EA041568B1 - NEW BOTULINIC NEUROTOXIN AND ITS DERIVATIVES - Google Patents

NEW BOTULINIC NEUROTOXIN AND ITS DERIVATIVES Download PDF

Info

Publication number
EA041568B1
EA041568B1 EA201990229 EA041568B1 EA 041568 B1 EA041568 B1 EA 041568B1 EA 201990229 EA201990229 EA 201990229 EA 041568 B1 EA041568 B1 EA 041568B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
bont
seq
polypeptide
elements
amino acid
Prior art date
Application number
EA201990229
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Пол Стенмарк
Минь ДУН
Сыцай Чжан
Original Assignee
Пол Стенмарк
Чилдрен'З Медикал Сентер Корпорейшн
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 Пол Стенмарк, Чилдрен'З Медикал Сентер Корпорейшн filed Critical Пол Стенмарк
Publication of EA041568B1 publication Critical patent/EA041568B1/en

Links

Description

Ссылка на родственные заявкиLink to related applications

По заявке на данное изобретение в соответствии с 35 U.S.C. § 119(e) испрашивается приоритет согласно заявке на выдачу патента США с серийным № 62/360239, поданной 8 июля 2016 г., которая включена в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.According to the application for this invention in accordance with 35 U.S.C. § 119(e) claims priority under U.S. Patent Application Serial No. 62/360239, filed July 8, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety.

Правительственная поддержкаGovernment support

Настоящее изобретение выполнено при правительственной поддержке в соответствии с R01NS080833, присужденным национальными институтами здоровья. Правительство обладает определенными правами на настоящее изобретение.The present invention was made with government support in accordance with R01NS080833 awarded by the National Institutes of Health. The government has certain rights to the present invention.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBackground of the Invention

Нейротоксины Clostridial botulinum (BoNT) относятся к наиболее опасным потенциальным биотеррористическим средствам, а также используются клинически для лечения увеличивающегося перечня медицинских состояний. Существует семь серотипов BoNT (BoNT/A-G), известных на данный момент. В последние годы BoNT широко использовали для лечения увеличивающегося перечня медицинских состояний: локальные инъекции незначительного количества токсинов могут аттенуировать нейрональную активность на намеченных участках, что может быть полезным для многих медицинских состояний, а также для косметических целей. По мере расширения применения BoNT сообщается об ограничениях и побочных эффектах. Основным ограничением является выработка нейтрализующих антител у пациентов, что делает дальнейшее лечение неэффективным. Прекращение использования BoNT часто оставляет пациентов без других эффективных способов лечения/облегчения их нарушений. Побочные эффекты, связанные с использованием BoNT, варьируют от кратковременных нетяжелых явлений, таких как птоз и диплопия, до угрожающих жизни явлений, даже смерти. Ограничения и побочные эффекты BoNT в значительной степени связаны с дозой. Существует значительный интерес к разработке новых типов BoNT в качестве терапевтических токсинов. За последние 45 лет новые типы BoNT не были выявлены.Clostridial botulinum neurotoxins (BoNT) are among the most dangerous bioterrorist potentials and are also being used clinically to treat an increasing list of medical conditions. There are seven BoNT serotypes (BoNT/A-G) currently known. In recent years, BoNT has been widely used to treat a growing list of medical conditions: local injections of small amounts of toxins can attenuate neuronal activity at targeted sites, which can be beneficial for many medical conditions, as well as for cosmetic purposes. As the use of BoNT expands, limitations and side effects are reported. The main limitation is the production of neutralizing antibodies in patients, which makes further treatment ineffective. Stopping BoNT use often leaves patients without other effective treatments/alleviation for their disorders. Side effects associated with the use of BoNT range from short-term, non-severe events such as ptosis and diplopia to life-threatening events, even death. The limitations and side effects of BoNT are largely dose related. There is considerable interest in the development of new types of BoNT as therapeutic toxins. Over the past 45 years, no new types of BoNT have been identified.

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention

Настоящее раскрытие основано, по меньшей мере частично, на идентификации нового серотипа BoNT - BoNT/X - путем поиска в геномной базе данных штаммов Clostridium Botulinum. BoNT/X обладает наименьшей идентичностью последовательностей по отношению к другим BoNT и не распознается антисывороткой, вырабатываемой против известных типов BoNT. BoNT/X расщепляет белки SNARE подобно другим BoNT. Однако BoNT/X также расщепляет некоторые белки SNARE, которые другие BoNT расщеплять не могут, например VAMP4, VAMP5 и Ykt6. Представлены композиции и способы лечения заболеваний с использованием BoNT/X. Также в настоящем документе представлены способы получения BoNT/X.The present disclosure is based at least in part on the identification of a novel BoNT serotype, BoNT/X, by searching a genomic database of Clostridium Botulinum strains. BoNT/X has the least sequence identity to other BoNTs and is not recognized by antisera raised against known types of BoNTs. BoNT/X cleaves SNARE proteins like other BoNTs. However, BoNT/X also cleaves some SNARE proteins that other BoNTs cannot cleave, such as VAMP4, VAMP5, and Ykt6. Compositions and methods for treating diseases using BoNT/X are presented. Also provided herein are methods for producing BoNT/X.

Следовательно, в некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены выделенные полипептиды нейротоксина Clostridial botulinum (BoNT), содержащие аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 1.Therefore, in certain aspects of the present disclosure, isolated Clostridial botulinum neurotoxin (BoNT) polypeptides are provided comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены выделенные полипептиды BoNT, содержащие аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под SEQ ID NO: 1.In some aspects of the present disclosure, isolated BoNT polypeptides are provided comprising an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90 %, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% or at least 99.5% identity with respect to SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence under SEQ ID NO: 1.

В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены выделенные полипептиды BoNT, содержащие аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 2. В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены выделенные полипептиды BoNT, аминокислотная последовательность которых характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под SEQ ID NO: 2.In some aspects of the present disclosure, isolated BoNT polypeptides are provided comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. In some aspects of the present disclosure, isolated BoNT polypeptides are provided, the amino acid sequence of which is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87 %, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99%, or at least 99.5% identity with respect to SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence under SEQ ID NO: 2.

В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены выделенные полипептиды BoNT, содержащие аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 3. В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены выделенные полипептидыIn some aspects of the present disclosure, isolated BoNT polypeptides are provided comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3. In some aspects of the present disclosure, isolated polypeptides are provided.

BoNT, аминокислотная последовательность которых характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептидBoNTs whose amino acid sequence is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99%, or at least 99 .5% identity with respect to SEQ ID NO: 3. In some embodiments, the isolated polypeptide

- 1 041568- 1 041568

BoNT состоит из аминокислотной последовательности под SEQ ID NO: 3.BoNT consists of the amino acid sequence under SEQ ID NO: 3.

В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены модифицированные полипептиды BoNT, состоящие из одной или нескольких мутаций по типу замены в положении, соответствующем С461, С467 и С1240 в SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления мутация(и) по типу замены соответствует C461S, С461А, C467S, С467А, C1240S, С1240А, C461S/C1240S, C416S/C1240A, C461A/C1240S, С461А/С1240А, C467S/C1240S, C461S/C1240A, C467A/C1240S или С467А/С1240А в SEQ ID NO: 1.In some aspects of the present disclosure, modified BoNT polypeptides are provided consisting of one or more substitution mutations at the position corresponding to C461, C467, and C1240 in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the substitution mutation(s) corresponds to C461S , C461A, C467S, C467A, C1240S, C1240A, C461S/C1240S, C416S/C1240A, C461A/C1240S, C461A/C1240A, C467S/C1240S, C461S/C1240A, C467A/C1240S: NO.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO ID NO: 4-17. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой подIn accordance with some embodiments, the modified BoNT polypeptide comprises the amino acid sequence of any one of SEQ ID NO ID NOs: 4-17. In some embodiments, the modified BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90% at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% or at least 99.5% identity with respect to any sub

SEQ ID NO: 4-17, при этом полипептид не имеет аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO: 4-17.SEQ ID NO: 4-17, wherein the polypeptide does not have the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the modified BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence of any of SEQ ID NO: 4-17.

В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены модифицированные полипептиды BoNT, имеющие однократную мутацию по типу замены в положении, соответствующем С461 или С467 в SEQ ID NO: 2.In some aspects of the present disclosure, modified BoNT polypeptides are provided having a single substitution type mutation at a position corresponding to C461 or C467 in SEQ ID NO: 2.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления мутация по типу замены соответствует C461S, С461А, C467S, С467А, C1240S, С1240А, C461S/C1240S, C416S/C1240A, C461A/C1240S, С461А/С1240А, C467S/C1240S, C461S/C1240A, C467A/C1240S или С467А/С1240А в SEQ ID NO: 2.In some embodiments, the substitution mutation corresponds to C461S, C461A, C467S, C467A, C1240S, C1240A, C461S/C1240S, C416S/C1240A, C461A/C1240S, C461A/C1240A, C467S/C1240S, C460A/C1240A or C467A/C1240A in SEQ ID NO: 2.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 18-21. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой подIn accordance with some embodiments, the modified BoNT polypeptide comprises the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 18-21. In some embodiments, the modified BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90% at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% or at least 99.5% identity with respect to any sub

SEQ ID NO: 18-21, при этом полипептид не имеет аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO: 18-21.SEQ ID NO: 18-21, wherein the polypeptide does not have the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the modified BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence of any of SEQ ID NO: 18-21.

