BRPI0707785A2 - Production of foreign nucleic acids and polypeptides in plant systems - Google Patents

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BRPI0707785A2
BRPI0707785A2 BRPI0707785-8A BRPI0707785A BRPI0707785A2 BR PI0707785 A2 BRPI0707785 A2 BR PI0707785A2 BR PI0707785 A BRPI0707785 A BR PI0707785A BR PI0707785 A2 BRPI0707785 A2 BR PI0707785A2
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Vidadi Yusibov
Vadim Mett
Shailaja Rabindran
Moneim Shamloul
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Fraunhofer Usa Inc
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Abstract

PRODUÇçO DE ÁCIDOS NUCLÉICOS ESTRANHOS E POLIPEPTIDEOS EM SISTEMAS DE PLANTA. A presente invenção refere-se a sistemas e métodos para produção de um ácido nuclé iço ou proteína em plantas jovens. Tipicamente, as plantas jovens são crescidas em um ambiente regulável contido. Em algumas concretizações, expressão de uma proteína farmaceuticamente ativa nas plantas jovens é controlada por um promotor exogenamente induzível ou um promotor viral. Em algumas concretizações, as plantas jovens são comiveis e podem ser comidas vivas ou preferivelmente colhidas vivas para preservar a atividade biológica máxima do ácido nucléico ou proteína. Em algumas concretizações, a planta jovem é uma planta de ervilha jovem ou uma planta Nicotiana jovem.PRODUCTION OF STRANGE NUCLEIC ACIDS AND POLYPEPTIDEOS IN PLANT SYSTEMS. The present invention relates to systems and methods for producing a nucleic acid or protein in young plants. Typically, young plants are grown in a regulated, contained environment. In some embodiments, expression of a pharmaceutically active protein in young plants is controlled by an exogenously inducible promoter or a viral promoter. In some embodiments, young plants are edible and can be eaten alive or preferably harvested alive to preserve the maximum biological activity of the nucleic acid or protein. In some embodiments, the young plant is a young pea plant or a young Nicotian plant.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRODUÇÃODE ÁCIDOS NUCLÉICOS ESTRANHOS E POLIPEPTÍDEOS EM SISTE-MAS DE PLANTA".Report of the Invention Patent for "Production of Strange Nucleic Acids and Polypeptides in Plant Systems".

Pedidos de Patente RelacionadosRelated Patent Applications

Este pedido de Patente é uma continuação em parte de e reivin-dica o benefício do Pedido de Patente dos Estados Unidos co-pendente N011/353.905, depositado em 13 de fevereiro de 2006, e intitulado "Produçãode Ácidos Nucléicos Estranhos e Polipeptídeos em Sistemas de Germina-ção". Os conteúdos totais deste pedido de patente são, desse modo, incor-porados por referência.This patent application is a partial continuation of and claims the benefit of co-pending United States Patent Application No. 011 / 353,905, filed February 13, 2006, entitled "Production of Foreign Nucleic Acids and Polypeptides in Chemical Systems". Germination ". The total contents of this patent application are hereby incorporated by reference.

Este pedido de patente também reivindica o benefício de cadaum dos Pedidos de Patente Provisórios dos Estados Unidos co-pendentesNumerados 60/773.255 (intitulado "Vaccine Compositions, and Related Me-thods"); 60/773.374 (intitulado "Antigens, Vaccines Compositions, and Rela-ted Methods"); e 60/773.378 (intitulado "Influenza Antigen, Vaccine Composi-tions, and Related Methods"), cada um dos quais sendo depositado em 13de fevereiro de 2006. Os conteúdos totais de cada um destes pedidos depatente são, desse modo, incorporados por referência.This patent application also claims the benefit of each of the co-pending United States Provisional Patent Applications Numbered 60 / 773,255 (entitled "Vaccine Compositions, and Related Me-thods"); 60 / 773,374 (entitled "Antigens, Vaccines Compositions, and Related Methods"); and 60 / 773,378 (entitled "Influenza Antigen, Vaccine Compositions, and Related Methods"), each of which is filed on February 13, 2006. The total contents of each of these pending applications are hereby incorporated by reference. .

Este pedido de patente adicionalmente reivindica o benefício doPedido de Patente Provisório dos Estados Unidos co-pendente Número60/813.955, depositado em 15 de junho de 2006, e intitulado "Influenza Anti-gens, Vaccine Compositions, and Related Methods". Os conteúdos totaisdeste pedido de patente são, desse modo, incorporados por referência.This patent application further claims the benefit of co-pending United States Provisional Patent Application No. 60 / 813,955, filed June 15, 2006, entitled "Influenza Antigens, Vaccine Compositions, and Related Methods". The total contents of this patent application are hereby incorporated by reference.

Este pedido de patente adicionalmente reivindica o benefício doPedido de Patente Provisório dos Estados Unidos co-pendente Número60/944.770, depositado em 15 de setembro de 2006, e intitulado "InfluenzaAntibodies, Vaccine Compositions, and Related Methods". Os conteúdostotais deste pedido de patente são, desse modo, incorporados por referên-cia.This patent application further claims the benefit of co-pending United States Provisional Patent Application No. 60 / 944,770, filed September 15, 2006, entitled "Influenza Antibodies, Vaccine Compositions, and Related Methods". The overall contents of this patent application are hereby incorporated by reference.

Este pedido de patente adicionalmente reivindica o benefício doPedido de Patente Provisório dos Estados Unidos co-pendente Número60/879.450, depositado em 9 de janeiro de 2007, intitulado "Launch Vectorfor the Production of Vaccine Antigens in Plants". Os conteúdos totais decada um destes pedidos de patente são, desse modo, incorporados por refe-rência.This patent application further claims the benefit of co-pending United States Provisional Patent Application No. 60 / 879,450, filed January 9, 2007, entitled "Launch Vector for the Production of Vaccine Antigens in Plants". The total contents of each of these patent applications are hereby incorporated by reference.

Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention

O custo de farmacêuticos é exorbitantemente alto e continua ase elevar. Alguns farmacêuticos, em adição ao seu alto custo, são tambémlimitados no suprimento, tornando impossível para eles serem disponíveis atodo paciente em necessidade dos mesmos. Isto é particularmente proble-mático nos países em desenvolvimento, quando ambos custo e disponibili-dade evitam a distribuição de farmacêuticos às populações necessitadas.The cost of pharmacists is exorbitantly high and continues to rise. Some pharmacists, in addition to their high cost, are also limited in supply, making it impossible for them to be available to every patient in need. This is particularly problematic in developing countries, where both cost and availability prevent the distribution of pharmacists to populations in need.

Vários fatores contribuem com os altos custos de produção defarmacêuticos, e resultam no alto preço dos farmacêuticos para o consumi-dor. Um fator de contribuição maior é a falta de meios econômicos de produ-ção do produto. Isto é particularmente verdadeiro para medicamentos base-ados em proteína e peptídeo. Outro fator de contribuição para alguns medi-camentos é a inabilidade de se administrar terapeuticamente quantidadeseficazes do agente farmacêutico oralmente. Muitos farmacêuticos podemsomente serem administrados por injeção em um local particular no corpo.Por exemplo, muitos medicamentos de imunização para o tratamento de a-lergia ou doenças infecciosas requerem administração por injeção. Os far-macêuticos de proteína e peptídeo, tais como hormônio de crescimento hu-mano e insulina, podem, freqüentemente, somente serem administrados porinjeção. Outro fator que contribui para o custo de muitos medicamentos far-macêuticos é sua distribuição para o hospital ou local de distribuição. Parti-cularmente em climas quentes, a distribuição e armazenamento de medica-mentos farmacêuticos requerem equipamento de refrigeração custoso. Esteé um maior desafio nos países em desenvolvimento, onde tal equipamento éfreqüentemente indisponível.Several factors contribute to the high costs of pharmaceutical production, and result in the high price of pharmaceuticals for the consumer. A major contributing factor is the lack of economic means of producing the product. This is particularly true for protein and peptide based drugs. Another contributing factor to some medications is the inability to therapeutically administer effective amounts of the pharmaceutical agent orally. Many pharmacists may only be administered by injection to a particular location in the body. For example, many immunization drugs for the treatment of allergy or infectious diseases require administration by injection. Protein and peptide pharmaceuticals, such as human growth hormone and insulin, can often only be administered by injection. Another factor contributing to the cost of many pharmaceutical drugs is their distribution to the hospital or place of distribution. Particularly in hot climates, dispensing and storing pharmaceutical drugs requires costly refrigeration equipment. This is a major challenge in developing countries, where such equipment is often unavailable.

Proteínas e peptídeos farmacêuticos têm sido produzidos emuma ampla variedade de hospedeiros. Muitas proteínas terapêuticas têmsido produzidas em sistemas de expressão heterólogos, incluindo procario-tes, tais como, Escherichia coli e Bacillus subtilis, e eucariotes, tais comolevedura, fungo, células de inseto, células de animal e animais transgênicos.Sistemas de expressão bacterial são relativamente fáceis de manipular e orendimento do produto é alto. Contudo, proteínas de mamífero freqüente-mente requerem modificação pós-tranlacional extensiva para atividade fun-cional, que pode ser um fator Iimitante em sistemas de expressão bacterial.Sistemas de cultura de célula, tais como sistemas de cultura de mamífero,humano e inseto, são mais convenientes para a produção de proteínas com-plexas. Contudo, longo tempo de condução, baixa recuperação do produto,possível transferência patogênica, e altos custos de capital e de produçãoapresentam sérias concernências. Os animais transgênicos podem propor-cionar um suprimento ilimitado de proteínas complexas. Infelizmente, estesistema é limitado pelo longo período de tempo que leva para gerar novos eaperfeiçoados produtos, e pelo risco de transferência de patogenia aos indi-víduos humanos.Pharmaceutical proteins and peptides have been produced in a wide variety of hosts. Many therapeutic proteins have been produced in heterologous expression systems, including procaryotes such as Escherichia coli and Bacillus subtilis, and eukaryotes such as yeast, fungus, insect cells, animal cells and transgenic animals. Bacterial expression systems are relatively easy to handle and product yield is high. However, mammalian proteins often require extensive posttranslational modification for functional activity, which may be a limiting factor in bacterial expression systems. Cell culture systems, such as mammalian, human and insect culture systems, They are most convenient for the production of complex proteins. However, long driving times, low product recovery, possible pathogenic transfer, and high capital and production costs present serious concerns. Transgenic animals can provide an unlimited supply of complex proteins. Unfortunately, this system is limited by the length of time it takes to generate new and improved products, and the risk of pathogen transfer to human subjects.

As limitações econômicas e bioquímicas para produção de pro-teínas e peptídeos farmacêuticos em células procarióticas e eucarióticas,incluindo altos custos de produção, baixos rendimentos, problemas de se-creção, modificações inapropriadas em processamento de proteína, dificul-dades na escala de volumes maiores, e comunicação, têm conduzido ospesquisadores a examinarem plantas como novos hospedeiros para a pro-dução em grande escala de proteínas e peptídeos com a expectativa de re-duzir custo. A produção de proteínas em plantas transgênicas é descrita, porexemplo, nas Patentes dos Estados Unidos N°s 5.750.871; 5.565.347;5.464.763; 5.750.871; e 5.565.347. Embora as plantas sejam menos custo-sas para crescer e colher em volume do que as células procarióticas e euca-rióticas, a expressão do gene estranho em células de planta é tipicamentebaixa. Em adição, a colheita da planta tipicamente requer quebra das plan-tas, por exemplo, pela remoção das folhas, separação dos talos a partir dasraízes, ou remoção das raízes. Tal quebra usualmente resulta em um pro-cesso que inicia a formação da parte da planta ou apoptose da planta. Umaplanta suportando apoptose gera proteases que contribuem para a degrada-ção da proteína transgenicamente expressa antes da purificação da proteínaainda no começo. Mesmo se a planta é para ser diretamente consumida, aatividade da proteína farmacêutica expressa pode ser reduzida pela maqui-naria de degradação intercelular induzida pela colheita.Economic and biochemical limitations for the production of protein and pharmaceutical peptides in prokaryotic and eukaryotic cells, including high production costs, low yields, segregation problems, improper protein processing modifications, scale difficulties in larger volumes , and communication, have led researchers to examine plants as new hosts for large-scale production of proteins and peptides with the expectation of reducing costs. Protein production in transgenic plants is described, for example, in United States Patent Nos. 5,750,871; 5,565,347; 5,464,763; 5,750,871; and 5,565,347. Although plants are less expensive to grow and harvest in volume than prokaryotic and eukaryotic cells, foreign gene expression in plant cells is typically low. In addition, harvesting the plant typically requires breaking the plants, for example by removing the leaves, separating the stems from the roots, or removing the roots. Such breakage usually results in a process that initiates plant part formation or plant apoptosis. A plant supporting apoptosis generates proteases that contribute to the degradation of the transgenically expressed protein prior to protein purification at an early stage. Even if the plant is to be directly consumed, the activity of the expressed pharmaceutical protein can be reduced by crop-induced intercellular degradation machinery.

Outro interesse maior associado com produção de proteínas es-tranhas em plantas transgênicas que são crescidas em campos abertos é apossibilidade de polinização-cruzada com plantas na terra, tornando possívelque a proteína estranha entre na cadeia de alimento. A complexidade dosregulamentos governamentais que circundam as práticas da agricultura paraplantas transgênicas torna difícil obter novas plantas transgênicas aprovadaspara uso agrícola. Além disso, o ambiente externo é impossível de controlar,tornando o crescimento, desenvolvimento e regulação corretos de expressãode gene estranho difíceis de garantir. Por exemplo, a indução de um calorinduzível, luz induzível, hormônio induzível, ou promotor quimicamente indu-zível seria praticamente impossível em um ambiente externo. Naturalmente,a temperatura externa e níveis altos não podem ser controlados. Adicional-mente, hormônios ou químicos pulverizados em uma planta são similarmen-te para serem dispersos não em uma planta, mas no ambiente pelo vento echuva. A pulverização dos campos de colheita é também muito custosa.Another major concern associated with the production of foreign protein in transgenic plants that are grown in open fields is the possibility of cross-pollination with plants in the soil, making it possible for foreign protein to enter the food chain. The complexity of government regulations surrounding farming practices for transgenic plants makes it difficult to obtain new transgenic plants approved for agricultural use. In addition, the external environment is impossible to control, making proper foreign gene expression growth, development and regulation difficult to guarantee. For example, induction of an inducible heat, inducible light, inducible hormone, or chemically inducible promoter would be virtually impossible in an outdoor environment. Of course, the outside temperature and high levels cannot be controlled. Additionally, hormones or chemicals sprayed on a plant are similarly to be dispersed not on a plant but in the environment by wind and rain. Spraying crop fields is also very costly.

Existe uma necessidade de sistemas aperfeiçoados para a pro-dução de proteínas ou polipeptídeos. Existe uma necessidade particular desistemas aperfeiçoados para a produção de proteínas e polipeptídeos emplantas. Por exemplo, existe uma necessidade de um sistema regulável con-trolado para produção de proteínas farmacêuticas em plantas que diminuema quantidade de degradação intercelular da proteína expressa após colheita.There is a need for improved systems for the production of proteins or polypeptides. There is a particular need for improved systems for the production of protein and polypeptide plants. For example, there is a need for a controlled adjustable system for pharmaceutical protein production in plants that decreases the amount of intercellular degradation of the expressed protein after harvest.

Sumário da InvençãoSummary of the Invention

A presente invenção proporciona sistemas para a produção deproteínas ou polipeptídeos (e/ou ácidos nucléicos), particularmente proteínasou polipeptídeos farmacêuticos, em plantas.The present invention provides systems for the production of protein or polypeptide (and / or nucleic acid), particularly protein or pharmaceutical polypeptide, in plants.

Em um aspecto, a presente invenção proporciona sistemas paraexpressão rápida de proteínas ou polipeptídeos em plantas. Em algumasconcretizações, portanto, a presente invenção proporciona expressão deproteínas ou polipeptídeos em plantas jovens. Em algumas concretizações,tais plantas jovens são brotos germinados. Em algumas concretizações, asplantas jovens (por exemplo, brotos germinados) podem ser consumidas oucolhidas vivas. Em algumas concretizações, as plantas são crescidas (porexemplo, de uma semente) em um ambiente regulável contido, por exemplo,interno.In one aspect, the present invention provides systems for rapid expression of proteins or polypeptides in plants. In some embodiments, therefore, the present invention provides expression of protein or polypeptides in young plants. In some embodiments, such young plants are sprouted shoots. In some embodiments, young plants (e.g. sprouted sprouts) may be consumed or harvested alive. In some embodiments, the plants are grown (e.g. from a seed) in an adjustable environment contained, for example, indoors.

Em algumas concretizações, uma proteína ou polipeptídeo aserem produzidos de acordo com a presente invenção é expressa emcélulas de planta de um construto de ácido nucléico que é introduzida naplanta pela mão do homem. Em algumas concretizações, uma proteína oupolipeptídeo a serem produzidos de acordo com a presente invenção étransladada em células de planta de um RNA com características de umaplanta. Em algumas concretizações, estas características incluem ou sãoselecionadas a partir do grupo consistindo em auto-replicação, movimentode célula a célula, movimento sistêmico, e combinações destes. Em algumasconcretizações, o RNA é de auto-replicação e capaz de movimento de célulaa célula, mas não é capaz de movimento sistêmico na planta.In some embodiments, a protein or polypeptide to be produced in accordance with the present invention is expressed in plant cells of a nucleic acid construct that is introduced into the plant by human hands. In some embodiments, a protein or polypeptide to be produced in accordance with the present invention is translated into plant cells of an RNA with plant characteristics. In some embodiments, these features include or are selected from the group consisting of auto-replication, cell-to-cell movement, systemic movement, and combinations thereof. In some embodiments, RNA is self-replicating and capable of cell-to-cell motion, but is not capable of systemic motion in the plant.

Em algumas concretizações, uma proteína ou polipeptídeo aserem produzidos de acordo com a presente invenção é expresso emcélulas de planta de um construto de ácido nucléico que replica emAgrobacterium. Em algumas concretizações, a presente invenção utiliza umconstruto que replica em Agrobacterium, e também contém um promotor dedirecionamento de expressão de um RNA com características de um vírusde planta. Em algumas concretizações, este RNA inclui seqüências quecodificam a proteína ou polipeptídeo de interesse. Desse modo, em algumasconcretizações da presente invenção, uma proteína ou polipeptídeo deinteresse é produzido em plantas por um processo envolvendo introduçãonas células de uma planta de um vetor que replica Agrobacterium, e tambémcontém um promotor de direcionamento de expressão de um RNA comcaracterísticas de um vírus de planta, cujo RNA não é capaz de movimentosistêmico em uma planta, mas é capaz de auto-replicação, e cujo RNAadicionalmente codifica a proteína ou polipeptídeo de interesse.In some embodiments, a protein or polypeptide to be produced according to the present invention is expressed in plant cells of an Agrobacterium-replicating nucleic acid construct. In some embodiments, the present invention utilizes an Agrobacterium-replicating construct, and also contains an expression-directing promoter of an RNA with characteristics of a plant virus. In some embodiments, this RNA includes sequences that encode the protein or polypeptide of interest. Thus, in some embodiments of the present invention, a protein or polypeptide of interest is produced in plants by a process involving introduction into cells of a plant of an Agrobacterium replicating vector, and also contains an expression targeting promoter of an RNA with characteristics of a virus. plant, whose RNA is not capable of systemic movement in a plant but is capable of self-replication, and whose RNA additionally encodes the protein or polypeptide of interest.

Em algumas concretizações da invenção, onde um construto éutilizado que replica em Agrobacterium, o construto é introduzido em célulasde planta por agro infiltração.In some embodiments of the invention, where a construct is used that replicates in Agrobacterium, the construct is introduced into plant cells by agro infiltration.

Enquanto a presente invenção é descrita aqui em referência aseu uso para produção de proteínas farmacêuticas, a invenção geralmenteencontra uso para produção de essencialmente qualquer ácido nucléico(DNA e/ou RNA) e/ou proteína de interesse, sem limitação como ao(s) u-so(s) particular(es) do ácido nucléico ou proteína. Por exemplo, enzimas deuso em qualquer de uma ampla área de interesse de processos industriaisou processos de bio-remediação (por exemplo, enzimas que degradam po-luentes) podem ser produzidos. Desse modo a descrição da invenção, e asreivindicações, são para serem consideradas como se aplicando a qualquerácido nucléico ou proteína de interesse, mesmo se não explicitamente indi-cado, incluindo aqueles com aplicação terapêutica e aqueles sem aplicaçãoterapêutica. Em certas concretizações, a proteína não é uma proteína nutri-cionalmente importante. Qualquer proteína particular pode ser excluída dapresente invenção sem ser aqui denominada.While the present invention is described herein by reference to its use for the production of pharmaceutical proteins, the invention generally finds use for the production of essentially any nucleic acid (DNA and / or RNA) and / or protein of interest, without limitation as to -the particular nucleic acid (s) or protein. For example, enzymes used in any of a wide area of interest in industrial processes or bio-remediation processes (e.g. pollutant degrading enzymes) may be produced. Accordingly, the description of the invention, and the claims, are to be considered as applying to any nucleic acid or protein of interest, even if not explicitly indicated, including those with therapeutic application and those without therapeutic application. In certain embodiments, the protein is not a nutritionally important protein. Any particular protein may be excluded from the present invention without being named herein.

Em certas concretizações da invenção em qualquer de seus as-pectos, o ácido nucléico ou proteína de interesse é pós-transcricionalmentee/ou pós-translacionalmente processado na célula em que ele é expresso.Em certas concretizações da invenção, uma proteína de interesse é secreta-da a partir da célula que ela é expressa. Por exemplo, a proteína pode natu-ralmente compreender uma seqüência de sinal de secreção, ou a região decodificação de um ácido nucléico que codifica a proteína pode ser modifica-da para incluir uma porção que codifica uma seqüência de sinal de secreção.In certain embodiments of the invention in any of its aspects, the nucleic acid or protein of interest is post-transcriptionally and / or post-translationally processed in the cell in which it is expressed. In certain embodiments of the invention, a protein of interest is secret. -da from the cell it is expressed. For example, the protein may naturally comprise a secretion signal sequence, or the decoding region of a protein-encoding nucleic acid may be modified to include a portion encoding a secretion signal sequence.

As seqüências de sinal de secreção são bem-conhecidas na técnica.Secretion signal sequences are well known in the art.

Em certas concretizações da invenção em qualquer de seus as-pectos, uma seqüência heteróloga que codifica uma proteína de interessepode ser alterada para empregar códons diferentes daqueles presentes naseqüência que ocorre naturalmente, de modo a aperfeiçoar a expressão emplantas geralmente, e/ou em plantas de uma espécie particular. Por exem-plo, a seqüência pode ser códon otimizado para expressão em uma espécieparticular. Métodos para realização de otimização de códon são bem-conhecidos na técnica.In certain embodiments of the invention in any of its aspects, a heterologous sequence encoding a protein of interest may be altered to employ codons other than those present in the naturally occurring sequence in order to improve expression in plants generally, and / or in plants. a particular species. For example, the sequence may be codon optimized for expression in a particular species. Methods for performing codon optimization are well known in the art.

A presente invenção também proporciona, entre outras coisas,plantas contendo construtores de expressão conforme descritos aqui, com-posições contendo tais plantas, preparações de proteínas/polipeptídeos iso-lados de tais plantas, composições contendo tais proteínas/polipeptídeosisolados de tais plantas, métodos de realizar tais isolamentos, e métodos deuso de tais proteínas/polipeptídeos isolados (ou composições contendo osmesmos), incluindo métodos de tratamento de um mamífero com uma prote-ína farmaceuticamente ativa expressa em plantas.The present invention also provides, among other things, plants containing expression builders as described herein, compositions containing such plants, protein / polypeptide preparations isolated from such plants, compositions containing such protein / polypeptides isolated from such plants, methods of performing such isolations, and methods of using such isolated proteins / polypeptides (or compositions containing same), including methods of treating a mammal with a plant-expressed pharmaceutically active protein.

DefiniçõesDefinitions

"Administração" de uma proteína ou polipeptídeo farmaceutica-mente ativo a um indivíduo em necessidade deste é pretendida como a pro-visão da proteína farmaceuticamente ativa a tal indivíduo em uma maneiraque retém a eficiência terapêutica de tal proteína por um comprimento detempo suficiente para proporcionar um efeito benéfico desejado a tal hospe-deiro."Administration" of a pharmaceutically active protein or polypeptide to an individual in need thereof is intended as the provision of the pharmaceutically active protein to such individual in a manner that retains the therapeutic efficiency of such protein for a sufficient length of time to provide a beneficial effect desired to such a host.

O termo "animal" cobre todos as formas de vida de vertebrados,seres humanos, bovinos, ovinos, suínos, caninos, felinos, furões, roedores,primatas, peixes, pássaros, por exemplo, aves domésticas, e similares. Emalgumas concretizações, os animais são mamíferos. Em algumas concreti-zações, os animais são seres humanos.The term "animal" covers all life forms of vertebrates, humans, cattle, sheep, swine, canines, felines, ferrets, rodents, primates, fish, birds, for example poultry, and the like. In some embodiments, animals are mammals. In some embodiments, the animals are humans.

De acordo com a presente invenção, uma "porção característica"de um polipeptídeo ou proteína é uma que contém uma extensão contínuade amino ácidos, ou uma coleção de extensões contínuas de amino ácidos,que juntas são características de uma proteína ou polipeptídeo. Em algumasconcretizações, cada tal extensão contínua geralmente conterá pelo menos2, 5, 10, 20 ou mais amino ácidos. Em geral, uma porção característica éuma que, em adição a identidade de seqüência acima especificada, tem emcomum pelo menos uma característica funcional com a proteína intacta rele-vante. Em algumas concretizações, a porção característica pode ser biologi-camente ativa.According to the present invention, a "characteristic portion" of a polypeptide or protein is one that contains a continuous amino acid extension, or a collection of continuous amino acid extensions, which together are characteristic of a protein or polypeptide. In some embodiments, each such continuous extension will generally contain at least 2, 5, 10, 20 or more amino acids. In general, a characteristic portion is one which, in addition to the sequence identity specified above, has in common at least one functional characteristic with the relevant intact protein. In some embodiments, the characteristic moiety may be biologically active.

Um "domínio" de uma proteína ou polipeptídeo, conforme estetermo é aqui usado, se refere geralmente a um segmento de seqüência deproteína ou polipeptídeo que, quando produzido separado do resto da se-qüência de proteína ou polipeptídeo, mantém um grau de integridade e/ouestrutura tridimensional. Conforme é bem-conhecido na técnica, quaisquerproteínas e polipeptídeos têm estruturas de domínio. Em algumas concreti-zações, o domínio tem atividade (por exemplo, de ligação, catalítica, etc).Em algumas concretizações, um domínio é imunogênico. Um domínio imu-nogênico é pelo menos tão grande quanto um epitopo simples, e é tipica-mente maior; em algumas concretizações, um domínio imunogênico contémseqüência suficiente em adição ao epitopo para assegurar apresentaçãocorreta do epitopo.A "domain" of a protein or polypeptide, as used herein, generally refers to a protein or polypeptide sequence segment that, when produced separately from the rest of the protein or polypeptide sequence, maintains a degree of integrity and / or three-dimensional structure. As is well known in the art, any proteins and polypeptides have domain structures. In some embodiments, the domain has activity (e.g., binding, catalytic, etc.). In some embodiments, a domain is immunogenic. An immunogenic domain is at least as large as a simple epitope, and is typically larger; In some embodiments, an immunogenic domain contains sufficient sequence in addition to the epitope to ensure correct presentation of the epitope.

"Expressão" se refere à transcrição e/ou translação de um geneendógeno ou um transgene em uma planta, por exemplo, uma muda. Otransgene pode ou não pode estar integrado no DNA genômico da planta.Por exemplo, "expressão" se refere à transcrição e/ou translação em umaplanta de um gene presente em um bacterial, plasmídeo, ou ácido nucléicoviral, indiferente de se o bacterial, plasmídeo, ou ácido nucléico viral estáintegrado no DNA genômico da planta. O gene pode ser um gene que é he-terólogo ao bacterium, plasmídeo, ou vírus."Expression" refers to the transcription and / or translation of a gene endogenous or a transgene in a plant, for example, a seedling. Otransgene may or may not be integrated into the genomic DNA of the plant. For example, "expression" refers to the transcription and / or translation in a plant of a gene present in a bacterial, plasmid, or nucleic acid, regardless of whether the bacterial, plasmid , or viral nucleic acid is integrated into the genomic DNA of the plant. The gene may be a gene that is a hematologist to the bacterium, plasmid, or virus.

"Cassete de expressão" ou "vetor de expressão" se refere a umaseqüência de DNA (ou uma seqüência de RNA no caso de vírus de RNA ouplasmídeos de RNA), capaz de direcionar expressão de uma seqüência denucleotídeo particular em uma célula hospedeira apropriada. Por exemplo,um cassete de expressão pode incluir um promotor operavelmente ligado auma seqüência de nucleotídeo de interesse, que é opcionalmente ligado àsseqüências 3', tais como seqüências regulatórias 3", ou sinais terminais. Umcassete de expressão pode também tipicamente incluir seqüências requeri-das para translação correta da seqüência de nucleotídeo se quaisquer se-qüências são necessárias. A região de codificação usualmente codifica parauma proteína de interesse, mas pode também codificar para um RNA fun-cional de interesse, por exemplo, um RNA de anti-sentido, ou um RNA não-transladado que inibe expressão de um gene particular. O cassete de ex-pressão incluindo a seqüência de nucleotídeo de interesse pode ser quiméri-co, significando que a seqüência de nucleotídeo inclui mais do que uma se-qüência de DNA de origem distinta que são fundidas juntas por técnicas deDNA recombinantes, resultando em uma seqüência de nucleotídeo que nãoocorre naturalmente, e que não ocorre particularmente na planta na qual épara ser expressa. Um cassete de expressão pode também ser um que estánormalmente ocorrendo, mas foi obtido em uma forma recombinante útil pa-ra expressão heteróloga. Tipicamente, contudo, o cassete de expressão éheterólogo com relação ao hospedeiro, isto é, a seqüência de DNA particulardo cassete de expressão não ocorre naturalmente na célula hospedeira, edeve ter sido introduzido na célula hospedeira ou um predecessor da célulahospedeira por um evento de transformação. A expressão da seqüência denucleotídeo no cassete de expressão pode ser sob o controle de um promo-tor constitutivo ou de um promotor induzível que inicia transcrição somentequando a célula hospedeira é exposta a algum estímulo externo particular.No caso de um organismo multicelular, tal como uma planta, o promotor po-de também ser específico a um tecido, órgão ou estágio de desenvolvimentoparticular. Um cassete de expressão nuclear é usualmente inserido no ge-noma nuclear de uma planta, e é capaz de direcionar a expressão de umaseqüência de nucleotídeo particular a partir do genoma nuclear da planta.Um cassete de expressão de plastídeo é usualmente inserido no genoma deplastídeo de uma planta, e é capaz de direcionar a expressão de uma se-qüência de nucleotídeo particularmente a partir do genoma de plastídeo daplanta. No caso de um cassete de expressão de plastídeo, para expressãode seqüência de nucleotídeo de um genoma de plastídeo, elementos adicio-nais, por exemplo, locais de ligação de ribossomo, ou estruturas de haste-laço 3' que impedem polialdenilação do RNA de plastídeo, e degradaçãosubseqüente pode ser requerida. Em certas concretizações da invenção, umcassete de expressão é utilizado, que compreende um promotor que é umpromotor mínimo, tal como um elemento TATA, e presença de um fatortrans-ativante pode ser necessário para direcionar expressão da seqüênciade nucleotídeo, particularmente para direcionar expressão de alto nível. Porexemplo, o cassete de expressão pode compreender uma região de DNApara ligação de um ativador transcricional. Tais cassetes de expressão, e ospromotores nestes, são referidos como sendo "ativáveis"."Expression cassette" or "expression vector" refers to a DNA sequence (or an RNA sequence in the case of RNA viruses or RNA plasmids) capable of directing expression of a particular denucleotide sequence in an appropriate host cell. For example, an expression cassette may include a promoter operably linked to a nucleotide sequence of interest, which is optionally linked to 3 'sequences, such as 3' regulatory sequences, or terminal signals. An expression cassette may also typically include required sequences. for proper translation of the nucleotide sequence if any sequences are needed.The coding region usually codes for a protein of interest, but may also code for a functional RNA of interest, for example an antisense RNA, or an untranslated RNA that inhibits expression of a particular gene.The expression cassette including the nucleotide sequence of interest may be chimeric, meaning that the nucleotide sequence includes more than one sequence of source DNA. which are fused together by recombinant DNA techniques, resulting in a nucleotide sequence that is not it runs naturally, and does not occur particularly in the plant in which it is to be expressed. An expression cassette may also be one that is normally occurring, but has been obtained in a recombinant form useful for heterologous expression. Typically, however, the expression cassette is heterologous to the host, that is, the particular DNA sequence of the expression cassette does not occur naturally in the host cell, and must have been introduced into the host cell or a host cell predecessor by a transformation event. Expression of the denucleotide sequence in the expression cassette may be under the control of a constitutive promoter or an inducible promoter that initiates transcription only when the host cell is exposed to any particular external stimulus. In the case of a multicellular organism such as a plant, the promoter may also be specific to a particular tissue, organ or stage of development. A nuclear expression cassette is usually inserted into the nuclear genome of a plant, and is capable of directing expression of a particular nucleotide sequence from the nuclear genome of the plant. A plastid expression cassette is usually inserted into the genomic deplastid genome. a plant, and is capable of directing expression of a nucleotide sequence particularly from the plastid genome daplanta. In the case of a plastid expression cassette, for nucleotide sequence expression of a plastid genome, additional elements, for example ribosome binding sites, or 3 'rod-loop structures that prevent polyadenylation of plastid RNA , and subsequent degradation may be required. In certain embodiments of the invention, an expression cassette is used, which comprises a promoter that is a minimal promoter, such as a TATA element, and the presence of a trans-activating factor may be required to direct nucleotide sequence expression, particularly to direct high expression. level. For example, the expression cassette may comprise a DNA region for binding of a transcriptional activator. Such expression cassettes, and the engines thereof, are referred to as "activatable".

Um "alimento" ou "produto de alimento" é uma preparação líqui-da ou sólida que pode ser ingerida por humanos ou outros animais. Preferi-velmente, os termos incluem preparações das plantas brutas ou vivas (porexemplo, brotos germinados) que podem ser alimentadas vivas diretamentea seres humanos e/ou outros animais. Os materiais obtidos de uma plantasão pretendidos para incluir uma planta comestível total que pode ser ingeri-da por um ser humano ou outro animal. O termo pode também incluir qual-quer planta processada (por exemplo, muda germinada) junto com um veícu-lo nutricional que é alimentado aos seres humanos e outros animais. As eta-pas de processamento podem incluir etapas comumente usadas no alimentoou indústria de alimentos. Tais etapas incluem, mas não estão limitadas a,concentração ou condensação da matéria sólida da planta para formar, porexemplo, um pélete, produção de uma pasta, secagem, ou liofilização, oupodem ser produzidas por corte, amassamento, ou moagem da planta a vá-rias extensões, ou por extração da parte líquida da planta para produzir umasopa, um xarope, ou um suco. Uma etapa de processamento pode incluircozimento, por exemplo, fumegamento da planta (por exemplo, muda germinada).A "food" or "food product" is a liquid or solid preparation that can be ingested by humans or other animals. Preferably, the terms include raw or live plant preparations (e.g. germinated shoots) that can be fed live directly to humans and / or other animals. Materials obtained from a plant are intended to include a total edible plant that can be ingested by a human or other animal. The term may also include any processed plant (e.g., germinated seedlings) along with a nutritional vehicle that is fed to humans and other animals. The processing steps may include steps commonly used in the food or food industry. Such steps include, but are not limited to, concentration or condensation of the plant solid matter to form, for example, a pellet, paste, drying, or lyophilization, or may be produced by cutting, kneading, or milling the plant under vacuum. - Extensions, or by extracting the liquid part of the plant to produce a syrup, a syrup, or a juice. A processing step may include cooking, for example, plant fuming (eg sprouting seedlings).

Um "gene" é uma seqüência que codifica uma proteína ou poli-peptídeo (ou RNA) de interesse. Um gene pode incluir seqüências regulató-rias associadas. Uma seqüência de codificação de gene pode ser transcritano RNA, tais como mRNA, rRNA, tRNA, snRNA, RNA de sentido, ou RNA deanti-sentido. Conforme será apreciado por aqueles versados na técnica, con-tudo, um "gene" pode também ser um RNA (por exemplo, um gene em umvetor de RNA viral). Exemplos de "seqüência regulatórias" são seqüênciaspromotoras, seqüências não-transladadas 5" e 3', e seqüências de termina-ção. Em adição, íntrons e éxons podem ser incluídos. Em certas concretiza-ções, o gene é a seqüência de codificação e as seqüências regulatórias as-sociadas são seqüências regulatórias."Seqüências regulatórias" conforme usadas aqui, significam deorigem natural diferente ou de origem sintética. Por exemplo, se um ácidonucléico é introduzido em uma célula hospedeira, e a célula hospedeira nãocontém naturalmente alguma ou todas as seqüências presentes no ácidonucléico, então estas seqüências (e/ou o ácido nucléico) são referidas paraserem heterólogas com relação à célula hospedeira. O ácido nucléico intro-duzido pode incluir um promotor heterólogo, uma seqüência de codificaçãoheteróloga, ou uma seqüência de terminação heteróloga. Alternativamente, atransformação do ácido nucléico pode ser completamente heteróloga, oupode incluir qualquer combinação possível de seqüências de ácido nucléicoheteróloga ou endógena. Similarmente, heteróloga se refere a uma seqüên-cia de nucleotídeo derivada e inserida no mesmo tipo de célula original natu-ral, mas que está presente em um estado não-natural, por exemplo, um nú-mero de cópia diferente, ou sob o controle de elementos regulatórios diferen-tes. O termo "heteróloga" se aplica a células, incluindo planta e células bac-teriais, e também a plasmídeos, plastídeos e vírus.A "gene" is a sequence that encodes a protein or polypeptide (or RNA) of interest. A gene may include associated regulatory sequences. A gene coding sequence may be transcript RNA, such as mRNA, rRNA, tRNA, snRNA, sense RNA, or antisense RNA. As will be appreciated by those skilled in the art, however, a "gene" may also be an RNA (for example, a gene in a viral RNA vector). Examples of "regulatory sequences" are motor sequences, 5 "and 3 'untranslated sequences, and termination sequences. In addition, introns and exons may be included. In certain embodiments, the gene is the coding sequence and the associated regulatory sequences are regulatory sequences. "Regulatory sequences" as used herein mean different natural origin or synthetic origin. For example, if a nucleic acid is introduced into a host cell, and the host cell does not naturally contain any or all of the sequences present in nucleic acid, so these sequences (and / or nucleic acid) are said to be heterologous to the host cell.Introduced nucleic acid may include a heterologous promoter, heterologous coding sequence, or heterologous termination sequence. Alternatively, the transformation of nucleic acid may be compounded. heterologous, or may include any possible combination of heterologous or endogenous nucleic acid sequences. Similarly, heterologous refers to a nucleotide sequence derived from and inserted into the same original natural cell type, but which is present in an unnatural state, for example, a different copy number, or under the same number. control of different regulatory elements. The term "heterologous" applies to cells, including plant and bacterial cells, as well as to plasmids, plastids and viruses.

Uma "célula hospedeira" é uma célula em que um ácido nucléicoé introduzido para expressão. Tipicamente, tal introdução requer a mão dohomem.A "host cell" is a cell in which a nucleic acid is introduced for expression. Typically, such an introduction requires the man's hand.

Um "cassete de expressão inativo" ou "vetor de expressão inati-vo" é uma seqüência de DNA ou RNA que compreende uma seqüência deácido nucléico inativa ou silenciada estranha, que é capaz de direcionar ex-pressão de um ácido nucléico ou polipeptídeo de interesse após sua ativa-ção. Geralmente, um cassete de expressão inativo tem as propriedades deum cassete de expressão conforme descrito acima, exceto que a seqüênciaque codifica para um ácido nucléico ou polipeptídeo de interesse não podeser operativamente ligada a um promotor, por exemplo, pode ser separadado promotor (ou de outro elemento regulatório) por uma região de ácido nu-cléico de intervenção. Ligação operativa ocorre em seguida a um evento derecombinação, de modo que expressão, em seguida, ocorre. Tal cassete deexpressão é referido como sendo "ativável".An "inactive expression cassette" or "inactive expression vector" is a DNA or RNA sequence comprising a foreign inactive or silenced nucleic acid sequence that is capable of directing expression of a nucleic acid or polypeptide of interest. after its activation. Generally, an inactive expression cassette has the properties of an expression cassette as described above, except that the sequence encoding a nucleic acid or polypeptide of interest cannot be operably linked to a promoter, for example, promoter (or other) may be separated. regulatory element) by a region of intervention nu-clicic acid. Operative binding occurs following a mismatch event, so expression then occurs. Such an expression cassette is referred to as being "activatable".

O termo "promotor induzível" significa um promotor que é giradopela presença ou ausência de um estímulo particular que aumenta a ativida-de do promotor direta ou indiretamente. Alguns exemplos não-limitativos detal estímulo incluem calor, luz, fatores regulatórios desenvolventes, lesões,hormônios e químicos, por exemplo, moléculas pequenas. Um exemplo deum promotor induzível leve é o promotor ribulose-5-fosfatase carboxilase.Promotores quimicamente induzíveis também incluem sistemas mediadospor receptor, por exemplo, aqueles derivados de outros organismos, taiscomo expressão de gene dependente de esteróide, o sistema repressor Lace o sistema de expressão utilizando o receptor USP de Drosophilia mediadapor hormônio de crescimento juvenil, descrito em W097/13864, incorporadoaqui por referência, bem como sistemas utilizando combinações de recepto-res, por exemplo, descrito em WO 96/27673, também incorporado aqui porreferência. Promotores quimicamente induzíveis adicionais incluem promoto-res induzidos por eliciador, promotores induzidos por safener, bem como osistema de ativação de gene AlcA/alcR que é induzível por certos álcoois ecetonas (WO 93/21334; Caddick et al. (1998) Λ/aí. Biotechnol. 16:177-180,os conteúdos do qual sendo aqui incorporados por referência). Promotoresinduzíveis incluiriam promotores para inibidores de proteinase, por exemplo,promotor de inibidor Il de proteinase de batata, e outros promotores deriva-dos de planta envolvidos na trajetória de resposta de enrolamento, tais comopromotores para polifenil oxidases, LAP e TD. Ver, por exemplo, Gatz"Chemical Control of Gene Expression", Ann. Plant. PhysioL Plant. Moi Biol.(1997) 48:89-108), incorporado aqui por referência. Outros promotores indu-zíveis incluem promotores derivados de planta, tais como os promotores natrajetória de resistência adquirida sistêmica, por exemplo, promotores de PR.É notado que onde promotores induzíveis são aqui discutidos, os promotoresativáveis e cassetes de expressão podem ser usados em um modo similarem certas concretizações da invenção.The term "inducible promoter" means a promoter that is rotated by the presence or absence of a particular stimulus that enhances promoter activity directly or indirectly. Some non-limiting examples of stimulus detail include heat, light, developmental regulatory factors, lesions, hormones and chemicals, for example, small molecules. An example of a mild inducible promoter is the ribulose-5-phosphatase carboxylase promoter. Chemically inducible promoters also include receptor mediated systems, for example those derived from other organisms, such as steroid-dependent gene expression, the Lace repressor system, or the expression system. using the juvenile growth hormone mediated Drosophilia USP receptor, described in WO97 / 13864, incorporated herein by reference, as well as systems using receptor combinations, for example, described in WO 96/27673, also incorporated herein by reference. Additional chemically inducible promoters include elicitor-induced promoters, safener-induced promoters, as well as the AlcA / alcR gene activation system that is inducible by certain ketone alcohols (WO 93/21334; Caddick et al. (1998)). Biotechnol 16: 177-180, the contents of which are incorporated herein by reference). Inducible promoters would include promoters for proteinase inhibitors, for example, potato proteinase inhibitor II promoter, and other plant-derived promoters involved in the fold response path, such as polyphenyl oxidase, LAP and TD promoters. See, for example, Gatz "Chemical Control of Gene Expression", Ann. Plant PhysioL Plant. Moi Biol. (1997) 48: 89-108), incorporated herein by reference. Other inducible promoters include plant-derived promoters, such as systemic acquired resistance targeting promoters, for example, PR promoters. It is noted that where inducible promoters are discussed herein, activatable promoters and expression cassettes may be used in one mode. similar to certain embodiments of the invention.

