EA040421B1 - COMPOSITION, CELLS, METHODS FOR OBTAINING POLYPEPTIDE, APPLICATION OF POLYPEPTIDE AND CELLS, METHOD OF TREATMENT - Google Patents

COMPOSITION, CELLS, METHODS FOR OBTAINING POLYPEPTIDE, APPLICATION OF POLYPEPTIDE AND CELLS, METHOD OF TREATMENT Download PDF

Info

Publication number
EA040421B1
EA040421B1 EA201700507 EA040421B1 EA 040421 B1 EA040421 B1 EA 040421B1 EA 201700507 EA201700507 EA 201700507 EA 040421 B1 EA040421 B1 EA 040421B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
acid sequence
amino acid
seq
polypeptide
nucleic acid
Prior art date
Application number
EA201700507
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Патрик Дэниэл Кани
Клара Белзер
Вос Виллем Майндерт Де
Original Assignee
Университе Католик Де Лувен
Вагенинген Университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Университе Католик Де Лувен, Вагенинген Университет filed Critical Университе Католик Де Лувен
Publication of EA040421B1 publication Critical patent/EA040421B1/en

Links

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs

Изобретение относится к иммунной системе слизистой оболочки кишечника, слизистому барьеру кишечника, фармацевтическим, пищевым или кормовым композициям, содержащим полипептиды и/или клетки-хозяева, которые способны модулировать и/или стимулировать функцию иммунной системы слизистой оболочки кишечника и/или поддерживать и/или восстанавливать и/или повышать физическую целостность слизистого барьера кишечника и/или поддерживать и/или восстанавливать и/или улучшать глюкозный и/или холестериновый и/или триглицеридный гомеостаз у млекопитающего (например, человека). Более точно, в настоящем изобретении предложены композиции, содержащие полипептид Amuc1100 или его варианты. Было обнаружено, что Amuc-1100 способен взаимодействовать с toll-подобным рецептором 2 (TLR2) и/или модулировать TLR2 и/или NFk-B-зависимый сигнальный путь и/или стимулировать высвобождение цитокинов (например, IL-6, IL-8 и IL-10) из иммунных клеток, находящихся вблизи слизистого барьера кишечника млекопитающего (например, человека), и/или способен поддерживать, восстанавливать или повышать физическую целостность слизистого барьера кишечника и/или поддерживать и/или восстанавливать и/или улучшать глюкозный и/или холестериновый и/или Триглицеридный гомеостаз у млекопитающего и/или способен улучшать метаболический или иммунный статус млекопитающего. Полипептид Amuc-1100 может использоваться для предотвращения или лечения разнообразных указанных в изобретении заболеваний или состояний.The invention relates to the intestinal mucosal immune system, intestinal mucosal barrier, pharmaceutical, food or feed compositions containing polypeptides and/or host cells that are capable of modulating and/or stimulating the function of the intestinal mucosal immune system and/or maintaining and/or restoring and/or increase the physical integrity of the intestinal mucosal barrier and/or maintain and/or restore and/or improve glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis in a mammal (eg, human). More specifically, the present invention provides compositions containing an Amuc1100 polypeptide or variants thereof. Amuc-1100 was found to be able to interact with toll-like receptor 2 (TLR2) and/or modulate TLR2 and/or NFk-B dependent signaling and/or stimulate the release of cytokines (e.g., IL-6, IL-8 and IL-10) from immune cells located near the mammalian (e.g., human) intestinal mucosal barrier and/or is capable of maintaining, restoring or enhancing the physical integrity of the intestinal mucosal barrier and/or maintaining and/or restoring and/or improving glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis in a mammal and/or is capable of improving the metabolic or immune status of the mammal. The Amuc-1100 polypeptide can be used to prevent or treat a wide variety of diseases or conditions of the invention.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Считается, что повышенная проницаемость или сверхпроницаемость слизистой оболочки кишечника играет определенную роль при различных заболеваниях и состояниях, таких как кишечные заболевания, аутоиммунные заболевания, аллергии, рак, диабет типа 2, ожирение, депрессия, беспокойство и многие другие. По этой причине существует повышенный интерес к пониманию роли дисфункции слизистого барьера кишечника в патогенезе многих состояний, поражающих желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) у млекопитающего.The increased permeability or hyperpermeability of the intestinal mucosa is believed to play a role in various diseases and conditions such as intestinal diseases, autoimmune diseases, allergies, cancer, type 2 diabetes, obesity, depression, anxiety, and many others. For this reason, there is increased interest in understanding the role of intestinal mucosal barrier dysfunction in the pathogenesis of many conditions affecting the gastrointestinal tract (GIT) in the mammal.

В нормальных условиях слизистый барьер кишечника действует как селективный барьер, допускающий всасывание питательных веществ, электролитов и воды и предотвращающий воздействие вредных макромолекул, микроорганизмов, пищевых и микробных антигенов (например, пищевых аллергенов). Слизистый барьер кишечника состоит преимущественно из слоя слизи и подстилающего слоя эпителиальных клеток (далее - эпителиальные клетки кишечника). Эпителиальные клетки кишечника тесно связаны друг с другом так называемыми плотными соединениями, которые в основном являются физическими сочленениями между мембранами двух эпителиальных клеток кишечника. Поддержание слизистого барьера кишечника, в частности поддержание физической целостности слоя эпителиальных клеток кишечника (т.е. сохранение соединений между клетками) имеет решающее значение для защиты организма-хозяина от миграции из кишечника в кровоток патогенных микроорганизмов, антигенов и других нежелательных агентов.Under normal conditions, the intestinal mucosal barrier acts as a selective barrier, allowing absorption of nutrients, electrolytes, and water and preventing exposure to harmful macromolecules, micro-organisms, and food and microbial antigens (eg, food allergens). The intestinal mucosal barrier consists predominantly of a layer of mucus and an underlying layer of epithelial cells (hereinafter referred to as intestinal epithelial cells). Intestinal epithelial cells are closely connected to each other by so-called tight junctions, which are basically physical joints between the membranes of two intestinal epithelial cells. Maintaining the intestinal mucosal barrier, in particular maintaining the physical integrity of the intestinal epithelial cell layer (i.e., maintaining connections between cells), is critical to protecting the host from migration from the intestine into the circulation of pathogens, antigens, and other unwanted agents.

Слизистый барьер кишечника также сильно колонизирован симбиотическими микроорганизмами (приблизительно 1012-1014), в основном анаэробными или микроаэрофильными бактериями, большинство из которых живет в симбиозе с организмом-хозяином. Эти бактерии во многих отношениях полезны для организма-хозяина. Они обеспечивают защиту от патогенных бактерий и играют определенную роль в питании организма-хозяина путем синтеза витамина К и некоторых компонентов комплекса витамина В. Кроме того, слизистый барьер кишечника развил сложную иммунную систему слизистой оболочки кишечника с целью различения симбиотических (т.е. полезных) бактерий и патогенных бактерий и других вредных агентов. Иммунная система слизистой оболочки кишечника является неотъемлемой частью слизистой оболочки кишечника и содержит лимфоидные ткани и специализированные иммунные клетки (т.е. лимфоциты и плазмациты), которые широко рассеяны по всему слизистому барьеру кишечника. Одним из микроорганизмов, естественным образом колонизирующим слизистую оболочку здоровых субъектов, являются разлагающие муцин бактерии Akkermansia muciniphila, которые, как было продемонстрировано, усиливают барьерную функцию кишечника (Everard и др., PNAS 110 (2013) 9066-71; Reunanen и др., Appl Environ Microbiol March 20,2015) и тем самым влияют на заболевания, связанные с нарушенной барьерной функцией кишечника.The intestinal mucosal barrier is also heavily colonized with symbiotic microorganisms (approximately 10 12 -10 14 ), mostly anaerobic or microaerophilic bacteria, most of which live in symbiosis with the host organism. These bacteria are beneficial to the host organism in many ways. They provide protection against pathogenic bacteria and play a role in the nutrition of the host organism through the synthesis of vitamin K and some components of the vitamin B complex. In addition, the intestinal mucosal barrier has evolved a complex intestinal mucosal immune system to distinguish between symbiotic (i.e. beneficial) bacteria and pathogenic bacteria and other harmful agents. The intestinal mucosal immune system is an integral part of the intestinal mucosa and contains lymphoid tissues and specialized immune cells (ie, lymphocytes and plasmacytes) that are widely dispersed throughout the intestinal mucosal barrier. One microorganism that naturally colonizes the mucosa of healthy subjects is the mucin-degrading bacteria Akkermansia muciniphila, which has been shown to enhance gut barrier function (Everard et al., PNAS 110 (2013) 9066-71; Reunanen et al., Appl Environ Microbiol March 20,2015) and thereby affect diseases associated with impaired intestinal barrier function.

При определенных обстоятельствах слизистый барьер кишечника может являться уязвимым для разнообразных инфекционных организмов или агентов, обычно не способных проникать через слизистый барьер кишечника, но которым, тем не менее, удается преодолеть его (например, через промежутки, возникающие из-за рыхлых плотных соединений между клетками кишечного эпителия). Организмы или другие агенты, которые преодолевают слизистый барьер кишечника, могут вызывать заболевания или другие нежелательные состояния (например, аллергии) в организме-хозяине. Примеры таких заболеваний включают ожирение, метаболический синдром, дефицит инсулина или нарушения, связанные с инсулинорезистентностью, диабет типа 2, диабет типа 1, воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), синдром раздраженного кишечника (СРК), непереносимость глюкозы, аномальный липидный обмен, атеросклероз, гипертонию, сердечную патологию, инсульт, неалкогольную жировую болезнь печени, алкогольную жировую болезнь печени, гипергликемию, стеатоз печени, дислипидемию, дисфункцию иммунной системы, связанную с ожирением (увеличением веса), аллергию, астму, аутизм, болезнь Пар- 1 040421 кинсона, рассеянный склероз, нейродегенеративные заболевания, депрессию, другие заболевания, связанные с нарушенной барьерной функцией, заживление ран, нарушения поведения, алкогольную зависимость, сердечно-сосудистые заболевания, высокий уровень холестерина, повышенный уровень триглицеридов, атеросклероз, синдром апноэ во сне, остеоартрит, болезнь желчного пузыря и рак.Under certain circumstances, the intestinal mucosal barrier may be vulnerable to a variety of infectious organisms or agents that are usually unable to penetrate the intestinal mucosal barrier, but nevertheless manage to overcome it (for example, through gaps resulting from loose tight junctions between cells intestinal epithelium). Organisms or other agents that cross the intestinal mucosal barrier can cause diseases or other undesirable conditions (eg, allergies) in the host. Examples of such diseases include obesity, metabolic syndrome, insulin deficiency or disorders associated with insulin resistance, type 2 diabetes, type 1 diabetes, inflammatory bowel disease (IBD), irritable bowel syndrome (IBS), glucose intolerance, abnormal lipid metabolism, atherosclerosis, hypertension , heart disease, stroke, non-alcoholic fatty liver disease, alcoholic fatty liver disease, hyperglycemia, hepatic steatosis, dyslipidemia, obesity-related immune system dysfunction (weight gain), allergies, asthma, autism, Parkinson's disease, multiple sclerosis , neurodegenerative diseases, depression, other disorders associated with impaired barrier function, wound healing, behavioral disorders, alcohol dependence, cardiovascular disease, high cholesterol, elevated triglycerides, atherosclerosis, sleep apnea syndrome, osteoarthritis, gallbladder disease, and cancer.

Напротив, такие заболевания, как упомянуты выше, а также другие состояния, такие как пищевая аллергия, недоразвитость кишечника, например, вследствие преждевременных родов, воздействие радиации, химиотерапии и/или токсинов, аутоиммунные нарушения, недостаточность или нарушение питания, сепсис и т.п., могут изменять физическую целостность слизистого барьера кишечника (т.е. вызывать ослабление плотных соединений между эпителиальными клетками кишечника), что, в свою очередь, может позволять нежелательным микроорганизмам или другим агентам проникать через слизистый барьер кишечника организма-хозяина.On the contrary, diseases such as those mentioned above, as well as other conditions such as food allergies, intestinal underdevelopment, for example, due to premature birth, exposure to radiation, chemotherapy and / or toxins, autoimmune disorders, malnutrition or malnutrition, sepsis, etc. ., may alter the physical integrity of the intestinal mucosal barrier (i.e., cause loosening of the tight junctions between intestinal epithelial cells), which in turn may allow unwanted microorganisms or other agents to cross the host's intestinal mucosal barrier.

В прошлом разработано несколько вакцин и/или антител, нацеленных на такие микроорганизмы или агенты. Однако успех такого подхода нивелируется тем, что вакцины или антитела не способны эффективно нацеливаться на некоторые микроорганизмы или агенты или уничтожать их.In the past, several vaccines and/or antibodies have been developed that target such microorganisms or agents. However, the success of this approach is offset by the fact that vaccines or antibodies are not able to effectively target or kill some microorganisms or agents.

Также изучены другие подходы, имеющие целью, прежде всего, помешать вредным микроорганизмам и другим агентам проникать через слизистый барьер кишечника организма-хозяина и/или предотвратить повышенную проницаемость слизистого барьера кишечника. Например, разработаны композиции, содержащие глутаминовую кислоту, для предотвращения и/или лечения состояний, связанных с повышенной проницаемостью слизистой оболочки кишечника (WO 01/58283). В этих же целях также использовались другие вещества, включая спермин и спермидин и их предшественники (Dorhout и др. (1997), British J. Nutrition, стр. 639-654). С целью модулирования слизистого барьера кишечника также разработаны содержащие арабиноксилан препараты, способствующие благоприятному воздействию на желудочно-кишечные бактерии, живущие вблизи слизистого барьера кишечника (US 2012/0230955).Other approaches have also been explored to primarily prevent harmful microorganisms and other agents from penetrating the host's intestinal mucosal barrier and/or preventing increased permeability of the intestinal mucosal barrier. For example, compositions containing glutamic acid have been developed for the prevention and/or treatment of conditions associated with increased permeability of the intestinal mucosa (WO 01/58283). Other substances have also been used for this purpose, including spermine and spermidine and their precursors (Dorhout et al. (1997), British J. Nutrition, pp. 639-654). In order to modulate the intestinal mucosal barrier, preparations containing arabinoxylan have also been developed to promote beneficial effects on gastrointestinal bacteria living near the intestinal mucosal barrier (US 2012/0230955).

В основу настоящего изобретения положена задача создания агентов и/или содержащих такие агенты композиций, которые применимы для поддержания и/или восстановления и/или повышения физической целостности слизистого барьера кишечника и/или для предотвращения повышенной проницаемости слизистого барьера кишечника у млекопитающего (например, человека) и/или для поддержания и/или восстановления и/или улучшения глюкозного и/или холестеринового и/или триглицеридного гомеостаза у млекопитающего, чтобы тем самым предпочтительно предотвращать или лечить заболевания или состояния, связанные с субоптимальной проницаемостью слизистого барьера кишечника и/или с дисбалансом глюкозного и/или холестеринового и/или триглицеридного гомеостаза у упомянутого млекопитающего. В качестве альтернативы или дополнительно, задачей настоящего изобретения является создание агентов и/или содержащих такие агенты композиций, которые применимы для модулирования и/или стимулирования функции иммунной системы слизистой оболочки кишечника у млекопитающего.The object of the present invention is to provide agents and/or compositions containing such agents that are useful for maintaining and/or restoring and/or enhancing the physical integrity of the intestinal mucosal barrier and/or for preventing increased permeability of the intestinal mucosal barrier in a mammal (e.g., human) and/or to maintain and/or restore and/or improve glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis in a mammal, thereby preferentially preventing or treating diseases or conditions associated with suboptimal intestinal mucosal barrier permeability and/or glucose imbalance. and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis in said mammal. Alternatively or additionally, it is an object of the present invention to provide agents and/or compositions containing such agents that are useful for modulating and/or stimulating the function of the intestinal mucosal immune system in a mammal.

Краткое изложение сущности изобретенияBrief summary of the invention

В настоящем изобретении предложена композиция, содержащая полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способный осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника и/или на глюкозный и/или холестериновый и/или триглицеридный гомеостаз, и фармацевтически приемлемый или приемлемый с пищевой точки зрения носитель.The present invention provides a composition containing a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical throughout the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and/or influencing the barrier intestinal function and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis; and a pharmaceutically or nutritionally acceptable carrier.

Композицией может являться пищевая композиция или фармацевтическая композиция.The composition may be a food composition or a pharmaceutical composition.

В изобретении также предложена генетически модифицированная клетка-хозяин, в геном которой введена молекула нуклеиновой кислоты, выбранная из группы, включающей а) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую последовательность нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине последовательности SEQ ID NO: 2; и б) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую последовательность нуклеиновых кислот, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способный осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника и/или на глюкозный и/или холестериновый и/или триглицеридный гомеостаз.The invention also provides a genetically modified host cell, the genome of which has been introduced with a nucleic acid molecule selected from the group consisting of a) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence at least 50% identical throughout the entire length of the sequence of SEQ ID NO: 2 ; and b) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and/or affect intestinal barrier function and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis.

Кроме того, в изобретении предложена генетически модифицированная клетка-хозяин, не относящаяся к виду Akkermansia muciniphilla и содержащая молекулу нуклеиновой кислоты, выбранную из группы, включающей а) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую последовательность нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 2; и б) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую последовательность нуклеиновых кислот, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способный осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника и/или на глюкозный и/или холестериновый и/или триглицеридный гомеостаз.In addition, the invention provides a genetically modified host cell that does not belong to the Akkermansia muciniphilla species and contains a nucleic acid molecule selected from the group including a) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence that is at least 50% identical along its entire length amino acid sequence SEQ ID NO: 2; and b) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and/or affect intestinal barrier function and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis.

Помимо этого, в изобретении предложена модифицированная клетка-хозяин, относящаяся к видуIn addition, the invention provides a modified host cell belonging to the species

- 2 040421- 2 040421

Akkermansia muciniphila, в геном которой введена молекула нуклеиновой кислоты, выбранная из группы, включающей: а) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащей последовательность нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 2; и б) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую последовательность нуклеиновых кислот, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способный осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника и/или на глюкозный и/или холестериновый и/или триглицеридный гомеостаз.Akkermansia muciniphila, into whose genome is introduced a nucleic acid molecule selected from the group consisting of: a) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence at least 50% identical along the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2; and b) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and/or affect intestinal barrier function and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis.

В изобретении дополнительно предложен способ получения полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника и/или на глюкозный и/или холестериновый и/или триглицеридный гомеостаз, при этом способ включает стадии: а) культивирования клетки-хозяина по любому из пп.3-5 в условиях, позволяющих получать упомянутый полипептид; и б) необязательно выделения полипептида, полученного на стадии (а).The invention further provides a method for producing a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and/or influencing barrier function intestines and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis, the method comprising the steps of: a) culturing the host cell according to any one of claims 3 to 5 under conditions allowing said polypeptide to be obtained; and b) optionally isolating the polypeptide obtained in step (a).

В изобретении также предложен полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способный осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз, описанная клетка-хозяин или описанная композиция для применения в качестве лекарственного средства, в частности, для применения при стимулировании функции иммунной системы слизистой оболочки кишечника, для поддержания, восстановления и/или улучшения глюкозного и/или холестеринового и/или триглицеридного гомеостаза или для поддержания, восстановления и/или повышения физической целостности слизистого барьера кишечника у млекопитающего.The invention also provides a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical over the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and/or affecting the intestinal barrier function, and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis, described host cell or described composition for use as a drug, in particular for use in stimulating the function of the immune system of the intestinal mucosa, to maintain, restore and /or improve glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis or to maintain, restore and/or increase the physical integrity of the intestinal mucosal barrier in a mammal.