В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены химерные полипептиды BoNT, содержащие аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 22-24. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 22-24, при этом полипептид не имеет аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO: 22-24.In some aspects of the present disclosure, chimeric BoNT polypeptides are provided comprising the amino acid sequence of any of SEQ ID NOs: 22-24. In some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide comprises an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90% at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% or at least 99.5% identity with respect to any under SEQ ID NO: 22-24, while the polypeptide does not have the amino acid sequence under SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. In accordance with some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 22-24.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT дополнительно содержит однократную мутацию по типу замены в положении, соответствующем С461 или С467 в SEQ ID NO: 2.In some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide further comprises a single substitution mutation at the position corresponding to C461 or C467 in SEQ ID NO: 2.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 25-30. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 25-30. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO: 25-30.In accordance with some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide comprises the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 25-30. In some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide comprises an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90% at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% or at least 99.5% identity with respect to any under SEQ ID NO: 25-30. In some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 25-30.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT проникает в клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет белок SNARE в клетке. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE выбран из группы, со- 2 041568 стоящей из SNAP-25, VAMP1, VAMP2, VAMP3, VAMP4, VAMP5, Ykt6 и синтаксина 1.In accordance with some embodiments, the BoNT polypeptide enters the cell. In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves the SNARE protein in the cell. In some embodiments, the SNARE protein is selected from the group consisting of SNAP-25, VAMP1, VAMP2, VAMP3, VAMP4, VAMP5, Ykt6, and syntaxin 1.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собойIn some embodiments, the SNARE protein is

VAMP1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими R66 и А67 из SEQ ID NO: 39.VAMP1. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to R66 and A67 of SEQ ID NO: 39.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой VAMP2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими R66 и А67 из SEQ ID NO: 40.In some embodiments, the SNARE protein is VAMP2. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to R66 and A67 of SEQ ID NO: 40.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой VAMP3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими R66 и А67 из SEQ ID NO:41.In some embodiments, the SNARE protein is VAMP3. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to R66 and A67 of SEQ ID NO:41.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой VAMP4. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими К87 и S88 из SEQ ID NO: 42.In some embodiments, the SNARE protein is VAMP4. In some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to K87 and S88 of SEQ ID NO: 42.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой VAMP5. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими R40 и S41 из SEQ ID NO:43.In some embodiments, the SNARE protein is VAMP5. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to R40 and S41 of SEQ ID NO:43.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой Ykt6. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими K173 и S174 из SEQ ID NO:44.In some embodiments, the SNARE protein is Ykt6. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to K173 and S174 of SEQ ID NO:44.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT обладает повышенной стабильностью по сравнению с соответствующим ему полипептидом BoNT дикого типа.In some embodiments, the BoNT polypeptide has increased stability relative to its corresponding wild-type BoNT polypeptide.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка представляет собой секреторную клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка представляет собой нейрональную клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка представляет собой иммунную клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT подавляет нейрональную активность. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT индуцирует атрофический паралич. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка представляет собой культивируемую клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка находится in vivo. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка получена из млекопитающего. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления млекопитающее представляет собой человека. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления млекопитающим является грызун. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления грызун является мышью. В соответст вии с некоторыми вариантами осуществления грызун является крысой.In accordance with some embodiments, the cell is a secretory cell. In accordance with some embodiments, the cell is a neuronal cell. In some embodiments, the cell is an immune cell. In accordance with some embodiments, the BoNT polypeptide suppresses neuronal activity. In some embodiments, the BoNT polypeptide induces atrophic paralysis. In accordance with some embodiments, the cell is a cultured cell. In accordance with some embodiments, the cell is in vivo. In accordance with some embodiments, the cell is derived from a mammal. In some embodiments, the mammal is a human. In accordance with some embodiments, the mammal is a rodent. In accordance with some embodiments, the rodent is a mouse. In some embodiments, the rodent is a rat.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT не реагирует перекрестно с антителом против серотипа А, В, С, D, E, F или GBoNT.In some embodiments, the BoNT polypeptide does not cross-react with an antibody against serotype A, B, C, D, E, F, or GBoNT.

В других аспектах настоящего раскрытия представлены молекулы нуклеиновой кислоты, состоящие из полинуклеотида, кодирующего полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% или 100% идентичностью по отношению к полипептиду BoNT, описываемому в настоящем документе. Представлены векторы нуклеиновой кислоты, состоящие из таких молекул нуклеиновой кислоты. Представлены клетки, включающие в себя молекулы нуклеиновой кислоты или векторы нуклеиновой кислоты, описываемые в настоящем документе. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления такие клетки экспрессируют полипептид BoNT, описываемый в настоящем доку менте.In other aspects of the present disclosure, nucleic acid molecules are provided, consisting of a polynucleotide encoding a polypeptide containing an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97% , at least 98%, at least 99%, or at least 99.5% or 100% identity with respect to the BoNT polypeptide described herein. Nucleic acid vectors consisting of such nucleic acid molecules are provided. Cells are provided that include the nucleic acid molecules or nucleic acid vectors described herein. In some embodiments, such cells express the BoNT polypeptide described herein.

Представлены способы получения полипептида BoNT в соответствии с настоящим раскрытием. Такие способы предусматривают стадии культивирования клетки, экспрессирующей полипептиды BoNT, в условиях, при которых продуцируется указанный полипептид BoNT. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способы дополнительно предусматривают извлечение полипептида BoNT из культуры.Methods for producing a BoNT polypeptide according to the present disclosure are provided. Such methods include the steps of culturing a cell expressing BoNT polypeptides under conditions that produce said BoNT polypeptide. In some embodiments, the methods further comprise recovering the BoNT polypeptide from the culture.

В других аспектах настоящего раскрытия представлены модифицированные полипептиды BoNT, состоящие из (а) протеазного домена; (b) модифицированного линкерного участка и (с) домена транслокации; при этом (а), (b) и (с) принадлежат серотипу X BoNT, и при этом модифицированный линкерный участок содержит одну однократную мутацию по типу замены в положении, соответствующем С461 или С467 из SEQ ID NO: 1.In other aspects of the present disclosure, modified BoNT polypeptides are provided, consisting of (a) a protease domain; (b) a modified linker site and (c) a translocation domain; wherein (a), (b) and (c) belong to BoNT serotype X, and the modified linker region contains one single substitution type mutation at the position corresponding to C461 or C467 of SEQ ID NO: 1.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT дополнительно содержит (d) домен связывания с рецептором.In some embodiments, the modified BoNT polypeptide further comprises (d) a receptor binding domain.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный линкерный участок содержит мутацию по типу замены, соответствующую C461S или С461А в SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный линкерный участок содержит мутацию поIn some embodiments, the modified linker region contains a substitution type mutation corresponding to C461S or C461A in SEQ ID NO: 1. In certain embodiments, the modified linker region contains a mutation in

- 3 041568 типу замены, соответствующую C467S или С467А в SEQ ID NO: 1.- 3 041568 replacement type corresponding to C467S or C467A in SEQ ID NO: 1.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления домен связывания с рецептором является рецептором из BoNT/X. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления домен связывания с рецептором является модифицированным. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления домен связывания с рецептором содержит мутацию по типу замены, соответствующую C1240S или С1240А в SEQ ID NO: 1.In some embodiments, the receptor binding domain is a receptor from BoNT/X. In accordance with some embodiments, the receptor binding domain is modified. In some embodiments, the receptor binding domain contains a substitution mutation corresponding to C1240S or C1240A in SEQ ID NO: 1.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления домен связывания с рецептором является рецептором серотипа, выбранного из группы, состоящей из А, В, С, D, E, F и G.In some embodiments, the receptor binding domain is a receptor serotype selected from the group consisting of A, B, C, D, E, F, and G.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT проникает в клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT расщепляет белки SNARE в клетке. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE выбран из группы, состоящей из SNAP-25, VAMP1, VAMP2, VAMP3, VAMP4, VAMP5, Ykt6 и синтаксина 1.In some embodiments, the modified BoNT polypeptide enters the cell. In some embodiments, the modified BoNT polypeptide cleaves SNARE proteins in the cell. In some embodiments, the SNARE protein is selected from the group consisting of SNAP-25, VAMP1, VAMP2, VAMP3, VAMP4, VAMP5, Ykt6, and syntaxin 1.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой VAMP1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими R66 и А67 из SEQ ID NO: 39.In some embodiments, the SNARE protein is VAMP1. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to R66 and A67 of SEQ ID NO: 39.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой VAMP2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими R66 и А67 из SEQ ID NO: 40.In some embodiments, the SNARE protein is VAMP2. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to R66 and A67 of SEQ ID NO: 40.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой VAMP3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими R66 и А67 из SEQ ID NO:41.In some embodiments, the SNARE protein is VAMP3. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to R66 and A67 of SEQ ID NO:41.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой VAMP4. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими К87 и S88 из SEQ ID NO: 42.In some embodiments, the SNARE protein is VAMP4. In some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to K87 and S88 of SEQ ID NO: 42.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собойIn some embodiments, the SNARE protein is