Um "geme marcador" é um gene que codifica um traço selecio-nável ou classificável.A "marker moan" is a gene that encodes a selectable or classifiable trait.

Um "alimento modificado" inclui uma composição que é comidaou bebida por um indivíduo, e tem um efeito terapêutico no indivíduo. Umalimento médico inclui, por exemplo, uma planta (por exemplo, uma mudagerminada) em que uma proteína ou polipeptídeo farmacêutico foi produzido,ou uma matéria de planta derivada do mesmo. Um alimento médico pode seringerido sozinho, ou pode ser administrado em combinação com uma com-posição farmacêutica bem-conhecida nas técnicas médicas. Um alimentomédico também inclui os gêneros alimentícios equivalentes para animaisnão-humanos.A "modified food" includes a composition that is eaten or drunk by an individual, and has a therapeutic effect on the individual. A medical food includes, for example, a plant (for example, a deminer) in which a pharmaceutical protein or polypeptide has been produced, or a plant matter derived therefrom. A medical food may be tonic alone, or may be administered in combination with a pharmaceutical composition well known in the medical arts. A medical food also includes the equivalent foodstuffs for nonhuman animals.

"Operavelmente ligado" se refere à associação de elementos deácido nucléico. Por exemplo, um promotor operavelmente ligado a um DNAheterólogo, que codifica uma proteína, promove a produção de mRNA fun-cional correspondente ao DNA heterólogo. Uma seqüência de DNA regulató-rio é referida para ser "operavelmente ligada a" ou "associada com" umaseqüência de DNA que codifica para um RNA ou uma proteína se as duasseqüências estão situadas tal que a seqüência de DNA regulatório afeta aexpressão da seqüência de DNA de codificação."Operably linked" refers to the association of nucleic acid elements. For example, a promoter operably linked to a heterologous DNA encoding a protein promotes the production of functional mRNA corresponding to the heterologous DNA. A regulatory DNA sequence is referred to as "operably linked to" or "associated with" a DNA sequence encoding an RNA or a protein if both sequences are situated such that the regulatory DNA sequence affects the expression of the DNA sequence. coding

"Administração oral" de um peptídeo ou proteína farmaceutica-mente ativa significa administração principalmente por meio da boca, preferi-velmente por comida, mas também pretende incluir qualquer administraçãoque proporciona tais peptídeos ou proteínas ao estômago do hospedeiro outrato digestivo. Em uma concretização preferida, a administração oral resultano contato da proteína farmaceuticamente ativa com a mucosa do intestino."Oral administration" of a pharmaceutically active peptide or protein means administration primarily through the mouth, preferably by food, but is also intended to include any administration that provides such peptides or proteins to the stomach of the other digestive host. In a preferred embodiment, oral administration results in contact of the pharmaceutically active protein with the intestinal mucosa.

Um "ácido nucléico farmaceuticamente ativo" é um ácido nucléi-co que codifica uma proteína farmaceuticamente ativa, ou é farmaceutica-mente ativo por si mesmo, por exemplo, tem uma ou mais atividades farma-cêuticas tais como aquelas descritas para proteínas farmaceuticamente ati-vas. Por exemplo, o ácido nucléico pode ser uma ou mais trançados de umagente (RNAi) de transferência de RNA. Tais agentes incluem RNAs de in-terferência curta (siRNAs), ou RNAs de grampo de cabelo curtos {shRNAs),ou precursor de um siRNA ou microRNA similar a RNA, objetivado para umatranscrição alvo, por exemplo, uma transcrição de um agente infeccioso, ouuma transcrição relacionada à doença endógena de um indivíduo.A "pharmaceutically active nucleic acid" is a nucleic acid that encodes a pharmaceutically active protein, or is pharmaceutically active by itself, for example, has one or more pharmaceutical activities such as those described for pharmaceutically active proteins. vas. For example, the nucleic acid may be one or more RNA transfer umagent (RNAi) braids. Such agents include short-interfering RNAs (siRNAs), or short hairpin RNAs (shRNAs), or precursor of an siRNA or RNA-like microRNA, targeted for target transcription, for example, transcription of an infectious agent, or a transcript related to an individual's endogenous disease.

Uma "proteína ou polipeptídeo farmaceuticamente ativo" auxiliaou contribui para a condição de um hospedeiro em uma maneira positivaquando administrado ao hospedeiro em uma quantidade terapeuticamenteeficaz. Uma proteína ou polipeptídeo farmaceuticamente ativo tem proprie-dades de restabelecimento curativo ou paliativo contra uma doença, e podeser administrado para melhorar alívio, aliviar, inverter, retardar começo de,ou diminuir a severidade de um ou mais sintomas de uma doença ou enfer-midade. Uma proteína ou polipeptídeo farmaceuticamente ativo pode terpropriedades profiláticas, e podem ser usados para retardar o começo deuma doença ou diminuir a severidade de tal doença ou condição patológicaquando ela emerge. O termo "proteína ou polipeptídeo farmaceuticamenteativo" inclui proteína ou polipeptídeo totais, e pode também se referir a frag-mentos farmaceuticamente ativos destes. Ele pode também incluir análogosfarmaceuticamente ativos da proteína ou polipeptídeo, ou análogos de frag-mentos da proteína ou polipeptídeo. O termo "proteína ou polipeptídeo far-maceuticamente ativo" também pode se referir a uma pluralidade de proteí-nas ou peptídeos que agem cooperativa ou sinergisticamente para propor-cionar um benefício terapêutico. É notado que o termo "proteína ou polipep-tídeo farmaceuticamente ativo" inclui especificamente proteínas que com-preendem antígenos de vacina, isto é, administração da proteína a um indi-víduo induz uma resposta imune parcialmente ou totalmente protetora nohospedeiro. Em certas concretizações da invenção, a resposta imune prote-ge o indivíduo contra um agente infeccioso, por exemplo, um vírus, bacterial,fungo, ou patogenia protozoal. Exemplos de antígenos de vacina incluemantígeno de superfície de hepatite B (HBsAg), enterotoxin instável a calor deE. coli, glicoproteína de vírus da raiva, e proteína de capsid de vírus Nor-walk. Em outras concretizações da invenção, a resposta imune protege oindivíduo contra uma condição não-infecciosa ou doença, ou diminui a seve-ridade de pelo menos um sinal ou sintoma da condição ou doença. Doençasde interesse neste particular incluem, mas não estão limitadas a, câncer edoenças auto-imunes. O termo "proteína ou polipeptídeo farmaceuticamenteativo" inclui proteínas que tolerizam parcialmente ou totalmente um indivíduoa exposição a um alérgeno que induziria, de outro modo, uma resposta alér-gica ou anafilática.A "pharmaceutically active protein or polypeptide" assisted contributes to the condition of a host in a positive manner when administered to the host in a therapeutically effective amount. A pharmaceutically active protein or polypeptide has curative or palliative restoration properties against a disease, and may be administered to ameliorate, alleviate, reverse, delay the onset of, or lessen the severity of one or more symptoms of a disease or illness. . A pharmaceutically active protein or polypeptide may have prophylactic properties, and may be used to delay the onset of a disease or decrease the severity of such disease or pathological condition as it arises. The term "pharmaceutically active protein or polypeptide" includes total protein or polypeptide, and may also refer to pharmaceutically active fragments thereof. It may also include pharmaceutically active protein or polypeptide analogues, or protein or polypeptide fragment analogues. The term "pharmaceutically active protein or polypeptide" may also refer to a plurality of proteins or peptides that act cooperatively or synergistically to provide a therapeutic benefit. It is noted that the term "pharmaceutically active protein or polypeptide" specifically includes proteins that comprise vaccine antigens, that is, administration of the protein to an individual induces a partially or fully protective immune response in the host. In certain embodiments of the invention, the immune response protects the individual against an infectious agent, for example, a protozoal virus, bacterial, fungus, or pathogenesis. Examples of vaccine antigens include hepatitis B surface antigen (HBsAg), heat-unstable enterotoxin from E. coli, rabies virus glycoprotein, and Nor-walk virus capsid protein. In other embodiments of the invention, the immune response protects the individual against a non-infectious condition or disease, or diminishes the severity of at least one sign or symptom of the condition or disease. Diseases of interest in this regard include, but are not limited to, cancer and autoimmune diseases. The term "pharmaceutically active protein or polypeptide" includes proteins that partially or fully tolerate an individual's exposure to an allergen that would otherwise induce an allergic or anaphylactic response.

Um "promotor", conforme aqui usado, é uma seqüência de DNAque inicia transcrição de uma seqüência de DNA associada. A região dopromotor pode também incluir elementos que agem como reguladores deexpressão de gene tais como ativadores, intensificadores, e/ou repressores.A "promoter" as used herein is a DNA sequence that initiates transcription of an associated DNA sequence. The dopromotor region may also include elements that act as gene expression regulators such as activators, enhancers, and / or repressors.

"Elementos regulatórios" se referem a seqüências envolvidas naconferência da expressão de uma seqüência de nucleotídeo. Elementos re-gulatórios incluem seqüências regulatórias 3', tais como promotores que po-dem ser ligados à seqüência de nucleotídeo de interesse, seqüências 3', taiscomo seqüência regulatória 3', ou sinais de terminação. Os elementos regu-latórios também tipicamente envolvem seqüências requeridas para transla-ção correta da seqüência de nucleotídeo."Regulatory elements" refer to sequences involved in conferring the expression of a nucleotide sequence. Regulatory elements include 3 'regulatory sequences, such as promoters that may be linked to the nucleotide sequence of interest, 3' sequences, such as 3 'regulatory sequence, or termination signals. Regulatory elements also typically involve sequences required for correct translation of the nucleotide sequence.

"Moléculas pequenas" são tipicamente menores do que cerca deum kilodalton, e são compostos biológicos, orgânicos, ou mesmo inorgânicos(por exemplo, cisplatina). Exemplos de tais moléculas pequenas incluemnutrientes, tais como açúcares e derivados de açúcar (incluindo derivados defosfato), hormônios (tais como fitohormônios giberélicos ou ácido absisíco), emoléculas pequenas sintéticas."Small molecules" are typically smaller than about one kilodalton, and are biological, organic, or even inorganic compounds (eg cisplatin). Examples of such small molecules include nutrients, such as sugars and sugar derivatives (including phosphate derivatives), hormones (such as gibberellic phytohormones or absiscic acid), synthetic small molecules.

"Especificamente regulável" se refere à capacidade de uma mo-lécula pequena afetar preferencialmente a transcrição de um promotor ougrupo de promotores, conforme oposto aos efeitos não-específicos, tais co-mo intensificação ou redução de transcrição global no interior de uma célula."Specifically adjustable" refers to the ability of a small molecule to preferentially affect the transcription of a promoter or promoter group, as opposed to nonspecific effects such as enhancement or reduction of overall transcription within a cell.

Uma "muda germinada" ou "broto" é um broto jovem de umasemente ou raiz, preferivelmente uma semente recentemente germinada.Em algumas concretizações, as brotos germinados da invenção são mudasou brotos germinados comestíveis (por exemplo, alfafa, brotos, brotos demunguba, brotos de rabanete, brotos de trigo, brotos de mustarda, brotos deespinafre, broto de cenoura, brotos de beterraba, brotos de cebola, brotos dealho, brotos de aipo, brotos de ruibarbo, uma folha tal como brotos de repo-lho, ou brotos de alface, agrião ou brotos de agrião, brotos de erva tais comobrotos de salsa ou trevo, brotos de couve-flor, brotos de brócolis, brotos defeijão-soja, brotos de lentilha, brotos de flores comestíveis, tais como brotosde girassol, etc). De acordo com a presente invenção, a muda germinadadesenvolveu os dois estágios de folha. Geralmente, os brotos da invençãosão de dois a quatorze dias de idade.A "sprouted seedling" or "sprout" is a young, slightly sprouted or rooted sprout, preferably a freshly sprouted seed. radish sprouts, wheat sprouts, mustard sprouts, spinach sprouts, carrot sprouts, beet sprouts, onion sprouts, dealho sprouts, celery sprouts, rhubarb sprouts, a leaf such as sprout sprouts, or sprouts sprouts. lettuce, watercress or watercress sprouts, herb sprouts such as parsley or clover sprouts, cauliflower sprouts, broccoli sprouts, soybean sprouts, lentil sprouts, edible flower sprouts such as sunflower sprouts, etc.). In accordance with the present invention, the germinated seedling involved the two leaf stages. Generally, the buds of the invention are from two to fourteen days old.

"Substancialmente isolado" é usado em vários contextos, e tipi-camente se refere à purificação pelo menos parcial de uma proteína ou poli-peptídeo fora dos componentes não-relacionados ou contaminantes (porexemplo, planta estrutural e proteínas metabólicas). Os métodos para isolare purificar proteínas ou polipeptídeos são bem-conhecidos na técnica."Substantially isolated" is used in various contexts, and typically refers to the at least partial purification of a protein or polypeptide outside the unrelated or contaminating components (e.g., structural plant and metabolic proteins). Methods for isolating and purifying proteins or polypeptides are well known in the art.

"Transformação" se refere à introdução de um ácido nucléico emuma célula, particularmente a integração estável de uma molécula de DNAno genoma de um organismo de interesse."Transformation" refers to the introduction of a nucleic acid into a cell, particularly the stable integration of a DNA molecule into the genome of an organism of interest.

Descrição dos DesenhosDescription of Drawings

A figura 1 é uma representação esquemática de estratégias dife-rentes para expressão de gene estranho usando vetores baseados em vírus.Figure 1 is a schematic representation of different strategies for foreign gene expression using virus-based vectors.

A figura 2 é uma representação esquemática de genomas ALMVe TMV.Figure 2 is a schematic representation of ALMVe TMV genomes.

A figura 3 é uma representação de uma mancha Western de ex-pressão de GFP recombinante em plantas Nicotiana benthamiana isoladascom Av/A4 e Av/GFP.Figure 3 is a representation of a Western blot of recombinant GFP expression in Nicotiana benthamiana plants isolated with Av / A4 and Av / GFP.

A figura 4 é uma representação de uma mancha Western deprodução de hormônio de crescimento humano (hGH) em plantasN.benthamiana infectadas com transcritos in vitro de GH.Figure 4 is a representation of a Western blot of human growth hormone (hGH) production in N.benthamiana plants infected with in vitro GH transcripts.

A figura 5 é uma representação esquemática de construtos detransformação para expressão de proteínas recombinantes em Brassicajun-cea.Figure 5 is a schematic representation of the transforming constructs for expression of recombinant proteins in Brassicajun-cea.

A figura 6 é uma representação de uma imunomancha de Bras-sica juncea transgênica que expressa hormônio de crescimento humano sobcontrole do promotor HSP18.2.Figure 6 is a representation of a transgenic Brasuncica juncea immunomancha expressing human growth hormone under the control of the HSP18.2 promoter.

A figura 7 representa uma representação esquemática de váriosconstrutos agrobacteriais contendo genes-alvo. A figura 7A: Vetor pBIV, emque um gene-alvo é integrado entre uma planta promovida (IV=qualquerpromotor de planta, promotor artificial, ou outro promotor que funciona emcélulas de planta, por exemplo, um promotor de um vírus de planta, tal comovírus de mosaico de couve-flor) e o terminador nos; a figura 7B: Vetor pBIV-GUS, em que o gene GUS é inserido em pBIV. A figura 7C: pBIV-Vetor deVírus + Alvo, em que um vetor viral ou replicon (por exemplo, um genomaviral ou porção de genoma) conduzindo um gene-alvo é inserido no pBIV;FIGURA 7D: pBIV-Vetor de Vírus + GFP, em que GFP é um gene-alvo con-duzido por um vetor viral ou replicon inserido pBIV. Os vetores representa-dos nas Figuras 7C e 7D são considerados vetores de "lançamento" porque,após introdução nas células de planta, eles "lançam" a produção das se-qüências virais (que podem ser auto-replicantes, pelo menos no contexto dacélula de planta particular em que eles são laçados.Figure 7 is a schematic representation of various agrobacterial constructs containing target genes. Figure 7A: pBIV vector, wherein a target gene is integrated between a promoted plant (IV = any plant promoter, artificial promoter, or other promoter that functions in plant cells, for example, a promoter of a plant virus such as comovirus). cauliflower mosaic) and the terminator nos; Figure 7B: pBIV-GUS vector, where the GUS gene is inserted into pBIV. Figure 7C: pBIV-Virus + Target Vector, wherein a viral vector or replicon (e.g., a genomaviral or genome portion) carrying a target gene is inserted into pBIV; FIGURE 7D: pBIV-Virus + GFP Vector, wherein GFP is a target gene driven by a pBIV inserted viral vector or replicon. The vectors depicted in Figures 7C and 7D are considered "release" vectors because, upon introduction into plant cells, they "release" the production of viral sequences (which may be self-replicating, at least in the cell context). particular plant in which they are lacy.

A figura 8 demonstra manchamento de GUS após agro infiltra-ção de brotos com pBIV-GUS. A figura 8A demonstra manchamento de brotode munguba; A figura 8B demonstra manchamento de brotos Fenugreek.Figure 8 demonstrates GUS staining after agro-infiltration of pBIV-GUS shoots. Figure 8A demonstrates munguba bud staining; Figure 8B demonstrates Fenugreek sprout staining.

A figura 9 demonstra manchamento de GUS após agro infiltra-ção de brotos de Brassica com pBIV-GUS. A figura 9A demonstra os resul-tados do manchamento; A figura 9B é uma tabela listando tipos diferentes debrotos testados para sua capacidade de expressar proteína ou polipeptídeodistribuído por meio de um construto agrobacterial que inclui uma expressãode direcionamento de promotor de seqüências virais conduzindo um geneque codifica a proteína ou polipeptídeo de interesse.Figure 9 demonstrates GUS staining after agro-infiltration of Brassica shoots with pBIV-GUS. Figure 9A shows the staining results; Figure 9B is a table listing different types of probes tested for their ability to express protein or polypeptide distributed via an agrobacterial construct that includes an expression of viral sequence promoter targeting a gene encoding the protein or polypeptide of interest.

A figura 10 demonstra expressão de GFP em N. benthamianasobre o tempo após infiltração com pBI121/D4-GFPC3.Figure 10 demonstrates GFP expression in N. benthamianas over time after pBI121 / D4-GFPC3 infiltration.

A figura 11 demonstra análise de Western blot de expressão dehGH em plantas como um resultado de infiltração com Agrobacterium con-tendo um vetor de vírus contendo uma seqüência que codifica hGH. Rotas:Rota 1: escada; Rota 2: 50 ng de hGH; Rota 3: Amostra de planta infiltradacom pBI121/D4-HGH 6dpi diluição 1:2; Rota 4: Amostra de planta infiltradacom pBI121/D4-HGH 6dpi diluição 1:10; Rota 5: Amostra de planta infiltradacom pBI121/D4-HGH 6dpi diluição 1:50; Rota 6: Amostra de planta infiltradacom pBI121/D4-HGH 6dpi diluição 1:100; Rota 7: Amostra de planta de plan-ta Saudável; Rota 8: Amostra de planta de pBI121-folhas infiltradas; Rota 9:Amostra de planta de planta infectada D4-HGH 13dpi; Rota 10: Amostra delinha de raiz clonal infectada D4-HGH. Para amostras de planta: um disco defolha (tecido de ~5 mg) é moído em 100 uL de tampão Bradley com tampãode carregamento Laemmli. 10 ul é carregado por rota. Portanto, para as ro-tas 3-6, esta amostra primária foi diluída.Figure 11 demonstrates Western blot analysis of hGH expression in plants as a result of Agrobacterium infiltration containing a virus vector containing a sequence encoding hGH. Routes: Route 1: Ladder; Route 2: 50 ng of hGH; Route 3: Sample of infiltrated plant with pBI121 / D4-HGH 6dpi dilution 1: 2; Route 4: Sample of infiltrated plant with pBI121 / D4-HGH 6dpi dilution 1:10; Route 5: Sample of infiltrated plant with pBI121 / D4-HGH 6dpi dilution 1:50; Route 6: Sample of infiltrated plant with pBI121 / D4-HGH 6dpi dilution 1: 100; Route 7: Sample of Healthy Plant Plant; Route 8: Plant sample of pBI121-infiltrated leaves; Route 9: Sample of infected plant D4-HGH 13dpi; Route 10: Sample of D4-HGH infected clonal root. For plant samples: a defoliation disc (~ 5 mg tissue) is ground in 100 µl of Bradley buffer with Laemmli loading buffer. 10 ul is loaded per route. Therefore, for lanes 3-6, this primary sample was diluted.

A figura 12 demonstra expressão de proteína IA-2ic plantas deNicotiana benthamiana crescidas em hidroponias. Rotas: 1: padrão IA-2ic; 2.Marcador Mágico; 3. Plantas de crescimento de solo injetadas com agrobac-téria; 4,5. Plantas de crescimento hidropônico 4 dias após infiltração; 6,7.Plantas de crescimento hidropônico 6 dias após infiltração.Figure 12 demonstrates protein expression IA-2ic benthamian Nicotiana plants grown in hydroponics. Routes: 1: IA-2ic standard; 2.Magic Marker; 3. Agrobacteria-injected soil growth plants; 4,5. Hydroponic growth plants 4 days after infiltration; Hydroponic growth plants 6 days after infiltration.

A figura 13 representa uma concretização de um sistema de a-gro infiltração utilizado de acordo com a presente invenção para distribuir umvetor agrobacterial que lança seqüências virais que conduzem uma proteína-alvo de interesse em plantas jovens.Figure 13 is an embodiment of an α-large infiltration system used in accordance with the present invention to deliver an agrobacterial vector that launches viral sequences that carry a target protein of interest in young plants.

A figura 14 ilustra a atividade de Iichenase detectada em váriasvariedades de ervilha submetidas a agro infiltração usando o sistema da fi-gura 13.Figure 14 illustrates the activity of Iichenase detected in various pea varieties subjected to agro-infiltration using the Figure 13 system.

A figura 15 mostra a expressão de GFP e crescimento de plantapara ervilhas manchadas submetidas a agro infiltração usando o sistema dafigura 13.Figure 15 shows GFP expression and plant growth for agro-infiltrated spotted peas using the Figure 13 system.

A figura 16 mostra a especificidade de tecido e dias ótimos pós-infiltração para certas ervilhas manchadas submetidas a agro infiltração u-sando o sistema da figura 13.Figure 16 shows the tissue specificity and optimal days after infiltration for certain agro-infiltrated spotted peas using the system of Figure 13.

A figura 17 representa uma molécula veículo de Iichenase quepode ser usada em fusões com proteínas ou polipeptídeos de interesse deacordo com certas concretizações da invenção. O painel A representa umarepresentação esquemática de 1,3-1,4-glucanase (Iichenase) de Clostribiumthermocellum. O painel B apresenta uma representação esquemática doLicKM veículo circularmente permutado. Em cada painel, a hachura verticalcorresponde à região de terminal N do domínio catalítico, e a caixa tracejadacorresponde à região de terminal C do domínio catalítico.Figure 17 represents a ichenase carrier molecule that may be used in fusions with proteins or polypeptides of interest according to certain embodiments of the invention. Panel A represents a schematic representation of Clostribiumthermocellum 1,3-1,4-glucanase (Iichenase). Panel B shows a schematic representation of the LICKM circularly interchanged vehicle. In each panel, the vertical hatch corresponds to the N-terminal region of the catalytic domain, and the dashed box corresponds to the C-terminal region of the catalytic domain.

A figura 18 apresenta um diagrama esquemático do vetor delançamento pBID4.Figure 18 shows a schematic diagram of the pBID4 rollout vector.

A figura 19 é uma representação esquemática de cada etapaenvolvida no processo de otimização de gene-alvo para purificação de umproduto final que está pronto para armazenagem de acordo com uma con-cretização específica da invenção.Figure 19 is a schematic representation of each step involved in the target gene optimization process for purification of a final product that is ready for storage in accordance with a specific embodiment of the invention.

A figura 20 representa um equipamento designado útil para au-tomação de etapas de semeadura de planta para colheita de tecido. Con-forme representado, o módulo é estimado para ocupar uma área de base decerca de 12,192 m a 21,336 m (40 pés a cerca de 70 pés), e para ser cercade 9,754 m (32 pés de altura). O sistema mostrado inclui os seguintes com-ponentes conectados pelos veículos: unidades de prateleira central onde asplantas são mantidas entre etapas, uma unidade de semeadura, uma unida-de de infiltração de vácuo e enxaguamento, e uma unidade de colheita detecido.Figure 20 is a designated equipment useful for taking plant seeding steps for tissue harvesting. As depicted, the module is estimated to occupy a base area of about 12,192 m to 21,336 m (40 ft to about 70 ft), and to be fenced to 9,754 m (32 ft). The system shown includes the following components connected by the vehicles: central shelf units where plants are held between stages, a seeding unit, a vacuum and rinse infiltration unit, and a detained harvesting unit.

Descrição de Certas Concretizações PreferidasDescription of Certain Preferred Embodiments

Proteínas e PolipeptídeosProteins and Polypeptides

A presente invenção é aplicável à produção de qualquer proteínaou polipeptídeo (ou qualquer DNA funcional ou molécula de RNA) em siste-mas de planta. Conforme indicado acima, em certas concretizações, a in-venção é dirigida à produção de proteínas farmacêuticas, mas a invençãogeralmente não é limitada pelo(s) uso(s) particular(es) do ácido nucléico ouproteína. Por exemplo, enzimas de uso em qualquer de uma ampla varieda-de de processos industriais ou processos de bio-remediação (por exemplo,enzimas que degradam poluentes) podem ser produzidas. Desse modo, adescrição da invenção, e as reivindicações, são para serem consideradascomo se aplicando a qualquer ácido nucléico ou proteína de interesse mes-mo se não explicitamente indicado, incluindo aquelas com aplicações tera-pêuticas e aquelas sem. Em certas concretizações, a proteína não é umaproteína nutricionalmente importante. Qualquer proteína particular pode serexcluída a partir da presente invenção sem ser denominada aqui.The present invention is applicable to the production of any protein or polypeptide (or any functional DNA or RNA molecule) in plant systems. As indicated above, in certain embodiments, the invention is directed to the production of pharmaceutical proteins, but the invention is generally not limited by the particular use (s) of nucleic acid or protein. For example, enzymes for use in any of a wide variety of industrial processes or bio-remediation processes (eg pollutant degrading enzymes) may be produced. Accordingly, the description of the invention, and the claims, are to be considered as applying to any nucleic acid or protein of interest even if not explicitly indicated, including those with therapeutic applications and those without. In certain embodiments, protein is not a nutritionally important protein. Any particular protein may be deleted from the present invention without being named herein.

Tipicamente, a proteína ou polipeptídeo expresso não é um queé expresso na planta na natureza. Mesmo se a proteína ou polipeptídeo éum que é expresso na planta na natureza, de acordo com a presente inven-ção, ele é tipicamente expresso em tecido de planta jovem em concentra-ções acima daquela que seria presente em tecido comparável na natureza.Typically, the expressed protein or polypeptide is not one that is expressed in the plant in nature. Even if the protein or polypeptide is one that is expressed in the plant in nature according to the present invention, it is typically expressed in young plant tissue at concentrations above that which would be present in comparable tissue in nature.

Para dar, mas uns poucos exemplos específicos, a presente in-venção pode ser utilizada para produzir proteínas farmacêuticas de interesseincluindo, mas não limitadas a, hormônios (insulina, hormônio tireóide, cate-colaminas, gonadotropinas, hormônios tróficos, prolactin, oxitocin, dopamina,somatotropina bovina, Ieptins e similares), hormônios de crescimento (porexemplo, hormônio de crescimento humano), fatores de crescimento (porexemplo, fator de crescimento epidermal, fator de crescimento de nervo, fa-tor de crescimento similar à insulina e similares), receptores de fator decrescimento, citoquinas e proteínas de sistema imune (por exemplo, inter-leukins, fator de estimulação de colônia (CSF)1 fator de estimulação de colô-nia de granulócito (G-CSF), fator de estimulação de colônia de granulócito-macrófago (GM-CSF), eritropoietin, fator de necrose de tumor (TNF), interfe-rons, integrins, adressins, seletins, receptores de hormônio, receptores decélula T, imunoglobulinas, antígenos de complexo de histocompatibilidademaior solúvel, antígenos imunologicamente ativos, tais como bacteriais, pa-rasíticos, ou antígenos virais ou alérgenos), auto-antígenos, anticorpos), en-zimas (ativador de plasminogem de tecido, estreptokinase, colesterol biosin-tético ou degradativo, enzimas esteriodogênicas, kinases, fosfodiesterases,metilases, de-metilases, dehidrogenases, celulases, proteases, lípases, fos-folipases, aromatases, citocromos, adenilato ou guanilaste ciclases, neura-midases, e similares), receptores (receptores de hormônio de esteróide, re-ceptores de peptídeo), proteínas de ligação (proteínas de ligação de sterpod,hormônio de crescimento ou proteínas de ligação de fator de crescimento, esimilares), fatores de transcrição e translação, oncoproteínas ou proto-oncoproteínas (por exemplo, proteínas de ciclo de célula), proteínas de mús-culo (miosina ou tropo miosina, e similares), mieloproteínas, proteínas neu-roativas, proteínas de supressão de crescimento de tumor (angiostatin ouendostatin, ambas que inibem angiogênese), proteínas anti-sepsis (proteínade aumento de permeabilidade bactericidal), proteínas estruturais (tais comocolágeno, fibroin, fibrinogênio, elastin, tubulin, actin, e miosina), proteínas desangue (trombin, albumina de soro, Fator VII, Fator VIII, insulina, Fator IX,Fator X, ativador de plasminogênio de tecido, Proteína C, fator de von Wile-brand, antitrombin III, glucocerebrosidase, fator de estimulação de colônia degranulócito de eritropoietin (GCSF) ou Fator Vlll modificado, anticoagulantes,tal como huridin), e similares.To give, but a few specific examples, the present invention may be used to produce pharmaceutical proteins of interest including, but not limited to, hormones (insulin, thyroid hormone, catecholamines, gonadotropins, trophic hormones, prolactin, oxytocin, dopamine). , bovine somatotropin, Ieptins and the like), growth hormones (eg, human growth hormone), growth factors (eg, epidermal growth factor, nerve growth factor, insulin-like growth factor and the like), decreasing factor receptors, cytokines and immune system proteins (eg inter-leukins, colony stimulating factor (CSF) 1 granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), granulocyte colony stimulating factor macrophage (GM-CSF), erythropoietin, tumor necrosis factor (TNF), interferons, integrins, adressins, selectins, hormone receptors, T-cell receptors, imu noglobulins, higher soluble histocompatibility complex antigens, immunologically active antigens such as bacterial, parasitic, or viral antigens or allergens), autoantigens, antibodies), enzymes (tissue plasminogen activator, streptokinase, cholesterol biosyn- steriodogenic enzymes, steriodogenic enzymes, kinases, phosphodiesterases, methylases, demethylases, dehydrogenases, cellulases, proteases, lipases, phosphatipases, aromatases, cytochromes, adenylate or guanilast cyclases, neura midases, and the like), receptors steroid hormone, peptide receptors), binding proteins (sterpod binding proteins, growth hormone or growth factor binding proteins, similar), transcription and translation factors, oncoproteins or proto-oncoproteins (for example , cell cycle proteins), muscle protein (myosin or tropo myosin, and the like), myeloproteins, neu-r proteins actives, tumor growth suppression proteins (angiostatin or endostatin, both of which inhibit angiogenesis), antisepsis proteins (bactericidal permeation increasing protein), structural proteins (such as collagen, fibroin, fibrinogen, elastin, tubulin, actin, and myosin) , blood proteins (thrombin, serum albumin, Factor VII, Factor VIII, insulin, Factor IX, Factor X, tissue plasminogen activator, Protein C, von Wile-brand factor, antithrombin III, glucocerebrosidase, colony stimulating factor erythropoietin degranulocyte (GCSF) or modified Factor VIII, anticoagulants, such as huridin), and the like.

Em algumas concretizações particulares, a presente invenção éutilizada para produzir proteínas ou polipeptídeos antigênicos. Por exemplo,a presente invenção pode ser utilizada para produzir proteínas (ou porçõesdestas) de organismos infecciosos que são reconhecidos pelo sistema imu-ne de um indivíduo infectado. Tais proteínas ou polipeptídeos podem ter usoparticular no desenvolvimento de vacinas para proteção contra infecção pe-los organismos relevantes. Para dar, mas uns poucos exemplos específicos,proteínas antigênicas úteis de anthrax (Bacillus anthracis; por exemplo, LF,PA), cólera (Vibrio cholerae), citomegalovírus, cepas de enterotoxigênicas deE. coli, vírus de doença de pé e boca, hepatite B (por exemplo, antígeno desuperfície de hepatite B, HBsAg), hepatite C (por exemplo, proteína de nú-cleo de HCV), vírus da imunodeficiência humana (por exemplo, Tat, Rev,Nef, gp160, gp120, etc), vírus de papiloma humano (por exemplo, E7, E6),gripe (por exemplo, HA, NA), malária (Plasmodium falciparunr, por exemplo,Pfs25, Pfs28, Pfs48/45, Pfs230), vírus do sarampo, vírus norwalk, peste(Yersinia pestis; por exemplo, F1, LcrV), Pseudomonas aeruginosa, vírus daraiva, vírus sincitial respiratório (por exemplo, proteína F, proteína G), rinoví-rus, rota vírus, Staphylococcus aureus, vírus de gastrenterite transmissível,tripanossomos (Trypanosoma brucer, por exemplo, alfa-tubulin, beta-tubulin),tuberculose, SARS, etc, podem ser produzidos de acordo com o sistema dapresente invenção.In some particular embodiments, the present invention is used to produce antigenic proteins or polypeptides. For example, the present invention may be used to produce proteins (or portions thereof) of infectious organisms that are recognized by the immune system of an infected individual. Such proteins or polypeptides may be particularly useful in the development of vaccines to protect against infection by the relevant organisms. To give, but a few specific examples, useful antigenic proteins of anthrax (Bacillus anthracis; for example, LF, PA), cholera (Vibrio cholerae), cytomegalovirus, enterotoxigenic strains of E. coli, foot and mouth disease virus, hepatitis B (eg hepatitis B surface antigen, HBsAg), hepatitis C (eg HCV nucleus protein), human immunodeficiency virus (eg Tat, Rev, Nef, gp160, gp120, etc.), human papillomavirus (eg E7, E6), influenza (eg HA, NA), malaria (Plasmodium falciparunr, eg Pfs25, Pfs28, Pfs48 / 45, Pfs230), measles virus, norwalk virus, plague (Yersinia pestis; eg F1, LcrV), Pseudomonas aeruginosa, hail virus, respiratory syncytial virus (eg, protein F, protein G), rhinovirus, route virus, Staphylococcus aureus, transmissible gastroenteritis virus, trypanosomes (Trypanosoma brucer, for example, alpha-tubulin, beta-tubulin), tuberculosis, SARS, etc. may be produced according to the system of the present invention.

Em algumas concretizações particulares, a presente invenção éutilizada para produzir complexos de proteína multiméricos, incluindo, porexemplo, proteínas de imunoglobulina, tais como anticorpos (isto é, anticor-pos monoclonais). Para dar, mas uns poucos exemplos específicos, anti-PA,anti-LF, anti-NA, anti-TNFa, anti-interleukin-12, etc, podem ser produzidos deacordo com o sistema da presente invenção. Mais geralmente, anticorposmonoclonais para antígenos associados com doenças, tais como câncer (porexemplo, leucemia mielóide aguda (AML), câncer do seio, câncer colorretal,leucemia linfocítica crônica (CLL), Iinfoma de não-Hodgkin, carcinoma decélula renal, tumores sólidos), enfermidades inflamatórias e auto-imunes (porexemplo, Asma, doença de Crohn, Diabetes, doença de hospedeiro versusEnxerto (rejeição de órgão), doença inflamatória do intestino, Lupus, Escle-rose múltipla, Psoríase, Artrite Psoriática, Artrite reumatóide, Trombose,Vasculite1 etc), doenças infecciosas (por exemplo, Bacillus anthracis), cólera,(Vibrio cholerae), citomegalovírus, cepas enterotoxigênicas de E. coli, vírusda doença do pé e da boca, vírus da hepatite B, vírus da hepatite C, vírus daimunodeficiência humana, vírus de papiloma humano, gripe, malária (P/as-modium falciparum), vírus do sarampo, vírus norwalk, peste (Yersinia pestis),Pseudomonas aeruginosa, vírus da raiva, vírus sincitial respiratório, rinoví-rus, rota vírus, Staphylococcus aureus, vírus de gastrenterite transmissível,tripanossomos (Trypanosoma brucei), tuberculose, SARS), etc, podem serpreparados de acordo com a presente invenção.In some particular embodiments, the present invention is used to produce multimeric protein complexes, including, for example, immunoglobulin proteins, such as antibodies (i.e. monoclonal antibodies). To give, but a few specific examples, anti-PA, anti-LF, anti-NA, anti-TNFα, anti-interleukin-12, etc. can be produced according to the system of the present invention. More generally, monoclonal antibodies to disease-associated antigens such as cancer (eg, acute myeloid leukemia (AML), breast cancer, colorectal cancer, chronic lymphocytic leukemia (CLL), non-Hodgkin's lymphoma, renal cell carcinoma, solid tumors) , inflammatory and autoimmune disorders (eg, Asthma, Crohn's disease, Diabetes, host disease versus Graft (organ rejection), inflammatory bowel disease, Lupus, Multiple scle-rose, Psoriasis, Psoriatic Arthritis, Rheumatoid Arthritis, Thrombosis, Vasculitis1 etc), infectious diseases (eg Bacillus anthracis), cholera (Vibrio cholerae), cytomegalovirus, enterotoxigenic strains of E. coli, foot and mouth disease virus, hepatitis B virus, hepatitis C virus, daimmunodeficiency virus human papilloma virus, influenza, malaria (P / as-modium falciparum), measles virus, norwalk virus, plague (Yersinia pestis), Pseudomonas aeruginosa, rabies virus a, respiratory syncytial virus, rhinovirus, Rota virus, Staphylococcus aureus, transmissible gastroenteritis virus, trypanosomes (Trypanosoma brucei), tuberculosis, SARS), etc. may be prepared according to the present invention.

Em algumas concretizações particulares, a presente invenção éutilizada para produzir hGH, auto-antígenos para doenças auto-imunes (porexemplo, IA-2ic para diabetes), antígenos da gripe, antígenos de anthrax,antígenos de HPV, anticorpos da gripe, etc. (ver Exemplos).In some particular embodiments, the present invention is used to produce hGH, autoantigens for autoimmune diseases (e.g., IA-2ic for diabetes), influenza antigens, anthrax antigens, HPV antigens, influenza antibodies, etc. (see Examples).

Em algumas concretizações da presente invenção, proteínasheterólogas de comprimento total são produzidas. Isto é, uma proteína queocorre na natureza, ou que foi preparada ou designada em outro contexto éproduzida em sua totalidade em plantas jovens. Em algumas tais concretiza-ções, a proteína produzida está livre de quaisquer outras seqüências. Emoutras concretizações, somente uma porção da proteína é produzida, tipica-mente uma porção que tem uma atividade desejável conhecida (por exem-plo, um epitopo de uma proteína antigênica; um domínio ativo de uma prote-ína enzimática, etc). Em algumas concretizações, a porção produzida é umaporção característica da proteína ou polipeptídeo. Em algumas concretiza-ções, a porção produzida compreende um epitopo. Em algumas concretiza-ções, a porção produzida compreende um domínio imunogênico. Em algu-mas concretizações, a porção produzida compreende um domínio de proteí-na.In some embodiments of the present invention, full length heterologous proteins are produced. That is, a protein that occurs in nature, or which has been prepared or otherwise designated is produced entirely in young plants. In some such embodiments, the protein produced is free from any other sequences. In other embodiments, only a portion of the protein is produced, typically a portion that has a known desirable activity (e.g., an epitope of an antigenic protein; an active domain of an enzymatic protein, etc.). In some embodiments, the portion produced is a characteristic portion of the protein or polypeptide. In some embodiments, the produced portion comprises an epitope. In some embodiments, the portion produced comprises an immunogenic domain. In some embodiments, the portion produced comprises a protein domain.