Упомянутые полипептид, композиция или клетка-хозяин могут использоваться для профилактики и/или лечения у млекопитающего нарушения, выбранного из группы, включающей ожирение, метаболический синдром, дефицит инсулина или нарушения, связанные с инсулинорезистентностью, диабет типа 2, диабет типа 1, гестационный диабет, преэклампсию, воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), синдром раздраженного кишечника (СРК), непереносимость глюкозы, аномальный липидный обмен, атеросклероз, гипертонию, сердечную патологию, инсульт, неалкогольную жировую болезнь печени, алкогольную жировую болезнь печени, гипергликемию, стеатоз печени, дислипидемию, дисфункцию иммунной системы, связанную с ожирением (увеличением веса), аллергию, астму, аутизм, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, нейродегенеративные заболевания, депрессию, другие заболевания, связанные с нарушенной барьерной функцией, заживление ран, нарушения поведения, алкогольную зависимость, сердечно-сосудистые заболевания, высокий уровень холестерина, повышенный уровень триглицеридов, атеросклероз, синдром апноэ во сне, остеоартрит, болезнь желчного пузыря, рак и состояния, изменяющие физическую целостность слизистого барьера кишечника, такие как пищевые аллергии, недоразвитость кишечника, например, вследствие преждевременных родов, воздействие радиации, химиотерапии и/или токсинов, аутоиммунные нарушения, недостаточность или нарушение питания, сепсис и т.п.Said polypeptide, composition, or host cell may be used to prevent and/or treat a disorder in a mammal, selected from the group consisting of obesity, metabolic syndrome, insulin deficiency or disorders associated with insulin resistance, type 2 diabetes, type 1 diabetes, gestational diabetes, pre-eclampsia, inflammatory bowel disease (IBD), irritable bowel syndrome (IBS), glucose intolerance, abnormal lipid metabolism, atherosclerosis, hypertension, heart disease, stroke, non-alcoholic fatty liver disease, alcoholic fatty liver disease, hyperglycemia, hepatic steatosis, dyslipidemia, dysfunction immune system associated with obesity (weight gain), allergies, asthma, autism, Parkinson's disease, multiple sclerosis, neurodegenerative diseases, depression, other diseases associated with impaired barrier function, wound healing, behavioral disorders, alcohol dependence, cardiovascular disease , high level of cold esterol, elevated triglycerides, atherosclerosis, sleep apnea, osteoarthritis, gallbladder disease, cancer, and conditions that alter the physical integrity of the gut mucosal barrier, such as food allergies, underdevelopment of the gut, such as due to preterm birth, exposure to radiation, chemotherapy, and/or or toxins, autoimmune disorders, malnutrition or malnutrition, sepsis, and the like.

В качестве альтернативы или дополнительно упомянутый полипептид, клетка-хозяин или композиция могут использоваться для содействия противовоспалительной активности в кишечнике млекопитающего и/или для стимулирования потери веса у млекопитающего.Alternatively, or additionally, said polypeptide, host cell, or composition can be used to promote anti-inflammatory activity in the gut of a mammal and/or to promote weight loss in a mammal.

В изобретении также предложен способ лечения и/или профилактики у млекопитающего нарушения, выбранного из группы, включающей ожирение, метаболический синдром, дефицит инсулина или нарушения, связанные с инсулинорезистентность, диабет типа 2, диабет типа 1, гестационный диабет, преэклампсию, воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), синдром раздраженного кишечника (СРК), непереносимость глюкозы, аномальный липидный обмен, атеросклероз, гипертонию, сердечную патологию, инсульт, неалкогольную жировую болезнь печени, алкогольную жировую болезнь печени, гипергликемию, стеатоз печени, дислипидемию, дисфункцию иммунной системой, связанную с ожирением (увеличением веса), аллергию, астму, аутизм, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, нейродегенеративные заболевания, депрессию, другие заболевания, связанные с нарушенной барьерной функцией, заживление ран, нарушения поведения, алкогольную зависимость, сердечнососудистые заболевания, высокий уровень холестерина, повышенный уровень триглицеридов, атеросклероз, синдром апноэ во сне, остеоартрит, болезнь желчного пузыря, рак и состояния, которые изменяют физическую целостность слизистого барьера кишечника, такие как пищевая аллергия, недоразвитость кишечника, например, вследствие преждевременных родов, воздействие радиации, химиотерапии и/или токсинов, аутоиммунные нарушения, недостаточность или нарушение питания, сепсис и т.п., с целью содействия снижению веса у млекопитающего, содействия противовоспалительной активности в кишечнике млекопитающего, стимулирования функции иммунной системы слизистой оболочки кишечника у млекопитающего, поддержания, восстановления и/или улучшения глюкозного и/или холестеринового и/или триглицеридного гомеостаза у млекопитающего или поддержания, восстановления и/или повышения физической целостThe invention also provides a method for the treatment and/or prevention in a mammal of a disorder selected from the group consisting of obesity, metabolic syndrome, insulin deficiency or disorders associated with insulin resistance, type 2 diabetes, type 1 diabetes, gestational diabetes, preeclampsia, inflammatory bowel disease ( IBD), irritable bowel syndrome (IBS), glucose intolerance, abnormal lipid metabolism, atherosclerosis, hypertension, heart disease, stroke, non-alcoholic fatty liver disease, alcoholic fatty liver disease, hyperglycemia, hepatic steatosis, dyslipidemia, obesity-related immune system dysfunction (weight gain), allergies, asthma, autism, Parkinson's disease, multiple sclerosis, neurodegenerative diseases, depression, other barrier disorders, wound healing, behavioral disorders, alcohol dependence, cardiovascular disease, high cholesterol, elevated triglycerides c, atherosclerosis, sleep apnea syndrome, osteoarthritis, gallbladder disease, cancer, and conditions that alter the physical integrity of the intestinal mucosal barrier, such as food allergies, intestinal underdevelopment, such as due to premature birth, exposure to radiation, chemotherapy, and/or toxins, autoimmune disorders, malnutrition or malnutrition, sepsis, and the like, to promote weight loss in a mammal, promote anti-inflammatory activity in the mammalian intestine, stimulate the immune system function of the intestinal mucosa in a mammal, maintain, restore and/or improve glucose and/or or cholesterol and/or triglyceride homeostasis in a mammal or maintaining, restoring and/or enhancing physical integrity

- 3 040421 ности слизистого барьера кишечника млекопитающего, при этом способ включает стадию введения нуждающемуся в этом млекопитающему эффективного количества полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника и/или влиять на глюкозный и/или холестериновый и/или триглицеридный гомеостаз, клетки-хозяина согласно изобретению или композиции согласно изобретению.- 3 040421 intestinal mucosal barrier of a mammal, the method comprising the step of administering to a mammal in need thereof an effective amount of a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical throughout the length of the amino acid sequence of SEQ ID NO : 1, and capable of performing immune signaling and/or affecting intestinal barrier function and/or influencing glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis, host cells according to the invention or compositions according to the invention.

Кроме того, в изобретении предложен способ получения полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника и/или на глюкозный и/или холестериновый и/или триглицеридный гомеостаз, при этом способ включает стадии: а) культивирования бактерий вида Akkermansia muciniphila в применимой культуральной среде; и б) необязательно выделения полипептида, полученного на стадии (а).In addition, the invention provides a method for producing a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical throughout the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and/or influencing barrier function of the intestine and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis, the method comprising the steps of: a) cultivating Akkermansia muciniphila bacteria in a suitable culture medium; and b) optionally isolating the polypeptide obtained in step (a).

Общие определенияGeneral definitions

В контексте настоящего изобретения термин полипептид равнозначен термину белок. Полипептид имеет конкретную аминокислотную последовательность. Вариант полипептида согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную последовательности полипептида согласно настоящему изобретению. Полипептид по изобретению выделяют, когда он больше не находится в своей естественной среде, т.е. когда он больше не находится в окружении фимбрий и/или в окружении клеток, таких как клетки Akkermansia muciniphila.In the context of the present invention, the term polypeptide is equivalent to the term protein. The polypeptide has a specific amino acid sequence. A variant polypeptide according to the present invention preferably has an amino acid sequence at least 50% identical to the sequence of the polypeptide according to the present invention. The polypeptide of the invention is isolated when it is no longer in its natural environment, i. when it is no longer surrounded by fimbriae and/or surrounded by cells such as Akkermansia muciniphila cells.

Используемый термин идентичность последовательностей или сходство последовательностей относится к ситуации, когда аминокислотная последовательность или последовательность нуклеиновых кислот идентичны или сходны с другой контрольной аминокислотной последовательностью или последовательностью нуклеиновых кислот. Идентичность последовательностей или сходство последовательностей может определяться путем выравнивания двух полипептидов или двух нуклеотидных последовательностей с использованием глобальных или локальных алгоритмов выравнивания. Затем последовательности могут именоваться преимущественно идентичными или преимущественно сходными, когда они (при оптимальном совмещении, например, с помощью программ GAP или BESTFIT с использованием параметров по умолчанию) имеют, по меньшей мере, определенный минимальный процент идентичности (согласно определению, данному далее). В GAP используется алгоритм глобального выравнивания Нидлмана-Вунша для выравнивания двух последовательностей по всей их длине с доведением до максимума числа совпадений и со сведением к минимуму числа разрывов. Обычно используются параметры GAP по умолчанию, при этом штраф за создание разрыва=50 (нуклеотидов)/8 (белков), а штраф за расширение разрыва=3 (нуклеотида)/2 (белка). Матрицей оценки по умолчанию, используемой для нуклеотидов, является nwsgapdna, а матрицей оценки по умолчанию для белков является Blosum62 (Henikoff & Henikoff, 1992, PNAS 89, 915-919). Выравнивания и оценки последовательностей для установления идентичности последовательностей в процентах могут определяться с использованием компьютерных программ, таких как версия 10.3 пакета программ GCG Wisconsin компании Accelrys Inc. (9685 Скрантон-роуд, Сан-Диего, штат Калифорния 92121-3752, США) или версии 2.10.0 программы EmbossWin (с использованием программной иглы). В качестве альтернативы, сходство или идентичность в процентах может определяться путем поиска в базах данных с использованием таких алгоритмов, как FASTA, BLAST и т.д. Идентичность последовательностей предпочтительно означает идентичность последовательностей по всей их длине.As used herein, sequence identity or sequence similarity refers to a situation where an amino acid or nucleic acid sequence is identical or similar to another reference amino acid or nucleic acid sequence. Sequence identity or sequence similarity can be determined by aligning two polypeptides or two nucleotide sequences using global or local alignment algorithms. Sequences may then be referred to as predominantly identical or predominantly similar when (when optimally aligned, eg, by the GAP or BESTFIT programs using default parameters) they have at least a certain minimum percentage of identity (as defined below). GAP uses the Needleman-Wunsch global alignment algorithm to align two sequences over their entire length, maximizing the number of matches and minimizing the number of gaps. Typically, the default GAP parameters are used, with gap creation penalty=50 (nucleotides)/8 (proteins) and gap widening penalty=3 (nucleotides)/2 (proteins). The default scoring matrix used for nucleotides is nwsgapdna and the default scoring matrix for proteins is Blosum62 (Henikoff & Henikoff, 1992, PNAS 89, 915-919). Sequence alignments and scores for percent sequence identity can be determined using computer programs such as version 10.3 of the GCG Wisconsin software package from Accelrys Inc. (9685 Scranton Road, San Diego, CA 92121-3752, USA) or version 2.10.0 of EmbossWin (using a programming needle). Alternatively, percent similarity or identity can be determined by searching databases using algorithms such as FASTA, BLAST, etc. Sequence identity preferably means sequence identity over their entire length.

Термин трансэпителиальная резистентность (ТЭР) является показателем проницаемости слоя эпителиальных клеток in vitro. Повышенную эпителиальную проницаемость связывают с ослаблением плотных соединений и снижением ТЭР.The term transepithelial resistance (TER) is a measure of the permeability of an epithelial cell layer in vitro. Increased epithelial permeability is associated with a weakening of tight junctions and a decrease in FER.

Используемый в описании термин химерный ген относится к любому не встречающемуся в природе гену, т.е. гену, который обычно не встречается в природе у какого-либо вида, в частности гену, у которого одна или несколько частей последовательности нуклеиновых кислот не связаны друг с другом в природе. Например, в природе промотор не связан счастью или со всей транскрибируемой областью или с другой регуляторной областью. Под термином химерный ген подразумеваются экспрессирующие конструкции, гетерологичный промотор или регуляторная последовательность транскрипции которых оперативно связана с одной или несколькими кодирующими последовательностями и необязательно с З'-нетранслируемой областью (3'-НТО). В качестве альтернативы, химерный ген может содержать промотор, кодирующий последовательность и необязательно З'-НТО, которые получены из одного и того же вида, но не встречаются в природе в этом сочетании.As used herein, the term chimeric gene refers to any non-naturally occurring gene, ie. a gene that does not normally occur naturally in any species, in particular a gene in which one or more parts of the nucleic acid sequence are not naturally related to each other. For example, in nature, the promoter is not associated fortunately with either the entire transcribed region or with another regulatory region. By the term chimeric gene is meant expression constructs whose heterologous promoter or transcriptional regulatory sequence is operatively linked to one or more coding sequences and optionally to a 3'-untranslated region (3'-UTR). Alternatively, the chimeric gene may contain a promoter encoding a sequence and optionally 3'-UTRs that are derived from the same species but do not occur naturally in this combination.

Используемый в описании термин генетически модифицированная клетка-хозяин относится к клеткам, которые генетически модифицированы, например, путем введения последовательности экзогенных нуклеиновых кислот (например, SEQ ID NO: 2 согласно изобретению) или путем специфического изменения последовательности эндогенных генов. Такие клетки могли быть генетически модифицироваUsed in the description, the term genetically modified host cell refers to cells that are genetically modified, for example, by introducing the sequence of exogenous nucleic acids (for example, SEQ ID NO: 2 according to the invention) or by specifically changing the sequence of endogenous genes. Such cells could be genetically modified

- 4 040421 ны путем введения, например, одной или нескольких мутаций, вставок и/или делеций в эндогенный ген и/или введения генетической конструкции (например, вектора или химерного гена) в геном. Генетически модифицированные клетки-хозяева могут относиться к выделенным клеткам или к клеточным культурам. Генетически модифицированными клетками могут являться трансдуцированные клетки, которые были инфицированы, в частности, модифицированным вирусом, при этом может использоваться, например ретровирус, а также другие применимые вирусы, такие как лентивирусы. Также могут использоваться невирусные методы, такие как трансфекции. Таким образом, генетическими модифицированными клетками-хозяевами также могут являться постоянно трансфицированные клетки или временно трансфицироваиные клетки. Трансфекция относится к невирусным методам переноса ДНК (или РНК) в клетки, в результате чего происходит экспрессия гена. Из техники широко известны методы трансфекции, такие как опосредованная фосфатом кальция, опосредованная ПЭГ, опосредованная липосомами или липоплексами трансфекция нуклеиновых кислот и т.п. Такая трансфекция может являться временной, но также может являться постоянной, при этом клетки, в геном которых интегрирована генная конструкция, могут выбираться.- 4 040421 us by introducing, for example, one or more mutations, insertions and/or deletions in the endogenous gene and/or introducing a genetic construct (eg, a vector or a chimeric gene) into the genome. Genetically modified host cells may refer to isolated cells or cell cultures. The genetically modified cells may be transduced cells that have been infected with, in particular, a modified virus, for example a retrovirus may be used, as well as other useful viruses such as lentiviruses. Non-viral methods such as transfections can also be used. Thus, genetically modified host cells can also be permanently transfected cells or transiently transfected cells. Transfection refers to non-viral methods of transferring DNA (or RNA) into cells, resulting in gene expression. Transfection methods such as calcium phosphate mediated, PEG mediated, liposome or lipoplex mediated transfection of nucleic acids and the like are widely known in the art. Such transfection may be temporary, but may also be permanent, and cells into which the gene construct is integrated into the genome may be selected.

Используемый в описании термин эффективное количество относится к количеству, необходимому для достижения описанного в изобретении эффекта. Например, эффективным количеством полипептида или созданной методами генной инженерии клетки-хозяина согласно изобретению является количество, которое эффективно применимо для модулирования и/или стимулирования функции иммунной системы слизистой оболочки кишечника и/или поддержания и/или восстановления и/или повышения физической целостности слизистого барьера кишечника (например, для стимулирования формирования более плотного соединения между клетками эпителия кишечника) и/или для модулирования и/или стимулирования сигнального пути toll-подобных рецепторов (например, TLR2) в иммунной клетке и/или для увеличения продуцирования цитокинов (например, IL-6, IL-8 и IL-10) в иммунной клетке и/или для профилактики и/или лечения нарушений или состояний, таких как ожирение, метаболический синдром, дефицит инсулина или нарушения, связанные с инсулинорезистентностью, диабет типа 2, диабет 1 типа, воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), синдром раздраженного кишечника (СРК), непереносимость глюкозы, аномальный липидный обмен, атеросклероз, гипертония, сердечная патология, инсульт, неалкогольная жировая болезнь печени, алкогольная жировая болезнь печени, гипергликемия, стеатоз печени, дислипидемия, дисфункция иммунной системы, связанная с ожирением (увеличением веса), аллергия, астма, аутизм, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, нейродегенеративные заболевания, депрессия, другие заболевания, связанные с нарушенной барьерной функцией, заживление ран, нарушения поведения, алкогольная зависимость, сердечно-сосудистые заболевания, высокий уровень холестерина, повышенный уровень триглицеридов, атеросклероз, синдром апноэ во сне, остеоартрит, болезнь желчного пузыря, рак и состояния, изменяющие физическую целостность слизистого барьера кишечника, такие как пищевые аллергии, недоразвитость кишечника, например, вследствие преждевременных родов, воздействие радиации, химиотерапии и/или токсинов, аутоиммунные нарушения, недостаточность или нарушение питания, сепсис и т.п.Used in the description, the term effective amount refers to the amount necessary to achieve the effect described in the invention. For example, an effective amount of a polypeptide or genetically engineered host cell of the invention is an amount that is effective to modulate and/or stimulate the function of the intestinal mucosal immune system and/or maintain and/or restore and/or enhance the physical integrity of the intestinal mucosal barrier. (eg, to stimulate the formation of a tighter junction between intestinal epithelial cells) and/or to modulate and/or stimulate the signaling pathway of toll-like receptors (eg, TLR2) in the immune cell and/or to increase the production of cytokines (eg, IL-6 , IL-8 and IL-10) in an immune cell and/or for the prevention and/or treatment of disorders or conditions such as obesity, metabolic syndrome, insulin deficiency or disorders associated with insulin resistance, type 2 diabetes, type 1 diabetes, inflammatory bowel disease (IBD), irritable bowel syndrome (IBS), glucose intolerance goats, abnormal lipid metabolism, atherosclerosis, hypertension, heart disease, stroke, non-alcoholic fatty liver disease, alcoholic fatty liver disease, hyperglycemia, hepatic steatosis, dyslipidemia, obesity-related immune system dysfunction (weight gain), allergies, asthma, autism, Parkinson's disease, multiple sclerosis, neurodegenerative diseases, depression, other barrier disorders, wound healing, behavioral disorders, alcohol dependence, cardiovascular disease, high cholesterol, elevated triglycerides, atherosclerosis, sleep apnea syndrome, osteoarthritis , gallbladder disease, cancer, and conditions that alter the physical integrity of the intestinal mucosal barrier, such as food allergies, intestinal underdevelopment, such as due to premature birth, exposure to radiation, chemotherapy, and/or toxins, autoimmune disorders, malnutrition or malnutrition, sepsis, etc. .P.