VAMP5. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими R40 и S41 из SEQ ID NO:43.VAMP5. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to R40 and S41 of SEQ ID NO:43.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления белок SNARE представляет собой Ykt6. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления BoNT расщепляет между аминокислотными остатками, соответствующими K173 и S174 из SEQ ID NO:44.In some embodiments, the SNARE protein is Ykt6. According to some embodiments, BoNT cleaves between amino acid residues corresponding to K173 and S174 of SEQ ID NO:44.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT обладает повышенной стабильностью по сравнению с соответствующим ему полипептидом BoNT дикого типа.In some embodiments, the BoNT polypeptide has increased stability relative to its corresponding wild-type BoNT polypeptide.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка представляет собой секреторную клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка представляет собой нейрональную клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка представляет собой иммунную клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT подавляет нейрональную активность. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT индуцирует атрофический паралич. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка представляет собой культивируемую клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка находится in vivo. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка получена из млекопитающего. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления млекопитающее представляет собой человека. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления млекопитающее представляет собой грызуна. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления грызун является мышью. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления грызун является крысой.In accordance with some embodiments, the cell is a secretory cell. In accordance with some embodiments, the cell is a neuronal cell. In some embodiments, the cell is an immune cell. In accordance with some embodiments, the BoNT polypeptide suppresses neuronal activity. In some embodiments, the BoNT polypeptide induces atrophic paralysis. In accordance with some embodiments, the cell is a cultured cell. In accordance with some embodiments, the cell is in vivo. In accordance with some embodiments, the cell is derived from a mammal. In some embodiments, the mammal is a human. In accordance with some embodiments, the mammal is a rodent. In accordance with some embodiments, the rodent is a mouse. In accordance with some embodiments, the rodent is a rat.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT не реагирует перекрестно с антителом против серотипа А, В, С, D, E, F или G BoNT.In some embodiments, the BoNT polypeptide does not cross-react with an antibody against BoNT serotype A, B, C, D, E, F, or G.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный линкерный участок содержит искусственный линкер. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления искусственный линкер содержит сайт расщепления протеазой. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления протеаза выбрана из группы, состоящей из тромбина, TEV, PreScission (3С протеазы), фактора Ха, ММР-12, ММР-13, ММР-17, ММР-20, гранзима-В и энтерокиназы. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления линкер содержит аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 50-60).In accordance with some embodiments, the modified linker site contains an artificial linker. In accordance with some embodiments, the artificial linker contains a protease cleavage site. In some embodiments, the protease is selected from the group consisting of thrombin, TEV, PreScission (3C protease), factor Xa, MMP-12, MMP-13, MMP-17, MMP-20, granzyme-B, and enterokinase. In accordance with some embodiments, the implementation of the linker contains the amino acid sequence under any of SEQ ID NO: 50-60).

В других аспектах настоящего раскрытия представлены молекулы нуклеиновой кислоты, состоящие из полинуклеотида, кодирующего полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% или 100% идентичностью по отношению к полипептиду BoNT, описываемому в настоящем документе. Представлены векторы нуклеиновой кислоты, состоящие из таких молекул нук- 4 041568 леиновой кислоты. Представлены клетки, включающие в себя молекулы нуклеиновой кислоты или векторы нуклеиновой кислоты, описываемые в настоящем документе. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления такие клетки экспрессируют полипептид BoNT, описываемый в настоящем документе.In other aspects of the present disclosure, nucleic acid molecules are provided, consisting of a polynucleotide encoding a polypeptide containing an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97% , at least 98%, at least 99%, or at least 99.5% or 100% identity with respect to the BoNT polypeptide described herein. Nucleic acid vectors consisting of such nucleic acid molecules are provided. Cells are provided that include the nucleic acid molecules or nucleic acid vectors described herein. In some embodiments, such cells express the BoNT polypeptide described herein.

Представлены способы получения полипептида BoNT в соответствии с настоящим раскрытием. Такие способы предусматривают стадии культивирования клетки, экспрессирующей полипептиды BoNT, в условиях, при которых продуцируется указанный полипептид BoNT. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способы дополнительно предусматривают извлечение полипептида BoNT из культуры.Methods for producing a BoNT polypeptide according to the present disclosure are provided. Such methods include the steps of culturing a cell expressing BoNT polypeptides under conditions that produce said BoNT polypeptide. In some embodiments, the methods further comprise recovering the BoNT polypeptide from the culture.

В других аспектах настоящего раскрытия представлены модифицированные полипептиды BoNT, состоящие из одной или нескольких мутаций по типу замены в положениях, соответствующих R360, Y363, Н227, Е228 или Н231 в SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления одна или несколько мутация по типу замены соответствуют R360A/Y363F, H227Y, E228Q или H231Y в SEQ ID NO: 1.In other aspects of the present disclosure, modified BoNT polypeptides are provided consisting of one or more substitution type mutations at positions corresponding to R360, Y363, H227, E228 or H231 in SEQ ID NO: 1. In accordance with some embodiments, one or more mutations at the replacement type corresponds to R360A/Y363F, H227Y, E228Q or H231Y in SEQ ID NO: 1.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 31-38. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой подIn accordance with some embodiments, the modified BoNT polypeptide comprises the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 31-38. In some embodiments, the modified BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90% at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% or at least 99.5% identity with respect to any sub

SEQ ID NO: 31-38, при этом полипептид не имеет аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO: 31-38.SEQ ID NO: 31-38, wherein the polypeptide does not have the amino acid sequence under SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the modified BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence under any of SEQ ID NO: 31- 38.

В других аспектах настоящего раскрытия представлен модифицированный полипептид BoNT/X, состоящий из а) неактивного протеазного домена; b) линкерного участка и с) домена транслокации. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный BoNT/X дополнительно содержит домен связывания с рецептором.In other aspects of the present disclosure, a modified BoNT/X polypeptide is provided, consisting of a) an inactive protease domain; b) a linker region; and c) a translocation domain. In accordance with some embodiments, the modified BoNT/X further comprises a receptor binding domain.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления неактивный протеазный домен содержит одну или несколько мутаций по типу замены в положениях, соответствующих R360, Y363, Н227, Е228 или Н231 из SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления одна или несколько мутаций по типу замены соответствуют R360A/Y363F, H227Y, E228Q или H231Y из SEQ ID NO: 1.In some embodiments, the inactive protease domain contains one or more substitution mutations at positions corresponding to R360, Y363, H227, E228, or H231 of SEQ ID NO: 1. In some embodiments, one or more substitution mutations correspond to R360A/Y363F, H227Y, E228Q or H231Y of SEQ ID NO: 1.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT проникает в клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT не расщепляет белок SNARE.In some embodiments, the modified BoNT polypeptide enters the cell. In some embodiments, the modified BoNT polypeptide does not cleave the SNARE protein.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT/X дополнительно содержит модификацию в линкерном участке (b). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модификация в линкерном участке содержит одну однократную мутацию по типу замены в положении, соответствующем С461 или С467 из SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления однократная мутация по типу замены соответствует С461А, C461S, С467А или C467S из SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT/X дополнительно содержит модификацию в домене связывания с рецептором (d).In accordance with some embodiments, the modified BoNT/X polypeptide further comprises a modification in the linker region (b). In some embodiments, the modification in the linker region contains one single substitution type mutation at the position corresponding to C461 or C467 of SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the single substitution type mutation corresponds to C461A, C461S, C467A, or C467S from SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the modified BoNT/X polypeptide further comprises a modification in the receptor binding domain (d).

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модификация в домене связывания с рецептором содержит мутацию по типу замены в положении, соответствующем С1240 из SEQ ID NO: 1.In some embodiments, the modification in the receptor binding domain comprises a substitution mutation at the position corresponding to C1240 of SEQ ID NO: 1.

В других аспектах настоящего раскрытия представлены молекулы нуклеиновой кислоты, состоящие из полинуклеотида, кодирующего полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5 или 100% идентичностью по отношению к полипептиду BoNT, описываемому в настоящем документе. Представлены векторы нуклеиновой кислоты, состоящие из таких молекул нуклеиновой кислоты. Представлены клетки, включающие в себя молекулы нуклеиновой кислоты или векторы нуклеиновой кислоты, описываемые в настоящем документе. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления такие клетки экспрессируют полипептид BoNT, описываемый в настоящем документе.In other aspects of the present disclosure, nucleic acid molecules are provided, consisting of a polynucleotide encoding a polypeptide containing an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97% , at least 98%, at least 99%, or at least 99.5 or 100% identity with respect to the BoNT polypeptide described herein. Nucleic acid vectors consisting of such nucleic acid molecules are provided. Cells are provided that include the nucleic acid molecules or nucleic acid vectors described herein. In some embodiments, such cells express the BoNT polypeptide described herein.

Представлены способы получения полипептида BoNT в соответствии с настоящим раскрытием. Такие способы предусматривают стадии культивирования клетки, экспрессирующей полипептиды BoNT, в условиях, при которых продуцируется указанный полипептид BoNT. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способы дополнительно предусматривают извлечение полипептида BoNT изMethods for producing a BoNT polypeptide according to the present disclosure are provided. Such methods include the steps of culturing a cell expressing BoNT polypeptides under conditions that produce said BoNT polypeptide. In some embodiments, the methods further comprise extracting the BoNT polypeptide from

- 5 041568 культуры.- 5 041568 culture.

Кроме того, в настоящем документе представлено применение модифицированного полипептида BoNT, описываемого в настоящем документе, в качестве средства доставки для доставки терапевтических средств в нейроны.In addition, the present document provides the use of the modified BoNT polypeptide described herein as a delivery vehicle for delivering therapeutic agents to neurons.

В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены химерные молекулы, состоящие из первой части, связанной со второй частью, при этом первая часть представляет собой модифицированный полипептид BoNT, описываемый в настоящем документе.In some aspects of the present disclosure, chimeric molecules are provided consisting of a first moiety linked to a second moiety, wherein the first moiety is a modified BoNT polypeptide as described herein.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления первая часть и вторая часть связываются ковалентно. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления первая часть и вторая часть не связываются ковалентно.In accordance with some embodiments, the first part and the second part are covalently linked. In accordance with some embodiments, the first part and the second part are not covalently bonded.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления вторая часть выбрана из группы, состоящей из малой молекулы, нуклеиновой кислоты, короткого полипептида и белка. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления вторая часть представляет собой биоактивную молекулу. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления вторая часть представляет собой отличное от полипептида лекарственное средство. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления вторая часть представляет собой терапевтический полипептид.In some embodiments, the second moiety is selected from the group consisting of a small molecule, a nucleic acid, a short polypeptide, and a protein. In accordance with some embodiments, the second part is a bioactive molecule. In some embodiments, the second portion is a drug other than the polypeptide. In some embodiments, the second moiety is a therapeutic polypeptide.