Em algumas concretizações da presente invenção, proteínas oupolipeptídeos são produzidos como fusões com outras seqüências de prote-ína ou polipeptídeo. Conforme é conhecido na técnica, fusões podem serusadas para qualquer de uma variedade de razões. Por exemplo, proteínasou polipeptídeos para serem produzidos em plantas jovens (por exemplo,brotos germinados), de acordo com a presente invenção, podem ser fundi-dos com uma ou mais porções para facilitar detecção e/ou isolamento. Porexemplo, proteínas ou polipeptídeos de interesse devem ser fundidos comum epitopo antigênico conhecido para qual um anticorpo ou outro Iiganteespecífico é disponível, e pode ser usado para facilitar isolamento ou purifi-cação. Alternativa ou adicionalmente, proteínas ou polipeptídeos de interes-se podem ser fundidos com outro polipeptídeo de estrutura tridimensionaldefinida, por exemplo, para conceder um arranjo tridimensional desejado àproteína ou polipeptídeo de interesse. Como ainda outro exemplo, proteínasou polipeptídeos de interesse podem ser fundidos com uma ou mais porçõesque direcionarão sua localização sub-celular (ou secreção) em células deplanta. Particularmente quando a proteína ou polipeptídeo de interesse é umantígeno de proteína (por exemplo, para uso na preparação de uma vacinade subunidade), será freqüentemente desejável produzir a proteína comouma fusão com uma molécula veículo, por exemplo, para aumentar expres-são, estabilidade, e/ou imunogenecidade, e/ou para auxiliar no isolamentoou purificação. Certos padrões de fusão exemplares conhecidos na técnicaincluem, por exemplo, epitopos de anticorpo (por exemplo, etiqueta His, etc),proteínas veículos imunogênicas, toxina da cólera, enterotoxina instável acalor, etc (ver, por exemplo, Vella et al., Biotechnology 20:1, 1992; Kelly etal., Immunology 113:163, 2004; Buttery et al., JR Coll Physlcians Lond34:163, 2000; Jacobson et al., Minerva Peditr. 54:295, 2002; Dertzbaugh etal., Infect Immunol. 61:48, 1993; Mashar et al., Vaeeine 11:235, 1993; Liljeq-vist et al., J. Immunol. Methods 210:125, 1997; Stahl et al., Proe. Nati Aead.Sci USA 86:6283, 1989; Ulrich et al., Adv. Vírus Res. 50:141, 1998; Smith etal., Virology 348:475, 2006; Turpen et al., Biotechnology 13:53, 1995).In some embodiments of the present invention, proteins or polypeptides are produced as fusions with other protein or polypeptide sequences. As is known in the art, fusions can be used for any of a variety of reasons. For example, proteins or polypeptides to be produced in young plants (e.g. germinated shoots) according to the present invention may be fused to one or more portions to facilitate detection and / or isolation. For example, proteins or polypeptides of interest should be fused to a known antigenic epitope for which an antibody or other specific ligand is available, and may be used to facilitate isolation or purification. Alternatively or additionally, proteins or polypeptides of interest may be fused to another polypeptide of defined three-dimensional structure, for example, to provide a desired three-dimensional arrangement to the protein or polypeptide of interest. As yet another example, proteins or polypeptides of interest may be fused to one or more moieties that will direct their subcellular localization (or secretion) in plant cells. Particularly when the protein or polypeptide of interest is a protein antigen (e.g., for use in preparing a subunit vaccine), it will often be desirable to produce the protein as a fusion with a carrier molecule, for example to increase expression, stability, and / or immunogenicity, and / or to aid in isolation or purification. Certain exemplary fusion patterns known in the art include, for example, antibody epitopes (e.g., His tag, etc.), immunogenic carrier proteins, cholera toxin, hot unstable enterotoxin, etc. (see, for example, Vella et al., Biotechnology 20: 1, 1992; Kelly et al., Immunology 113: 163, 2004; Buttery et al., JR Coll Physicians Lond34: 163, 2000; Jacobson et al., Minerva Peditr 54: 295, 2002; Dertzbaugh etal., Infect Immunol 61:48, 1993; Mashar et al., Vaeeine 11: 235, 1993; Liljeq-vist et al., J. Immunol Methods 210: 125, 1997; Stahl et al., Proe. Nati Aead.Sci USA 86: 6283, 1989; Ulrich et al., Adv. Virus Res. 50: 141, 1998; Smith etal., Virology 348: 475, 2006; Turpen et al., Biotechnology 13:53, 1995).

Um padrão de fusão particular contemplado de acordo com apresente invenção é uma proteína termoestável, tal como Iichenase B deClostridium thermocellum (ver, por exemplo, Pedido de Patente Provisóriodos Estados Unidos 60/472.495, depositado em 22 de maio de 2003, e Pe-dido PCT US04/016452, depositado em 24 de maio de 2004, e publicadocomo WO 2005/026375 em 24 de março de 2005. A Iichenase de compri-mento total (cerca de 35 kDa) consiste em um peptídeo de sinal, um domíniocatalítico, uma caixa rica em Pro-Thr, e um domínio de limitação (ver figura17). De acordo com a presente invenção, ambos a caixa rica em Pro-Thr e odomínio de limitação podem ser retirados nas proteínas de fusão. Também,o peptídeo de sinal nativo pode ser substituído com um que opera nas plantas.A particular fusion pattern contemplated in accordance with the present invention is a thermostable protein, such as Clostridium thermocellum Iichenase B (see, for example, United States Provisional Patent Application 60 / 472,495, filed May 22, 2003, and Requested PCT US04 / 016452, filed May 24, 2004, and published as WO 2005/026375 March 24, 2005. The full-length Iichenase (about 35 kDa) consists of a signal peptide, a domain-catalytic, a Pro-Thr rich box, and a limiting domain (see Figure 17) In accordance with the present invention, both Pro-Thr rich box and the limiting domain can be removed in fusion proteins. native can be replaced with one that operates on plants.

O domínio catalítico desta Iichenase tem uma estrutura de laçodividindo-a em duas regiões, a região N terminal (N: 32-84 amino ácidos), ea região C terminal (C: 85-246 amino ácidos). Estas duas regiões podem serdivididas na estrutura de laço e circularmente permutadas para produzir amolécula mais receptiva a inserções sem afetar a atividade enzimática. Umlocal de clonagem múltiplo (MCS) foi introduzido na junção entre estas duasregiões, e uma etiqueta 6xHis e a seqüência KDEL foram colocadas na ex-tremidade 3" do veículo permutado para facilitar purificação e retenção noretículo endoplasmático, respectivamente. A figura 7 mostra um diagramaesquemático da Iichenase modificada (LicKM; número de acesso no Bancode Gene DQ776900), que tem um peso molecular de cerca de 27 kDa. Aseqüência de proteína ou polipeptídeo-alvo pode ser expressa como fusõesde terminal N ou C, e/ou como fusões internas no MCS, uma característicaque permite a expressão simultânea de alvos múltiplos.The catalytic domain of this Iichenase has a loop structure dividing it into two regions, the N-terminal region (N: 32-84 amino acids), and the C-terminal region (C: 85-246 amino acids). These two regions can be divided into the loop structure and circularly interchanged to produce the most receptive insert molecule without affecting enzymatic activity. A multiple cloning site (MCS) was introduced at the junction between these two regions, and a 6xHis tag and the sequence KDEL were placed on the 3 "end of the exchanged vehicle to facilitate endoplasmic noreticular retention, respectively. Figure 7 shows a schematic diagram Modified Iichenase (LicKM; Gene Bank Accession Number DQ776900), which has a molecular weight of about 27 kDa. Consequence of target protein or polypeptide may be expressed as N or C terminal fusions, and / or as internal fusions in the MCS, a feature that allows simultaneous expression of multiple targets.

LicKM permite fusões em moléculas variando em tamanho depeptídeos pequenos a proteínas de comprimento total de até cerca de 100kDa ou mais. LicKM mantém sua atividade enzimática em altas temperaturas(65°C), uma propriedade que também geralmente se aplica a fusões. Estacaracterística permite recuperação fácil e de custo eficaz de proteínas-alvoporque um tratamento de calor de 10 minutos a 65°C remove até 50% deproteínas de planta de contaminação. Proteínas de fusão de LicKM podemser rastreadas durante purificação pelo monitoramento da atividade de Iiche-nase. O uso de LicKM como uma molécula veículo contribui com vantagensadicionais, incluindo o potencial para expressão aumentada, e incorporaçãode polipeptídeos múltiplos de interesse (por exemplo, determinantes de va-cina múltiplos).LicKM allows fusions in molecules ranging in size from small peptides to full length proteins of up to about 100kDa or more. LicKM maintains its enzymatic activity at high temperatures (65 ° C), a property that also generally applies to fusions. This feature enables easy and cost-effective recovery of protein-blends because a 10-minute heat treatment at 65 ° C removes up to 50% of plant contamination proteins. LicKM fusion proteins can be screened during purification by monitoring Iiche-nase activity. The use of LicKM as a carrier molecule contributes to additional advantages, including the potential for increased expression, and incorporation of multiple polypeptides of interest (eg, multiple vaccine determinants).

PlantasPlants

Os ensinamentos da presente invenção são aplicáveis a umaampla variedade de plantas diferentes. Em geral, quaisquer plantas que sãoaperfeiçoáveis a expressão de construtos introduzidas, conforme descritoaqui, são úteis de acordo com a presente invenção. Em muitas concretiza-ções, será desejável usar plantas jovens de modo a aperfeiçoar a velocidadede produção de proteína/polipeptídeo. Conforme indicado aqui, em muitasconcretizações, brotos germinados são utilizadas. Conforme é conhecido natécnica, muitos brotos são plantas comestíveis de crescimento rápido produ-zidas de sementes de armazenamento. Contudo, aqueles versados na técni-ca apreciarão que o termo "brotos germinados" tem sido usado em um con-texto mais geral, para se referir a plantas jovens se ou não de uma varieda-de tipicamente classificada como "brotos". Qualquer planta que é crescidalonga bastante para ter biomassa verde suficiente para permitir introduçãoe/ou expressão de um construto de expressão conforme provido aqui (reco-nhecendo que o tempo relevante pode variar dependendo do modo de distri-buição e/ou expressão do construto de expressão), pode ser consideradacomo uma "muda germinada" aqui.The teachings of the present invention are applicable to a wide variety of different plants. In general, any plants that are amenable to expression of introduced constructs as described herein are useful in accordance with the present invention. In many embodiments, it will be desirable to use young plants to improve the speed of protein / polypeptide production. As indicated here, in many embodiments, sprouted shoots are used. As is well known in the art, many shoots are fast growing edible plants produced from storage seeds. However, those skilled in the art will appreciate that the term "sprouting sprouts" has been used in a more general context to refer to young plants whether or not of a variety typically classified as "sprouts". Any plant that is long enough to have sufficient green biomass to permit introduction and / or expression of an expression construct as provided herein (recognizing that the relevant time may vary depending on the mode of distribution and / or expression of the expression construct). ), can be considered as a "sprouted seedling" here.

Em muitas concretizações da invenção, plantas comestíveis sãoutilizadas {isto é, plantas que são comestíveis por - não tóxicas - ao indiví-duo a quem a proteína ou polipeptídeo é para ser administrado).In many embodiments of the invention, edible plants are used (i.e., plants that are edible by - non-toxic - to the individual to whom the protein or polypeptide is to be administered).

Em certas concretizações preferidas, as plantas da invençãopodem ser plantas da espécie Brassica ou Arabidopsis. Algumas plantasadequadas que são aperfeiçoáveis a transformação, e são comestíveis co-mo brotos germinados incluem alfaia, munguba, rabanete, trigo, mustarda,espinafre, cenoura, beterraba, cebola, alho, aipo, ruibarbo, uma planta folho-sa, tais como repolho ou alface, agrião, ervas, tais como salsa, hortelã outrevos, couve-flor, brócolis, feijão-soja, lentilhas, flores comestíveis, tal comoo girassol, etc.In certain preferred embodiments, the plants of the invention may be plants of the species Brassica or Arabidopsis. Some suitable plants that are perfect for processing, and are edible as sprouted sprouts include alfalfa, munguba, radish, wheat, mustard, spinach, carrot, beet, onion, garlic, celery, rhubarb, a leafy plant such as cabbage. or lettuce, watercress, herbs such as parsley, mint, cauliflower, broccoli, soybeans, lentils, edible flowers, such as sunflower, etc.

Uma ampla variedade de espécie de planta foi testada para suaadequabilidade na prática da presente invenção. Uma variedade de feijãodiferente e outras espécies incluindo, por exemplo, feijão adzuki, alfafa, ce-vada, brócolis, ervilha "bill jump", trigo-mouro, repolho, couve-flor, trevo,couves verdes, "fenugreek", linho, feijão garbanzo, ervilha verde, espinafrejaponesa, couve galega, "kamut", couve-rábano, ervilha graúda, munguba,mustarda verdes, feijão malhado, rabanete, trevo vermelho, feijão-soja, ervi-lha manchada, girassol, nabo, ervilha amarela, e outras, foram testadas parasua receptividade a produção de proteínas heterólogas de vetores virais Ian-çados de um construto agrobacterial (introduzida por agro infiltração confor-me descrito aqui) (ver, por exemplo, Exemplos 5 e 8, figura 9, etc). A presen-te invenção proporciona o resultado surpreendente que certas variedades deervilha são particularmente receptíveis a tal manipulação. Por exemplo, deacordo com a presente invenção, ervilha "bill jump", ervilha verde, ervilhagraúda, ervilha salpicada, e/ou ervilha amarela são particularmente úteis deacordo com este aspecto da invenção. Em certas concretizações, portanto, apresente invenção proporciona produção de proteínas ou polipeptídeos (porexemplo, antígenos, anticorpos, e/ou outras proteínas) em uma ou mais des-tas plantas usando um vetor agrobacterial que lança um construto viral (istoé, um RNA com características de um vírus de planta) que codifica a proteí-na ou polipeptídeos relevantes de interesse. Em algumas concretizações, oRNA tem características de (e/ou inclui seqüências de) A1MV. Em algumasconcretizações, o RNA tem características de (e/ou inclui seqüências de)TMV.A wide variety of plant species has been tested for their suitability in the practice of the present invention. A variety of different beans and other species including, for example, adzuki beans, alfalfa, barley, broccoli, bill jump pea, buckwheat, cabbage, cauliflower, clover, green cabbage, fenugreek, flax, garbanzo bean, green pea, spinach, galician cabbage, "kamut", kohlrabi, big pea, munguba, green mustard, spotted bean, radish, red clover, soybean, spotted pea, sunflower, turnip, yellow pea , and others, were tested for their receptivity to the production of heterologous proteins from advanced viral vectors of an agrobacterial construct (introduced by agro-infiltration as described herein) (see, for example, Examples 5 and 8, figure 9, etc.). . The present invention provides the surprising result that certain varieties of beans are particularly amenable to such manipulation. For example, according to the present invention, bill jump pea, green pea, big pea, speckled pea, and / or yellow pea are particularly useful in accordance with this aspect of the invention. In certain embodiments, therefore, the present invention provides for the production of proteins or polypeptides (e.g., antigens, antibodies, and / or other proteins) in one or more of these plants using an agrobacterial vector that launches a viral construct (i.e. an RNA with characteristics of a plant virus) encoding the relevant protein or polypeptides of interest. In some embodiments, oRNA has characteristics of (and / or includes sequences from) A1MV. In some embodiments, RNA has characteristics of (and / or includes) TMV sequences.

Será apreciado que, em um aspecto, a presente invenção pro-porciona plantas jovens (por exemplo, brotos) que expressam uma proteínaou polipeptídeo-alvo de interesse. Em algumas concretizações, as plantasjovens foram crescidas de sementes transgênicas; a presente invenção tam-bém proporciona sementes que podem ser geradas e/ou utilizadas para osmétodos aqui descritos. Sementes transgênicas para qualquer gene de inte-resse podem ser germinadas e opcionalmente induzidas para produção deuma proteína ou polipeptídeo de interesse. Por exemplo, sementes capazesde expressar qualquer gene de interesse podem ser germinadas e induzidasatravés de: i) infecção de vírus, ii) agro infiltração, ou iii) bactéria que contémgenoma de vírus. Sementes capazes de expressar um transgene para ca-deia pesada ou leve de qualquer anticorpo monoclonal podem ser germina-das e induzidas para produção de molécula de comprimento total através de:i) infecção de vírus, ii) agro infiltração, ou iii) inoculação com bactéria quecontém genoma de vírus. Sementes capazes de expressar um transgenepara um ou mais componentes de uma molécula complexa compreendendocomponentes múltiplos tais como slgA podem ser germinadas e usadas paraprodução de uma molécula totalmente funcional através de: i) infecção devírus, ii) agro infiltração, ou iii) inoculação com bactéria que contém genomade vírus. Sementes de plantas não-transgênicas saudáveis podem ser ger-minadas e usadas para produção de seqüências alvos através de: i) infecçãode vírus, ii) agro infiltração, ou iii) inoculação com bactéria que contém ge-noma de vírus.It will be appreciated that in one aspect the present invention provides young plants (e.g. sprouts) expressing a target protein or polypeptide of interest. In some embodiments, the young plants have been grown from transgenic seeds; The present invention also provides seeds which may be generated and / or used for the methods described herein. Transgenic seeds for any gene of interest may be germinated and optionally induced to produce a protein or polypeptide of interest. For example, seeds capable of expressing any gene of interest may be germinated and induced through: i) virus infection, ii) agro-infiltration, or iii) virus-containing bacteria. Seeds capable of expressing a heavy or light chain transgene of any monoclonal antibody can be germinated and induced to produce full length molecule by: i) virus infection, ii) agro infiltration, or iii) inoculation with bacteria that contains virus genomes. Seeds capable of expressing a transgene to one or more components of a complex molecule comprising multiple components such as slgA may be germinated and used to produce a fully functional molecule by: i) virus infection, ii) agro infiltration, or iii) inoculation with bacteria contains virus genome. Seeds from healthy non-transgenic plants can be germinated and used to produce target sequences through: i) virus infection, ii) agro-infiltration, or iii) inoculation with bacteria containing virus germ.

Em algumas concretizações, as plantas jovens foram crescidasde sementes que não eram transgênicas. Tipicamente, tais plantas jovensabrigarão seqüências virais que direcionam expressão da proteína ou poli-peptídeo de interesse. Em algumas concretizações, as plantas podem tam-bém abrigar seqüências agrobacteriais, opcionalmente incluindo seqüênciasque "lançam" as seqüências virais.In some embodiments, young plants have been grown from non-transgenic seeds. Typically, such young plants will harbor viral sequences that direct expression of the protein or polypeptide of interest. In some embodiments, plants may also harbor agrobacterial sequences, optionally including sequences that "release" viral sequences.

Sistemas para Expressar Proteínas ou polipeptídeos em PlantasSystems for Expressing Proteins or Polypeptides in Plants

De acordo com a presente invenção, qualquer de uma variedadede sistemas diferentes pode ser usada para expressar proteínas ou polipep-tídeos em plantas jovens (por exemplo, brotos germinados). Em algumasconcretizações, linhas de células transgênicas ou sementes são geradas,que são, em seguida, germinadas e crescidas por um período de tempo demodo que uma proteína ou polipeptídeo incluído nas seqüências transgêni-cas é produzido em tecidos de planta jovem (por exemplo, em brotos germi-nados). Tecnologias típicas para a produção de células de planta transgêni-ca e/ou sementes incluem transferência de gene mediada por Agrobacteriumtumefaciens e bombardeio de microprojétil, ou eletroporação.According to the present invention, any of a variety of different systems may be used to express proteins or polypeptides in young plants (e.g., sprouted shoots). In some embodiments, transgenic cell lines or seeds are generated, which are then germinated and grown over a period of time such that a protein or polypeptide included in the transgenic sequences is produced in young plant tissues (for example, in germinated shoots). Typical technologies for producing transgenic plant cells and / or seeds include Agrobacteriumtumefaciens-mediated gene transfer and microprojectile bombardment, or electroporation.

Em algumas concretizações, sistemas de expressão transientesão utilizados. Tecnologias típicas para a produção de expressão transientede proteínas e polipeptídeos em tecidos de plantas utilizam vírus de planta.A transformação viral é um método mais rápido e menos custoso de trans-formação de embriões e brotos germinados que podem ser colhidos sem umretardo experimental ou geracional antes da obtenção do produto desejado.Por outro lado, vírus que não são atenuados podem infectar outras plantas,causando potencialmente problemas ambientais.In some embodiments, transient expression systems are used. Typical technologies for the production of protein and polypeptide transient expression in plant tissues utilize plant viruses. Viral transformation is a faster and less expensive method of transforming embryos and germinated buds that can be harvested without prior experimental or generational delay. On the other hand, viruses that are not attenuated can infect other plants, potentially causing environmental problems.

A presente invenção proporciona sistemas de expressão tendovantagens de sistemas de expressão viral (por exemplo, expressão rápida,altos níveis de produção), e de transformação de Agrobacterium (por exem-plo, administração controlada). Em particular, conforme discutido em deta-lhes abaixo, a presente invenção proporciona sistemas em que um construtoagrobacterial (isto é, um construto que replica em Agrobacterium e, portanto,pode ser distribuído para células de planta por distribuição de Agrobacteri-um) inclui um promotor de planta que, após ser introduzido em uma planta,direciona expressão de seqüências virais (por exemplo, incluindo seqüênciasde replicação viral) conduzindo um gene para uma proteína ou polipeptídeode interesse. Este sistema permite expressão de transiente de alto nível deproteínas e polipeptídeos em plantas.The present invention provides expression systems with advantages of viral expression systems (e.g. rapid expression, high production levels), and Agrobacterium transformation (e.g. controlled administration). In particular, as discussed in detail below, the present invention provides systems wherein an agrobacterial construct (i.e. a construct that replicates in Agrobacterium and thus can be distributed to plant cells by Agrobacteri-one distribution) includes a A plant promoter that, upon being introduced into a plant, directs expression of viral sequences (e.g., including viral replication sequences) by driving a gene to a protein or polypeptide of interest. This system allows high level transient expression of proteins and polypeptides in plants.

Uma variedade de concretizações diferentes de sistemas de ex-pressão, alguns dos quais produzem plantas transgênicas e outros dos quaisproporcionam expressão transiente, são discutidos em detalhes adicionaisindividualmente abaixo. Para qualquer destas técnicas, o versado na técnicalendo o presente relatório descritivo apreciaria como ajustar e otimizar osprotocolos para expressão de proteínas e polipeptídeos em tecidos de plantajovem (por exemplo, brotos germinados).Transformação de AarobacteriumA variety of different embodiments of expression systems, some of which produce transgenic plants and others of which provide transient expression, are discussed in further detail individually below. For any of these techniques, one skilled in the art and the present descriptive report would appreciate how to adjust and optimize protein and polypeptide expression protocols in young plant tissues (e.g., germinated shoots). Aarobacterium Transformation

Agrobacterium é um gene representativo da família gram-negativa Rhizobiaceae. Esta espécie é responsável por tumores de planta,tais como doença de bile de coroa e raiz peluda. Em tecido de planta dife-renciado, que é característico de tumores, derivados de amino ácido conhe-cidos como opines são produzidos pelo Agrobacterium e catabolizados pelaplanta. Os genes bacteriais responsáveis pela expressão de opines são umafonte conveniente de elementos de controle para cassetes de expressãoquiméricos. De acordo com a presente invenção, o sistema de transforma-ção de Agrobacterium pode ser usado para gerar plantas jovens (por exem-plo, brotos germinados, incluindo brotos germinados comestíveis), que sãomeramente colhidos antes das plantas amadurecerem. Os métodos detransformação de Agrobacterium podem facilmente serem aplicados pararegenerar plantas jovens (por exemplo, brotos germinados) que expressamproteínas farmacêuticas.Agrobacterium is a representative gene of the Rhizobiaceae gram-negative family. This species is responsible for plant tumors such as hairy root and crown bile disease. In differentiated plant tissue, which is characteristic of tumors, amino acid derivatives known as opines are produced by Agrobacterium and catabolized by the plant. The bacterial genes responsible for opine expression are a convenient source of control elements for chimeric expression cassettes. In accordance with the present invention, the Agrobacterium transformation system may be used to generate young plants (e.g., sprouted sprouts, including edible sprouted sprouts), which are harvested before the plants mature. Agrobacterium-transforming methods can easily be applied to regenerate young plants (eg germinated sprouts) that express pharmaceutical proteins.

Em geral, a transformação das plantas com Agrobacterium en-volve a transformação de células de planta crescidas em cultura de tecidopor co-cultivo com um Agrobaeterium tumefaeiens conduzindo uma plan-ta/vetor bacterial. O vetor contém um gene que codifica uma proteína farma-cêutica. O Agrobaeterium transfere o vetor para a célula hospedeira da plan-ta e é, em seguida, eliminado usando tratamento antibiótico. As células deplanta transformadas que expressam a proteína farmacêutica são seleciona-das, diferenciadas, e, finalmente, regeneradas em plantinhas completas(Hellen et al., Plant Molecular Biology (2000) 42(819-832); Pilon-Smits et al.,Plant Physiolog. (Jan 1999) 119(1 ):123-132; Barfield and Pua Plant Cell Re-ports (1991 )10(6/7):308-314); Riva et al., Journal of Bioteehnology (15 dedezembro de 1998) 1(3), cada incorporado aqui por referência.In general, transformation of plants with Agrobacterium involves the transformation of plant cells grown in tissue culture by co-cultivation with an Agrobaeterium tumefaeiens leading to a bacterial plant / vector. The vector contains a gene that encodes a pharmaceutical protein. Agrobaeterium transfers the vector to the host cell of the plant and is then eliminated using antibiotic treatment. Transformed plant cells expressing the pharmaceutical protein are selected, differentiated, and finally regenerated into whole seedlings (Hellen et al., Plant Molecular Biology (2000) 42 (819-832); Pilon-Smits et al., Plant Physiology (Jan 1999) 119 (1): 123-132 Barfield and Pua Plant Cell Re-ports (1991) 10 (6/7): 308-314); Riva et al., Journal of Bioteehnology (December 15, 1998) 1 (3), each incorporated herein by reference.

Vetores de expressão agrobacterial para uso na presente inven-ção incluem um gene (ou cassete de expressão) que codifica uma proteínafarmacêutica designada para operação em plantas, com seqüências compa-nheiras a montante e a jusante do cassete de expressão. As seqüênciascompanheiras são geralmente de plasmídeo ou de origem viral, e proporcio-nam características necessárias ao vetor para transferir DNA da bactéria aohospedeiro de planta desejado.Agrobacterial expression vectors for use in the present invention include a gene (or expression cassette) that encodes a pharmaceutical protein designed for plant operation, with upstream and downstream mating sequences of the expression cassette. The sequence sequences are usually plasmid or viral in origin, and provide characteristics necessary for the vector to transfer DNA from the bacterium to the desired plant host.

O construto básico bacterial/vetor de planta proporciona preferi-velmente uma origem de replicação de procariote de hospedeiro de faixaampla, um marcador selecionável de procariote. Marcadores selecionáveisprocarióticos adequados incluem resistência a antibióticos, tais como ampici-Iina ou tetraciclina. Outras seqüências de DNA que codificam funções adi-cionais que são bem-conhecidas podem também estarem presentes no vetor.The bacterial basic construct / plant vector preferably provides a broadband host prokaryote origin of replication, a selectable prokaryote marker. Suitable selectable prokaryotic markers include resistance to antibiotics such as ampicillin or tetracycline. Other DNA sequences encoding additional functions that are well known may also be present in the vector.

Seqüências de Agrobacterium T-DNA são requeridas para trans-ferência mediada por Agrobacterium de DNA para o cromossomo da planta.Os genes de indução de tumor do T-DNA são tipicamente removidos duranteconstruto de um construtor de expressão agrobacterial, e são substituídoscom seqüências que codificam a proteína ou polipeptídeo farmacêutico. Asseqüências de limite de T-DNA são retidas porque elas iniciam a integraçãoda região de T-DNA no genoma da planta. Se expressão das proteínas far-macêuticas não é prontamente acessível para detecção, o construto bacteri-al/de vetor de planta também incluirá um gene marcador selecionável ade-quado para determinação se uma célula de planta foi transformada, por e-xemplo, gene de resistência nptll karamicin.Agrobacterium T-DNA sequences are required for Agrobacterium-mediated transfer of DNA to the plant chromosome. T-DNA tumor induction genes are typically removed during the construction of an agrobacterial expression construct, and are replaced with sequences encoding the pharmaceutical protein or polypeptide. T-DNA boundary sequences are retained because they initiate integration of the T-DNA region into the plant genome. If expression of the pharmaceutical proteins is not readily accessible for detection, the bacterial-al / plant vector construct will also include a selectable marker gene suitable for determining whether a plant cell has been transformed, for example, a gene from. resistance nptll karamicin.

No mesmo ou diferente vetor bacterial/de planta (pasmídeo Ti)são seqüências Ti. Seqüências Ti incluem os genes de virulência, que codifi-cam um conjunto de proteínas responsáveis pela excisão, transferência eintegração do T-DNA no genoma da planta (Schell, Science (1987)237:1176-1183). Outras seqüências adequadas para permissão de integração da se-qüência heteróloga no genoma da planta podem também incluir seqüênciasde transposon, e similares, para recombinação homóloga.In the same or different bacterial / plant vector (Ti pasmid) are Ti sequences. Ti sequences include virulence genes, which encode a set of proteins responsible for T-DNA excision, transfer, and integration into the plant genome (Schell, Science (1987) 237: 1176-1183). Other sequences suitable for allowing heterologous sequence integration into the plant genome may also include transposon sequences, and the like, for homologous recombination.

Certos construtos incluirão o cassete de expressão que codificaa proteína de interesse. Um, dois ou mais cassetes de expressão podem serusados em uma dada transformação. O cassete de expressão recombinantecontém, em adição á proteína farmacêutica que codifica seqüência, pelomenos os seguintes elementos: uma região de promotor, seqüências não-transladadas 5' de planta, códon de iniciação (dependendo se ou não o geneexpresso tem seu reconhecimento), e seqüências de terminação de transcri-ção e terminação. Em adição, terminadores de transcrição e translação po-dem ser incluídos nos cassetes de expressão ou genes quiméricos da pre-sente invenção. Seqüências de secreção de sinal que permitem processa-mento e translocação da proteína, conforme apropriado, podem também serincluídas no cassete de expressão.Certain constructs will include the expression cassette encoding the protein of interest. One, two or more expression cassettes may be used in a given transformation. The recombinant expression cassette contains, in addition to the sequence-coding pharmaceutical protein, at least the following elements: a promoter region, 5 'untranslated plant sequences, initiation codon (depending on whether or not the gene express has its recognition), and transcription termination sequences and termination. In addition, transcriptional and translational terminators may be included in the expression cassettes or chimeric genes of the present invention. Signal secretion sequences that allow protein processing and translocation, as appropriate, may also be included in the expression cassette.

Uma variedade de promotores, seqüências de sinal, e termina-dores de transcrição e translação são descritos, por exemplo, em Lawton etal., Plant MoL Biol (1987) 9:315-324, ou Patente dos Estados Unidos N05.888.789, incorporados aqui por referência. Em adição, genes estruturaispara resistência a antibiótico são comumente utilizados como um fator deseleção (Fraley et al., Proc. Natl. Acad. ScLl USA (1983) 80:4803-4807), a-qui incorporado por referência. Locais de enzima de restrição únicos nasextremidades 5" e 3' do cassete permitem fácil inserção em um vetor pre-existente.A variety of transcriptional and translational promoters, signal sequences, and terminators are described, for example, in Lawton et al., Plant MoL Biol (1987) 9: 315-324, or U.S. Patent No. 5,888,789, incorporated. here by reference. In addition, structural genes for antibiotic resistance are commonly used as a deletion factor (Fraley et al., Proc. Natl. Acad. Scl. USA (1983) 80: 4803-4807), incorporated herein by reference. Unique restriction enzyme sites at the 5 'and 3' ends of the cassette allow easy insertion into a pre-existing vector.

Outros sistemas de vetor binário para transformação mediadapor Agrobacterium, conduzindo pelo menos uma seqüência limite de T-DNA,são descritos em PCT/EP99/07414, incorporado aqui por referência. Outradiscussão de transformações mediadas por Agrobacterium é encontrada emGelvin, S. B., "Agrobacterium-Meó\a\eà Plant Transformation: the Biologybehind the "Gene-Jockeying" Tool", Microbiology and Molecular Biology Re-views, 67(1): 16-37 (2003), incorporados aqui por referência, e referênciasnos mesmos, todos das quais sendo incorporados aqui por referência; Lo-rence A, Verpoorte R., Gene transfer and expression in plants. Methods MolBiol. (2004) 267:329-50, incorporado aqui por referência.Other binary vector systems for Agrobacterium mediated transformation, conducting at least one T-DNA limit sequence, are described in PCT / EP99 / 07414, incorporated herein by reference. The discussion of Agrobacterium-mediated transformations is found in Gelvin, SB, "Agrobacterium-Meóa and Plant Transformation: the Biologybehind the" Gene-Jockeying "Tool", Microbiology and Molecular Biology Re-views, 67 (1): 16-37 (2003), incorporated herein by reference, and references therein, all of which are incorporated herein by reference; Lo-rence A, Verpoorte R., Gene transfer and expression in plants. Methods MolBiol. (2004) 267: 329-50, incorporated herein by reference.

Em certas concretizações da invenção, bactéria e outras do queAgrobacterium são usados para introduzir uma seqüência de ácido nucléicoem uma planta. Ver, por exemplo, Broothaerts W, et al., Transferência degene para plantas por espécies diversas de bactéria, Nature (2005),433(7026):629-633, que é incorporado aqui por referência.In certain embodiments of the invention, bacteria and others than Agrobacterium are used to introduce a nucleic acid sequence into a plant. See, for example, Broothaerts W, et al., Degene transfer to plants by diverse bacterial species, Nature (2005), 433 (7026): 629-633, which is incorporated herein by reference.

Sementes são preparadas de plantas que foram infectadas comAgrobactéria (ou outra bactéria), tal que o gene heterólogo desejado quecodifica uma proteína ou polipeptídeo de interesse é introduzido. Tais se-mentes são colhidas, secas, limpas e testadas para viabilidade e para a pre-sença e expressão de um produto de gene desejado. Uma vez que este te-nha sido determinado, estoque de semente é armazenado sob condiçõesapropriadas de temperatura, umidade, saneamento e segurança a seremusadas quando necessário. As plantas totais são então regeneradas de pro-toplastos cultivados, por exemplo, conforme descrito em Evans et al., Hand-book of Plant Cell Cultures, Vol. 1:MacMillan Publishing Co. New York,1983); e Vasil I. R. (ed.), Cell Culture and Somatic Cell Genetics of PlantslAcad. Press, Orlando, Vol. I, 1984, e Vol. III, 1986, incorporados aqui porreferência.Seeds are prepared from plants that have been infected with Agrobacteria (or other bacteria) such that the desired heterologous gene encoding a protein or polypeptide of interest is introduced. Such seeds are collected, dried, cleaned and tested for viability and for the presence and expression of a desired gene product. Once this has been determined, seed stock is stored under appropriate conditions of temperature, humidity, sanitation and safety to be used when necessary. Total plants are then regenerated from cultured pro-toplasts, for example, as described in Evans et al., Handbook of Plant Cell Cultures, Vol. 1: MacMillan Publishing Co. (New York, 1983); and Vasil I. R. (ed.), Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants1Acad. Press, Orlando, Vol. I, 1984, and Vol. III, 1986, incorporated herein by reference.

Em certas concretizações, as plantas não são regeneradas emplantas adultas. Por exemplo, em algumas concretizações, as plantas sãoregeneradas somente ao estágio de broto germinado. Em outras concretiza-ções, as plantas totais são regeneradas para produzir estoques de sementee plantas jovens (por exemplo, brotos germinados) para uso de acordo coma presente invenção são geradas a partir das sementes do estoque de se-mente.In certain embodiments, plants are not regenerated in adult plants. For example, in some embodiments, plants are regenerated only to the sprouted sprout stage. In other embodiments, total plants are regenerated to produce seed stocks and young plants (e.g., sprouted shoots) for use in accordance with the present invention are generated from seed stock alone.

Todas as plantas das quais protoplastos podem ser isolados ecultivados para dar plantas totais regeneradas podem ser transformadas porAgrobactéria de acordo com a presente invenção de modo que as plantastotais são recuperadas, que contêm um gene transferido que codifica umaproteína ou polipeptídeo de interesse. É sabido que praticamente todas asplantas podem ser regeneradas a partir dás células de cultura ou tecidos,incluindo, mas não limitadas a, todas as espécies maiores de plantas queproduzem brotos comestíveis. Algumas plantas adequadas incluem alfafa,munguba, rabanete, trigo, mustarda, espinafre, cenoura, beterraba, cebola,alho, aipo, ruibarbo, uma planta folhosa, tais como repolho ou alface, agrião,ervas, tais como salsa, hortelã, ou trevos, couve-flor, brócolis, feijão-soja,lentilhas, flores comestíveis, tal como girassol, etc.All plants from which protoplasts can be isolated and cultured to give regenerated total plants can be transformed by Agrobacteria according to the present invention so that the plantastotals are recovered, which contain a transferred gene encoding a protein or polypeptide of interest. It is well known that virtually all plants can be regenerated from culture cells or tissues, including, but not limited to, all major plant species producing edible shoots. Some suitable plants include alfalfa, munguba, radish, wheat, mustard, spinach, carrot, beet, onion, garlic, celery, rhubarb, a leafy plant such as cabbage or lettuce, watercress, herbs such as parsley, mint, or clovers. , cauliflower, broccoli, soybean, lentils, edible flowers such as sunflower, etc.

Meios para regeneração de plantas de células transformadaspodem variar de uma espécie de plantas para a próxima. Contudo, aquelesversados na técnica apreciarão que geralmente uma suspensão de proto-plantas transformadas contendo cópias do gene heterólogo é primeiro provi-da. Tecido de calo é formado, e brotos podem ser induzidos de calo e, sub-seqüentemente, arraigados. Alternativamente, formação de embrião podeser induzida a partir da suspensão de protoplastos. Estes embriões germi-nam como embriões naturais para formar plantas. O afundamento da se-mente na água, ou a pulverização da semente com água para aumentar oteor de umidade da semente para entre 35-45%, inicia a germinação. Para agerminação proceder, as sementes são tipicamente mantidas em ar satura-do com água sob condições de temperatura controlada e fluxo de ar. O meiode cultura geralmente conterá vários amino ácidos e hormônios, tais comoauxina e citoquinins. É também vantajoso adicionar ácido glutâmico e prolinaao meio, especialmente para espécies, tal como alfafa. Brotos e raízes nor-malmente se desenvolvem simultaneamente. A regeneração eficiente de-penderá do meio, do genótipo, e da história da cultura. Se estas três variá-veis são controladas, então a regeneração é totalmente reproduzível e repe-tível.Means for regenerating transformed cell plants may vary from one plant species to the next. However, those skilled in the art will appreciate that generally a suspension of transformed prototype plants containing copies of the heterologous gene is first provided. Callus tissue is formed, and buds can be induced by callus and, subsequently, rooted. Alternatively, embryo formation may be induced from the protoplast suspension. These embryos germinate as natural embryos to form plants. Sinking the seed into water, or spraying the seed with water to increase the seed moisture content to between 35-45%, initiates germination. For agermination to proceed, the seeds are typically kept in water saturated air under controlled temperature and air flow conditions. The culture medium will usually contain various amino acids and hormones, such as auxin and cytokinins. It is also advantageous to add glutamic acid and prolination to the medium, especially for species such as alfalfa. Buds and roots usually develop simultaneously. Efficient regeneration will depend on the medium, genotype, and culture history. If these three variables are controlled, then regeneration is fully reproducible and repeatable.

As plantas maduras, crescidas a partir de células de plantatransformadas, e plantas trangênicas homozigóticas de não-segregação, sãoidentificadas. A planta congênita produz sementes contendo o gene transfe-rido que codifica uma proteína ou polipeptídeo de interesse. Estas sementespodem ser germinadas e crescidas ao estágio de planta jovem (por exemplo,brotos germinados), para produzir a proteína ou polipeptídeo de interesse.Mature plants, grown from transformed plant cells, and non-segregating homozygous transgenic plants, are identified. The congenital plant produces seeds containing the transferred gene encoding a protein or polypeptide of interest. These seeds can be germinated and grown at the young plant stage (e.g., germinated sprouts) to produce the protein or polypeptide of interest.

Em concretizações relacionadas, sementes transgênicas (con-duzindo o gene transferido que codifica uma proteína ou polipeptídeo de in-teresse, tipicamente integrado no genoma) podem ser formadas nos produ-tos de semente, e vendidas com instruções de como desenvolver plantasjovens a um estágio apropriado (por exemplo, ao estágio de broto germina-do) para colheita e/ou administração, ou formulação, conforme descrito aqui.Em outras concretizações relacionadas, híbridos ou novas variedades con-cretizando os traços desejados (isto é, o gene tradicional que codifica umaproteína ou polipeptídeo de interesse), são desenvolvidos de plantas trans-gênicas congênitas.In related embodiments, transgenic seeds (leading to the transferred gene encoding a protein or polypeptide of interest, typically integrated into the genome) can be formed into seed products, and sold with instructions on how to grow young plants at one stage. appropriate (for example, to the germinated sprout stage) for harvesting and / or administration, or formulation, as described herein. In other related embodiments, hybrids or new varieties realizing the desired traits (i.e., the traditional gene that encodes a protein or polypeptide of interest), are developed from congenital transgenic plants.

Integração DiretaDirect Integration

Integração direta de fragmentos de DNA no genoma de célulasde planta por bombardeio de microprojétil ou eletroporação pode tambémser usada para introduzir construtos de expressão que codificam proteínasou polipeptídeos de interesse em tecidos de planta de acordo com a presen-te invenção (ver, por exemplo, Kikkert1 J. R. Humiston et al., In Vitro Cellular& Developmental Biology Plant: Journal of the Tissue Culture Association(Jan/Fev 1999) 35 (1):43-50; Bates, G. W. Florida State University, Tallahas-see, FL. Molecular Biotechnology (Out 1994) 2(2):153-145. Mais particular-mente, vetores contendo um gene que codifica uma proteína ou polipeptídeode interesse podem ser introduzidos nas células de planta por uma varieda-de de técnicas. Conforme descrito acima, os vetores podem incluir marcado-res selecionáveis para uso em células de planta. Os vetores podem tambémincluir seqüências que permitem sua seleção e propagação em um hospe-deiro secundário, tais como seqüências contendo uma origem de replicaçãoe marcador selecionável. Tipicamente, hospedeiros secundários incluembactéria e levedura. Em uma concretização preferida, o hospedeiro secundá-rio é Escherichia coli, a origem de replicação é um origem tipo CoIEI de re-plicação, e o marcador selecionável é um gene que codifica resistência aampicilina. Tais seqüências são bem-conhecidas na técnica, e são comerci-almente disponíveis (por exemplo, Clontech, Palo Alto, CA ou Stratagene, LaJolla, CA).Direct integration of DNA fragments into the plant cell genome by microprojectile bombardment or electroporation can also be used to introduce protein or polypeptide expression constructs of interest into plant tissues according to the present invention (see, for example, Kikkert1 JR Humiston et al., In Vitro Cellular & Developmental Biology Plant: Journal of the Tissue Culture Association (Jan / Feb 1999) 35 (1): 43-50; Bates, GW Florida State University, Tallahas-see, FL Molecular Biotechnology ( Oct 1994) 2 (2): 153-145 More particularly, vectors containing a gene encoding a protein or polypeptide of interest may be introduced into plant cells by a variety of techniques. include selectable markers for use in plant cells.Vector may also include sequences that allow selection and propagation in a secondary host such as containing a source of replication and selectable marker. Typically, secondary hosts include bacteria and yeast. In a preferred embodiment, the secondary host is Escherichia coli, the origin of replication is a replication CoIEI-like origin, and the selectable marker is a gene encoding aampicillin resistance. Such sequences are well known in the art, and are commercially available (e.g., Clontech, Palo Alto, CA or Stratagene, LaJolla, CA).

Os vetores da presente invenção podem também ser modifica-dos em plasmídeos de transformação de planta intermediários que contêmuma região de homologia a um vetor de Agrobacterium tumefaciens, umaregião limite de T-DNA de Agrobaeterium tumefaciens, e genes quiméricosou cassetes de expressão descritos acima. Vetores adicionais podem incluirtumor de planta desarmado incluindo plasmídeo de Agrobacterium tumefaci-ens.The vectors of the present invention may also be modified into intermediate plant transformation plasmids containing a region homology to an Agrobacterium tumefaciens vector, an Agrobaeterium tumefaciens T-DNA boundary region, and chimeric genes or expression cassettes described above. Additional vectors may include unarmed plant tumor including Agrobacterium tumefaci-ens plasmid.

