RU2312896C2 - Nucleic acid sequence encoding hiv-1 gag protein, method for its preparing, vector containing thereof, protein encoded by its, pharmaceutical composition and their using in prophylaxis and/or treatment of hiv-infection and aids - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine, virology, molecular biology, genetic engineering.

SUBSTANCE: invention relates to nucleic acid constructions and to vaccine preparations containing such construction and to using such preparations in medicine. Nucleotide sequence that encodes HIV-1 gag protein or its fragment containing gag epitope and HIV-1 Nef protein or its fragment containing nef epitope, and RT protein or its fragment containing RT epitope is coupled operatively with heterologous promoter wherein gag sequence is optimized by cordons. This sequence is a component of pharmaceutical composition and used in treatment and/or prophylaxis of HIV-infection and AIDS.

EFFECT: valuable medicinal properties of constructions, protein and pharmaceutical composition.

15 cl, 50 dwg, 22 ex

Description

Область изобретенияField of Invention

Настоящее изобретение относится к нуклеиново-кислотным конструкциям, к клеткам-хозяевам, содержащим такие конструкции, и к их применению в нуклеиново-кислотных вакцинах. Кроме того, изобретение относится к вакцинным препаратам, содержащим такие конструкции, и к применению таких препаратов в медицине. В частности, изобретение относится к ДНК вакцинам, которые полезны при профилактике и лечении ВИЧ-инфекций, более конкретно при введении путем опосредованной частицами доставки.The present invention relates to nucleic acid constructs, to host cells containing such constructs, and to their use in nucleic acid vaccines. In addition, the invention relates to vaccine preparations containing such constructs, and to the use of such drugs in medicine. In particular, the invention relates to DNA vaccines that are useful in the prophylaxis and treatment of HIV infections, more particularly when administered by particle-mediated delivery.

Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

ВИЧ-1 (HIV-1) является главной причиной синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД), который рассматривают как одну из основных проблем мирового здравоохранения. Хотя во всем мире были предприняты широкомасштабные исследования по получению вакцины, такие усилия, тем не менее, не увенчались успехом.HIV-1 (HIV-1) is the main cause of Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS), which is considered as one of the main problems of world health. Although large-scale vaccine research has been undertaken worldwide, such efforts have nonetheless been unsuccessful.

Описаны необолочечные белки ВИЧ-1, которые включают, например, белки внутренней структуры, такие как продукты генов gag и pol, и другие неструктурные белки, такие как Rev, Nef, Vif и Tat (Green et al., New England J. Med., 324, 5, 308 et seq (1991) и Bryant et al. (Ed. Pizzo), Pediatr. Infect. Dis. J., 11, 5, 390 et seq (1992)).Non-envelope HIV-1 proteins are described which include, for example, internal structure proteins such as gag and pol gene products and other non-structural proteins such as Rev, Nef, Vif and Tat (Green et al., New England J. Med. 324, 5, 308 et seq (1991) and Bryant et al. (Ed. Pizzo), Pediatr. Infect. Dis. J., 11, 5, 390 et seq (1992)).

Ген Gag транслируется с полноразмерной РНК с образованием полипротеина-предшественника, который потом расщепляется на 3-5 капсидных белков; белок матрикса, капсидный белок и белок, связывающий нуклеиновые кислоты, а также протеазу (1. Fundamental Virology, Fields BN, Knipe D.M. and Howley M., 1996; 2. Fields Virology, vol. 2, 1996).The Gag gene is translated from full-sized RNA to form the precursor polyprotein, which is then cleaved into 3-5 capsid proteins; matrix protein, capsid protein and nucleic acid binding protein, as well as protease (1. Fundamental Virology, Fields BN, Knipe D.M. and Howley M., 1996; 2. Fields Virology, vol. 2, 1996).

Ген gag кодирует белок-предшественник Gag 55 килодальтон (кД), также называемый р55, который экспрессируется с несплайсированной вирусной мРНК. В процессе трансляции N-конец р55 подвергается миристоилированию, которое запускает его связывание с цитоплазматической частью клеточных мембран. Связанный с мембраной полипротеин Gag рекрутирует две копии вирусной геномной ДНК параллельно с другими вирусными и клеточными белками, которые запускают почкование вирусной частицы с поверхности инфицированной клетки. После почкования р55 расщепляется кодируемой вирусом протеазой (продукт гена pol) в процессе созревания вируса на четыре белка меньшего размера, обозначенных МА (матрикс [р17]), СА (капсид [р24]), NC (нуклеокапсид [р9]) и р6 (4).The gag gene encodes a 55 kilodalton (KD) Gag precursor protein, also called p55, which is expressed with unspliced viral mRNA. During translation, the N-terminus of p55 undergoes myristoylation, which triggers its binding to the cytoplasmic part of cell membranes. The membrane-bound Gag polyprotein recruits two copies of the viral genomic DNA in parallel with other viral and cellular proteins that trigger the budding of the viral particle from the surface of the infected cell. After budding, p55 is cleaved by the virus-encoded protease (product of the pol gene) during maturation of the virus into four smaller proteins, designated MA (matrix [p17]), CA (capsid [p24]), NC (nucleocapsid [p9]) and p6 (4 )

Кроме трех основных белков Gag, все предшественники Gag содержат несколько других районов, которые отщепляются и остаются в вирионе в виде пептидов различных размеров. Эти белки играют различные роли, например белок р2 предположительно играет роль в регуляции активности протеазы и вносит вклад в правильное определение времени протеолитического процессинга.In addition to the three main Gag proteins, all Gag precursors contain several other regions that cleave and remain in the virion in the form of peptides of various sizes. These proteins play various roles, for example, p2 protein presumably plays a role in the regulation of protease activity and contributes to the correct determination of the proteolytic processing time.

Полипептид МА образуется из N-терминального миристоилированного конца р55. Большая часть молекул МА остается присоединенной к внутренней поверхности липидного бислоя вириона, стабилизируя частицу. Подгруппа МА рекрутируется внутри более глубоких слоев вириона, где она становится частью комплекса, который доставляет вирусную ДНК в ядро (5). Эти молекулы МА способствуют ядерному транспорту вирусного генома, поскольку кариофильный сигнал на МА распознается клеточным механизмом ядерного импорта. Это явление дает возможность ВИЧ инфицировать неделящиеся клетки, что является необычным свойством для ретровируса.The MA polypeptide is formed from the N-terminal myristoylated end of p55. Most of the MA molecules remain attached to the inner surface of the lipid bilayer of the virion, stabilizing the particle. The MA subgroup is recruited inside the deeper layers of the virion, where it becomes part of the complex that delivers viral DNA to the nucleus (5). These MA molecules contribute to the nuclear transport of the viral genome, since the karyophilic signal on the MA is recognized by the cellular mechanism of nuclear import. This phenomenon makes it possible for HIV to infect non-dividing cells, which is an unusual property for retrovirus.

Белок р24 (СА) образует коническую сердцевину вирусных частиц. Продемонстрировано, что циклофилин А взаимодействует с районом р24 белка р55, приводя к его включению в частицы ВИЧ. Взаимодействие между Gag и циклофилином А существенно, поскольку прерывание этого взаимодействия циклоспорином А ингибирует вирусную репликацию.Protein p24 (CA) forms the conical core of the viral particles. It has been demonstrated that cyclophilin A interacts with the p24 region of the p55 protein, leading to its incorporation into HIV particles. The interaction between Gag and cyclophilin A is significant because interruption of this interaction by cyclosporin A inhibits viral replication.

Район NC Gag ответственен за специфичность распознавания так называемого сигнала упаковки ВИЧ. Сигнал упаковки состоит из четырех шпилечных структур, локализованных вблизи 5' конца вирусной РНК, и достаточен в качестве посредника включения гетерологичной РНК в вирионы ВИЧ-1. NC связывается с сигналом упаковки с помощью взаимодействий, опосредованных двумя мотивами «цинковые пальцы». NC также способствует обратной транскрипции.The NC Gag region is responsible for the specificity of recognition of the so-called HIV packaging signal. The packaging signal consists of four hairpin structures localized near the 5 'end of the viral RNA, and is sufficient as a mediator to incorporate heterologous RNA into HIV-1 virions. NC binds to the packaging signal through interactions mediated by two zinc finger motifs. NC also promotes reverse transcription.

Район полипептида р6 является посредником взаимодействий между р55 Gag и вспомогательным белком Vpr, приводящих к включению Vpr в собирающиеся вирионы. Район р6 также содержит так называемый поздний домен, который необходим для эффективного высвобождения почкующихся вирионов из инфицированной клетки.The p6 polypeptide region mediates interactions between the p55 Gag and the auxiliary Vpr protein, leading to the incorporation of Vpr into assembled virions. Region p6 also contains the so-called late domain, which is necessary for the effective release of budding virions from an infected cell.

Ген pol кодирует два белка, содержащих две активности, необходимые вирусу при ранней инфекции, белок RT (обратную транскриптазу) и белок интегразу, необходимый для интеграции вирусной ДНК в клеточную ДНК. Первичный продукт Pol расщепляется протеазой вириона с образованием амино-концевого пептида RT, который содержит активности, необходимые для синтеза ДНК (РНК и ДНК-зависимую ДНК-полимеразу, рибонуклеазу Н) и карбокси-концевого белка интегразы. RT ВИЧ представляет собой гетеродимер полноразмерной RT (р66) и продукта расщепления (р51), в котором отсутствует карбокси-концевой домен РНКазы и интегразы.The pol gene encodes two proteins containing two activities necessary for the virus in early infection, the RT protein (reverse transcriptase) and integrase protein, which is necessary for the integration of viral DNA into cellular DNA. The primary Pol product is cleaved by the virion protease to form the RT amino-terminal peptide, which contains the activities necessary for the synthesis of DNA (RNA and DNA-dependent DNA polymerase, ribonuclease H) and the carboxy-terminal integrase protein. HIV RT is a heterodimer of full-length RT (p66) and a cleavage product (p51), in which there is no carboxy-terminal domain of RNase and integrase.

RT является одним из наиболее высококонсервативных белков, кодируемых ретровирусным геномом. Двумя основными активностями RT являются ДНК-полимераза и рибонуклеаза Н. Активность ДНК-полимеразы RT использует РНК и ДНК в качестве матриц взаимозаменяемо и, подобно всем известным ДНК-полимеразам, не способна инициировать синтез ДНК de novo, но ей необходима ранее существующая молекула, которая служит в качестве праймера (РНК).RT is one of the most highly conserved proteins encoded by the retroviral genome. The two main activities of RT are DNA polymerase and ribonuclease N. The activity of RT DNA polymerase uses RNA and DNA as templates interchangeably and, like all known DNA polymerases, is not able to initiate de novo DNA synthesis, but it needs a previously existing molecule that serves as a primer (RNA).

Активность РНКазы Н, свойственная всем белкам RT, играет существенную роль удаления РНК генома по мере продолжения синтеза ДНК при ранней репликации. Она избирательно разрушает РНК из всех гибридных молекул РНК-ДНК. Структурно полимераза и РНКаза Н занимают отдельные неперекрывающиеся домены в пределах Pol, покрывая две трети аминокислотной последовательности Pol.The activity of RNase H, which is characteristic of all RT proteins, plays a significant role in the removal of genome RNA as DNA synthesis continues during early replication. It selectively destroys RNA from all hybrid RNA-DNA molecules. Structurally, polymerase and RNase H occupy separate non-overlapping domains within Pol, covering two thirds of the amino acid sequence of Pol.

Каталитическая субъединица р66 упакована в 5 различных поддоменов. Ее амино-конец 23 обладает частью активности RT. На ее карбокси-конце находится домен РНКазы Н.The p66 catalytic subunit is packaged in 5 different subdomains. Its amino end 23 has a portion of RT activity. At its carboxy terminus is the RNase N. domain.

После инфекции клетки-хозяина ретровирусный РНК геном копируется обратной транскриптазой, которая присутствует в инфекционной частице, в линейную двунитевую (ds, double strand) ДНК. Интеграза (обзор приведен в Skalka AM'99 Adv in Virus Res, 52: 271-273) распознает концы вирусной ДНК, укорачивает их и сопровождает вирусную ДНК к сайту хромосомы хозяина, катализируя интеграцию. Мишенями для интеграции могут быть многие сайты ДНК хозяина. Хотя интеграза достаточна для катализа интеграции in vitro, она является не единственным белком, связанным с комплексом вирусная ДНК in vivo - большой белок - вирусная ДНК, выделенным из инфицированных клеток, был назван комплексом преинтеграции. Этот комплекс способствует приобретению генов клетки-хозяина вирусными геномами-потомками.After infection of the host cell, the retroviral RNA genome is copied by reverse transcriptase, which is present in the infectious particle, into a linear double-stranded (ds, double strand) DNA. Integrase (reviewed in Skalka AM'99 Adv in Virus Res, 52: 271-273) recognizes viral DNA ends, shortens them and accompanies viral DNA to the site of the host chromosome, catalyzing integration. Targets for integration can be many host DNA sites. Although integrase is sufficient to catalyze in vitro integration, it is not the only protein associated with the in vivo viral DNA complex — the large protein – viral DNA isolated from infected cells has been called the preintegration complex. This complex promotes the acquisition of host cell genes by progeny viral genomes.

Интеграза состоит из 3 отдельных доменов, N-концевого домена, каталитической сердцевины и С-концевого домена. Каталитический сердцевинный домен содержит все необходимое для химии полинуклеотидильного переноса.Integrase consists of 3 separate domains, an N-terminal domain, a catalytic core and a C-terminal domain. The catalytic core domain contains everything necessary for the chemistry of polynucleotide transfer.

Известно, что белок Nef вызывает удаление CD4, рецептора ВИЧ, с клеточной поверхности, но биологическая значимость этой функции является предметом споров. Кроме того, Nef взаимодействует с биохимическим путем передачи сигнала Т-клеток и индуцирует активное состояние, которое, в свою очередь, может способствовать более эффективной генной экспрессии. Некоторые изоляты ВИЧ имеют мутации в этом районе, которые являются причиной отсутствия кодирования ими функционального белка, и у них несколько ослаблена репликация и патогенез in vivo.Nef protein is known to cause the removal of CD4, an HIV receptor, from the cell surface, but the biological significance of this function is a matter of debate. In addition, Nef interacts with the biochemical pathway of T-cell signaling and induces an active state, which, in turn, can contribute to more efficient gene expression. Some HIV isolates have mutations in the area that cause them to lack a functional protein encoding, and they have slightly impaired replication and in vivo pathogenesis.

ДНК вакцины обычно состоят из бактериального плазмидного вектора, в который встроены сильный промотор, целевой ген, который кодирует антигенный пептид, и последовательности полиаденилирования/терминации транскрипции. Целевой ген может кодировать полноразмерный белок или просто антигенную пептидную последовательность, родственную патогену, опухоли или другому агенту, против которого необходима защита. Эту плазмиду можно выращивать в бактериях, таких как, например, Е.coli, а затем выделять и получать ее препарат в подходящей среде в зависимости от предназначенного пути введения, после чего ее вводят хозяину. После введения эта плазмида захватывается клетками хозяина, где продуцируется кодируемый белок. Плазмидный вектор предпочтительно следует конструировать без точки начала репликации, которая является функциональной в эукариотических клетках, чтобы предотвратить репликацию плазмиды в млекопитающем-хозяине для ее участия в интеграции в хромосомную ДНК.Vaccine DNAs typically consist of a bacterial plasmid vector into which a strong promoter is inserted, a target gene that encodes an antigenic peptide, and polyadenylation / transcription termination sequences. The target gene may encode a full-sized protein or simply an antigenic peptide sequence related to a pathogen, tumor, or other agent against which protection is necessary. This plasmid can be grown in bacteria, such as, for example, E. coli, and then isolated and received its preparation in a suitable medium depending on the intended route of administration, after which it is administered to the host. After administration, this plasmid is captured by the host cells, where the encoded protein is produced. The plasmid vector should preferably be constructed without a replication origin that is functional in eukaryotic cells to prevent plasmid replication in the host mammal for its participation in integration into the chromosomal DNA.

Существует ряд преимуществ ДНК вакцинации перед традиционными методиками вакцинации. Во-первых, предсказывают, что в связи с тем, что белки, которые кодируются последовательностью ДНК, синтезируются в хозяине, структура или конформация этого белка будет подобна нативному белку, связанному с болезненным состоянием. Вероятно также, что ДНК вакцинация будет предоставлять защиту против различных штаммов вируса посредством генерации ответа цитотоксических Т-лимфоцитов, которые распознают эпитопы из консервативных белков. Кроме того, поскольку плазмиды захватываются клетками хозяина, где может продуцироваться антигенный белок, можно вызвать продолжительный иммунный ответ. Эта методика также предоставляет возможность комбинирования различных иммуногенов в одном препарате, что способствует одновременной иммунизации в отношении ряда болезненных состояний.There are several advantages of DNA vaccination over traditional vaccination methods. First, it is predicted that due to the fact that the proteins encoded by the DNA sequence are synthesized in the host, the structure or conformation of this protein will be similar to the native protein associated with the disease state. It is also likely that DNA vaccination will provide protection against various strains of the virus by generating a response of cytotoxic T lymphocytes that recognize epitopes from conserved proteins. In addition, since plasmids are captured by host cells, where antigenic protein can be produced, a prolonged immune response can be generated. This technique also provides the opportunity to combine different immunogens in one drug, which contributes to the simultaneous immunization against a number of painful conditions.

Полезная информация по предпосылкам изобретения в отношении ДНК вакцинации представлена в Donnelly et al. "DNA vaccines". Ann. Rev. Immunol. 1997, 15: 617-648, описание которой включено здесь в полном объеме путем ссылки.Useful information on the background of the invention regarding DNA vaccination is provided by Donnelly et al. "DNA vaccines". Ann. Rev. Immunol. 1997, 15: 617-648, the description of which is incorporated herein in full by reference.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

В настоящем изобретении предложены новые конструкции для применения в нуклеиново-кислотных вакцинах для профилактики и лечения ВИЧ-инфекций и СПИДа.The present invention provides new constructs for use in nucleic acid vaccines for the prevention and treatment of HIV infections and AIDS.

Соответственно, в первом аспекте предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая нуклеотидную последовательность, кодирующую белок gag ВИЧ или его фрагмент, сцепленную с нуклеотидной последовательностью, кодирующей дополнительный антиген ВИЧ или его фрагмент, и оперативно сцепленную с гетерологичным промотором. Фрагмент указанной нуклеотидной последовательности будет кодировать эпитоп ВИЧ и типично кодирует пептид из по меньшей мере 8 аминокислот. Эта нуклеотидная последовательность предпочтительно представляет собой последовательность ДНК и предпочтительно содержится внутри плазмиды без точки начала репликации. Препарат таких молекул нуклеиновой кислоты готовят с фармацевтически приемлемыми эксципиентом, носителями, разбавителями или адъювантами для получения фармацевтической композиции, подходящей для лечения и/или профилактики ВИЧ-инфекции и СПИД.Accordingly, in a first aspect, a nucleic acid molecule is provided comprising a nucleotide sequence encoding an HIV gag protein or fragment thereof linked to a nucleotide sequence encoding an additional HIV antigen or fragment thereof and operably linked to a heterologous promoter. A fragment of the indicated nucleotide sequence will encode an HIV epitope and typically encodes a peptide of at least 8 amino acids. This nucleotide sequence is preferably a DNA sequence and is preferably contained within a plasmid without a replication origin. The preparation of such nucleic acid molecules is prepared with pharmaceutically acceptable excipient, carriers, diluents or adjuvants to obtain a pharmaceutical composition suitable for the treatment and / or prevention of HIV infection and AIDS.

В предпочтительном воплощении препарат последовательности ДНК готовят на поверхности инертных частиц или гранул, подходящих для опосредованной частицами доставки лекарства. Предпочтительно эти гранулы являются золотыми.In a preferred embodiment, a DNA sequence preparation is prepared on the surface of inert particles or granules suitable for particle-mediated drug delivery. Preferably, these granules are gold.

В предпочтительном воплощении изобретения предложена последовательность ДНК, которая с высокой экспрессией кодирует белок gag, причем эта последовательность оптимизирована таким образом, что использование кодонов подобно таковому для генов в клетках млекопитающих. В частности, белок gag оптимизирован таким образом, что оно подобно таковому для генов человека с высокой экспрессией.In a preferred embodiment of the invention, there is provided a DNA sequence that encodes a gag protein with high expression, the sequence being optimized so that the use of codons is similar to that for genes in mammalian cells. In particular, the gag protein is optimized in such a way that it is similar to that for human genes with high expression.

Код ДНК имеет 4 буквы (А, Т, С и G) и использует их для записи трехбуквенных «кодонов», которые представляют аминокислоты белков, кодируемых в генах организма. Линейная последовательность кодонов на протяжении молекулы ДНК транслируется в линейную последовательность аминокислот в белке (белках), кодируемом этими генами. Код является высоковырожденным, поскольку 61 кодон кодирует 20 природных аминокислот и 3 кодона представляют собой «стоп»-сигналы. Таким образом, большинство аминокислот кодируется более чем одним кодоном - в действительности, некоторые из них кодируются четырьмя различными кодонами или большим их числом.The DNA code has 4 letters (A, T, C, and G) and uses them to write three-letter “codons” that represent the amino acids of the proteins encoded in the body’s genes. The linear sequence of codons throughout the DNA molecule translates into a linear sequence of amino acids in the protein (s) encoded by these genes. The code is highly degenerate, since 61 codons encode 20 natural amino acids and 3 codons represent stop signals. Thus, most amino acids are encoded by more than one codon - in fact, some of them are encoded by four different codons or a large number of them.