В других аспектах настоящего раскрытия представлены молекулы нуклеиновой кислоты, состоящие из полинуклеотида, кодирующего полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5 или 100% идентичностью по отношению к химерному полипептиду BoNT, описы ваемому в настоящем документе. Представлены векторы нуклеиновой кислоты, состоящие из таких молекул нуклеиновой кислоты. Представлены клетки, включающие в себя молекулы нуклеиновой кислоты или векторы нуклеиновой кислоты, описываемые в настоящем документе. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления такие клетки экспрессируют химерный полипептид BoNT, описываемый в настоящем документе.In other aspects of the present disclosure, nucleic acid molecules are provided, consisting of a polynucleotide encoding a polypeptide containing an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97% , at least 98%, at least 99%, or at least 99.5 or 100% identity to the chimeric BoNT polypeptide described herein. Nucleic acid vectors consisting of such nucleic acid molecules are provided. Cells are provided that include the nucleic acid molecules or nucleic acid vectors described herein. In some embodiments, such cells express a chimeric BoNT polypeptide as described herein.

Представлены способы получения химерного полипептида BoNT в соответствии с настоящим раскрытием. Такие способы предусматривают стадии культивирования клетки, экспрессирующей химерные полипептиды BoNT, в условиях, при которых продуцируется химерный полипептид BoNT. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способы дополнительно предусматривают извлечение химерного полипептида BoNT из культуры.Methods for producing a chimeric BoNT polypeptide according to the present disclosure are provided. Such methods include the steps of culturing a cell expressing the chimeric BoNT polypeptides under conditions that produce the chimeric BoNT polypeptide. In some embodiments, the methods further comprise recovering the chimeric BoNT polypeptide from the culture.

В других аспектах настоящего раскрытия представлены фармацевтические композиции, состоящие из полипептидов BoNT, описываемых в настоящем документе.In other aspects of the present disclosure, pharmaceutical compositions are provided that consist of the BoNT polypeptides described herein.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления фармацевтическая композиция дополнительно содержит фармацевтически приемлемое вспомогательное средство.In accordance with some embodiments, the pharmaceutical composition further comprises a pharmaceutically acceptable adjuvant.

Также представлен набор, состоящий из таких фармацевтических композиций и указания по терапевтическому введению фармацевтической композиции.Also provided is a kit consisting of such pharmaceutical compositions and directions for therapeutic administration of the pharmaceutical composition.

В некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены способы лечения состояния, предусматривающие введение терапевтически эффективного количества полипептида BoNT, химерной молекулы или фармацевтической композиции, описываемых в настоящем документе, субъекту для лечения состояния.In some aspects of the present disclosure, methods for treating a condition are provided, comprising administering a therapeutically effective amount of a BoNT polypeptide, chimeric molecule, or pharmaceutical composition described herein to a subject for treating the condition.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления состояние связано с надактивными нейронами или железами. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления состояние выбрано из группы, состоящей из спастической дисфонии, спастической кривошеи, дистонии мышц гортани, оромандибулярной дистонии, язычной дистонии, цервикальной дистонии, фокальной дистонии руки, блефароспазма, страбизма, гемифациального спазма, нарушения века, церебрального паралича, фокальной спастичности и других нарушений голоса, спастического колита, нейрогенного мочевого пузыря, анизмуса, спастичности конечностей, тиков, треморов, бруксизма, трещины заднего прохода, ахалазии, дисфагии и других нарушений мышечного тонуса, а также других нарушений, характеризующихся непроизвольными движениями групп мышц, лакримацией, гипергидрозом, повышенным слюноотделением, избыточными желудочно-кишечными секретами, секреторными нарушениями, болью из-за мышечных спазмов, головной болью, дерматологическими или эстетическими/косметическими состояниями и ожирением/снижением аппетита.In accordance with some embodiments, the condition is associated with overactive neurons or glands. In accordance with some embodiments, the condition is selected from the group consisting of spastic dysphonia, spastic torticollis, laryngeal muscle dystonia, oromandibular dystonia, lingual dystonia, cervical dystonia, focal hand dystonia, blepharospasm, strabismus, hemifacial spasm, eyelid disorder, cerebral palsy, focal spasticity and other voice disorders, spastic colitis, neurogenic bladder, anismus, spasticity of the extremities, tics, tremors, bruxism, anal fissures, achalasia, dysphagia and other disorders of muscle tone, as well as other disorders characterized by involuntary movements of muscle groups, lachrymation, hyperhidrosis, increased salivation, excess gastrointestinal secretions, secretory disorders, pain due to muscle cramps, headache, dermatological or aesthetic/cosmetic conditions, and obesity/loss of appetite.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления состояние не связано с нежелательной нейрональной активностью. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления состояние выбрано из группы, состоящей из псориаза, аллергии, гемофагоцитарного лимфогистиоцитоза и алкогольных заболеваний поджелудочной железы.In accordance with some embodiments, the condition is not associated with unwanted neuronal activity. In accordance with some embodiments, the condition is selected from the group consisting of psoriasis, allergies, hemophagocytic lymphohistiocytosis, and alcoholic pancreatic diseases.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления введение осуществляют путем инъекции в участок, где присутствует нежелательная нейрональная активность.In accordance with some variants of implementation, the introduction is carried out by injection into the site where there is undesirable neuronal activity.

В следующих аспектах настоящего раскрытия представлены способы получения полипептида ней- 6 041568 ротоксина Clostridial botulinum (BoNT), при этом способ предусматривает:In the following aspects of the present disclosure, methods are provided for preparing a Clostridial botulinum neurotoxin (BoNT) polypeptide, the method comprising:

(i) получение первого фрагмента BoNT, состоящего из легкой цепи (LC) и N-терминального домена тяжелой цепи (HN), при этом первый фрагмент BoNT содержит С-терминальный мотив LPXTGG (SEQ ID NO: 60);(i) obtaining a first BoNT fragment consisting of a light chain (LC) and an N-terminal heavy chain domain (H N ), wherein the first BoNT fragment contains the C-terminal LPXTGG motif (SEQ ID NO: 60);

(ii) получение второго фрагмента BoNT, состоящего из С-терминального домена тяжелой цепи (HC); при этом второй фрагмент BoNT содержит специфический сайт расщепления протеазой на своем N-конце;(ii) obtaining a second fragment of BoNT, consisting of the C-terminal domain of the heavy chain (H C ); wherein the second BoNT fragment contains a specific protease cleavage site at its N-terminus;

(iii) расщепление второго фрагмента BoNT специфической протеазой, при этом расщепление приводит к получению свободного глицинового остатка на N-конце; и (iv) введение в контакт первого фрагмента BoNT и второго фрагмента BoNT в присутствии транспептидазы, что тем самым лигирует первый фрагмент BoNT и второй фрагмент BoNT с образованием лигированного BoNT.(iii) cleavage of the second BoNT fragment with a specific protease, wherein the cleavage results in a free glycine residue at the N-terminus; and (iv) contacting the first BoNT fragment and the second BoNT fragment in the presence of a transpeptidase, thereby ligating the first BoNT fragment and the second BoNT fragment to form a ligated BoNT.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления первый фрагмент BoNT дополнительно содержит аффинную метку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка сливается с первым фрагментом BoNT на N-конце. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка сливается с первым фрагментом BoNT на С-конце. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка выбрана из группы, состоящей из His6, GST, Avi, Strep, S, MBP, Sumo, FLAG, НА, Мус, SBP, E, калмодулина, Softag 1, Softag 3, TC, V5, VSV, Xpress, Halo и Fc.In accordance with some embodiments, the first BoNT fragment further comprises an affinity tag. In accordance with some embodiments, the affinity tag is fused to the first BoNT fragment at the N-terminus. In accordance with some embodiments, the affinity tag is fused to the first BoNT fragment at the C-terminus. In some embodiments, the affinity tag is selected from the group consisting of His6, GST, Avi, Strep, S, MBP, Sumo, FLAG, HA, Myc, SBP, E, calmodulin, Softag 1, Softag 3, TC, V5, VSV, Xpress, Halo and Fc.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления второй фрагмент BoNT дополнительно содержит аффинную метку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка сливается с первым фрагментом BoNT на N-конце. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка сливается со вторым фрагментом BoNT на С-конце. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка выбрана из группы, состоящей из His6, GST, Avi, Strep, S, MBP, Sumo, FLAG, НА, Мус, SBP, E, калмодулина, Softag 1, Softag 3, TC, V5, VSV, Xpress, Halo и Fc.In accordance with some embodiments, the second BoNT fragment further comprises an affinity tag. In accordance with some embodiments, the affinity tag is fused to the first BoNT fragment at the N-terminus. In some embodiments, the affinity tag is fused to a second BoNT fragment at the C-terminus. In some embodiments, the affinity tag is selected from the group consisting of His6, GST, Avi, Strep, S, MBP, Sumo, FLAG, HA, Myc, SBP, E, calmodulin, Softag 1, Softag 3, TC, V5, VSV, Xpress, Halo and Fc.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления протеаза выбрана из группы, состоящей из тромбина, TEV, PreScission, ММР-12, ММР-13, ММР-17, ММР-20, гранзима-В, энтерокиназы и протеазы SUMO. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления когнатная протеаза представляет собой тромбин.In some embodiments, the protease is selected from the group consisting of thrombin, TEV, PreScission, MMP-12, MMP-13, MMP-17, MMP-20, granzyme-B, enterokinase, and SUMO protease. In some embodiments, the cognate protease is thrombin.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления первый фрагмент BoNT происходит из серотипа А, В, С, D, E, F, G или X BoNT. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления первый фрагмент BoNT происходит из BoNT/X. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления второй фрагмент BoNT происходит из серотипа А, В, С, D, E, F, G или X BoNT. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления второй фрагмент BoNT происходит из BoNT/A. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления второй фрагмент BoNT является фрагментом BoNT/B. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления второй фрагмент BoNT является фрагментом BoNT/C. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления второй фрагмент BoNT является фрагментом BoNT/X.In some embodiments, the first BoNT fragment is from BoNT serotype A, B, C, D, E, F, G, or X. According to some embodiments, the first BoNT fragment is from BoNT/X. In some embodiments, the second BoNT fragment is from BoNT serotype A, B, C, D, E, F, G, or X. According to some embodiments, the second BoNT fragment is from BoNT/A. In accordance with some embodiments, the second BoNT fragment is a BoNT/B fragment. In accordance with some embodiments, the second BoNT fragment is a BoNT/C fragment. In accordance with some embodiments, the second BoNT fragment is a BoNT/X fragment.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления транспептидаза представляет собой сортазу. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления сортаза является сортазой Staphylococcus aureus (SrtA).In some embodiments, the transpeptidase is a sortase. In some embodiments, the sortase is a Staphylococcus aureus (SrtA) sortase.