Используемый термин физиологически приемлемый носитель или приемлемый с пищевой точки зрения носитель или приемлемый с питательной точки зрения носитель или фармацевтически приемлемый носитель относится к физиологически приемлемому или приемлемому с пищевой точки зрения или приемлемому с питательной точки зрения или фармацевтически приемлемому носителю, такому как жидкий или твердый наполнитель, разбавитель, эксципиент, растворитель или инкапсулирующий материал, участвующий в обеспечении формы для введения полипептида или клетки-хозяина согласно изобретению. Каждый носитель должен являться приемлемым в смысле совместимости с другими ингредиентами композиции и безвредности для субъекта, т.е. применимым для употребления или приемлемым с пищевой точки зрения. Термин применимый для употребления или приемлемый с пищевой точки зрения относится к ингредиентам или веществам, которые обычно считаются безопасными для употребления человеком (а также другими млекопитающими). Неограничивающие примеры материалов, которые могут служить физиологически приемлемыми носителями или приемлемыми с питательной точки зрения или фармацевтически приемлемыми носителями, включают: (1) сахара, такие как лактоза, глюкоза и сахароза; (2) крахмалы, такие как кукурузный крахмал и картофельный крахмал; (3) целлюлоза и ее производные, такие как карбоксиметилцеллюлоза натрия, этилцеллюлоза и ацетат целлюлозы; (4) порошковый трагакант; (5) солод; (6) желатин; (7) тальк; (8) эксципиенты, такие как масло какао и воски суппозиториев; (9) масла, такие как арахисовое масло, хлопковое масло, сафлоровое масло, кунжутное масло, оливковое масло, кукурузное масло и соевое масло; (10) гликоли, такие как пропиленгликоль; (11) полиолы, такие как глицерин, сорбит, маннит и полиэтиленгликоль; (12) сложные эфиры, такие как этилолеат и этиллаурат; (13) агар; (14) буферные агенты, такие как гидроксид магния и гидроксид алюминия; (15) альгиновая кислота; (16) апирогенная вода; (17) изотонический физиологический раствор; (18) раствор Рингера; (19) этиловый спирт; (20) фосфатные буферные растворы; (21) другие нетоксичные совместимые вещества, используемые в фармацевтических композициях, и т.п. Кроме того, используемые термины приемлемый с питательной точки зрения и фармацевтически приемлемый относятся к тем композициям или сочетаниям веществ, материалов или композиций и/или их лекарственным формам,As used, the term physiologically acceptable carrier or food acceptable carrier or nutritionally acceptable carrier or pharmaceutically acceptable carrier refers to a physiologically acceptable or nutritionally acceptable or nutritionally acceptable or pharmaceutically acceptable carrier such as a liquid or solid excipient. , diluent, excipient, solvent or encapsulating material involved in providing a form for administration of the polypeptide or host cell according to the invention. Each carrier must be acceptable in the sense of being compatible with the other ingredients of the composition and harmless to the subject, i.e. applicable for consumption or acceptable from a nutritional point of view. The term usable for consumption or nutritionally acceptable refers to ingredients or substances that are generally considered safe for human (as well as other mammalian) consumption. Non-limiting examples of materials that can serve as physiologically acceptable carriers or nutritionally acceptable or pharmaceutically acceptable carriers include: (1) sugars such as lactose, glucose and sucrose; (2) starches such as corn starch and potato starch; (3) cellulose and its derivatives such as sodium carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose and cellulose acetate; (4) powdered tragacanth; (5) malt; (6) gelatin; (7) talc; (8) excipients such as cocoa butter and suppository waxes; (9) oils such as peanut oil, cottonseed oil, safflower oil, sesame oil, olive oil, corn oil and soybean oil; (10) glycols such as propylene glycol; (11) polyols such as glycerol, sorbitol, mannitol and polyethylene glycol; (12) esters such as ethyl oleate and ethyl laurate; (13) agar; (14) buffering agents such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide; (15) alginic acid; (16) pyrogen-free water; (17) isotonic saline; (18) Ringer's solution; (19) ethyl alcohol; (20) phosphate buffer solutions; (21) other non-toxic compatible substances used in pharmaceutical compositions, and the like. In addition, as used herein, the terms nutritionally acceptable and pharmaceutically acceptable refer to those compositions or combinations of substances, materials or compositions and/or dosage forms thereof

- 5 040421 которые отвечают здравому медицинскому суждению, применимы для использования в контакте с тканями людей и животных без чрезмерной токсичности, раздражения, аллергической реакции или других проблем или осложнений, и соответствуют разумному соотношению между выгодой и риском.- 5 040421 which are consistent with sound medical judgment, are applicable for use in contact with human and animal tissues without undue toxicity, irritation, allergic reaction, or other problems or complications, and meet a reasonable balance of benefit and risk.

Термин гомеостаз относится к свойству системы, переменные которой регулируются таким образом, что внутренние условия остаются стабильными и относительно постоянными. У всех животные регулируется содержание глюкозы в крови. Регулирование содержания глюкозы в организме является процессом поддержания глюкозного гомеостаза в организме. Содержание глюкозы в крови у млекопитающего регулируют различные гормоны (например, инсулин, глюкагон, глюкагоноподобный пептид 1, катехоламин и многие другие) и различные нервные пути (например, транслятор нервных импульсов, ось кишечник - мозг - периферийные органы). Содержание глюкозы в организме человека поддерживается постоянным в течение большей части суток даже после 24-часового голодания. Содержание глюкозы лишь незначительно снижается даже в течение длительных периодов голодания. Инсулин, секретируемый бета-клетками поджелудочной железы, эффективно переносит глюкозу в клетки организма, отдавая этим клетки команды сохранять больше глюкозы для собственного использования. Если содержание глюкозы внутри клеток является высоким, клетки будут превращать ее в нерастворимый гликоген, чтобы предотвращать помехи для клеточного метаболизма со стороны растворимой глюкозы. В конечном итоге это снижает содержание глюкозы в крови, а инсулин помогает предотвращать гипергликемию. В случае дефицита инсулина или резистентности клеток к инсулину возникает диабет. Глюкагон, секретируемый альфа-клетками поджелудочной железы, побуждает клетки разрушать накопленный гликоген или превращать безуглеводные источники углерода в глюкозу посредством глюконеогенеза и тем самым предотвращать гипогликемию. В контроле глюкозного обмена участвуют многочисленные другие факторы и гормоны (например, глюкагоноподобный пептид 1, катехоламин и многие другие). Этому сложному регулированию также способствуют различные механизмы, связанные с нервными путями.The term homeostasis refers to the property of a system whose variables are regulated in such a way that internal conditions remain stable and relatively constant. All animals regulate their blood glucose levels. The regulation of glucose in the body is the process of maintaining glucose homeostasis in the body. Mammalian blood glucose is regulated by various hormones (eg, insulin, glucagon, glucagon-like peptide 1, catecholamine, and many others) and various neural pathways (eg, nerve impulse translator, gut-brain-peripheral axis). The content of glucose in the human body is maintained constant for most of the day, even after a 24-hour fast. The glucose content is only slightly reduced even during long periods of fasting. Insulin, secreted by the beta cells of the pancreas, efficiently transports glucose into the cells of the body, instructing the cells to store more glucose for their own use. If the intracellular glucose content is high, the cells will convert it to insoluble glycogen to prevent soluble glucose from interfering with cellular metabolism. This ultimately lowers blood glucose, and insulin helps prevent hyperglycemia. Diabetes occurs when insulin is deficient or cells are resistant to insulin. Glucagon, secreted by the alpha cells of the pancreas, induces cells to break down stored glycogen or convert carbohydrate-free carbon sources into glucose through gluconeogenesis and thereby prevent hypoglycemia. Numerous other factors and hormones are involved in the control of glucose metabolism (for example, glucagon-like peptide 1, catecholamine, and many others). This complex regulation is also facilitated by various mechanisms associated with neural pathways.

Холестериновый гомеостаз - это механизм, который способствует процессу поддержания сбалансированного внутреннего состояния холестерина в живом организме. Холестерин, являющийся одной из важных биологических молекул в организме человека, выполняет различные физиологические функции, такие функция предшественника синтеза желчных кислот, витамина D и стероидных гормонов. Он также является одним из важных структурных элементов мембраны каждой клетки, присутствующей в организме. Несмотря на полезные и необходимые функции холестерина, нарушение холестеринового гомеостаза может вызывать повышенный риск сердечных заболеваний, а также нарушать другие системы гомеостатической обратной связи, связанные с холестериновым обменом. Наиболее очевидным органом, который регулирует холестериновый гомеостаз, является печень, поскольку она не только отвечает за биосинтез холестерина, который высвобождается в систему кровообращения, но и разрушает потенциально опасный, несвязанный холестерин из кровотока. Для поддержания холестеринового гомеостаза полезны липопротеины высокой плотности (ЛПВП), поскольку они захватывают и возвращают потенциально опасный холестерин непосредственно в печень, где он синтезируется в безопасные желчные кислоты, используемые системой пищеварения. ЛПНП менее полезны, поскольку они имеют тенденцию накапливать свой холестерин в клетках организма и на артериальных стенках. Доказано, что именно чрезмерный уровень ЛПНП, повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний. У здоровых субъектов холестериновый гомеостаз жестко регулируется сложными контурами обратной связи. В этом случае, если здоровый субъект потребляет обильные количества пищевого холестерина, в печени значительно уменьшается биосинтез, чтобы поддерживать равновесие. У здорового субъекта с высоким исходным уровнем ЛПНП вследствие многолетних нездоровых пищевых привычек или других генетических или медицинских состояний контур обратной связи и системный механизм приспособления могут подавляться этим же обильным потреблением, что вызывает опасный гомеостатический дисбаланс.Cholesterol homeostasis is a mechanism that contributes to the process of maintaining a balanced internal state of cholesterol in a living organism. Cholesterol, which is one of the important biological molecules in the human body, performs various physiological functions, such as the function of a precursor for the synthesis of bile acids, vitamin D and steroid hormones. It is also one of the important structural elements of the membrane of every cell present in the body. Despite the beneficial and necessary functions of cholesterol, disruption of cholesterol homeostasis can cause an increased risk of heart disease, as well as disrupt other homeostatic feedback systems associated with cholesterol metabolism. The most obvious organ that regulates cholesterol homeostasis is the liver, as it is not only responsible for the biosynthesis of cholesterol that is released into the circulatory system, but also breaks down potentially harmful, unbound cholesterol from the bloodstream. High-density lipoproteins (HDL) are useful in maintaining cholesterol homeostasis, as they capture and return potentially dangerous cholesterol directly to the liver, where it is synthesized into safe bile acids used by the digestive system. LDL is less beneficial because it tends to accumulate its cholesterol in the cells of the body and on the arterial walls. Excessive LDL levels have been shown to increase the risk of cardiovascular disease. In healthy subjects, cholesterol homeostasis is tightly regulated by complex feedback loops. In this case, if a healthy subject consumes copious amounts of dietary cholesterol, liver biosynthesis is greatly reduced to maintain balance. In a healthy subject with high baseline LDL levels, due to years of unhealthy eating habits or other genetic or medical conditions, the feedback loop and systemic coping mechanism can be overwhelmed by this same high intake, causing a dangerous homeostatic imbalance.

Триглицеридный гомеостаз - это механизм, который способствует процессу поддержания сбалансированного внутреннего состояния триглицеридов в живом организме. Триглицеридный обмен играет важную клиническую роль. Гипертриглицеридемия означает высокое содержание в крови или сыворотке триглицеридов, наиболее распространенных молекул жирных кислот. Повышенное содержание триглицеридов связано с атеросклерозом даже при отсутствии гиперхолестеринемии (высокого содержания холестерина) и предрасполагают к сердечнососудистым заболеваниям. Высокое содержание триглицеридов также повышает риск острого панкреатита. Кроме того, рост содержания триглицеридов со временем повышает риск развития диабета. Доказано, что резистентность к инсулину связана с высоким содержанием триглицеридов (ТГ).Triglyceride homeostasis is a mechanism that contributes to the process of maintaining a balanced internal state of triglycerides in a living organism. Triglyceride metabolism plays an important clinical role. Hypertriglyceridemia means high blood or serum levels of triglycerides, the most common fatty acid molecules. Elevated triglycerides are associated with atherosclerosis even in the absence of hypercholesterolemia (high cholesterol) and predispose to cardiovascular disease. High triglycerides also increase the risk of acute pancreatitis. In addition, an increase in triglycerides over time increases the risk of developing diabetes. Insulin resistance has been proven to be associated with high levels of triglycerides (TG).

Используемый термин около обозначает интервалы стандартного допуска в технике, например, в пределах 2 стандартных отклонений от среднего значения. Термин около может пониматься как охватывающий значения, которые отклоняются не более, чем на 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0,5, 0,1, 0,05 или 0,01% от указанного значения.The term about is used to denote intervals of standard engineering tolerance, for example, within 2 standard deviations from the mean. The term about can be understood to encompass values that deviate by no more than 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.5, 0.1, 0.05, or 0.01 % of the specified value.

Используемые термины содержащий или содержать и их производные формы относятся к ситуации, в которой упомянутые термины используются в их неограничивающем смысле, чтобы указать, что все следующее за ними включено, а конкретно не указанное не исключено. Он также охватывает имеющие более ограничивающий смысл термины состоять преимущественно из и состоять из.As used herein, the terms containing or contain and their derivative forms refer to the situation in which said terms are used in their non-limiting sense to indicate that everything that follows is included, and that not specifically stated is not excluded. It also covers the more restrictive terms consist predominantly of and consist of.

- 6 040421- 6 040421

Упоминание какого-либо элемента в единственном числе не исключает возможности наличия нескольких элементов, если контекстом явно не требуется наличие одного и только одного из элементов.Mentioning any element in the singular does not exclude the possibility of having more than one element, unless the context explicitly requires the presence of one and only one of the elements.

Таким образом, форма единственного числа обычно означает по крайней мере один.Thus the singular form usually means at least one.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Авторами изобретения обнаружено, что полипептид Amuc-1100 или его варианты согласно изобретению способны модулировать и/или стимулировать функцию иммунной системы кишечника и/или поддерживать и/или восстанавливать и/или повышать физическую целостность слизистого барьера кишечника и/или поддерживать и/или восстанавливать и/или улучшать глюкозный и/или холестериновый и/или триглицеридный гомеостаз у млекопитающего (например, человека). Авторами изобретения также обнаружено, что этот полипептид присутствует вне клеток, кодируемых бактериями Akkermansia muciniphila, что подтверждает его роль в передаче сигналов.The inventors have found that the Amuc-1100 polypeptide or variants thereof according to the invention are able to modulate and/or stimulate the function of the intestinal immune system and/or maintain and/or restore and/or increase the physical integrity of the intestinal mucosal barrier and/or maintain and/or restore and /or improve glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis in a mammal (eg human). The inventors also found that this polypeptide is present outside the cells encoded by the bacteria Akkermansia muciniphila, which confirms its role in signaling.

Авторы изобретения полагают, что такие благоприятные эффекты являются следствием способности полипептидов согласно изобретению взаимодействовать с сигнальным путем TLR2, присутствующим на поверхности иммунных клеток, находящихся вблизи слизистого барьера кишечника млекопитающего. Более конкретно, авторами настоящего изобретения обнаружено, что описанные в описании полипептиды способны взаимодействовать с TLR2, присутствующим на поверхности иммунной клетки, и/или модулировать и/или стимулировать сигнальный путь TLR2 в иммунной клетке, находящейся вблизи слизистого барьера кишечника, таким образом, чтобы стимулировать секрецию цитокинов (например, IL-6, IL-8 и IL-10) из упомянутых иммунных клеток.The inventors believe that these beneficial effects are due to the ability of the polypeptides of the invention to interact with the TLR2 signaling pathway present on the surface of immune cells located near the mammalian intestinal mucosal barrier. More specifically, the present inventors have found that the polypeptides described herein are capable of interacting with TLR2 present on the surface of an immune cell and/or modulating and/or stimulating the TLR2 signaling pathway in an immune cell located near the intestinal mucosal barrier, so as to stimulate secretion of cytokines (eg IL-6, IL-8 and IL-10) from said immune cells.

Кроме того, авторами настоящего изобретения обнаружено, что полипептиды, включая их варианты согласно изобретению, способны модулировать и/или повышать трансэпителиальную резистентность слизистого барьера кишечника млекопитающего. Поскольку повышенная трансэпителиальная резистентность служит показателем сниженной проницаемости слизистого барьера кишечника, предполагается, что полипептиды, включая их варианты согласно изобретению, способны регулировать физическую целостность слизистого барьера кишечника, в частности, на уровне плотных соединений между эпителиальными клетками.In addition, the authors of the present invention found that the polypeptides, including their variants according to the invention, are able to modulate and/or increase the transepithelial resistance of the intestinal mucosal barrier of a mammal. Since increased transepithelial resistance is indicative of reduced permeability of the intestinal mucosal barrier, polypeptides, including variants of the invention, are expected to be able to regulate the physical integrity of the intestinal mucosal barrier, in particular at the level of tight junctions between epithelial cells.

Предполагается, что все это в сочетании приводит к улучшению или усилению функции иммунной системы слизистой оболочки кишечника (например, к большему высвобождению цитокинов на слизистом барьере кишечника), а также к улучшению или повышению физической целостности слизистого барьера кишечника, в частности, на уровне связи между эпителиальными клетками кишечника (т.е. за счет более плотных соединений между клетками).All of these combined are thought to result in improved or enhanced function of the gut mucosal immune system (e.g., greater release of cytokines at the gut mucosal barrier), as well as improved or enhanced physical integrity of the gut mucosal barrier, in particular at the level of communication between intestinal epithelial cells (i.e. due to tighter junctions between cells).

Кроме того, обнаружено, что лечение мышей, получавших рацион с высоким содержанием жира (HFD), с помощью Amuc-1100, вызывало заметное снижение массы тела и увеличение массы жира без оказания влияния на потребление пищи. Лечение с помощью Amuc-1100 также корректировало индуцированную HFD гиперхолестеринемию со значительным снижением содержания холестерина ЛПВП в сыворотке и аналогичную тенденцию в отношении холестерина ЛПНП. Кроме того, введение Amuc-1100 снижало непереносимость глюкозы в такой же мере, как в случае живых бактерий Akkermansia muciniphila.In addition, it was found that the treatment of mice fed a high fat diet (HFD) with Amuc-1100 caused a marked decrease in body weight and an increase in fat mass without affecting food intake. Treatment with Amuc-1100 also corrected HFD-induced hypercholesterolemia with a significant decrease in serum HDL-cholesterol and a similar trend for LDL-cholesterol. In addition, the introduction of Amuc-1100 reduced glucose intolerance to the same extent as in the case of live bacteria Akkermansia muciniphila.