Если более чем один кодон доступен для кодирования данной аминокислоты, наблюдали, что паттерны использования кодонов организмов в высокой степени неслучайны. Различные виды проявляют различные тенденции в отборе кодонов, и, кроме того, использование кодонов может быть в значительной степени различным у одного вида между генами, которые экспрессируются на высоких и низких уровнях. Эта тенденция различается у вирусов, растений, бактерий и клеток млекопитающих, и некоторые виды проявляют более сильную тенденцию отличия от случайного выбора кодонов, чем другие. Например, люди и другие млекопитающие имеют менее сильную тенденцию, чем некоторые бактерии или вирусы. По этим причинам существует значительная вероятность того, что ген млекопитающего, экспрессирующийся в Е.coli, либо чужеродный или рекомбинантный ген, экспрессирующийся в клетках млекопитающих, будет иметь несоответствующее распределение кодонов для эффективной экспрессии. Считают, что присутствие гетерологичной последовательности кластеров кодонов ДНК или обилие кодонов, которые редко наблюдают у хозяина, в котором должна осуществляться экспрессия, позволяет предсказать низкие уровни гетерологичной экспрессии в этом хозяине.If more than one codon is available for encoding a given amino acid, it has been observed that patterns of using codons of organisms are highly nonrandom. Different species exhibit different trends in codon selection, and in addition, the use of codons can be significantly different in the same species between genes that are expressed at high and low levels. This tendency is different in viruses, plants, bacteria and mammalian cells, and some species show a stronger tendency to differ from the random selection of codons than others. For example, humans and other mammals have a lesser tendency than some bacteria or viruses. For these reasons, there is a significant chance that a mammalian gene expressed in E. coli, or a foreign or recombinant gene expressed in mammalian cells, will have an inappropriate codon distribution for efficient expression. It is believed that the presence of a heterologous sequence of clusters of DNA codons or an abundance of codons that are rarely observed in the host in which the expression is to be carried out, allows to predict low levels of heterologous expression in this host.

В воплощении настоящего изобретения предложена полинуклеотидная последовательность gag, которая кодирует аминокислотную последовательность, где паттерн использования кодонов этой полинуклеотидной последовательности подобен таковому для генов млекопитающих с высокой экспрессией. Предпочтительно эта полинуклеотидная последовательность представляет собой последовательность ДНК. Желательно, чтобы паттерн использования кодонов этой полинуклеотидной последовательности был типичен для генов человека с высокой экспрессией.An embodiment of the present invention provides a gag polynucleotide sequence that encodes an amino acid sequence where the pattern of codons of this polynucleotide sequence is similar to that of mammalian genes with high expression. Preferably, this polynucleotide sequence is a DNA sequence. It is desirable that the pattern of codons of this polynucleotide sequence is typical of human genes with high expression.

В полинуклеотидах по настоящему изобретению паттерн использования кодонов изменен по сравнению с таковым, типичным для вирусов иммунодефицита человека, в сторону смещения кодонов, более близкого для целевого организма, например, млекопитающего, в частности человека. «Коэффициент использования кодонов» является мерой того, насколько близко паттерн кодонов данной полинуклеотидной последовательности подобен таковому для целевого вида. Частоты кодонов можно узнать из литературных источников для генов многих видов с высокой экспрессией (см., например, Nakamura et al., Nucleic Acids Research, 1996, 24: 214-215). Частоты кодонов для каждого из 61 кодона (выраженные в виде числа кодонов, встречающихся на 1000 кодонов выбранного класса генов) нормализованы по каждой из двадцати природных аминокислот, так что значение для наиболее часто используемого кодона для каждой аминокислоты приведено к 1, и частоты для менее распространенных кодонов нанесены на шкалу между 0 и 1. Таким образом, для каждого из 61 кодонов определено значение 1 или ниже для генов целевого вида с высокой экспрессией. Чтобы вычислить коэффициент использования кодонов для конкретного полинуклеотида относительно генов данного вида с высокой экспрессией, отмечают значение на шкале для каждого кодона конкретного полинуклеотида и определяют геометрическое среднее всех этих значений (путем деления суммы натуральных логарифмов этих значений на суммарное число кодонов и взятия антилогарифма). Этот коэффициент будет иметь значение между 0 и 1, и, чем выше этот коэффициент, тем больше кодонов в полинуклеотиде являются часто используемыми кодонами. Если полинуклеотидная последовательность имеет коэффициент использования кодонов 1, то все кодоны являются «наиболее частыми» кодонами для генов целевого вида с высокой экспрессией.In the polynucleotides of the present invention, the pattern of codon usage is changed compared to that typical of human immunodeficiency viruses, towards a codon shift closer to the target organism, for example, a mammal, in particular a human. The "codon utilization rate" is a measure of how closely the codon pattern of a given polynucleotide sequence is similar to that for the target species. Codon frequencies can be obtained from literature for genes of many species with high expression (see, for example, Nakamura et al., Nucleic Acids Research, 1996, 24: 214-215). The codon frequencies for each of the 61 codons (expressed as the number of codons per 1000 codons of the selected class of genes) are normalized for each of the twenty natural amino acids, so the value for the most commonly used codon for each amino acid is reduced to 1, and the frequencies for less common codons are plotted on a scale between 0 and 1. Thus, for each of the 61 codons, a value of 1 or lower is determined for the genes of the target species with high expression. To calculate the codon utilization coefficient for a particular polynucleotide relative to genes of a given species with high expression, note the value on the scale for each codon of a particular polynucleotide and determine the geometric mean of all these values (by dividing the sum of the natural logarithms of these values by the total number of codons and taking the antilogarithm). This coefficient will have a value between 0 and 1, and the higher this coefficient, the more codons in the polynucleotide are frequently used codons. If the polynucleotide sequence has a codon utilization factor of 1, then all codons are the “most frequent” codons for the genes of the target species with high expression.

В соответствии с настоящим изобретением паттерн использования кодонов полинуклеотида предпочтительно должен исключать кодоны со значением RSCU менее чем 0,2 по сравнению с генами целевого организма с высокой экспрессией. Альтернативно паттерн использования кодонов должен исключать кодоны, составляющие <10% кодонов, используемых для конкретной аминокислоты. Значение относительного использования кодонов-синонимов (RSCU) представляет собой наблюдаемое число кодонов, разделенное на ожидаемое число, если все кодоны для данной аминокислоты были использованы одинаково часто. Полинуклеотид по настоящему изобретению будет, как правило, иметь коэффициент использования кодонов (или RSCU) для генов человека с высокой экспрессией выше чем 0,3, предпочтительно выше чем 0,4, наиболее предпочтительно выше чем 0,5. Таблицы использования кодонов для человека можно также найти в Genebank.In accordance with the present invention, the pattern of using codons of a polynucleotide should preferably exclude codons with an RSCU value of less than 0.2 compared with the genes of the target organism with high expression. Alternatively, the codon usage pattern should exclude codons constituting <10% of the codons used for a particular amino acid. The relative usage of synonym codons (RSCU) value is the observed number of codons divided by the expected number if all codons for a given amino acid were used equally often. The polynucleotide of the present invention will typically have a codon utilization coefficient (or RSCU) for human genes with high expression higher than 0.3, preferably higher than 0.4, most preferably higher than 0.5. Codon usage tables for humans can also be found at Genebank.

Для сравнения высокоэкспрессирующийся ген бета-актина имеет RSCU 0,747. Таблица использования кодонов для Homo sapiens представлена ниже:For comparison, the highly expressed beta-actin gene has an RSCU of 0.747. The codon usage table for Homo sapiens is presented below:

В соответствии со следующим аспектом изобретения предложен вектор экспрессии, который содержит и способен направлять экспрессию полинуклеотидной последовательности согласно первому аспекту изобретения, в частности паттерн использования кодонов полинуклеотидной последовательности gag типичен для генов млекопитающих с высокой экспрессией, предпочтительно для генов человека с высокой экспрессией. Этот вектор может быть подходящим для направления экспрессии гегерологичной ДНК в клетках бактерий, насекомых или млекопитающих, в частности в клетках человека. В одном воплощении этот вектор экспрессии представляет собой р7313 (см. фиг.1).According to a further aspect of the invention, there is provided an expression vector that comprises and is capable of directing the expression of a polynucleotide sequence according to the first aspect of the invention, in particular the pattern of using codons of the gag polynucleotide sequence is typical of mammalian genes with high expression, preferably human genes with high expression. This vector may be suitable for directing the expression of heterologous DNA in bacterial, insect or mammalian cells, in particular in human cells. In one embodiment, this expression vector is p7313 (see FIG. 1).

В третьем воплощении предложен ген gag под контролем гетерологичного промотора, слитого с последовательностью ДНК, кодирующей Nef или его фрагмент или обратную транскриптазу (RT) ВИЧ или ее фрагмент. Участок, представляющий собой ген gag, может составлять либо N, либо С-концевую часть слитой конструкции.In a third embodiment, the gag gene is provided under the control of a heterologous promoter fused to a DNA sequence encoding Nef or a fragment thereof or HIV reverse transcriptase (RT) or a fragment thereof. The gag gene region may comprise either the N or C-terminal portion of the fusion construct.

В предпочтительном воплощении ген gag не кодирует пептид gag p6. Предпочтительно ген NEF укорочен с удалением последовательности, кодирующей N-концевой район, то есть с удалением 30-85, предпочтительно 60-85, типично примерно 81, предпочтительно 65 N-концевых аминокислот.In a preferred embodiment, the gag gene does not encode the gag p6 peptide. Preferably, the NEF gene is shortened by removing the sequence encoding the N-terminal region, i.e. by removing 30-85, preferably 60-85, typically about 81, preferably 65 N-terminal amino acids.

В следующем воплощении ген RT также оптимизирован таким образом, что подобен гену человека с высокой экспрессией. RT предпочтительно кодирует мутацию, которая по существу инактивирует какую-либо активность обратной транскриптазы. Предпочтительная мутация инактивации включает замену W (триптофана) 229 на К (лизин).In a further embodiment, the RT gene is also optimized in a manner that is similar to a highly expressed human gene. RT preferably encodes a mutation that essentially inactivates any reverse transcriptase activity. A preferred inactivation mutation involves replacing W (tryptophan) 229 with K (lysine).

Согласно следующему аспекту изобретения предложена клетка-хозяин, содержащая нуклеотидную последовательность согласно изобретению или вектор экспрессии согласно изобретению. Эта клетка-хозяин может представлять собой бактериальную клетку, например E.coli, клетку млекопитающего, например человеческую, либо она может представлять собой клетку насекомого. Клетки млекопитающих, содержащие вектор согласно настоящему изобретению, могут представлять собой культивируемые клетки, трансфицированные in vitro, либо они могут быть трансфицированы in vivo путем введения вектора млекопитающему.According to a further aspect of the invention, there is provided a host cell comprising a nucleotide sequence according to the invention or an expression vector according to the invention. This host cell may be a bacterial cell, for example, E. coli, a mammalian cell, for example a human, or it may be an insect cell. Mammalian cells containing the vector according to the present invention can be cultured cells transfected in vitro, or they can be transfected in vivo by introducing the vector to the mammal.

Далее в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая полинуклеотидную последовательность согласно изобретению. Предпочтительно эта композиция содержит ДНК-вектор. В предпочтительных воплощениях эта композиция содержит множество частиц, предпочтительно золотых частиц, покрытых ДНК, содержащей вектор, кодирующий полинуклеотидную последовательность по изобретению. Предпочтительно эта последовательность кодирует аминокислотную последовательность gag ВИЧ, где паттерн использования кодонов этой полинуклеотидной последовательности типичен для генов млекопитающих с высокой экспрессией, особенно для генов человека. В альтернативных воплощениях эта композиция содержит фармацевтически приемлемый эксципиент и ДНК-вектор согласно второму аспекту настоящего изобретения. Эта композиция может также включать адъювант.The present invention further provides a pharmaceutical composition comprising a polynucleotide sequence according to the invention. Preferably, this composition comprises a DNA vector. In preferred embodiments, the composition comprises a plurality of particles, preferably gold particles, coated with DNA containing a vector encoding the polynucleotide sequence of the invention. Preferably, this sequence encodes the HIV gag amino acid sequence, where the codon pattern of this polynucleotide sequence is typical of mammalian genes with high expression, especially human genes. In alternative embodiments, the composition comprises a pharmaceutically acceptable excipient and a DNA vector according to a second aspect of the present invention. This composition may also include an adjuvant.

Таким образом, одно из воплощений изобретения является таким, что векторы по изобретению используют с иммуностимуляторными агентами. Предпочтительно иммуностимуляторный агент вводят одновременно с нуклеиново-кислотным вектором по изобретению и в предпочтительных воплощениях их включают в один препарат вместе. Такие иммуностимуляторные агенты включают (хотя этот перечень никоим образом не является исчерпывающим и не устраняет другие агенты) синтетические имидазохинолины, такие как имихимод [imiquimod, S-26308, R-837] (Harrison et al. 'Reduction of recurrent HSV disease using imiquimod alone or combined with a glycoprotein vaccine', Vaccine 19: 1820-1826, (2001)) и резихимод [resiquimod, S-28463, R-848] (Vasilakos et al. 'Adjuvant activities of immune response modifier R-848: Comparison with CpG ODN', Cellular Immunology 204: 64-74 (2000)), Шиффовы основания карбонилов и аминов, которые конститутивно экспрессируются на поверхностях антигенпрезентирующих клеток и Т-клеток (Rhodes, J. et al. Therapeutic potentiation of the immune system by costimulatory Schiff-base-forming drugs', Nature 377: 71-75 (1995)), молекулы цитокинов, хемокинов и кости муляторные молекулы либо в виде белка, либо в виде пептида, которые включают провоспалительные цитокины, такие как GM-CSF (гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор), ИЛ-1 (интерлейкин-1)-альфа, ИЛ-1-бета, ФНО (фактор некроза опухоли)-альфа и ФНО-бета, индукторы Th1, такие как интерферон-гамма, ИЛ-2, ИЛ-12, ИЛ-15 и ИЛ-18, индукторы Th2, такие как ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10 и ИЛ-13, а также другие гены хемокинов и костимуляторов, такие как МСР-1, MIP-1-альфа, MIP-1-бета, RANTES, TCA-3, CD80, CD86 и CD40L, другие лиганды-мишени иммуностимуляции, такие как CTLA-4 и L-селектин, белки, стимулирующие апоптоз, и пептиды, такие как Fas (49), синтетические адъюванты на основе липидов, такие как ваксфектин [vaxfectin] (Reyes et al., 'Vaxfectin enhances antigen specific antibody titres and maintains Th1 type immune responses to plasmid DNA immunization', Vaccine 19: 3778-3786), сквален, альфа-токоферол, полисорбат 80, DOPC и холестерин, эндотоксин [LPS] (Beutler, В. 'Endotoxin, Toll-like receptor 4, and the afferent limb of innate immunity', Current Opinion in Microbiology 3: 23-30 (2000)); олиго- и динуклебтиды CpG, Sato, Y. et al., 'Immunostimulatory DNA sequences necessary for effective intradermal gene immunization', Science 273 (5273): 352-354 (1996), Hemmi, H. et al., 'A Toll-like receptor recognizes bacterial DNA', Nature 408: 740-745, (2000) и другие потенциальные лиганды, которые запускают рецепторы Toll для продуцирования Th-1-индуцирующих цитокинов, такие как синтетические микобактериальные липопротеины, микобактериальный протеин p19, пептидогликан, тейхоевая кислота и липид А.Thus, one embodiment of the invention is such that the vectors of the invention are used with immunostimulatory agents. Preferably, the immunostimulatory agent is administered concurrently with the nucleic acid vector of the invention and, in preferred embodiments, are included in a single preparation together. Such immunostimulatory agents include (although this list is by no means exhaustive and does not eliminate other agents) synthetic imidazoquinolines such as imichimod [imiquimod, S-26308, R-837] (Harrison et al. 'Reduction of recurrent HSV disease using imiquimod alone or combined with a glycoprotein vaccine ', Vaccine 19: 1820-1826, (2001)) and reshimod [resiquimod, S-28463, R-848] (Vasilakos et al.' Adjuvant activities of immune response modifier R-848: Comparison with CpG ODN ', Cellular Immunology 204: 64-74 (2000)), Schiff bases of carbonyls and amines that are constitutively expressed on the surfaces of antigen-presenting cells and T cells (Rhodes, J. et al. Therapeutic potentiatio n of the immune system by costimulatory Schiff-base-forming drugs', Nature 377: 71-75 (1995)), cytokine, chemokine, and bone molecules, either as a protein or as a peptide, that include pro-inflammatory cytokines, such like GM-CSF (granulocyte-macrophage colony-stimulating factor), IL-1 (interleukin-1) -alpha, IL-1-beta, TNF (tumor necrosis factor) -alpha and TNF-beta, Th1 inducers such as interferon-gamma , IL-2, IL-12, IL-15 and IL-18, Th2 inducers, such as IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 and IL-13, as well as other genes of chemokines and costimulators, such as MCP-1, MIP-1 alpha, MIP-1 beta, RANTES, TCA-3, CD80, CD86 and CD40L, other immunostimulation target ligands, such as CTLA-4 and L-selectin, apoptosis stimulating proteins, and peptides, such as Fas (49), synthetic lipid-based adjuvants, such as waxfectin [vaxfectin] (Reyes et al., 'Vaxfectin enhances antigen specific antibody titres and maintains Th1 type immune responses to plasmid DNA immunization', Vaccine 19: 3778-3786), squalene, alpha-tocopherol, polysorbate 80, DOPC and cholesterol, endotoxin [LPS] (Beutler, B. 'Endotoxin, Toll-like receptor 4, and the afferent limb of innate immunity', Current Opinion in Microbiology 3: 23-30 (2000)); CpG oligo and dinucleotides, Sato, Y. et al., 'Immunostimulatory DNA sequences necessary for effective intradermal gene immunization', Science 273 (5273): 352-354 (1996), Hemmi, H. et al., 'A Toll -like receptor recognizes bacterial DNA ', Nature 408: 740-745, (2000) and other potential ligands that trigger Toll receptors to produce Th-1 inducing cytokines, such as synthetic mycobacterial lipoproteins, mycobacterial protein p19, peptidoglycan, teichoic acid and lipid A.

Некоторые предпочтительные адъюванты, вызывающие ответ преимущественно Th-1-типа, включают, например, производное липида А, такое как монофосфориллипид А или предпочтительно 3-де-О-ацилированный монофосфориллипид А. Адъюванты MPL® можно получить от Corixa Corporation (Seattle, WA; см., например, патенты США №№4436727, 4877611, 4866034 и 4912094). CpG-содержащие олигонуклеотиды (в которых динуклеотид CpG не метилирован) также вызывают ответ преимущественно Th-1-типа. Такие олигонуклеотиды хорошо известны и описаны, например, в WO 96/02555, WO 99/33488 и в патентах США №№6008200 и 5856462. Иммуностимуляторные последовательности ДНК также описаны, например, Sato et al., Science 273: 352, 1996. Другой предпочтительный адъювант содержит сапонин, такой как Quil А, или его производные, включая QS21 и QS7 (Aquila Biopharmaceuticals Inc., Framingham, MA), эсцин, дигитонин или сапонины Gypsophila или Chenopodium quinoa.Some preferred adjuvants that elicit a predominantly Th-1 type response include, for example, a lipid A derivative such as monophosphoryl lipid A or preferably 3-de-O-acylated monophosphoryl lipid A. MPL® adjuvants can be obtained from Corixa Corporation (Seattle, WA; see, for example, US patents Nos. 4436727, 4877611, 4866034 and 4912094). CpG-containing oligonucleotides (in which the CpG dinucleotide is not methylated) also elicit a predominantly Th-1 type response. Such oligonucleotides are well known and described, for example, in WO 96/02555, WO 99/33488 and in US patent No. 6008200 and 5856462. Immunostimulatory DNA sequences are also described, for example, Sato et al., Science 273: 352, 1996. Another a preferred adjuvant contains saponin, such as Quil A, or its derivatives, including QS21 and QS7 (Aquila Biopharmaceuticals Inc., Framingham, MA), escin, digitonin or saponins of Gypsophila or Chenopodium quinoa.

Предложено также применение полинуклеотида согласно изобретению или вектора согласно изобретению при лечении или профилактике ВИЧ-инфекции.The use of a polynucleotide according to the invention or a vector according to the invention is also proposed in the treatment or prevention of HIV infection.

В настоящем изобретении также предложены способы лечения или предупреждения ВИЧ-инфекций, любых симптомов или заболеваний, связанных с ними, при которых вводят эффективное количество полинуклеотида, вектора или фармацевтической композиции согласно изобретению. Введение фармацевтической композиции может принимать форму одной или более чем одной индивидуальной дозы, например, в виде повторных доз одной и той же ДНК-плазмиды, или в виде режима «первичная вакцинация - ревакцинация» терапевтической вакцинации. В некоторых случаях «первичную» вакцинацию можно осуществлять путем опосредованной частицами доставки ДНК полинуклеотида согласно настоящему изобретению, предпочтительно встроенного в вектор плазмидного происхождения, а ревакцинацию можно осуществлять путем введения рекомбинантного вирусного вектора, содержащего ту же полинуклеотидную последовательность, или путем ревакцинации белком в адъюванте. Наоборот, первичную вакцинацию можно осуществлять вирусным вектором или белковым препаратом, типично белковым препаратом в адъюванте, а ревакцинацию осуществлять ДНК-вакциной по настоящему изобретению. Можно использовать многократные дозы первичной вакцинации и/или ревакцинации.The present invention also provides methods for treating or preventing HIV infections, any symptoms or diseases associated therewith, in which an effective amount of a polynucleotide, vector or pharmaceutical composition according to the invention is administered. The administration of the pharmaceutical composition may take the form of one or more than one individual dose, for example, in the form of repeated doses of the same DNA plasmid, or in the form of a “primary vaccination – revaccination” regimen of therapeutic vaccination. In some cases, “primary” vaccination can be carried out by particle-mediated DNA delivery of a polynucleotide according to the present invention, preferably inserted into a vector of plasmid origin, and revaccination can be carried out by introducing a recombinant viral vector containing the same polynucleotide sequence, or by revaccination with a protein in an adjuvant. Conversely, primary vaccination can be carried out with a viral vector or a protein preparation, typically a protein preparation in an adjuvant, and revaccination can be carried out with the DNA vaccine of the present invention. Multiple doses of primary vaccination and / or revaccination may be used.