Эти и другие аспекты настоящего раскрытия, а также различные преимущества и применения станут понятными при обращении к подробному раскрытию настоящего изобретения. Как станет понятно, каждый аспект настоящего раскрытия может охватывать различные варианты осуществления.These and other aspects of the present disclosure, as well as various advantages and applications, will become apparent upon reference to the detailed disclosure of the present invention. As will become clear, each aspect of the present disclosure may cover various embodiments.

Все документы, упомянутые в настоящем описании, включены в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.All documents referred to in this specification are incorporated herein by reference in their entirety.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Следующие графические материалы составляют часть настоящего описания и включены для дальнейшей демонстрации некоторых аспектов настоящего раскрытия, которые можно будет легче понять при обращении к одному или нескольким из данных графических материалов в комбинации с подробным описанием специфических вариантов осуществления, представленных в настоящем документе. Файл патента или заявки содержит как минимум один рисунок, выполненный в цвете. Копии публикации настоящего патента или заявки на выдачу патента с цветным графическим(и) материалом(ами) будут предоставлены Ведомством при запросе и оплате необходимой пошлины.The following drawings form part of this specification and are included to further demonstrate certain aspects of the present disclosure that may be more readily understood by reference to one or more of these drawings in combination with the detailed description of the specific embodiments presented herein. A patent or application file contains at least one drawing in color. Copies of this patent publication or patent application with color graphic(s)(s) will be provided by the Office upon request and upon payment of the required fee.

На фиг. 1А-1Е показана идентификация BoNT/X как нового BoNT.In FIG. 1A-1E show the identification of BoNT/X as a new BoNT.

На фиг. 1А показано филогенетическое дерево выравнивания белковых последовательностей для BoNT/A-G, BoNT/F5, TeNT и BoNT/X, анализируемых способом ClustalW. Проценты идентичности последовательностей каждого токсина и BoNT/X обозначены после каждого токсина. Также отмечены проценты идентичности последовательностей BoNT/E и BoNT/F, а также BoNT/B и BoNT/G.In FIG. 1A shows a phylogenetic tree of protein sequence alignments for BoNT/A-G, BoNT/F5, TeNT and BoNT/X analyzed by the ClustalW method. Percent sequence identity for each toxin and BoNT/X is indicated after each toxin. The percentages of sequence identity for BoNT/E and BoNT/F, as well as for BoNT/B and BoNT/G, were also noted.

На фиг. 1В, верхняя панель, показано схематическое изображение трех доменов BoNT/X с отмеченными консервативным протеазным мотивом в LC и мотивом связывания с ганглиозидом в HC.In FIG. 1B, top panel, shows a schematic representation of three BoNT/X domains with a conserved protease motif in LC and a ganglioside binding motif in HC marked.

На фиг. 1В, нижняя панель, показано скользящее окно сравнения последовательностей, демонстрирующее, что BoNT/X характеризуется подобием низкой степени, равномерно распределенным по егоIn FIG. 1B, lower panel, shows a sliding window of sequence comparison demonstrating that BoNT/X has a low degree of similarity evenly distributed over its

- 7 041568 последовательности, по отношению ко всем другим семи BoNT и TeNT.- 7 041568 sequence, in relation to all other seven BoNT and TeNT.

На фиг. 1С показано схематическое изображение кластера генов orf, который включает в себя ген BoNT/X (верхняя панель), обладающий двумя уникальными признаками по сравнению с двумя известными вариантами кластера orfX (средняя и нижняя панели): (1) имеется дополнительный белок orfX2 (обозначенный как orfX2b), расположенный рядом с геном BoNT/X; (2) рамка считывания генов orfX имеет то же направление, что и ген BoNT/X.In FIG. 1C shows a schematic representation of an orf gene cluster that includes the BoNT/X gene (top panel) that has two unique features compared to the two known orfX cluster variants (middle and bottom panels): (1) there is an additional orfX2 protein (denoted as orfX2b) located next to the BoNT/X gene; (2) the reading frame of the orfX genes has the same direction as the BoNT/X gene.

На фиг. 1D схематически иллюстрируется уникальная направленность гена и дополнительный ген OrfX2, обнаруженный в BoNT/X.In FIG. 1D schematically illustrates the unique gene targeting and additional OrfX2 gene found in BoNT/X.

На фиг. 1E показана предварительная структура легкой цепи BoNT/X. Темная точка представляет собой активный сайт цинка. Структура показана с разрешением 1,9 А.In FIG. 1E shows the preliminary light chain structure of BoNT/X. The dark dot represents the active site of zinc. The structure is shown with a resolution of 1.9 A.

На фиг. 2A-2J показано, что LC из BoNT/X (X-LC) расщепляет VAMP по уникальному сайту.In FIG. 2A-2J show that LC from BoNT/X (X-LC) cleaves VAMP at a unique site.

На фиг. 2А показан X-LC, с предварительной обработкой EDTA и без таковой, инкубируемый с экстрактами в поверхностно-активном веществе головного мозга крысы (BDE). Выполняли анализ иммуноблоттинга для выявления синтаксина 1, SNAP-25 и VAMP2. Также выявляли синаптофизин (Syp) в качестве контроля загрузки. LC из BoNT/A (A-LC) и BoNT/B (B-LC) анализировали параллельно. Расщепление VAMP2 с помощью B-LC приводит к потере сигналов иммуноблоттинга, тогда как расщепление SNAP-25 с помощью A-LC генерирует меньший фрагмент SNAP-25, который все еще может быть выявлен иммуноблоттингом (отмечен звездочкой). Инкубация с X-LC приводит к потере сигналов иммуноблоттинга VAMP2, что свидетельствует о том, что X-LC расщепил VAMP2. EDTA блокировала активность Х-, А- и B-LC.In FIG. 2A shows X-LC, with and without EDTA pretreatment, incubated with extracts in rat brain surfactant (BDE). Western blot analysis was performed to detect syntaxin 1, SNAP-25 and VAMP2. Synaptophysin (Syp) was also detected as a loading control. LC from BoNT/A (A-LC) and BoNT/B (B-LC) were analyzed in parallel. Cleavage of VAMP2 with B-LC results in loss of immunoblot signals, while cleavage of SNAP-25 with A-LC generates a smaller fragment of SNAP-25 that can still be detected by immunoblot (marked with an asterisk). Incubation with X-LC results in loss of VAMP2 immunoblotting signals, indicating that X-LC has cleaved VAMP2. EDTA blocked the activity of X-, A- and B-LC.

На фиг. 2В показан VAMP2 (остатки 1-96), очищенный в виде His6-меченого рекомбинантного белка и инкубированный с X-LC. Образцы анализировали с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим. X-LC превращал VAMP2 (1-96) в два меньших фрагмента, что указывает на то, что X-LC расщепил VAMP2.In FIG. 2B shows VAMP2 (residues 1-96) purified as His6-tagged recombinant protein and incubated with X-LC. Samples were analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining. X-LC converted VAMP2 (1-96) into two smaller fragments, indicating that X-LC cleaved VAMP2.

На фиг. 2С-2Е показан VAMP2 (1-96), инкубированный с X-LC. Образцы цельного белка затем анализировали с помощью масс-спектрометрии (LC-MS/MS) для определения точной молекулярной массы расщепленных фрагментов. Пиковые значения элюированного пептида из колонки HPLC наносили на график на фиг. 2С за время выполнения (RT, ось X).In FIG. 2C-2E shows VAMP2 (1-96) incubated with X-LC. Whole protein samples were then analyzed by mass spectrometry (LC-MS/MS) to determine the exact molecular weight of the cleaved fragments. The peak values of the eluted peptide from the HPLC column were plotted in FIG. 2S per run time (RT, X axis).

Данные масс-спектрометрии для двух продуктов расщепления показаны на фиг. 2D и 2Е соответственно с отношением массы к заряду (масса/заряд), отмеченным для каждого сигнала. Молекулярную массу выводили путем умножения m на z с последующим вычитанием z. Белковые последовательности для двух продуктов расщепления соответствуют SEQ ID NO: 61 и 62 сверху вниз и показаны на фиг. 2С.Mass spectrometry data for two cleavage products are shown in FIG. 2D and 2E, respectively, with the mass-to-charge ratio (mass/charge) noted for each signal. The molecular weight was derived by multiplying m by z and then subtracting z. The protein sequences for the two cleavage products correspond to SEQ ID NOs: 61 and 62 from top to bottom and are shown in FIG. 2C.

На фиг. 2F показано выравнивание последовательности между VAMP 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, Sec22b и Ykt6, с подчеркнутыми сайтами расщепления для BoNT/B, D, F, G и X и двумя мотивами SNARE, взятыми в рамку. Последовательности соответствуют SEQ ID NO: 63-71 сверху вниз.In FIG. 2F shows the sequence alignment between VAMP 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, Sec22b and Ykt6, with the cleavage sites for BoNT/B, D, F, G and X underlined and the two SNARE motifs boxed. The sequences correspond to SEQ ID NO: 63-71 from top to bottom.