Наконец, поскольку известно, что метформин стимулирует рост Akkermansia (Lee H и Ko G, Appl Environ Microbiol. 2014 Oct, 80 (19): 5935-43), следовательно, вероятно, что Akkermansia и ее внеклеточные пептиды, такие как Amuc-1100, могут оказывать воздействие, сходное с воздействием метформина на гестационный диабет и преэклампсию (Syngelaki и др., N Engl J Med. 2016 Feb 4, 374 (5): 434-43).Finally, since metformin is known to stimulate the growth of Akkermansia (Lee H and Ko G, Appl Environ Microbiol. 2014 Oct, 80 (19): 5935-43), it is therefore likely that Akkermansia and its extracellular peptides such as Amuc-1100 , may have an effect similar to that of metformin on gestational diabetes and preeclampsia (Syngelaki et al., N Engl J Med. 2016 Feb 4, 374 (5): 434-43).

Полипептиды.Polypeptides.

В настоящем изобретении предложен выделенный полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способный осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника и/или на глюкозный и/или холестериновый гомеостаз. Описанный полипептид может быть способным связывать tollподобный рецептор 2 (TLR2).The present invention provides an isolated polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical throughout the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of immune signaling and/or affecting intestinal barrier function and/or glucose and/or cholesterol homeostasis. The disclosed polypeptide may be capable of binding toll-like receptor 2 (TLR2).

В одном из вариантов осуществления полипептиды и их варианты согласно изобретению способны стимулировать сигнальный путь TLR2 в клетке, стимулировать высвобождение цитокинов из клетки (например, IL-6, IL-8, IL-10 и т.п.) и/или повышать трансэпителиальную резистентность (ТЭР) млекопитающего, например человека, и/или улучшать метаболический или иммунный статус млекопитающего, например, мыши или человека.In one embodiment, the polypeptides and variants thereof according to the invention are capable of stimulating the TLR2 signaling pathway in the cell, stimulating the release of cytokines from the cell (e.g., IL-6, IL-8, IL-10, etc.), and/or increasing transepithelial resistance (TER) of a mammal, eg a human, and/or improve the metabolic or immune status of a mammal, eg a mouse or a human.

Полипептид согласно изобретению также может именоваться белком Armuc-1100 или полипептидом Amuc-1100. Следует понимать, что термин белок Armuc-1100 или полипептид Armuc-1100 или полипептид согласно изобретению также включает варианты белка Armuc-1100, имеющего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, при этом аминокислотные последовательности упомянутых вариантов более чем на 50%, предпочтительно более чем на 55%, более чем на 60%, более чем на 65%, более чем на 70%, предпочтительно более чем на 75%, более чем на 80%, более чем на 85 %, более чем на 90%, более чем на 95%, предпочтительно более чем на 96%, предпочтительно более чем на 97%, предпочтительно более чем на 98% и предпочтительно более чем на 99% идентичны аминокислотнойThe polypeptide of the invention may also be referred to as an Armuc-1100 protein or an Amuc-1100 polypeptide. It should be understood that the term Armuc-1100 protein or Armuc-1100 polypeptide or polypeptide of the invention also includes variants of the Armuc-1100 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, wherein the amino acid sequences of said variants are greater than 50%, preferably greater than 55% more than 60% more than 65% more than 70% preferably more than 75% more than 80% more than 85% more than 90% more than 95%, preferably greater than 96%, preferably greater than 97%, preferably greater than 98% and preferably greater than 99% amino acid identity

- 7 040421 последовательности SEQ ID NO: 1. Варианты полипептида Armuc-1100, имеющие аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, также включают полипептиды, которые путем замены, делеции или вставки одной или нескольких аминокислот получены из полипептида, имеющего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1. Такие полипептиды предпочтительно содержат от 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или более до 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 замен, делеций или вставок аминокислот по сравнению с полипептидом, имеющим аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1.- 7 040421 of the sequence of SEQ ID NO: 1. Variants of the Armuc-1100 polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 also include polypeptides that, by substitution, deletion or insertion of one or more amino acids, are derived from a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: : 1. Such polypeptides preferably contain from 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more to 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 substitutions, deletions or insertions of amino acids compared to a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

Полипептиду согласно изобретению может предшествовать N-концевая сигнальная последовательность, стимулирующая секрецию полипептида из клетки. В одном из вариантов осуществления Nконцевой сигнальной последовательностью может являться полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 3, которая представляет собой предсказанную природную N-концевую сигнальную последовательность полипептида Armuc-1100. Однако также могут использоваться другие N-концевые сигнальные последовательности, способные обеспечивать секрецию Armuc-1100 из клетки. Например, может использоваться усеченная версия или расширенная версия предсказанной природной N-концевой сигнальной последовательности N-полипептида Amuc-1100 при условии, что такая Nконцевая сигнальная последовательность может обеспечивать секрецию Amuc-1100 из клетки. В качестве альтернативы, может использоваться не встречающаяся в природе N-концевая сигнальная последовательность. Специалист в данной области техники способен идентифицировать N-концевые сигнальные последовательности, применимые в настоящем изобретении. Таким образом, полипептид согласно настоящему изобретению может содержать аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 3 на N-конце своей аминокислотной последовательности.The polypeptide according to the invention may be preceded by an N-terminal signal sequence that stimulates the secretion of the polypeptide from the cell. In one embodiment, the N-terminal signal sequence may be a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, which is the predicted natural N-terminal signal sequence of the Armuc-1100 polypeptide. However, other N-terminal signal sequences capable of causing Armuc-1100 to be secreted from the cell can also be used. For example, a truncated version or an extended version of the predicted natural N-terminal signal sequence of the Amuc-1100 N-polypeptide can be used, provided that such N-terminal signal sequence can confer secretion of Amuc-1100 from the cell. Alternatively, a non-naturally occurring N-terminal signal sequence may be used. One skilled in the art is able to identify the N-terminal signal sequences useful in the present invention. Thus, a polypeptide according to the present invention may contain the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 at the N-terminus of its amino acid sequence.

Для определения идентичности аминокислотной последовательности могут использоваться любые применимые средства, доступные из техники. Например, идентичность аминокислотной последовательности может определяться путем парного выравнивания с использованием алгоритма Нидлмана-Вунша и параметров GAP по умолчанию, как описано выше. Также подразумевается, что для идентификации, синтеза или выделения вариантов полипептидов согласно изобретению могут использоваться многие способы, такие как вестерн-блоттинг, иммуногистохимия, ELISA, синтез аминокислот и т.п.Any applicable means available in the art can be used to determine amino acid sequence identity. For example, amino acid sequence identity can be determined by pairwise alignment using the Needleman-Wunsch algorithm and the default GAP parameters as described above. It is also contemplated that many methods, such as Western blot, immunohistochemistry, ELISA, amino acid synthesis, and the like, can be used to identify, synthesize, or isolate polypeptide variants of the invention.

Также подразумевается, что любые варианты полипептидов Amuc-1100 согласно изобретению проявляют такую же функцию и/или обладают такой же активностью, как и полипептид Amuc-1100 согласно изобретению. Функциональные возможности или активность любых полипептидов Amuc-1100 или их вариантов может определяться любыми известными из техники способами, которые специалист счел бы применимыми в этих целях.It is also intended that any variants of the Amuc-1100 polypeptides of the invention exhibit the same function and/or have the same activity as the Amuc-1100 polypeptide of the invention. The functionality or activity of any Amuc-1100 polypeptides or variants thereof can be determined by any methods known in the art that the skilled person would consider applicable for this purpose.

Полинуклеотиды.Polynucleotides.

В настоящем изобретении также предложена молекула нуклеиновой кислоты, такая как молекула выделенной, синтетической или рекомбинантной нуклеиновой кислоты, содержащая последовательность нуклеиновых кислот, выбранную из группы, включающей:The present invention also provides a nucleic acid molecule, such as an isolated, synthetic or recombinant nucleic acid molecule, comprising a nucleic acid sequence selected from the group consisting of:

(а) последовательность нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 2; и (б) последовательность нуклеиновых кислот, которая кодирует полипептид согласно изобретению.(a) a nucleic acid sequence at least 50% identical throughout the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2; and (b) a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide of the invention.

Термин молекула выделенной нуклеиновой кислоты (например, кДНК, геномной ДНК или РНК) включает молекулы природных, искусственных или синтетических нуклеиновых кислот. Молекулы нуклеиновой кислоты могут кодировать любой из полипептидов согласно изобретению. Молекула нуклеиновой кислоты может использоваться для получения полипептидов согласно изобретению. Вследствие вырожденности генетического кода молекулы различных нуклеиновых кислот могут кодировать один и тот же полипептид (например, полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1).The term isolated nucleic acid molecule (eg, cDNA, genomic DNA, or RNA) includes naturally occurring, artificial, or synthetic nucleic acid molecules. Nucleic acid molecules can encode any of the polypeptides of the invention. The nucleic acid molecule can be used to obtain polypeptides according to the invention. Due to the degeneracy of the genetic code, different nucleic acid molecules may encode the same polypeptide (eg, a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1).

В одном из вариантов осуществления молекулы выделенных нуклеиновых кислот согласно изобретению включают молекулы любых вариантов нуклеиновых кислот, в число которых входят молекулы любых нуклеиновых кислот, содержащие нуклеотидную последовательность, более чем на 50%, предпочтительно более чем на 55%, предпочтительно более чем на 60%, предпочтительно более чем на 65%, предпочтительно более чем на 70%, предпочтительно более чем на 75%, предпочтительно более чем на 80%, предпочтительно более чем на 85%, предпочтительно более чем на 90%, предпочтительно более чем на 95%, предпочтительно более чем на 96%, предпочтительно более чем на 97%, предпочтительно более чем на 98%, и предпочтительно более чем на 99% идентичную нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 2. Варианты также включают молекулы нуклеиновых кислот, которые путем замещения, делеции или вставки одной или нескольких нуклеиновых кислот получены из молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей последовательность нуклеиновых кислот SEQ ID NO: 2. Такие молекулы нуклеиновых кислот предпочтительно содержат от 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или более до 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 замещений, делеций или вставок нуклеиновых кислот по сравнению с SEQ ID NO: 2.In one embodiment, the isolated nucleic acid molecules of the invention include molecules of any nucleic acid variants, which include any nucleic acid molecules containing a nucleotide sequence greater than 50%, preferably greater than 55%, preferably greater than 60% , preferably more than 65%, preferably more than 70%, preferably more than 75%, preferably more than 80%, preferably more than 85%, preferably more than 90%, preferably more than 95%, preferably greater than 96%, preferably greater than 97%, preferably greater than 98%, and preferably greater than 99% identical to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. Variants also include nucleic acid molecules that, by substitution, deletion, or one or more nucleic acid inserts are derived from a nucleic acid molecule having the nucleic acid sequence SEQ I D NO: 2. Such nucleic acid molecules preferably contain from 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more to 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 substitutions, deletions or insertions of nucleic acids compared to SEQ ID NO: 2.

Для определения идентичности последовательности могут использоваться любые применимые средства, доступные из техники. Например, может использоваться биоинформатика для осуществления парного выравнивания нуклеотидных последовательностей с целью идентификации областей сходства, которые могут быть обусловлены функциональными, структурными или эволюционными взаимосвязямиAny applicable means available in the art can be used to determine sequence identity. For example, bioinformatics can be used to perform pairwise alignment of nucleotide sequences in order to identify areas of similarity that may be due to functional, structural or evolutionary relationships.

- 8 040421 между последовательностями. Также подразумевается, что для идентификации, синтеза или выделения вариантов полинуклеотида согласно изобретению, могут использоваться многие способы, такие как гибридизация нуклеиновых кислот, технология ПЦР, компьютерное моделирование, синтез нуклеиновых кислот и т.п.- 8 040421 between sequences. It is also contemplated that many methods, such as nucleic acid hybridization, PCR technology, computer simulations, nucleic acid synthesis, and the like, can be used to identify, synthesize, or isolate polynucleotide variants of the invention.

Кроме того, подразумевается, что любая молекула нуклеиновой кислоты согласно изобретению может кодировать полипептид согласно изобретению.In addition, it is understood that any nucleic acid molecule according to the invention can encode a polypeptide according to the invention.

В одном варианте осуществления молекулой нуклеиновой кислоты является молекула нуклеиновой кислоты, имеющая последовательность нуклеиновых кислот, приведенную в SEQ ID NO: 2.In one embodiment, the nucleic acid molecule is a nucleic acid molecule having the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.

В качестве альтернативы, молекулой выделенной нуклеиновой кислоты может являться молекула нуклеиновой кислоты, которая создает гибрид в строгих условиях с молекулами нуклеиновых кислот согласно изобретению и кодирует полипептид согласно изобретению. Например, такая последовательность нуклеиновых кислот может преимущественно использоваться при скрининге в целях обнаружения присутствия или отсутствия каких-либо гомологов молекул нуклеиновых кислот согласно изобретению в клетке или в организме или обнаружения уменьшения или увеличения экспрессии молекул нуклеиновых кислот согласно изобретению в клетке или в организме.Alternatively, the isolated nucleic acid molecule may be a nucleic acid molecule that hybridizes under stringent conditions with nucleic acid molecules of the invention and encodes a polypeptide of the invention. For example, such a nucleic acid sequence can advantageously be used in screening to detect the presence or absence of any homologues of nucleic acid molecules of the invention in a cell or organism, or to detect a decrease or increase in the expression of nucleic acid molecules of the invention in a cell or organism.

Молекулой нуклеиновой кислоты согласно изобретению может являться молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая N-концевую сигнальную последовательность, применимую для стимулирования секреции полипептида согласно изобретению из его клетки-хозяина. Кодирующая N-концевую сигнальную последовательность молекула нуклеиновой кислоты может содержать последовательность нуклеиновых кислот, приведенную в SEQ ID NO: 4.A nucleic acid molecule of the invention may be a nucleic acid molecule encoding an N-terminal signal sequence useful for promoting secretion of a polypeptide of the invention from its host cell. The nucleic acid molecule encoding the N-terminal signal sequence may comprise the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 4.

В одном из вариантов осуществления молекула нуклеиновой кислоты согласно изобретению может быть включена в химерный ген, в котором она оперативно связана с промотором. Таким образом, настоящее изобретение также относится к химерному гену, содержащему молекулу нуклеиновой кислоты согласно изобретению.In one embodiment, the nucleic acid molecule of the invention may be included in a chimeric gene in which it is operably linked to a promoter. Thus, the present invention also relates to a chimeric gene containing the nucleic acid molecule according to the invention.

Могут использоваться любые промоторы, известные из техники и применимые для связывания молекул нуклеиновых кислот согласно изобретению. Неограничивающие примеры применимых промоторов включают промоторы, допускающие конститутивную или регулируемую экспрессию, слабую и сильную экспрессию и т.п. Для включения молекулы нуклеиновой кислоты согласно изобретению в химерный ген могут использоваться любые известные из техники способы.Any promoters known in the art and useful for linking the nucleic acid molecules of the invention may be used. Non-limiting examples of useful promoters include promoters capable of constitutive or regulative expression, weak and strong expression, and the like. Any methods known in the art can be used to incorporate the nucleic acid molecule of the invention into a chimeric gene.

Может быть выгодным оперативно связывать молекулу нуклеиновой кислоты согласно изобретению с так называемым конститутивным промотором.It may be advantageous to operatively link the nucleic acid molecule of the invention to a so-called constitutive promoter.

В качестве альтернативы, может быть выгодным оперативно связывать полинуклеотиды и их варианты согласно изобретению с так называемым индуцибельным промотором. Индуцибельным промотором может являться промотор, который регулируется физиологически (например, путем наружного нанесения определенных соединений).Alternatively, it may be advantageous to operably link the polynucleotides and variants thereof according to the invention to a so-called inducible promoter. An inducible promoter may be a promoter that is physiologically regulated (eg, by topical application of certain compounds).

Химерный ген согласно изобретению может содержаться в векторе или конструкции нуклеиновой кислоты. Таким образом, настоящее изобретение также относится к векторам, содержащим химерный ген согласно изобретению или молекулу нуклеиновой кислоты согласно изобретению.The chimeric gene of the invention may be contained in a vector or nucleic acid construct. Thus, the present invention also relates to vectors containing a chimeric gene according to the invention or a nucleic acid molecule according to the invention.

Согласно одной из особенностей в настоящем изобретении предложена клетка-хозяин, генетически модифицированная таким образом, что в ее геноме содержится молекула нуклеиновой кислоты согласно изобретению, химерный ген согласно изобретению или вектор согласно изобретению.In one aspect, the present invention provides a host cell genetically modified such that its genome contains a nucleic acid molecule according to the invention, a chimeric gene according to the invention, or a vector according to the invention.

Генетически модифицированная клетка-хозяин согласно изобретению может использоваться для получения in vitro, ex vivo и/или in vitro полипептидов и их вариантов согласно изобретению в цитоплазме клеток-хозяев или высвобожденных из клеток любыми способами. Полипептиды согласно изобретению могут, в частности, экспрессировать в виде растворимой или секретируемой молекулы. Генетически модифицированными клетками-хозяевами согласно изобретению могут являться любые клетки-хозяева, применимые для процедур трансформации или генной инженерии. Неограничивающие примеры применимых клеток-хозяев включают культивируемые клетки, такие как любые прокариотические или эукариотические клетки. В одном из вариантов осуществления полипептид AMUC-1100 экспрессирует в бактериях, таких как Escherichia coli.The genetically modified host cell of the invention can be used to produce in vitro, ex vivo and/or in vitro polypeptides and variants thereof of the invention in the cytoplasm of host cells or released from cells by any means. The polypeptides of the invention may in particular be expressed as a soluble or secreted molecule. Genetically modified host cells according to the invention can be any host cells applicable for transformation procedures or genetic engineering. Non-limiting examples of useful host cells include cultured cells such as any prokaryotic or eukaryotic cells. In one embodiment, the AMUC-1100 polypeptide is expressed in bacteria such as Escherichia coli.

В одном из вариантов осуществления клеткой-хозяином согласно изобретению может являться любая клетка, которая естественным образом экспрессирует полипептид или его варианты согласно изобретению. В таком случае клетка-хозяин может сверхэкспрессировать полипептид или его варианты согласно изобретению.In one embodiment, the host cell of the invention may be any cell that naturally expresses the polypeptide or variants thereof of the invention. In such a case, the host cell may overexpress the polypeptide or variants thereof according to the invention.

В еще одном варианте осуществления клеткой-хозяином согласно изобретению может являться любая клетка, которая естественным образом не экспрессирует полипептид или его варианты согласно изобретению.In yet another embodiment, the host cell of the invention may be any cell that does not naturally express the polypeptide or variants thereof of the invention.

В варианте осуществления клетка-хозяин согласно изобретению не относится к виду Akkermansia muciniphila.In an embodiment, the host cell of the invention is not Akkermansia muciniphila.

В другом варианте осуществления клетка-хозяин может относиться к виду Akkermansia muciniphila, при этом она генетически модифицирована таким образом, что содержит дополнительные копии молекул нуклеиновых кислот согласно изобретению или химерный ген или вектор согласно изобретению.In another embodiment, the host cell may be of the Akkermansia muciniphila species and is genetically modified to contain additional copies of the nucleic acid molecules of the invention or a chimeric gene or vector of the invention.

- 9 040421- 9 040421

Такая клетка Akkermansia muciniphila может сверхэкспрессировать полипептид Amuc-1100 или его вариант согласно изобретению.Such an Akkermansia muciniphila cell may overexpress the Amuc-1100 polypeptide or a variant thereof according to the invention.