De acordo com a presente concretização, transformação diretados vetores da invenção envolve microinjeção dos vetores diretamente nascélulas da planta pelo uso de micropipetas para transferir mecanicamente oDNA recombinante (ver, por exemplo, Crossway,Mol. Gen. Genet., 202:179-185, 1985, incorporado aqui por referência). O material genético pode tam-bém ser transferido na célula da planta pelo uso de polietileno glicóis (ver,por exemplo, Krens et al., Nature (1982) 296:72-74). Outro método de intro-dução de segmentos de ácido nucléico é penetração balística de alta veloci-dade por partículas pequenas com o ácido nucléico, ou dentro da matriz degotas pequenas, ou partículas, ou na superfície (ver, por exemplo, Klein etal., Nature (1987) 327:70-73; Knudsen and Muller Planta (1991) 185:330-336)). Ainda outro método de introdução é fusão de protoplastos com outrasentidades, ou minicélulas, células, lisossomos, ou outros corpos de superfí-cie de lipídeo fusíveis (ver, por exemplo, Fraley et al., Proc. NatL Acad. Sei.USA (1982) 79:1859-1863). Vetores da invenção podem também ser intro-duzidos nas células da planta por eletroporação (ver, por exemplo, Fromm etal., Proc. Natl. Acad. Sei. USA (1985) 82:5824). De acordo com esta técnica,protoplastos de planta são eletroporados na presença de plasmídeos con-tendo o construto de gene. Impulsos elétricos de reversibilidade de resistên-cia de campo alta permeabilizam biomembranas permitindo a introdução dosplasmídeos. Os protoplastos de planta eletroporados reformam a célula, di-videm a parede, e formam calo da planta, que podem ser regenerados paraformar os brotos germinados da invenção. Aqueles versados na técnica a-preciariam como utilizar estes métodos para transformar células de plantaque podem ser usadas para gerar brotos germinados comestíveis.According to the present embodiment, direct transformation vectors of the invention involve microinjection of the vectors directly from the plant cells by the use of micropipettes to mechanically transfer recombinant DNA (see, for example, Crossway, Mol. Gen. Genet., 202: 179-185, 1985, incorporated herein by reference). Genetic material can also be transferred into the plant cell by the use of polyethylene glycols (see, for example, Krens et al., Nature (1982) 296: 72-74). Another method of introducing nucleic acid segments is high velocity ballistic penetration by small particles with the nucleic acid, either within the matrix, or small particles, or on the surface (see, for example, Klein et al. Nature (1987) 327: 70-73; Knudsen and Muller Plant (1991) 185: 330-336)). Still another method of introduction is fusion of protoplasts with other entities, or fused lipid mini-cells, cells, lysosomes, or other surface bodies (see, for example, Fraley et al., Proc. NatL Acad. Sci.USA (1982 ) 79: 1859-1863). Vectors of the invention may also be introduced into plant cells by electroporation (see, for example, Fromm et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1985) 82: 5824). According to this technique, plant protoplasts are electroporated in the presence of plasmids containing the gene construct. High field resistance reversibility electrical impulses permeate biomembranes allowing the introduction of plasmids. Electroporated plant protoplasts reshape the cell, split the wall, and form callus from the plant, which can be regenerated to form the germinated shoots of the invention. Those skilled in the art would appreciate how to use these methods to transform plant cells which can be used to generate edible germinated shoots.

Transformação ViralViral Transformation

De acordo com a presente invenção, vetores de vírus de plantasão usados para infectar e produzir proteína estranha em sementes, embri-ões, brotos germinados. Neste particular, infecção inclui qualquer método deintrodução de um genoma viral, ou porção deste, em uma célula, incluindo,mas não limitado a, o processo infeccioso natural de um vírus, abrasão, ino-culação, etc. O termo inclui introdução de uma transcrição de RNA genômi-co, ou uma cópia de cDNA desta, em uma célula. O genoma viral não ne-cessita ser um genoma completo, mas tipicamente conterá seqüências sufi-cientes para permitir replicação. O genoma pode codificar uma replicase vi-ral, e pode conter quaisquer elementos de ácido nucléico de cis-ação neces-sários para replicação. Expressão de níveis altos de genes estranhos quecodificam peptídeos curtos, bem como proteínas complexas grandes (porexemplo, por vetores tobamoviral) é descrita, por exemplo, por McCormick etal. (Proc. Nati Acad. Sei. USA (1999) 96:703-708; Kumagai et al., (Gene(2000) 245:169-174 e Verch et al., (J. Immunol. Methods (1998) 220, 69-75,cada incorporado aqui por referência). Desse modo, vetores de vírus deplanta têm uma capacidade demonstrada de expressar peptídeos curtos,bem como proteínas complexas grandes.In accordance with the present invention, plant virus vectors used to infect and produce foreign protein in seeds, embryos, germinated shoots. In this regard, infection includes any method of introducing a viral genome, or portion thereof, into a cell, including, but not limited to, the natural infectious process of a virus, abrasion, inoculation, etc. The term includes introducing a genomic RNA transcript, or a cDNA copy thereof, into a cell. The viral genome need not be a complete genome, but will typically contain sufficient sequences to allow replication. The genome may encode a viral replicase, and may contain any cis-action nucleic acid elements required for replication. Expression of high levels of foreign genes that encode short peptides as well as large complex proteins (eg, by tobamoviral vectors) is described, for example, by McCormick etal. (Proc. Nati Acad. Sci. USA (1999) 96: 703-708; Kumagai et al. (Gene (2000) 245: 169-174 and Verch et al.) (J. Immunol. Methods (1998) 220, 69-75, each incorporated herein by reference.) Thus, virus vector vectors have a demonstrated ability to express short peptides as well as large complex proteins.

Em certas concretizações, plantas jovens (por exemplo, brotos)que expressam proteínas farmacêuticas, tais como insulina, GAD, e IA-2associado como diabetes tipo 1, são geradas utilizando hospedeiro/sistemade vírus. Plantas jovens produzidas por infecção viral proporcionam umafonte de proteína ou polipeptídeo de interesse que já foi demonstrada sersegura. Por exemplo, brotos estão livres de contaminação com patogeniasanimais. Diferentemente, por exemplo, tabaco, proteínas de um broto co-mestível podiam pelo menos na teoria serem usadas em aplicações oraissem purificação, reduzindo significantemente os custos.In certain embodiments, young plants (e.g., shoots) expressing pharmaceutical proteins, such as insulin, GAD, and IA-2 associated with type 1 diabetes, are generated using host / virus system. Young plants produced by viral infection provide a source of protein or polypeptide of interest that has already been shown to be safe. For example, shoots are free from contamination with animal pathogens. Unlike, for example, tobacco, edible bud proteins could at least in theory be used in purely non-purifying applications, significantly reducing costs.

Em adição, um sistema de vírus/planta jovem (por exemplo, bro-to) também oferece uma rota muito mais simples, menos custosa para esca-la e fabricação, visto que os genes relevantes (que codificam a proteína oupolipeptídeo de interesse) são produzidos no vírus, que pode ser desenvol-vido a uma escala comercial dentro de uns poucos dias. Em contraste, plan-tas transgênicas podem requerer até 5-7 anos antes que sementes suficien-te ou material de planta estejam disponíveis para ensaios de grande escalaou comercialização.In addition, a virus / young plant system (eg bro-to) also offers a much simpler, less expensive route to scale and fabrication, since the relevant genes (encoding the protein or polypeptide of interest) are produced on the virus, which can be developed on a commercial scale within a few days. In contrast, transgenic plants may require up to 5-7 years before sufficient seed or plant material is available for large-scale or commercial trials.

De acordo com a presente invenção, os vírus de RNA de plantatêm certas vantagens, enquanto os tornam atrativos como vetores para ex-pressão de proteína estranha. A biologia e patologia molecular de um núme-ro de vírus de RNA de planta são bem-caracterizadas, e existe conhecimen-to considerável de biologia, genéticas e seqüência regulatória de vírus. Mui-tos vírus de RNA de planta têm genomas pequenos, e clones de cDNA in-fecciosos são disponíveis para facilitar manipulação genética. Uma vez queo material de vírus infeccioso entra na célula hospedeira susceptível, ele re-plica a altos níveis e se espalha rapidamente através de toda a planta (um adez dias pós-inoculação). As partículas de vírus são facilmente e economi-camente recuperadas de tecido infectado. Os vírus têm uma faixa ampla dehospedeiro, capacitando o uso de um construto simples para infecção devárias espécies susceptíveis. Estas características são facilmente transferí-veis para os brotos.In accordance with the present invention, plantat RNA viruses have certain advantages, while making them attractive as vectors for foreign protein expression. The molecular biology and pathology of a number of plant RNA viruses are well characterized, and there is considerable knowledge of virus biology, genetics, and regulatory sequence. Many plant RNA viruses have small genomes, and in vitro fecal cDNA clones are available to facilitate genetic manipulation. Once infectious virus material enters the susceptible host cell, it replicates at high levels and spreads rapidly throughout the plant (one days after inoculation). Virus particles are easily and economically recovered from infected tissue. Viruses have a wide host range, enabling the use of a simple construct to infect various susceptible species. These features are easily transferable to the shoots.

A figura 1 ilustra várias estratégias para expressar genes estra-nhos usando vírus de planta. Seqüências estranhas podem ser expressaspela substituição de um dos genes virais com seqüência desejada, pela in-serção de seqüências estranhas no genoma do vírus em uma posição apro-priada, ou pela fusão de peptídeos estranhos às proteínas estruturais de umvírus. Além disso, quaisquer destas aproximações podem ser combinadaspara expressarem seqüências estranhas por trans-complementação de fun-ções vitais de um vírus. Um número de estratégias diferentes existe comoferramentas para expressar seqüências estranhas nas plantas infectadas porvírus usando vírus de mosaico de tabaco (TMV), vírus de mosaico de alfafa(AIMV), e quimeras destes.Figure 1 illustrates various strategies for expressing foreign genes using plant viruses. Strange sequences can be expressed by replacing one of the desired sequence viral genes by inserting foreign sequences into the virus genome at a suitable position, or by fusing foreign peptides to the structural proteins of a virus. In addition, any of these approaches can be combined to express foreign sequences by trans-complementing vital functions of a virus. A number of different strategies exist as tools for expressing foreign sequences in virus-infected plants using tobacco mosaic virus (TMV), alfalfa mosaic virus (AIMV), and chimeras thereof.

O genoma de AIMV é um representante da família Bromoviridaede vírus, e consiste em três RNAs genômicos (RNAs1-3) e RNA subgenômi-co (RNA4) (figura 2). Os RNAs genômicos 1 e 2 codificam proteínas replica-ses de vírus P1 e P2, respectivamente. O RNA3 genômico codifica a proteí-na de movimento de célula a célula P3 e a proteína de revestimento (CP). ACP é transladada de RNA4 subgenômico, que é sintetizado de RNA3 genô-mico, e é requerido para iniciar a infecção. Estudos têm demonstrado o en-volvimento da CP em funções múltiplas, incluindo ativação de genoma, repli-cação, estabilidade de RNA, formação de sintoma, e encapsidação de RNA(ver, por exemplo, Bole t al., Virology (1971) 46: 73-85; Van Der Vossen etal., Virology (1994) 202: 891-903; Yusibov et al., Virology 208: 405-407; Yu-sibov et al., Virology (1998) 242:1-5; Bole t al., (Review, 100 refs.). J. Gen.Viroi (1990) 80:1089-1102; De Graaff1 Virology (1995) 208:583-589; Jasparset al., Adv. Vírus Res (1974). 19, 37-149; Loesch-Fries, Virology (1985) 146:177-187; Neeleman et al., Virology (1991) 181: 687-693; Neeleman et al.,Virology (1993) 196:883-887; Van Der Kuyl et al., Virology (1991) 183: 731-738; van Der Kuyl et al., Virology (1991) 185: 496-499).The AIMV genome is a representative of the Bromovirus family of viruses, and consists of three genomic RNAs (RNAs1-3) and subgenomic RNA (RNA4) (Figure 2). Genomic RNAs 1 and 2 encode virus replication proteins P1 and P2, respectively. Genomic RNA3 encodes the P3 cell-to-cell movement protein and the sheath protein (CP). ACP is translated from subgenomic RNA4, which is synthesized from genomic RNA3, and is required to initiate infection. Studies have shown the involvement of CP in multiple functions, including genome activation, replication, RNA stability, symptom formation, and RNA encapsidation (see, for example, Bole et al., Virology (1971)). : 73-85; Van Der Vossen et al., Virology (1994) 202: 891-903; Yusibov et al., Virology 208: 405-407; Yu-sibov et al., Virology (1998) 242: 1-5; Bole et al., (Review, 100 refs.) J. Gen.Viroi (1990) 80: 1089-1102; De Graaff1 Virology (1995) 208: 583-589; Jasparset al., Adv. Virus Res (1974) 19, 37-149; Loesch-Fries, Virology (1985) 146: 177-187; Neeleman et al., Virology (1991) 181: 687-693; Neeleman et al., Virology (1993) 196: 883-887 Van Der Kuyl et al., Virology (1991) 183: 731-738; Van Der Kuyl et al., Virology (1991) 185: 496-499).

A encapsidação de partículas virais é essencial para movimentode longa distância de vírus de partes inoculadas a não-inoculadas da se-mente, embrião, ou planta jovem (por exemplo, brotos germinados) e parainfecção sistêmica. De acordo com a presente invenção, inoculação podeocorrer em qualquer estágio de desenvolvimento de planta. Em embriões ebrotos, a difusão do vírus inoculado deve ser muito rápida. Virions de AIMVsão encapsidatados por uma CP única (24 kD), formando mais do que umtipo de partícula. O tamanho (30 a 60 mm de comprimento e 18 nm de diâ-metro) e forma (esférica, elipsoidal, ou baciliforme) da partícula dependemdo tamanho do RNA encapsidatado. Após montagem, o terminal N do AIMVCP é para estar localizado na superfície das partículas de vírus, e não pare-ce interferir com a montagem do vírus (Bole t al., Virology (1971) 6: 73-85).Adicionalmente, o AIMV CP com um adicional de 38 peptídeo amino ácidosem seu terminal N forma partículas in vitro e retém atividade biológica (Yusi-bov et al., J. Gen. ViroL (1995) 77: 567-573).Encapsidation of viral particles is essential for long-distance movement of viruses from inoculated to uninoculated parts of the seed, embryo, or young plant (eg, germinated buds) and for systemic infection. In accordance with the present invention, inoculation may occur at any stage of plant development. In embryos and embryos, the spread of the inoculated virus should be very rapid. AIMV virions are encapsulated by a single CP (24 kD), forming more than one particle type. The size (30 to 60 mm in length and 18 nm in diameter) and shape (spherical, ellipsoidal, or bacilliform) of the particle depend on the size of the encapsidated RNA. After assembly, AIMVCP N-terminal is to be located on the surface of virus particles, and does not appear to interfere with virus assembly (Bole et al., Virology (1971) 6: 73-85). AIMV CP with an additional 38 N-terminal amino acid peptide forms particles in vitro and retains biological activity (Yusi-bov et al., J. Gen. ViroL (1995) 77: 567-573).

O AIMV tem uma faixa de hospedeiro ampla, que inclui um nú-mero de plantas de colheita agriculturalmente valiosa, incluindo sementes deplanta, embriões, e brotos. Juntas, estas características tornam o AIMV CPum excelente candidato como uma molécula veículo e AIMV um vetor candi-dato atrativo para a expressão de seqüências estranhas para a expressãode seqüências estranhas na planta no estágio de broto de desenvolvimento.Além disso, após expressão de um vetor heterólogo, tal como TMV, o AIMVCP encapsidata o genoma de TMV sem interferir com a infectividade do ví-rus (Yusibov et al., Proc. NatL Acad. Sei. USA (1997) 94: 5784-5788, incor-porado aqui por referência). Isto permite o uso de TMV como um vírus veícu-lo para AIMV CP fundido às seqüências estranhas.TMV, o protótipo do tobamovírus, tem um genoma consistindoem um RNA simples mais de sentido encapsidatado com uma CP de 17,0kD, que resulta em partículas em forma de haste (300 nm de comprimento)(figura 2). A CP é a única proteína estrutural de TMV1 e é requerida para en-capsidação e movimento de longa distância do vírus em um hospedeiro in-fectado (Saito et ai., Virology (1990) 176: 329-336). As 183 e 128 kD de pro-teínas são transladadas de RNA genômico, e são requeridas para replicaçãode vírus (Ishikawa et al., NucIeicAcids Res. (1986) 14: 8291-8308). A proteí-na de 30 kD é a proteína de movimento de célula a célula de vírus (Meshi etal., EMBO J. (1987) 6: 2557-2563). As proteínas de movimento e de reves-timento são transladadas de RNAs subgenômicos (Hunter et al., Nature(1976) 260: 759-760; Bruening et al., Virology (1976) 71: 498-517; Beachy etal., Virology (1976) 73: 498-507, cada um incorporado aqui por referência).The AIMV has a wide host range, which includes a number of agriculturally valuable crop plants, including seedlings, embryos, and sprouts. Together, these characteristics make AIMV CPum an excellent candidate as a carrier molecule and AIMV an attractive candidate vector for the expression of foreign sequences for the expression of foreign sequences in the plant at the bud development stage. In addition, after expression of a vector heterologous, such as TMV, AIMVCP encapsulates the TMV genome without interfering with virus infectivity (Yusibov et al., Proc. NatL Acad. Sci. USA (1997) 94: 5784-5788, incorporated herein by reference). This allows the use of TMV as a virus to convey it to AIMV CP fused to foreign sequences. TMV, the tobamovirus prototype, has a genome consisting of a simple sense RNA encapsidated with a 17.0kD CP, which results in particles rod-shaped (300 nm long) (Figure 2). CP is the only structural protein of TMV1 and is required for encapsidation and long-range movement of the virus in an infected host (Saito et al., Virology (1990) 176: 329-336). The 183 and 128 kD of proteins are translated from genomic RNA, and are required for virus replication (Ishikawa et al., Nucleic Acids Res. (1986) 14: 8291-8308). The 30 kD protein is the virus cell-to-cell movement protein (Meshi et al., EMBO J. (1987) 6: 2557-2563). Movement and coat proteins are translated from subgenomic RNAs (Hunter et al., Nature (1976) 260: 759-760; Bruening et al., Virology (1976) 71: 498-517; Beachy etal., Virology (1976) 73: 498-507, each incorporated herein by reference).

A representação esquemática de genomas de AIMV e TMV émostrada na figura 2. Os RNAs 1 e 2 de AIMV codificam proteínas replicaseP1 e P2, respectivamente; o RNA3 genômico codifica a proteína de movi-mento de célula a célula P3, e a proteína de revestimento viral (CP). A CP étransladada de RNA4 subgenômico sintetizado de RNA3 genômico. As pro-teínas de 126 kD e 183 kD de TMV são requeridas para replicação; a proteí-na de 30 kD é a proteína de movimento de célula a célula viral; e a proteínade 17 kD é a CP de vírus. A CP e a proteína de 30 kD são transladadas deRNAs subgenômicos. As setas indicam a posição de promotores subgenô-micos.The schematic representation of AIMV and TMV genomes is shown in Figure 2. AIMV RNAs 1 and 2 encode replicaseP1 and P2 proteins, respectively; genomic RNA3 encodes the P3 cell-to-cell moving protein, and the viral coat protein (CP). PC is translated from subgenomic RNA4 synthesized from genomic RNA3. TMV 126 kD and 183 kD proteins are required for replication; the 30 kD protein is the cell to viral cell movement protein; and the 17 kD protein is the virus CP. CP and 30 kD protein are translated from subgenomic RNAs. Arrows indicate the position of subgenomic promoters.

Transformação de FlorFlower Transformation

Outros métodos que podem ser utilizados para introduzir um ge-ne que codifica uma proteína ou polipeptídeo de interesse em células deplanta incluem a transformação da flor da planta. A transformação de Arabi-dopsis thaliana pode ser alcançada pela imersão das flores da planta emuma solução de Agrobaeterium tumefaeiens (Curtis and Nam, TransgenieReseraeh (Agosto de 2001) 10 4:363-371; Qing et al., Molecular Breeding·.New Strategies in Plant Improvement (Fev 2000). (1):67-72). Plantas trans-formadas são formadas na população de sementes geradas pelas "plantasimersas". Em um ponto específico durante desenvolvimento da flor, um poroexiste na parede do ovário através da qual Agrobacterium tumefaciens ga-nha acesso ao interior do ovário. Uma vez no interior do ovário, o Agrobacte-ríum tumefaciens prolifera e transforma os óvulos individuais (Desfeux et al.,Plant Physiology (Julho de 2000) 123(3):895-904). Os óvulos transformadosseguem a trajetória típica de formação de semente no interior do ovário.Expressão Transiente Mediada por AarobacteriumOther methods that can be used to introduce a gene encoding a protein or polypeptide of interest into plant cells include transformation of the plant flower. The transformation of Arabi-dopsis thaliana can be achieved by immersing the plant flowers in a solution of Agrobaeterium tumefaeiens (Curtis and Nam, TransgenieReseraeh (August 2001) 10 4: 363-371; Qing et al., Molecular Breeding · .New Strategies in Plant Improvement (Feb 2000). (1): 67-72). Transformed plants are formed in the seed population generated by "dipped plants". At a specific point during flower development, a poro exists in the ovary wall through which Agrobacterium tumefaciens gains access to the interior of the ovary. Once inside the ovary, Agrobacterium tumefaciens proliferates and transforms individual eggs (Desfeux et al., Plant Physiology (July 2000) 123 (3): 895-904). Transformed eggs follow the typical trajectory of seed formation within the ovary. Transient Expression Mediated by Aarobacterium

Conforme indicado aqui, em muitas concretizações da presenteinvenção, sistemas para expressão rápida (por exemplo, transiente) de pro-teínas ou polipeptídeos em plantas são desejáveis. Entre outras coisas, apresente invenção proporciona um sistema poderoso para alcançar tal ex-pressão rápida em plantas (particularmente em plantas jovens, por exemplo,brotos germinados) que utiliza um construto agrobacterial para distribuir umsistema de expressão viral que codifica a proteína ou polipeptídeo de inte-resse.As indicated herein, in many embodiments of the present invention, systems for rapid (e.g., transient) expression of proteins or polypeptides in plants are desirable. Among other things, the present invention provides a powerful system for achieving such rapid expression in plants (particularly young plants, for example germinated sprouts) that utilizes an agrobacterial construct to deliver a viral expression system encoding the protein or polypeptide of inte Come back.

Especificamente, de acordo com a presente invenção, um "vetorde lançamento" é preparado para conter seqüências agrobacteriais incluindoseqüências de replicação e também conter seqüências virais de planta (in-cluindo seqüências de auto-replicação) que conduzem um gene que codificaa proteína ou polipeptídeo de interesse. O vetor de lançamento é introduzidono tecido da planta, preferivelmente por agro infiltração, que permite distribu-ição substancialmente sistêmica. Para transformação transiente, cópias deT-DNA não-integradas do vetor de lançamento permanecem transientemen-te presentes no núcleo, e são transcritas conduzindo a expressão dos genesde condução (Kapila et al., 1997). A expressão transiente mediada por Agro-bacterium, diferentemente dos vetores virais, não podem conduzir à difusãosistêmica da expressão do gene de interesse. Uma vantagem deste sistemaé a possibilidade de clonar genes maiores do que 2kb para gerar construtosque seriam impossíveis de obter com vetores virais (Voinnet et al,. 2003).Além disso, usando-se tal técnica, é possível transformar a planta com maisdo que um transgene, tal que proteínas multiméricas (por exemplo, subuni-dades de anticorpos de proteínas complexadas) podem ser expressas emontadas. Além disso, a possibilidade de co-expressão de transgenes múlti-plos por meio de co-infiltração com Agrobacterium diferente pode ser levadaem vantagem de, ou por infiltração separada, ou usando culturas misturadas.Specifically, according to the present invention, a "release vector" is prepared to contain agrobacterial sequences including replication sequences and also to contain plant viral sequences (including self-replicating sequences) that carry a gene encoding protein or polypeptide. interest. The release vector is introduced into plant tissue, preferably by agro-infiltration, which allows for substantially systemic distribution. For transient transformation, unintegrated T-DNA copies of the launch vector remain transiently present in the nucleus, and are transcribed leading to expression of the driving genes (Kapila et al., 1997). Agro-bacterium-mediated transient expression, unlike viral vectors, cannot lead to systemic diffusion of gene expression of interest. An advantage of this system is the ability to clone genes larger than 2kb to generate constructs that would be impossible to obtain with viral vectors (Voinnet et al., 2003). In addition, using such a technique, it is possible to transform the plant with more than one gene. transgene, such that multimeric proteins (e.g., antibody subunits of complexed proteins) may be expressed and counted. Furthermore, the possibility of co-expression of multiple transgenes by co-infiltrating with different Agrobacterium may be advantageous of either by separate infiltration or by using mixed cultures.

Em certas concretizações, o vetor de lançamento inclui seqüên-cias que permitem seleção (ou pelo menos detecção) em Agrobacterium, etambém seleção/detecção em tecidos infiltrados. Além disso, o vetor de lan-çamento tipicamente inclui seqüências que são transcritas na planta paraproduzir produção de RNA viral, seguida por geração de proteínas virais.In certain embodiments, the release vector includes sequences that allow selection (or at least detection) in Agrobacterium, and also selection / detection in infiltrated tissues. In addition, the launch vector typically includes sequences that are transcribed into the plant to produce viral RNA production, followed by generation of viral proteins.

Além disso, a produção de proteínas virais e RNA viral produz produção rá-pida de cópias múltiplas de RNA que codificam a proteína farmaceuticamen-te ativa de interesse. Tal produção resulta na produção de proteína rápida doalvo de interesse em um período relativamente curto de tempo. Desse modo,um sistema altamente eficiente para produção de proteína pode ser gerado.In addition, production of viral proteins and viral RNA produces rapid production of multiple copies of RNA encoding the pharmaceutically active protein of interest. Such production results in the production of fast target protein of interest in a relatively short period of time. In this way a highly efficient protein production system can be generated.

A técnica de agro infiltração utilizando vetores de expressão viralpode ser usada para produzir quantidade limitada de proteína de interessede modo a verificar os níveis de expressão antes de se decidir se vale à pe-na gerar plantas transgênicas. Alternativa ou adicionalmente, a técnica deagro infiltração utilizando vetores de expressão viral é útil para geração rápi-da de plantas capazes de produzir vastas quantidades de proteína comouma plataforma de produção primária. Desse modo, este sistema de expres-são transiente pode ser usado em escala industrial.The agro-infiltration technique using viral expression vectors can be used to produce limited amount of protein of interest so as to check expression levels before deciding whether it is worthwhile to generate transgenic plants. Alternatively or additionally, the infiltration technique using viral expression vectors is useful for rapid generation of plants capable of producing vast amounts of protein as a primary production platform. This transient expression system can therefore be used on an industrial scale.

Adicionalmente providos são qualquer de uma variedade deplasmídeos Agrobacteriais diferentes, plasmídeos binários, ou derivadosdestes, tais como pBIV, pBI1221, pGreen, etc, que podem ser usados nestese outros aspectos da invenção. Numerosos vetores adequados são conheci-dos na técnica, e podem ser direcionados e/ou modificados de acordo commétodos conhecidos na técnica, ou aqueles descritos aqui de modo a seutilizar nos métodos descritos aqui providos.Additionally provided are any of a variety of different Agrobacterial plasmids, binary plasmids, or derivatives thereof, such as pBIV, pBI1221, pGreen, etc., which may be used in these other aspects of the invention. Numerous suitable vectors are known in the art, and may be directed and / or modified according to methods known in the art, or those described herein for use in the methods described herein.

A figura 18 apresenta um diagrama esquemático de um vetor delançamento exemplar particular, pBID4. Este vetor contém o promotor 35Sde vírus de mosaico de couve-flor (um vírus de planta de DNA) que aciona atranscrição inicial do genoma viral recombinante em seguida a introduçãonas plantas, e o terminador nos, o terminador transcricional de Agrobaeteri-um napolina sintase. O vetor adicionalmente contém seqüências do genomade vírus de mosaico de tabaco incluindo genes para replicação de vírus(126/183K) e movimento de célula a célula (MP). O vetor adicionalmentecontém um gene que codifica um polipeptídeo de interesse, inserido em umlocal de clonagem único no interior das seqüências de genoma de vírus demosaico de tabaco, e sob o controle transcricional do promotor mRNA sub-genômico de proteína de revestimento. Devido a este "gene-alvo" (isto é,gene que codifica uma proteína ou polipeptídeo de interesse) substituir se-qüências de codificação para a proteína de revestimento de TMV, o vetorviral resultante é RNA de auto-replicação exposto que é menos submetido àrecombinação do que vetores contendo CP, e que não podem eficaz se es-palhar e sobreviver no ambiente. Seqüências limite esquerda e direita (LB eRB) delimitam a região do vetor de lançamento que é transferido em célulasde planta em seguida a infiltração de plantas com Agrobacterium recombi-nante que conduz o vetor. Após introdução de agrobactéria que conduz estevetor no tecido da planta (tipicamente por agro infiltração, mas alternativa-mente por injeção, ou outros meios), cópias de DNA de trançado simplesmúltiplas (ssDNA) de seqüência entre LB e RB são geradas e liberadas emcerca de minutos. Estas seqüências introduzidas são então amplificadas porreplicação viral. A translação do gene-alvo resulta no acúmulo de grandesquantidades de proteína ou polipeptídeo-alvo em um curto período de tempo.Figure 18 shows a schematic diagram of a particular exemplary deletion vector, pBID4. This vector contains the cauliflower mosaic virus 35S promoter (a DNA plant virus) that triggers initial transcription of the recombinant viral genome following introduction into plants, and the nos terminator, the Agrobaeteri-a napolin synthase transcriptional terminator. The vector additionally contains tobacco mosaic virus genome sequences including genes for virus replication (126 / 183K) and cell to cell movement (MP). The vector further contains a gene encoding a polypeptide of interest, inserted into a single cloning site within the tobacco demosaic virus genome sequences, and under the transcriptional control of the subgenomic coat protein mRNA promoter. Because this "target gene" (i.e. gene encoding a protein or polypeptide of interest) replaces coding sequences for the TMV coat protein, the resulting vector is viral self-replicating exposed RNA that is less subjected. recombination than vectors containing CP, and which cannot be effectively spread and survive in the environment. Left and right boundary sequences (LB and RB) delimit the region of the release vector that is transferred into plant cells following infiltration of plants with recombinant Agrobacterium that drives the vector. Following introduction of agrobacteria that carries this vector into plant tissue (typically by agro-infiltration, but alternatively by injection, or other means), multiple single stranded (ssDNA) DNA copies of sequence between LB and RB are generated and released about. minutes These introduced sequences are then amplified by viral replication. Target gene translation results in the accumulation of large quantities of target protein or polypeptide over a short period of time.

Em algumas concretizações da invenção, a expressão transientemediada por Agrobacterium produz até cerca de 5 g ou mais de proteína-alvo por kg de tecido de planta. Por exemplo, em algumas concretizações,até cerca de 4, 3, 2, 1 ou 0,5 g de proteína-alvo é produzido por kg de tecidode planta. Em algumas concretizações, pelo menos cerca de 20-500 mg, oucerca de 50-500 de proteína-alvo, ou cerca de 50-200, ou cerca de 50, 60,70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, ou cerca de200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900,950, 1000, 1500, 1750, 2000, 2500, 3000 mg, ou mais de proteína por kg detecido de planta, é produzido.In some embodiments of the invention, Agrobacterium transientemediated expression produces up to about 5 g or more of target protein per kg of plant tissue. For example, in some embodiments, up to about 4, 3, 2, 1 or 0.5 g of target protein is produced per kg of plant tissue. In some embodiments, at least about 20-500 mg, or about 50-500 target protein, or about 50-200, or about 50, 60.70, 80, 90, 100, 110, 120, 130 , 140, 150, 160, 170, 180, 190, or about 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900,950, 1000, 1500, 1750 , 2000, 2500, 3000 mg, or more protein per kg plant detained, is produced.

Em algumas concretizações da invenção, estes níveis de ex-pressão são alcançados dentro de cerca de 6, 5, 4, 3 ou 2 semanas de infil-tração. Em algumas concretizações, estes níveis de expressão são alcança-dos dentro de cerca de 10, 7, 5, 4, 3, 2 dias, ou mesmo 1 dia de introduçãodo construto de expressão. Desse modo, o tempo de introdução (por exem-plo, infiltração) para colher é tipicamente menor do que cerca de 2 semanas,10 dias, 1 semana, ou menos. Além disso, um aspecto muito atrativo destaconcretização da invenção é que ela permite produção de proteínas dentrode cerca de 8 semanas ou menos a partir da seleção de seqüência de aminoácido (mesmo incluindo tempo para estudos de expressão "preliminares").Também, cada batelada de proteína pode tipicamente ser produzida dentrode cerca de 8 semanas, 6 semanas, 5 semanas, ou menos. Aqueles versa-dos na técnica apreciarão que estes números podem variar algum tanto de-pendendo do tipo de planta usado. Muitos brotos, incluindo ervilhas, cairãodentro dos números dados. Nicotiana benthamiana, contudo, podem sercrescidas mais longas, particularmente antes da infiltração, visto que elas sedesenvolvem mais vagarosamente (de uma semente muito pequena). Ou-tros ajustes esperados tornar-se-ão claros àqueles versados na técnica ba-seados na biologia das plantas particulares utilizadas.In some embodiments of the invention, these expression levels are achieved within about 6, 5, 4, 3 or 2 weeks of infiltration. In some embodiments, these expression levels are achieved within about 10, 7, 5, 4, 3, 2 days, or even 1 day of expression construct introduction. Thus, the introduction time (e.g., infiltration) for harvesting is typically less than about 2 weeks, 10 days, 1 week, or less. In addition, a very attractive feature of the invention is that it allows protein production within about 8 weeks or less from amino acid sequence selection (even including time for "preliminary" expression studies). Also, each batch of Protein can typically be produced within about 8 weeks, 6 weeks, 5 weeks, or less. Those skilled in the art will appreciate that these numbers may vary somewhat depending on the type of plant used. Many shoots, including peas, will fall into the numbers given. Benthamian Nicotiana, however, may grow longer, particularly before infiltration, as they develop more slowly (from a very small seed). Other expected adjustments will become clear to those skilled in the art based on the biology of the particular plants used.

Os inventores também verificaram que várias plantas Nicotianasão particularmente úteis na prática deste aspecto da invenção, incluindo emparticular Nicotiana benthamiana. Será compreendido por aqueles versadosna técnica que plantas Nicotiana não são geralmente consideradas serem"brotos". Não obstante, a presente invenção ensina que plantas jovens Nieo-tiana (particularmente plantas jovens Nieotiana benthamiana) são úteis naprática da invenção. Em geral, na prática desta concretização da invenção,plantas Nieotiana benthamiana são crescidas por um tempo suficiente parapermitir desenvolvimento de uma quantidade apropriada de biomassa antesda infiltração (isto é, para distribuição de agrobactéria contendo o vetor delançamento). Tipicamente, as plantas são crescidas por um período de maisdo que cerca de 3 semanas, mais tipicamente mais do que cerca de 4 se-manas, ou entre cerca de 5-6 semanas para acumular biomassa antes dainfiltração.The inventors have also found that various Nicotian plants are particularly useful in practicing this aspect of the invention, including in particular Nicotian benthamian. It will be understood by those skilled in the art that Nicotian plants are not generally considered to be "sprouts". Nevertheless, the present invention teaches that Nieotiana seedlings (particularly Benthamian Nieotiana seedlings) are useful in the practice of the invention. In general, in the practice of this embodiment of the invention, Nieotiana benthamiana plants are grown long enough to allow the development of an appropriate amount of biomass prior to infiltration (i.e. for distribution of agrobacteria containing the releasing vector). Typically, plants are grown for a period of more than about 3 weeks, more typically more than about 4 weeks, or between about 5-6 weeks to accumulate biomass prior to infiltration.

Os presentes inventores verificaram surpreendentemente adi-cionalmente que, embora ambas seqüências de TMV e AIMV possam secomprovarem eficazes em tais construtos de vetor de lançamento, em algu-mas concretizações, seqüências de AIMV são particularmente eficientes emassegurar alto nível de produção de proteína ou polipeptídeos distribuídos.The present inventors have surprisingly additionally found that while both TMV and AIMV sequences may prove effective in such release vector constructs, in some embodiments, AIMV sequences are particularly efficient in ensuring high level protein production or distributed polypeptides. .

Desse modo, em certas concretizações particulares da presenteinvenção, proteínas ou polipeptídeos de interesse são produzidos em plan-tas de ervilha jovens, ou plantas jovens Nicotiana (por exemplo, Nicotianabenthamiana) de um vetor de lançamento que direciona produção de se-qüências de AIMV conduzindo o gene de interesse.Thus, in certain particular embodiments of the present invention, proteins or polypeptides of interest are produced in young pea plants, or young Nicotian (e.g., Nicotianabenthamian) plants of a release vector that directs production of AIMV sequences leading to the gene of interest.

Construtos de ExpressãoExpression Constructs

Muitas características de construtos de expressão úteis de acor-do com a presente invenção serão específicas ao sistema de expressão par-ticular usado, conforme discutido acima. Contudo, certos aspectos que po-dem ser aplicáveis através de sistemas de expressão diferentes são discuti-dos em detalhe adicional aqui.Many features of useful expression constructs according to the present invention will be specific to the particular expression system used as discussed above. However, certain aspects that may be applicable through different expression systems are discussed in further detail herein.

Para dar, mas um exemplo, em muitas concretizações da pre-sente invenção, será desejável que a expressão da proteína ou polipeptídeo(ou ácido nucléico) de interesse seja induzível. Em muitas tais concretiza-ções, a produção de um RNA que codifica a proteína ou polipeptídeo de inte-resse (e/ou produção de um RNA de anti-sentido) está sob o controle de umpromotor induzível (por exemplo, exogenamente induzível). Promotores exo-genamente induzíveis são propensos a aumentar ou diminuir a expressão deuma transcrição em resposta a um estímulo externo, preferivelmente do queinterno. Um número de fatores ambientais pode agir como tal estímulo ex-terno. Em certas concretizações da invenção, a transcrição é controlada porum promotor induzível de calor, tal como um promotor de choque de calor.To give, but an example, in many embodiments of the present invention, it will be desirable for the expression of the protein or polypeptide (or nucleic acid) of interest to be inducible. In many such embodiments, the production of an RNA encoding the protein or polypeptide of interest (and / or production of an antisense RNA) is under the control of an inducible (e.g., exogenously inducible) promoter. Exogenously inducible promoters are likely to increase or decrease the expression of a transcription in response to an external stimulus, rather than an internal stimulus. A number of environmental factors can act as such ex-stimulus. In certain embodiments of the invention, transcription is controlled by an inducible heat promoter, such as a heat shock promoter.

Promotores externamente induzíveis podem ser particularmenteúteis no contexto de ajustes de crescimento reguláveis controlados. Por e-xemplo, usando-se um promotor de choque de calor, a temperatura de umambiente contido pode simplesmente ser elevada para induzir expressão datranscrição relevante. Será apreciado, naturalmente, que um promotor indu-zível de calor nunca pode ser usado ao ar livre porque a temperatura no ex-terior não pode ser controlada. O promotor seria ligado a qualquer hora quea temperatura exterior se elevasse acima de um certo nível. Similarmente, opromotor seria desligado toda hora que a temperatura externa caísse. Taisalterações de temperatura podem ocorrer em um único dia, por exemplo,ligando a expressão no dia e desligando a noite. Um promotor induzível decalor, tal como aquele aqui descrito, do mesmo modo, não seria mesmo prá-tico para uso em uma estufa, que é susceptível a alterações climáticas paraquase o mesmo grau conforme os exteriores. O crescimento de plantas ge-ralmente projetadas em uma estufa é muito custoso. Em contraste, no pre-sente sistema, muita variável pode ser controlada de modo que a quantidademáxima de expressão pode ser alcançada com toda colheita.Externally inducible promoters may be particularly useful in the context of controlled adjustable growth adjustments. For example, using a heat shock promoter, the temperature of a contained environment may simply be elevated to induce relevant transcriptional expression. It will be appreciated, of course, that an inducible heat promoter can never be used outdoors because the temperature outside cannot be controlled. The promoter would be turned on anytime the outside temperature rose above a certain level. Similarly, the engine would be turned off every time the outside temperature dropped. Such temperature changes can occur in a single day, for example by turning the expression on during the day and turning off at night. A heat-inducible promoter such as that described herein would likewise not even be practical for use in a greenhouse, which is susceptible to climate change to almost the same degree as outdoors. Growing generally designed plants in a greenhouse is very costly. In contrast, in the present system, many variables can be controlled so that the maximum amount of expression can be achieved with every harvest.

Outros promotores externamente induzíveis que podem ser utili-zados de acordo com a presente invenção incluem promotores indizíveis deluz. Os promotores induzíveis de luz podem ser mantidos como promotoresconstitutivos se a luz no ambiente regulável contido está sempre ligada. Al-ternativamente, a expressão da transcrição relevante pode ser ligada em umtempo particular durante desenvolvimento ligando-se simplesmente a luz.Other externally inducible promoters that may be used in accordance with the present invention include deluz unspoken promoters. Inducible light promoters may be maintained as conductive promoters if light in the contained dimmable environment is always on. Alternatively, the expression of the relevant transcription may be linked at a particular time during development by simply turning on the light.

Em ainda outras concretizações, um promotor quimicamenteinduzível é usado para induzir expressão da transcrição relevante. De acor-do com estas concretizações, o químico pode simplesmente ser misturadoou pulverizado em uma semente, embrião, ou planta jovem (por exemplo,broto) para induzir expressão da transcrição relevante. A pulverização e e-nevoamento podem ser precisamente controladas e direcionadas em umasemente particular, embrião, ou planta jovem (por exemplo, broto) conformedesejado. Um ambiente contido é destituído de vento ou correntes de ar, quepodem dispersar o químico para fora do recipiente pretendido, de modo queo químico fica no recipiente para o qual ele era pretendido.In still other embodiments, a chemically inducible promoter is used to induce expression of the relevant transcription. According to these embodiments, the chemist may simply be mixed or sprayed on a seed, embryo, or seedling (e.g., sprout) to induce expression of the relevant transcription. Spraying and fogging can be precisely controlled and directed on a particular particular, embryo, or seedling (e.g., sprout) as desired. A contained environment is devoid of wind or air currents, which can disperse the chemical out of the intended container, so that the chemical remains in the intended container.

Ambientes de CrescimentoUm aspecto da presente invenção é a produção de proteínas oupolipeptídeos (e/ou ácidos nucléicos) em plantas sob condições de cresci-mento reguladas controladas. De acordo com a presente invenção, uma ca-racterística atrativa associada com produção de proteínas ou polipeptídeosem plantas jovens (por exemplo, brotos germinados) é que tempos de cres-cimento reduzidos são requeridos do que seriam utilizados se o mesmo tipode planta fosse desenvolvido a idade adulta. Além disso, em muitos exem-plos, espaços menores podem ser utilizados do que seriam requeridos seplantas fossem desenvolvidas a seu tamanho adulto total. Em geral, o cres-cimento de plantas que expressam proteínas ou polipeptídeos farmacêuticosem um ambiente regulável controlado proporciona um produto farmacêuticomais rápido (porque as plantas são colhidas mais jovens), e com menos es-forço, risco, e considerações regulatórias do que o desenvolvimento de plan-tas geneticamente projetadas. Um ambiente regulável contido usado na pre-sente invenção reduz ou elimina o risco de plantas de polinização cruzadana natureza.Growth Environments One aspect of the present invention is the production of proteins or polypeptides (and / or nucleic acids) in plants under controlled controlled growth conditions. According to the present invention, an attractive feature associated with protein or polypeptide production in young plants (e.g., germinated shoots) is that reduced growth times are required than would be used if the same type of plant were grown at adulthood. In addition, in many instances smaller spaces may be used than would be required if plants were developed to their full adult size. In general, growing plants expressing pharmaceutical proteins or polypeptides in a controlled regulated environment provides a faster pharmaceutical product (because plants are harvested younger), and with less effort, risk, and regulatory considerations than development. genetically engineered plants. A contained adjustable environment used in the present invention reduces or eliminates the risk of nature cross-pollinating plants.