На фиг. 2G показан НА-меченые VAMP1, 3, 7 и 8, а также myc-меченые Sec22b и Ykt6, экспрессированные в клетках HEK293 посредством временной трансфекции. Клеточные лизаты инкубировали с X-LC и подвергали анализу иммуноблоттинга, выявляющему метку НА или Мус. Актин служил контролем загрузки. X-LC расщеплял VAMP1, 3 и Ykt6, но не VAMP7, 8 и Sec22.In FIG. 2G shows HA-labeled VAMP1, 3, 7 and 8 as well as myc-labeled Sec22b and Ykt6 expressed in HEK293 cells via transient transfection. Cell lysates were incubated with X-LC and subjected to immunoblot analysis, detecting the HA or Myc label. Actin served as a loading control. X-LC cleaved VAMP1, 3 and Ykt6 but not VAMP7, 8 and Sec22.

На фиг. 2Н показан GST-меченный Ykt6, инкубируемый с X-LC (100 нМ) в течение указанного времени. Образцы анализировали с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим. X-LC расщеплял Ykt6.In FIG. 2H shows GST-labeled Ykt6 incubated with X-LC (100 nM) for the indicated time. Samples were analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining. X-LC cleaved Ykt6.

На фиг. 2I показанный GST-меченные цитоплазматические домены из VAMP2 (33-86), VAMP4 (1-115) и VAMP5 (1-70), инкубируемые с X-LC в течение указанного времени. Образцы анализировали с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим. X-LC расщеплял и VAMP4, и VAMP5. Более длительное время инкубации (360 мин) требуется для расщепления большинства VAMP5. Следует учитывать, что белок VAMP5 содержит дополнительную полосу, которая является либо продуктом разложения, либо бактериальной белковой примесью, которая почти равна (но не идентична) таковой продукта расщепления при SDS-PAGE.In FIG. 2I shows GST-labeled cytoplasmic domains from VAMP2 (33-86), VAMP4 (1-115) and VAMP5 (1-70) incubated with X-LC for the indicated time. Samples were analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining. X-LC cleaved both VAMP4 and VAMP5. A longer incubation time (360 min) is required to cleave the majority of VAMP5. Note that the VAMP5 protein contains an additional band, which is either a degradation product or a bacterial protein contaminant that is nearly equal (but not identical) to that of the SDS-PAGE cleavage product.

На фиг. 2J показаны эксперименты, проводимые, как описано на фиг. 2А, за исключением того, что были выявлены VAMP4 и Sec22b. Синаптотагмин I (Syt I) выявляли в качестве контроля загрузки. X-LC расщеплял нативный VAMP4 в BDE.In FIG. 2J shows experiments carried out as described in FIG. 2A, except that VAMP4 and Sec22b were detected. Synaptotagmin I (Syt I) was detected as a loading control. X-LC split native VAMP4 into BDE.

На фиг. 3А-3Е показана активация BoNT/X с помощью протеолитического расщепления линкерного участка между LC и HN.In FIG. 3A-3E show the activation of BoNT/X by proteolytic cleavage of the linker site between LC and H N .

На фиг. 3А показано выравнивание последовательностей линкерных участков между LC и HN семи BoNT и BoNT/X. Последовательности соответствовали SEQ ID NO: 72-79 сверху вниз. BoNT/X имеет самый длинный линкерный участок среди всех BoNT, который содержит дополнительный цистеин в дополнение к двум консервативным цистеинам в LC и в HN. Сайт рестрикции Lys-C при ограниченном протеолизе идентифицировали с помощью масс-спектрометрического подхода.In FIG. 3A shows the sequence alignment of the linker regions between LC and H N of seven BoNTs and BoNT/X. The sequences corresponded to SEQ ID NO: 72-79 from top to bottom. BoNT/X has the longest linker region of any BoNT, which contains an additional cysteine in addition to the two conserved cysteines in LC and in H N . The Lys-C restriction site in limited proteolysis was identified using a mass spectrometric approach.

На фиг. 3В показаны культивируемые кортикальные нейроны крысы, подвергавшиеся воздействию указанных концентраций X-LC-HN в среде в течение 12 ч. Клеточные лизаты собирали и выполняли анализ иммуноблоттинга для изучения синтаксина 1, SNAP-25 и VAMP2 в нейронах. Актин служил в качеIn FIG. 3B shows cultured rat cortical neurons exposed to the indicated concentrations of X-LC-H N in the medium for 12 hours. Cell lysates were collected and immunoblot analysis was performed to examine syntaxin 1, SNAP-25 and VAMP2 in neurons. Actin served as a

- 8 041568 стве контроля загрузки. Активированные трипсином LC-HN из BoNT/A (A-LC-HN) и BoNT/B (B-LC-HN) анализировали параллельно в качестве контролей. X-LC-HN проникал в нейроны и расщеплял VAMP2, что подтверждалось потерей сигналов иммуноблоттинга VAMP2. X-LC-HN, активированный Lys-C, показывал значительно более высокую эффективность, чем неактивированный X-LC-HN. X-LC-HN является более эффективным, чем активированные трипсином B-LC-HN и A-LC-HN, которые не показывали какого-либо обнаруживаемого расщепления их субстратов SNARE в нейронах при тех же концентрациях анализа.- 8 041568 loading control. Trypsin-activated LC-HNs from BoNT/A (A-LC-HN) and BoNT/B (B-LC-HN) were analyzed in parallel as controls. X-LC-HN entered neurons and cleaved VAMP2, as evidenced by the loss of VAMP2 immunoblotting signals. Lys-C activated X-LC-HN showed significantly higher efficacy than non-activated X-LC-HN. X-LC-HN is more efficient than trypsin-activated B-LC-HN and A-LC-HN, which did not show any detectable cleavage of their SNARE substrates in neurons at the same assay concentrations.

На фиг. 3С показаны мутанты X-LC-HN с указанным мутированным цистеином, а также WT X-LC-HN, активированный ограниченным протеолизом и анализируемые с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим, с DTT или без такового. Мутация C423S давала в результате два 50-кДа фрагмента, с DTT или без такового. Мутанты, имеющие C461S или C467S, показывали одну полосу при 100 кДа при отсутствии DTT, и она разделялась на две ~50 кДа полосы в присутствии DTT, демонстрируя, что и С461, и С467 в HN могут формировать межцепочечную дисульфидную связь с С423 в LC. Часть X-LC-HN WT формировала агрегаты в верхней части геля SDS-PAGE. Эти агрегаты обусловлены образованием межмолекулярной дисульфидной связи, так как они исчезали в присутствии DTT. Мутация любого из трех цистеинов уничтожает агрегаты, указывая на то, что образование межмолекулярной дисульфидной связи обусловлено наличием дополнительного цистеина в линкерном участке. Большая часть активированного X-LC-HN WT также разделялась на две полосы по ~50 кДа в геле SDS-PAGE без DTT. Это связано с перестановкой дисульфидной связи, описанной на фиг. 3D.In FIG. 3C shows X-LC-HN mutants with the indicated mutated cysteine, as well as WT X-LC-HN activated by limited proteolysis and analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining, with or without DTT. The C423S mutation resulted in two 50 kDa fragments, with or without DTT. Mutants having C461S or C467S showed one band at 100 kDa in the absence of DTT, and it split into two ~50 kDa bands in the presence of DTT, demonstrating that both C461 and C467 in HN can form an interchain disulfide bond with C423 in LC. The X-LC-HN WT portion formed aggregates at the top of the SDS-PAGE gel. These aggregates are due to the formation of an intermolecular disulfide bond, since they disappeared in the presence of DTT. Mutation of any of the three cysteines destroys the aggregates, indicating that the formation of an intermolecular disulfide bond is due to the presence of an additional cysteine in the linker site. Most of the activated X-LC-HN WT also separated into two ~50 kDa bands on the SDS-PAGE gel without DTT. This is due to the disulfide bond rearrangement described in FIG. 3D.

На фиг. 3D показан X-LC-HN WT, активированный ограниченным протеолизом с последующей повторной инкубацией с указанными концентрациями NEM для блокирования перестановки дисульфидной связи. Затем образцы анализировали с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим в присутствии DTT или без такового. Большая часть X-LC-HN WT существует в виде одной полосы при 100 кДа без DTT после обработки NEM, что указывает на то, что X-LC-HN WT в основном содержит межцепочечную дисульфидную связь.In FIG. 3D shows X-LC-HN WT activated by limited proteolysis followed by re-incubation with indicated concentrations of NEM to block disulfide bond rearrangement. The samples were then analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining with or without DTT. The majority of WT X-LC-HN exists as a single band at 100 kDa without DTT after NEM treatment, indicating that WT X-LC-HN mainly contains an interchain disulfide bond.

На фиг. 3Е показаны эксперименты, проведенные, как описано на фиг. 3В, за исключением того, что нейроны подвергали воздействию либо WT, либо указанных мутантов X-LC-HN. Мутирование цистеина в LC (C423) устраняет активность X-LC-HN, в то время как мутирование одного из двух цистеинов в HN (C461 или С467) не влияет на активность X-LC-HN в нейронах. Эти результаты подтверждают, что образование межцепочечной дисульфидной связи является существенным для активности X-LC-HN.In FIG. 3E shows experiments carried out as described in FIG. 3B, except that neurons were exposed to either WT or the indicated X-LC-HN mutants. Mutation of cysteine in LC (C423) abolishes X-LC-HN activity, while mutation of one of the two cysteines in H N (C461 or C467) does not affect X-LC-H N activity in neurons. These results confirm that interchain disulfide bond formation is essential for X-LC-HN activity.