В воплощениях изобретения рассматривают фрагменты белков gag, nef или RT. Например, полинуклеотид по изобретению может кодировать фрагмент белка gag, nef или RT ВИЧ. Полинуклеотид, который кодирует фрагмент по меньшей мере из 8, например из 8-10 аминокислот, либо вплоть до 20, 50, 60, 70, 80, 100, 150 или 200 аминокислот в длину, считают находящимся в пределах объема изобретения, если кодируемый олиго- или полипептид проявляет антигенные свойства ВИЧ. В частности, но не исключительно, данный аспект изобретения охватывает ситуацию, когда полинуклеотид кодирует фрагмент или полноразмерную последовательность белка ВИЧ и может представлять один или более чем один дискретный эпитоп данного белка. Такие фрагменты могут быть оптимизированными по кодонам, так что этот фрагмент имеет паттерн использования кодонов, который подобен таковому для гена млекопитающего с высокой экспрессией.In embodiments of the invention, fragments of gag, nef or RT proteins are contemplated. For example, a polynucleotide of the invention may encode a fragment of a gag, nef or RT HIV protein. A polynucleotide that encodes a fragment of at least 8, for example, from 8-10 amino acids, or up to 20, 50, 60, 70, 80, 100, 150, or 200 amino acids in length, is considered to be within the scope of the invention if the encoded oligo - or the polypeptide exhibits antigenic properties of HIV. In particular, but not exclusively, this aspect of the invention encompasses a situation where a polynucleotide encodes a fragment or full-length sequence of an HIV protein and may represent one or more discrete epitopes of the protein. Such fragments can be optimized for codons, so this fragment has a codon usage pattern that is similar to that for a mammalian gene with high expression.

Предпочтительные конструкции согласно настоящему изобретению включают:Preferred structures according to the present invention include:

1. р17, р24, слитые с укороченным NEF (без нуклеотидов, кодирующих концевые аминокислоты 1-65);1. p17, p24, fused with a shortened NEF (without nucleotides encoding terminal amino acids 1-65);

2. р17, р24, RT, укороченный NEF (без нуклеотидов, кодирующих концевые аминокислоты 1-65);2. p17, p24, RT, shortened NEF (without nucleotides encoding terminal amino acids 1-65);

3. р17, р24 (оптимизированный gag), укороченный NEF (без нуклеотидов, кодирующих концевые аминокислоты 1-65);3. p17, p24 (optimized gag), truncated NEF (without nucleotides encoding terminal amino acids 1-65);

4. р17, р24 (оптимизированный gag), RT (оптимизированный), укороченный NEF (без нуклеотидов, кодирующих концевые аминокислоты 1-85);4. p17, p24 (optimized gag), RT (optimized), truncated NEF (without nucleotides encoding terminal amino acids 1-85);

5. р17, р24, RT (оптимизированный), укороченный NEF (без нуклеотидов, кодирующих концевые аминокислоты 1-65);5. p17, p24, RT (optimized), shortened NEF (without nucleotides encoding terminal amino acids 1-65);

6. Укороченный NEF (без нуклеотидов 1-65), слитый с оптимизированным р17, p24gag;6. Shortened NEF (without nucleotides 1-65), fused with optimized p17, p24gag;

7. Особенно предпочтительные конструкции по изобретению включают тройные слияния RT-NEF-Gag и RT-Gag-Nef, в частности:7. Particularly preferred constructs of the invention include triple fusions of RT-NEF-Gag and RT-Gag-Nef, in particular:

8. Оптимизированный RT, укороченный NEF и оптимизированный р17, р24 (gag) (RNG);8. Optimized RT, shortened NEF and optimized p17, p24 (gag) (RNG);

9. Оптимизированный RT, оптимизированный р17, 24 (gag), укороченный Nef (без ак 1-65)(RGN).9. Optimized RT, optimized p17, 24 (gag), shortened Nef (without AK 1-65) (RGN).

Предпочтительно, чтобы конструкции ВИЧ имели происхождение от ВИЧ-изолята В или изолята С, особенно изолята В.Preferably, HIV constructs are derived from HIV isolate B or isolate C, especially isolate B.

Как обсуждено выше, настоящее изобретение включает векторы экспрессии, которые содержат нуклеотидные последовательности по изобретению. Конструирование таких векторов экспрессии является рутинной методикой молекулярной биологии и включает использование плазмидной ДНК и соответствующих инициаторов, промоторов, энхансеров и других элементов, таких как, например, сигналы полиаденилирования, которые могут быть необходимы и которые расположены в правильной ориентации, чтобы дать возможность экспрессии белка. Другие подходящие векторы должны быть очевидны специалистам в данной области техники. В качестве дополнительного примера в этом отношении авторы изобретения ссылаются на Sambrook et al. Molecular Cloning: a Laboratory Manual, 2^nd Edition, CSH Laboratory Press (1989).As discussed above, the present invention includes expression vectors that contain nucleotide sequences of the invention. The construction of such expression vectors is a routine molecular biology technique and involves the use of plasmid DNA and appropriate initiators, promoters, enhancers and other elements, such as, for example, polyadenylation signals that may be necessary and which are located in the correct orientation to allow expression of the protein. Other suitable vectors should be apparent to those skilled in the art. As an additional example in this regard, the inventors refer to Sambrook et al. Molecular Cloning: a Laboratory Manual, 2 ^nd Edition, CSH Laboratory Press (1989).

Предпочтительно полинуклеотид по изобретению или для использования по изобретению в векторе оперативно сцеплен с регуляторной последовательностью, которая способна обеспечить экспрессию кодирующей последовательности клеткой-хозяином, то есть этот вектор представляет собой вектор экспрессии. Термин «оперативно сцеплен» относится к соседнему положению, где описанные компоненты находятся во взаимоотношениях, позволяющих им функционировать надлежащим образом. Регуляторная последовательность, такая как промотор, «оперативно сцепленная» с кодирующей последовательностью, расположена таким образом, что экспрессия кодирующей последовательности достигается в условиях, совместимых с этой регуляторной последовательностью.Preferably, the polynucleotide of the invention or for use in the vector of the invention is operably linked to a regulatory sequence that is capable of providing expression of the coding sequence by the host cell, that is, this vector is an expression vector. The term “operatively linked” refers to an adjacent position where the described components are in a relationship that allows them to function properly. A regulatory sequence, such as a promoter “operably linked” to a coding sequence, is positioned such that expression of the coding sequence is achieved under conditions compatible with that regulatory sequence.

Векторы могут представлять собой, например, плазмиды, искусственные хромосомы (например, ВАС, РАС, YAC), вирусные или фаговые векторы, снабженные точкой начала репликации, возможно, промотором для экспрессии полинуклеотида и, возможно, регулятором этого промотора. Векторы могут содержать один или более чем один селективный ген-маркер, например, ген устойчивости к ампициллину или канамицину в случае бактериальной плазмиды или ген устойчивости для вектора грибов. Векторы можно использовать in vitro, например, для продуцирования ДНК или РНК, либо использовать для трансфекции или трансформации клетки-хозяина, например клетки-хозяина млекопитающего, например, для продуцирования белка, кодируемого вектором. Векторы могут быть также адаптированы для использования in vivo, например, при способе ДНК-вакцинации или генотерапии.Vectors can be, for example, plasmids, artificial chromosomes (e.g., BAC, PAC, YAC), viral or phage vectors provided with a replication origin, possibly a promoter for expression of the polynucleotide and, possibly, a regulator of this promoter. The vectors may contain one or more than one selective marker gene, for example, an ampicillin or kanamycin resistance gene in the case of a bacterial plasmid or a resistance gene for a fungus vector. Vectors can be used in vitro, for example, to produce DNA or RNA, or used to transfect or transform a host cell, such as a mammalian host cell, for example, to produce a protein encoded by a vector. The vectors can also be adapted for in vivo use, for example, with a DNA vaccination or gene therapy method.

Промотры и другие сигналы регуляции экспрессии могут быть выбраны таким образом, чтобы быть совместимыми с клеткой-хозяином, для которой предназначена экспрессия. Например, промоторы млекопитающих включают металлотионеиновый промотор, который можно индуцировать в ответ на тяжелые металлы, такие как кадмий, и промотор β-актина. Можно также использовать вирусные промоторы, такие как промотор большого Т-антигена SV40, быстрый ранний (IE, immediate early) промотор цитомегаловируса человека (CMV), промотор LTR вируса саркомы Рауса, аденовирусный промотор или промотор HPV, в частности, регуляторный район вверх по течению (URR, upstream regulatory region) HPV. Все эти промоторы хорошо описаны и легко доступны в данной области техники.Promoters and other expression regulation signals may be selected so as to be compatible with the host cell for which expression is intended. For example, mammalian promoters include a metallothionein promoter that can be induced in response to heavy metals such as cadmium and the β-actin promoter. Viral promoters can also be used, such as the SV40 large T-antigen promoter, the immediate early (IE) promoter of the human cytomegalovirus (CMV) promoter, the Routh sarcoma virus LTR promoter, the adenovirus promoter or the HPV promoter, in particular the upstream regulatory region (URR, upstream regulatory region) HPV. All of these promoters are well described and readily available in the art.

Предпочтительным промоторным элементом является быстрый ранний промотор CMV за исключением интрона А, но включая экзон 1. Промоторный элемент может представлять собой минимальный промоторный элемент или усиленный промотор, причем усиленный промотор предпочтителен. Соответственно, предложен вектор, содержащий полинуклеотид по изобретению под контролем раннего промотора IE HCMV.The preferred promoter element is the fast early CMV promoter, with the exception of intron A, but including exon 1. The promoter element may be a minimal promoter element or an amplified promoter, with an amplified promoter being preferred. Accordingly, a vector is provided comprising the polynucleotide of the invention under the control of the early promoter IE HCMV.

Примеры подходящих вирусных векторов включают векторы вируса простого герпеса, векторы вируса осповакцины или альфа-вируса и ретровирусов, включая лентивирусы, аденовирусы и аденоассоциированные вирусы. Методики переноса генов, использующие эти вирусы, известны специалистам в данной области техники. Ретровирусные векторы, например, можно использовать для стабильной интеграции полинуклеотида по изобретению в геном хозяина, хотя такая рекомбинация не является предпочтительной. Аденовирусные векторы, дефектные по репликации, напротив, поддерживаются в эписомном состоянии и, следовательно, дают возможность транзитной экспрессии. Векторы, способные направлять экспрессию в клетках насекомых (например, бакуловирусные векторы), в клетках человека, в дрожжах или в бактериях, можно использовать для продуцирования количеств белка ВИЧ, кодируемого полинуклеотидами по настоящему изобретению, например, для использования в качестве субъединичных вакцин или в иммунологических анализах.Examples of suitable viral vectors include herpes simplex vectors, vaccinia virus or alpha virus and retrovirus vectors, including lentiviruses, adenoviruses and adeno-associated viruses. Gene transfer techniques using these viruses are known to those skilled in the art. Retroviral vectors, for example, can be used to stably integrate the polynucleotide of the invention into the host genome, although such recombination is not preferred. Replication-defective adenoviral vectors, in contrast, are maintained in episomic state and, therefore, allow transient expression. Vectors capable of directing expression in insect cells (e.g., baculovirus vectors), in human cells, in yeast, or in bacteria can be used to produce amounts of HIV protein encoded by the polynucleotides of the present invention, for example, for use as subunit vaccines or in immunological analyzes.

Полинуклеотиды согласно изобретению обладают пользой при продуцировании путем экспрессии кодируемых белков, причем эта экспрессия может иметь место in vitro, in vivo или ex vivo. Нуклеотиды, следовательно, могут быть вовлечены в синтез рекомбинантного белка, например, для повышения выходов, либо действительно могут находить применение в качестве терапевтических агентов как таковых, применяемых при методиках ДНК-вакцинации. Если полинуклеотиды по настоящему изобретению используют при продуцировании кодируемых белков in vitro или ex vivo, клетки, например, в клеточной культуре следует модифицировать таким образом, чтобы включить в них полинуклеотид, экспрессия которого необходима. Такие клетки включают транзитные или, предпочтительно, стабильные клеточные линии млекопитающих. Конкретные примеры клеток, которые можно модифицировать путем вставки векторов, кодирующих полипептид согласно изобретению, включают клетки млекопитающих НЕК293Т, СНО, HeLa, 293 и клетки COS. Предпочтительно выбранная клеточная линия должна быть не только стабильной, но такой, чтобы давать возможность гликозилирования и экспрессии зрелого полипептида на клеточной поверхности. Экспрессия может быть достигнута в трансформированных ооцитах. Полипептид можно экспрессировать с полинуклеотида по настоящему изобретению в клетках трансгенного животного, представляющего собой не человека, предпочтительно мыши. Трансгенное животное, представляющее собой не человека, экспрессирующее полипептид с полинуклеотида по изобретению, включено в объем изобретения.The polynucleotides of the invention are useful in the production by expression of encoded proteins, which expression may occur in vitro, in vivo or ex vivo. Nucleotides, therefore, can be involved in the synthesis of a recombinant protein, for example, to increase yields, or they can indeed find application as therapeutic agents as such used in DNA vaccination techniques. If the polynucleotides of the present invention are used in the production of encoded proteins in vitro or ex vivo, cells, for example, in cell culture, should be modified to include the polynucleotide whose expression is necessary. Such cells include transit or, preferably, stable mammalian cell lines. Specific examples of cells that can be modified by inserting vectors encoding the polypeptide of the invention include mammalian HEK293T, CHO, HeLa, 293 cells and COS cells. Preferably, the selected cell line should not only be stable, but such as to allow glycosylation and expression of the mature polypeptide on the cell surface. Expression can be achieved in transformed oocytes. The polypeptide can be expressed from the polynucleotide of the present invention in the cells of a transgenic non-human animal, preferably a mouse. A transgenic non-human animal expressing a polypeptide from a polynucleotide of the invention is included in the scope of the invention.

Далее в изобретении предложен способ вакцинации субъекта млекопитающего, при котором ему вводят эффективное количество такой вакцины или вакцинной композиции. Наиболее предпочтительно векторы экспрессии для применения в ДНК-вакцинах, вакцинных композициях и иммунотерапевтических агентах будут представлять собой плазмидные векторы.The invention further provides a method for vaccinating a mammal subject in which an effective amount of such a vaccine or vaccine composition is administered. Most preferably, the expression vectors for use in DNA vaccines, vaccine compositions and immunotherapeutic agents will be plasmid vectors.

ДНК-вакцины можно вводить в форме «голой ДНК», например, в жидком препарате, который вводят, используя шприц или струю высокого давления, либо готовят препарат ДНК с липосомами или раздражающим усилителем трансфекции, либо вводят путем опосредованной частицами доставки ДНК (PMDD, particle mediated DNA delivery). Все эти системы доставки хорошо известны в данной области техники. Вектор можно вводить млекопитающему, например, с помощью системы доставки вирусных векторов.DNA vaccines can be administered in the form of “naked DNA”, for example, in a liquid preparation that is administered using a syringe or high pressure jet, or a DNA preparation is prepared with liposomes or an irritating transfection enhancer, or administered by particle-mediated DNA delivery (PMDD, particle mediated DNA delivery). All of these delivery systems are well known in the art. A vector can be administered to a mammal, for example, using a viral vector delivery system.

Композиции по настоящему изобретению можно доставлять с помощью ряда путей, таких как внутримышечный, подкожный, внутрибрюшинный, внутривенный или введение в слизистую оболочку.The compositions of the present invention can be delivered via a number of routes, such as intramuscular, subcutaneous, intraperitoneal, intravenous or mucosal administration.

В предпочтительном воплощении композицию доставляют внутрикожно. В частности, композицию доставляют с помощью «генного ружья», в частности методик введения путем бомбардировки частицами, которые включают нанесение вектора в виде покрытия на гранулу (например, золотую), которую затем вводят под высоким давлением в эпидермис, например, так, как описано в Haynes et al., J. Biotechnology 44: 37-42 (1996).In a preferred embodiment, the composition is delivered intradermally. In particular, the composition is delivered using a “gene gun”, in particular particle bombardment techniques, which include coating a vector in the form of a coating on a granule (for example, gold), which is then injected under high pressure into the epidermis, for example, as described in Haynes et al., J. Biotechnology 44: 37-42 (1996).

В одном иллюстративном примере управляемое газом ускорение частиц может быть достигнуто с помощью таких устройств, которые выпускаются PowderJect Pharmaceuticals PLC (Oxford, UK) и PowderJect Vaccines Inc. (Madison, WI), и некоторые примеры таких устройств описаны в патентах США №№5846796, 6010478, 5865796, 5584807 и в Европейском патенте №0500799. Данный подход дает возможность безыгольной доставки, где сухой порошкообразный препарат микроскопических частиц, таких как полинуклеотид, ускоряют до высокой скорости внутри струи газа гелия, генерируемой ручным устройством, движущей частицы в целевую ткань-мишень, обычно в кожу.In one illustrative example, gas-driven particle acceleration can be achieved using devices available from PowderJect Pharmaceuticals PLC (Oxford, UK) and PowderJect Vaccines Inc. (Madison, WI), and some examples of such devices are described in US patent No. 5846796, 6010478, 5865796, 5584807 and in European patent No. 0500799. This approach enables needle-free delivery, where a dry powdery preparation of microscopic particles, such as a polynucleotide, is accelerated to a high speed inside a jet of helium gas generated by a hand-held device that moves particles into the target tissue, usually the skin.

Частицы предпочтительно представляют собой золотые гранулы 0,4-4,0 мкм, более предпочтительно 0,6-2,0 мкм, покрытые конъюгатом ДНК, а затем упакованные в картридж или кассету для помещения в «генное ружье».The particles are preferably gold beads of 0.4-4.0 microns, more preferably 0.6-2.0 microns, coated with a DNA conjugate and then packaged in a cartridge or cartridge for placement in a "gene gun".

В родственном воплощении другие устройства и способы, которые могут быть полезны для управляемой газом безыгольной инъекции композиций по настоящему изобретению, включают устройства, выпускаемые Bioject, Inc. (Portland, OR), и некоторые примеры таких устройств описаны в патентах США №№4790824, 5064413, 5312335, 5383851, 5399163, 5520639 и 5993412.In a related embodiment, other devices and methods that may be useful for a gas-driven needleless injection of the compositions of the present invention include devices manufactured by Bioject, Inc. (Portland, OR), and some examples of such devices are described in US patent No. 4790824, 5064413, 5312335, 5383851, 5399163, 5520639 and 5993412.

Векторы, которые содержат нуклеотидные последовательности, кодирующие антигенные пептиды, вводят в таком количестве, которое будет профилактически или терапевтически эффективным. Количество, которое следует вводить, как правило, находится в интервале от одного пикограмма до 1 миллиграмма, предпочтительно от 1 пикограмма до 10 микрограммов нуклеотида на дозу для опосредованной частицами доставки и от 100 нанограммов до 1 миллиграмма, предпочтительно от 10 микрограммов до 1 миллиграмма нуклеотида на дозу для других путей. Точное количество может значительно варьироваться в зависимости от массы пациента, подлежащего иммунизации, и от пути введения.Vectors that contain nucleotide sequences encoding antigenic peptides are administered in an amount that will be prophylactically or therapeutically effective. The amount to be administered is usually in the range from one picogram to 1 milligram, preferably from 1 picogram to 10 micrograms of nucleotide per dose for particle-mediated delivery, and from 100 nanograms to 1 milligram, preferably from 10 micrograms to 1 milligram of nucleotide dose for other routes. The exact amount can vary greatly depending on the weight of the patient to be immunized and the route of administration.

Для иммуногенного компонента, содержащего нуклеотидную последовательность, кодирующую антигенный пептид, возможно введение на однократной основе или повторное введение, например, от 1 до 7 раз, предпочтительно от 1 до 4 раз, через интервалы между примерно 1 сутками и примерно 18 месяцами. Однако данный режим будет значительно варьироваться в зависимости от размера подлежащего лечению пациента, от количества вводимой нуклеотидной последовательности, от пути введения и от других факторов, которые будут очевидны специалистам в области ветеринарии или практикующим врачам. Пациент может получать одно или более чем одно из других противовирусных лекарств против ВИЧ в виде части их общего режима введения. Кроме того, нуклеиново-кислотный иммуноген можно вводить с адъювантом.For an immunogenic component containing a nucleotide sequence encoding an antigenic peptide, single administration or repeated administration is possible, for example, from 1 to 7 times, preferably from 1 to 4 times, at intervals of about 1 day and about 18 months. However, this regimen will vary significantly depending on the size of the patient to be treated, the amount of nucleotide sequence introduced, the route of administration, and other factors that will be apparent to veterinarians or medical practitioners. A patient may receive one or more of the other HIV antiviral drugs as part of their general administration regimen. In addition, the nucleic acid immunogen can be administered with an adjuvant.

Адъювантный компонент, описанный здесь, можно подобным образом вводить с помощью ряда различных путей введения, как, например, с помощью перорального, интраназального, легочного, внутримышечного, подкожного, внутрикожного или местного путей. Предпочтительно адъювантный компонент вводят с помощью внутрикожного или местного путей. Наиболее предпочтителен местный путь. Это введение может иметь место между примерно 14 сутками перед введением и примерно 14 сутками после введения нуклеотидной последовательности, предпочтительно между примерно 1 сутками перед введением и примерно 3 сутками после введения нуклеотидной последовательности. Адъювантный компонент в воплощении вводят по существу одновременно с введением нуклеотидной последовательности. Под «по существу одновременным» подразумевают, что введение адъювантного компонента предпочтительно в то же время, что и введение нуклеотидной последовательности, или, если не в то же время, то, по меньшей мере, в пределах нескольких часов в любую сторону от введения нуклеотидной последовательности. В наиболее предпочтительном протоколе введения адъювантный компонент будут вводить по существу одновременно с введением нуклеотидной последовательности. Очевидно, данный протокол можно варьировать, если необходимо, в соответствии с типом вариаций, описанным выше. Предпочтительно, чтобы адъювант представлял собой производное 1Н-имидазо[4,5-с]хинолин-4-амина, такое как имихимод. Типично имихимод будет представлен в виде местного препарата в виде крема, и его будут вводить в соответствии с вышеописанным протоколом.The adjuvant component described herein can be similarly administered by a number of different routes of administration, such as, for example, by the oral, intranasal, pulmonary, intramuscular, subcutaneous, intradermal or local routes. Preferably, the adjuvant component is administered via the intradermal or local routes. Most preferred local route. This administration can take place between about 14 days before administration and about 14 days after the introduction of the nucleotide sequence, preferably between about 1 days before administration and about 3 days after the introduction of the nucleotide sequence. The adjuvant component in the embodiment is administered substantially simultaneously with the introduction of the nucleotide sequence. By “substantially simultaneous” is meant that the introduction of the adjuvant component is preferably at the same time as the introduction of the nucleotide sequence, or, if not at the same time, then at least within a few hours in any direction from the introduction of the nucleotide sequence . In the most preferred administration protocol, the adjuvant component will be administered substantially simultaneously with the introduction of the nucleotide sequence. Obviously, this protocol can be varied, if necessary, in accordance with the type of variation described above. Advantageously, the adjuvant is a 1H-imidazo [4,5-c] quinolin-4-amine derivative, such as imichimod. Typically, an imichimod will be presented as a local preparation in the form of a cream, and it will be administered in accordance with the protocol described above.