Клетка-хозяин согласно изобретению может быть генетически модифицирована любыми известными из техники способами. Например, клетки-хозяева или организмы согласно изобретению могут быть генетически модифицированы способом, включающим стадии:The host cell of the invention may be genetically modified by any of the methods known in the art. For example, host cells or organisms of the invention may be genetically modified in a manner comprising the steps of:

а) трансформации клетки-хозяина молекулой нуклеиновой кислоты согласно изобретению, например, молекулой выделенной, синтетической или рекомбинантной нуклеиновой кислоты, содержащей последовательность нуклеиновых кислот, выбранную из группы последовательностей нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 50% идентичных по всей длине последовательности с SEQ ID NO: 2; и последовательность нуклеиновых кислот, способную кодировать полипептиды и их варианты согласно изобретению;a) transforming a host cell with a nucleic acid molecule according to the invention, for example, an isolated, synthetic or recombinant nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence selected from the group of nucleic acid sequences at least 50% identical throughout the entire length of the sequence with SEQ ID NO : 2; and a nucleic acid sequence capable of encoding polypeptides and variants thereof according to the invention;

б) культивирования упомянутой клетки-хозяина в условиях, применимых для обеспечения экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты согласно изобретению и/или получения полипептида или его варианта согласно изобретению;b) culturing said host cell under conditions suitable for expression of a nucleic acid molecule according to the invention and/or production of a polypeptide or variant thereof according to the invention;

в) необязательно скрининга клеток-хозяев, способных экспрессировать молекулу нуклеиновой кислоты согласно изобретению и/или продуцировать полипептид или его вариант согласно изобретению.c) optionally screening host cells capable of expressing a nucleic acid molecule according to the invention and/or producing a polypeptide or variant thereof according to the invention.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления клетки-хозяева или организмы согласно изобретению могут трансформироваться молекулой нуклеиновой кислоты, имеющей нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2, или ее вариантом согласно изобретению.In one preferred embodiment, the host cells or organisms of the invention may be transformed with a nucleic acid molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, or a variant thereof according to the invention.

В одном из вариантов осуществления генетически модифицированная клетка-хозяин согласно изобретению может принадлежать к бактериям вида, который встречается в природе или живет вблизи или внутри слизистого барьера кишечника млекопитающего. Бактерии упомянутого вида часто именуются бактериями слизистой оболочки кишечника. Неограничивающие примеры бактерий слизистой оболочки кишечника, включают Akkermansia muciniphila (ATTC BAA-835), Faecalibacterium prausnitzii (A2165), Lactobacillus rhamnosus (ATCC 53103) и Bifidobacterium breve (DSM-20213).In one embodiment, the genetically modified host cell of the invention may be of a bacterial species that occurs naturally or lives near or within the intestinal mucosal barrier of a mammal. Bacteria of this species are often referred to as intestinal mucosal bacteria. Non-limiting examples of intestinal mucosal bacteria include Akkermansia muciniphila (ATTC BAA-835), Faecalibacterium prausnitzii (A2165), Lactobacillus rhamnosus (ATCC 53103), and Bifidobacterium breve (DSM-20213).

В некоторых вариантах осуществления может быть выгодным генетически модифицировать бактерии слизистой оболочки кишечника любым из полинуклеотидов и их вариантов согласно изобретению, например, с целью экспрессии или сверхэкспрессии полинуклеотидов согласно изобретению или продуцирования или сверхпродуцирования полипептидов согласно изобретению непосредственно вблизи или внутри слизистого барьера кишечника млекопитающего (например, человека). В одном из предпочтительных вариантов осуществления бактериями слизистой оболочки кишечника могут являться любые бактерии вида Akkermansia muciniphilla. Такое сверхпродуцирование может достигаться методами генетической модификации с использованием технологий рекомбинантных ДНК, редактирования генома, такого как путем использования инструментов на основе систем типа CRISPR/cas, или посредством классических систем выбора мутаций.In some embodiments, it may be advantageous to genetically modify intestinal mucosal bacteria with any of the polynucleotides and variants thereof of the invention, e.g., to express or overexpress the polynucleotides of the invention, or to produce or overexpress the polypeptides of the invention immediately adjacent to or within the mammalian intestinal mucosal barrier (e.g., person). In one preferred embodiment, the intestinal mucosal bacteria may be any of the Akkermansia muciniphilla species. Such overproduction can be achieved by genetic modification techniques using recombinant DNA technologies, genome editing, such as by using tools based on systems such as CRISPR/cas, or by classical mutation selection systems.

В одном из вариантов осуществления генетически модифицированной клеткой-хозяином могут являться любые бактерии, в частности, не относящиеся к бактериям того вида, который встречается в природе или живет вблизи или внутри слизистой оболочки кишечника млекопитающего. Неограничивающие примеры таких бактерий включают штаммы, выделенные из любых полезных кишечных бактерий, например, могут использоваться пробиотические бактерии, в частности штаммы бактерий, выбранных из родов Lactococcus, Lactobacillus или Bifidobacterium. Кроме того, могут использоваться строго анаэробные кишечные бактерии, такие как бактерии, относящиеся к родам, которые, как известно, встречаются в кишечном тракте человека (Rajilic-Stojanovic & de Vos, The first 1000 cultured species of the human gastrointestinal microbiota. FEMS Microbiol Rev. 38:996-1047).In one embodiment, the genetically modified host cell may be any bacteria, in particular, not of a bacterial species that occurs naturally or lives near or within the intestinal mucosa of a mammal. Non-limiting examples of such bacteria include strains isolated from any beneficial intestinal bacteria, for example, probiotic bacteria can be used, in particular strains of bacteria selected from the genera Lactococcus, Lactobacillus or Bifidobacterium. In addition, strictly anaerobic intestinal bacteria can be used, such as bacteria belonging to genera known to occur in the human intestinal tract (Rajilic-Stojanovic & de Vos, The first 1000 cultured species of the human gastrointestinal microbiota. FEMS Microbiol Rev 38:996-1047).

Способы получения полипептида.Methods for obtaining a polypeptide.

Согласно одной из дополнительных особенностей настоящего изобретения предложен способ получения полипептидов, в том числе их вариантов согласно изобретению, включающий стадии:According to one of the additional features of the present invention, a method is provided for obtaining polypeptides, including their variants according to the invention, including the steps:

(а) культивирования клетки-хозяина согласно изобретению в условиях, обеспечивающих получение полипептида или его варианта согласно изобретению; и (б) необязательно выделения полипептида, полученного на стадии (а).(a) culturing a host cell according to the invention under conditions that produce a polypeptide or variant thereof according to the invention; and (b) optionally isolating the polypeptide obtained in step (a).

На стадии (а) клетка-хозяин согласно изобретению может культивироваться любыми известными способами и в любой известной культуральной среде. Специалист в данной области сможет выбрать применимую клетку-хозяина и применимые условия, позволяющие получать полипептид.In step (a), the host cell according to the invention may be cultured by any known methods and in any known culture medium. One of ordinary skill in the art will be able to select the applicable host cell and applicable conditions to produce the polypeptide.

В качестве альтернативы, полипептид может быть получен способом, включающим стадии:Alternatively, the polypeptide can be obtained by a method comprising the steps of:

(а) культивирования бактерий вида Akkermansia muciniphila в применимой культуральной среде; и (б) необязательно, выделения полипептида, полученного на стадии (а).(a) culturing bacteria of the species Akkermansia muciniphila in an applicable culture medium; and (b) optionally, isolating the polypeptide obtained in step (a).

Полипептид, полученный на стадиях (а) упомянутых способов, может быть выделен любыми известными из техники способами. Специалист в данной области способен выделить полипептид, полученный из такой культуральной среды.The polypeptide obtained in steps (a) of said methods may be isolated by any of the methods known in the art. One skilled in the art is able to isolate a polypeptide obtained from such a culture medium.

Применимые культуральные среды, например, описаны Derrien и др. (2004, Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 54:1469-76). Как описано у Derrien и др., выделили штамм MucT Muciniphila и вырастили его в базальной анаэробной среде, содержащей муцин желудочной слизи свиньи в качестве единственного ис- 10 040421 точника углерода и азота. Авторы также пишут, что A. muciniphila могут выращиваться в жирных средах, таких как колумбийский бульон (от английского - Columbia Broth (CB)) и бульон с сердечномозговым экстрактом (от английского - Brain Heart Infusion (BHI)) или в базальной среде с глюкозой и высоким содержанием казитонов и дрожжевых экстрактов. Аналогичным образом, у Lukovac и др. описано выращивание A. muciniphila в базальной среде, содержащей глюкозу и фукозу, а также большие количества казитонов (2014, mBio 01438-14)Useful culture media are, for example, described by Derrien et al. (2004, Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 54:1469-76). As described by Derrien et al., the MucT Muciniphila strain was isolated and grown in a basal anaerobic medium containing porcine gastric mucus mucin as the sole source of carbon and nitrogen. The authors also write that A. muciniphila can be grown in fatty media such as Columbia Broth (CB) and Brain Heart Infusion (BHI) or basal glucose media. and high content of casitones and yeast extracts. Similarly, Lukovac et al. described growing A. muciniphila in a basal medium containing glucose and fucose, as well as large amounts of casitones (2014, mBio 01438-14)

Способы скрининга бактерий.Methods for screening bacteria.

Согласно одной из дополнительных особенностей настоящего изобретения предложен способ обнаружения присутствия или отсутствия в бактериях полинуклеотида согласно изобретению, включающий стадии:According to one additional feature of the present invention, there is provided a method for detecting the presence or absence of a polynucleotide according to the invention in bacteria, comprising the steps of:

(а) использования молекулы нуклеиновой кислоты, которая создавать гибрид в строгих условиях с молекулой нуклеиновой кислоты, имеющей последовательность нуклеиновых кислот SEQ ID NO: 2 или последовательность нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине последовательности нуклеиновых кислот SEQ ID NO: 2;(a) using a nucleic acid molecule that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid molecule having the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2 or a nucleic acid sequence at least 50% identical throughout the entire length of the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2;

(б) обнаружения молекулы нуклеиновой кислоты, использованной на стадии (а), с целью идентификации бактерий, содержащих молекулу нуклеиновой кислоты, имеющую последовательность нуклеиновых кислот SEQ ID NO: 2 или последовательность нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 50% идентичную по всей длине последовательности нуклеиновых кислот SEQ ID NO: 2.(b) detecting the nucleic acid molecule used in step (a) in order to identify bacteria containing a nucleic acid molecule having the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2 or a nucleic acid sequence at least 50% identical along the entire length of the sequence nucleic acids SEQ ID NO: 2.

В настоящем изобретении также предложен способ обнаружения присутствия или отсутствия в бактериях полипептида или его вариантов согласно изобретению, включающий стадии:The present invention also provides a method for detecting the presence or absence of a polypeptide or variants thereof in bacteria according to the invention, comprising the steps of:

(а) использования антитела, которое способно связывать полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1;(a) using an antibody that is capable of binding a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1;

(б) обнаружение антитела, используемого на стадии (а), с целью идентификации бактерий, содержащих полипептид, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 50% идентичную аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.(b) detection of the antibody used in step (a) to identify bacteria containing a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 50% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

В одном из вариантов осуществления для облегчения обнаружения нуклеиновая кислота, используемая на стадии (а), и/или антитело, используемое на стадии (а), помечены (например, флуоресцентными, радиоактивными метками и т.д.).In one embodiment, to facilitate detection, the nucleic acid used in step (a) and/or the antibody used in step (a) are labeled (eg, with fluorescent, radioactive labels, etc.).

Композиции.Compositions.

Согласно одной из дополнительных особенностей настоящего изобретения предложена композиция, содержащая любой из полипептидов согласно изобретению. В одном из предпочтительных вариантов осуществления полипептид имеет аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1.According to one of the additional features of the present invention proposed a composition containing any of the polypeptides according to the invention. In one preferred embodiment, the polypeptide has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

Согласно еще одной из дополнительных особенностей настоящего изобретения предложена композиция, содержащая клетку-хозяина согласно изобретению. Клетка-хозяин может присутствовать в количестве от около 104 до около 1015 колониеобразующих единиц (КОЕ). Например, эффективное количество клетки-хозяина может составлять от около 105 КОЕ до около 1014 КОЕ, предпочтительно от около 105 КОЕ до около 1013 КОЕ, предпочтительно от около 107 КОЕ до около 1012 КОЕ, более предпочтительно от около 108 КОЕ до около 1012 КОЕ. Клетка-хозяин может являться жизнеспособной или мертвой. Эффективность клетки-хозяина находится в определенном соотношении с присутствием полипептида согласно изобретению.According to another of the additional features of the present invention proposed a composition containing a host cell according to the invention. The host cell may be present in an amount of from about 10 4 to about 10 15 colony forming units (CFU). For example, an effective amount of the host cell may be from about 105 CFU to about 10 14 CFU, preferably from about 105 CFU to about 10 13 CFU, preferably from about 10 7 CFU to about 10 12 CFU, more preferably from about 10 8 CFU to about 10 12 CFU. The host cell may be viable or dead. The efficiency of the host cell is in a certain relationship with the presence of the polypeptide according to the invention.

В одном из вариантов осуществления композиция согласно изобретению дополнительно содержит носитель, например, физиологически приемлемый носитель или фармацевтически приемлемый носитель или приемлемый с пищевой точки зрения носитель или приемлемый с питательной точки зрения носитель. Носителем может являться любой инертный носитель. Например, неограничивающие примеры применимых физиологически или фармацевтически приемлемых носителей включают любые из известных физиологических или фармацевтических носителей, буферов, разбавителей и эксципиентов. Следует учесть, что выбор применимого физиологического или фармацевтического носителя или пищевого носителя или питательного носителя будет зависеть от предполагаемого способа введения композиции согласно изобретению (например, перорально) и предполагаемой формы композиции (например, напиток, йогурт, порошок, капсула и т.п.). Специалистам известно, как выбрать соответствующий носитель, например физиологически приемлемый носитель, или приемлемый с питательно точки зрения носитель, или фармацевтически приемлемый носитель, который применим в композициях согласно изобретению или совместим с ними.In one embodiment, the composition of the invention further comprises a carrier, for example a physiologically acceptable carrier or a pharmaceutically acceptable carrier or a food acceptable carrier or a nutritionally acceptable carrier. The carrier may be any inert carrier. For example, non-limiting examples of applicable physiologically or pharmaceutically acceptable carriers include any of the known physiological or pharmaceutical carriers, buffers, diluents, and excipients. It should be noted that the choice of the applicable physiological or pharmaceutical carrier or food carrier or nutritional carrier will depend on the intended route of administration of the composition according to the invention (for example, orally) and the intended form of the composition (for example, drink, yogurt, powder, capsule, etc.) . Those skilled in the art will know how to select an appropriate carrier, such as a physiologically acceptable carrier, or a nutritionally acceptable carrier, or a pharmaceutically acceptable carrier, which is useful in or compatible with the compositions of the invention.

В одном из вариантов осуществления композиции согласно изобретению могут представлять собой питательную или пищевую композицию. Например, композицией согласно изобретению может являться пищевой продукт, пищевая добавка, корм или кормовая добавка, такая как молочный продукт, например ферментированный молочный продукт, такой как йогурт или питьевой йогурт. В этом случае композиция может содержать приемлемый с питательной или пищевой точки зрения носитель, который может представлять собой применимую пищевую основу.In one embodiment, the compositions of the invention may be a nutritional or nutritional composition. For example, a composition according to the invention may be a food product, food supplement, feed or feed supplement such as a dairy product, for example a fermented dairy product such as yogurt or drinkable yogurt. In this case, the composition may contain a nutritionally or nutritionally acceptable carrier, which may be a suitable food base.

В одном из вариантов осуществления композиции согласно изобретению могут представлять собойIn one embodiment, the compositions of the invention may be

- 11 040421 фармацевтическую композицию. Фармацевтическая композиция также может использоваться в качестве добавки (например, пищевой добавки). Фармацевтическая композиция согласно изобретению может содержать фармацевтически приемлемый, приемлемый с питательной или пищевой точки зрения или физиологически приемлемый носитель помимо полипептида согласно изобретению и/или клеткам-хозяевам согласно изобретению. Предпочтительная форма зависит от предполагаемого способа введения и (терапевтического) применения. Носителем могут являться любые совместимые, физиологически приемлемые нетоксичные вещества, применимые для доставки полипептида согласно изобретению, и/или клетки-хозяина согласно изобретению до желудочно-кишечного тракта млекопитающего (например, человека), предпочтительно до области вблизи или внутри слизистого барьера кишечника (более предпочтительно слизистого барьера толстой кишки) млекопитающего. Например, в качестве носителя может использоваться стерильная вода или инертные твердые вещества, обычно дополняемые фармацевтически приемлемым адъювантом, буферным агентом, диспергатором и т.п.- 11 040421 pharmaceutical composition. The pharmaceutical composition can also be used as an additive (eg food additive). The pharmaceutical composition according to the invention may contain a pharmaceutically acceptable, nutritionally or nutritionally acceptable or physiologically acceptable carrier in addition to the polypeptide according to the invention and/or host cells according to the invention. The preferred form depends on the intended route of administration and the (therapeutic) application. The carrier may be any compatible, physiologically acceptable, non-toxic substances useful for delivering a polypeptide of the invention and/or a host cell of the invention to the gastrointestinal tract of a mammal (e.g., human), preferably to an area near or within the intestinal mucosal barrier (more preferably mucosal barrier of the colon) of a mammal. For example, the carrier may be sterile water or inert solids, usually supplemented with a pharmaceutically acceptable adjuvant, buffering agent, dispersant, and the like.

Композиция согласно изобретению может находиться в жидкой форме, например в форме стабилизированной суспензии полипептида согласно изобретению или клетки-хозяина согласно изобретению или в твердой форме, например в форме порошка лиофилизированных клеток-хозяев согласно изобретению. Если клетки-хозяева согласно изобретению лиофилизированы, может использоваться криопротектор, такой как лактоза, трегалоза или гликоген.The composition according to the invention may be in liquid form, for example in the form of a stabilized suspension of a polypeptide according to the invention or a host cell according to the invention, or in solid form, for example in the form of a powder of lyophilized host cells according to the invention. If the host cells according to the invention are lyophilized, a cryoprotectant such as lactose, trehalose or glycogen can be used.

В случае перорального введения полипептиды согласно изобретению или лиофилизированные клетки-хозяева согласно изобретению могут вводиться в виде твердых лекарственных форм, таких как капсулы, таблетки и порошки, или в виде жидких лекарственных форм, таких как эликсиры, сиропы и суспензии. Полипептид согласно изобретению или клетка-хозяин согласно изобретению может быть заключен в капсулы, такие как желатиновые капсулы, вместе с неактивными ингредиентами и порошковыми носителями, такими как, например, глюкоза, лактоза, сахароза, маннит, крахмал, целлюлоза или производные целлюлозы, стеарат магния, стеариновая кислота, сахарин, тальк, карбонат магния и т.п.In the case of oral administration, the polypeptides of the invention or the lyophilized host cells of the invention may be administered as solid dosage forms such as capsules, tablets and powders, or as liquid dosage forms such as elixirs, syrups and suspensions. The polypeptide according to the invention or the host cell according to the invention may be encapsulated, such as gelatin capsules, together with inactive ingredients and powdered carriers, such as, for example, glucose, lactose, sucrose, mannitol, starch, cellulose or cellulose derivatives, magnesium stearate , stearic acid, saccharin, talc, magnesium carbonate, etc.