На фиг. 4A-4F показано, что BoNT/X полной длины является активным в культивируемых нейронах и in vivo у мышей. Последовательности являются следующими: LVPR-GS (SEQ ID NO: 80), LPETGG-His6 (SEQ ID NO: 81), GG-His6 (SEQ ID NO: 82) и LPETGS (SEQ ID NO: 59).In FIG. 4A-4F show that full length BoNT/X is active in cultured neurons and in vivo in mice. The sequences are: LVPR-GS (SEQ ID NO: 80), LPETGG-His6 (SEQ ID NO: 81), GG-His6 (SEQ ID NO: 82) and LPETGS (SEQ ID NO: 59).

На фиг. 4А показан схематический чертеж, иллюстрирующий синтез BoNT/X полной длины с использованием способа опосредованного сортазой лигирования.In FIG. 4A is a schematic drawing illustrating the synthesis of full length BoNT/X using the sortase mediated ligation method.

На фиг. 4В показано, что реакционную смесь для опосредованного сортазой лигирования и указанные контрольные компоненты анализировали с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим. Звездочкой отмечены агрегаты белков, обусловленные межмолекулярной дисульфидной связью, поскольку эти агрегаты исчезали в присутствии DTT. Маркер молекулярной массы находится на дорожке 1 (начиная с левой стороны). BoNT/X полной длины (X-FL) появился только в смеси для опосредованного сортазой лигирования (дорожка 7 и дорожка 14).In FIG. 4B shows that the sortase-mediated ligation reaction mixture and indicated control components were analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining. An asterisk indicates protein aggregates due to intermolecular disulfide bonds, since these aggregates disappeared in the presence of DTT. The molecular weight marker is in lane 1 (starting from the left side). Full length BoNT/X (X-FL) only appeared in the sortase-mediated ligation mix (lane 7 and lane 14).

На фиг. 4С показано, что нейроны подвергались воздействию одинакового количества (5 мкл) смеси для опосредованного сортазой лигирования или указанных контрольных компонентов в течение 12 ч в среде. Клеточные лизаты анализировали с помощью иммуноблоттинга. X-LC-HN отдельно расщеплял некоторое количество VAMP2 из-за его высокой концентрации в реакционной смеси. Контрольная смесь, содержащая как X-LC-HN, так и Х-HC, но не сортазу, несколько усиливала расщепление VAMP2 по сравнению с X-LC-HN отдельно, вероятно потому, что Х-HC связывается с X-LC-HN посредством нековалентных взаимодействий. Лигирование X-LC-HN и Х-HC с помощью сортазы усиливало расщепление VAMP2 в смеси X-LC-HN и Х-HC без сортазы, демонстрируя, что лигированный X-FL является функциональным в нейронах.In FIG. 4C shows that neurons were exposed to the same amount (5 μl) of the sortase-mediated ligation mixture or the indicated control components for 12 h in the medium. Cell lysates were analyzed by immunoblotting. X-LC-H N separately cleaved some VAMP2 due to its high concentration in the reaction mixture. A control mixture containing both X-LC-H N and X-HC but no sortase slightly enhanced VAMP2 cleavage compared to X-LC-H N alone, probably because X-HC binds to X-LC- H N through non-covalent interactions. Ligation of X-LC-H N and X-HC with sortase enhanced VAMP2 cleavage in a mixture of X-LC-HN and X-HC without sortase, demonstrating that ligated X-FL is functional in neurons.

На фиг. 4D показано, что реакционная смесь сортазы, полученная, как описано на панели b (дорожка 7), активна in vivo, как анализировали с использованием анализа DAS на мышах. В инъецированной конечности развивался атрофический паралич, и пальцы ног не могли разгибаться в течение 12 ч. Левая конечность, в которую не вводили токсины, служила контролем.In FIG. 4D shows that the sortase reaction mixture prepared as described in panel b (lane 7) is active in vivo as analyzed using DAS analysis in mice. The injected limb developed atrophic paralysis, and the toes could not be extended for 12 hours. The left limb, which was not injected with toxins, served as a control.

На фиг. 4Е показано, что BoNT/A-G, мозаичный токсин BoNT/DC и BoNT/X подвергали дот-блотанализу (0,2 мкг на токсин, нанесенный на нитроцеллюлозные мембраны) с использованием четырех лошадиных антисывороток (трехвалентного антитела против BoNT/A, В и Е, антитела против BoNT/C, антитела против BoNT/DC и антитела против BoNT/F), а также двух козьих антисывороток (антитела против BoNT/G и антитела против BoNT/D). BoNT/X состоит из очищенного X-LC-HN и Х-HC при отношении 1:1. Эти антисыворотки распознавали соответствующие им целевые токсины, но ни одна из них не распознавала BoNT/X.In FIG. 4E shows that BoNT/AG, BoNT/DC mosaic toxin and BoNT/X were subjected to dot blot analysis (0.2 μg per toxin coated on nitrocellulose membranes) using four horse antisera (trivalent antibody against BoNT/A, B and E , antibodies against BoNT/C, antibodies against BoNT/DC and antibodies against BoNT/F), as well as two goat antisera (antibodies against BoNT/G and antibodies against BoNT/D). BoNT/X consists of purified X-LC-H N and X-HC in a ratio of 1:1. These antisera recognized their respective target toxins, but none of them recognized BoNT/X.

На фиг. 4F показано, что неактивную форму полной длины BoNT/X (BoNT/XRY) очищали какIn FIG. 4F shows that the inactive full length form of BoNT/X (BoNT/XRY) was purified as

- 9 041568- 9 041568

His6-меченый рекомбинантный белок в Е. coli и анализировали с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим, с DTT или без такового.His6-tagged recombinant protein in E. coli and analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining, with or without DTT.

На фиг. 5 представлено филогенетическое дерево, демонстрирующее распределение и взаимосвязь клостридиальных нейротоксинов. Дерево представляет взаимосвязи различных BoNT и последовательностей TeNT из поиска JackHMMER. BoNT/X отмечен окружностью.In FIG. 5 is a phylogenetic tree showing the distribution and relationship of clostridial neurotoxins. The tree represents the relationships of various BoNT and TeNT sequences from the JackHMMER search. BoNT/X is marked with a circle.

На фиг. 6 показан анализ масс-спектрометрии интактного VAMP2 (1-96). His6-меченый VAMP2 (1-96) анализировали с помощью масс-спектрометрии LC-MS/MS. Профиль HPLC приведен на левой панели вместе с белковой последовательностью. Данные масс-спектрометрии для VAMP2 полной длины (1-96) показаны на правой панели и соответствуют SEQ ID NO: 83 со значением масса/заряд, отмеченным для каждого сигнала.In FIG. 6 shows the mass spectrometry analysis of intact VAMP2 (1-96). His6-tagged VAMP2 (1-96) was analyzed by LC-MS/MS mass spectrometry. The HPLC profile is shown in the left panel along with the protein sequence. Full length mass spectrometry data for VAMP2 (1-96) are shown in the right panel and correspond to SEQ ID NO: 83 with the mass/charge value noted for each signal.

На фиг. 7A-7F показана идентификация сайта расщепления в GST-VAMP2 (33-86) с помощью X-LC.In FIG. 7A-7F show the identification of a cleavage site in GST-VAMP2 (33-86) by X-LC.

На фиг. 7А показан GST-меченый VAMP2 (33-86), инкубируемый с X-LC или без такового. Образцы анализировали с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим.In FIG. 7A shows GST-tagged VAMP2 (33-86) incubated with or without X-LC. Samples were analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining.

На фиг. 7В, 7С показан интактный GST-меченый VAMP2 (33-86), анализируемый с помощью массспектрометрии LC-MS/MS. Профиль HPLC показан на фиг. 7В. Данные масс-спектрометрии показаны на фиг. 7С, при этом белковая последовательность (SEQ ID NO: 84) отмечена на фиг. 7С. Отмечены VAMP2 (33-66) и VAMP2 (67-86).In FIG. 7B, 7C show intact GST-labeled VAMP2 (33-86) analyzed by LC-MS/MS. The HPLC profile is shown in Fig. 7B. The mass spectrometry data is shown in FIG. 7C, with the protein sequence (SEQ ID NO: 84) marked in FIG. 7C. VAMP2 (33-66) and VAMP2 (67-86) are noted.

На фиг. 7D, 7E показан GST-меченый VAMP2 (33-86), инкубируемый с X-LC. Затем образцы анализировали с помощью масс-спектрометрии LC-MS/MS. Профиль HPLC показан на фиг. 7D. Данные масс-спектрометрии для С-терминального фрагмента (SEQ ID NO: 85), образуемого с помощью X-LC, показаны на фиг. 7Е.In FIG. 7D, 7E shows GST-tagged VAMP2 (33-86) incubated with X-LC. The samples were then analyzed by LC-MS/MS mass spectrometry. The HPLC profile is shown in Fig. 7D. Mass spectrometry data for the C-terminal fragment (SEQ ID NO: 85) generated by X-LC is shown in FIG. 7E.

Данные масс-спектрометрии для N-терминального фрагмента (SEQ ID NO: 86) показаны на фиг. 7F.Mass spectrometry data for the N-terminal fragment (SEQ ID NO: 86) are shown in FIG. 7F.

Белковые последовательности С- и N-терминальных фрагментов указаны на фиг. 7Е, 7F и соответствуют SEQ ID NO: 85 и 86 соответственно.The protein sequences of the C- and N-terminal fragments are shown in FIG. 7E, 7F and correspond to SEQ ID NOs: 85 and 86, respectively.

На фиг. 8А, 8В показано, что химерный токсин ХА является активным в нейронах.In FIG. 8A, 8B show that the chimeric CA toxin is active in neurons.

На фиг. 8А показан химерный токсин ХА, образованный путем лигирования X-LC-HN с А-HC с помощью сортазы подобно образованию X-FL, как описывается на фиг. 4А. Смесь для опосредованного сортазой лигирования и указанные контрольные компоненты анализировали с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим. Лигирование является эффективным, поскольку большая часть X-LC-HN была лигирована в химерный токсин ХА.In FIG. 8A shows a chimeric XA toxin formed by sortase-like ligation of X-LC-H N to A-HC with X-FL as described in FIG. 4A. The sortase-mediated ligation mixture and indicated control components were analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining. The ligation is efficient because most of the X-LC-H N has been ligated into the chimeric XA toxin.