Снова в зависимости от таких вариаций доза введения этого производного будет также варьировать, но может, например, находиться в интервале между примерно 0,1 мг на кг до примерно 100 мг на кг, где «на кг» относится к массе тела подлежащего лечению млекопитающего. Это введение производного 1Н-имидазо[4,5-с]хинолин-4-амина предпочтительно следует повторять с каждым последующим или повторным введением нуклеотидной последовательности. Наиболее предпочтительно доза введения будет находиться между примерно 1 мг на кг и примерно 50 мг на кг. В случае схемы «первичная вакцинация - ревакцинация», как описано выше, имихимод или другое производное 1Н-имидазо[4,5-с]хинолин-4-амина можно вводить либо с первичной вакцинацией, либо с ревакцинацией, либо и с первичной вакцинацией, и с ревакцинацией.Again, depending on such variations, the dose of administration of this derivative will also vary, but may, for example, be in the range between about 0.1 mg per kg to about 100 mg per kg, where “per kg” refers to the body weight of the mammal to be treated. This administration of the 1H-imidazo [4,5-c] quinolin-4-amine derivative should preferably be repeated with each subsequent or repeated introduction of the nucleotide sequence. Most preferably, the dosage will be between about 1 mg per kg and about 50 mg per kg. In the case of the scheme “primary vaccination - revaccination”, as described above, imichimod or another derivative of 1H-imidazo [4,5-c] quinolin-4-amine can be administered either with primary vaccination or with revaccination, or with primary vaccination, and with revaccination.

Хотя возможно, чтобы адъювантный компонент содержал только производные 1Н-имидазо[4,5-с]хинолин-4-амина в виде сырого химического вещества, для введения предпочтительно, чтобы он находился в форме фармацевтического препарата. Таким образом, адъювантный компонент будет предпочтительно содержать 1Н-имидазо[4,5-с]хинолин-4-амин, комбинированный с одним или более чем одним фармацевтически приемлемым носителем и, возможно, с другими терапевтическими ингредиентами. Носитель (носители) должен быть «приемлемым» в том смысле, что он должен быть совместимым с другими ингредиентами в препарате и не быть вредным для его реципиента. Природа этих препаратов будет естественно варьироваться в соответствии с предназначенным путем введения, и они могут быть получены способами, хорошо известными в области фармацевтики. Все способы включают стадию приведения в контакт производного 1Н-имидазо[4,5-с]хинолин-4-амина с подходящими носителем или носителями. Как правило, эти препараты готовят путем однородного и тесного приведения в контакт этого производного с жидкими носителями или тонко измельченными твердыми носителями, либо и с теми, и с другими, а затем, если необходимо, придают этому продукту форму желаемого препарата. Препараты по настоящему изобретению, подходящие для перорального введения, могут быть представлены в виде дискретных единиц, таких как капсулы, крахмальные облатки или таблетки, каждая из которых содержит предопределенное количество активного ингредиента; в виде порошка или гранул; в виде раствора или суспензии в водной жидкости или в неводной жидкости; либо в виде жидкой эмульсии масло-в-воде или эмульсии вода-в-масле. Активный ингредиент может также быть представлен в виде болюса, электуария или пасты.Although it is possible that the adjuvant component contains only 1H-imidazo [4,5-c] quinolin-4-amine derivatives as a crude chemical, it is preferred that it be in the form of a pharmaceutical preparation for administration. Thus, the adjuvant component will preferably contain 1H-imidazo [4,5-c] quinolin-4-amine combined with one or more pharmaceutically acceptable carriers and optionally other therapeutic ingredients. The carrier (s) must be “acceptable” in the sense that it must be compatible with other ingredients in the preparation and not be harmful to its recipient. The nature of these preparations will naturally vary in accordance with the intended route of administration, and they can be obtained by methods well known in the pharmaceutical field. All methods include the step of contacting the 1H-imidazo [4,5-c] quinolin-4-amine derivative with a suitable carrier or carriers. As a rule, these preparations are prepared by uniformly and closely bringing this derivative into contact with liquid carriers or finely divided solid carriers, or both, and then, if necessary, give this product the form of the desired preparation. Formulations of the present invention suitable for oral administration may be presented as discrete units such as capsules, cachets or tablets, each containing a predetermined amount of the active ingredient; in the form of powder or granules; in the form of a solution or suspension in an aqueous liquid or in a non-aqueous liquid; or in the form of an oil-in-water liquid emulsion or a water-in-oil emulsion. The active ingredient may also be presented as a bolus, electuary or paste.

Таблетку можно изготовить путем прессования или формования, возможно, с одним или более чем одним вспомогательным ингредиентом. Прессованные таблетки можно изготовить путем прессования в подходящем аппарате активного ингредиента в свободно-текучей форме, такой как порошок или гранулы, возможно, смешанного со связующим агентом, смазкой, инертным разбавителем, смазывающим, поверхностно-активным или диспергирующим агентом. Формованные таблетки можно изготовить путем формования в подходящем аппарате смеси порошкообразного соединения, увлажненного инертным жидким разбавителем.A tablet may be made by compression or molding, optionally with one or more than one auxiliary ingredient. Compressed tablets can be made by compressing in a suitable machine the active ingredient in a free-flowing form, such as a powder or granules, optionally mixed with a binding agent, a lubricant, an inert diluent, a lubricating, surface-active or dispersing agent. Molded tablets can be made by molding in a suitable machine a mixture of the powdered compound moistened with an inert liquid diluent.

Таблетки могут быть, возможно, покрыты оболочкой или помечены, и их можно изготовить таким образом, чтобы обеспечить медленное или регулируемое высвобождение активного ингредиента.The tablets may optionally be coated or labeled and may be formulated so as to provide a slow or controlled release of the active ingredient.

Препараты для инъекции с помощью, например, внутримышечного, внутрибрюшинного или подкожного пути введения включают водные или неводные стерильные инъекционные растворы, которые могут содержать антиоксиданты, буферы, бактериостатики и растворенные вещества, которые делают этот препарат изотоническим с кровью предназначенного реципиента; и водные или неводные стерильные суспензии, которые могут включать суспендирующие агенты и загустители. Эти препараты могут быть представлены в контейнерах, содержащих однократную дозу или многократные дозы, например, в запаянных ампулах и флаконах, и их можно хранить в сухом замороженном (лиофилизированном) состоянии, требующем только добавления жидкого стерильного носителя, например воды для инъекций, непосредственно перед применением. Инъекционные растворы и суспензии, которые готовят непосредственно перед применением, можно изготовить из стерильных порошков, гранул и таблеток вышеописанного типа. Препараты, подходящие для легочного введения через трансбуккальную или назальную полость, представлены таким образом, что частицы, содержащие активный ингредиент, желательно имеющие диаметр в интервале от 0,5 до 7 микрон, доставляют в бронхиальное дерево реципиента. Возможности для таких препаратов таковы, что они находятся в форме тонкоизмельченных порошков, которые могут быть удобно представлены либо в виде прокалываемой капсулы, подходящим материалом для которой является, например, желатин, для применения в ингаляционном устройстве, либо альтернативно в виде самостоятельно распыляемого препарата, содержащего активный ингредиент, подходящий жидкий пропеллент и, возможно, другие ингредиенты, такие как сурфактант и/или твердый разбавитель. Самостоятельно распыляемые препараты можно также применять, если активный ингредиент распределен в форме капелек раствора или суспензии. Такие самостоятельно распыляемые препараты аналогичны известным в данной области техники и могут быть изготовлены с помощью разработанных методик. Они соответствующим образом снабжены либо ручным, либо автоматически функционирующим клапаном, имеющим желаемые характеристики распыления; предпочтительно этот клапан представляет собой клапан мерного типа, поставляющий фиксированный объем, например, от 50 до 100 мкл при каждой операции с ним.Preparations for injection using, for example, the intramuscular, intraperitoneal or subcutaneous route of administration include aqueous or non-aqueous sterile injectable solutions, which may contain antioxidants, buffers, bacteriostats and dissolved substances that make this drug isotonic with the blood of the intended recipient; and aqueous or non-aqueous sterile suspensions, which may include suspending agents and thickeners. These preparations can be presented in containers containing a single dose or multiple doses, for example, in sealed ampoules and vials, and they can be stored in a dry, frozen (lyophilized) state, requiring only the addition of a sterile liquid carrier, for example, water for injection, immediately before use . Injection solutions and suspensions, which are prepared immediately before use, can be made from sterile powders, granules and tablets of the type described above. Preparations suitable for pulmonary administration through a buccal or nasal cavity are presented in such a way that particles containing the active ingredient, preferably having a diameter in the range of 0.5 to 7 microns, are delivered to the recipient's bronchial tree. The possibilities for such preparations are such that they are in the form of finely divided powders, which can conveniently be presented either in the form of a punctured capsule, suitable material for which is, for example, gelatin, for use in an inhalation device, or alternatively in the form of a self-sprayed preparation containing active ingredient, suitable liquid propellant, and possibly other ingredients, such as a surfactant and / or solid diluent. Self-spraying formulations may also be used if the active ingredient is distributed in the form of droplets of a solution or suspension. Such self-spraying preparations are similar to those known in the art and can be made using developed techniques. They are suitably equipped with either a manual or automatically functioning valve having the desired atomization characteristics; preferably, this valve is a meter type valve, supplying a fixed volume, for example, from 50 to 100 μl for each operation with it.

При следующей возможности адъювантный компонент может находиться в форме раствора для применения в аэрозольном ингаляторе или небулайзере, с помощью которого ускоренный поток воздуха или ультразвуковое возбуждение используют для получения аэрозоля из мелких капелек для ингаляции.At the next opportunity, the adjuvant component may be in the form of a solution for use in an aerosol inhaler or nebulizer, with which an accelerated air flow or ultrasonic excitation is used to obtain aerosol from small droplets for inhalation.

Препараты, подходящие для интраназального введения, обычно включают формы, подобные описанным выше для легочного введения, хотя для таких препаратов предпочтительно иметь диаметр частиц в интервале от примерно 10 до примерно 200 микрон, чтобы обеспечить удерживание в носовой полости. Этого можно достичь, соответственно, путем использования порошка из частиц подходящего размера или выбора подходящего клапана. Такие подходящие препараты включают крупные порошки, имеющие диаметр частиц в интервале от примерно 20 до примерно 500 микрон, для введения путем быстрой ингаляции через носовой ход из контейнера, удерживаемого вблизи носа, и носовые капли, содержащие примерно от 0,2 до 5% мас./мас. активного ингредиента в водных или масляных растворах. В одном воплощении изобретения возможно, чтобы вектор, который содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую антигенный пептид, вводили в том же препарате, что и производное 1Н-имидазо[4,5-с]хинолин-4-амина. Следовательно, в данном воплощении иммуногенный и адъювантный компонент находятся в одном препарате.Formulations suitable for intranasal administration typically include forms similar to those described above for pulmonary administration, although for such formulations it is preferable to have a particle diameter in the range of from about 10 to about 200 microns to ensure retention in the nasal cavity. This can be achieved, respectively, by using a powder of particles of a suitable size or by choosing a suitable valve. Such suitable preparations include coarse powders having a particle diameter in the range of from about 20 to about 500 microns for administration by quick inhalation through the nasal passage from a container held near the nose, and nasal drops containing from about 0.2 to 5% wt. / wt. active ingredient in aqueous or oily solutions. In one embodiment of the invention, it is possible for a vector that contains a nucleotide sequence encoding an antigenic peptide to be administered in the same preparation as the 1H-imidazo [4,5-c] quinolin-4-amine derivative. Therefore, in this embodiment, the immunogenic and adjuvant component are in the same preparation.

В воплощении адъювантный компонент готовят в форме, подходящей для введения с помощью «генного ружья», и его вводят этим путем по существу одновременно с введением нуклеотидной последовательности. Для изготовления препаратов, подходящих для введения данным способом, может быть необходимо, чтобы производное 1Н-имидазо[4,5-с]хинолин-4-амина было лиофилизировано и прикреплено на поверхности, например, золотых гранул, которые подходят для введения с помощью «генного ружья». В альтернативном воплощении адъювантный компонент можно вводить в виде сухого порошка с помощью проталкивания высоким давлением газа.In an embodiment, the adjuvant component is prepared in a form suitable for administration using a “gene gun”, and is administered by this route substantially simultaneously with the introduction of the nucleotide sequence. For the manufacture of preparations suitable for administration by this method, it may be necessary that the 1H-imidazo [4,5-c] quinolin-4-amine derivative be lyophilized and attached to the surface of, for example, gold granules that are suitable for administration using " the gene gun. " In an alternative embodiment, the adjuvant component may be administered as a dry powder by high pressure pushing of the gas.

Даже если их не включают в препарат вместе, может быть подходящим, чтобы адъювантный компонент вводили в тот же или примерно в тот же сайт введения, что и нуклеотидную последовательность.Even if they are not included in the preparation together, it may be appropriate for the adjuvant component to be introduced at the same or approximately the same site of administration as the nucleotide sequence.

Другие подробности о фармацевтических препаратах можно найти в Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania (1985), причем данное описание включено здесь в полном объеме путем ссылки.Other details about pharmaceutical preparations can be found in Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania (1985), this description being incorporated herein in its entirety by reference.

Подходящие методики введения «голого» полинуклеотида или вектора пациенту также включают местное введение с подходящим носителем. Нуклеиновую кислоту можно вводить местным путем на кожу или на поверхности слизистых оболочек, например, путем интраназального, перорального, интравагинального или интраректального введения. «Голый» нуклеотид или вектор может быть представлен вместе с фармацевтически приемлемым эксципиентом, таким как фосфатно-солевой буферный раствор (ФСБ). Захват ДНК можно дополнительно усилить путем использования вспомогательных агентов, таких как бупивакаин (bupivacaine), либо отдельно, либо включенных в препарат ДНК. Другие способы введения нуклеиновой кислоты непосредственно реципиенту включают ультразвуковую, электрическую стимуляцию, электропорацию и микропосев, которые описаны в патенте США №5697901.Suitable techniques for administering a naked polynucleotide or vector to a patient also include topical administration with a suitable carrier. Nucleic acid can be administered topically to the skin or on the surface of the mucous membranes, for example, by intranasal, oral, intravaginal or intrarectal administration. A naked nucleotide or vector may be presented together with a pharmaceutically acceptable excipient, such as phosphate buffered saline (PBS). DNA uptake can be further enhanced by the use of adjuvants, such as bupivacaine (bupivacaine), either alone or included in the DNA preparation. Other methods for administering the nucleic acid directly to the recipient include ultrasonic, electrical stimulation, electroporation, and micropowing, which are described in US Pat. No. 5,697,901.

Захват нуклеиново-кислотных конструкций можно усилить с помощью некоторых известных методик трансфекции, например тех, которые включают использование трансфекционных агентов. Примеры этих агентов включают катионные агенты, например фосфат кальция и ДЭАЭ-декстран, и липофектанты, например липофектам и трансфертам. Дозировку нуклеиновой кислоты, которую нужно вводить, можно менять.The capture of nucleic acid constructs can be enhanced using some well-known transfection techniques, such as those involving the use of transfection agents. Examples of these agents include cationic agents, for example calcium phosphate and DEAE-dextran, and lipofectants, for example lipofect and transfers. The dosage of the nucleic acid to be administered can be changed.

Нуклеиново-кислотную последовательность по настоящему изобретению можно также вводить посредством специализированных векторов доставки, применяемых в генотерапии. Подходы генотерапии обсуждены, например, Verme et al., Nature 1997, 389: 239-242. Можно использовать как вирусные, так и невирусные векторные системы. Системы на вирусной основе включают системы на основе ретровирусов, лентивирусов, аденовирусов, аденоассоциированных вирусов, вирусов герпеса, Canarypox и вируса осповакцины. Системы на невирусной основе включают прямое введение нуклеиновых кислот, методику инкапсуляции в микросферы (поли(лактид-ко-гликозид)) и системы на основе липосом. Вирусные и невирусные системы доставки можно комбинировать, где это желательно для обеспечения инъекций ревакцинации после исходной вакцинации, например исходной «первичной» ДНК-вакцинации с использованием невирусного вектора, такого как плазмиды, с последующей одной или более чем одной ревакцинацией с использованием вирусного вектора или системы на невирусной основе. Подобным образом в изобретении рассмотрены системы первичной вакцинации - ревакцинации полинуклеотидом по изобретению с последующей ревакцинацией белком в адъюванте, либо наоборот.The nucleic acid sequence of the present invention can also be introduced through specialized delivery vectors used in gene therapy. Gene therapy approaches are discussed, for example, Verme et al., Nature 1997, 389: 239-242. Both viral and non-viral vector systems can be used. Viral-based systems include those based on retroviruses, lentiviruses, adenoviruses, adeno-associated viruses, herpes viruses, Canarypox, and vaccinia virus. Non-viral-based systems include direct nucleic acid administration, microsphere encapsulation techniques (poly (lactide-co-glycoside)), and liposome-based systems. Viral and non-viral delivery systems can be combined, where desired, to provide revaccination injections after the initial vaccination, for example, the initial “primary” DNA vaccination using a non-viral vector, such as plasmids, followed by one or more revaccinations using a viral vector or system on a non-viral basis. Similarly, the invention contemplates primary vaccination systems — revaccination with a polynucleotide of the invention followed by revaccination with a protein in an adjuvant, or vice versa.

Нуклеиново-кислотную последовательность по настоящему изобретению можно также вводить с помощью трансформированных клеток. Такие клетки включают клетки, собранные от субъекта. «Голый» полинуклеотид или вектор по настоящему изобретению можно вводить в такие клетки in vitro, после чего возвращать эти трансформированные клетки субъекту. Полинуклеотид по изобретению может интегрировать в нуклеиновую кислоту, уже находящуюся в клетке, посредством событий гомологичной рекомбинации. Трансформированную клетку можно, если желательно, выращивать in vitro, и одну или более чем одну из полученных в результате клеток использовать по настоящему изобретению. Клетки можно вводить в подходящем сайте пациента с помощью известных хирургических или микрохирургических методик (например, трансплантации, микроинъекции и т.д.).The nucleic acid sequence of the present invention can also be introduced using transformed cells. Such cells include cells collected from a subject. A “naked” polynucleotide or vector of the present invention can be introduced into such cells in vitro, and then these transformed cells can be returned to the subject. The polynucleotide of the invention can integrate into a nucleic acid already in the cell through homologous recombination events. The transformed cell can, if desired, be grown in vitro, and one or more of the resulting cells can be used in accordance with the present invention. Cells can be introduced at a suitable patient site using known surgical or microsurgical techniques (e.g., transplantation, microinjection, etc.).

Фармацевтические композиции по настоящему изобретению могут включать адъювантные соединения, как подробно описано выше, или другие вещества, которые могут служить для усиления иммунного ответа, индуцированного белком, который кодируется ДНК. Эти белки могут кодироваться ДНК либо по отдельности, либо в виде слияния с антигеном, либо могут быть включены в препарат в качестве не-ДНК-элементов. Примеры веществ адъювантного типа, которые могут быть включены в препараты по настоящему изобретению, включают убихитин, связанный с липосомами мембранный белок (LAMP, lyposomal associated membrane protein), коровый антиген вируса гепатита В, лиганд FLT-3 (цитокин, важный при генерировании профессиональных антигенпрезентирующих клеток, в частности дендритных клеток) и другие цитокины, такие как ИФН-γ и GM-CSF. Другие предпочтительные адъюванты включают имихимод и резимхимод, а также тукарасол (Tucarasol). Особенно предпочтителен имихимод.The pharmaceutical compositions of the present invention may include adjuvant compounds, as described in detail above, or other substances that can serve to enhance the immune response induced by a protein that is encoded by DNA. These proteins can be encoded by DNA, either individually or as a fusion with an antigen, or can be incorporated into the preparation as non-DNA elements. Examples of adjuvant-type substances that can be included in the preparations of the present invention include ubiquitin, liposome-associated membrane protein (LAMP), hepatitis B core antigen, FLT-3 ligand (cytokine, important in generating professional antigen-presenting cells, in particular dendritic cells) and other cytokines such as IFN-γ and GM-CSF. Other preferred adjuvants include imichimod and resimchimod, as well as tucarasol (Tucarasol). Imimohimod is particularly preferred.

В настоящем изобретении в предпочтительных воплощениях изобретения предложено применение молекулы нуклеиновой кислоты, как описано здесь, для лечения или профилактики ВИЧ-инфекции. Эту молекулу нуклеиновой кислоты предпочтительно вводят с имихимодом. Имихимод предпочтительно вводят местным путем, тогда как молекулу нуклеиновой кислоты предпочтительно вводят с помощью опосредованной частицами доставки.The present invention, in preferred embodiments of the invention, provides the use of a nucleic acid molecule as described herein for the treatment or prevention of HIV infection. This nucleic acid molecule is preferably administered with an imichimod. The imichimod is preferably administered topically, while the nucleic acid molecule is preferably administered via a particle-mediated delivery.

Соответственно, в настоящем изобретении предложен способ лечения субъекта, страдающего ВИЧ-инфекцией или восприимчивого к ВИЧ-инфекции, при котором вводят молекулу нуклеиновой кислоты, как описано здесь, и имихимод.Accordingly, the present invention provides a method of treating a subject suffering from or susceptible to HIV infection in which a nucleic acid molecule is introduced as described herein and imichimod.