В одном из вариантов осуществления композиции согласно изобретению могут содержать один или несколько ингредиентов, которые применимы для способствования выживаемости, и/или жизнеспособности, и/или поддержания полипептида согласно изобретению, и/или его целостности, и/или клетки-хозяина согласно изобретению, и/или ее целостности во время хранения, и/или во время воздействия желчи, и/или при прохождении через желудочно-кишечный тракт млекопитающего (например, человека). Неограничивающие примеры таких ингредиентов включают энтеросолюбильное покрытие и вещества с контролируемым высвобождением, обеспечивающие прохождение через желудок. Специалистам известно, как выбрать применимые ингредиенты для обеспечения того, чтобы действующий компонент (полипептид или клеткахозяин) достиг своего заданного места назначения, в котором он осуществляет свое действие.In one embodiment, the compositions of the invention may contain one or more ingredients that are useful in promoting survival and/or viability and/or maintaining the polypeptide of the invention and/or its integrity and/or the host cell of the invention, and /or its integrity during storage, and/or during exposure to bile, and/or during passage through the gastrointestinal tract of a mammal (eg, human). Non-limiting examples of such ingredients include enteric coatings and controlled release gastric transit agents. Those skilled in the art will know how to select the applicable ingredients to ensure that the active ingredient (polypeptide or host cell) reaches its intended destination where it performs its action.

В одном из вариантов осуществления композиции согласно изобретению могут дополнительно содержать связывающий слизистый оболочку агент или связывающий слизистую оболочку полипептид. Используемый термин связывающий слизистый оболочку агент или связывающий слизистый оболочку полипептид, относится к агенту или полипептиду, который способен сцепляться с поверхностями слизистой оболочки, образующей слизистый барьер кишечника млекопитающего (например, человека).In one embodiment, the compositions of the invention may further comprise a mucosal binding agent or mucosal binding polypeptide. As used herein, the term mucosal-binding agent or mucosal-binding polypeptide refers to an agent or polypeptide that is capable of adhering to mucosal surfaces that form a mammalian (eg, human) intestinal mucosal barrier.

В качестве альтернативы, могут использоваться конкретные стыковочные системы для присоединения полипептида Amuc-1100 к продуцирующим Amuc-1100 клеткам или даже к не продуцирующим Amuc-1100 клеткам, которые являются живыми или мертвыми. Связывание может происходить на Сконце или N-конце в зависимости от того, где это представляется более эффективным, хотя также описано использование спейсерных пептидов. Примеры включают использование пептидогликановых систем связывания на основе LysM (Visweswaran GR и др., 2014, Appl Microbiol Biotechnol. 98: 4331-45). Кроме того, известны разнообразные связывающие слизистую оболочку полипептиды. Неограничивающие примеры связывающих слизистую оболочку полипептидов включают связывающие мембрану бактериального токсина субъединицы, такие как связывающая холерный токсин субъединица B, связывающая термолабильный энтеротоксин E. coli субъединица B, связывающие токсин Bordetella pertussis субъединицы S2, S3, S4 и/или S5, связывающий дифтерийный токсин фрагмент B и субъединицы, связывающие мембраны Шига-токсина или Шига-подобных токсинов. Другие применимые полипептиды, связывающие слизистую оболочку, включают белки фимбрий бактериальных клеток, таких как фимбрии Е. coli K88, K99, 987P, F41, FAIL, CFAIII ICES1, CS2 и/или CS3, CFAIIV ICS4, CS5 и/или CS6), P fimbraiae и т.п. Другие неограничивающие примеры фимбрий включают нитевидный гемагглютинин Bommetella pertussis, токсинорегулируемые пили (TCP) холерного вибриона, чувствительный к маннозе гемагглютинин (MSHA), чувствительный к фукозе гемагглютинин (PSHA) и т.п. Другие связывающие слизистую оболочку агенты включают белки присоединения вирусов, в том числе гемагглютинины вируса гриппа и вируса Сендай, а также животные лектины или лектиноподобные молекулы, включая молекулы иммуноглобулина или их фрагменты, лектины кальций-зависимого типа (C-типа), селектины, коллектины или гемагглютинин виноградной улитки, растительные лектины со связывающими слизистую оболочку субъединицами, включающими конканавалин A, агглютинин зародышей пшеницы, фитогемагглютинин, абрин, рицин и т.п. Преимущество этого способа доставки заключается в том, что не используется живой рекомбинантный организм.Alternatively, specific docking systems can be used to attach the Amuc-1100 polypeptide to Amuc-1100 producing cells or even to non-Amuc-1100 producing cells that are alive or dead. Binding can occur at the C-terminus or N-terminus, depending on where it seems to be more effective, although the use of spacer peptides has also been described. Examples include the use of peptidoglycan binding systems based on LysM (Visweswaran GR et al., 2014, Appl Microbiol Biotechnol. 98: 4331-45). In addition, a variety of mucosal-binding polypeptides are known. Non-limiting examples of mucosal-binding polypeptides include bacterial toxin membrane-binding subunits such as cholera toxin-binding subunit B, heat-labile enterotoxin-binding E. coli subunit B, Bordetella pertussis toxin-binding subunits S2, S3, S4 and/or S5, diphtheria toxin-binding fragment B and membrane-binding subunits of Shiga toxin or Shiga-like toxins. Other useful mucosal binding polypeptides include bacterial pili proteins such as E. coli pili K88, K99, 987P, F41, FAIL, CFAIII ICES1, CS2 and/or CS3, CFAIIV ICS4, CS5 and/or CS6), P fimbriae, etc. Other non-limiting examples of fimbriae include Bommetella pertussis filamentous hemagglutinin, toxin-regulated pili (TCP) of vibrio cholerae, mannose sensitive hemagglutinin (MSHA), fucose sensitive hemagglutinin (PSHA), and the like. Other mucosal-binding agents include viral attachment proteins, including influenza and Sendai virus haemagglutinins, as well as animal lectins or lectin-like molecules, including immunoglobulin molecules or fragments thereof, calcium-dependent type (C-type) lectins, selectins, collectins, or snail hemagglutinin, plant lectins with mucosal binding subunits, including concanavalin A, wheat germ agglutinin, phytohemagglutinin, abrin, ricin, and the like. The advantage of this delivery method is that no living recombinant organism is used.

- 12 040421- 12 040421

Хотя это и не является существенным, может оказаться целесообразным добавление в композицию согласно изобретению одного или нескольких связывающих слизистую оболочку агентов или связывающих слизистую оболочку полипептидов для нацеливания полипептида согласно изобретению или клетки-хозяина согласно изобретению на слизистый барьер кишечника.Although not essential, it may be beneficial to add one or more mucosal binding agents or mucosal binding polypeptides to the composition of the invention to target the polypeptide of the invention or a host cell of the invention to the intestinal mucosal barrier.

Композиции согласно изобретению могут дополнительно содержать ингредиенты, выбранные из группы, включающей пребиотики, пробиотики, углеводы, полипептиды, липиды, витамины, минералы, лекарственные средства, консерванты, антибиотики или любое их сочетание.Compositions of the invention may further contain ingredients selected from the group consisting of prebiotics, probiotics, carbohydrates, polypeptides, lipids, vitamins, minerals, drugs, preservatives, antibiotics, or any combination thereof.

В одном из вариантов осуществления композиция согласно изобретению может дополнительно содержать один или несколько ингредиентов, которые дополнительно повышают пищевую ценность и/или терапевтическую ценность композиций согласно изобретению. Например, может являться полезным добавление одного или нескольких ингредиентов (например, питательных ингредиентов, ветеринарных или лекарственных средств и т.д.), выбранных из белков, аминокислот, ферментов, минеральных солей, витаминов (например, тиамина гидрохлорида, рибофлавина, пиридоксина гидрохлорида, ниацина, инозитола, холинхлорида, пантотената кальция, биотина, фолиевой кислоты, аскорбиновой кислоты, витамина B12, p-аминобензойной кислоты, ацетата витамина A, витамина K, витамина D, витамина E и т.п.), Сахаров и сложных углеводов (например, растворимых и нерастворимых в воде моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов), лекарственных соединений (например, антибиотиков), антиоксидантов, микроэлементов (например, соединений кобальта, меди, марганца, железа, цинка, олова, никеля, хрома, молибдена, йода, хлора, кремния, ванадия, селена, кальция, магния, натрия, калий и т.п.). Специалистам известны методы и ингредиенты, применимые для повышения пищевой и/или терапевтической/медицинской ценности композиций согласно изобретению.In one of the embodiments, the implementation of the composition according to the invention may further contain one or more ingredients that further enhance the nutritional value and/or therapeutic value of the compositions according to the invention. For example, it may be useful to add one or more ingredients (e.g., nutritional ingredients, veterinary or medicinal products, etc.) selected from proteins, amino acids, enzymes, mineral salts, vitamins (e.g., thiamine hydrochloride, riboflavin, pyridoxine hydrochloride, niacin, inositol, choline chloride, calcium pantothenate, biotin, folic acid, ascorbic acid, vitamin B12, p-aminobenzoic acid, vitamin A acetate, vitamin K, vitamin D, vitamin E, etc.), sugars and complex carbohydrates (e.g. , water-soluble and water-insoluble monosaccharides, disaccharides and polysaccharides), medicinal compounds (e.g. antibiotics), antioxidants, trace elements (e.g. compounds of cobalt, copper, manganese, iron, zinc, tin, nickel, chromium, molybdenum, iodine, chlorine, silicon, vanadium, selenium, calcium, magnesium, sodium, potassium, etc.). Those skilled in the art are aware of methods and ingredients useful for enhancing the nutritional and/or therapeutic/medical value of the compositions of the invention.

В одном из вариантов осуществления клетка-хозяин может быть включена в лиофилизированную форму или микрокапсулированную форму (рассмотренную, например, Solanki и др., BioMed Res. Int. 2013, Article ID 620719) или любую другую форму, сохраняющую активность и/или жизнеспособность клетки-хозяина (например, бактериальный штамм).In one embodiment, the host cell may be included in a lyophilized form or microencapsulated form (reviewed, for example, by Solanki et al., BioMed Res. Int. 2013, Article ID 620719) or any other form that retains cell activity and/or viability. host (eg bacterial strain).

Способы лечения.Methods of treatment.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложены способы лечения и/или предотвращения у млекопитающего нарушения или состояния, выбранного из группы, включающей ожирение, метаболический синдром, дефицит инсулина или связанные с инсулином нарушения, диабета типа 2, диабета типа 1, гестационный диабет, преэклампсию, воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), синдром раздраженного кишечника (СРК), непереносимость глюкозы, аномальный липидный обмен, атеросклероз, гипертонию, сердечную патологию, инсульт, неалкогольную жировую болезнь печени, алкогольную жировую болезнь печени, гипергликемию, стеатоз печени, дислипидемию, дисфункцию иммунной системы, связанную с ожирением (увеличением веса), аллергию, астму, аутизм, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, нейродегенеративные заболевания, депрессию, другие заболевания, связанные с нарушенной барьерной функцией, заживление ран, нарушения поведения, алкогольную зависимость, сердечно-сосудистые заболевания, высокий уровень холестерина, повышенный уровень триглицеридов, атеросклероз, синдром апноэ во сне, остеоартрит, болезнь желчного пузыря, рак и состояния, изменяющие физическую целостность слизистого барьера кишечника, такие как пищевые аллергии, недоразвитость кишечника, например, вследствие преждевременных родов, воздействие радиации, химиотерапии и/или токсинов, аутоиммунные нарушения, недостаточность или нарушение питания, сепсис и т.п.; способы содействия снижению веса у млекопитающего; способы содействия противовоспалительной активности в кишечнике млекопитающего; способы стимулирования функции иммунной системы слизистой оболочки кишечника млекопитающего; способы поддержания, восстановления и/или улучшения глюкозного и/или холестеринового и/или триглицеридного гомеостаза; и способы поддержания, восстановления и/или повышения физической целостности слизистого барьера кишечника млекопитающего. Способы включают стадию введения нуждающемуся в этом млекопитающему эффективного количества полипептида согласно изобретению, клетки-хозяина согласно изобретению или композиции согласно изобретению.According to another aspect of the present invention, methods are provided for treating and/or preventing a disorder or condition in a mammal selected from the group consisting of obesity, metabolic syndrome, insulin deficiency or insulin related disorders, type 2 diabetes, type 1 diabetes, gestational diabetes, preeclampsia, inflammatory bowel disease (IBD), irritable bowel syndrome (IBS), glucose intolerance, abnormal lipid metabolism, atherosclerosis, hypertension, heart disease, stroke, non-alcoholic fatty liver disease, alcoholic fatty liver disease, hyperglycemia, hepatic steatosis, dyslipidemia, immune system dysfunction, obesity (weight gain), allergies, asthma, autism, Parkinson's disease, multiple sclerosis, neurodegenerative diseases, depression, other barrier disorders, wound healing, behavioral disorders, alcohol dependence, cardiovascular disease, high cholesterol a, elevated triglycerides, atherosclerosis, sleep apnea, osteoarthritis, gallbladder disease, cancer, and conditions that alter the physical integrity of the gut mucosal barrier, such as food allergies, underdevelopment of the gut, such as due to preterm birth, exposure to radiation, chemotherapy, and/or or toxins, autoimmune disorders, malnutrition or malnutrition, sepsis, etc.; methods of promoting weight loss in a mammal; methods of promoting anti-inflammatory activity in the gut of a mammal; methods of stimulating the function of the immune system of the intestinal mucosa of a mammal; methods for maintaining, restoring and/or improving glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis; and methods of maintaining, restoring and/or enhancing the physical integrity of the mammalian intestinal mucosal barrier. The methods include the step of administering to a mammal in need thereof an effective amount of a polypeptide of the invention, a host cell of the invention, or a composition of the invention.

В одном из вариантов осуществления полипептид согласно изобретению, клетка-хозяин согласно изобретению или композиция согласно изобретению могут вводиться любыми известными способами. Например, композиции согласно изобретению могут вводиться перорально, внутривенно, местно, энтерально или парентерально. Подразумевается, что способы или пути введения зависят от конкретного случая (например, возраста субъекта, желаемого местонахождения эффектов, болезненных состояний и т.п.), а также от предполагаемой формы композиции (например, таблетки, жидкость, порошок и т.д.).In one embodiment, a polypeptide of the invention, a host cell of the invention, or a composition of the invention may be administered by any known means. For example, the compositions of the invention may be administered orally, intravenously, topically, enterally, or parenterally. It is intended that modes or routes of administration depend on the particular case (e.g., age of the subject, desired location of effects, disease states, etc.) as well as the intended form of the composition (e.g., tablets, liquid, powder, etc.) .

В одном из предпочтительных вариантов осуществления полипептид согласно изобретению, клетку-хозяина согласно изобретению или композицию согласно изобретению вводят перорально.In one of the preferred embodiments, the implementation of the polypeptide according to the invention, the host cell according to the invention or the composition according to the invention is administered orally.

Применение.Application.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложено применение молекулы нуклеиновой кислоты согласно изобретению, химерного гена согласно изобретению и/или векторов согласно изобретению для получения полипептидов согласно изобретению и/или генерирования клеток-хозяев согласно изобретению. Полипептид согласно изобретению и/или клетка-хозяин согласно изобретениюAccording to another aspect of the present invention, the use of a nucleic acid molecule according to the invention, a chimeric gene according to the invention and/or vectors according to the invention for the production of polypeptides according to the invention and/or generation of host cells according to the invention is provided. Polypeptide according to the invention and/or host cell according to the invention

- 13 040421 может обладать улучшенной способностью взаимодействовать с рецептором TLR2 в клетке и/или улучшенной способностью стимулировать сигнальный путь TLR2 в клетке и/или улучшенной способностью стимулировать продуцирование цитокинов из клетки, в частности ΓΕ-1β. IL-6, IL-8, IL-10 и TNF-α, и/или улучшенной способностью повышать ТЭР клеток млекопитающего, например, человека по сравнению с клеткой-хозяином (например, бактериями), генетически не модифицированной полинуклеотидами, химерными генами или векторами согласно изобретению.- 13 040421 may have an improved ability to interact with the TLR2 receptor in the cell and/or an improved ability to stimulate the TLR2 signaling pathway in the cell and/or an improved ability to stimulate the production of cytokines from the cell, in particular ΓΕ-1β. IL-6, IL-8, IL-10, and TNF-α, and/or improved ability to increase the FER of mammalian, e.g., human cells compared to a host cell (e.g., bacteria) not genetically modified with polynucleotides, chimeric genes, or vectors according to the invention.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложен полипептид согласно изобретению, клетки-хозяева согласно изобретению или композиция согласно изобретению для применения в качестве лекарственного средства; в частности, для стимулирования функции иммунной системы слизистой оболочки кишечника или для поддержания, восстановления и/или повышения физической целостности слизистого барьера кишечника у млекопитающего; поддержания, восстановления и/или улучшения глюкозного и/или холестеринового и/или триглицеридного гомеостаза у млекопитающего; предотвращения и/или лечения нарушения или состояния, выбранного из группы, включающей ожирение, такое как алиментарное ожирение, метаболический синдром, дефицит инсулина или нарушения, связанные с инсулинорезистентностью, диабет типа 2, диабет 1 типа, гестационный диабет, преэклампсию, воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), синдром раздраженного кишечника (СРК), непереносимость глюкозы, аномальный липидный обмен, атеросклероз, гипертонию, сердечную патологию, инсульт, неалкогольную жировую болезнь печени, алкогольную жировую болезнь печени, гипергликемию, стеатоз печени, дислипидемию, дисфункцию иммунной системы, связанную с ожирением (увеличением веса), аллергию, астму, аутизм, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, нейродегенеративные заболевания, депрессию, другие заболевания, связанные с нарушенной барьерной функцией, заживление ран, нарушения поведения, алкогольную зависимость, сердечно-сосудистые заболевания, высокий уровень холестерина, повышенный уровень триглицеридов, атеросклероз, синдром апноэ во сне, остеоартрит, болезнь желчного пузыря, рак и состояния, изменяющие физическую целостность слизистого барьера кишечника, такие как пищевая аллергия, недоразвитость кишечника, например, вследствие преждевременных родов, воздействия радиации, химиотерапии и/или токсинов, аутоиммунные нарушения, недостаточность или нарушение питания, сепсис и т.п., у млекопитающего; для содействия противовоспалительной активности в кишечнике млекопитающего; или для содействия снижению веса у млекопитающего.According to another aspect of the present invention, there is provided a polypeptide of the invention, host cells of the invention, or a composition of the invention for use as a medicament; in particular, to stimulate the function of the immune system of the intestinal mucosa or to maintain, restore and/or increase the physical integrity of the intestinal mucosal barrier in a mammal; maintaining, restoring and/or improving glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis in a mammal; prevention and/or treatment of a disorder or condition selected from the group consisting of obesity such as malnutrition obesity, metabolic syndrome, insulin deficiency or disorders associated with insulin resistance, type 2 diabetes, type 1 diabetes, gestational diabetes, preeclampsia, inflammatory bowel disease ( IBD), irritable bowel syndrome (IBS), glucose intolerance, abnormal lipid metabolism, atherosclerosis, hypertension, heart disease, stroke, non-alcoholic fatty liver disease, alcoholic fatty liver disease, hyperglycemia, hepatic steatosis, dyslipidemia, obesity-related immune system dysfunction (weight gain), allergies, asthma, autism, Parkinson's disease, multiple sclerosis, neurodegenerative diseases, depression, other barrier disorders, wound healing, behavioral disorders, alcohol dependence, cardiovascular disease, high cholesterol, elevated triglyceride levels, and myosclerosis, sleep apnea syndrome, osteoarthritis, gallbladder disease, cancer, and conditions that alter the physical integrity of the intestinal mucosal barrier, such as food allergies, intestinal underdevelopment, such as due to premature birth, exposure to radiation, chemotherapy, and/or toxins, autoimmune disorders, malnutrition or malnutrition, sepsis, etc., in a mammal; to promote anti-inflammatory activity in the mammalian intestine; or to promote weight loss in a mammal.