Em muitas concretizações da invenção, proteínas ou polipeptí-deos são expressos em plantas crescidas em um sistema encerrado. Talsistema evita risco de contaminação ambiental, e também proporciona am-biente reproduzível regulável capaz de alcançar resultados comparáveis re-petidos. Além disso, tal sistema permite indução controlada de expressão deproteína ou polipeptídeo onde desejado, por exemplo, através do uso de umpromotor induzível, ou outra característica regulável conforme descrito aqui.In many embodiments of the invention, proteins or polypeptides are expressed in plants grown in an enclosed system. This system avoids the risk of environmental contamination, and also provides adjustable reproducible environment capable of achieving comparable repeat results. In addition, such a system allows controlled induction of protein or polypeptide expression where desired, for example, through the use of an inducible promoter, or other adjustable feature as described herein.

Em certas concretizações da presente invenção, as plantas sãocrescidas em um ambiente regulável contido. Em algumas concretizações, oambiente regulável contido é uma unidade de alojamento ou ambiente queas sementes podem ser crescidas internamente. Todos os fatores ambien-tais do ambiente regulável contido podem ser controlados. Desde que osbrotos não requeiram luz para crescer, e iluminação pode ser custosa, emuma concretização particular, as plantas são crescidas (por exemplo, ao es-tágio de broto germinado) internamente na ausência de luz.In certain embodiments of the present invention, plants are grown in a contained adjustable environment. In some embodiments, the adjustable environment contained is a housing or environment unit which seeds can be grown internally. All environmental factors of the contained adjustable environment can be controlled. Since buds do not require light to grow, and lighting can be costly, in a particular embodiment, plants are grown (for example, to germinated bud stage) internally in the absence of light.

Outros fatores ambientais que podem ser regulados em um am-biente regulável contido da presente invenção incluem temperatura, umida-de, água, nutrientes, gás (por exemplo, teor de O2 ou CO2, ou circulação dear), químicos (moléculas pequenas, tais como açúcares e derivados de açú-car, ou hormônios, tais como os fitohormônios giberélico ou ácido absísico,etc), e similares.Other environmental factors that may be regulated in a contained environment of the present invention include temperature, humidity, water, nutrients, gas (e.g., O2 or CO2 content, or circulation), chemicals (small molecules, such as such as sugars and sugar derivatives, or hormones, such as gibberellic phytohormones or absiscic acid, etc.), and the like.

Em muitas concretizações da invenção, plantas são crescidashidroponicamente. Os sistemas de crescimento hidropônicos oferecem umnúmero de vantagens. Por exemplo, sistemas de crescimento hidropônicosrequerem menos espaço do que sistemas baseados em solo para desenvol-ver o mesmo número de plantas. Nutrientes ou outros agentes podem tipi-camente serem escoados através de um sistema hidropônico, tornando ocrescimento controlado mais fácil de acompanhar do que nos sistemas ba-seados em solo. Muitos aspectos do crescimento hidropônico podem serautomáticos. Além disso, a colheita de plantas que crescem hidroponica-mente é trivial. As plantas podem ser colhidas simplesmente pela elevaçãode sua solução de crescimento. Nenhuma limpeza é requerida na hora dacolheita. Sendo capaz de colher plantas jovens (por exemplo, brotos germi-nados) diretamente de um ambiente hidropônico sem lavagem ou esfrega-mento, minimizando-se a quebra do material colhido. A quebra e definha-mento de plantas induzem apoptose. Durante apoptose, certas enzimas pro-teolíticas tornam-se ativas, que podem degradar uma proteína ou polipeptí-deo farmacêutico expressos no broto germinado, resultando na atividadeterapêutica diminuída da proteína. A proteólise induzida por apoptose podediminuiu significantemente a produção de proteína de plantas maduras. U-sando-se os métodos da presente invenção, a apoptose é preferivelmentenunca induzida (isto é, a apoptose é evitada), por exemplo, porque nenhumacolheita ocorre até o momento das proteínas serem extraídas da planta.In many embodiments of the invention, plants are grown hydroponically. Hydroponic growth systems offer a number of advantages. For example, hydroponic growing systems require less space than soil-based systems to develop the same number of plants. Nutrients or other agents may typically be drained through a hydroponic system, making controlled growth easier to follow than in soil-based systems. Many aspects of hydroponic growth can be automatic. In addition, harvesting hydroponically growing plants is trivial. Plants can be harvested simply by raising their growth solution. No cleaning is required at harvest time. Being able to harvest young plants (eg germinated shoots) directly from a hydroponic environment without washing or scrubbing, minimizing breakage of harvested material. Plant breakage and wasting induce apoptosis. During apoptosis, certain proteolytic enzymes become active, which can degrade a protein or pharmaceutical polypeptide expressed in the germinated sprout, resulting in decreased protein activity of the protein. Apoptosis-induced proteolysis could significantly decreased protein production of mature plants. Using the methods of the present invention, apoptosis is preferably never induced (i.e. apoptosis is avoided), for example, because no harvesting occurs until proteins are extracted from the plant.

Em certas concretizações, da presente invenção, plantas (porexemplo, brotos germinados) são crescidas em bandejas que podem serirrigadas, pulverizadas, ou enevoadas em qualquer tempo durante desenvol-vimento. Por exemplo, a bandeja pode ser assentada com um ou mais apa-relhos de irrigação, pulverização, enevoamento e drenagem que podem dis-tribuir e/ou remover água, nutrientes, químicos, etc., no tempo específico, eem quantidades precisas durante desenvolvimento do broto germinado. Porexemplo, as sementes requerem umidade suficiente para mantê-las úmidas.In certain embodiments of the present invention, plants (e.g., sprouted shoots) are grown in trays that can be irrigated, sprayed, or misted at any time during development. For example, the tray may be seated with one or more irrigation, spraying, fogging and draining apparatus which may dispense and / or remove water, nutrients, chemicals, etc., at a specified time, and in precise amounts during development. of sprouted sprout. For example, seeds require sufficient moisture to keep them moist.

A umidade em excesso drena através de furos nas bandejas nos drenos nosolo do ambiente. Preferivelmente, a água de drenagem é tratada conformeapropriado para remoção de químicos nocivos antes da descarga de volta noambiente.Excess moisture drains through holes in the trays in the ambient soil drains. Preferably, the drainage water is treated as appropriate for removal of harmful chemicals prior to discharge back into the environment.

Outra vantagem de bandejas é que elas podem estar contidasdentro de um espaço muito pequeno. Desde que nenhuma luz é requeridapara plantas jovens (por exemplo, brotos germinados) crescerem, as bande-jas contendo sementes, embriões ou plantas jovens (por exemplo, brotosgerminados) podem ser apertadamente empilhadas verticalmente uma sobrea outra, proporcionando uma grande quantidade de biomassa por unidadeespaço de solo em uma facilidade de alojamento construída especificamentepara esta proposta. Em adição, as pilhas de bandejas podem ser dispostasem séries horizontais dentro de uma unidade de alojamento. Uma vez queos brotos tenham crescido a um estágio apropriado para colheita (por exem-plo, cerca de dois a quatorze dias ou mais, dependendo do tipo de planta, daproteína ou polipeptídeo a ser produzido, etc), as bandejas individuais sãomovidas em uma facilidade de processamento, ou manualmente ou por mei-os automáticos, tal como uma correia transportadora.Another advantage of trays is that they can be contained within a very small space. Since no light is required for young plants (eg germinated sprouts) to grow, trays containing seeds, embryos or young plants (eg germinated sprouts) can be tightly stacked vertically over one another, providing a large amount of biomass per plant. ground space unit in a housing facility built specifically for this purpose. In addition, the stacks of trays may be arranged in horizontal series within a housing unit. Once the shoots have grown to an appropriate harvesting stage (for example, about two to fourteen days or more, depending on the type of plant, protein or polypeptide to be produced, etc.), individual trays are moved at a facility. either manually or by automatic means such as a conveyor belt.

Uma variedade de aspectos de condições de crescimento e téc-nicas aplicáveis à prática da presente invenção serão prontamente aparenteàqueles versados na técnica. Por exemplo, quando um sistema de expres-são induzível é utilizado, o tempo no qual a expressão é induzida pode dese-javelmente ser selecionado para maximizar a expressão da proteína ou poli-peptídeo de interesse na planta jovem pelo tempo de colheita. A indução deexpressão em um embrião em um estágio particular de crescimento (por e-xemplo, em um número particular de dias após germinação), pode resultarem produção máxima da proteína ou polipeptídeo de interesse no tempo decolheita. Por exemplo, a indução de expressão a partir do promotor 4 diasapós germinação pode resultar em mais síntese de proteína do que induçãode expressão a partir do promotor após 3 dias ou após 5 dias. Aqueles ver-sados na técnica apreciarão que a maximização da expressão pode ser al-cançada por experimentação de rotina. Em concretizações preferidas, plan-tas jovens, particularmente brotos germinados, são colhidos em cerca de 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11 ou 12 dias após germinação. Em outras concreti-zações, particularmente plantas Nicotiana, são crescidas por várias semanasapós germinação.A variety of aspects of growing conditions and techniques applicable to the practice of the present invention will be readily apparent to those skilled in the art. For example, when an inducible expression system is used, the time at which expression is induced may desirably be selected to maximize expression of the protein or polypeptide of interest in the young plant by harvest time. Induction of expression in an embryo at a particular stage of growth (for example, a particular number of days after germination) may result in maximum production of the protein or polypeptide of interest at harvest time. For example, induction of expression from the promoter 4 days after germination may result in more protein synthesis than induction of expression from the promoter after 3 days or after 5 days. Those skilled in the art will appreciate that maximizing expression can be achieved by routine experimentation. In preferred embodiments, young plants, particularly sprouted shoots, are harvested at about 1.2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12 days after germination. In other embodiments, particularly Nicotian plants, they are grown for several weeks after germination.

Quando um sistema de expressão constitutivo preferivelmentedo que um sistema de expressão induzível é utilizado, plantas jovens podemser colhidas há um certo tempo após introdução de seqüências de codifica-ção. Por exemplo, se um broto germinado fosse viralmente transformado emum estágio anterior de desenvolvimento (por exemplo, no estágio de embri-ão), os brotos germinados podem ser colhidos em um tempo quando ex-pressão está em sua pós-transformação máxima, por exemplo, em cerca de1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ou 14 dias pós-transformação. Podetambém ser que plantas jovens (por exemplo, brotos) se desenvolvam um,dois, três ou mais meses pós-transformação, dependendo da germinação dasemente.When a constitutive expression system rather than an inducible expression system is used, young plants may be harvested for some time after introduction of coding sequences. For example, if a germinated sprout were virally transformed into an earlier stage of development (eg, the embryo stage), germinated sprouts can be harvested at a time when pressure is at its maximum post-transformation, for example. , at about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14 days post-transformation. It may also be that young plants (eg sprouts) develop one, two, three or more months after transformation, depending on the germinating germination.

Geralmente, uma vez que a expressão da proteína farmacêuticase inicia, as sementes, embriões ou plantas jovens (por exemplo, brotosgerminados) são permitidos crescerem até que níveis suficientes de proteínaou polipeptídeo farmacêutico de interesse sejam expressos. Em certas con-cretizações, níveis suficientes são níveis que proporcionariam um benefícioterapêutico a um paciente se a biomassa colhida fosse material em brutoingerido. Alternativamente, níveis suficientes são níveis dos quais a proteínaou polipeptídeo farmacêutico pode ser concentrado ou purificado a partir dabiomassa e formulado em uma composição farmacêutica que proporcionaum benefício terapêutico a um indivíduo após administração.Generally, once pharmaceutical protein expression begins, seeds, embryos or young plants (e.g. germinated shoots) are allowed to grow until sufficient levels of pharmaceutical protein or polypeptide of interest are expressed. In certain embodiments, sufficient levels are levels that would provide a therapeutic benefit to a patient if the harvested biomass was raw material. Alternatively, sufficient levels are levels at which the pharmaceutical protein or polypeptide can be concentrated or purified from the biomass and formulated into a pharmaceutical composition that provides a therapeutic benefit to an individual upon administration.

Em certas concretizações, uma vez que a expressão da proteínafarmacêutica é induzida, crescimento é permitido continuar até o estágio debroto germinado, em cujo tempo os brotos germinados são colhidos. Emuma concretização particularmente preferida, os brotos germinados são co-lhidos vivos. Os brotos germinados de colheita viva têm várias vantagens,incluindo esforço e quebra mínimos.In certain embodiments, since expression of pharmaceutical protein is induced, growth is allowed to continue until the germinated shoot stage, at which time the germinated shoots are harvested. In a particularly preferred embodiment, the germinated shoots are harvested alive. Sprouted sprouting sprouts have several advantages, including minimal effort and breakage.

Entre outras coisas, a presente invenção proporciona um siste-ma único que, por sua vez, proporciona biomassa de planta jovem contendoaltos níveis de proteína ou polipeptídeo expresso (e/ou ácido nucléico) deinteresse. Se diretamente consumido ou processado na forma de uma com-posição farmacêutica, quando plantas jovens (por exemplo, brotos germina-dos) são crescidos em ambiente regulável contido, a biomassa de plantae/ou composição farmacêutica derivada a partir da biomassa pode ser provi-da a um consumidor em baixo custo. Em adição, o fato que as condiçõespara crescimento das plantas jovens podem ser controladas torna a qualida-de e pureza do produto consistentes. O ambiente regulável contido da in-venção também torna óbvio muitas regulações seguras da EPA que podeimpedir cientistas de desenvolverem produtos agriculturais geneticamenteprojetados ao ar livre.Among other things, the present invention provides a unique system which in turn provides young plant biomass containing high levels of expressed protein or polypeptide (and / or nucleic acid) of interest. If directly consumed or processed in the form of a pharmaceutical composition, when young plants (eg germinated sprouts) are grown in a contained controlled environment, plant biomass and / or pharmaceutical composition derived from biomass may be provided. to a low cost consumer. In addition, the fact that the conditions for young plant growth can be controlled makes the product quality and purity consistent. The contained adjustable environment of the invention also makes obvious many safe EPA regulations that may prevent scientists from developing genetically engineered outdoor agricultural products.

Preparações de Proteína/PolipeptídeoProtein / Polypeptide Preparations

A presente invenção proporciona várias preparações e formula-ções de proteínas ou polipeptídeos (e/ou ácidos nucléicos ativos) produzidasem plantas jovens.The present invention provides various preparations and formulations of proteins or polypeptides (and / or active nucleic acids) produced in young plants.

Em algumas concretizações da invenção, proteínas ou polipeptí-deos produzidos não são isolados do tecido da planta, mas preferivelmentesão providos no contexto de plantas jovens vivas (por exemplo, brotos ger-minados). Em algumas concretizações, onde a planta é comestível, o tecidoda planta contendo proteína ou polipeptídeo expresso é provido diretamentepara consumo. Desse modo, a presente invenção proporciona biomassa deplanta jovem comestível (por exemplo, brotos germinados comestíveis) con-tendo proteína ou polipeptídeo expresso.In some embodiments of the invention, proteins or polypeptides produced are not isolated from plant tissue, but are preferably provided in the context of live young plants (e.g. germinated shoots). In some embodiments, where the plant is edible, the plant tissue containing expressed protein or polypeptide is provided directly for consumption. Accordingly, the present invention provides young edible seedling biomass (e.g., edible germinated shoots) containing expressed protein or polypeptide.

Onde plantas jovens comestíveis (por exemplo, brotos germina-dos) expressam níveis suficientes de proteínas ou polipeptídeos farmacêuti-cos, e são consumidas vivas, em algumas concretizações absolutamentenenhuma colheita ocorre antes dos brotos germinados serem consumidos.Desse modo, é garantido que não existe quebra proteolítica induzida pelacolheita da proteína farmacêutica antes da administração da proteína farma-cêutica a um paciente em necessidade de tratamento. Por exemplo, plantasjovens (por exemplo, brotos germinados) que estão prontas para serem con-sumidas podem ser distribuídas diretamente a um paciente. Alternativamen-te, sementes geneticamente projetadas ou embriões são distribuídos a umpaciente em necessidade de tratamento e desenvolvidos ao estágio de brotogerminado pelo paciente. Em uma concretização, um suprimento de brotosgerminados geneticamente projetados é provido a um paciente, ou a ummédico que estará tratando os pacientes, de modo que um estoque contínuode brotos germinados que expressam certas proteínas farmacêuticas dese-jáveis pode ser cultivado. Isto pode ser particularmente valioso para popula-ções em países em desenvolvimento, onde farmacêuticos custosos são ofe-recidos ou distribuídos. A facilidade com qual os brotos germinados da in-venção podem ser crescidos torna os brotos germinados da presente inven-ção particularmente desejáveis para tal população em desenvolvimento.Where edible young plants (eg germinated sprouts) express sufficient levels of pharmaceutical proteins or polypeptides, and are eaten alive, in some embodiments absolutely no harvest occurs before sprouted sprouts are consumed. This ensures that there is no harvest-induced proteolytic breakdown of the pharmaceutical protein prior to administration of the pharmaceutical protein to a patient in need of treatment. For example, young plants (eg sprouted shoots) that are ready to be consumed can be distributed directly to a patient. Alternatively, genetically engineered seeds or embryos are distributed to a patient in need of treatment and developed to the bud-germinated stage. In one embodiment, a supply of genetically engineered germinated shoots is provided to a patient, or a physician who will be treating the patients, so that a continuous stock of germinated shoots expressing certain desirable pharmaceutical proteins may be grown. This can be particularly valuable for populations in developing countries where costly pharmacists are offered or distributed. The ease with which germinated sprouts of the invention can be grown makes the germinated sprouts of the present invention particularly desirable for such a developing population.

Em algumas concretizações, a biomassa de planta é processadaantes do consumo ou formulação, por exemplo, por homogeneização, tritu-ração, secagem, ou extração. Em algumas concretizações, a proteína oupolipeptídeo expresso é isolado ou purificado a partir da biomassa, e formu-lado em uma composição farmacêutica.In some embodiments, plant biomass is processed prior to consumption or formulation, for example by homogenization, trituration, drying, or extraction. In some embodiments, the expressed protein or polypeptide is isolated or purified from biomass, and formed into a pharmaceutical composition.

Por exemplo, plantas jovens vivas (por exemplo, brotos) podemser moídas, trituradas ou misturadas para produzir uma pasta fluida de bio-massa, em inibidores de protease contendo tampão. Preferivelmente o tam-pão está a cerca de 4°C. Em certas concretizações, a biomassa é seca a ar,pulverizada seca, congelada, ou congelada seca. Como em plantas imunes,alguns destes métodos, tal como secagem a ar, podem resultar em umaperda de atividade da proteína ou polipeptídeo farmacêutico. Contudo, devi-do às plantas utilizadas (por exemplo, brotos germinados) serem muito pe-quenas e tipicamente terem uma grande área superficial em razão de volu-me, isto é muito menos provável de ocorrer. Aqueles versados na técnicaapreciarão que muitas técnicas para colheita da biomassa que minimizam aproteólise da proteína ou polipeptídeo farmacêutico são disponíveis e podemser aplicadas a presente invenção.For example, live young plants (e.g. sprouts) may be ground, ground or mixed to produce a slurry of biomass in buffer-containing protease inhibitors. Preferably the tampon is at about 4 ° C. In certain embodiments, the biomass is air dried, spray dried, frozen, or frozen frozen. As with immune plants, some of these methods, such as air drying, may result in a loss of activity of the protein or pharmaceutical polypeptide. However, due to the fact that the plants used (eg sprouted shoots) are very small and typically have a large surface area due to volume, this is much less likely to occur. Those skilled in the art will appreciate that many biomass harvesting techniques that minimize protein proteolysis or pharmaceutical polypeptide are available and may be applied to the present invention.

Administração e Composições FarmacêuticasPharmaceutical Administration and Compositions

A presente invenção proporciona plantas jovens que expressamuma proteína ou polipeptídeo farmaceuticamente ativo que mantém sua ati-vidade farmacêutica quando administrado a um hospedeiro em necessidadedeste. Hospedeiros preferidos incluem vertebrados, preferivelmente mamífe-ros, mais preferivelmente seres humanos. De acordo com a presente inven-ção, os hospedeiros incluem indivíduos veterinários, tais como bovinos, ovi-nos, caninos, felinos, etc. Em concretizações preferidas, um broto comestívelé administrado oralmente a um indivíduo em uma quantidade terapeutica-mente eficaz. Em outras concretizações preferidas, a proteína farmaceuti-camente ativa é provida em uma preparação farmacêutica, conforme descri-to aqui.The present invention provides young plants expressing a pharmaceutically active protein or polypeptide that maintains its pharmaceutical activity when administered to a host in need thereof. Preferred hosts include vertebrates, preferably mammals, more preferably humans. In accordance with the present invention, hosts include veterinary individuals such as cattle, sheep, canines, felines, etc. In preferred embodiments, an edible sprout is orally administered to an individual in a therapeutically effective amount. In other preferred embodiments, the pharmaceutically active protein is provided in a pharmaceutical preparation as described herein.

As preparações farmacêuticas da presente invenção podem seradministradas em uma ampla variedade de modos ao hospedeiro, tais como,por exemplo, oral, enteral, nasal, parenteral, intramuscular ou intravenosa-mente, retal, vaginal, tópica, ocular, pulmonarmente, ou por aplicação decontato. Em uma concretização preferida, uma proteína farmacêutica ex-pressa em uma planta jovem (por exemplo, um broto) é administrada a umhospedeiro oralmente. Em outra concretização preferida, uma proteína far-maceuticamente ativa expressa em uma planta jovem (por exemplo, em umbroto) é extraída e/ou purificada, e usada para a preparação de uma compo-sição farmacêutica. As proteínas são isoladas e purificadas de acordo comcondições e técnicas convencionais conhecidas na técnica. Estas incluemmétodos, tais como extração, precipitação, cromatografia, cromatografia deafinidade, eletroforese, e similares.The pharmaceutical preparations of the present invention may be administered in a wide variety of ways to the host, such as, for example, oral, enteral, nasal, parenteral, intramuscular or intravenously, rectally, vaginal, topical, ocular, pulmonary, or by application. contact. In a preferred embodiment, a pharmaceutical protein expressed in a young plant (e.g., a sprout) is administered to a host orally. In another preferred embodiment, a pharmaceutically active protein expressed in a young plant (e.g., a bud) is extracted and / or purified, and used for the preparation of a pharmaceutical composition. Proteins are isolated and purified according to conventional conditions and techniques known in the art. These include methods such as extraction, precipitation, chromatography, affinity chromatography, electrophoresis, and the like.

As composições da presente invenção incluem tipicamente umaquantidade eficaz de uma proteína ou polipeptídeo farmaceuticamente ativojunto com um ou mais materiais veículo farmaceuticamente adequados, or-gânicos ou inorgânicos, líquidos ou sólidos.The compositions of the present invention typically include an effective amount of a pharmaceutically active protein or polypeptide together with one or more pharmaceutically suitable, organic or inorganic, liquid or solid carrier materials.

Uma proteína farmaceuticamente ativa produzida de acordo coma presente invenção pode ser empregada em formas de dosagens, tais co-mo, comprimidos, cápsulas, pastilhas, dispersões, suspensões, soluções,cápsulas, cremes, ungüentos, aerossóis, pacotes de pó, soluções líquidas,solventes, diluentes, agentes ativos de superfície, agentes isotônicos, agen-tes de espessamento ou emulsificante, conservantes, ligações sólidas con-siderando-se que a atividade biológica da proteína não seja destruída por talforma de dosagem.A pharmaceutically active protein produced in accordance with the present invention may be employed in dosage forms such as tablets, capsules, lozenges, dispersions, suspensions, solutions, capsules, creams, ointments, aerosols, powder packets, liquid solutions, solvents, diluents, surface active agents, isotonic agents, thickening or emulsifying agents, preservatives, solid bonds provided that the biological activity of the protein is not destroyed by such a dosage form.

Exemplos de materiais que podem servir como veículos farmaceutica-mente aceitáveis incluem, mas não estão limitados a, açúcares, tais comolactose, glicose e sacarose, amidos, tais como amido de milho e amido debatata; celulose e seus derivados, tais como sódio carboximetil celulose, etilcelulose e acetato de celulose; tragacanto em pó; malte, gelatina; talco; ex-cipientes, tais como manteiga de cacau e ceras de supositório; óleos, taiscomo óleo de amendoim, óleo de semente de algodão; óleo de girassol; óleode gergelim; óleo de oliva; óleo de milho e óleo de soja; glicóis, tal comopropileno glicol; ésteres, tais como oleato de etila e Iaurato de etila; ágar;agentes de tamponamento, tais como hidróxido de magnésio e hidróxido dealumínio; ácido algínico; água livre de pirogênio; solução solução salina iso-tônica; solução de Ringer; álcool etílico, e soluções tampão de fosfato, bemcomo outros lubrificantes não-tóxicos, tais como Iauril sulfato de sódio e es-tearato de magnésio, bem como agentes colorantes, agentes de liberação,agentes de revestimento, agentes de adoçamento, agentes aromatizantes, eagentes perfumantes, conservantes, e antioxidantes, podem também estarpresentes na composição, de acordo com o julgamento do formulador (vertambém Remington1S Pharmaceutical Sciences, Décima Quinta Edição, E.W. martin (Mack Publishing Co., Easton PA, 1975). Por exemplo, a proteínapode ser provida como uma composição farmacêutica por meio de proces-sos convencionais de produção de granulação por mistura, dissolução, Iiofili-zação, ou processos similares.Examples of materials that may serve as pharmaceutically acceptable carriers include, but are not limited to, sugars such as comolactose, glucose and sucrose, starches such as cornstarch and debatata starch; cellulose and its derivatives, such as sodium carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose and cellulose acetate; tragacanth powder; malt, gelatin; baby powder; exipients such as cocoa butter and suppository waxes; oils, such as peanut oil, cottonseed oil; Sunflower oil; Sesame oil; olive oil; corn oil and soybean oil; glycols, such as propylene glycol; esters such as ethyl oleate and ethyl laurate; buffering agents, such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide; alginic acid; pyrogen free water; solution isotonic saline solution; Ringer's solution; ethyl alcohol, and phosphate buffer solutions, as well as other non-toxic lubricants such as sodium lauryl sulfate and magnesium stearate, as well as coloring agents, release agents, coating agents, sweetening agents, flavoring agents, eagents fragrances, preservatives, and antioxidants may also be present in the composition, according to the judgment of the formulator (also Remington's Pharmaceutical Sciences, Fifteenth Edition, EW martin (Mack Publishing Co., Easton PA, 1975). It is provided as a pharmaceutical composition by conventional granulation production processes by mixing, dissolving, lyophilizing, or the like.

Em certas concretizações pode ser desejável prolongar o efeitode uma preparação farmacêutica pelo abaixamento da absorção da proteínaou polipeptídeo farmacêutico que é subcutâneamente ou intramuscular inje-tado. Isto pode ser acompanhado pelo uso de uma suspensão líquida dematerial cristalino ou amorfo com pobre solubilidade em água. A taxa de ab-sorção da proteína ou polipeptídeo depende de sua taxa de dissolução que,por sua vez, pode depender do tamanho e forma.In certain embodiments it may be desirable to prolong the effect of a pharmaceutical preparation by lowering the absorption of the protein or pharmaceutical polypeptide that is subcutaneously or intramuscularly injected. This may be accompanied by the use of a crystalline or amorphous liquid suspension with poor water solubility. The rate of absorption of the protein or polypeptide depends on its dissolution rate which, in turn, may depend on size and shape.

Alternativamente, absorção retardada de uma proteína parente-ralmente administrada é acompanhada pela dissolução ou suspensão daproteína em um veículo de óleo. Formas de depósito injetáveis são produzi-das pela formação de matrizes microencapsuladas da proteína em polímerosbiodegradáveis, tais como polilactide-poliglicolide. Dependendo da razão deproteína para polímero e da natureza do polímero particular empregado, ataxa de liberação pode ser controlada. Exemplos de outros polímeros biode-gradáveis incluem poli(ortoésteres) e poli(anidridos). Formulações injetáveisde depósito são também preparadas pela retenção da proteína em Iiposso-mas ou microemulsões, que são compatíveis com os tecidos do corpo.Alternatively, delayed absorption of a parenterally administered protein is accompanied by the dissolution or suspension of the protein in an oil vehicle. Injectable depot forms are produced by forming microencapsulated protein matrices in biodegradable polymers such as polylactide-polyglycolide. Depending on the protein-polymer ratio and the nature of the particular polymer employed, the release rate may be controlled. Examples of other biodegradable polymers include poly (orthoesters) and poly (anhydrides). Depot injectable formulations are also prepared by retaining the protein in liposomes or microemulsions, which are compatible with body tissues.

Preparações de proteína ou polipeptídeo enteralmente adminis-tradas podem ser introduzidas na forma sólida, semi-sólida, de suspensãoou de emulsão, e podem ser compotas com quaisquer veículos farmaceuti-camente aceitáveis, tais como água, agentes de suspensão, e agentes deemulsificação. As proteínas e polipeptídeos da invenção podem também se-rem administrados por meio de bombas ou formas de liberação sustentadas,especialmente quando administrados como uma medida preventiva, de mo-do a prevenir o desenvolvimento de uma doença em um indivíduo, ou melho-rar ou retardar uma doença já estabelecida.Enterally administered protein or polypeptide preparations may be introduced in solid, semi-solid, suspension or emulsion form, and may be compounded with any pharmaceutically acceptable carriers, such as water, suspending agents, and emulsifying agents. The proteins and polypeptides of the invention may also be administered by means of pumps or sustained release forms, especially when administered as a preventative measure, in order to prevent the development of a disease in an individual, or to improve or prevent it. delay an established disease.

As proteínas ou polipeptídeos produzidos de acordo com a pre-sente invenção são particularmente bem-adequados para administração oralcomo composições farmacêuticas. As plantas jovens colhidas (por exemplo,brotos) podem ser administradas vivas, ou podem ser processadas em umavariedade de modos, por exemplo, secagem a ar, secagem por congelamen-to, extração, etc., dependendo das propriedades do produto de proteína oupolipeptídeo desejado, e da forma desejada do produto final.Proteins or polypeptides produced according to the present invention are particularly well suited for oral administration as pharmaceutical compositions. Harvested young plants (e.g. sprouts) can be administered live, or can be processed in a variety of ways, for example, air drying, freeze drying, extraction, etc., depending on the properties of the protein or polypeptide product. desired shape of the final product.

Em certas concretizações, tais composições conforme descritasacima são ingeridas oralmente somente, ou ingeridas juntas com alimenta-ção ou alimento, ou com uma bebida. As composições para administraçãooral incluem brotos germinados; extração das plantas jovens (por exemplo,brotos germinados), e proteínas ou polipeptídeos purificados de plantas jo-vens providas como pós secos, produtos alimentícios, solventes aquosos ounão-aquosos, suspensões ou emulsões.In certain embodiments, such compositions as described above are orally ingested only, or ingested together with food or feed, or with a drink. Compositions for oral administration include sprouted sprouts; extraction of young plants (eg, sprouted shoots), and purified young plant proteins or polypeptides provided as dry powders, food products, non-aqueous aqueous solvents, suspensions or emulsions.

Exemplos de solventes não-aquosos são propileno glicol, polieti-Ieno glicol, óleo vegetal, óleo de peixe, e ésteres orgânicos injetáveis.Transportadores aquosos incluem água, soluções de água-álcool, emulsõesou suspensões, incluindo solução salina e veículos parenterais mediais tam-ponados, incluindo solução de cloreto de sódio, solução de dextrose de Rin-ger, solução de dextrose mais cloreto de sódio, solução de Ringer contendoIactose, ou óleos fixados.Examples of non-aqueous solvents are propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil, fish oil, and injectable organic esters. Aqueous carriers include water, water-alcohol solutions, emulsions or suspensions, including saline and medial parenteral vehicles. ponates including sodium chloride solution, Rin-ger dextrose solution, dextrose plus sodium chloride solution, lactose-containing Ringer's solution, or fixed oils.

Exemplos de pós secos incluem qualquer biomassa de plantajovem (por exemplo, brotos germinados) que foi secada, por exemplo, seca-das por congelamento, secada em ar, ou secada por pulverização. Por e-xemplo, plantas jovens podem ser secadas por colocação das mesmas emum secador de ar comercial a cerca de 120 graus Fahrenheit até que a bio-massa contenha menos do que 5% de umidade por peso. As plantas secassão armazenadas para processamento adicional como sólidos de massa, ouadicionalmente processadas por moagem a um pó de tamanho de malhadesejado. Alternativamente, secagem por congelamento pode ser usada pa-ra produtos que são sensíveis a secagem por ar. Os produtos podem sersecados por congelamento pela colocação dos mesmos em um secador avácuo, e secados congelados sob um vácuo até que a biomassa contenhamenos do que 5% de umidade por peso. O material seco pode ser adicio-nalmente processado conforme descrito aqui.Examples of dry powders include any young plant biomass (e.g., sprouted sprouts) that has been dried, e.g. freeze dried, air dried, or spray dried. For example, young plants may be dried by placing them in a commercial air dryer at about 120 degrees Fahrenheit until the biomass contains less than 5% moisture by weight. The plants are then stored for further processing as mass solids, or further processed by grinding to a desired sized mesh powder. Alternatively, freeze drying may be used for products that are sensitive to air drying. Products may be freeze-dried by placing them in a vacuum dryer, and dried frozen under a vacuum until the biomass contains less than 5% moisture by weight. The dried material may be further processed as described herein.

Preparações herbáceas são bem-conhecidas na técnica. Aspreparações herbáceas que podem ser usadas para administrar plantas jo-vens da presente invenção incluem preparações herbáceas líquidas e sóli-das. Alguns exemplos de preparações herbáceas incluem tinturas, extratos(por exemplo, extratos aquosos, extratos de álcool), decocção, preparaçõessecas (por exemplo, secadas a ar, secadas por pulverização, ou secadaspor congelamento), pós, (por exemplo, pó liofilizado), e líquido. Preparaçõesherbáceas podem ser providas em qualquer veículo de distribuição padrão,tais como uma cápsula, comprimido, supositório, dosagem líquida, etc. A-queles versados na técnica apreciarão as várias formulações e modalidadesde distribuição de preparações herbáceas que podem ser aplicadas a pre-sente invenção.Herbaceous preparations are well known in the art. Herbaceous preparations which may be used for administering young plants of the present invention include liquid and solid herbaceous preparations. Some examples of herbaceous preparations include tinctures, extracts (e.g., aqueous extracts, alcohol extracts), decoction, dry preparations (e.g., air dried, spray dried, or freeze dried), powders (e.g. freeze dried powder) , and liquid. Herbaceous preparations may be provided in any standard delivery vehicle, such as a capsule, tablet, suppository, liquid dosage, etc. Those skilled in the art will appreciate the various formulations and modes of delivery of herbaceous preparations which may be applied to the present invention.

Aquele versado na técnica apreciará que um método particular-mente preferido de obtenção da proteína ou polipeptídeo farmaceuticamenteativo desejado é por extração. Plantas jovens frescas (por exemplo, brotos)podem ser extraídas para remover os produtos de proteína desejados a par-tir da biomassa residual, aumentando, desse modo, a concentração e purezado produto. As plantas jovens podem também serem extraídas em uma so-lução tamponada. Por exemplo, as plantas colhidas frescas podem ser trans-feridas em uma quantidade de água resfriada com gelo a uma razão de umpara um por peso que tenha sido tamponado com, por exemplo, tampão defosfato. Inibidores de protease podem também serem adicionados conformerequerido. O tecido de planta pode ser rompido por mistura ou moagem vigo-rosas enquanto suspenso na solução tampão, e a biomassa externa removi-da por filtração ou centrifugação. O produto de proteína conduzido em solu-ção pode ser adicionalmente purificado por etapas adicionais, ou convertidoa um pó seco por secagem por congelamento, ou precipitação.One skilled in the art will appreciate that a particularly preferred method of obtaining the desired pharmaceutically active protein or polypeptide is by extraction. Fresh young plants (eg sprouts) can be extracted to remove desired protein products from residual biomass, thereby increasing the concentration and product purity. Young plants can also be extracted in a buffered solution. For example, fresh harvested plants may be transferred into an amount of ice-cold water at a ratio of one to one by weight that has been buffered with, for example, phosphate buffer. Protease inhibitors may also be added as required. Plant tissue can be disrupted by mixing or milling vigo-roses while suspended in the buffer solution, and external biomass removed by filtration or centrifugation. The protein product conducted in solution may be further purified by further steps, or converted to a dry powder by freeze drying or precipitation.

A extração pode também ser realizada por prensagem. As plan-tas vivas podem ser extraídas por prensagem em uma prensa, ou sendo tri-turadas à medida que elas são passadas através de rolos proximamenteespaçados. Os fluidos expressos a partir das plantas trituradas são coleta-dos e processados de acordo com métodos bem-conhecidos na técnica. Aextração por prensagem permite a liberação dos produtos em uma formamais concentrada. Contudo, o rendimento total do produto pode ser maisbaixo do que se o produto fosse extraído em solução.Extraction may also be performed by pressing. Living plants can be extracted by pressing on a press, or being tripled as they are passed through closely spaced rollers. Fluids expressed from crushed plants are collected and processed according to methods well known in the art. Press extraction allows the release of products in a more concentrated form. However, the total yield of the product may be lower than if the product was extracted in solution.

As plantas jovens (por exemplo, brotos germinados), extrações,pós, preparações secas e produtos de proteína purificados, etc., podemtambém estarem na forma encapsulada com ou sem um ou mais excipientesconforme notado acima. Formas de dosagem sólidas de comprimidos, drá-geas, cápsulas, pílulas e grânulos podem ser preparadas com revestimentose invólucros, tais como revestimentos entéricos, revestimentos de liberaçãocontrolada, e outros revestimentos bem-conhecidos na técnica de formula-ção farmacêutica. Em tais formas de dosagem sólida a proteína farmacêuti-ca ativa pode ser misturada com pelo menos um diluente inerte, tal comosacarose, Iactose ou amido. Tais formas de dosagem podem também com-preender, conforme é prática normal, substâncias adicionais outras do quediluentes inertes, por exemplo, lubrificantes de comprimido e outros auxilia-res de comprimido, tais como um estearato de magnésio e celulose micro-cristalina. No caso de cápsulas, comprimidos e pílulas, as formas de dosa-gem podem também compreender agentes de tamponamento. Elas podemopcionalmente conter agentes de opacidade, e podem também serem deuma composição que elas liberam o(s) ingrediente(s) ativo(s) somente, oupreferencialmente, em uma certa parte do trato intestinal, opcionalmente, emuma maneira retardada. Exemplos de composições de encrustação que po-dem ser usadas incluem substâncias poliméricas e ceras.Young plants (eg sprouted shoots), extractions, powders, dried preparations and purified protein products, etc. may also be in encapsulated form with or without one or more excipients as noted above. Solid dosage forms of tablets, pills, capsules, pills and granules may be prepared with coatings and shells, such as enteric coatings, controlled release coatings, and other coatings well known in the art of pharmaceutical formulation. In such solid dosage forms the active pharmaceutical protein may be admixed with at least one inert diluent such as saccharose, lactose or starch. Such dosage forms may also comprise, as is normal practice, additional substances other than inert ingredients, for example tablet lubricants and other tablet adjuvants such as magnesium stearate and microcrystalline cellulose. In the case of capsules, tablets and pills, dosage forms may also comprise buffering agents. They may optionally contain opacity agents, and may also be of a composition that they release the active ingredient (s) only, or preferably, in a certain part of the intestinal tract, optionally in a delayed manner. Examples of encrusting compositions that may be used include polymeric substances and waxes.

Em outras concretizações, uma planta jovem expressando umaproteína farmaceuticamente ativa da presente invenção ou biomassa de talplanta jovem é administrada oralmente como alimento medicinal. Tais com-posições comestíveis são consumidas como produto em bruto de comer, seem uma forma sólida, ou por bebida, se na forma líquida. Em uma concreti-zação preferida, o material de planta é diretamente ingerido sem uma etapade processamento anterior, ou após preparação culinária mínima. Por e-xemplo, a proteína ou polipeptídeo farmaceuticamente ativo é expresso emum broto do qual pode ser comido diretamente. Por exemplo, a proteína éexpressa em um broto de alfafa, broto de munguba, ou broto de espinafre,ou broto de folha de alface, uma planta de ervilha jovem, etc. Em uma con-cretização alternativa, a biomassa de broto germinado é processada, e omaterial recuperado após a etapa de processamento é ingerido.In other embodiments, a young plant expressing a pharmaceutically active protein of the present invention or young plant biomass is administered orally as a medicinal food. Such edible compositions are consumed as raw foodstuffs, in solid form, or per drink if in liquid form. In a preferred embodiment, the plant material is directly ingested without prior processing step, or after minimal culinary preparation. For example, the pharmaceutically active protein or polypeptide is expressed in a bud from which it can be eaten directly. For example, the protein is expressed in an alfalfa sprout, munguba sprout, or spinach sprout, or lettuce leaf sprout, a young pea plant, etc. In an alternate embodiment, the germinated sprout biomass is processed and the material recovered after the processing step is ingested.

Métodos de processamento preferivelmente usados na presenteinvenção são métodos comumente usados na indústria de alimento e de ali-mentação. Os produtos finais de tais métodos ainda incluem uma quantidadesubstancial da proteína ou polipeptídeo farmaceuticamente ativo expresso, esão, preferivelmente, convenientemente comidos ou bebidos. O produto finalpode também ser misturado com outro alimento ou formas de alimentação,tais como sais, veículos, intensificadores de sabor, antibióticos, e similares, econsumidos na forma sólida, semi-sólida, de suspensão, de emulsão, oulíquida. Em outra concretização preferida, tais métodos incluem uma etapade conservação, tal como, por exemplo, pasteurização, cozimento, ou adiçãode agentes de conservação e de preservação.Processing methods preferably used in the present invention are methods commonly used in the food and feed industry. The end products of such methods further include a substantial amount of the expressed pharmaceutically active protein or polypeptide, and are preferably conveniently eaten or drunk. The final product may also be mixed with other food or feed forms, such as salts, carriers, flavor enhancers, antibiotics, and the like, in solid, semi-solid, suspension, emulsion, or liquid form. In another preferred embodiment, such methods include a preservation step, such as, for example, pasteurizing, baking, or adding preserving and preserving agents.