Теперь настоящее изобретение будет проиллюстрировано ссылкой на приведенные ниже примеры.Now the present invention will be illustrated with reference to the following examples.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1: Оптимизация р55 gag (p17, р24, р13), так чтобы использование кодонов было подобно генам человека с высокой экспрессиейExample 1: Optimization of p55 gag (p17, p24, p13) so that the use of codons is similar to human genes with high expression

Целевой генTarget gene

Сборку синтетического гена, кодирующего антиген р55 gag ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 (GenBank entry K03455), оптимизированного для экспрессии в клетках млекопитающих, осуществляли с помощью перекрывающихся олигонуклеотидов путем ПЦР.The assembly of a synthetic gene encoding the p55 gag antigen of HIV-1 isolate B strain HXB2 (GenBank entry K03455), optimized for expression in mammalian cells, was performed using overlapping oligonucleotides by PCR.

Оптимизация включала изменение паттерна использования кодонов вирусного гена с получением частоты кодонов, более близкой к таковой, обнаруживаемой в генах человека с высокой экспрессией. Кодоны оценивали, используя статистическую программу Visual Basic, названную Syngene (современная версия Calcgene, написанная R.S. Hale and G. Thompson, Protein Expression and Purification, Vol.12, pp.185-188, 1998).Optimization included changing the pattern of using codons of the viral gene to obtain a codon frequency closer to that found in human genes with high expression. Codons were evaluated using a Visual Basic statistical program called Syngene (a modern version of Calcgene written by R.S. Hale and G. Thompson, Protein Expression and Purification, Vol.12, pp. 185-188, 1998).

Клонирование:Cloning:

Продукт ПЦР gag 1528 п.о. очищали в геле, подвергали рестрикции рестрикционными эндонуклеазами NotI и BamHI и лигировали в вектор WRG7077, рестрицированный Notl/BamHI. Таким образом ген помещали между промотором/интроном A CMV и сигналом полиаденилирования бычьего гормона роста.PCR product gag 1528 bp gel purified, restriction restriction with NotI and BamHI restriction endonucleases and ligated into Notl / BamHI restriction vector WRG7077. Thus, the gene was placed between the CMV promoter / intron A and the bovine growth hormone polyadenylation signal.

Клоны секвенировали и проверяли на ошибки. Ни один клон не был на 100% правильным. Районы правильной последовательности из двух клонов, следовательно, объединяли с помощью перекрывающейся ПЦР, используя соответствующие комбинации серии олигонуклеотидов оптимизации, с получением полноразмерного гена gag, оптимизированного по кодонам. Затем определили, что этот конечный клон содержит делецию единственного нуклеотида, которая приводит в результате к сдвигу рамки считывания и преждевременной терминации трансляции. Эту делецию репарировали путем вырезания района гена, содержащего неправильную последовательность, и клонирования в правильную последовательность эквивалентного района другого клона. Таким образом, получили конечный клон р55 gag, оптимизированный по кодонам: Gagoptrpr2 (см. фиг.2).Clones were sequenced and checked for errors. No clone was 100% correct. Regions of the correct sequence of two clones, therefore, were combined using overlapping PCR using appropriate combinations of a series of optimization oligonucleotides to obtain a full-length codon-optimized gag gene. It was then determined that this final clone contains a single nucleotide deletion, which results in a reading frame shift and premature translation termination. This deletion was repaired by cutting out a region of a gene containing the wrong sequence and cloning it into the correct sequence of the equivalent region of another clone. Thus, a final p55 gag clone optimized for the codons: Gagoptrpr2 (see FIG. 2) was obtained.

Пример 2: Получение слитого гена р17/р24/укороченный NefExample 2: Preparation of p17 / p24 / truncated Nef fusion gene

Целевой генTarget gene

Участки р17 и р24 гена р55 gag происхождения ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 амплифицировали с помощью ПЦР с плазмиды рНХВ/Pr (В. Maschera, E. Furfine and E.D. Blair, 1995, J. Virol. 69, 5431-5436). PHXB/Pr 426 п.о. от 3'конца гена nef HXB2 амплифицировали с той же плазмиды. Поскольку ген nef НХВ2 содержит кодон преждевременной терминации, для репарации этого кодона использовали две перекрывающиеся ПЦР (TGA [стоп-кодон] на TGG [Trp]).Plots of p17 and p24 of the p55 gag gene of origin of HIV-1 isolate B strain HXB2 were amplified by PCR from plasmid pHXB / Pr (B. Maschera, E. Furfine and E.D. Blair, 1995, J. Virol. 69, 5431-5436). PHXB / Pr 426 bp from the 3 'end of the nef gene, HXB2 was amplified from the same plasmid. Since the nef NHB2 gene contains a premature termination codon, two overlapping PCRs (TGA [stop codon] on TGG [Trp]) were used to repair this codon.

Продукты ПЦР линкер р17/р24 и линкер trNEF соединяли с образованием слитого гена (фиг.3) в реакции ПЦР (антисмысловой).The PCR products of the p17 / p24 linker and the trNEF linker were combined to form a fusion gene (FIG. 3) in a PCR reaction (antisense).

Продукт ПЦР 1542 п.о. очищали в геле, подвергали рестрикции рестрикционными эндонуклеазами NotI и BamHI и клонировали в сайты NotI и BamHI вектора WRG7077. Таким образом ген помещали между промотором/интроном A CMV и сигналом полиаденилирования бычьего гормона роста.PCR Product 1542 bp gel purified, restriction restriction with NotI and BamHI restriction endonucleases and cloned into the NotI and BamHI sites of the WRG7077 vector. Thus, the gene was placed between the CMV promoter / intron A and the bovine growth hormone polyadenylation signal.

Пример 3: Получение слитого гена Gag p17/24opt/trNef1 ('Gagopt/Nef)Example 3: Preparation of the Gag p17 / 24opt / trNef1 fusion gene ('Gagopt / Nef)

Целевой генTarget gene

Участок р17/р24 оптимизированного по кодонам гена р55 gag происхождения ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 амплифицировали с помощью ПЦР с плазмиды pGagoptTrpr2. Укороченный ген Nef HXB2 с репарированным кодоном преждевременной терминации (TGA [стоп-кодон] на TGG [Trp]) амплифицировали с помощью ПЦР с плазмиды 7077trNef20. Эти два продукта ПЦР должны были иметь перекрывающиеся концы, так чтобы два гена можно было соединить во второй ПЦР.Plot p17 / p24 codon-optimized for the p55 gag gene of origin of HIV-1 isolate B strain HXB2 was amplified by PCR from plasmid pGagoptTrpr2. The truncated Nef HXB2 gene with the repaired premature termination codon (TGA [stop codon] on TGG [Trp]) was amplified by PCR from plasmid 7077trNef20. These two PCR products had to have overlapping ends so that the two genes could be combined in the second PCR.

Продукт ПЦР 1544 п.о. очищали в геле, подвергали рестрикции рестрикционными эндонуклеазами NotI и BamHI и клонировали (см. фиг.3-4) в сайты NotI и BamHI вектора WRG7077. Таким образом ген помещали между промотором/интроном А CMV и сигналом полиаденилирования бычьего гормона роста.PCR Product 1544 bp gel purified, restriction restriction with NotI and BamHI restriction endonucleases and cloned (see FIGS. 3-4) into NotI and BamHI sites of WRG7077 vector. Thus, the gene was placed between the CMV promoter / intron A and the bovine growth hormone polyadenylation signal.

Пример 4: Плазмида p7077-RT3 клон #АExample 4: Plasmid p7077-RT3 clone # A

Синтетический ген, кодирующий участок RT гена pol ВИЧ-1 изолят В штамм HXB2, оптимизировали для экспрессии в клетках млекопитающих путем сборки с помощью перекрывающихся олигонуклеотидов путем ПЦР. Эта клонированная последовательность эквивалентна положениям 2550-4222 последовательности сравнения HXB2 (GenBank entry K03455). Для обеспечения экспрессии эта клонированная последовательность имеет два дополнительных кодона на 5'конце, отсутствующих в исходном гене - AUG GGC (Met Gly).The synthetic gene encoding the RT region of the pol gene HIV-1 isolate B strain HXB2 was optimized for expression in mammalian cells by assembly using overlapping oligonucleotides by PCR. This cloned sequence is equivalent to positions 2550-4222 of the HXB2 comparison sequence (GenBank entry K03455). To ensure expression, this cloned sequence has two additional codons at the 5 ′ end that are absent in the original gene — AUG GGC (Met Gly).

Оптимизация включала изменение паттерна использования кодонов вирусного гена с получением частоты кодонов, более близкой к обнаруживаемой в человеческих генах с высокой экспрессией, исключая при этом редко используемые кодоны. Кодоны оценивали, используя статистическую программу Visual Basic, названную Syngene (современная версия Calcgene, написанная R.S. Hale and G. Thompson, Protein Expression and Purification, Vol. 12, pp.185-188, 1998).Optimization included changing the pattern of using codons of the viral gene to obtain a codon frequency closer to that found in human genes with high expression, excluding rarely used codons. Codons were evaluated using a Visual Basic statistical program called Syngene (a modern version of Calcgene written by R.S. Hale and G. Thompson, Protein Expression and Purification, Vol. 12, pp. 185-188, 1998).

Конечный клон конструировали из двух промежуточных клонов, #16 и #21.The final clone was constructed from two intermediate clones, # 16 and # 21.

КлонированиеCloning

Продукты ПЦР 1,7 т.п.н. очищали в геле, подвергали рестрикции NotI и BamHI и очищали с помощью ПЦР, после чего лигировали с pWRG7077, рестрицированным Notl/BamHI. Таким образом ген помещали между промотором/интроном A CMV и сигналом полиаденилирования бычьего гормона роста. Клоны секвенировали. Ни один клон не был на 100% правильным, но клон #16 корректировали путем замены фрагмента KpnI-BamHI 403 п.о., содержащего 3 ошибки, правильным фрагментом KpnI-BamHI из клона #21. Конечный клон проверяли секвенированием (см. фиг.5).PCR products 1.7 kb gel purified, NotI and BamHI restricted and PCR purified, then ligated to Notl / BamHI restricted pWRG7077. Thus, the gene was placed between the CMV promoter / intron A and the bovine growth hormone polyadenylation signal. The clones were sequenced. No clone was 100% correct, but clone # 16 was corrected by replacing the 403 bp KpnI-BamHI fragment containing 3 errors with the correct KpnI-BamHI fragment from clone # 21. The final clone was verified by sequencing (see FIG. 5).

Пример 5: Оптимизированный RTExample 5: Optimized RT

Целевой генTarget gene

Синтетический ген, кодирующий участок RT гена pol ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2, оптимизированный для экспрессии в клетках млекопитающих, вырезали из плазмиды p7077-RT3 в виде фрагмента Notl/BamHI 1697 п.о., очищали в геле и клонировали в сайты NotI и BamHI p7313-ie (полученного из pspC31), чтобы поместить этот ген вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика (R7004 р27) (фиг.6).A synthetic gene encoding the RT region of the HIV-1 pol gene isolate B strain HXB2, optimized for expression in mammalian cells, was excised from plasmid p7077-RT3 as a 1697 bp Notl / BamHI fragment, gel purified and cloned into NotI sites and BamHI p7313-ie (derived from pspC31) to place this gene downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal (R7004 p27) (FIG. 6).

Пример 6Example 6

Плазмида: 7077 trNef20Plasmid: 7077 trNef20

Целевой генTarget gene

Вставка содержит участок гена Nef из ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2. 195 п.о. делетировали с 5'конца этого гена, удаляя кодоны для первых 65 аминокислот Nef. Кроме того, кодон преждевременной терминации в опубликованной последовательности nef HXB2 репарировали (TAG на TGG [Trp]), как было описано для плазмиды p17/24trNEF1. Эту укороченную последовательность nef амплифицировали с помощью ПЦР с плазмиды p17/24trNef1. Эта клонированная последовательность эквивалентна положениям 8992-9417 последовательности сравнения НХВ2 (GenBank entry К03455). Для обеспечения экспрессии эта клонированная последовательность имеет дополнительный кодон на 5'конце, отсутствующий в исходном гене - AUG (Met).The insert contains a portion of the Nef gene from HIV-1 isolate B strain HXB2. 195 bp deleted from the 5'end of this gene, removing codons for the first 65 amino acids of Nef. In addition, the premature termination codon in the published nef HXB2 sequence was repaired (TAG on TGG [Trp]) as described for plasmid p17 / 24trNEF1. This shortened nef sequence was amplified by PCR from plasmid p17 / 24trNef1. This cloned sequence is equivalent to provisions 8992-9417 of the HXB2 comparison sequence (GenBank entry K03455). To ensure expression, this cloned sequence has an additional codon at the 5'end that is absent in the original gene, AUG (Met).

Праймеры:Primers:

StrNef (смысловой)StrNef (semantic)

ATAAGAATGCGGCCGCCATGGTGGGTTTTCCAGTCACACCTT [SEQ ID NO:1]ATAAGAATGCGGCCGCCATGGTGGGTTTTCCAGTCACACCTT [SEQ ID NO: 1]

AstrNef (антисмысловой)AstrNef (antisense)

CGCGGATCCTCAGCAGTTCTTGAAGTACTCC [SEQ ID NO:2]CGCGGATCCTCAGCAGTTCTTGAAGTACTCC [SEQ ID NO: 2]

ПЦР: 94°C 2 мин, затем 25 циклов: 94°С 30 сек, 50°С 30 сек, 72°С 2 мин, окончание 72°С 5 мин.PCR: 94 ° C for 2 min, then 25 cycles: 94 ° C for 30 sec, 50 ° C for 30 sec, 72 ° C for 2 min, end 72 ° C for 5 min.

Клонирование:Cloning:

Продукт ПЦР RT 455 п.о. очищали в геле, подвергали рестрикции рестрикционными эндонуклеазами Notl и BamHI и лигировали в рестрицированный Notl/BamHI вектор WRG7077. Таким образом ген помещали между промотором/интроном A CMV и сигналом полиаденилирования бычьего гормона роста.PCR product RT 455 bp gel purified, restriction restriction with Notl and BamHI restriction endonucleases and ligated into the Notl / BamHI restriction vector WRG7077. Thus, the gene was placed between the CMV promoter / intron A and the bovine growth hormone polyadenylation signal.

Пример 7Example 7

Плазмида: 7077RT 8Plasmid: 7077RT 8

Целевой генTarget gene

RT-участок гена pol имеет происхождение от ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2. Этот участок амплифицировали с помощью ПЦР с плазмиды р7077pol14. Клонированная последовательность эквивалентна положениям 2550-4234 последовательности сравнения НХВ2 (GenBank entry K03455). Для обеспечения экспрессии эта клонированная последовательность имеет два дополнительных кодона на 5'конце, отсутствующих в исходном гене - AUG GGC (Met Gly).The RT region of the pol gene is derived from HIV-1 isolate B strain HXB2. This plot was amplified by PCR from plasmid p7077pol14. The cloned sequence is equivalent to positions 2550-4234 of the HXB2 comparison sequence (GenBank entry K03455). To ensure expression, this cloned sequence has two additional codons at the 5 ′ end that are absent in the original gene — AUG GGC (Met Gly).

Праймеры:Primers:

SRT (смысловой)SRT (semantic)

ATAAGAATGCGGCCGCCATGGGCCCCATTAGCCCTATTGAGACT [SEQ ID NO:3]ATAAGAATGCGGCCGCCATGGGCCCCATTAGCCCTATTGAGACT [SEQ ID NO: 3]

ASRT (антисмысловой)ASRT (Antisense)

CGCGGATCCTTAATCTAAAAATAGTACTTTCCTGATT [SEQ ID NO:4]CGCGGATCCTTAATCTAAAAATAGTACTTTCCTGATT [SEQ ID NO: 4]

ПЦР: 94°C 2 мин, затем 25 циклов: 94°С 30 сек, 50°С 30 сек, 72°С 4 мин, окончание 72°С 5 мин.PCR: 94 ° C for 2 min, then 25 cycles: 94 ° C for 30 sec, 50 ° C for 30 sec, 72 ° C for 4 min, end 72 ° C for 5 min.

Клонирование:Cloning:

Продукт ПЦР RT 1720 п.о. очищали в геле, подвергали рестрикции рестрикционными эндонуклеазами NotI и BamHI и лигировали в рестрицированный Notl/BamHI вектор WRG7077. Таким образом ген помещали между промотором/интроном A CMV и сигналом полиаденилирования бычьего гормона роста.PCR product RT 1720 bp gel purified, restriction restriction with NotI and BamHI restriction endonucleases and ligated into NotR / BamHI restriction vector WRG7077. Thus, the gene was placed between the CMV promoter / intron A and the bovine growth hormone polyadenylation signal.

Пример 8Example 8

p17/24opt/RT/trNef1 ('Gagopt/RT/Nef')p17 / 24opt / RT / trNef1 ('Gagopt / RT / Nef')

В эту конструкцию включена ПЦР, которая вызывает аминокислотную замену R на Н.PCR is included in this construct, which causes an amino acid substitution of R for N.

Целевой генTarget gene

Участок р17/р24 оптимизированного по кодонам гена р55 gag происхождения ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 амплифицировали с помощью ПЦР с плазмиды pGagoptTrpr2. Кодирующую последовательность RT амплифицировали с плазмиды 7077RT 8. Укороченный ген Nef HXB2 с репарированным кодоном преждевременной терминации (TGA [стоп-кодон] на TGG [Trp]) амплифицировали с помощью ПЦР с плазмиды 7077trNef20. Эти три продукта ПЦР должны были иметь перекрывающиеся концы, так чтобы три гена можно было соединить во второй ПЦР.Plot p17 / p24 codon-optimized for the p55 gag gene of origin of HIV-1 isolate B strain HXB2 was amplified by PCR from plasmid pGagoptTrpr2. The RT coding sequence was amplified from plasmid 7077RT 8. The truncated Nef HXB2 gene with the repaired premature termination codon (TGA [stop codon] on TGG [Trp]) was amplified by PCR from plasmid 7077trNef20. These three PCR products had to have overlapping ends so that the three genes could be combined in the second PCR.

Праймеры:Primers:

(P17/24)(P17 / 24)

Sp17p24opt (смысловой)Sp17p24opt (semantic)

ATAAGAATGCGGCCGCCATGGGTGCCCGAGCTTCGGT [SEQ ID NO:5]ATAAGAATGCGGCCGCCATGGGTGCCCGAGCTTCGGT [SEQ ID NO: 5]

Asp14p24optRT линкер (антисмысловой)Asp14p24optRT linker (antisense)

TGGGGCCCATCAACACTCTGGCTTTGTGTC [SEQ ID NO:6]TGGGGCCCATCAACACTCTGGCTTTGTGTC [SEQ ID NO: 6]

ПЦР: 94°С 1 мин, затем 20 циклов: 94°С 30 сек, 50°С 30 сек, 72°С 2 мин, окончание 72°С 4 мин.PCR: 94 ° C for 1 min, then 20 cycles: 94 ° C for 30 sec, 50 ° C for 30 sec, 72 ° C for 2 min, end 72 ° C for 4 min.

Продукт ПЦР p17/24opt 1114 п.о. очищали в геле.PCR product p17 / 24opt 1114 bp gel purified.

(RT)(RT)

Sp17p24optRT линкер (смысловой)Sp17p24optRT linker (semantic)

CAGAGTGTTGATGGGCCCCATTAGCCCTAT [SEQ ID NO:7]CAGAGTGTTGATGGGCCCCATTAGCCCTAT [SEQ ID NO: 7]

ASRTtrNef линкер (антисмысловой)ASRTtrNef Linker (Antisense)

AACCCACCATATCTAAAAATAGTACTTTCC [SEQ ID NO:8]AACCCACCATATCTAAAAATAGTACTTTCC [SEQ ID NO: 8]

ПЦР: как описано выше.PCR: as described above.

Продукт ПЦР RT 1711 п.о. очищали в геле.PCR product RT 1711 bp gel purified.

(5' укороченный nef)(5 'shortened nef)

SRTtrNef линкер (смысловой)SRTtrNef Linker (semantic)

CTATTTTTAGATATGGTGGGTTTTCCAGTCAC [SEQ ID NO:9]CTATTTTTAGATATGGTGGGTTTTCCAGTCAC [SEQ ID NO: 9]

AstrNef (антисмысловой)AstrNef (antisense)

CGCGGATCCTCAGCAGTTCTTGAAGTACTCC [SEQ ID NO:10]CGCGGATCCTCAGCAGTTCTTGAAGTACTCC [SEQ ID NO: 10]

ПЦР: как описано выше.PCR: as described above.

Продукт ПЦР 448 п.о. очищали в геле.PCR Product 448 bp gel purified.

Затем эти три продукта ПЦР сшивали во второй ПЦР с праймерами Sp17/24opt и AstrNef.Then, these three PCR products were crosslinked in the second PCR with Sp17 / 24opt and AstrNef primers.

ПЦР: 94°С 1 мин, затем 30 циклов: 94°С 30 сек, 50°С 30 сек, 72°С 4 мин, окончание 72°С 4 мин.PCR: 94 ° C for 1 min, then 30 cycles: 94 ° C for 30 sec, 50 ° C for 30 sec, 72 ° C for 4 min, end 72 ° C for 4 min.

Продукт ПЦР 3253 п.о. очищали в геле, подвергали рестрикции рестрикционными эндонуклеазами NotI и BamHI и клонировали в сайты NotI и BamHI вектора WRG7077. Таким образом ген помещали между промотором/интроном A CMV и сигналом полиаденилирования бычьего гормона роста.PCR Product 3253 bp gel purified, restriction restriction with NotI and BamHI restriction endonucleases and cloned into the NotI and BamHI sites of the WRG7077 vector. Thus, the gene was placed between the CMV promoter / intron A and the bovine growth hormone polyadenylation signal.