В одном из вариантов осуществления млекопитающее, например человек, может относиться к любой возрастной группе (например, младенцев, взрослых, пожилых людей) и любому полу (мужчины и женщины). В одном из вариантов осуществления млекопитающим может являться ребенок (например, новорожденный, младенец, ребенок, начинающий ходить, и т.д.), в частности недоношенный ребенок.In one embodiment, a mammal, such as a human, may be of any age group (eg, infants, adults, seniors) and any gender (male and female). In one embodiment, the mammal may be a child (eg, a newborn, infant, toddler, etc.), in particular a premature baby.

Млекопитающим может являться любое млекопитающее, например люди, приматы кроме человека, грызуны, кошки, собаки, коровы, лошади и т.п. В одном из предпочтительных вариантов осуществления млекопитающим является человек.The mammal may be any mammal, such as humans, non-human primates, rodents, cats, dogs, cows, horses, and the like. In one preferred embodiment, the mammal is a human.

Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано, но не ограничено следующими примерами. Из приведенного выше описания и этих примеров специалист в данной области техники может выявить существенные характеристики настоящего изобретения и сможет, не выходя за пределы его идей и объема, внести в него различные изменения и модификации, чтобы адаптировать его к различным применениям и условиям. Следовательно, из приведенного выше описания специалистам в данной области будут очевидны различные модификации изобретения помимо тех, которые показаны и описаны в нем. Подразумевается, что такие модификации также входят в объем прилагаемой формулы изобретения.The present invention is further illustrated, but not limited, by the following examples. From the foregoing description and these examples, one skilled in the art can recognize the essential features of the present invention and can, without departing from the spirit and scope of the present invention, make various changes and modifications to adapt it to different applications and conditions. Therefore, from the above description, those skilled in the art will recognize various modifications of the invention beyond those shown and described therein. Such modifications are also intended to be within the scope of the appended claims.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Чертеж демонстрирует:The drawing shows:

A) общее увеличение массы тела (г) (n=8-10);A) total increase in body weight (g) (n=8-10);

B) общий прирост массы жира (г), измеренный методом ЯМР спектроскопии с временным разрешением (n=8-10);B) total fat mass gain (g) measured by time-resolved NMR spectroscopy (n=8-10);

C) суточное потребление пищи;C) daily food intake;

D) уровни холестерина ЛПОНП, ЛПНП и ЛПВП в плазме (n=8-10);D) plasma levels of VLDL, LDL and HDL cholesterol (n=8-10);

E) профиль содержания глюкозы в плазме (мг дл-1);E) plasma glucose profile (mg dl -1 );

F) средняя площадь под кривой (AUC), измеренная в период между -30 мин и 120 мин после нагрузки глюкозой (мг. дл-1; мин-1; n=8-10);F) mean area under the curve (AUC) measured between -30 min and 120 min after glucose loading (mg dl -1 ; min -1 ; n=8-10);

G) соотношение между контрольным и стимулированным инсулином p-IRe при контроле нагрузки, измеренное с методом денситометрии (n=3-5);G) ratio between control and stimulated insulin p-IRe under load control measured with densitometry (n=3-5);

Н) и I) соотношения между контрольным и стимулированным инсулином p-Aktthr308 и p-Aktser473 при контроле нагрузки, измеренные методом денситометрии (n=3-5).H) and I) ratios between control and stimulated insulin p-Aktt hr308 and p-Akt ser473 under exercise control measured by densitometry (n=3-5).

ПримерыExamples

Пример 1. Размножение бактерий, генетически модифицированных с целью получения белков Amuc-1100.Example 1 Propagation of bacteria genetically modified to produce Amuc-1100 proteins.

Способ.Way.

Клонировали из полинуклеотида, кодирующего зрелый Amuc-1100 (с нуклеотидной последовательCloned from a polynucleotide encoding a mature Amuc-1100 (with a nucleotide sequence

- 14 040421 ностью SEQ ID NO: 2), TOP10 E. coli с C-концевым His-Tag под контролем индуцибельного промотора T7 производных pET28 и ввели в E. coli BL23 (DE3) с целью сверхпродуцирования. Для этого добавили в нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 стартовый кодон ATG, чтобы полученный полипептид начинался с аминокислотной последовательности MIVNS. Все структуры были подтверждены путем анализа последовательностей методом Сэнгера. Структуры со сверхэкспрессией Amuc-1100 вызывали к сверхпродукцию растворимых белков Amuc-1100, которые подвергали очистке до кажущейся гомогенности методом аффинной хроматографии на никелевой колонке и использовали в концентрации 100-300 мкг/мл. Очищенный Amuc-1100 использовали для размножения антител у кроликов, преимущественно, как описано ранее (Reunanen J и др., 2012, Appl Environ Microbiol 78: 2337-44).- 14 040421 with SEQ ID NO: 2), E. coli TOP10 with a C-terminal His-Tag under the control of the inducible T7 promoter of pET28 derivatives and introduced into E. coli BL23 (DE3) to overproduce. To do this, the start codon ATG was added to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 so that the resulting polypeptide began with the amino acid sequence MIVNS. All structures were confirmed by Sanger sequence analysis. Amuc-1100 overexpressing structures overexpressed soluble Amuc-1100 proteins, which were purified to apparent homogeneity by nickel column affinity chromatography and used at a concentration of 100-300 μg/mL. Purified Amuc-1100 was used to propagate antibodies in rabbits, predominantly as described previously (Reunanen J et al., 2012, Appl Environ Microbiol 78: 2337-44).

Результаты.Results.

Результаты показывают, что E. coli, трансформированные полинуклеотидом согласно изобретению (SEQ ID NO: 2), способна продуцировать белок Amuc-1100 в растворимой форме, который можно легко выделять методом на никелевой колонке, как описано у Tailford LE и др., 2015, Nat Commun. 6: 7624.The results show that E. coli transformed with a polynucleotide according to the invention (SEQ ID NO: 2) is able to produce the Amuc-1100 protein in soluble form, which can be easily isolated by the nickel column method as described in Tailford LE et al., 2015, NatCommun. 6:7624.

Пример 2. Взаимодействие и стимуляция сигнального пути TLR2.Example 2 Interaction and stimulation of the TLR2 signaling pathway.

Способ.Way.

Подготовили линии репортерных клеток, экспрессирующих TLR2 и TLR4, чтобы испытать способность Amuc-1100 связывать TLR2 и другие TLR, а затем стимулировать сигнальные пути TLR2 и других TLR. Испытали in vitro способность Amuc-1100 связывать линии клеток, экспрессирующих TLR2 или TLR4, а затем стимулировать сигнальный путь TLR2 и/или TLR4 в упомянутых клетках путем измерения высвобождения NF-кВ из репортерных клеток.Reporter cell lines expressing TLR2 and TLR4 were prepared to test the ability of Amuc-1100 to bind TLR2 and other TLRs and then stimulate TLR2 and other TLR signaling pathways. The ability of Amuc-1100 to bind cell lines expressing TLR2 or TLR4 and then to stimulate the TLR2 and/or TLR4 signaling pathway in said cells was tested in vitro by measuring NF-kB release from reporter cells.

Вкратце, использовали линии клеток hTLR2 и hTLR4 (Invivogen, CA, USA). Стимуляция рецепторов соответствующими лигандами активирует NF-kB и AP-1, что индуцирует продуцирование секретируемой эмбриональной щелочной фосфатазы (SEAP), уровни которой могут измеряться спектрофотометром (Spectramax). Все линии клеток выращивали и субкультивировали до 70-80% слияния с использованием в качестве поддерживающей среды в среде Дульбекко, модифицированной по способу Игла (DMEM), с добавлением 4,5 г/л D-глюкозы, 50 ед/мл пенициллина, 50 мкг стрептомицина, 100 мкг/мл нормоцина, 2 мМ L-глутамина и 10% по объему инактивированной нагреванием фетальной бычьей сыворотки (FBS). Для каждой линии клеток проводили эксперимент на иммунный ответ путем добавления 20 мкл суспензий Amuc-1100. Инкубировали репортерные клетки с Amuc-1100 в течение 20-24 ч при 37°C в инкубаторе с 5% CO2. В качестве положительного контроля использовали рецепторные лиганды Pam3CSK4 (10 нг/мл для hTLR2) и LPS-EB (50 нг/мл для hTLR4), а в качестве отрицательного контроля использовали поддерживающую среду без каких-либо избирательных антибиотиков. Определяли секрецию SEAP путем измерения OD600 через 15 мин, 1, 2 и 3 ч после добавления 180 мкл QUANTI-Blue (Invivogen, Калифорния, США) в 20 мкг индуцированного супернатанта hTLR2 и hTLR4. Эксперименты проводили трижды.Briefly, the hTLR2 and hTLR4 cell lines (Invivogen, CA, USA) were used. Stimulation of the receptors with the appropriate ligands activates NF-kB and AP-1, which induces the production of secreted embryonic alkaline phosphatase (SEAP), the levels of which can be measured with a spectrophotometer (Spectramax). All cell lines were grown and subcultured to 70-80% confluence using Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) supplemented with 4.5 g/l D-glucose, 50 U/ml penicillin, 50 μg as maintenance medium. streptomycin, 100 μg/ml normocin, 2 mM L-glutamine, and 10% v/v heat-inactivated fetal bovine serum (FBS). For each cell line, an immune response experiment was performed by adding 20 μl of Amuc-1100 suspensions. Reporter cells were incubated with Amuc-1100 for 20-24 h at 37°C in a 5% CO2 incubator. The receptor ligands Pam3CSK4 (10 ng/ml for hTLR2) and LPS-EB (50 ng/ml for hTLR4) were used as a positive control, and maintenance medium without any selective antibiotics was used as a negative control. SEAP secretion was determined by measuring OD600 at 15 min, 1, 2 and 3 h after the addition of 180 μl QUANTI-Blue (Invivogen, CA, USA) to 20 μg hTLR2 and hTLR4 induced supernatant. The experiments were carried out three times.

Результаты.Results.

Результаты показывают, что Amuc-1100 способен взаимодействовать с TLR2. Кроме того, результаты показывают, что Amuc-1100 оказывает иммуностимулирующее действие на репортерные клетки, экспрессирующие TLR2, т.е. Amuc-1100 способен стимулировать высвобождение NF-кВ ИЗ репортерных клеток.The results show that Amuc-1100 is able to interact with TLR2. In addition, the results show that Amuc-1100 has an immunostimulatory effect on TLR2-expressing reporter cells, ie. Amuc-1100 is able to stimulate the release of NF-kB from reporter cells.

Пример 3. Стимуляция выделения цитокинов из мононуклеарных клеток периферической крови. Способ.Example 3 Stimulation of cytokine release from peripheral blood mononuclear cells. Way.

Испытали in vitro способность Amuc-1100 стимулировать продуцирование или высвобождение цитокинов из мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC). Получили периферическую кровь трех здоровых доноров из банка крови Sanquin, Неймеген, Нидерланды. Отделили мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC) от крови здоровых доноров методом градиентного центрифугирования Ficoll-Paque Plus в соответствии с протоколом производителя (Amersham biosciences, Упсала, Швеция). После центрифугирования собрали мононуклеарные клетки, промыли в среде Дульбекко, модифицированной по способу Исков (IMDM)+глутамакс (Invitrogen, Бреда, Нидерланды) и довели концентрацию до 0,5x106 клеток/ мл в IMDM+глутамакс с добавлением пенициллина (100 ед/мл) (Invitrogen), стрептомицина (100 г/мл) (Invitrogen) и 10% инактивированной нагреванием FBS (Lonza, Базель, Швейцария). Высеяли PBMC (0,5x106 клеток на лунку) на 48-луночные планшеты для культивирования тканей. Для каждого донора использовался отрицательный контроль (только среда).Tested in vitro the ability of Amuc-1100 to stimulate the production or release of cytokines from peripheral blood mononuclear cells (PBMC). We received peripheral blood from three healthy donors from the Sanquin Blood Bank, Nijmegen, The Netherlands. Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were separated from the blood of healthy donors by Ficoll-Paque Plus gradient centrifugation according to the manufacturer's protocol (Amersham biosciences, Uppsala, Sweden). After centrifugation, mononuclear cells were harvested, washed in Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM) + Glutamax (Invitrogen, Breda, The Netherlands) and adjusted to 0.5x106 cells/mL in IMDM+Glutamax supplemented with penicillin (100 U/mL) (Invitrogen), streptomycin (100 g/ml) (Invitrogen) and 10% heat-inactivated FBS (Lonza, Basel, Switzerland). PBMCs were seeded (0.5x106 cells per well) in 48-well tissue culture plates. A negative control (medium only) was used for each donor.

Стимулировали PBMC живыми или нагретыми в течение 10 мин до 99°C клетками A. muciniphila (в соотношении 1:10 к PBMC) или Amuc-1100 в течение 1 дня, а затем измерили продуцирование цитокинов IL-6, IL-8, IL-10, TNF-α, II.-1 β и IL-12p70 в супернатантах культур методом множественного анализа (набор CBA для воспалительных цитокинов человека производства компании Becton, Dickinson) в соответствии с протоколом изготовителя на Cantoll FACS (производства компании Becton Dickinson) и проанализировали с использованием программного обеспечения BD FCAP (производства компании Becton Dickinson). Согласно указаниям изготовителя были установлены следующие пределы обнаружения: 3,6 пг/мл IL-8, 7,2 пг/мл IL-1e, 2,5 мкг/мл IL-6, 3,3 пг/мл IL-10, 3,7 пг/мл TNF-α, 1,9 пг/мл IL-12p70.Stimulated PBMC live or heated for 10 min to 99°C cells A. muciniphila (in a ratio of 1:10 to PBMC) or Amuc-1100 for 1 day, and then measured the production of cytokines IL-6, IL-8, IL- 10, TNF-α, II.-1 β and IL-12p70 in culture supernatants by multiple assay (CBA kit for human inflammatory cytokines manufactured by Becton, Dickinson) according to manufacturer's protocol on Cantoll FACS (manufactured by Becton Dickinson) and analyzed using BD FCAP software (manufactured by Becton Dickinson). The following detection limits were established according to the manufacturer's instructions: 3.6 pg/ml IL-8, 7.2 pg/ml IL-1e, 2.5 µg/ml IL-6, 3.3 pg/ml IL-10, 3 .7 pg/ml TNF-α, 1.9 pg/ml IL-12p70.

- 15 040421- 15 040421

Результаты.Results.

Результаты показывают, что по сравнению с контролем (только средой) Amuc-1100 способен стимулировать продуцирование цитокинов, т.е. наблюдалось повышение уровней IL-P, IL-6, IL-8, IL-10 иThe results show that compared to the control (medium only), Amuc-1100 is able to stimulate cytokine production, ie. there was an increase in the levels of IL-P, IL-6, IL-8, IL-10 and

TNF-α. Уровень цитокинов, индуцированный 4,5 мкг/ мл Amuc-1100, соответствовал его уровню в 5 хTNF-α. The level of cytokines induced by 4.5 μg/ml Amuc-1100 corresponded to its level in 5 x

106 живых или убитых нагреванием клетках A. muciniphila (см. таблицу).106 live or heat-killed cells of A. muciniphila (see table).

Уровни цитокинов, индуцированные Amuc-1100 и живыми или убитыми нагреванием клетками Akkermansia muciniphilaCytokine levels induced by Amuc-1100 and live or heat-killed Akkermansia muciniphila cells

Цитокин (пг/мл) Cytokine (pg/ml) Живые клетки A. muciniphila living cells A. muciniphila Убитые нагреванием клетки A. muciniphila Heat-killed A. muciniphila cells Amuc-1100 (4,5 мкг/мл) Amuc-1100 (4.5 µg/ml) IL-Ιβ IL-Ιβ 894 ± 298 894 ± 298 392 ±71 392±71 504 ± 227 504 ± 227 IL-6 IL-6 18029 ±309 18029±309 13477 ±2014 13477 ±2014 12508 ±2362 12508±2362 IL-8 IL-8 60018±18229 60018±18229 54230 ±9030 54230 ±9030 45432 ± 12507 45432 ± 12507 Ш-10 Sh-10 823 ±310 823±310 638 ±118 638±118 526 ±180 526±180 TNF-a TNF-a 1920 ±349 1920 ±349 957 ±568 957±568 1317 ±885 1317±885 IL-12p70 IL-12p70 <2 <2 <2 <2 <2 <2

Пример 4. Модулирования трансэпителиальной резистентности (ТЭР).Example 4 Modulation of transepithelial resistance (TER).

Способ.Way.

Оценили способность Amuc-1100 повышать целостность слоя эпителиальных клеток кишечника путем измерения способности Amuc-1100 стимулировать или увеличивать ТЭР клеток Caco-2 in vitro. Вкратце, высеяли клетки Caco-2 (по 5х104 клеток на вставку) на вставки Millicell в планшеты для клеточных культур (размер пор 3 мкм, Millipore) и выращивали в течение 8 дней. Однократно промыли бактериальные клетки RPMI 1640 и нанесли на вставки с измеренной на волне длиной 600 нм оптической плотностью 0,25 (приблизительно 108 клеток) в RPMI 1640. Нанесли очищенный Amuc-1100 на вставки в концентрациях 0,05, 0,5 и 5 мкг/мл. Определили трансэпителиальную резистентность клеточных культур с помощью счетчика ТЭР Millicell ERS-2 (Millipore) через 0 и 24 ч после добавления Amuc-1100.The ability of Amuc-1100 to increase the integrity of the intestinal epithelial cell layer was evaluated by measuring the ability of Amuc-1100 to stimulate or increase the TER of Caco-2 cells in vitro. Briefly, Caco-2 cells were seeded (5 x 10 4 cells per insert) on Millicell inserts in cell culture plates (pore size 3 μm, Millipore) and grown for 8 days. Bacterial cells were washed once with RPMI 1640 and applied to the inserts measured at 600 nm with an optical density of 0.25 (approximately 108 cells) in RPMI 1640. Purified Amuc-1100 was applied to the inserts at concentrations of 0.05, 0.5 and 5 μg /ml The transepithelial resistance of cell cultures was determined using a Millicell ERS-2 TER counter (Millipore) 0 and 24 hours after the addition of Amuc-1100.

Результаты.Results.

Результаты показали, что уже в концентрации 0,05 мкг/мл через 24 ч совместного культивирования с клетками Caco-2 Amuc-1100 способен значительно увеличить ТЭР в такой же степени, как примерно 108 клеток A. muciniphila.The results showed that already at a concentration of 0.05 μg/ml after 24 h of co-cultivation with Caco-2 cells, Amuc-1100 was able to significantly increase TER to the same extent as about 108 A. muciniphila cells.

Пример 5. Модулирование алиментарной метаболической дисфункции.Example 5 Modulation of Nutritional Metabolic Dysfunction.