Qualquer planta é usada e processada na presente invençãopara produzir matéria de planta comível ou bebível. A quantidade de proteí-na farmaceuticamente ativa em uma preparação de broto comível ou bebívelpode ser testada por métodos padrões na técnica, por exemplo, eletroforesede gel, Elisa, ou análise de mancha de Western, usando-se um anticorpoespecífico para a proteína. Esta determinação pode ser usada para padroni-zar a quantidade de proteína ingerida. Por exemplo, a quantidade de proteí-na terapeuticamente ativa em um suco de broto determinado e regulado, porexemplo, por mistura de bateladas de produto tendo níveis eficientes de pro-teína de modo que a quantidade de suco a ser bebida para ingerir uma dosesimples pode ser padronizada. O uso de um ambiente regulável contido deacordo com a presente invenção, contudo, deve minimizar a necessidade deefetuar tais procedimentos de padronização.Any plant is used and processed in the present invention to produce edible or drinkable plant matter. The amount of pharmaceutically active protein in an edible or drinkable sprout preparation can be tested by standard methods in the art, for example, gel electrophoresis, Elisa, or Western blot analysis using a protein-specific antibody. This determination can be used to standardize the amount of protein ingested. For example, the amount of therapeutically active protein in a determined shoot juice is regulated, for example, by mixing batches of product having efficient protein levels so that the amount of juice to be drunk to ingest a single dose may be be standardized. Use of an adjustable environment contained in accordance with the present invention, however, should minimize the need to perform such standardization procedures.

Uma proteína ou polipeptídeo farmaceuticamente ativo produzi-do em uma planta jovem (por exemplo, em um broto de semente) e comidopor um hospedeiro, é absorvido pelo sistema digestivo. Uma vantagem daingestão de um broto germinado ou preparação de broto germinado, particu-larmente brotos intactos ou biomassa de broto que foram somente minima-mente processados, é proporcionar encapsulamento ou seqüestro da proteí-na em células da planta. Desse modo, a proteína pode receber pelo menosalguma proteção de digestão no trato digestivo superior antes de alcançar ointestino, e uma proporção mais alta de ativo seria disponível para percep-ção.A pharmaceutically active protein or polypeptide produced in a young plant (for example in a seedling) and eaten by a host is absorbed by the digestive system. An advantage of ingesting a sprouted sprout or preparation of sprouted sprout, particularly intact sprouts or sprout biomass that has only been minimally processed, is to provide protein encapsulation or sequestration in plant cells. Thus, the protein may receive at least some digestive protection in the upper digestive tract before reaching the intestine, and a higher proportion of active would be available for perception.

As composições farmacêuticas da presente invenção podem seradministradas terapêutica ou profilaticamente. Em certas concretizações pre-feridas, as composições podem ser usadas para tratar ou prevenir (por e-xemplo, para retardar começo de) uma doença. Por exemplo, qualquer indi-víduo que sofre de uma doença, ou que está em risco de desenvolver umadoença, pode ser tratado. Será apreciado que um indivíduo pode ser consi-derado em risco de desenvolver uma doença sem ter sido diagnosticadocom quaisquer sintomas da doença. Por exemplo, se o indivíduo tem ummarcador genético particular identificado como sendo associado com riscoaumentado de desenvolver uma doença particular, este indivíduo será con-siderado em risco de desenvolver a doença. Similarmente, se membros deuma família de indivíduos foram diagnosticados com uma doença particular,por exemplo, câncer, o indivíduo pode ser considerado estar em risco dedesenvolver esta doença.The pharmaceutical compositions of the present invention may be administered therapeutically or prophylactically. In certain preferred embodiments, the compositions may be used to treat or prevent (e.g. to delay the onset of) a disease. For example, any individual suffering from a disease or at risk of developing a disease can be treated. It will be appreciated that an individual may be considered at risk of developing a disease without having been diagnosed with any symptoms of the disease. For example, if the individual has a particular genetic marker identified as being associated with an increased risk of developing a particular disease, that individual will be considered at risk of developing the disease. Similarly, if members of a family of individuals have been diagnosed with a particular disease, for example cancer, the individual may be considered to be at risk of developing this disease.

As formas de dosagem líquida para administração oral incluem,mas não estão limitadas a, emulsões farmaceuticamente aceitáveis, micro-emulsões, soluções, suspensões, xaropes e elixires. Em adição as proteínaou polipeptídeo de interesse, as formas de dosagem líquida podem conterdiluentes inertes comumente usados na técnica, tais como, por exemplo,água ou outros solventes, agentes de solubilização e emulsificantes, taiscomo álcool etílico, álcool isopropílico, carbonato de etila, acetato de etila,álcool benzílico, benzoato de benzila, propileno glicol, 1,3-butileno glicol, di-metilformamida, óleos (em particular, óleo de semente de algodão, óleo deamendoim, óleo de milho, óleo de germe, óleo de oliva, óleo de rícino, e óleode gergelim), glicerol, álcool tetrahidrofurano, polietileno glicóis e ésteres deácido graxo de sorbitano, e misturas destes. Além dos diluentes inertes, ascomposições orais podem também incluir adjuvantes, tais como agentes deumedecimento, agentes emulsificantes e agentes de suspensão, agentesadoçantes, aromatizantes e de perfume.Liquid dosage forms for oral administration include, but are not limited to, pharmaceutically acceptable emulsions, microemulsions, solutions, suspensions, syrups and elixirs. In addition to the proteins or polypeptide of interest, the liquid dosage forms may be inert conditilents commonly used in the art, such as, for example, water or other solvents, solubilizing agents and emulsifiers, such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl carbonate, acetate. ethylene, benzyl alcohol, benzyl benzoate, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, dimethylformamide, oils (in particular cottonseed oil, deamendoim oil, corn oil, germ oil, olive oil, castor oil, and sesame oil), glycerol, tetrahydrofuran alcohol, polyethylene glycols and sorbitan fatty acid esters, and mixtures thereof. In addition to inert diluents, oral compositions may also include adjuvants such as wetting agents, emulsifying and suspending agents, sweetening, flavoring and perfume agents.

As composições para administração retal ou vaginal são preferi-velmente supositórios que podem ser preparados pela mistura das composi-ções desta invenção com excipientes ou veículos não-irritantes adequados,tais como manteiga de cacau, polietileno glicol, ou uma cera de supositórioque são sólidos à temperatura ambiente, mas líquidos na temperatura docorpo e, portanto, derretem no reto ou cavidade vaginal, e liberam a proteínaativa.Compositions for rectal or vaginal administration are preferably suppositories which may be prepared by mixing the compositions of this invention with suitable non-irritating excipients or carriers, such as cocoa butter, polyethylene glycol, or a suppository wax which are solid to at room temperature, but liquids at body temperature and therefore melt in the rectum or vaginal cavity and release the proteinative.

As formas de dosagem para administração tópica ou transder-mal de uma composição farmacêutica desta invenção incluem ungüentos,pastas, cremes, loções, géis, pós, soluções, pulverizações, inalantes ou em-plastros. A proteína ativa, ou preparação desta, é misturada sob condiçõesestéreis com um veículo farmaceuticamente aceitável e quaisquer conser-vantes ou tampões necessários conforme pode ser requerido. Formulaçãooftálmica, gotas no ouvido e gotas no olho são também contempladas comoestando dentro do escopo desta invenção. Adicionalmente, a presente in-venção contempla o uso de emplastros transdermais, que têm a vantagemadicional de proporcionar distribuição controlada de uma proteína farmaceu-ticamente ativa ao corpo. Tais formas de dosagem podem ser produzidaspor suspensão ou dispensa da proteína farmaceuticamente ativa no meiocorreto. Intensificadores de absorção podem também serem usados paraaumentar o fluxo de proteína farmaceuticamente ativa através da pele. Ataxa pode ser controlada, ou pela provisão de uma membrana de controle detaxa, ou pela dispersão da proteína farmaceuticamente ativa em uma matrizde polímero ou gel.Dosage forms for topical or transdermal administration of a pharmaceutical composition of this invention include ointments, pastes, creams, lotions, gels, powders, solutions, sprays, inhalants or plasters. The active protein, or preparation thereof, is mixed under sterile conditions with a pharmaceutically acceptable carrier and any necessary preservatives or buffers as may be required. Phthalmic formulation, ear drops and eye drops are also contemplated as being within the scope of this invention. Additionally, the present invention contemplates the use of transdermal patches, which have the traditional advantage of providing controlled distribution of a pharmaceutically active protein to the body. Such dosage forms may be produced by suspending or dispensing the pharmaceutically active protein in the meiocorrect. Absorption enhancers may also be used to increase the flow of pharmaceutically active protein through the skin. The rate may be controlled by either providing a detachable control membrane or by dispersing the pharmaceutically active protein into a polymer matrix or gel.

As composições são administradas em tais quantidades e por taltempo conforme é necessário para alcançar o resultado desejado. Conformedescrito acima, em certas concretizações da presente invenção, uma "quan-tidade terapeuticamente eficaz" de uma composição farmacêutica é aquelaquantidade eficaz para tratamento, atenuação, ou prevenção de uma doençaem um hospedeiro. Desse modo, a "quantidade eficaz para tratar, atenuarou prevenir doença", conforme usado aqui, se refere a uma quantidade não-tóxica, mas suficiente, da composição farmacêutica para tratar, atenuar ouprevenir doença em qualquer hospedeiro. Como um exemplo, a "quantidadeterapeuticamente eficaz" pode ser uma quantidade para tratar, atenuar ouprevenir diabetes.The compositions are administered in such amounts and such time as is necessary to achieve the desired result. As described above, in certain embodiments of the present invention, a "therapeutically effective amount" of a pharmaceutical composition is that amount effective for treating, attenuating, or preventing a disease in a host. Thus, the "effective amount to treat, attenuate or prevent disease" as used herein refers to a non-toxic but sufficient amount of the pharmaceutical composition to treat, alleviate or prevent disease in any host. As an example, the "therapeutically effective amount" may be an amount to treat, alleviate or prevent diabetes.

A quantidade exata requerida variará de indivíduo para indiví-duo, dependendo da espécie, idade e condições gerais do indivíduo, do es-tágio da doença, a mistura farmacêutica particular, seu modo de administra-ção, e similares. Plantas jovens (por exemplo, brotos germinados) da inven-ção e/ou preparações de proteína destas são preferivelmente formuladas emforma de unidade de dosagem para facilidade de administração e uniformi-dade de dosagem. A expressão "forma de unidade de dosagem", conformeaqui usada, se refere a uma unidade fisicamente distinta de proteína farma-ceuticamente ativa apropriada para o paciente a ser tratado. Será compre-endido, contudo, que o uso diário total das composições da presente inven-ção são preferivelmente decididos por um médico atendente dentro do esco-po do julgamento médico. O nível de dose terapeuticamente eficaz específi-co para qualquer paciente particular ou organismo dependerá de uma varie-dade de fatores, incluindo a enfermidade sendo tratada e a severidade daenfermidade; da atividade do composto específico empregado; da composi-ção específica empregada; da idade, peso corpóreo, saúde geral, sexo dopaciente, dieta do paciente, condições farmacocinéticas do paciente, dotempo de administração, rota de administração e taxa de excreção do com-posto específico empregado; da duração do tratamento; drogas usadas emcombinação ou coincidental com o composto específico empregado; e fato-res similares bem-conhecidos nas técnicas médicas.The exact amount required will vary from individual to individual, depending on the individual's species, age and general condition, disease stage, particular pharmaceutical mixture, mode of administration, and the like. Young plants (e.g. germinated shoots) of the invention and / or protein preparations thereof are preferably formulated in unit dosage form for ease of administration and uniformity of dosage. The term "dosage unit form" as used herein refers to a physically distinct unit of pharmaceutically active protein appropriate for the patient to be treated. It will be understood, however, that the total daily use of the compositions of the present invention is preferably decided by a attending physician within the scope of medical judgment. The therapeutically effective dose level specific to any particular patient or organism will depend on a variety of factors, including the disease being treated and the severity of the disease; the activity of the specific compound employed; the specific composition employed; age, body weight, general health, patient sex, patient diet, patient pharmacokinetic conditions, time of administration, route of administration, and excretion rate of the specific compound employed; the duration of treatment; drugs used in combination or coincidental with the specific compound employed; and similar factors well known in the medical arts.

Será também apreciado que as composições farmacêuticas da presente in-venção podem ser empregadas em terapias de combinação, isto é, as com-posições farmacêuticas podem ser administradas concorrentemente com,antes de, ou subseqüente a um ou mais outros terapêuticos desejados, ouprocedimentos médicos. A combinação particular de terapias (terapêuticosou procedimentos) para empregar em um regime de combinação levará emconta compatibilidade dos terapêuticos e/ou procedimentos desejados, e oefeito terapêutico desejado a ser alcançado. Também será apreciado que asterapias empregadas podem alcançar um efeito desejado para a mesma en-fermidade (por exemplo, um composto da invenção pode ser administradoconcorrentemente com outro agente anticâncer), ou eles podem alcançarefeitos diferentes.KitsIt will also be appreciated that the pharmaceutical compositions of the present invention may be employed in combination therapies, that is, the pharmaceutical compositions may be administered concurrently with, prior to or subsequent to one or more other desired therapies, or medical procedures. The particular combination of therapies (therapies or procedures) to employ in a combination regimen will take into account compatibility of the desired therapies and / or procedures, and the desired therapeutic effect to be achieved. It will also be appreciated that asterapies employed may achieve a desired effect for the same disease (for example, a compound of the invention may be administered concurrently with another anticancer agent), or they may achieve different effects.

Em ainda outro aspecto, a presente invenção também propor-ciona um envoltório ou kit incluindo plantas jovens vivas (por exemplo, brotosgerminados) da presente invenção, ou preparações, extratos, ou composi-ções farmacêuticas contendo a proteína ou polipeptídeo farmaceuticamenteativo expresso pelas plantas jovens em um ou mais recipientes preenchidoscom um ou mais dos ingredientes das composições farmacêuticas da inven-ção. Em certas concretizações, o envoltório ou kit farmacêutico inclui umagente terapêutico aprovado adicional para uso como uma terapia de com-binação. Opcionalmente associado com tal(is) recipiente(s) pode estar umaviso na forma prescrita por uma agência governamental que regula a fabri-cação, uso ou venda de produtos farmacêuticos, com avisos que refletemaprovação pela agência de fabricação, uso ou venda para administraçãohumana.In yet another aspect, the present invention also provides a wrapper or kit including live young plants (e.g. germinated shoots) of the present invention, or pharmaceutical preparations, extracts, or compositions containing the pharmaceutically active protein or polypeptide expressed by the young plants. in one or more containers filled with one or more of the ingredients of the pharmaceutical compositions of the invention. In certain embodiments, the pharmaceutical wrap or kit includes an additional approved therapeutic agent for use as a combination therapy. Optionally associated with such container (s) may be a notice in the form prescribed by a government agency that regulates the manufacture, use, or sale of pharmaceutical products, with notices reflecting approval by the manufacturing, use, or sale agency for human administration.

A presente invenção envolve a purificação e escala proporciona-da da produção de proteínas farmacêuticas de plantas jovens (por exemplo,brotos germinados) usando qualquer de uma variedade de sistemas de ex-pressão de planta, mais preferivelmente sistemas de expressão de plantaviral (isto é, sistemas incluindo um componente viral). Kits são providos queincluem cada proteína em um kit diagnóstico para doenças genéticas e imu-nológicas. Em uma concretização preferida, a presente invenção proporcio-na kits tendo amostras testes de proteínas biológicas e reagentes para testara presença de anticorpos em um soro do paciente para aquelas proteínasbiológicas. Por exemplo, o kit pode proporcionar IA-2 e GAD e reagentespara testar a presença de quantidades em excesso de anticorpos para estasproteínas em um soro do paciente, uma indicação clara da presença ou de-senvolvimento de diabetes tipo 1.The present invention involves the purification and scale provided of the production of pharmaceutical protein from young plants (e.g. germinated shoots) using any of a variety of plant expression systems, more preferably plantaviral expression systems (i.e. , systems including a viral component). Kits are provided that include each protein in a diagnostic kit for genetic and immunological diseases. In a preferred embodiment, the present invention provides kits having biological protein assay samples and reagents for testing the presence of antibodies in a patient serum for those biological proteins. For example, the kit may provide IA-2 and GAD and reagents for testing for the presence of excess amounts of antibodies to these proteins in a patient's serum, a clear indication of the presence or development of type 1 diabetes.

A presente invenção pode ser estendida para proporcionar rea-gentes de diagnóstico na forma de um kit. Como um exemplo não-limitativo,as proteínas insulinas, GAD e IA-2, associadas com a reação auto-imune emdiabetes, podem ser providas como formulações orais e administradas parainduzir tolerância oral a estas proteínas. Alternativamente, uma ou mais pro-teínas terapêuticas podem ser providas em uma formulação injetável, ouvacina para administração. De acordo com concretizações preferidas, dosesfarmacêuticas ou instruções destas são providas no kit para administração aum indivíduo diagnosticado com uma doença, por exemplo, um indivíduodiabético, ou um indivíduo em risco de desenvolver uma doença, por exem-plo, diabetes tipo 1.The present invention may be extended to provide diagnostic reagents in the form of a kit. As a non-limiting example, the insulin proteins GAD and IA-2, associated with the autoimmune reaction in diabetes, may be provided as oral formulations and administered to induce oral tolerance to these proteins. Alternatively, one or more therapeutic proteins may be provided in an injectable formulation, Ouvacin for administration. According to preferred embodiments, pharmaceutical doses or instructions thereof are provided in the kit for administration to an individual diagnosed with a disease, for example, a diabetic individual, or an individual at risk of developing a disease, for example, type 1 diabetes.

EquivalentesEquivalents

Os exemplos representativos que se seguem são pretendidospara ajudar a ilustrar a invenção, e não são pretendidos para, nem devemser construídos para limitar o escopo da invenção. De fato, várias modifica-ções da invenção e muitas concretizações adicionais destas, em adição à-quelas mostradas e descritas aqui, tornar-se-ão aparentes àqueles versadosna técnica a partir dos conteúdos totais deste documento, incluindo os e-xemplos que se seguem e as referências à literatura científica e de patenteaqui citada. Deve adicionalmente ser apreciado que os conteúdos daquelasreferências citadas são incorporados aqui por referência para ajudar a ilus-trar o estado da técnica. Os exemplos seguintes contêm informação, exem-plificação e guia adicional importantes, que podem ser adaptadas à práticadesta invenção em suas várias concretizações, e os equivalentes destas.The following representative examples are intended to help illustrate the invention, and are not intended to, nor should be construed to limit the scope of the invention. Indeed, various modifications of the invention and many additional embodiments thereof, in addition to those shown and described herein, will become apparent to those skilled in the art from the full contents of this document, including the following examples. and references to the scientific and patent literature cited herein. It should further be appreciated that the contents of those cited references are incorporated herein by reference to help illustrate the state of the art. The following examples contain important additional information, exemplification, and guidance that may be adapted to the practice of this invention in its various embodiments, and the equivalents thereof.

ExemplosExamples

Exemplo 1: Produção de Proteínas ou Polipeptídeos Farmacêuticos em Bro-tos Transgênicos Preparados por Transformação de AgrobacteriumExample 1: Production of Pharmaceutical Proteins or Polypeptides in Transgenic Broilers Prepared by Agrobacterium Transformation

Sementes de plantas transformadas por Agrobacterium são co-lhidas, secadas, limpas e testadas para viabilidade e presença de materialgenético desejado. O estoque de semente é armazenado sob condições a-propriadas até uso. No tempo de uso, quantidades apropriadas de sementessão imersas em água contendo uma quantidade de agente de esterilizaçãode superfície (por exemplo, Clorox) por 20 minutos a 4 horas. As sementessão espalhadas em uma superfície planas de bandejas, que contêm provi-sões de apoio de crescimento e drenagem de água. As bandejas contendoas sementes são postas em prateleiras no ambiente regulável contido sobtemperatura controlada, acesso de iluminação, circulação de ar, suprimentode água, e drenagem. As bandejas são enevoadas com água de enevoado-res equipados com reguladores automáticos por um a 30 minutos em inter-valos de 30 minutos a quatro horas, suficiente para manter as sementes ú-midas. O excesso de umidade drena através dos furos nas bandejas emdrenos na base do ambiente.Agrobacterium-transformed plant seeds are harvested, dried, cleaned and tested for viability and the presence of desired genetic material. Seed stock is stored under proper conditions until use. At time of use, appropriate amounts of seeds are immersed in water containing an amount of surface sterilizing agent (e.g., Chlorox) for 20 minutes to 4 hours. The seeds are scattered on a flat surface of trays, which contain growth support and water drainage provisions. Seed trays are placed on shelves in the adjustable environment contained controlled temperature, lighting access, air circulation, water supply, and drainage. The trays are misted with water from foggers equipped with automatic regulators for one to 30 minutes at intervals of 30 minutes to four hours, enough to keep the seeds moist. Excess moisture drains through the holes in the trays and drains at the base of the room.

As sementes são permitidas germinar e se desenvolver sobcondições controladas. As sementes são incubadas por cerca de dois asquatorze dias antes da colheita e processamento. Em algum ponto durante oprocesso de incubação, de quatro horas a sete dias de colher, as sementessão expostas a condições ambientais que causam a indução de uma se-qüência de promotor de DNA introduzida ou inerente que causa um aumentona síntese de uma ou mais proteínas desejadas nos tecidos do broto degerminação. Um aumento transiente na temperatura de incubação de cercade 30°C a cerca de 37°C para causar indução de um promotor de choque decalor.The seeds are allowed to germinate and develop under controlled conditions. The seeds are incubated for about two fourteen days before harvesting and processing. At some point during the incubation process, from four hours to seven days of harvesting, seeds are exposed to environmental conditions that induce an inherent or introduced DNA promoter sequence that causes an increase in the synthesis of one or more desired proteins. in the tissues of the germinating bud. A transient increase in incubation temperature from about 30 ° C to about 37 ° C to cause induction of a heat shock promoter.

Após incubação dos brotos por dois a quatorze dias, os brotossão colhidos pelo movimento das bandejas individuais em uma facilidade deprocessamento em uma correia transportadora. Os brotos colhidos são pro-cessados por extração em inibidores de protease contendo solução tampo-nada de fosfato. Os brotos são quebrados por mistura vigorosa ou moagemenquanto suspensos na solução tampão e a biomassa extraída removida porcentrifugação.After incubation of the shoots for two to fourteen days, the shoots are harvested by moving the individual trays in a ease of processing on a conveyor belt. Harvested shoots are processed by extraction into protease inhibitors containing phosphate buffered solution. The shoots are broken by vigorous mixing or grinding while suspended in the buffer solution and the extracted biomass removed by centrifugation.

Exemplo 2: Produção de Proteínas ou Polipeptídeos Farmacêuticos em Bro-tos Germinados Transientemente Infectados por um Vírus de PlantasExample 2: Production of Pharmaceutical Proteins or Polypeptides in Transiently Germinated Broaches Infected by a Plant Virus

Sementes de plantas desejadas são obtidas de um contrato decultivador comercial como sementes tipo selvagem. O estoque de semente éarmazenado sob condições apropriadas de temperatura, umidade, sanitari-zação, e segurança até uso. No tempo de uso, quantidades apropriadas desementes são imersas em água e incubadas em bandejas conforme descritoacima sob condições controladas.Desired plant seeds are obtained from a commercial cultivator contract as wild type seeds. Seed stock is stored under appropriate conditions of temperature, humidity, sanitation, and safety until use. At time of use, appropriate amounts of seed are immersed in water and incubated in trays as described above under controlled conditions.

Após incubação por dois a quatorze dias, os brotos germinadossão pulverizados com uma solução contendo um vírus que abriga um trans-gene, e adicionalmente ou simultaneamente tratado com um material quecausa abrasão mecânica do tecido de folha de planta. Neste exemplo, asfolhas são abradadas com uma pulverização de partículas abrasivas conten-do ar. O vírus é permitido infectar sistemicamente as plantas por um períodoapropriado; de cerca de um a cerca de dez dias, e a expressão da proteínaheteróloga desejada é monitorada.After incubation for two to fourteen days, the germinated shoots are sprayed with a solution containing a transgene-harboring virus, and additionally or simultaneously treated with a material which causes mechanical abrasion of the plant leaf tissue. In this example, the sheets are closed with a spray of abrasive particles containing air. The virus is allowed to systemically infect plants for an appropriate period; from about one to about ten days, and expression of the desired heterologous protein is monitored.

Após infecção dos brotos por um a dez dias, os brotos são colhi-dos conforme descrito no Exemplo 1 acima.After infection of the shoots for one to ten days, the shoots are harvested as described in Example 1 above.

Exemplo 3: Expressão de Proteínas Associadas com Diabetes e Hormôniode Crescimento Humano de Vetores Virais (AvA4) em Plantas NicotianaBenthamianaExample 3: Expression of Protein Associated with Diabetes and Human Viral Vector Growth Hormone (AvA4) in NicotianaBenthamian Plants

Diabetes juvenil ou tipo 1 que começam cedo é uma doença queafeta crianças, adolescentes e adultos jovens. Células de ilha beta do siste-ma endócrino pancreático produzem insulina em resposta ao sinal metabóli-co de alta glicose no sangue. A etiologia subjacente da doença é o ataque edestruição das células de ilha beta pelo sistema imune do próprio corpo.Juvenile or type 1 diabetes that begins early is a disease that affects children, adolescents and young adults. Beta-island cells from the pancreatic endocrine system produce insulin in response to the metabolic signal of high blood glucose. The underlying etiology of the disease is the attack and destruction of beta island cells by the body's own immune system.

Os indivíduos com diabetes tipo 1 produzem anticorpos contrapelo menos três proteínas que são normalmente encontradas em todos osindivíduos, isto é, insulina, ácido glutâmico decarboxilase (GAD), e proteínasimilar à tirosina-fosfatase IA-2 (Leslie et al., Diabetologia (1999) 42:30-14).Auto-anticorpos a IA-21 e proteínas de GAD são encontrados em 50% a75% de pacientes de diabetes tipo 1 antes do começo da doença. Em adi-ção o aparecimento de auto-anticorpos contra estas proteínas aparente-mente normais ocorre 7 a 8 anos adiante do começo dos sintomas clássicosassociados com diabetes tipo 1.Individuals with type 1 diabetes produce antibodies against at least three proteins that are normally found in all subjects, namely insulin, glutamic acid decarboxylase (GAD), and protein tyrosine phosphatase IA-2 (Leslie et al., Diabetologia (1999). ) 42: 30-14). IA-21 autoantibodies and GAD proteins are found in 50% to 75% of type 1 diabetes patients before disease onset. In addition, autoantibodies against these apparently normal proteins appear 7 to 8 years after the onset of classic symptoms associated with type 1 diabetes.

Auto-antígenos tais como insulina, GAD e IA-2 são úteis na in-dução de pelo menos um grau de tolerância oral a estas proteínas em indiví-duos susceptíveis, e previnem ou reduzem o dano a células de ilha, que re-sulta no desenvolvimento de diabetes. Camundongos não-obesos diabéticos(NOD) desenvolvem espontaneamente uma forma auto-imune de diabetes(Zahang, et al., Proc. Nati Acad. Sei. USA (1991) 88:10252-10256). O geneque codifica insulina humana foi fundido com o gene de subunidade B detoxina de cólera e o construto resultante expresso em plantas de batatatransgênicas. Quando estas plantas foram alimentadas aos camundongosNOD1 os animais mostraram uma redução substancial na inflamação da ilhapancreática e um retardo na progressão de diabetes (Arakawa et al., Nat.Biotecnoi (1998) 16:934-936. A proteína de GAD foi também expressa emplantas de batata. Estas batatas transgênicas, quando alimentadas aos ca-mundongos de NOD1 também ou previnem ou significantemente retardam ocomeço de diabetes após 40 semanas (Ma et al., Nature Medicine (1997)3:793-796).Autoantigens such as insulin, GAD and IA-2 are useful in inducing at least a degree of oral tolerance to these proteins in susceptible individuals, and prevent or reduce damage to island cells, which results. in the development of diabetes. Nonobese diabetic mice (NOD) spontaneously develop an autoimmune form of diabetes (Zahang, et al., Proc. Nati Acad. Sci. USA (1991) 88: 10252-10256). The gene encoding human insulin was fused to the cholera detoxin B subunit gene and the resulting construct expressed in batatatransgenic plants. When these plants were fed to NOD1 mice the animals showed a substantial reduction in pancreatic island inflammation and a delay in the progression of diabetes (Arakawa et al., Nat.Biotecnoi (1998) 16: 934-936. GAD protein was also expressed in plants These transgenic potatoes, when fed to NOD1 mice also either prevent or significantly delay the onset of diabetes after 40 weeks (Ma et al., Nature Medicine (1997) 3: 793-796).

Neste exemplo, certas condições não-limitantes para expressãoe recuperação de GAD e IA-2 de plantas são descritas. A produção de maté-ria prima e proteínas ocorre em dois estágios: 1) pequena escala (quantida-des em mg) para estudos preliminares em animais; e 2) média escala (quan-tidades em grama) para ensaios clínicos.In this example, certain non-limiting conditions for expression and recovery of GAD and IA-2 from plants are described. The production of raw materials and proteins occurs in two stages: 1) small scale (mg quantities) for preliminary animal studies; and 2) medium scale (quantities in grams) for clinical trials.

Estabilidade de Teste e Movimento: Para conduzir estabilidade viral e testesde movimento, pequenas quantidades de cado construto são sintetizadas.Cado construto contém um promotor de polimerase de RNA T7 ou SP6 fun-dido ao término 5' exato de RNA genômico viral, e um local de restrição úni-co na extremidade 3' que é usado para Iinearizar o plasmídeo antes detranscrição in vitro. A polimerase de RNA T7 ou SP6 então gera transcriçõesde fuga, que são usadas para inocular plantas. As plantas são inoculadasmecanicamente em dois estágios de folha, por fricção branda do inoculumna superfície da folha na presença de um agente abrasivo, tal como pó decarborundum (grão-320; Fisher, Pittsburgh, PA). Cinco a dez plantas sãoinoculadas por construto e 1-2 1g de cada transcrição de RNA é usada porinoculação. As plantas são monitoradas para severidade de sintomas, difu-são de vírus através de toda a planta, e recuperação de produto. Em 0-15dias pós-infecção (dpi), amostras de folha de amostras de folha infectadassão colhidas para avaliar a presença de IA-2 e GAD recombinante de tama-nho total. Uma porção do material colhido (10 folhas) é congelada a -80°C eretida como um inoculum de semente para a escala de produção subse-qüente de construtos selecionadas. O restante do tecido é processado ime-diatamente.Test and Movement Stability: To conduct viral stability and movement tests, small amounts of each construct are synthesized. Each construct contains a T7 or SP6 RNA polymerase promoter fused to the exact 5 'terminus of viral genomic RNA, and a site unique 3 'end restriction restriction which is used to deinitiate the plasmid prior to in vitro transcription. The T7 or SP6 RNA polymerase then generates escape transcripts, which are used to inoculate plants. Plants are mechanically inoculated into two leaf stages by gently rubbing the inoculum on the leaf surface in the presence of an abrasive agent such as decarborundum powder (320-grain; Fisher, Pittsburgh, PA). Five to ten plants are inoculated per construct and 1-2 1g of each RNA transcription is used per inoculation. Plants are monitored for symptom severity, virus diffusion throughout the plant, and product recovery. At 0-15 days post infection (dpi), leaf samples from infected leaf samples are collected to assess the presence of full-size recombinant IA-2 and GAD. A portion of the harvested material (10 leaves) is frozen at -80 ° C and retained as a seed inoculum for the subsequent production scale of selected constructs. The rest of the tissue is processed immediately.

Em 15-20 dias pós infecção (dpi), IA-2 e GAD recombinante sãorecuperados. O procedimento é otimizado para recuperar quantidades óti-mas de produto de alta pureza (90-95% de pureza). Uma vez que os produ-tos com o tamanho esperado são recuperados e identidade sorológica (re-conhecida por anticorpos específicos usando Westernblot e ELISA) determi-nada, a estabilidade dos construtos é testada por três passagens em plantassaudáveis. Problemas com montagem, recuperação ou estabilidade de vírusrecombinante com proteínas na faixa de tamanho empregada são controla-dos no nível de seqüência de nucleotídeo ou seqüência de amino ácido pelamudança das condições de infecção, ou pelo uso de uma planta hospedeiraalternativa.At 15-20 days post infection (dpi), IA-2 and recombinant GAD are recovered. The procedure is optimized to recover optimal amounts of high purity product (90-95% purity). Once products of the expected size are recovered and serological identity (known by specific antibodies using Westernblot and ELISA) is determined, the stability of the constructs is tested by three passages in audible plants. Problems with assembly, retrieval, or stability of recombinant protein viruses in the size range employed are controlled at the nucleotide sequence or amino acid sequence level by changing infection conditions, or by using an alternate host plant.

Estabelecimento de Lote de Semente e Procedimento para Produção deMédia Escala: Quando o estágio 1 é completado, uma pequena quantidade(100 nl) de transcrições sintetizadas in vitro dos construtos recombinantes épreparada e usada para inocular 10 plantas. Dentro de 10-12 dias após ino-culação, as folhas são colhidas, testadas para a presença de GAD ou IA-2por Westernblot, e armazenadas a -70°C como material de semente. Umaporção deste material (3-4) é usada para inocular 150-200 plantas (1-2 kg detecido fresco). Quinze a vinte dias após inoculação, proteína recombinante érecuperada e usada para estudos funcionais. Uma média de 60 mg de pro-duto por batelada é esperada.Seed Batch Establishment and Medium Scale Production Procedure: When stage 1 is completed, a small amount (100 nl) of in vitro synthesized transcripts of the recombinant constructs are prepared and used to inoculate 10 plants. Within 10-12 days after inoculation, the leaves are harvested, tested for GAD or IA-2 by Westernblot, and stored at -70 ° C as seed material. A portion of this material (3-4) is used to inoculate 150-200 plants (1-2 kg fresh detained). Fifteen to twenty days after inoculation, recombinant protein is recovered and used for functional studies. An average of 60 mg of product per batch is expected.

Inoculacão de Planta e Recuperação de Produto: Transcrições in vitro devírus recombinante contendo GAD e IA-2 são sintetizadas usando-se polime-rase de RNA T7 e DNA de plasmídeo purificado. As transcrições são cober-tas usando-se o análogo de estrutura de cobertura de RNA m7G(5)ppp(5)G.Para inoculação, uma mistura de produtos de transcrição in vitro é aplicadaàs folhas das plantas hospedeiras-alvos após abradagem da superfície dafolha com carborundum e friccionando brandamente na superfície da folhapara espalhar o inoculum e, adicionalmente, abradar a superfície. A pureza eatividade da planta que produziu IA-1 e GAD são testadas. A capacidade deligação de anticorpo dos antígenos produzidos na planta é testada por ELI-SA durante e após purificação das proteínas.Plant Inoculation and Product Recovery: In vitro recombinant transcripts containing GAD and IA-2 are synthesized using T7 RNA polymerase and purified plasmid DNA. Transcriptions are covered using the m7G (5) ppp (5) G. RNA cover structure analog. For inoculation, a mixture of in vitro transcription products is applied to the leaves of the target host plants after surface abradation. leaf with carborundum and rubbing gently on the leaf surface to spread the inoculum and additionally flatten the surface. The purity and activity of the plant that produced IA-1 and GAD are tested. The antibody deletion capacity of plant-produced antigens is tested by ELI-SA during and after protein purification.

Expressão de Proteína em Nicotiana Benthamiana: Para expressar proteínasde comprimento total em plantas infectadas por vírus, nós usamos uma a-proximação de complementação funcional para expressar proteína fluores-cente verde (GFP) de medusa em plantas N. benthamiana (figura 4). Duran-te passagens planta a planta, a quantidade de vírus de mosaico de Alfafa(Av)/GFP no tecido infectado diminui gradualmente e após a terceira transfe-rência, somente Av/A4 foi detectável. (Esta é uma vantagem de um ponto devista de segurança ambiental). Usando-se esta aproximação, nós podemosexpressar uma média de 100 pg de GFP por grama de tecido fresco. Umcomponente importante deste sistema, vírus de mosaico de Alfafa de CP, éúnico em sua capacidade de encapsidatar os RNAs genômicos de vírus não-relacionados em partículas infecciosas no hospedeiro infectado. Esta capa-cidade única do vírus de mosaico de Alfafa de CP é explorada para projetarvetores híbridos que especificamente objetivam espécie de colheita selecio-nada.Nicotiana Benthamiana Protein Expression: To express full-length proteins in virus-infected plants, we used a functional complementation approximation to express green fluorescent jellyfish protein (GFP) in N. benthamiana plants (Figure 4). During plant-by-plant passages, the amount of Alfalfa (Av) / GFP mosaic virus in the infected tissue gradually decreases and after the third transfer, only Av / A4 was detectable. (This is an advantage of a point-of-view environmental safety) Using this approach, we can express an average of 100 pg of GFP per gram of fresh tissue. An important component of this system, CP Alfalfa Mosaic Virus, is unique in its ability to encapsulate unrelated virus genomic RNAs into infectious particles in the infected host. This unique capacity of the CP Alfalfa mosaic virus is exploited to design hybrid vectors that specifically target select-nothing crop species.

A expressão de GFP recombinante em plantas Nicotiana ben-thamiana inoculadas com Av/A4 e Av/A4GFP foi analisada por Manchamen-to Western (ver figura 3). Extratos de proteína de folhas infectadas sistemati-camente conforme descrito aqui foram separados por eletroforese em 12%de gel SDS-poliacrilamida, transferidos para uma membrana de nitrocelulo-se, e reagidos com anticorpos específicos de proteína. Vírus de mosaico deAlfafa de CP-anticorpos específicos reconheceram a proteína de tamanhoesperado (24,0 kD) em plantas inoculadas com Av/A4, ou com a mistura deAv/A4 e Av/A4GFP. Os anticorpos específicos de GFP reconhecem proteínasomente em extratos de plantas inoculadas com a mistura de Av/A4 eAv/A4GFP. Os anticorpos específicos de GFP não reagem com quaisquerproteínas em plantas inoculadas com somente Av/A4. Nem vírus de mosaicode Alfafa de CP, nem anticorpos específicos de GFP, reagem com qualquerproteína em extratos de plantas inoculadas com Av/GFP somente, sugerindoa falta de movimento sistêmico.Recombinant GFP expression in Av / A4 and Av / A4GFP-inoculated Nicotiana ben-thamiana plants was analyzed by Manchamen-to Western (see Figure 3). Protein extracts from systematically infected leaves as described herein were electrophoresed on 12% SDS-polyacrylamide gel, transferred to a nitrocellular membrane, and reacted with protein-specific antibodies. Alfalfa mosaic viruses of specific CP-antibodies recognized the expected size protein (24.0 kD) in plants inoculated with Av / A4, or with the mixture of Av / A4 and Av / A4GFP. GFP-specific antibodies recognize proteins only in plant extracts inoculated with the Av / A4 and Av / A4GFP mixture. GFP-specific antibodies do not react with any proteins in plants inoculated with Av / A4 alone. Neither CP Alfalfa mosaic virus nor GFP-specific antibodies react with any protein in plant extracts inoculated with Av / GFP alone, suggesting a lack of systemic movement.

Também projetou-se e expressou-se hormônio de crescimentohumano usando este sistema de vetor Av/A4. Plantas Nicotiana benthamia-na foram inoculadas com transcrições in vitro, e as plantas monitoradas paraprodução de hGH. Nenhum sinal específico para a proteína podia ser detec-tado em 5 dpi (dias pós inoculação), embora em 11 dpi nós podíamos detec-tar um sinal para hGH nas plantas inoculadas. A figura 4 é um Manchamentode Western de hGH produzido em plantas N. benthamiana infectadas comtranscrições in vitro de 125C/hGH. As amostras foram analisadas 24 horaspós inoculação. 1 pg de hGH purificado foi carregado como padrão. MWM émarcador de peso molecular. A seta na figura 4 aponta para a faixa de hGHna mancha detectada por anticorpos específicos de hGH.Also projected and expressed human growth hormone using this Av / A4 vector system. Nicotiana benthamia-na plants were inoculated with in vitro transcriptions, and the plants monitored for hGH production. No protein specific signal could be detected at 5 dpi (days after inoculation), although at 11 dpi we could detect a signal for hGH in the inoculated plants. Figure 4 is a Western blot of hGH produced on N. benthamiana plants infected with 125C / hGH in vitro transcription. Samples were analyzed 24 hours after inoculation. 1 pg of purified hGH was loaded as standard. MWM is molecular weight marker. The arrow in Figure 4 points to the hGH range in the spot detected by hGH specific antibodies.

Exemplo 4: Expressão de Proteínas Associadas à Anthrax e Hormônio deCrescimento Humano em Plantas Transgênicas Brassica JunceaExample 4: Expression of Human Growth-Associated Anthrax and Hormone Proteins in Transgenic Plants Brassica Juncea

A virulência de anthrax é devido a pelo menos dois fatores devirulência maiores. Estes fatores são uma cápsula de poliglutamato que aju-da a proteger o bacterium no hospedeiro, e uma toxina de circulação de trêspartes. A toxina de antrhax é codificada por um plasmídeo de 184 kb deno-minado pX01, e consiste em uma proteína de ligação de receptor denomi-nada antígeno protetor (PA), e duas proteínas enzimaticamente ativas de-nominadas fator de edema e fator letal (Bhatnagar and Batra. Crit. Rev. Mi-robiol. (2001) 27(3): 167-200).The anthrax virulence is due to at least two major virulence factors. These factors are a polyglutamate capsule that helps protect the bacterium in the host, and a three-part circulating toxin. The antrhax toxin is encoded by a 184 kb plasmid called pX01, and consists of a receptor binding protein called a protective antigen (PA), and two enzymatically active proteins called edema factor and lethal factor ( Bhatnagar and Batra, Crit Rev. Mi-robiol (2001) 27 (3): 167-200).

Neste exemplo, dois componentes de toxina anthrax inativados,antígeno de proteção (PA) e fator letal (LF) são produzidos nas folhas deBrassica juncea em concentração de pelo menos 0,1 mg/gm de peso seco.Otimizou-se o uso de códon destes genes para plantas e mudamos as se-qüências de amino ácido para minimizar a toxicidade para ambas as molécu-las de toxina. Propôs-se inserir o DNA sintetizado nos vetores capazes deregular expressão de gene na Brassiea juncea. O gene de PA foi alteradopara retirar resíduos de fenilalanina nas posições 314 e 315. O gene de LFtem uma alanina substituída por uma histidina na posição 686 ou posição690 (ver, por exemplo, Singh et al.f J. Bioi Chem. (1994) 269:29039-29046;Klimpel etal., Mol. Mierobioi. (1994) 13: 1093-1097).In this example, two components of inactivated anthrax toxin, protective antigen (PA) and lethal factor (LF) are produced in Brassica juncea leaves at a concentration of at least 0.1 mg / gm dry weight. Codon use has been optimized. of these genes into plants and we have changed amino acid sequences to minimize toxicity for both toxin molecules. It was proposed to insert the synthesized DNA into vectors capable of regulating gene expression in Brassiea juncea. The PA gene has been altered to remove phenylalanine residues at positions 314 and 315. The LF gene has an alanine substituted by a histidine at position 686 or position 690 (see, for example, Singh et al. J. Bioi Chem. (1994) 269: 29039-29046; Klimpel et al., Mol. Mierobioi (1994) 13: 1093-1097).