Пример 9Example 9

Плазмида: pGRN#16 (p17/p24opt corr/RT/trNef)Plasmid: pGRN # 16 (p17 / p24opt corr / RT / trNef)

Целевой ген:Target Gene:

Наблюдали, что полипротеин, генерируемый p17/24opt/RT/Nef13 ('Gagopt/RT/Nef'), экспрессирует укороченный продукт ~30 кДа благодаря кластеру невыгодных кодонов внутри р24 вокруг аминокислоты 270. Эти кодоны заменяли оптимальными кодонами с помощью сшивающего ПЦР-мутагенеза. В качестве матрицы использовали p17/24opt/RT/trNef13, чтобы амплифицировать участок Gag 5' до мутации с праймерами Sp17/p24opt и GTR-A и участок Gag 3' до мутации с праймерами GTR-S и Asp17/p24optRT линкер. Перекрывание продуктов, содержащих замены кодонов, и очищенные в геле продукты сшивали вместе, используя праймеры Sp17/p24opt и Asp17/p24optRT линкер. Этот продукт подвергали рестрикции NotI и Agel и вставляли в подобным образом ресрицированный p17/24opt/RT/trNef13 с образованием pGRN. Клон #16 проверяли и размножали.It was observed that the polyprotein generated by p17 / 24opt / RT / Nef13 ('Gagopt / RT / Nef') expresses a truncated product of ~ 30 kDa due to a cluster of unfavorable codons inside p24 around amino acid 270. These codons were replaced by optimal codons using cross-linking PCR mutagenesis . P17 / 24opt / RT / trNef13 was used as a matrix to amplify the Gag 5 ′ region prior to mutation with Sp17 / p24opt and GTR-A primers and the Gag 3 ′ region prior to mutation with GTR-S primers and Asp17 / p24optRT linker. Overlapping products containing codon substitutions and gel-purified products were crosslinked using the Sp17 / p24opt and Asp17 / p24optRT linker primers. This product was subjected to restriction with NotI and Agel and inserted into similarly resected p17 / 24opt / RT / trNef13 to form pGRN. Clone # 16 was checked and propagated.

Праймеры:Primers:

5' ПЦР:5 'PCR:

Sp17p24opt (смысловой)Sp17p24opt (semantic)

ATAAGAATGCGGCCGCCATGGGTGCCCGAGCTTCGGT [SEQ ID NO:11]ATAAGAATGCGGCCGCCATGGGTGCCCGAGCTTCGGT [SEQ ID NO: 11]

GTR-A (антисмысловой)GTR-A (antisense)

GCGCACGATCTTGTTCAGGCCCAGGATGATCCACCGTTTATAGATTTCTCC [SEQ ID NO:12]GCGCACGATCTTGTTCAGGCCCAGGATGATCCACCGTTTATAGATTTCTCC [SEQ ID NO: 12]

3' ПЦР:3 'PCR:

Смысловой: GTR-S (смысловой)Semantic: GTR-S (semantic)

ATCCTGGGCCTGAACAAGATCGTGCGCATGTACTCTCCGACATCCATCC [SEQ ID NO:13]ATCCTGGGCCTGAACAAGATCGTGCGCATGTACTCTCCGACATCCATCC [SEQ ID NO: 13]

Asp17/p24optRT линкер (антисмысловой)Asp17 / p24optRT linker (antisense)

TGGGGCCCATCAACACTCTGGCTTTGTGTC [SEQ ID NO:14]TGGGGCCCATCAACACTCTGGCTTTGTGTC [SEQ ID NO: 14]

Условия ПЦР для индивидуальных продуктов и сшивки с использованием ДНК полимеразы PWO (Roche):PCR conditions for individual products and crosslinking using PWO DNA polymerase (Roche):

95°С 1 мин, затем 20 циклов 95°С 30 с, 55°С 30 с, 72°С 180 с, окончание 72°С 120 с и хранение 4°С.95 ° C for 1 min, then 20 cycles of 95 ° C 30 s, 55 ° C 30 s, 72 ° C 180 s, end 72 ° C 120 s and storage 4 ° C.

Продукт 1114 п.о. очищали в геле и подвергали рестрикции NotI и Agel с высвобождением фрагмента 6647 п.о., который очищали в геле и лигировали в рестрицированный Notl/Agel и очищенный в геле p17/24opt/RT/trNef13 с образованием pGRN#16.Product 1114 bp gel purified and NotI and Agel restricted to release a 6647 bp fragment, which was gel purified and ligated into restricted Notl / Agel and gel purified p17 / 24opt / RT / trNef13 to form pGRN # 16.

Пример 10Example 10

Плазмида: p73i-GRN2 клон #19 (p17/p24(opt)/RT(opt)trNef) - репарированныйPlasmid: p73i-GRN2 clone # 19 (p17 / p24 (opt) / RT (opt) trNef) - repaired

Целевой ген:Target Gene:

Участок р17/р24 оптимизированного по кодонам gag, оптимизированный по кодонам RT и укороченный ген nef из ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.Plot optimized for gag codons p17 / p24, optimized for RT codons, and truncated nef gene from HIV-1 isolate B strain HXB2 downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

Плазмиды, содержащие ген trNef, имеющие происхождение от плазмиды p17/24trNef1, содержат ошибку ПЦР, которая приводит к аминокислотной замене R на Н 19-й аминокислоты от конца nef. Эту ошибку корректировали с помощью ПЦР-мутагенеза, корректированный продукт ПЦР nef сшивали с оптимизированным по кодонам RT из p7077-RT3, и сшитый фрагмент подвергали рестрикции Apal и BamHI и клонировали в рестрицированный Apal/BamHI p73i-GRN.Plasmids containing the trNef gene, derived from the plasmid p17 / 24trNef1, contain a PCR error, which leads to the amino acid replacement of R with H of the 19th amino acid from the end of nef. This error was corrected by PCR mutagenesis, the corrected nef PCR product was crosslinked with RT codons optimized from p7077-RT3, and the crosslinked fragment was subjected to restriction with Apal and BamHI and cloned into restricted Apal / BamHI p73i-GRN.

Праймеры:Primers:

ПЦР coRT из p7077-RT3 с использованием праймеров:CoRT PCR from p7077-RT3 using primers:

(полимераза = PWO (Roche) везде).(polymerase = PWO (Roche) everywhere).

Смысловой: U1Semantic: U1

GAATTCGCGGCCCGCGATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAGACCGTGCCGGTGAAGCTGAAACCCGGGAT [SEQ ID NO:15]GAATTCGCGGCCCGCGATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAGACCGTGCCGGTGAAGCTGAAACCCGGGAT [SEQ ID NO: 15]

AscoRT-NefAscoRT-Nef

GGTGTGACTGGAAAACCCACCATCAGCACCTTTCTAATCCCCGC [SEQ ID NO:16]GGTGTGACTGGAAAACCCACCATCAGCACCTTTCTAATCCCCGC [SEQ ID NO: 16]

Цикл: 95°C (30 с), затем 20 циклов 95°С (30 с), 55°С (30 с), 72°С (180 с), затем 72°С (120 с) и хранение при 4°С.Cycle: 95 ° C (30 s), then 20 cycles 95 ° C (30 s), 55 ° C (30 s), 72 ° C (180 s), then 72 ° C (120 s) and storage at 4 ° FROM.

Продукт ПЦР 1,7 т.п.о. очищали в геле.PCR product 1.7 kb gel purified.

ПЦР 5' Nef из p17/24trNef1 с использованием праймеров:PCR 5 'Nef from p17 / 24trNef1 using primers:

Смысловой: S-NefSemantic: S-Nef

ATGGTGGGTTTTCCAGTCACACC [SEQ ID NO:17]ATGGTGGGTTTTCCAGTCACACC [SEQ ID NO: 17]

Антисмысловой: ASNef-G:Antisense: ASNef-G:

GATGAAATGCTAGGCGGCTGTCAAACCTC [SEQ ID NO:18]GATGAAATGCTAGGCGGCTGTCAAACCTC [SEQ ID NO: 18]

Цикл: 95°С (30 с), затем 15 циклов 95°С (30 с), 55°С (30 с), 72°С (60 с), затем 72°С (120 с) и хранение при 4°С.Cycle: 95 ° C (30 s), then 15 cycles 95 ° C (30 s), 55 ° C (30 s), 72 ° C (60 s), then 72 ° C (120 s) and storage at 4 ° FROM.

ПЦР 3' Nef из p17/24trNef1 с использованием праймеров:PCR 3 'Nef from p17 / 24trNef1 using primers:

Смысловой: SNEF-GSemantic: SNEF-G

GAGGTTTGACAGCCGCCTAGCATTTCATC [SEQ ID NO:19]GAGGTTTGACAGCC G CCTAGCATTTCATC [SEQ ID NO: 19]

Антисмысловой:Antisense:

AStrNef (антисмысловой)AStrNef (antisense)

CGCGGATCCTCAGCAGTTCTTGAAGTACTCC [SEQ ID NO:20]CGCGGATCCTCAGCAGTTCTTGAAGTACTCC [SEQ ID NO: 20]

Цикл: 95°C (30 с), затем 15 циклов 95°С (30 с), 55°С (30 с), 72°С (60 с), затем 72°С (120 с) и хранение при 4°С.Cycle: 95 ° C (30 s), then 15 cycles 95 ° C (30 s), 55 ° C (30 s), 72 ° C (60 s), then 72 ° C (120 s) and storage at 4 ° FROM.

Продукты ПЦР очищали в геле. Сначала два продукта Nef сшивали, используя праймеры 5' (S-Nef) и 3' (AstrNef).PCR products were gel purified. First, two Nef products were crosslinked using primers 5 ′ (S-Nef) and 3 ′ (AstrNef).

Цикл: 95°С (30 с), затем 15 циклов 95°С (30 с), 55°С (30 с), 72°С (60 с), затем 72°С (180 с) и хранение при 4°С.Cycle: 95 ° C (30 s), then 15 cycles 95 ° C (30 s), 55 ° C (30 s), 72 ° C (60 s), then 72 ° C (180 s) and storage at 4 ° FROM.

Продукт ПЦР очищали с помощью ПЦР и сшивали с продуктом RT, используя праймеры U1 и AstrNef:The PCR product was purified by PCR and crosslinked with the RT product using primers U1 and AstrNef:

Цикл: 95°С (30'с), затем 20 циклов 95°С (30 с), 55°С (30 с), 72°С (180 с), затем 72°С (180 с) и хранение при 4°С.Cycle: 95 ° C (30 s), then 20 cycles 95 ° C (30 s), 55 ° C (30 s), 72 ° C (180 s), then 72 ° C (180 s) and storage at 4 ° C.

Продукт 2,1 т.п.о. очищали в геле и подвергали рестрикции Apal и BamHI. Плазмиду p73i-GRN также подвергали рестрикции Apal и BamHI, очищали в геле и лигировали с Apal-BamHI RT3trNef с восстановлением гена р17/p24(opt)/RT(opt)trNef.Product 2.1 kb gel purified and restricted with Apal and BamHI. Plasmid p73i-GRN was also digested with Apal and BamHI, gel purified and ligated with Apal-BamHI RT3trNef to restore the p17 / p24 (opt) / RT (opt) trNef gene.

Пример 11Example 11

p73i-GN2 клон #2 (p17/p24opt/trNef) - репарированныйp73i-GN2 clone # 2 (p17 / p24opt / trNef) - repaired

Целевой ген:Target Gene:

Участок р17/р24 оптимизированного по кодонам гена gag и укороченный ген Nef из ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.Plot p17 / p24 of codon-optimized gag gene and truncated Nef gene from HIV-1 isolate B strain HXB2 downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

Плазмиды, содержащие ген trNef, имеющие происхождение от плазмиды p17/24trNef1, содержат ошибку ПЦР, которая приводит к аминокислотной замене R на Н 19-й аминокислоты от конца nef. Эту ошибку корректировали с помощью ПЦР мутагенеза, и корректированный фрагмент подвергали рестрикции BglII и BamHI и клонировали в рестрицированный BglII/ BamHI p73i-GN (фиг.12). Восстанавливали корректированный слитый ген p17/p24opt/trNef вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.Plasmids containing the trNef gene, derived from the plasmid p17 / 24trNef1, contain a PCR error, which leads to the amino acid replacement of R with H of the 19th amino acid from the end of nef. This error was corrected by PCR mutagenesis, and the corrected fragment was subjected to BglII and BamHI restriction and cloned into restricted BglII / BamHI p73i-GN (Fig. 12). The corrected p17 / p24opt / trNef fusion gene was restored downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

ПЦР 5' Nef из p17/24trNef1 с использованием праймеров:PCR 5 'Nef from p17 / 24trNef1 using primers:

(полимераза = PWO (Roche) везде)(polymerase = PWO (Roche) everywhere)

Смысловой: S-NefSemantic: S-Nef

ATGGTGGGTTTTTCCAGTCACACC [SEQ ID NO:21]ATGGTGGGTTTTTCCAGTCACACC [SEQ ID NO: 21]

Антисмысловой: ASNef-G:Antisense: ASNef-G:

GATGAAATGCTAGGCGGCTGTCAAACCTC [SEQ ID NO:22]GATGAAATGCTAGG C GGCTGTCAAACCTC [SEQ ID NO: 22]

Цикл: 95°C (30 с), затем 15 циклов 95°С (30 с), 55°С (30 с), 72°С (60 с), затем 72°С (120 с) и хранение при 4°С.Cycle: 95 ° C (30 s), then 15 cycles 95 ° C (30 s), 55 ° C (30 s), 72 ° C (60 s), then 72 ° C (120 s) and storage at 4 ° FROM.

ПЦР 5' Nef из p17/24trNef1 с использованием праймеров:PCR 5 'Nef from p17 / 24trNef1 using primers:

Смысловой: SNEF-GSemantic: SNEF-G

GAGGTTTGACAGCCGCCTAGCATTTCATC [SEQ ID NO:23]GAGGTTTGACAGCC G CCTAGCATTTCATC [SEQ ID NO: 23]

Антисмысловой: AStrNefAntisense: AStrNef

CGCGGATCCTCAGCAGTTCTTGAAGTACTCC [SEQ ID NO.-24]CGCGGATCCTCAGCAGTTCTTGAAGTACTCC [SEQ ID NO.-24]

Цикл: 95°С (30 с), затем 15 циклов 95°С (30 с), 55°С (30 с), 72°С (60 с), затем 72°С (120 с) и хранение при 4°С.Cycle: 95 ° C (30 s), then 15 cycles 95 ° C (30 s), 55 ° C (30 s), 72 ° C (60 s), then 72 ° C (120 s) and storage at 4 ° FROM.

Продукты ПЦР очищали в геле и сшивали, используя праймеры 5' (S-Nef) и 3' (AstrNef).PCR products were gel purified and crosslinked using primers 5 ′ (S-Nef) and 3 ′ (AstrNef).

Цикл: 95°С (30 с), затем 15 циклов 95°С (30 с), 55°С (30 с), 72°С (60 с), затем 72°С (180 с) и хранение при 4°С.Cycle: 95 ° C (30 s), then 15 cycles 95 ° C (30 s), 55 ° C (30 s), 72 ° C (60 s), then 72 ° C (180 s) and storage at 4 ° FROM.

Продукт ПЦР очищали с помощью ПЦР, подвергали рестрикции BglII/BamHI и фрагмент 367 п.о. очищали в геле и клонировали в рестрицированный BglII/BamHI очищенный в геле p73i-GN.The PCR product was purified by PCR, subjected to restriction with BglII / BamHI and a 367 bp fragment. gel purified and cloned into restricted BglII / BamHI gel purified p73i-GN.

Пример 12Example 12

Плазмида: p73i-RT w229k (инактивированный RT)Plasmid: p73i-RT w229k (inactivated RT)

Целевой ген:Target Gene:

Конструирование инактивированного гена RT вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.Construction of the inactivated RT gene downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

В связи с беспокойством по поводу использования активных видов RT ВИЧ в терапевтической вакцине была желательна инактивация этого гена. Эта инактивация была достигнута с помощью ПЦР-мутагенеза RT (имеющего происхождение от p73i-GRN2) положения аминокислоты 229 с Trp на Lys (R7271 р1-28).Due to concerns about the use of active HIV RT species in a therapeutic vaccine, inactivation of this gene was desirable. This inactivation was achieved by RT PCR mutagenesis (derived from p73i-GRN2) of amino acid position 229 from Trp to Lys (R7271 p1-28).

Праймеры:Primers:

ПЦР 5' RT + мутация с использованием праймеров:PCR 5 'RT + mutation using primers:

(полимераза = PWO (Roche) везде)(polymerase = PWO (Roche) everywhere)

Смысловой: RT3-u:1Semantic: RT3-u: 1

GAATTCGCGGCCGCGATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAGACCGTGCCGGTGAAGCTGAAACCCGGGAT [SEQ ID NO:25]GAATTCGCGGCCGCGATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAGACCGTGCCGGTGAAGCTGAAACCCGGGAT [SEQ ID NO: 25]

Антисмысловой: AscoRT-Trp229LysAntisense: AscoRT-Trp229Lys

GGAGCTCGTAGCCCATCTTCAGGAATGGCGGCTCCTTCT [SEQ ID NO:26]GGAGCTCGTAGCCCATCTTCAGGAATGGCGGCTCCTTCT [SEQ ID NO: 26]

Цикл:Cycle:

1×[94°C (30 c)]1 × [94 ° C (30 s)]

15×[94°C (30 c)/55°C (30 c)/72°C (60 с)]15 × [94 ° C (30 s) / 55 ° C (30 s) / 72 ° C (60 s)]

1×[72°C (180 c)]1 × [72 ° C (180 s)]

ПЦР очистка в гелеPCR gel purification

ПЦР 3' RT + мутация с использованием праймеров:PCR 3 'RT + mutation using primers:

Антисмысловой: RT3-L:1Antisense: RT3-L: 1

GAATTCGGATCCTTACAGCACCTTTCTAATCCCCGCACTCACCAGCTTGTCGACCTGCTCGTTGCCGC [SEQ ID NO:27]GAATTCGGATCCTTACAGCACCTTTCTAATCCCCGCACTCACCAGCTTGTCGACCTGCTCGTTGCCGC [SEQ ID NO: 27]

Смысловой: ScoRT-Trp229LysSemantic: ScoRT-Trp229Lys

CCTGAAGATGGGCTACGAGCTCCATG [SEQ ID NO:28]CCTGAAGATGGGCTACGAGCTCCATG [SEQ ID NO: 28]

Цикл:Cycle:

1×[94°C (30 c)]1 × [94 ° C (30 s)]

15×[94°C (30 c)/55°C (30 c)/72°C (60 с)]15 × [94 ° C (30 s) / 55 ° C (30 s) / 72 ° C (60 s)]

1×[72°С (180 с)]1 × [72 ° C (180 s)]

ПЦР очистка в гелеPCR gel purification

Продукты ПЦР очищали в геле и 5' и 3' концы RT сшивали, используя праймеры 5' (RT3-U1) и 3' (RT3-L1).PCR products were gel purified and the 5 'and 3' ends of the RTs were crosslinked using primers 5 '(RT3-U1) and 3' (RT3-L1).

Цикл:Cycle:

1×[94°С (30 с)]1 × [94 ° C (30 s)]

15×[94°С (30 с)/55°С (30 с)/72°С (120 с)]15 × [94 ° C (30 s) / 55 ° C (30 s) / 72 ° C (120 s)]

1×[72°С (180 с)]1 × [72 ° C (180 s)]

Продукт ПЦР очищали в геле и клонировали в p7313ie, используя сайты рестрикции NotI и BamHI, с образованием p73i-RT w229k [см. фиг.13].The PCR product was gel purified and cloned into p7313ie using NotI and BamHI restriction sites to form p73i-RT w229k [see Fig.13].

Пример 13Example 13

Плазмида: p73i-Tgrn (#3)Plasmid: p73i-Tgrn (# 3)

Целевой ген:Target Gene:

Участок р17/р24 оптимизированного по кодонам gag, оптимизированный по кодонам RT и укороченный ген nef из ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.Plot optimized for gag codons p17 / p24, optimized for RT codons, and truncated nef gene from HIV-1 isolate B strain HXB2 downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

Тройные слитые конструкции, которые содержат активную форму RT, могут быть неприемлемы законом для использования у людей, поэтому инактивация RT была достигнута путем вставки фрагмента, вырезанного Nhel и Apal, из p73i-RT w229k в Nhel/Apal рестрикт p73i-GRN2#19 (фиг.14). Результатом этого была замена W→К в положении 229 в RT.Triple fusion constructs that contain an active form of RT may not be acceptable by law for human use, so RT inactivation was achieved by inserting a fragment cut out by Nhel and Apal from p73i-RT w229k into Nhel / Apal restriction p73i-GRN2 # 19 (FIG. .fourteen). The result was a replacement W → K at position 229 in RT.

Пример 14Example 14

P73i-Tnrg (#16)P73i-Tnrg (# 16)

Целевой ген:Target Gene:

Укороченный Nef, инактивированный оптимизированный по кодонам RT и участок р17/р24 оптимизированного по кодонам гена gag из ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.The truncated Nef, inactivated RT codon optimized and p17 / p24 region of the gag codon optimized HIV-1 isolate B strain HXB2 downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

Порядок генов в полипротеине, кодируемом p73i-Tgrn, перестраивали с помощью ПЦР и ПЦР-сшивки с образованием p73i-Tnrg (фиг.15). Каждый ген амплифицировали с помощью ПЦР и очищали в геле, после чего сшивали эти гены с помощью ПЦР с образованием единого полипротеина. Этот продукт очищали в геле, подвергали ферментативному гидролизу Notl/BamHI и лигировали в Notl/BamHI рестрикт p7313ie.The order of the genes in the polyprotein encoded by p73i-Tgrn was rearranged by PCR and PCR cross-linking to form p73i-Tnrg (Fig. 15). Each gene was amplified by PCR and gel purified, after which these genes were crosslinked by PCR to form a single polyprotein. This product was gel purified, digested with Notl / BamHI and ligated into Notl / BamHI restriction p7313ie.