Группа 10-11 недельных мышей линии C57BL/6J (n=10 на подгруппу) получала контрольный рацион (ND) или рацион с высоким содержанием жира (HFD; 60% жира и 20% углеводов (ккал/100 г) D12492i, Research Diet, Нью-Брансуик, штат Нью-Джерси, США), как ранее описано Everard и др. (2013, PNAS, том 110(22): 9066-9071). Вырастили A. muciniphila MucT в синтетической среде (содержащей 0,4 г KH2PO4, 0,669 г Na2HPO4.2H2O, 0,3 г NH4Q 0,3 г NaCl, 0,1 г MgCM^O, 10 г казитона, 1 мМ Lтреонина, 1 мл минерального раствора, 5 мМ L-фукозы и 5 мМ D-глюкозы на литр деионизированной воды), как описано Lucovac и др. (2014, mBio 01438-14) и концентрировали, составили смесь в PBS, содержащем 25% глицерина, и хранили при температуре -80°C, как описано Everard и др. выше. Подгруппе мышей, получавших HFD, дополнительно ежедневно вводили через желудочный зонд 2х108 КОЕ/0,15 мл A. muciniphila, суспендированных в стерильном анаэробном PBS (HFD Akk), и, поскольку это предусматривало 10-кратное разведение A. muciniphila, полученная конечная концентрация глицерина составила 2,5%. Группы, получавшие ND и HFD, ежедневно вводили через желудочный зонд эквивалентный объем стерильного анаэробного PBS, содержащего 2,5% глицерина, как ранее описано Everard и др. выше. Еще одна подгруппа мышей, получавших HFD, дополнительно получала пептид Amuc-1100 путем ежедневного введения через желудочный зонд 3,1 мкг белка Amuc-1100 в эквивалентном объеме стерильного PBS, содержащего 2,5% глицерина. Лечение мышей, получавших HFD, с помощью Amuc-1100, вызвало аналогичное или даже более заметное снижение массы тела и увеличение массы жира по сравнению с живой бактерией A. muciniphila (фиг. A и B) без влияния на потребление пищи (фиг. C). Лечение A. muciniphila или Amuc-1100 также корректировало индуцированную HFD гиперхолестеринемию со значительным снижением холестерина ЛПВП в сыворотке при аналогичной тенденции в отношении холестерина ЛПНП (фиг. D).A group of 10-11 week old C57BL/6J mice (n=10 per subgroup) received a control diet (ND) or a high fat diet (HFD; 60% fat and 20% carbohydrates (kcal/100 g) D12492i, Research Diet, New Brunswick, NJ, USA) as previously described by Everard et al. (2013, PNAS vol. 110(22): 9066-9071). A. muciniphila MucT was grown in a synthetic medium (containing 0.4 g KH2PO4, 0.669 g Na2HPO4.2H2O, 0.3 g NH4Q, 0.3 g NaCl, 0.1 g MgCM^O, 10 g casitone, 1 mM Lthreonine, 1 ml mineral solution, 5 mM L-fucose and 5 mM D-glucose per liter of deionized water) as described by Lucovac et al. (2014, mBio 01438-14) and concentrated, mixed in PBS containing 25% glycerol and stored at -80°C as described by Everard et al. above. A subset of HFD-treated mice were additionally gavaged daily with 2 x 10 8 cfu/0.15 ml of A. muciniphila suspended in sterile anaerobic PBS (HFD Akk) and, as this involved a 10-fold dilution of A. muciniphila, the resulting final concentration glycerol was 2.5%. The ND and HFD treated groups were gavaged with an equivalent volume of sterile anaerobic PBS containing 2.5% glycerol daily, as previously described by Everard et al. above. Another subset of HFD-treated mice additionally received Amuc-1100 peptide by daily gavage of 3.1 μg of Amuc-1100 protein in an equivalent volume of sterile PBS containing 2.5% glycerol. Treatment of HFD-treated mice with Amuc-1100 caused a similar or even greater reduction in body weight and increase in fat mass compared to live A. muciniphila (Fig. A and B) without affecting food intake (Fig. C) . Treatment with A. muciniphila or Amuc-1100 also corrected HFD-induced hypercholesterolemia with a significant decrease in serum HDL-cholesterol, with a similar trend for LDL-cholesterol (Figure D).

Примечательно, что лечение с помощью Amuc-1100 привело к значительному снижению уровня триглицеридов в сыворотке по сравнению с получавшими HFD нелеченными мышами. Кроме того, лечение Amuc-1100 также уменьшало средний диаметр адипоцитов с 38 мкм у получавших HFD мышей до 29 мкм, что сходно с их диаметром у нелеченных мышей (27 мкм).Notably, Amuc-1100 treatment resulted in a significant reduction in serum triglyceride levels compared to HFD-treated untreated mice. In addition, Amuc-1100 treatment also reduced the mean adipocyte diameter from 38 µm in HFD-treated mice to 29 µm, which is similar to their diameter in untreated mice (27 µm).

Интересно, что Amuc-1100 вызывал непереносимость глюкозы в такой же степени, как и живая бактерия (фиг. E-F).Interestingly, Amuc-1100 induced glucose intolerance to the same extent as the live bacterium (FIGS. E-F).

С целью дальнейшего изучения метаболизма глюкозы авторы исследовали чувствительность к инсулину путем инъекции инсулина в портальную вену. Было проанализировано индуцированное инсули-In order to further study glucose metabolism, the authors investigated insulin sensitivity by injecting insulin into the portal vein. The induced insulin

Claims (13)

ном фосфорилирование рецептора инсулина (IR) и его находящегося ниже по потоку медиатора Akt в печени на участках треонина (Aktthr) и серина (Aktser) (фиг. G). HFD приводил к уменьшению фосфорилирования всех белков по сравнению с мышами, которые получали контрольный рацион, которое достигало значимости в случае Aktthr (фиг. H). Лечение живыми A. muciniphila или Amuc-1100 противодействовало этим эффектам, при этом у мышей, которых лечили Amuc-1100 (фиг. G-H), наблюдались значительно более высокие уровни p-IR и p-Aktthr, а у мышей, которых лечили живой бактерией (фиг. I), наблюдались значительно более высокие уровни p-Aktser по сравнению с нелеченными мышами, получавшими HFD.nom phosphorylation of the insulin receptor (IR) and its downstream mediator Akt in the liver at the sites of threonine (Aktthr) and serine ( Aktser ) (Fig. G). HFD resulted in a decrease in phosphorylation of all proteins compared to mice that received the control diet, which reached significance in the case of Akt thr (Fig. H). Treatment with live A. muciniphila or Amuc-1100 counteracted these effects, with mice treated with Amuc-1100 (Fig. GH) showing significantly higher p-IR and p-Akt thr levels, and mice treated with live bacterium (FIG. I), significantly higher levels of p-Akt ser were observed compared to untreated mice treated with HFD. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Композиция для влияния на иммунную сигнализацию и/или на барьерную функцию кишечника, и/или модулирования метаболического статуса, содержащая выделенный полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способный осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз, и фармацевтически приемлемый или приемлемый с пищевой точки зрения носитель.1. Composition for influencing immune signaling and/or intestinal barrier function, and/or modulating metabolic status, containing an isolated polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 90% identical over the entire length of the amino acid of sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and/or affecting intestinal barrier function and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis, and a pharmaceutically or nutritionally acceptable carrier. 2. Композиция по п.1, которая является пищевой композицией или фармацевтической композицией.2. The composition according to claim 1, which is a food composition or a pharmaceutical composition. 3. Генетически модифицированная клетка-хозяин, в геном которой введена молекула нуклеиновой кислоты, выбранная из группы, включающей:3. Genetically modified host cell, into the genome of which a nucleic acid molecule selected from the group consisting of: (а) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую последовательность нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 2; и (б) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую последовательность нуклеиновых кислот, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, при этом упомянутый полипептид способен осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз.(a) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence at least 90% identical throughout the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2; and (b) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or an amino acid sequence at least 90% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, while said polypeptide is capable of performing immune signaling and/or influencing intestinal barrier function and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis. 4. Генетически модифицированная клетка-хозяин, не относящаяся к виду Akkermansia muciniphilla и содержащая молекулу нуклеиновой кислоты, выбранную из группы, включающей:4. A genetically modified host cell other than the Akkermansia muciniphilla species and containing a nucleic acid molecule selected from the group consisting of: (а) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащей последовательность нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине последовательности SEQ ID NO: 2; и (б) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащей последовательность нуклеиновых кислот, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, при этом упомянутый полипептид способен осуществлять иммунную сигнализацию, и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз.(a) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence at least 90% identical throughout the entire length of the sequence of SEQ ID NO: 2; and (b) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or an amino acid sequence at least 90% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, while said polypeptide is capable of performing immune signaling and/or influencing intestinal barrier function and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis. 5. Генетически модифицированная клетка-хозяин, относящаяся к виду Akkermansia muciniphilla, в геном которой введена молекула нуклеиновой кислоты, выбранная из группы, включающей:5. A genetically modified host cell belonging to the Akkermansia muciniphilla species, into the genome of which a nucleic acid molecule selected from the group consisting of: (а) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащей последовательность нуклеиновых кислот, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине последовательности SEQ ID NO: 2; и (б) молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую последовательность нуклеиновых кислот, которая кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, при этом упомянутый полипептид способен осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз.(a) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence at least 90% identical throughout the entire length of the sequence of SEQ ID NO: 2; and (b) a nucleic acid molecule containing a nucleic acid sequence that encodes a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or an amino acid sequence at least 90% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, while said polypeptide is capable of performing immune signaling and/or influencing intestinal barrier function and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis. 6. Способ получения полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз, при этом способ включает стадии:6. A method for producing a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 90% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and / or affecting the barrier function of the intestine, and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis, the method comprising the steps of: а) культивирования клетки-хозяина по любому из пп.3-5 в условиях, позволяющих получать упомянутый полипептид; иa) culturing the host cell according to any one of claims 3 to 5 under conditions allowing said polypeptide to be obtained; And б) выделения полипептида, полученного на стадии (а).b) isolating the polypeptide obtained in step (a). 7. Применение полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, в качестве лекарственного средства для осуществления иммунной сигнализации и/или влияния на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз.7. The use of a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 90% identical over the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 as a drug for immune signaling and/or influencing barrier function intestines, and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis. - 17 040421- 17 040421 8. Применение полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз, для стимулирования функции иммунной системы слизистой оболочки кишечника, для поддержания, восстановления и/или улучшения глюкозного, и/или холестеринового, и/или триглицеридного гомеостаза, или для поддержания, восстановления и/или повышения физической целостности слизистого барьера кишечника у млекопитающего.8. The use of a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 90% identical throughout the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of immune signaling and/or affecting intestinal barrier function, and / or glucose and / or cholesterol and / or triglyceride homeostasis, to stimulate the function of the immune system of the intestinal mucosa, to maintain, restore and / or improve glucose and / or cholesterol and / or triglyceride homeostasis, or to maintain, restoring and/or enhancing the physical integrity of the intestinal mucosal barrier in a mammal. 9. Применение полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз, для профилактики и/или лечения у млекопитающего нарушения, выбранного из группы, включающей ожирение, метаболический синдром, дефицит инсулина или нарушения, связанные с инсулинорезистентностью, диабет типа 2, диабет типа 1, гестационный диабет, преэклампсию, воспалительное заболевание кишечника, синдром раздраженного кишечника, непереносимость глюкозы, аномальный липидный обмен, атеросклероз, гипертонию, неалкогольную жировую болезнь печени, гипергликемию, стеатоз печени, дислипидемию, дисфункцию иммунной системы, связанную с ожирением (увеличением веса), другие заболевания, связанные с нарушенной барьерной функцией, высокий уровень холестерина, повышенный уровень триглицеридов, атеросклероз, и состояния, изменяющие физическую целостность слизистого барьера кишечника, такие как пищевые аллергии, недоразвитость кишечника, например, вследствие преждевременных родов, воздействие радиации, химиотерапии и/или токсинов, аутоиммунные нарушения, недостаточность или нарушение питания, сепсис.9. The use of a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 90% identical throughout the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, capable of performing immune signaling and/or affecting intestinal barrier function, and/ or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis, for the prevention and/or treatment in a mammal of a disorder selected from the group consisting of obesity, metabolic syndrome, insulin deficiency or disorders associated with insulin resistance, type 2 diabetes, type 2 diabetes 1, gestational diabetes, preeclampsia, inflammatory bowel disease, irritable bowel syndrome, glucose intolerance, abnormal lipid metabolism, atherosclerosis, hypertension, non-alcoholic fatty liver disease, hyperglycemia, hepatic steatosis, dyslipidemia, obesity-related immune system dysfunction (weight gain), other diseases associated with impaired barrier function, high cholesterol, elevated triglycerides, atherosclerosis, and conditions that alter the physical integrity of the intestinal mucosal barrier, such as food allergies, intestinal underdevelopment, such as due to premature birth, exposure to radiation, chemotherapy, and/or toxins, autoimmune disorders, malnutrition or malnutrition, sepsis. 10. Применение полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз, для стимуляции противовоспалительной активности в кишечнике млекопитающего.10. The use of a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 90% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of immune signaling and/or affecting intestinal barrier function, and /or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis, to stimulate anti-inflammatory activity in the mammalian intestine. 11. Применение полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз, для стимуляции снижения веса у млекопитающего.11. The use of a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 90% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of immune signaling and/or affecting intestinal barrier function, and /or glucose, and/or cholesterol, and/or triglyceride homeostasis, to stimulate weight loss in a mammal. 12. Способ лечения и/или профилактики у млекопитающего нарушения, выбранного из группы, включающей ожирение, метаболический синдром, дефицит инсулина или нарушения, связанные с инсулинорезистентностью, диабет типа 2, диабет типа 1, гестационный диабет, преэклампсию, воспалительное заболевание кишечника, синдром раздраженного кишечника, непереносимость глюкозы, аномальный липидный обмен, атеросклероз, гипертонию, неалкогольную жировую болезнь печени, гипергликемию, стеатоз печени, дислипидемию, дисфункцию иммунной системы, связанную с ожирением (увеличением веса), другие заболевания, связанные с нарушенной барьерной функцией, высокий уровень холестерина, повышенный уровень триглицеридов, и состояния, изменяющие физическую целостность слизистого барьера кишечника, такие как пищевые аллергии, недоразвитость кишечника, например, вследствие преждевременных родов, воздействие радиации, химиотерапии и/или токсинов, аутоиммунные нарушения, недостаточность или нарушение питания, сепсис; для содействия снижению веса у млекопитающего; для содействия противовоспалительной активности в кишечнике млекопитающего; для стимулирования функции иммунной системы слизистой оболочки кишечника у млекопитающего; для поддержания, восстановления или улучшения глюкозного и/или холестеринового и/или триглицеридного гомеостаза; или для поддержания, восстановления и/или повышения физической целостности слизистого барьера кишечника млекопитающего, при этом способ включает стадию введения нуждающемуся в этом млекопитающему эффективного количества полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника.12. A method of treating and/or preventing a disorder in a mammal selected from the group consisting of obesity, metabolic syndrome, insulin deficiency or disorders associated with insulin resistance, type 2 diabetes, type 1 diabetes, gestational diabetes, preeclampsia, inflammatory bowel disease, irritable bowel syndrome. intestines, glucose intolerance, abnormal lipid metabolism, atherosclerosis, hypertension, non-alcoholic fatty liver disease, hyperglycemia, hepatic steatosis, dyslipidemia, obesity-related immune system dysfunction (weight gain), other diseases associated with impaired barrier function, high cholesterol, elevated triglyceride levels, and conditions that alter the physical integrity of the intestinal mucosal barrier, such as food allergies, intestinal underdevelopment, such as due to premature birth, exposure to radiation, chemotherapy and/or toxins, autoimmune disorders, malnutrition or malnutrition, sepsis; to promote weight loss in a mammal; to promote anti-inflammatory activity in the mammalian intestine; to stimulate the function of the immune system of the intestinal mucosa in a mammal; to maintain, restore or improve glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis; or to maintain, restore and/or enhance the physical integrity of the intestinal mucosal barrier of a mammal, the method comprising the step of administering to a mammal in need thereof an effective amount of a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 90% identical in the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of immune signaling and/or affecting intestinal barrier function. 13. Способ получения полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 90% идентичную по всей длине аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и способного осуществлять иммунную сигнализацию и/или влиять на барьерную функцию кишечника, и/или на глюкозный, и/или холестериновый, и/или триглицеридный гомеостаз, при этом способ включает стадии:13. A method for producing a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence at least 90% identical throughout the entire length of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and capable of performing immune signaling and / or affecting the barrier function of the intestine, and/or glucose and/or cholesterol and/or triglyceride homeostasis, the method comprising the steps of: а) культивирования бактерий вида Akkermansia muciniphila в применимой культуральной среде; иa) culturing bacteria of the species Akkermansia muciniphila in an applicable culture medium; And б) необязательно выделения полипептида, полученного на стадии (а).b) optionally isolating the polypeptide obtained in step (a). --
EA201700507 2015-05-06 2016-05-04 COMPOSITION, CELLS, METHODS FOR OBTAINING POLYPEPTIDE, APPLICATION OF POLYPEPTIDE AND CELLS, METHOD OF TREATMENT EA040421B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15166598.1 2015-05-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040421B1 true EA040421B1 (en) 2022-05-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11466057B2 (en) Use of a polypeptide for effecting immune signalling and/or affecting intestinal barrier function and/or modulating metabolic status
JP2018515502A5 (en)
US9040302B2 (en) Genetically modified Streptococcus thermophilus bacterium
TW201305333A (en) Bifidobacterium CECT 7765 and use thereof in the prevention and/or treatment of overweight, obesity and associated pathologies
KR20130086155A (en) Cellular constituents from bacteroides, compositions thereof, and therapeutic methods employing bacteroides or cellular constituents thereof
AU2010321674A1 (en) Recombinant microorganisms
KR102028771B1 (en) Modified gram positive bacteria and uses thereof
US20190351032A1 (en) Microbial Lysozyme for use in the Treatment of Irritable Bowel Syndrome or Inflammatory Bowel Disease
US20230265131A1 (en) Amuc-1100 polypeptide variants for effecting immune signalling and/or affecting intestinal barrier function and/or modulating metabolic status
CN102181437B (en) A gAd gene of porcine globular adiponectin and protein encoded by gAd gene and application
EA040421B1 (en) COMPOSITION, CELLS, METHODS FOR OBTAINING POLYPEPTIDE, APPLICATION OF POLYPEPTIDE AND CELLS, METHOD OF TREATMENT
BR112021002917A2 (en) compositions comprising bacterial strains
JP6629955B2 (en) Transformant for reducing weight loss lipid, method for constructing the same, and application thereof
Zhang et al. Oral glucagon-like peptide 1 analogue ameliorates glucose intolerance in db/db mice
WO2011069860A1 (en) Novel use for the treatment of metabolic endotoxemia
Vivekanandan et al. Overview of cloning in lactic acid bacteria: Expression and its application of probiotic potential in inflammatory bowel diseases
RU2773435C2 (en) Modified gram-positive bacteria and their applications
CA3229155A1 (en) Therapeutic engineered microbial cell systems and methods for treating conditions in which oxalate is detrimental
CN117384790A (en) Pediococcus pentosaceus KS5 and application thereof in preparation of anti-inflammatory and sleep-aiding foods and medicines
TW201336989A (en) Bifidobacterium CECT 7765 and use thereof in the prevention and/or treatment of overweight, obesity and associated pathologies
Fuhrer Regulatory functions of sialylated milk oligosaccharides in mucosal immunity