Vetor de Transformação: O vetor binário pGREENII 0229 (Hellen et al., PlantMolecular Biology (Abril 2000) 42(6):819-832) é usado para transformaçãode planta (ver figura 5). Este plasmídeo inclui os seguintes componentes: 1)Transformation Vector: The binary vector pGREENII 0229 (Hellen et al., Plant Molecular Biology (April 2000) 42 (6): 819-832) is used for plant transformation (see figure 5). This plasmid includes the following components: 1)

O suporte de plasmídeo de pGREENII inclui seqüências necessárias parareplicação em Escherichia coli e Agrobacterium tumefaciens. 2) As seqüên-cias de limite esquerda e direita de T-DNA de agrobacterium tumefaciens(LB e RB) são necessárias para integração de todas as seqüências entre LBe RB no genoma de planta. 3) O gene npt que codifica resistência de kana-micin para seleção de Escherichia coli e transformantes de Agrobacteriumtumefacientes. 4) O gene nos-barra, que codifica resistência ao herbicidaBialophos (resistência à Bioalophos é usada para selecionar plantas trans-gênicas). O gene nos-barra é transcrito a partir de promotor 35S de vírus demosaico de Couve-flor (CAMV) com atividade constitutiva em plantas, etranscrição do gene é terminada usando o terminador CaMV. 5) Expressãode genes vir PA e LF é acionada, ou por promotor 35S de CAMV, conformemostrado na figura 5, ou pelo promotor HSP18.2 (Acesso no banco de GeneN5 X17295, local At5g59720) para a proteína de choque de calor de baixopeso molecular Arabidopsis thaliana (Matsuhara et al., The Plant Journal: forCell & MolecuIarBioIog (Abril 2000) 22(1):79-86). A terminação transcricionalé mediada pelo terminador do gene sintase nopalina (nos). Os promotores35S e HSP18.2 onde escolhidos por suas atividades diferentes. O promotor35S é constitutivamente ativo em muitos tecidos de planta. Em muitos casoso promotor 35S aciona expressão de alto nível da proteína de interesse. Porcontraste, o promotor HSP18.2 é quase inativo, a menos que as plantas se-jam atingidas pelo choque de calor. A expressão de alto nível de algumasproteínas pode somente ser alcançada usando-se um sistema de promotorinduzível.The pGREENII plasmid support includes sequences necessary for replication in Escherichia coli and Agrobacterium tumefaciens. 2) The left and right boundary sequences of agrobacterium tumefaciens T-DNA (LB and RB) are required for integration of all sequences between LBe RB into the plant genome. 3) The npt gene encoding kana-micin resistance for selection of Escherichia coli and Agrobacterium tumors transformants. 4) The nos-bar gene, which encodes resistance to the herbicide Bialophos (Bioalophos resistance is used to select transgenic plants). The nos-bar gene is transcribed from Cauliflower demosaic virus (CAMV) 35S promoter with constitutive activity in plants, and gene transcription is terminated using the CaMV terminator. 5) Vir PA and LF gene expression is triggered by either the CAMV 35S promoter as shown in Figure 5 or by the HSP18.2 promoter (GeneN5 Bank Access X17295 site At5g59720) for the molecular low heat shock protein Arabidopsis thaliana (Matsuhara et al., The Plant Journal: ForCell & MolecuIarBioIog (April 2000) 22 (1): 79-86). Transcriptional termination is mediated by the nopaline synthase gene terminator (nos). Promoters35S and HSP18.2 where chosen for their different activities. The 35S promoter is constitutively active in many plant tissues. In many case 35S promoter triggers high level expression of the protein of interest. By contrast, the HSP18.2 promoter is almost inactive unless the plants are hit by heat shock. High level expression of some proteins can only be achieved using an inducible promoter system.

Construto de Vetor e Transformação de Planta: Os vetores são construídosusando DH5, uma cepa de laboratório de Escherichia coli. A construção éanalisada por mapeamento e seqüenciamento de endonuclease de restrição.Vector Construct and Plant Transformation: Vectors are constructed using DH5, a laboratory strain of Escherichia coli. The construct is analyzed by restriction endonuclease mapping and sequencing.

Após o construção ser confirmada, o vetor é usado para transformar cepaGV3101 de Agrobacterium tumefaciens, carecendo de um plasmídeo nativoTi e adequado para transferência do TDNA de vetores binários em plantas.Plantas Brassica juncea são transformadas pela introdução de GV3101 con-duzindo o vetor de transformação em flores por qualquer método de trans-formação disponível.After the construct is confirmed, the vector is used to transform Agrobacterium tumefaciens strain cepaGV3101, lacking a native plasmidTi and suitable for TDNA transfer of binary vectors into plants. Brassica juncea plants are transformed by introducing GV3101 leading the transformation vector in flowers by any available transformation method.

Modificações Introduzidas em Genes de PA e LF: As seqüências de nucleo-tídeo de ambos PA e LF são modificadas para expressão em plantas. A se-qüência de codificação de PA nativo é 2295 bp e LF nativo é 2430 bp. Estasseqüências são modificadas conforme segue: 1) Mutações são introduzidasque tornam PA e LF inativos como toxinas. Phe314 e Phe315 são retiradosde PA e His686 e His690 são mudados para Ala. 2) O uso do códon é otimi-zado para expressão em Brassica juncea. Desde que o uso do códon e ra-zão de GC/AT de Brassica juncea é neutro, as mudanças introduzidas emPA e LF não são extensivas. Quatro códons são mudados em PA e sete emLF. 3) Locais de restrição únicos são adicionados às extremidades 5' e 3'dos genes para clonagem no vetor de expressão de planta. [4] Uma seqüên-cia de consenso para iniciação de translação será adicionada (Joshi et ai.,PlantMolecuIarBioIogy. (Dez. 1997) 35(993-1001). Os locais de restrição elocal de iniciação de translação otimizado são ilustrados na figura 5. A ex-tremidade 5' mostra o local de restrição Xbal adicionado, e o local de inicia-ção de translação de consenso para genes de planta, que inclui o códon deiniciação seguido por um códon Ala. A extremidade 3' mostra o local de res-trição Sacl adicionado. Os genes de PA e LF modificados são quimicamentesintetizados por Entelechon, Inc. (Regensburg, Alemanha).Modifications Introduced into PA and LF Genes: The nucleotide sequences of both PA and LF are modified for expression in plants. The native PA coding sequence is 2295 bp and native LF is 2430 bp. Sequences are modified as follows: 1) Mutations are introduced that render PA and LF inactive as toxins. Phe314 and Phe315 are taken from PA and His686 and His690 are changed to Ala. 2) Codon usage is optimized for expression in Brassica juncea. Since the use of Brassica juncea's GC / AT codon and reason is neutral, the changes introduced in PA and LF are not extensive. Four codons are changed in PA and seven in LF. 3) Unique restriction sites are added to the 5 'and 3' ends of the genes for cloning into the plant expression vector. [4] A consensus sequence for translational initiation will be added (Joshi et al., PlantMolecuIarBioIogy. (Dec. 1997) 35 (993-1001). The optimized translational initiation locus restriction sites are illustrated in Figure 5. The 5 'end shows the added XbaI restriction site, and the consensus translational initiation site for plant genes, which includes the start codon followed by an Ala codon. Sac1 restriction restriction Modified PA and LF genes are chemically synthesized by Entelechon, Inc. (Regensburg, Germany).

Uma segunda construção é também produzida para PA e LF. Aintenção da segunda construção é otimizar o acúmulo de PA e LF pela obje-tivação e retenção das proteínas no retículo endoplasmético40. A objetivaçãoe retenção no RE têm o potencial de produzir acúmulo de alto nível de umaproteína recombinante (Haseloff, et al., Proceedings of the National Aca-demy of Sciences USA. (18 de março de 1997) 94(6): 2122-2127). Para al-cançar isto, uma seqüência de sinal amino-terminal e uma seqüência de re-tenção de RE carboxil terminal é adicionada. A seqüência de sinal inclui 22códon derivados a partir do gene Arabidopsis thaliana chitinase (Haseloff, etal., supra). A seqüência de retenção de RE é o tetrapeptídeo HisAspGIu-Leu(Gomord et al., The Plant Journal: for Cell & Molecular Biology. (Fev1997) 11(2):313-325). A seqüência de sinal é adicionada por saturação dePCR usando-se os genes sintéticos produzidos por Entelechon como gabari-tos (Tomme et al., J. BacterioL (1995) 177:4356-4363). A seqüência de re-tenção de RE é adicionada por amplificação de PCR dos genes PA e LF u-sando-se um inciador 3' no qual a seqüência de codificação HisAspGIu Leufoi incorporada. Seqüências modificadas de PA e LF são clonadas em veto-res de expressão 35S e HSP18.2. Duas versões modificadas de cada PA eLF (um total de 4) são clonadas. No total, 8 construções diferentes são tes-tadas.A second construction is also produced for PA and LF. The intention of the second construct is to optimize the accumulation of PA and LF by objectifying and retaining proteins in the endoplasmic reticulum40. Objectivation and retention in ER have the potential to produce high level accumulation of a recombinant protein (Haseloff, et al., Proceedings of the National Aca-Demy of Sciences USA. (March 18, 1997) 94 (6): 2122-2127 ). To achieve this, an amino terminal signal sequence and a carboxyl terminal RE retention sequence is added. The signal sequence includes 22 codons derived from the Arabidopsis thaliana chitinase gene (Haseloff, etal., Supra). The ER retention sequence is the HisAspGIu-Leu tetrapeptide (Gomord et al., The Plant Journal: for Cell & Molecular Biology. (Feb1997) 11 (2): 313-325). The signal sequence is added by PCR saturation using the synthetic genes produced by Entelechon as templates (Tomme et al., J. BacterioL (1995) 177: 4356-4363). The RE retention sequence is added by PCR amplification of the PA and LF genes using a 3 'primer in which the HisAspGIu Leufoi coding sequence is incorporated. Modified PA and LF sequences are cloned into 35S and HSP18.2 expression vectors. Two modified versions of each eLF PA (a total of 4) are cloned. In total 8 different buildings are tested.

Seleção e Análise de Transaenes de Expressão de Plantas: Após transfor-mação de Brassica juncea com cepa de Agrobacterium tumefaciens GV3101conduzindo o construto de transformação, as plantas são permitidas progre-direm através de seu programa de desenvolvimento normal. Dentro de 25dias, sementes maduras são produzidas, secadas e colhidas. As sementessão semeadas em solo em pote e plantas em brotos são crescidas por 15dias. As folhas de cada planta são então pulverizadas com uma solução0,0058% (p/v) de Biolophos (FINALE, Farnam, Inc., Phoenix, AZ). Plantasnão-transgênicas sensíveis são tipicamente mortas dentro de 5 a 7 dias.Plantas resistentes a Bialophos são evidentes por sua aparência verde esaudável. As plantas transgênicas putativas são confirmadas e analisadasusando-se uma série de protocolos. Reação de cadeia de polimerase usan-do prímeres de oligonucleotídeo para o construto é usada para confirmar apresença da TDNA em plantas transgênicas putativas. A presença do TDNAé então para ser examinada por manchamento de DNA genômico usandouma sonda de DNA específica, os genes modificados de PA ou LF. Final-mente, a expressão da proteína de interesse é examinada por SDS-PAGE,seguido por manchamento com Coomissie Blue, ou imunomanchamento. Oprotocolo para análise de expressão de proteína difere dependendo do cons-truto usada para produzir a planta transgênica. As plantas conduzindo pro-motor 35S são analisadas diretamente, visto que expressão a partir destepromotor é constitutiva. As plantas conduzindo o promotor HSP18.2 são dechoque de calor antes da análise. As cinéticas de expressão de proteína re-combinante podem diferir em plantas transgênicas diferentes. Ultimamente,as condições de indução são otimizadas para cada métodos padrão em uso.Contudo, para análise inicial é possível efetuar um protocolo de choque decalor padronizado que é estabelecido para expressão de outras proteínasrecombinantes em Brassica juncea.Selection and Analysis of Plant Expression Transaens: After transformation of Brassica juncea with Agrobacterium tumefaciens GV3101 strain leading to the transformation construct, the plants are allowed to progress through their normal developmental program. Within 25 days, mature seeds are produced, dried and harvested. Seeds are sown in pot soil and sprouting plants are grown for 15 days. The leaves of each plant are then sprayed with a 0.0058% (w / v) Biolophos solution (FINALE, Farnam, Inc., Phoenix, AZ). Sensitive non-transgenic plants are typically killed within 5 to 7 days. Bialophos-resistant plants are evident by their green, hearty appearance. Putative transgenic plants are confirmed and analyzed using a series of protocols. Polymerase chain reaction using oligonucleotide primers for the construct is used to confirm the presence of TDNA in putative transgenic plants. The presence of TDNA is then to be examined by genomic DNA staining using a specific DNA probe, the modified PA or LF genes. Finally, expression of the protein of interest is examined by SDS-PAGE, followed by Coomissie Blue staining, or immunoblotting. The protocol for protein expression analysis differs depending on the construct used to produce the transgenic plant. Plants driving the 35S pro-motor are analyzed directly, as expression from this engine is constitutive. Plants conducting the HSP18.2 promoter are heat shocked prior to analysis. Recombinant protein expression kinetics may differ in different transgenic plants. Ultimately, induction conditions are optimized for each standard method in use. However, for initial analysis it is possible to perform a standardized heat shock protocol that is established for expression of other recombinant proteins in Brassica juncea.

A figura 6 mostra uma imunomancha de Brassica juncea trans-gênica expressando hormônio de crescimento humano (hGH) sob controledo promotor HSP18.2. Brassica juncea transgênica foram crescidas em mis-tura de pote. Conforme mostrado na figura 6, uma folha pesando 1 a 3 gra-mas de peso fresco foi destacada da planta e colocada em uma placa dePetri contendo um papel filtro umedecido com água. A placa de Petri é co-berta em uma incubadora de alta umidade a 37°C por 1,5 horas. A placa dePetri contendo a folha foi então removida a partir da incubadora e colocadapor 5 horas em uma câmara de crescimento a 24°C sob luzes fluorescentesa uma intensidade de 100 μηιοΙ fótons m"2 s'1. O material de planta foi entãocolhido e analisado por imunomanchamento usando um anticorpo monoclo-nal contra hHG (Sigma Chemical Co., Product Nq G-8523). A faixa inferior éo hGH recombinante de 16 kDa. Esta faixa não é observada antes do cho-que de calor. A rota 8 mostra os resultados de uma planta transgênica trans-formada com o vetor sozinho. A faixa de peso molecular mais alta é umareação não-específica com o anticorpo secundário ligado a peroxidase derábano-silvestre usado para detectar imunocomplexos. PA é prognosticadopara ser aproximadamente 88 kDa e LF 93 kDa.Figure 6 shows a transgenic Brassica juncea immunoblot expressing human growth hormone (hGH) under the HSP18.2 promoter control. Transgenic brassica juncea were grown in a pot mixture. As shown in Figure 6, a leaf weighing 1 to 3 grams of fresh weight was detached from the plant and placed on a Petri dish containing a water dampened filter paper. The petri dish is covered in a high humidity incubator at 37 ° C for 1.5 hours. The Petri dish containing the leaf was then removed from the incubator and placed for 5 hours in a growth chamber at 24 ° C under fluorescent lights at an intensity of 100 μηιοΙ photons m "2 s'1. The plant material was then harvested and analyzed. by immunomanulking using a monoclonal antibody against hHG (Sigma Chemical Co., Product No. G-8523) .The lower range is 16 kDa recombinant hGH. This range is not observed before the heat shock. Route 8 shows the results of a transgenic plant transformed with the vector alone.The highest molecular weight range is a non-specific reaction with the horseradish peroxidase-linked secondary antibody used to detect immunocomplexes.AP is predicted to be approximately 88 kDa and LF 93 kDa.

Após uma classificação inicial para expressão de toxina anthrax,uma análise mais detalhada de expressão é efetuada. Um método ELISA éusado para quantificar o nível de expressão. Análise adicional é efetuada nageração de planta subseqüente. De modo a evitar a necessidade de selecio-nar plantas transgênicas em gerações subseqüentes, é ultimamente neces-sário isolar linhas transgênicas que são de não-agregação do construto deTDNA. Isto é acompanhado por autopolinização das plantas transgênicasprimárias, elevando as plantas de geração secundárias a maturidade, e tes-tando a geração terciária para segregação de resistência de Bialophos. Indi-víduos de geração secundária são identificados que são de não-segregação.Em seguida, a progenia de plantas de não-segregação é aumentada e usa-da para análise de condições de escala de produção (por exemplo, 1.600 Kgpor mês de biomassa seca). Para escala de produção, as condições decrescimento e indução são otimizadas para crescimento de plantas comobrotos. Neste ponto é também desejável caracterizar o local de inserção enúmero de cópia de TDNA de linhas de elite e caracterizar expressão nonível de expressão de mRNA.Following an initial classification for anthrax toxin expression, a more detailed expression analysis is performed. An ELISA method is used to quantify the level of expression. Additional analysis is performed on subsequent plant management. In order to avoid the need to select transgenic plants in subsequent generations, it is ultimately necessary to isolate transgenic lines that are non-aggregating from the TDNA construct. This is accompanied by self-pollination of the primary transgenic plants, raising the secondary generation plants to maturity, and testing the tertiary generation for resistance segregation of Bialophos. Second-generation individuals are identified to be non-segregating. Next, the progeny of non-segregating plants is increased and used for analysis of production scale conditions (eg 1,600 kg per month of dry biomass). ). For production scale, the decreasing and induction conditions are optimized for growing of growing plants. At this point it is also desirable to characterize the insertion site and TDNA copy number of elite lines and to characterize mRNA expression level expression.

Exemplo 5: Expressão de um Relator de GUS em Brotos de um ConstrutoAgrobacterial Contendo Seqüências ViraisExample 5: Expression of a GUS Rapporteur on Buds of an Agrobacterial Construct Containing Viral Sequences

pBI121 contendo um gene de relator de GUS foi transformadoem Agrobacterium tumefaciens LBA 4404. Culturas bacteriais foram cresci-das durante a noite em meio de YEB contendo 50 pg/ml de kanamicin, 20μΜ de acetosiringona e 10 mM de MES pH 5,6. Culturas durante a noite fo-ram centrifugadas, ressuspensas em meio de MMA (sais de MS, 10 mM deMES pH 5,6, 200 μΜ de acetosiringona e 2% de sacarose) em OD60O 2,0, eusadas para filtração à vácuo de brotos.pBI121 containing a GUS reporter gene was transformed into Agrobacterium tumefaciens LBA 4404. Bacterial cultures were grown overnight in YEB medium containing 50 pg / ml kanamicin, 20μΜ acetosiringone and 10 mM MES pH 5.6. Overnight cultures were centrifuged, resuspended in MMA medium (MS salts, 10 mM deMES pH 5.6, 200 μΜ acetosiringone and 2% sucrose) in OD60O 2.0, used for bud vacuum filtration. .

Sementes de várias plantas foram embebidas em água por 24horas à temperatura ambiente em uma plataforma em balanço, transferidasem recipientes plásticos com filtro de papel úmido, e incubadas por 4 a 6dias (dependendo da espécie de planta) por 12 horas a luz do dia a 21 °C.Seeds from various plants were soaked in water for 24 hours at room temperature on a rocking platform, transferred into plastic containers with wet paper filter, and incubated for 4 to 6 days (depending on plant species) for 12 hours at 21 ° C.

Após infiltração a vácuo, os brotos foram incubados por adicio-nais 48-60 horas por 12 horas a luz do dia a 21 °C, e a atividade de GUS foidetectada in situ usando substrato histoquímico X-glue. O manchamento foirealizado durante a noite a 37°C e as amostras de planta foram desprovidasde manchamento em etanol.After vacuum infiltration, the shoots were incubated for an additional 48-60 hours for 12 hours in daylight at 21 ° C, and GUS activity was detected in situ using X-glue histochemical substrate. Staining was performed overnight at 37 ° C and plant samples were devoid of staining in ethanol.

O sistema foi testado usando-se uma ampla variedade de bro-tos. Ver figura 8A e 8B, e figura 9.Exemplo 6: Expressão de Proteínas Associadas a Diabetes e Hormônio deCrescimento Humano de um Construto Agrobacterial Contendo SeqüênciasViraisCriou-se um vetor baseado em TMV em vetor agrobacterial: D4-hGH ou D4-GFP, Para isto, primeiro tem-se que criar locais de clonagemmúltiplos em pBI121 -Xba1-BanH1 -SaM -Pac1-BsiW1-Stu1 -Xho1 -Spe1-Kpn1-Sac1-pBI121. Usando-se prímeres e PCR apropriados, criou-se pBI121 comestes locais. Após confirmação da seqüência, nós então procedeu-se emintroduzir seqüência genômica de TMV neste plasmídeo. Ver tambémU.S.S.N. 10/770.600, depositado em 3 de fevereiro de 2004, e Pedido dePatente Provisório dos Estados Unidos n° 60/444.615, depositado em 3 defevereiro de 2003, incorporados aqui por referência, e U.S.S.N. 10/832.603 epedido de Patente provisório dos Estados Unidos 60/546.339, incorporadosaqui por referência, para discussão adicional de D4-hGH e D4-GFP. O vetorparenteral, D4, e vetores derivados deste, são descritos em Shivprasad etal., Virology, 255(2):312-23, 1999. O plasmídeo resultante é referido comopBID4.The system has been tested using a wide variety of broaches. See Figure 8A and 8B, and Figure 9.Example 6: Expression of Human Growth-Related Diabetes and Hormone-Associated Proteins of an Agrobacterial Construct Containing Viral SequencesA TMV-based vector has been created in an agrobacterial vector: D4-hGH or D4-GFP, for this , first one has to create multiple cloning sites in pBI121-Xba1-BanH1 -SaM -Pac1-BsiW1-Stu1 -Xho1 -Spe1-Kpn1-Sac1-pBI121. Using appropriate primers and PCR, local edible pBI121 was created. After confirmation of the sequence, we then proceeded to introduce genomic sequence of TMV in this plasmid. See also U.S.S.N. 10 / 770,600, filed February 3, 2004, and United States Provisional Patent Application No. 60 / 444,615, filed February 3, 2003, incorporated herein by reference, and U.S.S.N. 10 / 832,603 and U.S. Provisional Patent Application 60 / 546,339, incorporated herein by reference, for further discussion of D4-hGH and D4-GFP. Parenteral vector, D4, and vectors derived therefrom, are described in Shivprasad etal., Virology, 255 (2): 312-23, 1999. The resulting plasmid is referred to as pBID4.

O promotor 35S de vírus de mosaico de couve-flor foi fundido àseqüência de TMV. Desse modo, o promotor S35 dirige transcrição da se-qüência de TMV. Após incorporação bem-sucedida em uma célula, transcri-ções virais são produzidas. Em certas concretizações da invenção, compo-nentes necessários para replicação viral e difusão através de toda a plantasão também produzidos. Estes componentes incluem, por exemplo, replica-se, proteína de movimento, e proteína de revestimento, que podem ser deTMV ou de outro vírus, tal como vírus de mosaico de alfafa em várias con-cretizações. Estes componentes podem ser revestidos dentro da seqüênciade TMV, a seqüência de plasmídeo, provida em um vetor viral separado ouplasmídeo, ou a planta pode ser uma planta transgênica compreendendo umtransgene que codifica os componentes. Ver, por exemplo, USSN10/770.600, depositado em 3 de fevereiro de 2004, que é incorporado aquipor referência.The cauliflower mosaic virus 35S promoter was fused following TMV. In this way, the S35 promoter directs TMV sequence transcription. Upon successful incorporation into a cell, viral transcripts are produced. In certain embodiments of the invention, components required for viral replication and diffusion throughout the entire plant are also produced. These components include, for example, replicate, motion protein, and coat protein, which may be from TMV or another virus, such as alfalfa mosaic virus in various embodiments. These components may be coated within the TMV sequence, the plasmid sequence provided in a separate viral vector or plasmid, or the plant may be a transgenic plant comprising a transgene encoding the components. See, for example, USSN10 / 770,600, filed February 3, 2004, which is incorporated herein by reference.

Um promotor de TMV subgenômico dentro da seqüência deTMV direciona transcrição da seqüência de hGH. Uma ribozima de cabeçade martelo foi introduzida 3' da seqüência de TMV. A ribozima não é reque-rida para a presente invenção. O terminador nos (bem-conhecido na técnica)é 3' da seqüência de ribozima.A subgenomic TMV promoter within the TMV sequence directs transcription of the hGH sequence. A hammerhead ribozyme was introduced 3 'from the TMV sequence. Ribozyme is not required for the present invention. The nos terminator (well known in the art) is 3 'of the ribozyme sequence.

O vetor final continha D4-hGH ou D4-GFP. Estos construtos empBI121 foram então usadas para transformar A. tumefaciens e plantas infil-tradas com Agrobacterium transformado. Desde que um vírus de replicaçãoestá presente, incuba-se as plantas por 2 semanas. Discos de folha foramanalisados para produção de hGH por manchas de Western. A expressão deGFP foi monitorada por iluminação das plantas com onda longa de luz ultravioleta e fotografada. Os resultados mostrados na figura 10 demonstram ex-pressão de GFP através de todas as folhas infiltradas. A análise de manchade Western mostrada na figura 11 usando anticorpo direcionado a hGH con-firmou que o construto foi funcional em plantas, e hGH podia ser detectadoem altos níveis.The final vector contained either D4-hGH or D4-GFP. These empBI121 constructs were then used to transform A. tumefaciens and plants infiltrated with transformed Agrobacterium. As long as a replicating virus is present, the plants are incubated for 2 weeks. Unmanaged leaf discs for Western blot hGH production. GFP expression was monitored by long wave ultraviolet light plant illumination and photographed. The results shown in Figure 10 demonstrate GFP expression across all infiltrated leaves. Western blot analysis shown in Figure 11 using hGH-directed antibody confirmed that the construct was functional in plants, and hGH could be detected at high levels.

Similarmente, IA-2ic foi projetado em plasmídeo de pBID4 paragerar pBID4-IA-2ic. Adicionalmente, vetor baseado em AMV viral conduzindoGFP foi gerado. O plasmídeo resultante foi usado para transformar Agrobac-terium e Nicotiana benthamiana hidroponicamente crescida foi infiltrada comAgrobaeterium transformado. Brevemente, sementes de Nieotiana bentha-miana foram semeadas em uma placa Rockwool (18 X 18 X1) pré-umedecida em solução Hoagland Vz de resistência como um nutriente emcondições hidropônicas. As plantas hidropônicas foram mantidas na mesmasolução por quatro semanas. Plantas de quatro semanas de idade foramentão infiltradas com vácuo em suspensão de Agrobaeterium (OD6oo 0,1)conduzindo pBID4-IA-2ie ou vetor baseado em AMV viral conduzindo GFP.Similarly, IA-2ic was engineered into pBID4 plasmid to pBID4-IA-2ic. Additionally, viral AMV-based vector leadingGFP was generated. The resulting plasmid was used to transform Agrobac-terium and hydroponically grown benthamian Nicotiana was infiltrated with transformed Agrobaeterium. Briefly, Nieotiana bentha-miana seeds were sown in a Rockwool (18 X 18 X1) plate pre-moistened in resistance Hoagland Vz solution as a nutrient in hydroponic conditions. Hydroponic plants were kept in the same solution for four weeks. Four-week-old plants were then infiltrated with suspension vacuum of Agrobaeterium (OD60 x 0.1) driving pBID4-IA-2ie or viral AMV-based vector driving GFP.

Culturas bacteriais foram crescidas e induzidas durante a noite,em seguida as células foram ressuspensas em meio de MMA (sais de MS,10 mM de MES, pH 5,6, 20 g/l de sacarose, 200 μΜ de acetosiringona) emOD600 de 0,1. A cultura ressuspensa foi incubada à temperatura ambientepor 2-3 horas com agitação branda, e plantas hidropônicas Nieotiana ben-thamiana foram colocadas na suspensão bacterial, em seguida vácuo foiaplicado por 30-60 segundos à temperatura ambiente. O vácuo foi rapida-mente liberado para facilitar infusão eficiente da bactéria no tecido, e plantasinfiltradas foram mantidas em nutriente de solução de Hoagland de resistên-cia 1/2 por 5-7 dias. Alternativamente, a suspensão bacterial foi forçada sob aepiderme de folhas totalmente expandidas, usando uma seringa de 10 cmsem agulha. As folhas foram colhidas entre 3-6 dias pós-infiltração e arma-zenadas a -80°C, ou analisadas para análise de expressão. A figura 12 de-monstra análise de manchamento de western de plantas que expressam IA-2ic. A análise de plantas infiltradas com construtos de GFP baseadas emAMV sob luz demonstrou expressão de GFP através de todas as folhas deplantas infiltradas.Bacterial cultures were grown and induced overnight, then cells were resuspended in MMA medium (MS salts, 10 mM MES, pH 5.6, sucrose 20 g / l, acetosiringone 200 μΜ) in OD600 of 0 ,1. The resuspended culture was incubated at room temperature for 2-3 hours with gentle shaking, and Nieotiana ben-thamiana hydroponic plants were placed in the bacterial suspension, then vacuum was applied for 30-60 seconds at room temperature. The vacuum was rapidly released to facilitate efficient infusion of the bacteria into the tissue, and infiltrated plants were maintained in 1/2 resistance Hoagland solution nutrient for 5-7 days. Alternatively, the bacterial suspension was forced under the epidermis of fully expanded leaves using a 10 cm needle-free syringe. Leaves were harvested 3-6 days post-infiltration and stored at -80 ° C or analyzed for expression analysis. Figure 12 shows western blot analysis of plants expressing IA-2ic. Analysis of infiltrated plants with AMV-based GFP constructs under light demonstrated GFP expression across all infiltrated plant leaves.

Exemplo 7: Expressão de Proteínas (Proteína Fluorescente Verde; Lichena-se) em Variedades de Ervilha de um Construto Agrobacterial Contendo Se-qüências ViraisExample 7: Protein Expression (Green Fluorescent Protein; Lychee) in Pea Varieties of an Agrobacterial Construct Containing Viral Sequences

O presente Exemplo descreve agro infiltração de certas varieda-des de ervilha com construtos agrobacteriais que conduzem um vetor deexpressão viral.The present Example describes agro-infiltration of certain pea varieties with agrobacterial constructs leading to a viral expression vector.

A figura 13 representa a estratégia total utilizada para construtosagrobacteriais que conduzem seqüências de A1MV. Dado que A1MV temum genoma segmentado (conforme discutido acima), três construtos diferen-tes foram usados: um (pMOG-R1&2) que conduz seqüências de A1MV quecodificam replicases 1 e 2; um (pBI-RNA3) que conduz seqüências de A1MVRNA3 (opcionalmente incluindo um gene de interesse a ser expresso, quetipicamente substitui as seqüências de proteína de revestimento de A1MVnatural em RNA3); e um (pBI-CP) que conduz seqüências de A1MV que co-dificam a proteína de revestimento A1MV. Aqueles versados na técnica a-preciarão que a inclusão do construto que codifica a proteína de revestimen-to de A1MV não é, estritamente falando-se, requerida. Contudo, pode ser útilincluir tal construto, visto que a proteína de revestimento pode facilitar repli-cação e/ou difusão sistêmica de seqüências virais (e, portanto, do gene deinteresse que elas conduzem).Figure 13 represents the total strategy used for bacterial constructs conducting A1MV sequences. Since A1MV has a segmented genome (as discussed above), three different constructs were used: one (pMOG-R1 & 2) that leads A1MV sequences that encode replicases 1 and 2; one (pBI-RNA3) that drives A1MVRNA3 sequences (optionally including a gene of interest to be expressed, which typically replaces the A1MVnatural coat protein sequences in RNA3); and one (pBI-CP) that drives A1MV sequences that co-difficult the A1MV coat protein. Those skilled in the art will appreciate that inclusion of the construct encoding the A1MV coat protein is not, strictly speaking, required. However, it may be useful to include such a construct, as the coat protein may facilitate replication and / or systemic diffusion of viral sequences (and hence of the gene of interest they carry).

Mesmo onde é desejável assegurar expressão da proteína derevestimento de A1MV, não é essencial que três construtos sejam utilizados.Por exemplo, uma alternativa pode ser utilizar plantas que já são transgêni-cas para a proteína de revestimento de A1MV de modo que não necessitaser separadamente suprido. Alternativa ou adicionalmente, plantas podemser utilizadas que são transgênicas para uma ou ambas das proteínas repli-case de A1MV. Em tais plantas (opcionalmente adicionalmente transgênicaspara a proteína de revestimento de A1MV), um construto simples pode serutilizada, conduzindo apenas o RNA3 e gene de seqüências de interesse,para alcançar resultados similares.Even where it is desirable to ensure expression of the A1MV coat protein, it is not essential that three constructs be used. For example, an alternative may be to use plants that are already transgenic to the A1MV coat protein so that they do not need to be separately supplied. . Alternatively or additionally, plants may be used which are transgenic to one or both of the A1MV repli-case proteins. In such plants (optionally additionally transgenic for the A1MV coat protein), a simple construct may be used, conducting only the RNA3 and sequence gene of interest, to achieve similar results.

Conforme indicado na figura 13, nestes experimentos particula-res, construtos expressando três proteínas diferentes, proteína de fluores-cência verde (GFP), Iichenase (Lich), e uma fusão de antígeno protetor delichenase-Anthrax (Li-PA) foram utilizados.As indicated in Figure 13, in these particular experiments constructs expressing three different proteins, green fluorescence protein (GFP), Iichenase (Lich), and a delichenase-Anthrax protective antigen fusion (Li-PA) were used.

Nos experimentos particulares colocados na figura 13, pelo me-nos um litro de cada cepa agrobacterial (isto é, cada cepa conduzindo umadas três construtos pMOG-R1&R2, pBI-RNA3/Proteína de Interesse; pLI-CP)foi produzido, transformado em péletes, e ressuspenso em MMA a um D.E.de 1,0. Aqueles versados na técnica apreciarão que D.Es diferentes podemser desejáveis para plantas diferentes. Para ervilhas, D.Es mais altos, porexemplo, na faixa de 1,5 são freqüentemente desejáveis se tecnicamentealcançáveis.In the particular experiments shown in Figure 13, at least one liter of each agrobacterial strain (ie, each strain carrying one of the three pMOG-R1 & R2, pBI-RNA3 / Protein of Interest; pLI-CP) constructs was produced, transformed into pellets. , and resuspended in MMA to an OD of 1.0. Those skilled in the art will appreciate that different D.Es may be desirable for different plants. For peas, higher D.Es, for example, in the range of 1.5 are often desirable if technically achievable.

Nos experimentos particulares providos na figura 13, cepas a-grobacteriais conduzindo replicase (pMOG-R1&R2), proteína de revestimen-to (pMOG-CP), e RNA3/Proteína Alvo (pBI-RNA3/GFP, Lich, ou Li-AO) fo-ram combinadas em uma razão de 1:1:2 a um volume total de 1,5 L. Aquelesversados na técnica apreciarão que estas razões e volumes não são críticos;a razão particular utilizada foi selecionada para refletir que o ciclo de vida deA1MV envolve tipicamente níveis mais altos de RNA3 do que de outroscomponentes de genoma. Também, existe um desejo de níveis mais altosdo RNA que conduzem o gene de interesse (isto é, a GFP, Lichenase, ougene de Antígeno Protetor de Lichenase).In the particular experiments provided in Figure 13, α-bacterial strains leading replicase (pMOG-R1 & R2), coat protein (pMOG-CP), and RNA3 / Target Protein (pBI-RNA3 / GFP, Lich, or Li-AO) were combined at a ratio of 1: 1: 2 to a total volume of 1.5 L. Those skilled in the art will appreciate that these ratios and volumes are not critical, the particular ratio used has been selected to reflect that the A1MV life cycle typically involves higher RNA3 levels than other genome components. Also, there is a desire for higher levels of RNA that drive the gene of interest (ie, GFP, Lichenase, Lichenase Protective Antigen ougene).

Nos experimentos particulares providos na figura 13, brotos defeijão foram crescidos hidroponicamente com um suporte sem solo (nestecaso, tecido grosseiro de algodão) conforme é conhecido na técnica. Os bro-tos foram submersos na mistura combinada de agrobacterium, e vácuo foiaplicado por 90 segundos a -28 psi para alcançar agro infiltração. Em algunscasos, vácuo foi aplicado mais do que uma vez.In the particular experiments provided in Figure 13, defective shoots were grown hydroponically with a soilless support (nest, coarse cotton fabric) as is known in the art. The broils were submerged in the combined agrobacterium mixture, and vacuum applied for 90 seconds at -28 psi to achieve agro infiltration. In some cases, vacuum has been applied more than once.

Nos experimentos particulares providos na figura 13, os brotosforam imersos uma vez em água de torneira após agro infiltração, e, em se-guida, foram retornados para o espaço de crescimento e irrigados. Os brotosforam colhidos mais tarde, reunidos, e extraídos.In the particular experiments provided in Figure 13, the shoots were once immersed in tap water after agro-infiltration, and then returned to the growth space and irrigated. The shoots were later harvested, collected, and extracted.

As Figuras 14-16 apresentam os resultados de vários experi-mentos realizados de acordo com a estratégia ilustrada na figura 13. Porexemplo, conforme mostrado na figura 14, construtos que produzem Liche-nase foram agro infiltradas em brotos de ervilha salpicada (SP), ervilha ama-rela (YP), ou ervilha "bill jump" (BP). Antes da agro infiltração, os brotos fo-ram crescidos durante 2 dias no escuro (para permitir germinação), e 8 diasna luz (conforme indicado pela notação "2(8)". Estes 10 dias foram entãoagro infiltrados conforme descrito acima, e foram crescidos por 5 dias pósinoculação (dpi) antes da detecção de proteína produzida. Conforme podeser visto na figura 14, proteína Iichenase foi produzida por todas as três vari-edades de ervilha, com a ervilha amarela tendo níveis de produção um tantomais altos do que a ervilha salpicada, e ervilha "bill jump" tendo níveis deprodução um tanto mais baixos. Tal variabilidade está bem dentro do setorde experiência daqueles versados na técnica em expressão de proteínas emplantas; à luz destes resultados, não mais do que experimentos de rotinaseriem requeridos para selecionar uma variedade de planta para produçãode qualquer proteína particular. Em geral, níveis de expressão observadosnestes sistema de broto de ervilha foram aproximadamente 1/3 daquelesobservados quando da expressão das proteínas relevantes (por exemplo,Lich-PA) em Nicotiana benthamiana (não mostrado). Estes brotos têm a van-tagem sobre Nicotiana benthamiana que eles são comestíveis, que devesimplificar qualquer isolamento requerido de proteína(s) farmaceuticamenteativa(s) produzida(s) a medida que todos os componentes das plantas sãoconhecidos por serem nocivos pelo menos a seres humanos. Além disso,eles crescem rapidamente e são baratos. Por outro lado, o armazenamentode semente é mais fácil para Nicotiana benthamiana, a medida que as se-mentes são muito menores do que aquelas de brotos geralmente e ervilhaem particular.Figures 14-16 show the results of various experiments performed according to the strategy illustrated in Figure 13. For example, as shown in Figure 14, Liche-nase-producing constructs were infiltrated into speckled pea (SP) shoots, yellow pea (YP), or bill jump pea (BP). Prior to agro-infiltration, the shoots were grown for 2 days in the dark (to allow germination), and 8 days in light (as indicated by the notation "2 (8)". These 10 days were then infiltrated as described above, and were 5 days post-inoculation (dpi) prior to detection of protein produced As shown in Figure 14, Iichenase protein was produced by all three pea varieties, with yellow pea having somewhat higher production levels than speckled peas, and bill jump peas having somewhat lower levels of production, such variability is well within the experience of those skilled in the protein expression technique, and in light of these results, no more than routine experiments are required to select variety of plant to produce any particular protein. In general, expression levels observed in these pea sprout approximately 1/3 of those observed upon expression of the relevant proteins (eg Lich-PA) in Nicotiana benthamiana (not shown). These shoots have the advantage over benthamian nicotiana that they are edible, which should simplify any required isolation of pharmaceutically reactive protein (s) produced as all plant components are known to be harmful to humans at least. . Also, they grow fast and are cheap. On the other hand, seed storage is easier for Nicotiana benthamiana, as the seeds are much smaller than those of sprouts generally and peas in particular.

Conforme pode ser visto com referência à figura 14, nestes ex-perimentos particulares, o sistema de produção de A1MV acima descrito foimais bem sucedido na produção de proteína do que foi em um sistema deTMV análogo (conforme discutido aqui). Aqueles versados na técnica apre-ciarão que um sistema de TMV será preferível para produção de certas pro-teínas particulares em certas espécies de planta particulares, pelo qualA1MV é preferível em outras circunstâncias incluindo estas.As can be seen with reference to Figure 14, in these particular experiments, the above described A1MV production system was successful in producing protein than it was in an analogous TMV system (as discussed herein). Those skilled in the art will appreciate that a TMV system will be preferable for production of certain particular proteins in certain particular plant species, whereby A1MV is preferable in other circumstances including these.

A figura 15 mostra produção bem-sucedida de GFP em ervilhasalpicada e ervilha amarela crescidas por períodos diferentes de tempo an-tes da agro infiltração. Nos experimentos particulares apresentados na figura15, vácuo foi aplicado três vezes por 90 segundos cada. Também, o meio deressuspensão particular utilizado foi "MMA cheio". Aqueles versados na téc-nica apreciarão que qualquer de uma variedade de outro meio de infiltração,incluindo MMA mínimo, AB, etc., pode alternativamente ser usado, e podeaumentar ou diminuir a última eficiência de agro infiltração e, portanto, deprodução de proteína ou polipeptídeo.Figure 15 shows successful production of PFM in light pea and yellow pea grown for different periods of time prior to agro infiltration. In the particular experiments presented in figure 15, vacuum was applied three times for 90 seconds each. Also, the particular suspending medium used was "full MMA". Those skilled in the art will appreciate that any of a variety of other infiltration media, including minimal MMA, AB, etc., may alternatively be used, and may increase or decrease the ultimate efficiency of agro-infiltration and thus protein or protein production. polypeptide.

A figura 16 mostra expressão de Iichenase em folhas de ervilhasalpicada (L), brotos inteiros (W), raízes (R), ou hipocotil (H) em períodosdiferentes de tempo de pós-infiltração. Conforme pode ser visto, mais ex-pressão está nas folhas. Além disso, a expressão é melhor neste sistemaparticular aproximadamente 5-7 dias após infiltração. Alguma variação deveser esperada baseada na idade e variedade de planta sendo utilizada, bemcomo na(s) proteína(s) sendo expressa(s).Figure 16 shows Iichenase expression in leafy pea leaves (L), whole shoots (W), roots (R), or hypocotyl (H) at different periods of post-infiltration time. As can be seen, more pressure is on the leaves. In addition, expression is better in this particular system approximately 5-7 days after infiltration. Some variation should be expected based on the age and variety of plant being used, as well as the protein (s) being expressed.

Outros experimentos similares demonstram, por exemplo, aque-le de uso de um construto de pBI-CP carecendo da produção aumentada deestrutura de 5/3' UTR da proteína de interesse, presumivelmente pelo au-mento de produção de proteína de revestimento (CP). Também, neste sis-tema, plantas de 9-12 dias de idade foram ótimas para expressão. Em geral,níveis mais altos de proteína foram expressos em tecido mais jovem, mastecido mais velho tinha mais biomassa.Ainda outros experimentos similares geraram que exposição dasplantas a 24 horas de luz preferivelmente do que um ciclo 12/12 deluz/escuro diminuiu materialmente os níveis da proteína de interesse.Other similar experiments demonstrate, for example, that use of a pBI-CP construct lacks the increased production of 5/3 'RTU of the protein of interest, presumably by the increased coat protein (CP) production. . Also, in this system, 9-12 day old plants were great for expression. In general, higher protein levels were expressed in younger, chewed older tissue had more biomass. Still other similar experiments generated that 24 hour light exposure of the plants rather than a 12/12 light / dark cycle materially decreased the levels. of the protein of interest.