Праймеры:Primers:

TrNef ПЦРTrNef PCR

S-Nef (NotI)S-Nef (NotI)

CATTAGAGCGGCCGCGATGGTGGGTTTTCCAC [SEQ ID NO:29]CATTAGAGCGGCCGCGATGGTGGGTTTTCCAC [SEQ ID NO: 29]

AS-Nef-coRT линкерAS-Nef-coRT Linker

GATGGGACTGATGGGGCCCATGCAGTTCTTGAACTACTCCGG [SEQ ID NO:30]GATGGGACTGATGGGGCCCATGCAGTTCTTGAACTACTCCGG [SEQ ID NO: 30]

RTw229k ПЦРRTw229k PCR

S-coRTS-coRT

ATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAG [SEQ ID NO:31]ATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAG [SEQ ID NO: 31]

AS-coRT-p17p24 линкерAS-coRT-p17p24 linker

CAGTACCGAAGCTCGGGCACCCATCAGCACCTTTCTAATCCCCGC [SEQ ID NO:32]CAGTACCGAAGCTCGGGCACCCATCAGCACCTTTCTAATCCCCGC [SEQ ID NO: 32]

P17p24opt ПЦРP17p24opt PCR

S-p17p24optS-p17p24opt

ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID NO:33]ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID NO: 33]

AS-p17p24opt (BamHI)AS-p17p24opt (BamHI)

GATGGGGGATCCTCACAACACTCTGGCTTTGTGTCC [SEQ ID NO:34]GATGGGGGATCCTCACAACACTCTGGCTTTGTGTCC [SEQ ID NO: 34]

Условия ПЦР для индивидуальных продуктов и сшивок с использованием ДНК полимеразы VENT (NEB):PCR conditions for individual products and cross-linking using VENT DNA polymerase (NEB):

1×[94°C (30 c)]1 × [94 ° C (30 s)]

25×[94°С (30 с)/55°С (30 с)/72°С (120 с [р17р24 или RT] или 60 с [trNef])]25 × [94 ° C (30 s) / 55 ° C (30 s) / 72 ° C (120 s [p17p24 or RT] or 60 s [trNef])]

1×[72°С (240 с)]1 × [72 ° C (240 s)]

Продукты ПЦР очищали в геле и использовали в ПЦР сшивке с использованием праймеров S-trNef (NotI) и AS-p17p24opt (BamHI):PCR products were gel purified and used in PCR crosslinking using S-trNef (NotI) and AS-p17p24opt (BamHI) primers:

1×[94°C (30 c)]1 × [94 ° C (30 s)]

25×[94°С (30 с)/55°С (30 с)/72°С (210 с)]25 × [94 ° C (30 s) / 55 ° C (30 s) / 72 ° C (210 s)]

1×[72°С (240 с)]1 × [72 ° C (240 s)]

Продукт 3000 п.о. очищали в геле и подвергали рестрикции NotI и BamHI и этот фрагмент очищали с помощью ПЦР и лигировали в гидролизованный Notl/BamHI и очищенный в геле p7313ie с образованием p73i-Tnrg.Product 3000 bp gel purified and NotI and BamHI restricted and this fragment was purified by PCR and ligated into hydrolyzed Notl / BamHI and gel purified p7313ie to form p73i-Tnrg.

Пример 15:Example 15:

1. Плазмида: p73i-Tngr (#3)1. Plasmid: p73i-Tngr (# 3)

Целевой генTarget gene

Укороченный Nef, участок р17/р24 оптимизированного по кодонам гена gag и инактивированный оптимизированный по кодонам RT из ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.Shortened Nef, region p17 / p24 of the gag codon optimized codon and inactivated RT codon optimized from HIV-1 isolate B strain HXB2 downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

Порядок генов в полипротеине, кодируемом p73i-Tgrn, перестраивали с помощью ПЦР и ПЦР-сшивки с образованием p73i-Tngr (фиг.16). Оптимизированный по кодонам р17/р24 и RT конструировали в виде единого продукта и сшивали с помощью ПЦР с амплифицированным trNef. Этот продукт очищали в геле, подвергали ферментативному гидролизу Notl/BamHI и лигировали в Notl/BamHI рестрикт p7313ie.The order of the genes in the polyprotein encoded by p73i-Tgrn was rearranged by PCR and PCR cross-linking to form p73i-Tngr (Fig. 16). The c17-optimized p17 / p24 and RT codons were designed as a single product and crosslinked by PCR with amplified trNef. This product was gel purified, digested with Notl / BamHI and ligated into Notl / BamHI restriction p7313ie.

Праймеры:Primers:

P17/p24-RT3' ПЦРP17 / p24-RT3 'PCR

Sp17p24opt (смысловой)Sp17p24opt (semantic)

ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID NO:35]ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID NO: 35]

RT3 L:1 (антисмысловой)RT3 L: 1 (antisense)

GAATTCGGATCCTTACAGCACCTTTCTAATCCCCGCACTCACCAGCTTGTCGACCTGCTCGTTGCCGC [SEQ ID NO:36]GAATTCGGATCCTTACAGCACCTTTCTAATCCCCGCACTCACCAGCTTGTCGACCTGCTCGTTGCCGC [SEQ ID NO: 36]

TrNef5' ПЦРTrNef5 'PCR

S-Nef (NotI)S-Nef (NotI)

CATTAGAGCGGCCGCGATGGTGGGTTTTCCAC [SEQ ID NO:37]CATTAGAGCGGCCGCGATGGTGGGTTTTCCAC [SEQ ID NO: 37]

AS-Nef-p17p24AS-Nef-p17p24

CAGTACCGAAGCTCGGGCACCCATGCAGTTCTTGAACTACTCCGG [SEQ ID NO:38]CAGTACCGAAGCTCGGGCACCCATGCAGTTCTTGAACTACTCCGG [SEQ ID NO: 38]

Условия ПЦР для индивидуальных продуктов и сшивки с использованием ДНК полимеразы VENT (NEB):PCR conditions for individual products and crosslinking using VENT DNA polymerase (NEB):

1×[94°C (30 c)]1 × [94 ° C (30 s)]

25×[94°С (30 с)/55°С (30 с)/72°С (180 с [р17р24 + RT], или 60 с [trNef], или 210 с [сшивка])]25 × [94 ° C (30 s) / 55 ° C (30 s) / 72 ° C (180 s [p17p24 + RT], or 60 s [trNef], or 210 s [crosslinking)]

1×[72°С (240 с)]1 × [72 ° C (240 s)]

Продукт ПЦР 3000 п.о. очищали в геле и подвергали рестрикции NotI и BamHI, и этот фрагмент очищали с помощью ПЦР и лигировали в гидролизованный Notl/BamHl и очищенный в геле p7313ie с образованием p73i-Tngr.PCR product 3000 bp gel purified and NotI and BamHI restricted, and this fragment was purified by PCR and ligated into hydrolyzed Notl / BamHl and gel purified p7313ie to form p73i-Tngr.

Пример 16:Example 16:

Плазмида: p73i-Trgn (#6)Plasmid: p73i-Trgn (# 6)

Целевой генTarget gene

Инактивированный оптимизированный по кодонам RT, участок р17/р24 оптимизированного по кодонам гена gag и укороченный ген Nef из ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 вниз по течению от короткого промотора HCMV+экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.Inactivated RT codon-optimized region, p17 / p24 region of the gag codon-optimized gag codon and shortened Nef gene from HIV-1 isolate B strain HXB2 downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

Порядок генов в этой конструкции был достигнут с помощью ПЦР амплификации p17p24-trNef и RTw229k из плазмид p73i-GN2 и p73i-RTw229k соответственно. Осуществляли ПЦР-сшивку и продукт очищали в геле и рестрицировали Notl/BamHl, после чего лигировали с гидролизованным Notl/BamHl p7313ie. Секвенирование выявило, что р17р24 не был полностью оптимизирован. Затем фрагмент 700 п.о. Agel/Munl вырезали из кодирующего района и заменяли фрагментом MunI/Agel из p73i-Tgrn#3, содержащего правильную кодирующую последовательность (см. фиг.17).The gene order in this construct was achieved by PCR amplification of p17p24-trNef and RTw229k from plasmids p73i-GN2 and p73i-RTw229k, respectively. PCR crosslinking was performed and the product was gel purified and Notl / BamHl was digested, followed by ligation with hydrolyzed Notl / BamHl p7313ie. Sequencing revealed that p17p24 was not fully optimized. Then a fragment of 700 bp Agel / Munl was excised from the coding region and replaced with a MunI / Agel fragment from p73i-Tgrn # 3 containing the correct coding sequence (see FIG. 17).

Праймеры:Primers:

P17p24-trNef ПЦРP17p24-trNef PCR

S-p17p24optS-p17p24opt

ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID No:39]ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID No: 39]

AstrNef (BamHI)AstrNef (BamHI)

RTw229kRTw229k

RT3-U:1RT3-U: 1

GAATTCGCGGCCGCGATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAGACCGTGCCGGTGAAGCTGAAACCCGGGAT [SEQ ID NO:40]GAATTCGCGGCCGCGATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAGACCGTGCCGGTGAAGCTGAAACCCGGGAT [SEQ ID NO: 40]

AS-coRT-p17p24opt линкерAS-coRT-p17p24opt linker

CAGTACCGAAGCTCGGGCACCCATCAGCACCTTTCTAATCCCCGC [SEQ ID NO:41]CAGTACCGAAGCTCGGGCACCCATCAGCACCTTTCTAATCCCCGC [SEQ ID NO: 41]

Условия ПЦР для индивидуальных продуктов и сшивки с использованием ДНК полимеразы VENT (NEB):PCR conditions for individual products and crosslinking using VENT DNA polymerase (NEB):

1×[94°C (30 c)]1 × [94 ° C (30 s)]

25×[94°С (30 с)/55°С (30 с)/72°С (120 с (ПЦР) или 180 с (сшивка)]25 × [94 ° C (30 s) / 55 ° C (30 s) / 72 ° C (120 s (PCR) or 180 s (crosslinking)]

1×[72°С (240 с)]1 × [72 ° C (240 s)]

Продукт ПЦР-сшивки 3000 п.о. очищали в геле и подвергали рестрикции NotI и BamHI и этот фрагмент очищали с помощью ПЦР и лигировали в гидролизованный NotI/BamHI и очищенный в геле p7313ie с образованием p73i-Tngr. Анализ последовательности показал, что последовательность р17р24, полученная из p73i-GN2, не была полностью оптимизирована по кодонам, и что эта последовательность была перенесена в новую плазмиду. Эту последовательность очищали путем вырезания фрагмента 700 п.о. из p73i-Tngr Munl и Agel и замены его 700 п.о. продуктом ферментативного гидролиза Munl/Agel из p73i-Tgrn с образованием конструкции p73i-Tngr#6.PCR Crosslinking Product 3000 bp gel purified and NotI and BamHI restricted and this fragment was purified by PCR and ligated into hydrolyzed NotI / BamHI and gel purified p7313ie to form p73i-Tngr. Sequence analysis showed that the p17p24 sequence obtained from p73i-GN2 was not fully codon-optimized, and that this sequence was transferred to a new plasmid. This sequence was purified by cutting out a 700 bp fragment. from p73i-Tngr Munl and Agel and replacing it with 700 bp Munl / Agel enzymatic hydrolysis product from p73i-Tgrn to form the p73i-Tngr # 6 construct.

Пример 17:Example 17:

Плазмида: p73i-Trng (#11)Plasmid: p73i-Trng (# 11)

Целевой генTarget gene

Инактивированный оптимизированный по кодонам RT, укороченный Nef и участок р17/р24 оптимизированного по кодонам гена gag и из ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.Inactivated RT codon-optimized, truncated Nef and region p17 / p24 optimized for codons of the gag gene and from HIV-1 isolate B strain HXB2 downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

Порядок генов в этой конструкции был достигнут с помощью ПЦР-амплификации генов RT-trNef и р17р24 из p73i-Tgrn. Осуществляли ПЦР-сшивку двух фрагментов ДНК и продукт 3 т.п.о. очищали в геле и рестрицировали NotI/BamHI, после чего лигировали с гидролизованным NotI/BamHI p7313ie и получили p73i-Trng (#11).The gene order in this construct was achieved by PCR amplification of the RT-trNef and p17p24 genes from p73i-Tgrn. PCR crosslinking of two DNA fragments and a product of 3 kb were performed. gel purified and NotI / BamHI was digested, followed by ligation with hydrolyzed NotI / BamHI p7313ie to give p73i-Trng (# 11).

Праймеры:Primers:

RTw229k-trNefRTw229k-trNef

RT3-U:1RT3-U: 1

GAATTCGCGGCCGCGATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAGACCGTGCCGGTGAAGCTGAAACCCGGGAT [SEQ ID NO:42]GAATTCGCGGCCGCGATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAGACCGTGCCGGTGAAGCTGAAACCCGGGAT [SEQ ID NO: 42]

AS-Nef-p17p24opt линкерAS-Nef-p17p24opt linker

CAGTACCGAAGCTCGGGCACCCATGCAGTTCTTGAACTACTCCGG [SEQ ID NO:43]CAGTACCGAAGCTCGGGCACCCATGCAGTTCTTGAACTACTCCGG [SEQ ID NO: 43]

P17p24P17p24

S-p17p24optS-p17p24opt

ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID NO:44]ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID NO: 44]

AS-p17p24opt (BamHI)AS-p17p24opt (BamHI)

GATGGGGGATCCTCACAACACTCTGGCTTTGTGTCC [SEQ ID NO:45]GATGGGGGATCCTCACAACACTCTGGCTTTGTGTCC [SEQ ID NO: 45]

Условия ПЦР для индивидуальных продуктов и сшивки с использованием ДНК полимеразы VENT (NEB):PCR conditions for individual products and crosslinking using VENT DNA polymerase (NEB):

1×[94°C (30 c)]1 × [94 ° C (30 s)]

25×[94°С (30 с)/55°С (30 с)/72°С (120 с (ПЦР генов) или 180 с (сшивка)]25 × [94 ° C (30 s) / 55 ° C (30 s) / 72 ° C (120 s (PCR gene) or 180 s (crosslinking)]

1×[72°С (240 с)]1 × [72 ° C (240 s)]

Продукт ПЦР сшивки 3000 п.о. очищали в геле и подвергали рестрикции NotI и BamHI и этот фрагмент очищали с помощью ПЦР и лигировали в гидролизованный Notl/BamHI и очищенный в геле p7313ie с образованием p73i-Tngr.PCR crosslinking product of 3000 bp gel purified and NotI and BamHI restricted and this fragment was purified by PCR and ligated into hydrolyzed Notl / BamHI and gel purified p7313ie to form p73i-Tngr.

Пример 18:Example 18:

p73i-Tgnr (#f1)p73i-tgnr (# f1)

Целевой генTarget gene

Участок р17/р24 оптимизированного по кодонам gag, укороченный Nef и инактивированный оптимизированный по кодонам ген RT и из ВИЧ-1 изолят В штамм НХВ2 вниз по течению от короткого промотора HCMV + экзон 1 и вверх по течению от сигнала полиаденилирования β-глобина кролика.Plot p17 / p24 of gag codon-optimized, shortened Nef and inactivated codon-optimized RT gene and from HIV-1 isolate B strain HXB2 downstream of the short promoter HCMV + exon 1 and upstream of the rabbit β-globin polyadenylation signal.

Порядок генов в этой конструкции был достигнут с помощью ПЦР-амплификации p17p24-trNef и RTw229k из плазмид p73i-GN2 и p73i-RTw229k соответственно. Осуществляли ПЦР-сшивку и продукт очищали в геле и рестрицировали Notl/BamHI, после чего лигировали с гидролизованным Notl/BamHI p7313ie. Две ошибки последовательности, локализованные в последовательности (р17р24 и RT), последовательно репарировали путем замены правильными участками этих генов, используя сайты рестрикции внутри полипротеина (см. фиг.19).The gene order in this construct was achieved by PCR amplification of p17p24-trNef and RTw229k from plasmids p73i-GN2 and p73i-RTw229k, respectively. PCR crosslinking was performed and the product was gel purified and Notl / BamHI was digested, followed by ligation with hydrolyzed Notl / BamHI p7313ie. Two sequence errors localized in the sequence (p17p24 and RT) were sequentially repaired by replacing the correct portions of these genes using restriction sites within the polyprotein (see FIG. 19).

Праймеры:Primers:

P17p24-trNef ПЦРP17p24-trNef PCR

S-p17p24optS-p17p24opt

ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID NO:46]ATGGGTGCCCGAGCTTCGGTACTG [SEQ ID NO: 46]

AS-Nef-coRT линкерAS-Nef-coRT Linker

GATGGGACTGATGGGGCCCATGCAGTTCTTGAACTACTCCGG [SEQ ID NO:47]GATGGGACTGATGGGGCCCATGCAGTTCTTGAACTACTCCGG [SEQ ID NO: 47]

RTw229kRTw229k

S-coRTS-coRT

ATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAG [SEQ ID NO:48]ATGGGCCCCATCAGTCCCATCGAG [SEQ ID NO: 48]

RT3-L:1RT3-L: 1

GAATTCGGATCCTTACAGCACCTTTCTAATCCCCGCACTCACCAGCTTGTCGACCTGCTCGTTGCCGC [SEQ ID NO:49]GAATTCGGATCCTTACAGCACCTTTCTAATCCCCGCACTCACCAGCTTGTCGACCTGCTCGTTGCCGC [SEQ ID NO: 49]

Условия ПЦР для индивидуальных продуктов и сшивки с использованием ДНК полимеразы VENT (NEB):PCR conditions for individual products and crosslinking using VENT DNA polymerase (NEB):

1×[94°C (30 c)]1 × [94 ° C (30 s)]

25×[94°С (30 с)/55°С (30 с)/72°С (120 с (ПЦР) или 180 с (сшивка)]25 × [94 ° C (30 s) / 55 ° C (30 s) / 72 ° C (120 s (PCR) or 180 s (crosslinking)]

1×[72°С (240 с)]1 × [72 ° C (240 s)]

Продукт ПЦР-сшивки 3000 п.о. очищали в геле и подвергали рестрикции NotI и BamHI и этот фрагмент очищали с помощью ПЦР и лигировали в гидролизованный Notl/BamHI и очищенный в геле p7313ie с образованием p73i-Tngr. Секвенирование выявило, что р17р24 не был полностью оптимизирован, и поэтому фрагмент 700 п.о. вырезали Agel/Munl из кодирующего района и заменяли его фрагментом Munl/Agel из p73i-Tgrn#3, содержащей правильную кодирующую последовательность. Полипротеин также содержал одиночную точечную мутацию (G2609A), приводящую в результате к аминокислотной замене Th2 на Ala в участке RT полипротеина. Эту мутацию корректировали ферментативным гидролизом конструкции Apal/BamHI и очисткой с помощью ПЦР для удаления мутированной последовательности, которую заменяли путем лигирования с гидролизованным Apal/BamHI участком RT из p73i-Tgnr.PCR Crosslinking Product 3000 bp gel purified and NotI and BamHI restricted and this fragment was purified by PCR and ligated into hydrolyzed Notl / BamHI and gel purified p7313ie to form p73i-Tngr. Sequencing revealed that p17p24 was not fully optimized, and therefore the fragment 700 p. Agel / Munl was excised from the coding region and replaced with a Munl / Agel fragment from p73i-Tgrn # 3 containing the correct coding sequence. The polyprotein also contained a single point mutation (G2609A), resulting in the amino acid replacement of Th2 with Ala in the RT region of the polyprotein. This mutation was corrected by enzymatic hydrolysis of the Apal / BamHI construct and purification by PCR to remove the mutated sequence, which was replaced by ligation with the hydrolyzed Apal / BamHI region of RT from p73i-Tgnr.

Пример 19:Example 19:

Получение покрытой плазмидой «золотой суспензии» для ДНК-картриджей «генного ружья»Obtaining plasmid-coated "golden suspension" for DNA cartridges "gene gun"

Плазмидную ДНК (примерно 1 мкг/мкл), примерно 100 мкг, и 2 мкм золотых частиц, примерно 50 мг (PowderJect), суспендировали в 0,05 М спермидине, примерно 100 мкл (Sigma). ДНК осаждали на золотых частицах путем добавления 1 М CaCl₂, примерно 100 мкл (American Pharmaceutical Partners, Inc., USA). Комплекс ДНК/золото инкубировали в течение 10 минут при комнатной температуре, промывали 3 раза в абсолютном этаноле, примерно 3×1 мл (предварительно высушенном на молекулярном сите 3Å (BDH)). Образцы ресуспендировали в абсолютном этаноле, содержащем 0,05 мг/мл поливинилпирролидона (PVP, Sigma), и разделяли на три равные аликвоты в 1,5 мл микроцентрифужных пробирках (Eppendorf). Эти аликвоты предназначены для анализа (а) «золотой суспензии», (б) элюата - плазмиды, элюированной из (а) и (б) для получения покрытых плазмидой/золотом картриджей Tefzel для «генного ружья» (см. пример 3 ниже). Для получения образцов (а) и (б) пробирки, содержащие плазмидную ДНК/»золотую суспензию» в этаноле/PVP, центрифугировали в течение 2 минут при максимальной скорости в микроцентрифуге Eppendorf 5418, супернатант удаляли, и «золотую суспензию» высушивали в течение 10 минут при комнатной температуре. Образец (а) ресуспендировали до 0,5-1,0 мкг/мкл плазмидной ДНК в ТЕ рН 8,0, допуская примерно 50% покрытия. Для элюции образец (б) ресуспендировали до 0,5-1,0 мкг/мкл плазмидной ДНК в ТЕ рН 8,0 и инкубировали при 37°С в течение 30 минут, энергично встряхивая, а затем центрифугировали в течение 2 минут при максимальной скорости в микроцентрифуге Eppendorf 5418, и супернатант, элюат, отделяли и хранили при -20°С. Точную концентрацию элюированной ДНК определяли с помощью спектрофотометрического количественного определения, используя Genequant II (Pharmacia Biotech).Plasmid DNA (approximately 1 μg / μl), approximately 100 μg, and 2 μm gold particles, approximately 50 mg (PowderJect), were suspended in 0.05 M spermidine, approximately 100 μl (Sigma). DNA was precipitated on gold particles by adding 1 M CaCl ₂ , approximately 100 μl (American Pharmaceutical Partners, Inc., USA). The DNA / gold complex was incubated for 10 minutes at room temperature, washed 3 times in absolute ethanol, about 3 × 1 ml (pre-dried on a 3Å molecular sieve (BDH)). Samples were resuspended in absolute ethanol containing 0.05 mg / ml polyvinylpyrrolidone (PVP, Sigma) and divided into three equal aliquots in 1.5 ml microcentrifuge tubes (Eppendorf). These aliquots are intended to analyze (a) the “gold suspension”, (b) the eluate — a plasmid eluted from (a) and (b) to obtain Tefzel plasmid / gold coated “gene gun” cartridges (see Example 3 below). To obtain samples (a) and (b), tubes containing plasmid DNA / gold suspension in ethanol / PVP were centrifuged for 2 minutes at maximum speed in an Eppendorf 5418 microcentrifuge, the supernatant was removed, and the gold suspension was dried for 10 minutes at room temperature. Sample (a) was resuspended to 0.5-1.0 μg / μl of plasmid DNA in TE pH 8.0, allowing approximately 50% coverage. For elution, sample (b) was resuspended to 0.5-1.0 μg / μl of plasmid DNA in TE pH 8.0 and incubated at 37 ° C for 30 minutes, shaking vigorously, and then centrifuged for 2 minutes at maximum speed in an Eppendorf 5418 microcentrifuge, and the supernatant, eluate, was separated and stored at -20 ° C. The exact concentration of eluted DNA was determined by spectrophotometric quantification using Genequant II (Pharmacia Biotech).