Ainda outros experimentos similares demonstraram que exposi-ção de brotos de ervilha a detergente fraco durante agro infiltração podeaumentar os níveis de produção de proteína de interesse, presumivelmentepelo aumento da eficiência e/ou extensão de agro infiltração bem-sucedida.Still other similar experiments have shown that exposure of pea shoots to weak detergent during agro-infiltration may increase protein production levels of interest, presumably by increased efficiency and / or extension of successful agro-infiltration.

Exemplo 8: Sistema Molecular para Produção de Grande Escala de Proteí-nas e Polipeptídeos em PlantasExample 8: Molecular System for Large-Scale Production of Proteins and Polypeptides in Plants

O presente Exemplo descreve uma plataforma de tecnologia querevolucionará a fabricação de biofarmacêuticos, reduzindo muito o tempo deprodução, em alguns casos há cinco semanas. O sistema de produção parti-cular descrito neste Exemplo utiliza um vetor agrobacterial para distribuirnúmeros de cópias muito grandes de RNAs virais de planta que conduzem aseqüência de codificação da proteína ou polipeptídeo de interesse em plan-tas jovens dentro de uns poucos minutos. Altos níveis de expressão transi-ente da proteína ou polipeptídeo de interesse podem, desse modo, seremalcançados em biomassa de planta volumosa dentro de uma semana de in-trodução de vetor agrobacterial na planta.The present Example describes a technology platform that will evolve biopharmaceutical manufacturing, greatly reducing production time, in some cases five weeks ago. The particle production system described in this Example utilizes an agrobacterial vector to distribute very large copy numbers of plant viral RNAs that drive the coding sequence of the protein or polypeptide of interest in young plants within a few minutes. High levels of transient expression of the protein or polypeptide of interest may thus be achieved in large plant biomass within one week of introduction of the agrobacterial vector into the plant.

A plataforma de tecnologia descrita neste Exemplo é aplicável auma ampla faixa de proteínas monoméricas ou diméricas, incluindo antíge-nos de vacina, anticorpos monoclonais, e outros terapêuticos (entre outrascoisas), e pode ser realizada em uma variedade de espécies de plantas. Aexpressão em plantas é mais provavelmente para proporcionar dobramentocorreto e solubilidade do que sistemas alternativos, e tem a vantagem adi-cionada de ser livre de patogenias animais. Neste Exemplo particular, focali-zou-se um projeto e produção de antígenos de vacina e anticorpos monoclo-nais em brotos.The technology platform described in this Example is applicable to a wide range of monomeric or dimeric proteins, including vaccine antigens, monoclonal antibodies, and other therapeutics (among other things), and may be performed on a variety of plant species. Plant expression is more likely to provide correct folding and solubility than alternative systems, and has the added advantage of being free of animal pathogens. In this particular Example, the design and production of vaccine antigens and monoclonal antibodies in shoots was focused.

Conforme descrito neste Exemplo, genes que codificam as pro-teínas ou polipeptídeos de interesse são clonados em um vetor de lança-mento que combina elementos de seqüências agrobacterial e de vírus RNAde plantas. Agrobacterium é então usado para introduzir milhões de cópiasdo vetor de lançamento em plantas por infiltração à vácuo. Em tecidos deplanta, as seqüências de vetor são adicionalmente massivamente amplifica-das através de replicação viral. As proteínas-alvo são então produzidas apartir destas transcrições virais em menos do que uma semana em seguidaa introdução do vetor. Será apreciado que não é requerido (embora sejatambém não-proibitivo) para o vetor agrobacterial se integrar nas células daplanta. Preferivelmente1 os elementos agrobacteriais do vetor meramentefacilitam a distribuição sistêmica rápida (via agro infiltração) do RNA viral decuja proteína é ultimamente produzido.As described in this Example, genes encoding the proteins or polypeptides of interest are cloned into a launch vector that combines elements of agrobacterial sequences and plant RNA viruses. Agrobacterium is then used to introduce millions of copies of the release vector into plants by vacuum infiltration. In tissue deplants, vector sequences are further massively amplified through viral replication. Target proteins are then produced from these viral transcripts in less than one week following introduction of the vector. It will be appreciated that it is not required (although also non-prohibitive) for the agrobacterial vector to integrate into the plant cells. Preferably1 the agrobacterial elements of the vector merely facilitate rapid systemic distribution (via agro-infiltration) of viral RNA of which protein is lately produced.

Este sistema pode ser usado para produzir quantidades muitograndes (por exemplo, quantidades de centenas de miligrama) de proteína-alvo por kg de tecido de planta fresco. Além disso, capacidade muito altapode ser alcançada, visto que grandes quantidades de sementes (que, con-forme notado, não necessitam serem transgênicas) podem ser prontamentetornadas disponíveis.This system can be used to produce very large amounts (e.g., hundreds of milligram amounts) of target protein per kg of fresh plant tissue. In addition, very high capacity can be achieved as large amounts of seeds (which, as noted, do not need to be transgenic) can be readily made available.

Conforme descrito aqui, em alguns exemplos, a proteína ou poli-peptídeo-alvo é produzido como uma fusão com uma molécula veículo, porexemplo, para estabilizar a proteína e/ou para facilitar processamento a ju-sante. Tais veículos podem ser particularmente úteis na produção de proteí-nas de antígeno. Transportadores de interesse particular incluem, por exem-plo, proteínas termoestáveis, tais como aquelas descritas, por exemplo, emUSSN 60/472.495, depositado em 22 de maio de 2003, ePCT/US04/016452, depositado em 24 de maio de 2004, e publicado comoWO 05/026375, depositado em 24 de março de 2005. Nós notamos que talmolécula veículo termoestável é uma versão projetada de β-1,2-1,4-gucanase (LicKM) de Clostridium termocellum. As seqüências alvos podemser prontamente projetadas como N-terminal, C-terminal, ou fusões internaspara LicKM. A presença de seqüências estranhas em LicKM não resulta emperda da termo estabilidade da molécula. Esta propriedade facilita recupera-ção fácil e de custo eficiente de proteínas-alvo. Uma etapa de tratamento decalor simples (por exemplo, até 10 minutos a 65°C) resulta na remoção demuito das proteínas hospedeiras. Além disso, mais do que uma proteína-alvo pode ser fundida a cada molécula de LicKM, mas usando locais de in-serção múltiplos simultaneamente.As described herein, in some examples, the target protein or polypeptide is produced as a fusion with a carrier molecule, for example to stabilize the protein and / or to facilitate downstream processing. Such carriers may be particularly useful in the production of antigen proteins. Carriers of particular interest include, for example, thermostable proteins, such as those described, for example, in Russell N 60 / 472,495, filed May 22, 2003, ePCT / US04 / 016452, filed May 24, 2004, and published as WO 05/026375, filed March 24, 2005. We note that thermostable carrier talmolecule is a designed version of Clostridium termocellum β-1,2-1,4-gucanase (LicKM). Target sequences can be readily designed as N-terminal, C-terminal, or internal fusions for LicKM. The presence of foreign sequences in LicKM does not result in loss of the term stability of the molecule. This property facilitates easy and cost effective recovery of target proteins. A simple heat-treating step (e.g., up to 10 minutes at 65 ° C) results in the removal of much of the host proteins. In addition, more than one target protein may be fused to each LicKM molecule, but using multiple insertion sites simultaneously.

Especificamente, sementes de plantas não-geneticamente modi-ficadas são germinadas em condições hidropônicas e mantidas por um perí-odo de tempo (por exemplo, tipicamente até cerca de 10 dias de brotos; asvezes 2-6 semanas para Nicotiana benthamania) em facilidades de plantainternas contidas antes de infiltração a vácuo. Sob estas condições, o rendi-mento de biomassa de planta por pé quadrado é tipicamente 4-5 vezes maisalto do que o alcançado com plantas crescidas no solo. Pelo uso de plantasjovens (por exemplo, brotos germinados), pode-se gerar uma cobertura den-sa com uma grande quantidade (por exemplo, cerca de 100-1000 kg) de te-cido verde por pé quadrado. Para dar uns poucos exemplos, pode-se tipica-mente gerar uma cobertura com cerca de 700 g de tecido verde/pé quadradocom brotos tais como ervilhas; uma cobertura com cerca de 200 g de tecidoverde/pé quadrado é tipicamente gerada com Nicotiana benthamiana. Aque-les versados na técnica apreciarão que outras plantas provavelmente esta-rão ente estas quantidades.Specifically, seeds of non-genetically modified plants are germinated under hydroponic conditions and maintained for a period of time (for example, typically up to about 10 sprout days; sometimes 2-6 weeks for Nicotiana benthamania) in growing facilities. contained inside plants prior to vacuum infiltration. Under these conditions, the plant biomass yield per square foot is typically 4-5 times higher than that achieved with soil-grown plants. By using young plants (eg, sprouted shoots), a large cover can be generated with a large amount (for example, about 100-1000 kg) of green tissue per square foot. To give a few examples, a cover with about 700 g of green tissue / square foot can typically be generated with shoots such as peas; a cover of about 200 g of green tissue / square foot is typically generated with Nicotiana benthamiana. Those skilled in the art will appreciate that other plants are likely to be in such amounts.

Capacidade muito alta pode ser alcançada pelo empilhamentode prateleiras de plantas jovens (por exemplo, brotos) uma acima da outrana prateleira com unidades de luz assentadas (um ambiente de crescimentode 92,903 m2 (1000 pés quadrados) proporcionará até quatro toneladas mé-tricas de biomassa em menos do que duas semanas). Todas as partes aé-reas das plantas são infiltradas com agrobactéria que abriga o vetor de lan-çamento por aplicação, e, em seguida, liberação rapidamente de um vácuo.Isto força a agrobactéria na cobertura total de tecido de planta com coberturade folha quase completa. A proteína-alvo então se acumula sobre um perío-do de uns poucos dias (por exemplo, cerca de 2 a cerca de 14 dias, em al-gumas concretizações cerca de 2 a 10, 3 a 7, 4 a 6, etc, dias).Very high capacity can be achieved by stacking young plant shelves (eg sprouts) one above the other shelf with settled light units (a growth environment of 92,903 m2 (1000 square feet) will provide up to four metric tons of biomass in less than two weeks). All aerial parts of the plants are infiltrated with agrobacterium that houses the release vector by application, and then rapidly release from a vacuum. This forces the agrobacterium into full coverage of almost complete leaf cover plant tissue. . The target protein then accumulates over a period of a few days (e.g., about 2 to about 14 days, in some embodiments about 2 to 10, 3 to 7, 4 to 6, etc., days).

O processo total de semente para tecido colhido tipicamente Ie-va umas poucas semanas (por exemplo, menos do que 6, 5, 4, 3 ou duassemanas; freqüentemente cerca de 2 semanas para brotos). Desde que omaterial de semente é não-transgênico, a geração e armazenagem de se-mente são baratas e diretas, e não existe eficazmente nenhuma limitação deescala. Desse modo, quantidades muito grandes de proteína recombinantepodem potencialmente ser geradas em uma questão de semanas.The total seed-to-tissue process typically harvested was a few weeks (for example, less than 6, 5, 4, 3, or two weeks; often about 2 weeks for shoots). Since seed material is non-transgenic, seed generation and storage is inexpensive and straightforward, and there is no effective scale limitation. Thus, very large amounts of recombinant protein can potentially be generated in a matter of weeks.

As proteínas-alvo produzidas podem ser isoladas, se desejado.The target proteins produced may be isolated if desired.

Uma etapa de calor pode ser útil no isolamento de alvos fundidos a um veí-culo termoestável. Outras purificações podem envolver várias etapas de se-paração e/ou cromatografia. Por exemplo, etapas tais como precipitação desulfato de amônia, separação dependente do pH, cromatografia de exclusãode tamanho, cromatografia de troca de íon, e cromatografia de afinidade,podem ser empregadas.A heat step may be useful in isolating targets fused to a thermostable vehicle. Further purifications may involve various steps of separation and / or chromatography. For example, steps such as ammonium sulfate precipitation, pH-dependent separation, size exclusion chromatography, ion exchange chromatography, and affinity chromatography may be employed.

O processo total contemplado neste Exemplo envolve 1) otimi-zação e síntese de gene; 2) clonagem ao vetor de lançamento; 3) prepara-ção de material de planta e culturas agrobacteriais; 4) infiltração de vácuo debrotos germinados; 5) expressão do alvo; 6) colheita de tecido; 7) e recupe-ração do alvo. Para permitir alta produção, automatizou-se muito deste pro-cesso. Especificamente, todas as etapas de semeadura de semente não-transgênica e fermentação de culturas agrobacteriais, através de homoge-neização, clareamento e redução de volume de material de planta homoge-neizado (ver figura 19), serão automatizadas. Designar-se-á e construir-se-áum módulo com capacidade para produzir 1,5 tonelada métricas de biomas-sa de planta em uma batelada. Especificamente, construir-se-á o equipa-mento conceitualmente mostrado na figura 20.The total process contemplated in this Example involves 1) gene optimization and synthesis; 2) cloning to the release vector; 3) preparation of plant material and agrobacterial crops; 4) vacuum infiltration of germinated shoots; 5) target expression; 6) tissue harvesting; 7) and target recovery. To enable high production, much of this process has been automated. Specifically, all steps of non-transgenic seed sowing and fermentation of agrobacterial crops through homogenization, bleaching and volume reduction of homogenized plant material (see Figure 19) will be automated. A module capable of producing 1.5 metric tonnes of plant biomes in a batch will be designated and built. Specifically, the equipment conceptually shown in Figure 20 will be constructed.

O desenho do equipamento representado na figura 20 usa umconceito de torre, tal que o módulo total assentará dentro de um espaço deaproximadamente 464,515 m2 (5000 pés quadrados). A unidade de pratelei-ra central proporciona o espaço necessário, luz e suprimento de água paracrescer (1,5 tonelada) métrica de biomassa de planta. Umidade, temperaturae luz são automaticamente monitoradas e controladas. No desenho repre-sentado na figura 20, as plantas serão crescidas hidroponicamente em ban-dejas que são de 0,305m χ 0,61 Om (11 χ 2') de tamanho. Desse modo, apro-ximadamente 6000 bandejas serão usadas. O módulo pode ser construídode 36 unidades de armazenagem individuais que são empilháveis. Cada u-nidade de armazenagem reterá bandejas de 6 χ 7 χ 4. A modularidade dodesenho permite produção de escala. Existem dois robôs, um em cada ladodas prateleiras, que colocam as bandejas dentro e fora das prateleiras. Asemeadura automática é feita em um material adequado para crescimentohidropônico. Uma vez que as plantas tenham alcançado uma maturidadeapropriada, um veículo as transporta para a unidade de infiltração, que temuma câmara de vácuo que tem a capacidade de infiltrar 1,5 tonelada métricade biomassa de planta em cerca de 8 horas. Uma unidade de inundaçãoremove o excesso de cultura agrobacterial. Uma vez que as plantas são i-nundadas, elas são transportadas de volta para a unidade de prateleira cen-tral para acúmulo do alvo por vários dias. Subseqüentemente, as bandejassão transportadas para a unidade de colheita onde as plantas são colhidas ehomogeneizadas. O extrato de planta homogeneizada é, em seguida, trans-portado para uma unidade de processamento a jusante.The design of the equipment depicted in Figure 20 uses a tower concept such that the total modulus will rest within a space of approximately 464,515 m2 (5000 square feet). The central rack unit provides the necessary space, light and water supply to grow (1.5 metric tons) of plant biomass. Humidity, temperature and light are automatically monitored and controlled. In the drawing depicted in Figure 20, the plants will be hydroponically grown in bunches that are 0.305m χ 0.61 Om (11 χ 2 ') in size. Thus, approximately 6000 trays will be used. The module can be constructed of 36 individual storage units which are stackable. Each storage unit will hold 6 χ 7 χ 4 trays. The modularity of the design allows for scale production. There are two robots, one on each shelf, that place the trays on and off the shelves. Automatic sowing is made of a material suitable for hydroponic growth. Once the plants have reached an appropriate maturity, a vehicle transports them to the infiltration unit, which has a vacuum chamber that has the capacity to infiltrate 1.5 metric tons of plant biomass in about 8 hours. A flood unit removes excess agrobacterial culture. Once the plants are flooded, they are transported back to the central shelf unit for target accumulation for several days. Subsequently, the trays are transported to the harvesting unit where the plants are harvested and homogenized. The homogenized plant extract is then transported to a downstream processing unit.

Exemplo 9: Expressão de Antígeno de HPV de um Construto AbrobacterialContendo Seqüências ViraisExample 9: HPV Antigen Expression of an Abrobacterial Construct Containing Viral Sequences

Sistema de expressão transiente mediado por Agrobacteriumalcançado por infiltração de Agrobacterium pode ser utilizado (Turpen et al.,1993, J. Virol. Methods, 42:227). Folhas saudáveis de N. benthamiana foraminfiltradas com A. rhizogenes contendo vetores virais projetados para ex-pressar LicKM-E7 ou LicKM-0E7GGG.Agrobacterium-mediated transient expression system driven by Agrobacterium infiltration can be used (Turpen et al., 1993, J. Virol. Methods, 42: 227). Healthy N. benthamiana leaves were infiltrated with A. rhizogenes containing viral vectors designed to express LicKM-E7 or LicKM-0E7GGG.

A cepa A. rhizogenes A4 (ATCC 43057) ou A. tumefaciens(GV3103) foi transformada com os construtos de pBI-D4-PRACS-LiKM-E7-KDEL, pBI-D4-PRACS-LicKM-E7VAC, pBI-D4-PRACS-LicKM-E7GGG-KDELe pBI-D4-PRACS-LicKM-E7GGG-VAC. Culturas de Agrobacterium foramcrescidas e induzidas conforme descrito (Kapila et al., 1997, Plant Sei.,122:101). Uma cultura iniciadora de 2 ml (escolhida de uma colônia fresca)foi crescida durante a noite em YEB (5 g/l de extrato de carne bovina, 1 g/lde extrato de levedura, 5 g/l de peptona, 5 g/l de sacarose, 2 mM de MgSO4com 25 pg/ml de kanamicin a 28°C. A cultura iniciadora foi diluída 1:500 em500 ml de YEB com 25 Mg/ml de kanamicin, 10 mM de 2-4(-morfolino)ácidoetanossulfônico (MES) pH 5,6, 2 mM de MgSO4 adicional e 20 pg/ml de ace-tosiringona. A cultura diluída foi, em seguida, crescida durante a noite a umO.Deoo de -1,7 a 28°C. As células foram centrifugadas a 3.000 χ g por 15minutos e ressuspensas em meio de MMA (sais de MS, 10 mM de MES pH5,6, 20 g/l de sacarose, 200 μΜ de acetosiringona) a um O.Deoo 2,4, manti-das por 1 hora à temperatura ambiente, e usadas para infiltração de Agro-bacterium. Folhas de N. benthamiana foram injetadas com a suspensão deAgrobacterium usando-se uma seringa disponível sem uma agulha. As fo-lhas infiltradas foram colhidas 6 dias pós-infiltração.The A. rhizogenes A4 (ATCC 43057) or A. tumefaciens (GV3103) strain was transformed with the pBI-D4-PRACS-LiKM-E7-KDEL, pBI-D4-PRACS-LicKM-E7VAC, pBI-D4-PRACS constructs. -LicKM-E7GGG-KDELe pBI-D4-PRACS-LicKM-E7GGG-VAC. Agrobacterium cultures were grown and induced as described (Kapila et al., 1997, Plant Sci., 122: 101). A 2 ml starter culture (picked from a fresh colony) was grown overnight in YEB (5 g / l beef extract, 1 g / l yeast extract, 5 g / l peptone, 5 g / l sucrose, 2 mM MgSO 4 with 25 pg / ml kanamicin at 28 ° C. The starter culture was diluted 1: 500 in 500 ml YEB with 25 mg / ml kanamicin, 10 mM 2-4 (-morpholino) ethanesulfonic acid ( MES) pH 5.6, additional 2 mM MgSO4 and 20 pg / ml acetosiringone The diluted culture was then grown overnight at an O.Deo of -1.7 at 28 ° C. were centrifuged at 3,000 χ g for 15 minutes and resuspended in MMA medium (MS salts, 10 mM MES pH5.6, sucrose 20 g / l, 200 μΜ acetosiringone) to an O.Deoo 2.4, maintained. for 1 hour at room temperature and used for agro-bacterium infiltration N. benthamiana leaves were injected with the Agrobacterium suspension using an available syringe without a needle Infiltrated leaves were collected 6 days post-infiltration dog.

Exemplo 10: Expressão de Antígeno de Anthrax de um Construto BacterialContendo Seqüências ViraisExample 10: Anthrax Antigen Expression of a Bacterial Construct Containing Viral Sequences

Um sistema de expressão transiente mediado por Agrobacteriumalcançado por infiltração de Agrobacterium pode ser utilizado para produzirantígeno(s) de anthrax. Folhas saudáveis de N. benthamiana foram infiltra-das com A. rhizogenes contendo vetores virais projetados para expressarLicKM-E7 ou LicKM-PAD4. O vetor usado foi pBI-D4, uma versão do vetorde expressão viral D4 introduzido no vetor Agrobaeterium pBI121. (Chen. Etal., 2003, Mol. Breed., 11:287). O promotor 35S é fundido na extremidade 5'da seqüência viral. A seqüência de vetor está posicionada entre os locaisBamHI e Sacl de PBI121. A ribozima de cabeça de martelo é colocada 3' daseqüência viral (Turpei et al., 1993, J. Virol. Methods, 42:227). Estes constru-tos incluem fusões de seqüências que codificam LicKM-PAD4 ou LicKM, aseqüências que codificam o peptídeo de sinal de tabaco PR-Ia proteína, um6x His alvo, e a seqüência de âncora de retenção de RE KDEL (ver SEQ IDN0:10).An Agrobacterium-mediated transient expression system driven by Agrobacterium infiltration may be used to produce anthrax antigen (s). Healthy N. benthamiana leaves were infiltrated with A. rhizogenes containing viral vectors designed to express LyKM-E7 or LicKM-PAD4. The vector used was pBI-D4, a version of the viral expression vector D4 introduced into the Agrobaeterium pBI121 vector. (Chen. Etal., 2003, Mol. Breed., 11: 287). The 35S promoter is fused to the 5 'end of the viral sequence. The vector sequence is positioned between the PBI121BamHI and Sacl sites. Hammerhead ribozyme is placed 3 'viral sequence (Turpei et al., 1993, J. Virol. Methods, 42: 227). These constructs include fusions of sequences coding for LicKM-PAD4 or LicKM, sequences encoding the protein signal peptide PR-1a protein, um6x His target, and the retention anchor sequence of RE KDEL (see SEQ IDN0: 10). ).

A cepa A. rhizogenes A4 (ATCC 43057) foi transformada com osconstrutos de pBI-D4-PRLicKM-PAD4K e pBI-D4-PRLicKMK. Culturas deAgrobaeterium foram crescidas e induzidas conforme descrito (Kapila et al.,1997, PIantSei., 122:101). Uma cultura iniciadora de 2 ml (escolhida de umacolônia fresca) foi crescida durante a noite em YEB (5 g/l de extrato de carnebovina, 1 g/l de extrato de levedura, 5 g/l de peptona, 5 g/l de sacarose, 2mM de MgSO4 com 25 pg/ml de kanamicin a 28°C. A cultura iniciadora foidiluída 1:500 em 500 ml de YEB com 25 pg/ml de kanamicin, 10 mM de 2-4(-morfolino)ácido etanossulfônico (MES) pH 5,6, 2 mM de MgSO4 adicional e20 pg/ml de acetosiringona. A cultura diluída foi, em seguida, crescida du-rante a noite a um O.D6oo de -1,7 a 28°C. As células foram centrifugadas a3.000 χ g por 15 minutos e ressuspensas em meio de MMA (sais de MS, 10mM de MES pH 5,6, 20 g/l de sacarose, 200 μΜ de acetosiringona) a umO.D6oo de 2,4, mantidas por 1 hora à temperatura ambiente, e usadas parainfiltração de Agrobacterium. Folhas de N. benthamiana foram injetadas coma suspensão de Agrobacterium usando-se uma seringa disponível sem umaagulha. As folhas infiltradas foram colhidas 6 dias pós-infiltração.The A. rhizogenes A4 strain (ATCC 43057) was transformed with the pBI-D4-PRLicKM-PAD4K and pBI-D4-PRLicKMK constructs. Agobaeterium cultures were grown and induced as described (Kapila et al., 1997, PIantSei., 122: 101). A 2 ml starter culture (picked from a fresh colony) was grown overnight in YEB (5 g / l carnebovine extract, 1 g / l yeast extract, 5 g / l peptone, 5 g / l sucrose, 2mM MgSO4 with 25 pg / ml kanamicin at 28 ° C. Starter culture was 1: 500 in 500 ml YEB with 25 pg / ml kanamicin, 10 mM 2-4 (-morpholino) ethanesulfonic acid ( MES) pH 5.6, 2 mM additional MgSO4 and 20 pg / ml acetosiringone The diluted culture was then grown overnight at an O.D.6 of -1.7 at 28 ° C. were centrifuged at 3,000 χ g for 15 minutes and resuspended in MMA medium (MS salts, 10mM MES pH 5.6, sucrose 20 g / l, 200 μΜ acetosiringone) at an O.D.60 of 2.4, kept for 1 hour at room temperature and used for Agrobacterium infiltration N. benthamiana leaves were injected with the Agrobacterium suspension using a syringe available without a needle Infiltrated leaves were harvested 6 days post-infiltration. to.

Exemplo 11: Expressão de Antígeno de Gripe de um Construto BacterialContendo Seqüências ViraisExample 11: Influenza Antigen Expression of a Bacterial Construct Containing Viral Sequences

Um sistema de expressão transiente mediado por Agrobacteriumalcançado por infiltração de Agrobacterium pode ser utilizado para produzirantígeno(s) de gripe. (Turpey et al., (1993). Transfecção de plantas totais deenrolamentos inoculadas com Agrobacterium tumefaciens contendo cDNAde vírus de mosaico de tabaco (J. Virol. Methods, 42:227). Folhas saudáveisde N. benthamiana foram infiltradas com A. rhizogenes contendo vetoresvirais projetados para expressar LicKM-HA ou LicKM-NA.An Agrobacterium-mediated transient expression system triggered by Agrobacterium infiltration may be used to produce influenza antigen (s). (Turpey et al., (1993). Transfection of total plants of Agrobacterium tumefaciens-inoculated coils containing tobacco mosaic virus cDNA (J. Virol. Methods, 42: 227). Healthy N. benthamiana leaves were infiltrated with A. rhizogenes containing viral vectors designed to express LicKM-HA or LicKM-NA.

A cepa A. rhizogenes A4 (ATCC 43057) foi transformada com osconstrutos de pBI-D4-PRACS-LicKM-HA-KDEL, pBI-D4-PRACS-LicKM-HA-VAC, pBI-D4-PRACS-LicKM-NA-KDEL e pBI-D4-PRACS-LicKM-NA-VAC.Culturas de Agrobacterium foram crescidas e induzidas conforme descritopor Kapila ., De Rycke R., Van Montagu M e Angenon G. (1997). Uma ex-pressão de gene transiente mediada por Agrobacterium para folhas intactas.Plant Sei. 122, 101-108). Uma cultura iniciadora de 2 ml (escolhida de umacolônia fresca) foi crescida durante a noite em YEB (5 g/l de extrato de carnebovina, 1 g/l de extrato de levedura, 5 g/l de peptona, 5 g/l de sacarose, 2mM de MgSO4) com 25 pg/ml de kanamicin a 28°C. A cultura iniciadora foidiluída 1:500 em 500 ml de YEB com 25 pg/ml de kanamicin, 10 mM de 2-4(-morfolino)ácido etanossulfônico (MES) pH 5,6, 2 mM de MgSO4 adicional e20 pg/ml de acetosiringona. A cultura diluída foi, em seguida, crescida du-rante a noite a um O.D6oo de -1,7 a 28°C. As células foram centrifugadas a3.000 χ g por 15 minutos e ressuspensas em meio de MMA (sais de MS, 10mM de MES pH 5,6, 20 g/l de sacarose, 200 μΜ de acetosiringona) a umO.Deoo de 2,4, mantidas por 1-3 horas à temperatura ambiente, e usadaspara infiltração de Agrobacterium. Folhas de N. benthamiana foram injetadascom a suspensão de Agrobacterium usando-se uma seringa disponível semuma agulha. As folhas infiltradas foram colhidas 6 dias pós-infiltração. Asplantas podem ser classificadas para a presença de expressão de antígenode alvo por avaliação de ensaio de atividade de Iichenase e análise de imu-nomanchamento.A. rhizogenes A4 strain (ATCC 43057) was transformed with the pBI-D4-PRACS-LicKM-HA-KDEL, pBI-D4-PRACS-LicKM-HA-VAC constructs, pBI-D4-PRACS-LicKM-NA-KDEL and pBI-D4-PRACS-LicKM-NA-VAC. Agrobacterium cultures were grown and induced as described by Kapila., De Rycke R., Van Montagu M and Angenon G. (1997). An Agrobacterium-mediated transient gene expression for intact leaves.Plant Sci. 122, 101-108). A 2 ml starter culture (picked from a fresh colony) was grown overnight in YEB (5 g / l carnebovine extract, 1 g / l yeast extract, 5 g / l peptone, 5 g / l sucrose, 2mM MgSO 4) with 25 pg / ml kanamycin at 28 ° C. The starter culture was 1: 500 in 500 ml YEB with 25 pg / ml kanamicin, 10 mM ethanesulfonic acid 2-4 (-morpholine) pH 5.6, 2 mM additional MgSO4 and 20 pg / ml acetosiringone. The diluted culture was then grown overnight at an O.D.60 of -1.7 at 28 ° C. The cells were centrifuged at 3,000 χ g for 15 minutes and resuspended in MMA medium (MS salts, 10mM MES pH 5.6, sucrose 20 g / l, 200 μΜ acetosiringone) at an O.Deoo of 2, 4, kept for 1-3 hours at room temperature, and used for Agrobacterium infiltration. N. benthamiana leaves were injected with the Agrobacterium suspension using an available syringe without a needle. The infiltrated leaves were harvested 6 days after infiltration. Plants can be classified for presence of target antigen expression by Iichenase activity assay evaluation and smear analysis.

A análise de zimograma revelou a expressão de ambas proteí-nas HA e NA quiméricas nas raízes transgênicas de Nicotiana benthamianatestadas. A expressão é associada com atividade de lichenase. A faixa deatividade para as proteínas de fusão mostra um peso molecular mais alto doque o controle de lichenase, e o mesmo peso molecular do produto expressopor plantas após agro-infecção, confirmando a presença de produto de fusãototal.Zymogram analysis revealed the expression of both chimeric HA and NA proteins in the benthamian-tested Nicotiana transgenic roots. The expression is associated with lichenase activity. The reactivity range for fusion proteins shows a higher molecular weight than lichenase control, and the same molecular weight of plant-expressed product after agro-infection, confirming the presence of total fusion product.

Exemplo 12: Expressão de Anticorpo de Gripe de um Construto Agrobacteri-ai Contendo Seqüências ViraisExample 12: Expression of Influenza Antibody of an Agrobacterial Construct Containing Viral Sequences

Outras ConcretizaçõesOther Embodiments

Aqueles versados na técnica apreciarão que o precedente re-presenta certas concretizações preferidas da presente invenção, e não de-vem ser construídas para limitar o espírito ou escopo da invenção conformedefinida pelas reivindicações seguintes:Those skilled in the art will appreciate that the foregoing represents certain preferred embodiments of the present invention, and should not be construed to limit the spirit or scope of the invention as defined by the following claims:

Claims (45)

1. Método para produção de proteína farmaceuticamente ativaou polipeptídeo em plantas jovens, compreendendo as etapas de:infusão de uma planta de ervilha jovem com um construto agro-bacterial que inclui uma transcrição de controle de promotor de seqüênciasvirais, cujas seqüências virais transportam seqüências de codificação quecodificam uma proteína ou polipeptídeo de interesse;incubação da planta de ervilha jovem infundida sob condições epor um tempo suficiente para permitir transcrição a partir do promotor, talque um transcrito viral é produzido, cujo transcrito viral inclui seqüências quecodificam uma proteína ou polipeptídeo de interesse;incubação da planta de ervilha jovem infundida sob condições epor um tempo suficiente para permitir produção da proteína ou polipeptídeo.A method for producing pharmaceutically active protein or polypeptide in young plants, comprising the steps of: infusing a young pea plant with an agro-bacterial construct that includes a viral sequence promoter control transcript, whose viral sequences carry coding sequences. which encode a protein or polypeptide of interest, incubate the infused young pea plant under conditions and for a time sufficient to permit transcription from the promoter such that a viral transcript is produced, whose viral transcript includes sequences that encode a protein or polypeptide of interest; of the young pea plant infused under conditions and for a time sufficient to permit production of the protein or polypeptide. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o construtoagrobacterial compreende seqüências virais de vírus de mosaico de tabaco,vírus de mosaico de alfafa, vírus de mosaico de couve-flor, ou qualquercombinação dos precedentes.A method according to claim 1, wherein the bacterial construct comprises viral sequences from tobacco mosaic virus, alfalfa mosaic virus, cauliflower mosaic virus, or any combination of the foregoing. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o construtoagrobacterial compreende seqüências virais de vírus de mosaico de tabaco.A method according to claim 1, wherein the bacterial construct comprises tobacco mosaic virus viral sequences. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o construtoagrobacterial compreende seqüências virais de vírus de mosaico de alfafa.A method according to claim 1, wherein the bacterial construct comprises alfalfa mosaic virus viral sequences. 5. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o construtoagrobacterial compreende seqüências virais de vírus de mosaico de couveflor.The method of claim 1, wherein the bacterial construct comprises cauliflower mosaic virus viral sequences. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual as seqüên-cias virais estão sob o controle do promotor 35S do vírus de mosaico decouve-flor.A method according to claim 1, wherein the viral sequences are under the control of the 35S promoter of the decouve-flower mosaic virus. 7. Método, de acordo com a reivindicação 6, no qual o promotor-35S de vírus de mosaico de couve-flor aciona transcrição inicial de um ge-noma viral recombinante seguindo infusão na planta de ervilha jovem.The method of claim 6, wherein the cauliflower mosaic virus promoter-35S triggers initial transcription of a recombinant viral genome following infusion into the young pea plant. 8. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a transcri-ção de controle de promotor de seqüências virais é um promotor constitutivo.The method of claim 1, wherein the transcriptional control of viral sequence promoter is a constitutive promoter. 9. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a transcri-ção de controle de promotor de seqüências virais é um promotor induzível.The method of claim 1, wherein the viral sequence promoter control transcription is an inducible promoter. 10. Método, de acordo com a reivindicação 9, no qual o promotorinduzível é um promotor de choque térmico.The method of claim 9, wherein the inducible promoter is a heat shock promoter. 11. Método, de acordo com a reivindicação 9, no qual o promotorinduzível é um promotor induzível de luz.The method of claim 9, wherein the inducible promoter is an inducible light promoter. 12. Método, de acordo com a reivindicação 9, no qual o promotorinduzível é um promotor quimicamente induzível.The method of claim 9, wherein the inducible promoter is a chemically inducible promoter. 13. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o constru-to agrobacterial compreende um terminador transcricional.The method of claim 1, wherein the agrobacterial construct comprises a transcriptional terminator. 14. Método, de acordo com a reivindicação 13, no qual o termi-nador transcricional é o terminador transcricional de Agrobacterium napolinasintase.The method of claim 13, wherein the transcriptional terminator is the transcriptional terminator of Agrobacterium napolinasintase. 15. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o constru-to agrobacterial compreende um ou mais genes para replicação de vírus.The method of claim 1, wherein the agrobacterial construct comprises one or more genes for virus replication. 16. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o constru-to agrobacterial compreende um ou mais genes para movimento célula acélula.The method of claim 1, wherein the agrobacterial construct comprises one or more genes for cell cell movement. 17. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a proteínaou polipeptídeo de interesse está sob o controle transcricional de um promo-tor de mRNA viral.The method of claim 1, wherein the protein or polypeptide of interest is under the transcriptional control of a viral mRNA promoter. 18. Método, de acordo com a reivindicação 17, no qual o promo-tor de mRNA viral é o promotor de mRNA subgenômico de proteína de re-vestimento.The method of claim 17, wherein the viral mRNA promoter is the subgenomic coat protein mRNA promoter. 19. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o constru-to agrobacterial compreende seqüências de borda esquerda e direita.The method of claim 1, wherein the agrobacterial construct comprises left and right edge sequences. 20. Método, de acordo com a reivindicação 19, no qual as se-qüências de borda esquerda e direita delimitam a região do construto agro-bacterial que é transferido em células de planta de ervilha jovens seguindoinfusão da planta de ervilha jovem no construto agrobacterial.The method of claim 19, wherein the left and right edge sequences delimit the region of the agro-bacterial construct that is transferred into young pea plant cells following infusion of the young pea plant into the agrobacterial construct. 21. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a plantade ervilha jovem é infundida com construtos múltiplos.The method according to claim 1, wherein the young pea plant is infused with multiple constructs. 22. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual planta deervilha jovem é selecionada a partir do grupo consistindo em ervilha graúda,ervilha "bill jump", ervilha amarela, ervilha manchada, e ervilha verde.The method according to claim 1, wherein the young cannabis plant is selected from the group consisting of large pea, bill jump pea, yellow pea, spotted pea, and green pea. 23. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a proteínaou polipeptídeo de interesse é insulina.The method of claim 1, wherein the protein or polypeptide of interest is insulin. 24. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a proteínaou polipeptídeo de interesse é ácido glutâmico decarboxilase.The method of claim 1, wherein the protein or polypeptide of interest is glutamic acid decarboxylase. 25. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a proteínaou polipeptídeo de interesse é tirosina-fosfatase similar a proteína IA-2.The method of claim 1, wherein the protein or polypeptide of interest is protein tyrosine phosphatase similar to protein IA-2. 26. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a proteínaou polipeptídeo de interesse é proteína fluorescente verde.The method of claim 1, wherein the protein or polypeptide of interest is green fluorescent protein. 27. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a proteínaou polipeptídeo de interesse é hormônio de crescimento humano.A method according to claim 1, wherein the protein or polypeptide of interest is human growth hormone. 28. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a proteínaou polipeptídeo de interesse é um ou mais componentes de toxina anthrax.The method of claim 1, wherein the protein or polypeptide of interest is one or more anthrax toxin components. 29. Método, de acordo com a reivindicação 28, no qual o com-ponente de toxina anthrax é antígeno protetor.The method of claim 28, wherein the anthrax toxin component is protective antigen. 30. Método, de acordo com a reivindicação 29, no qual uma mu-tação foi introduzida que torna o antígeno protetor inativo como uma toxina.The method of claim 29, wherein a mutation has been introduced which renders the protective antigen inactive as a toxin. 31. Método, de acordo com a reivindicação 28, no qual o com-ponente de toxina anthrax é fator letal.The method of claim 28, wherein the anthrax toxin component is a lethal factor. 32. Método, de acordo com a reivindicação 31, no qual uma mu-tação foi introduzida que torna o fator letal inativo como uma toxina.A method according to claim 31, wherein a mutation has been introduced which renders the lethal factor inactive as a toxin. 33. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a proteínaou polipeptídeo de interesse compreende seqüências de lichenase.A method according to claim 1, wherein the protein or polypeptide of interest comprises lichenase sequences. 34. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual a plantade ervilha jovem infundida é incubada sob condições de crescimento hidro-pônico.The method of claim 1, wherein the infused young pea plant is incubated under hydroponic growing conditions. 35. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual pelo me·nos 5 gramas da proteína ou polipeptídeo são produzidos por quilograma detecido de planta.The method of claim 1, wherein at least 5 grams of the protein or polypeptide is produced per kilogram of plant. 36. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual pelo me-nos cerca de 1 grama da proteína ou polipeptídeo é produzido por quilogra-ma de tecido de planta.The method of claim 1, wherein at least about 1 gram of protein or polypeptide is produced per kilogram of plant tissue. 37. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual pelo me-nos cerca de 0,5 grama da proteína ou polipeptídeo é produzido por quilo-grama de tecido de planta.A method according to claim 1, wherein at least about 0.5 gram of protein or polypeptide is produced per kilogram of plant tissue. 38. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual pelo me-nos cerca de 20-500 mg da proteína ou polipeptídeo são produzidos por qui-Iograma de tecido de planta.A method according to claim 1, wherein at least about 20-500 mg of the protein or polypeptide is produced per plant tissue chiogram. 39. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o temposuficiente para permitir produção da proteína ou polipeptídeo é pelo menoscerca de 6 semanas de infusão do construto agrobacterial.The method of claim 1, wherein the time sufficient to permit protein or polypeptide production is at least about 6 weeks of infusion of the agrobacterial construct. 40. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o temposuficiente para permitir produção da proteína ou polipeptídeo é pelo menoscerca de 3 semanas de infusão do construto agrobacterial.A method according to claim 1, wherein the time sufficient to permit protein or polypeptide production is at least about 3 weeks of infusion of the agrobacterial construct. 41. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o temposuficiente para permitir produção da proteína ou polipeptídeo é pelo menoscerca de 2 semanas de infusão do construto agrobacterial.The method of claim 1, wherein the time sufficient to permit protein or polypeptide production is at least about 2 weeks of infusion of the agrobacterial construct. 42. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o temposuficiente para permitir produção da proteína ou polipeptídeo é pelo menoscerca de 1 semana de infusão do construto agrobacterial.The method of claim 1, wherein the time sufficient to permit protein or polypeptide production is at least about 1 week of infusion of the agrobacterial construct. 43. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o temposuficiente para permitir produção da proteína ou polipeptídeo é pelo menoscerca de 1 dia de infusão do construto agrobacterial.A method according to claim 1, wherein the time sufficient to permit protein or polypeptide production is at least about 1 day of infusion of the agrobacterial construct. 44. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual as plantasjovens são plantas de ervilha jovens.The method of claim 1, wherein the young plants are young pea plants. 45. Método para produção de proteína farmaceuticamente ativaou polipeptídeo em plantas Nicotiana, compreendendo as etapas de:infusão de uma planta Nicotiana jovem com um construto agro-bacterial que inclui uma transcrição de controle de promotor de seqüênciasvirais, cujas seqüências virais transportam seqüências de codificação quecodificam uma proteína ou polipeptídeo de interesse;incubação da planta Nicotiana jovem infundida sob condições epor um tempo suficiente para permitir transcrição a partir do promotor, talque um transcrito viral é produzido, cujo transcrito viral inclui seqüências quecodificam uma proteína ou polipeptídeo de interesse;incubação da planta Nicotiana jovem infundida sob condições epor um tempo suficiente para permitir produção da proteína ou polipeptídeo.45. A method for producing pharmaceutically active protein or polypeptide in Nicotian plants, comprising the steps of: infusing a young Nicotiana plant with an agro-bacterial construct that includes a viral sequence promoter control transcript, whose viral sequences carry coding sequences that encode a protein or polypeptide of interest; incubation of the infused young Nicotiana plant under conditions and for a time sufficient to permit transcription from the promoter such that a viral transcript is produced whose viral transcript includes sequences that encode a protein or polypeptide of interest; Young Nicotiana infused under conditions and long enough to allow production of protein or polypeptide.
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