Пример 20:Example 20:

Препараты картриджей для ДНК-иммунизацииDNA Immunization Cartridge Preparations

Изготовление препаратов картриджей для устройства переноса генов Accell осуществляли, как описано ранее (Eisenbraun et al DNA and Cell Biology, 1993, Vol 12, No 9, pp.791-797; Pertner et al). Коротко, плазмидную ДНК наносили в виде покрытия на 2 мкм золотые частицы (DeGussa Corp., South Plainfield, N. J., USA) и загружали в трубки Tefzel, которые после этого резали на отрезки длиной 1,27 см, которые служили в качестве картриджей, и хранили их в эксикаторе при 4°С до использования. При типичной вакцинации каждый картридж содержал 0,5 мг золотого покрытия с 0,5 мкг суммарной ДНК/картридж.The preparation of cartridge preparations for the Accell gene transfer device was carried out as previously described (Eisenbraun et al DNA and Cell Biology, 1993, Vol 12, No. 9, pp.791-797; Pertner et al). Briefly, plasmid DNA was coated with 2 μm gold particles (DeGussa Corp., South Plainfield, NJ, USA) and loaded into Tefzel tubes, which were then cut into lengths of 1.27 cm that served as cartridges, and they were stored in a desiccator at 4 ° C until use. In typical vaccinations, each cartridge contained 0.5 mg of gold plated with 0.5 μg of total DNA / cartridge.

Пример 21:Example 21:

Иммунный ответ на антигены ВИЧ после ДНК-вакцинации с использованием генного ружьяImmune response to HIV antigens after DNA vaccination using a gene gun

Мышей (n=3/группа) вакцинировали антигенами, кодируемыми нуклеиновой кислотой и локализованными в двух векторах. В р7077 использован промотор IE HCMV, включающий интрон А и экзон 1 (промотор fcmv). P73i доставляет тот же антиген, но содержит промотор HCMV IE (промотор icmv), в котором отсутствует интрон А, но включен экзон 1.Mice (n = 3 / group) were vaccinated with antigens encoded by nucleic acid and localized in two vectors. P7077 used the IE HCMV promoter, including intron A and exon 1 (fcmv promoter). P73i delivers the same antigen but contains the HCMV IE promoter (icmv promoter), which lacks intron A but includes exon 1.

Плазмиду доставляли в выбритый участок кожи живота, являющийся мишенью, мышей F1 (C3H×Balb/c). Мышам давали первичную иммунизацию 2×0,5 мкг ДНК на сутки 0, ревакцинировали 2×0,5 мкг ДНК на сутки 35 и определяли клеточный ответ на сутки 40, используя анализ ELIspot ИФН-гамма.The plasmid was delivered to the shaved area of the abdominal skin that is the target of F1 mice (C3H × Balb / c). Mice were given primary immunization with 2 × 0.5 μg DNA on day 0, 2 × 0.5 μg DNA on day 35 were revaccinated, and the cell response on day 40 was determined using IFN gamma ELIspot analysis.

- P73I - пустой вектор- P73I - blank vector

- Р7077 - пустой вектор- P7077 - blank vector

- p7077 GRN - (промотор f CMV) Gag, RT, Net- p7077 GRN - (promoter f CMV) Gag, RT, Net

- P73I GRN - (промотор i CMV) Gag, RT, Net- P73I GRN - (i CMV promoter) Gag, RT, Net

- P73I GR3N - (промотор CMV) оптимизированный Gag, оптимизированный RT, Nef- P73I GR3N - (CMV promoter) Gag optimized, RT optimized, Nef

- P7077 GN - (промотор f CMV) Gag, Nef- P7077 GN - (f CMV promoter) Gag, Nef

- P73I GN - (промотор i CMV) Gag, Nef- P73I GN - (i CMV promoter) Gag, Nef

Цитотоксические Т-клеточные ответыCytotoxic T-cell responses

Цитотоксический Т-клеточный ответ оценивали на основании ограниченного Т-клеточным CD8+ анализа ELIspot IFN-γ спленоцитов, собранных через 5 суток. Мышей забивали путем цервикальной дислокации и собирали селезенки в охлажденном во льду ФСБ. Спленоциты препарировали в фосфатно-солевом буферном растворе (ФСБ), после чего осуществляли лизис красных кровяных клеток (1 минута в буфере, состоящем из 155 мМ NH₄Cl, 10 мМ КНСО₃, 0,1 мМ ЭДТА). После двух отмывок в ФСБ для удаления твердых частиц однородную клеточную суспензию разделяли на аликвоты в планшеты ELISPOT, предварительно покрытые антителом захвата IFN-γ, и стимулировали соответствующим пептидом, ограниченным CD8 (Gag, Nef или RT). После культивирования в течение ночи клетки, продуцирующие IFN-γ, визуализировали путем нанесения антитела против мышиного IFN-γ, меченного биотином (Pharmingen), а затем конъюгированной со стрептавидином щелочной фосфатазы, и проводили количественное определение, используя анализ изображения.The cytotoxic T-cell response was evaluated based on the limited T-cell CD8 + analysis of ELIspot IFN-γ splenocytes collected after 5 days. Mice were sacrificed by cervical dislocation and spleens were collected in FSB chilled in ice. Splenocytes were prepared in phosphate-buffered saline (PBS), followed by lysis of red blood cells (1 minute in a buffer consisting of 155 mM NH ₄ Cl, 10 mM KHCO ₃ , 0.1 mM EDTA). After two washes in PBS to remove solid particles, the homogeneous cell suspension was aliquoted into ELISPOT plates previously coated with IFN-γ capture antibody and stimulated with the corresponding peptide limited to CD8 (Gag, Nef or RT). After overnight cultivation, IFN-γ producing cells were visualized by applying anti-mouse IFN-γ antibody labeled with Biotin (Pharmingen) and then streptavidin-conjugated alkaline phosphatase, and quantified using image analysis.

Результаты данного эксперимента представлены на фиг.20, 21 и 22.The results of this experiment are presented in FIGS. 20, 21 and 22.

Пример 22:Example 22:

Иммуногенность вакцинных конструкцийImmunogenicity of vaccine constructs

1. Клеточные анализы1. Cellular assays

Клеточный иммунный ответ включает цитотоксические клетки CD8 и хелперные клетки CD4. Чувствительным способом обнаружения специфичных клеток CD8 и CD4 является ELISPOT-анализ, который можно использовать для количественного определения числа клеток, способных секретировать интерферон-γ или ИЛ-2. ELISPOT-анализ основан на захвате цитокинов, секретируемых из индивидуальных клеток. Коротко, специализированные микротитровальные планшеты покрывают антителами против цитокина. Спленоциты, выделенные из иммунизированных животных, инкубируют в течение ночи в присутствии специфичных пептидов, представляющих известные эпитопы (CD8), или белков (CD4). Если клетки стимулированы на высвобождение цитокинов, они будут связываться с антителами на поверхности планшета, окруженные локально индивидуальными продуцирующими клетками. Цитокины остаются прикрепленными к антителу покрытия после лизиса клеток, и после этого планшеты промывают. Этот анализ проявляют тем же способом, что и ELISA-анализ (твердофазный иммуноферментный анализ), с использованием системы амплификации биотин/авидин. Число пятен равно числу клеток, продуцирующих цитокины.The cellular immune response includes CD8 cytotoxic cells and CD4 helper cells. A sensitive way to detect specific CD8 and CD4 cells is an ELISPOT assay, which can be used to quantify the number of cells that can secrete interferon-γ or IL-2. ELISPOT analysis is based on the capture of cytokines secreted from individual cells. Briefly, specialized microtiter plates are coated with anti-cytokine antibodies. Splenocytes isolated from immunized animals are incubated overnight in the presence of specific peptides representing known epitopes (CD8) or proteins (CD4). If cells are stimulated to release cytokines, they will bind to antibodies on the surface of the tablet, surrounded by locally individual producing cells. Cytokines remain attached to the antibody coating after lysis of the cells, and then the plates are washed. This assay is performed in the same manner as an ELISA assay (enzyme-linked immunosorbent assay) using a biotin / avidin amplification system. The number of spots is equal to the number of cells producing cytokines.

Ответы CD8 на следующие K2^d-ограниченные мышиные эпитопы: Gag (AMQMLKETI), Nef (MTYKAAVDL) и RT (YYDPSKDLI), и ответы CD4 на белки Gag и RT регистрировали для всех 6 конструкций. Результаты этих анализов анализировали статистически, и конструкции оценивали в соответствии с их иммуногенностью. Результат показан на фиг.23.CD8 responses to the following K2 ^d- restricted mouse epitopes: Gag (AMQMLKETI), Nef (MTYKAAVDL) and RT (YYDPSKDLI), and CD4 responses to Gag and RT proteins were recorded for all 6 constructs. The results of these analyzes were analyzed statistically, and the constructs were evaluated according to their immunogenicity. The result is shown in FIG.

2. Гуморальные анализы2. Humoral tests

Образцы крови собирали для анализа на антитела на 7 и 14 сутки после ревакцинации от двух экспериментов. Сыворотку отделяли и хранили в замороженном состоянии до измерения титра антител с использованием специфичных ELISA-анализов. Все образцы тестировали на антитела к Gag, Nef и RT. Коротко, планшеты для ELISA покрывали соответствующим белком. Избыток белка отмывали, после чего разводили образцы сыворотки и инкубировали в планшетах. Образцы сыворотки отмывали, и антисыворотку против мыши конъюгировали с подходящей меткой. Планшет проявляли и считывали на считывающем устройстве для планшетов. Результаты представлены на фиг.24.Blood samples were collected for analysis on antibodies on days 7 and 14 after revaccination from two experiments. Serum was separated and stored frozen until antibody titer was measured using specific ELISA assays. All samples were tested for antibodies to Gag, Nef and RT. Briefly, ELISA plates were coated with the corresponding protein. Excess protein was washed, after which serum samples were diluted and incubated in tablets. Serum samples were washed and the anti-mouse antiserum was conjugated to a suitable label. The tablet was developed and read on a tablet reader. The results are presented in Fig.24.

3. Данные по антителам3. Antibody data

Титры антител измеряли для всех шести конструкций в четырех экспериментах. Конструкция p73i-GNR постоянно не давала ответов антител на Gag и давала ограниченные ответы антител на Nef. Причина этого неясна, поскольку Т-клеточные ответы наблюдали от спленоцитов, выделенных из тех же мышей, что указывало на экспрессию белка Gag in vivo.Antibody titers were measured for all six constructs in four experiments. The p73i-GNR construct did not constantly produce antibody responses to Gag and gave limited antibody responses to Nef. The reason for this is unclear, since T-cell responses were observed from splenocytes isolated from the same mice, which indicated the expression of the Gag protein in vivo.

Ранжирование образования специфичных антител Gag представляло собой:The ranking of the formation of specific Gag antibodies was:

RHG>GRN>NRG>RGN>NGR>GNRRHG> GRN> NRG> RGN> NGR> GNR

Анализ данных клеточной иммунологииCell immunology data analysis

Задачей было ранжирование 6 конструкций на основании данных счета пятен в результате 3 иммунологических экспериментов. Оценивали три серии ответов:The task was to rank 6 constructs based on spot count data as a result of 3 immunological experiments. Three series of responses were evaluated:

Ответы CD8 на Gag, Nef и RT на сутки 7 (7 суток после первичной иммунизации)CD8 responses to Gag, Nef and RT on day 7 (7 days after primary immunization)

Ответы CD4 на Gag и RT на сутки 35 (7 суток после ревакцинации)CD4 responses to Gag and RT on day 35 (7 days after revaccination)

Ответы CD8 на Gag, Nef и RT на сутки 35 (7 суток после ревакцинации)CD8 responses to Gag, Nef, and RT on day 35 (7 days after booster)

Каждый ответ (например, ответ CD8 на Gag) моделировали, используя модель линейного смешанного эффекта, в программе SAS версия 8. Модель включала фиксированные эффекты конструкции, присутствует или отсутствует конкретный антиген (Gag, Nef или RT) и присутствует или отсутствует ИЛ-2. Кроме того, для ответов CD8, где данные были доступны от каждой индивидуальной мыши, субъект включали в качестве случайного эффекта в модель. Модель включала взаимосвязанные параметры, позволяющие дифференцировать эффект конструкции для каждой комбинации антигенов (присутствие/отсутствие) и ИЛ-2 (присутствие/отсутствие).Each response (e.g., CD8 response to Gag) was modeled using a linear mixed-effect model in SAS version 8. The model included fixed design effects, a specific antigen (Gag, Nef, or RT) is present or absent and IL-2 is present or absent. In addition, for CD8 responses, where data were available from each individual mouse, the subject was included as a random effect in the model. The model included interrelated parameters that allowed us to differentiate the design effect for each combination of antigens (presence / absence) and IL-2 (presence / absence).

На основании этой модели разность в скорректированном среднем ответе между каждой конструкцией и р7313 (контрольная группа) оценивали отдельно для каждой комбинации антигенов (присутствие/отсутствие) и ИЛ-2 (присутствие/отсутствие) вместе с р-значением, указывающим на статистическую значимость этой разности. На основании разностей и р-значений в присутствии антигена и в отсутствие ИЛ-2 конструкции ранжировали, обозначая баллом 6 конструкцию с самой большой разностью, 5 со следующей самой большой и т.д., но 0 для любых конструкций, где разность не была статистически значимой при 5% уровне.Based on this model, the difference in the adjusted average response between each construct and p7313 (control group) was evaluated separately for each combination of antigens (presence / absence) and IL-2 (presence / absence) together with a p-value indicating the statistical significance of this difference . Based on the differences and p-values in the presence of antigen and in the absence of IL-2, the structures were ranked, designating with a score of 6 the structure with the largest difference, 5 with the next largest, etc., but 0 for any structures where the difference was not statistically significant at 5% level.

Допущения данной модели - что остатки были распределены в соответствии с нормальным распределением с постоянной вариансой, оценивали, используя графические методы и анализы чувствительности, где моделировали, во-первых, логарифмическое преобразование и, во-вторых, квадратный корень ответа. Ранжирование конструкций не было чувствительным к отклонениям от допущений модели.The assumptions of this model - that the residues were distributed in accordance with the normal distribution with a constant variant, were estimated using graphical methods and sensitivity analyzes, where, firstly, the logarithmic transformation and, secondly, the square root of the answer were modeled. The ranking of the structures was not sensitive to deviations from the assumptions of the model.

Вычислив ранжирования для каждого ответа в каждом эксперименте отдельно, суммарное ранжирование для 3 серий ответов вычисляли по всем трем экспериментам. В приведенной ниже таблице показано суммарное ранжирование по всем трем экспериментам.After calculating the ranking for each answer in each experiment separately, the total ranking for 3 series of answers was calculated for all three experiments. The table below shows the total ranking for all three experiments.

Суммарное ранжирование конструкций для каждой из 3 серий ответов, объединенное по всем 3 иммунологическим экспериментамThe total ranking of constructs for each of the 3 series of responses combined for all 3 immunological experiments

КонструкцияDesign Сутки 7 (7 суток после первичной иммунизации)Day 7 (7 days after primary immunization) Сутки 35 (7 суток после ревакцинации)Day 35 (7 days after revaccination)   CD8Cd8 CD4Cd4 CD8Cd8 GRNGRN 55 18eighteen 33 GNRGNR 1717 2424 2828 RGNRGN 2828 2323 3333 RNGRng 2525 2727 3737 NRGNrg 2525 1919 00 NGRNGR 4four 14fourteen 1010

RNG имеет самый высокий показатель для обеих серий ответов на сутки 35 и второй самый высокий показатель после RGN на сутки 7. RGN также проявляет высокие показатели для обеих серий ответов на сутки 35.RNG has the highest rate for both series of responses on day 35 and the second highest rate after RGN on day 7. RGN also shows high rates for both series of responses on day 35.

Claims (16)

1. Нуклеотидная последовательность, которая кодирует белок gag ВИЧ-1 (HIV-1) или его фрагмент, содержащий эпитоп gag, белок Nef ВИЧ-1 или его фрагмент, содержащий эпитоп nef, белок RT или его фрагмент, содержащий эпитоп RT, оперативно сцепленная с гетерологичным промотором, причем последовательность gag оптимизирована по кодонам так, что использование кодонов подобно таковому у гена человека с высокой экспрессией с величиной RSCU, равной 0,5, где указанная нуклеотидная последовательность выбрана из SEQ ID NO:64, SEQ ID NO:66, SEQ ID NO:68, SEQ ID NO:73, SEQ ID NO:75, SEQ ID NO:77, SEQ ID NO:79, SEQ ID NO:81, SEQ ID NO:83.1. The nucleotide sequence that encodes the gag protein HIV-1 (HIV-1) or its fragment containing the gag epitope, Nef HIV-1 protein or its fragment containing the nef epitope, RT protein or its fragment containing the RT epitope, operably linked with a heterologous promoter, the gag sequence being optimized for codons such that the use of codons is similar to that of a human gene with high expression with an RSCU value of 0.5, wherein said nucleotide sequence is selected from SEQ ID NO: 64, SEQ ID NO: 66, SEQ ID NO: 68, SEQ ID NO: 73, SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 77, SEQ ID NO: 79, SEQ ID NO: 81, SEQ ID NO: 83. 2. Нуклеотидная последовательность по п.1 для применения в медицине.2. The nucleotide sequence according to claim 1 for use in medicine. 3. Вектор, содержаций нуклеотидную последовательность по п.1.3. Vector, nucleotide sequence contents according to claim 1. 4. Вектор по п.3, который представляет собой вирусный вектор.4. The vector according to claim 3, which is a viral vector. 5. Вирусный вектор по п.4, который представляет собой аденовирус, дефектный по репликации.5. The viral vector according to claim 4, which is an adenovirus that is replication defective. 6. Вектор по п.3, который представляет собой плазмиду из двунитевой ДНК.6. The vector according to claim 3, which is a plasmid from double-stranded DNA. 7. Вектор по любому из пп.3-6 для применения в медицине.7. Vector according to any one of claims 3 to 6 for use in medicine. 8. Белок для лечения и/или профилактики ВИЧ-инфекции и СПИДа, кодируемый нуклеотидной последовательностью по п.1.8. The protein for the treatment and / or prevention of HIV infection and AIDS, encoded by the nucleotide sequence according to claim 1. 9. Фармацевтическая композиция для лечения и/или профилактики ВИЧ-инфекции и СПИДа, содержащая нуклеотидную последовательность по п.1 или вектор по пп.3-5 или 6 и фармацевтически приемлемый эксципиент, разбавитель, носитель или адъювант.9. A pharmaceutical composition for treating and / or preventing HIV infection and AIDS, comprising the nucleotide sequence of claim 1 or the vector of claims 3-5 or 6 and a pharmaceutically acceptable excipient, diluent, carrier or adjuvant. 10. Фармацевтическая композиция по п.9, адаптированная для внутримышечной или внутрикожной доставки.10. The pharmaceutical composition according to claim 9, adapted for intramuscular or intradermal delivery. 11. Фармацевтическая композиция по п.9 или 10, где носитель представляет собой золотую гранулу.11. The pharmaceutical composition according to claim 9 or 10, where the carrier is a gold granule. 12. Композиция по любому из пп.9 и 10 для применения в медицине.12. The composition according to any one of paragraphs.9 and 10 for use in medicine. 13. Способ лечения и/или профилактики ВИЧ-инфекции и СПИДа у пациента, страдающего заболеванием или восприимчивого к заболеванию, при котором вводят безопасное и эффективное количество фармацевтической композиции по любому из пп.9-11.13. A method of treating and / or preventing HIV infection and AIDS in a patient suffering from a disease or susceptible to a disease, wherein a safe and effective amount of a pharmaceutical composition according to any one of claims 9 to 11 is administered. 14. Способ по п.13, где введение указанной фармацевтической композиции осуществляют путем доставки с помощью устройства для управляемой газом безыгольной инъекции.14. The method according to item 13, where the introduction of the specified pharmaceutical composition is carried out by delivery using a device for gas-controlled needleless injection. 15. Применение нуклеотидной последовательности по п.1 или вектора по пп.3-6 в производстве лекарства для лечения заболевания.15. The use of the nucleotide sequence according to claim 1 or the vector according to claims 3-6 in the manufacture of a medicament for treating a disease. 16. Способ получения нуклеотидной последовательности по п.1, при котором приводят нуклеотидную последовательность, кодирующую белок gag ВИЧ-1 или его фрагмент, второй белок ВИЧ-1 Nef или его фрагмент и белок RT или его фрагмент, в оперативное сцепление с последовательностью гетерологичного промотора.16. The method for producing the nucleotide sequence according to claim 1, wherein the nucleotide sequence encoding the HIV-1 gag protein or fragment thereof, the second HIV-1 Nef protein or fragment thereof, and RT protein or fragment thereof are brought into operative linkage with the heterologous promoter sequence .

Images