На фиг. 8В показаны кортикальные нейроны крысы, подвергнутые указанным контрольным компонентам или лигированной сортазой смеси ХА (5 мкм) в течение 12 ч в среде. Клеточные лизаты анализировали с помощью иммуноблоттинга. X-LC-HN отдельно расщеплял некоторое количество VAMP2 из-за его высокой концентрации в реакционной смеси. Лигированный ХА расщеплял VAMP2 в нейронах.In FIG. 8B shows rat cortical neurons exposed to the indicated controls or sortase-ligated CA mixture (5 µm) for 12 hours in medium. Cell lysates were analyzed by immunoblotting. X-LC-H N separately cleaved some VAMP2 due to its high concentration in the reaction mixture. Ligated CA cleaved VAMP2 in neurons.

На фиг. 9 показано, что мутирование дополнительного цистеина в HN и цистеина в HC не влияет на активность BoNT/X. X-HC (C1240S) лигировался с WT X-LC-HN, X-LC-HN (C461S) или X-LC-HN (C467S) путем опосредованного сортазой лигирования. Нейроны подвергали смеси для опосредованного сортазой лигирования или контрольным компонентам (5 мкл) в течение 12 ч в среде. Клеточные лизаты анализировали с помощью иммуноблоттинга. Мутирование С1240 и одного из цистеинов в HN (C461 или С467) не влияет на активность BoNT/X, поскольку лигированные мутантные токсины способны проникать в нейроны и расщеплять VAMP2.In FIG. 9 shows that mutating additional cysteine to H N and cysteine to HC does not affect BoNT/X activity. XH C (C1240S) was ligated to WT X-LC-H N , X-LC-H N (C461S) or X-LC-H N (C467S) by sortase-mediated ligation. Neurons were subjected to sortase-mediated ligation mixture or control components (5 μl) for 12 hours in medium. Cell lysates were analyzed by immunoblotting. Mutation of C1240 and one of the cysteines in H N (C461 or C467) does not affect BoNT/X activity, since the ligated mutant toxins are able to enter neurons and cleave VAMP2.

На фиг. 10 показана антисыворотка, вырабатываемая против семи серотипов BoNT, нейтрализующая свои целевые BoNT в нейронах. Культивируемые кортикальные нейроны крысы подвергали указанным BoNT, с или без повторной инкубации с указанной антисывороткой. Клеточные лизаты собирали через 12 ч и подвергали анализу иммуноблоттинга. Вся антисыворотка специфически нейтрализовала свои целевые BoNT без влияния на активность другого серотипа BoNT, что подтверждало, таким образом, специфичность и эффективность этой антисыворотки. Концентрации BoNT составляли: BoNT/A (50 пМ), BoNT/B (2 нМ), BoNT/C (1,5 нМ), BoNT/D (100 пМ), BoNT/E (0,5 нМ), BoNT/F (0,5 нМ), BoNT/G (5 нМ). Антисыворотку против BoNT/A/B/E использовали при 20 мкл на лунку. Остальные антисыворотки применяли при 10 мкл на лунку. BoNT предварительно инкубировали с указанной антисывороткой в течение 30 мин при 37°С перед добавлением в культуральную среду.In FIG. 10 shows an antiserum raised against seven BoNT serotypes neutralizing its target BoNTs in neurons. Cultured rat cortical neurons were subjected to the indicated BoNT, with or without re-incubation with the indicated antisera. Cell lysates were harvested 12 hours later and subjected to immunoblot analysis. All antisera specifically neutralized their target BoNTs without affecting the activity of the other BoNT serotype, thus confirming the specificity and efficacy of this antisera. BoNT concentrations were: BoNT/A (50 pM), BoNT/B (2 nM), BoNT/C (1.5 nM), BoNT/D (100 pM), BoNT/E (0.5 nM), BoNT/ F (0.5 nM), BoNT/G (5 nM). Antiserum against BoNT/A/B/E was used at 20 μl per well. The remaining antisera were used at 10 μl per well. BoNT was pre-incubated with the indicated antiserum for 30 min at 37°C before being added to the culture medium.

На фиг. 11А-11С показано, что BoNT/XRY не активен в нейронах.In FIG. 11A-11C show that BoNT/XRY is not active in neurons.

На фиг. 11А показаны культивируемые кортикальные нейроны крысы, подвергаемые BoNT/XRY при указанных концентрациях. Клеточные лизаты анализировали с помощью иммуноблоттинга. VAMP2 не расщеплялся, что указывает на то, что BoNT/XRY не активен в нейронах.In FIG. 11A shows cultured rat cortical neurons exposed to BoNT/XRY at indicated concentrations. Cell lysates were analyzed by immunoblotting. VAMP2 was not cleaved, indicating that BoNT/XRY is not active in neurons.

На фиг. 11В показан анализ SDS-PAGE экспрессии BoNT/XRY в клеточном лизате и надосадочной жидкости (S/N) (4-12% BisTris, MOPS буфер). Полоса при 150 кДа, соответствующая BoNT/X, отчетливо видна и в лизате, и в растворимой фракции.In FIG. 11B shows SDS-PAGE analysis of BoNT/XRY expression in cell lysate and supernatant (S/N) (4-12% BisTris, MOPS buffer). The band at 150 kDa corresponding to BoNT/X is clearly visible both in the lysate and in the soluble fraction.

На фиг. 11С показан анализ SDS-PAGE конечного образца высокочистого BoNT/XRY (4-12% BisTris, MOPS буфер). Одна полоса при 150 кДа, что соответствует BoNT/X, отчетливо видна и показывает ~90% чистоту.In FIG. 11C shows SDS-PAGE analysis of the final high purity BoNT/XRY sample (4-12% BisTris, MOPS buffer). One band at 150 kDa, corresponding to BoNT/X, is clearly visible and shows ~90% purity.

- 10 041568- 10 041568

На фиг. 12A-12F показано, что BoNT/X связывается со всеми четырьмя ганглиозидами головного мозга.In FIG. 12A-12F show that BoNT/X binds to all four brain gangliosides.

На фиг. 12A-12D показан BoNT/X (квадратики) и A-HC (кружочки), связывающиеся с GD1a (фиг. 12А), GT1b (фиг. 12В), GD1b (фиг. 12С) и GM1 (фиг. 12D) соответственно. Кривые соответствовали среднему анализов ELISA в трех повторностях и были построены с помощью Prism7 (программного обеспечения GraphPad).In FIG. 12A-12D show BoNT/X (squares) and A-HC (circles) binding to GD1a (FIG. 12A), GT1b (FIG. 12B), GD1b (FIG. 12C), and GM1 (FIG. 12D), respectively. Curves corresponded to the mean of triplicate ELISA analyzes and were plotted using Prism7 (GraphPad software).

На фиг. 12Е представлено краткое описание BoNT/X, связывающегося со всеми четырьмя ганглиозидами, в сравнении с полным связыванием BoNT/A на фиг 12F.In FIG. 12E is a summary of BoNT/X binding to all four gangliosides compared to complete BoNT/A binding in FIG. 12F.

На фиг. 13A-13D показана идентификация сайтов расщепления X-LC в Ykt6 с помощью анализа масс-спектрометрии.In FIG. 13A-13D show the identification of X-LC cleavage sites in Ykt6 by mass spectrometry analysis.

На фиг. 13A-13D показано, что 10 мкг GST-меченого Ykt6 (1-192) с предварительной инкубацией или без таковой с X-LC разделяли на SDS-PAGE (фиг. 13A). Белковые полоски вырезали, как указано, и разлагали химотрипсином. Разложенные пептиды обессоливали и анализировали обращенно-фазовой HPLC через колонку С18, объединенную с ESI-MS. Профили HPLC GST-Ykt6 без предварительной обработки с X-LC показаны на фиг. 13В, а образец, предварительно обработанный с X-LC, показан на фиг. 13С. Установили, что интенсивность одного пептида была в ~100 раз выше в образцах, предварительно обработанных с X-LC, чем в образцах, которые не подвергали X-LC (отмечено звездочкой). Этот пептид элюировали через 37 мин при комнатной температуре с масса/заряд = 611 (фиг. 13D), что могло соответствовать только пептидной последовательности ESLLERGEKLDDLVSK (SEQ ID NO: 87) в Ykt6, что указывает на то, что это пептид, расположенный на N-терминальной стороне сайта расщепления для X-LC. Поэтому сайтом расщепления является K173-S174 в Ykt6.In FIG. 13A-13D show that 10 μg of GST-labeled Ykt6 (1-192) with or without pre-incubation with X-LC was separated on SDS-PAGE (FIG. 13A). Protein strips were excised as indicated and digested with chymotrypsin. The digested peptides were desalted and analyzed by reverse phase HPLC through a C18 column combined with ESI-MS. HPLC profiles of GST-Ykt6 without pre-treatment with X-LC are shown in FIG. 13B, and a sample pretreated with X-LC is shown in FIG. 13C. It was found that the intensity of a single peptide was ~100 times higher in samples pre-treated with X-LC than in samples that were not subjected to X-LC (marked with an asterisk). This peptide was eluted after 37 min at room temperature with mass/charge = 611 (Fig. 13D), which could only correspond to the peptide sequence ESLLERGEKLDDLVSK (SEQ ID NO: 87) in Ykt6, indicating that this is a peptide located at N -terminal side of the cleavage site for X-LC. Therefore, the cleavage site is K173-S174 in Ykt6.

На фиг. 14А-14Е показана идентификация сайтов расщепления X-LC в VAMP4 и VAMP5 с помощью анализа масс-спектрометрии. На фиг. 14А-14Е показаны эксперименты, выполняемые, как описано на фиг. 13, за исключением того, что анализировали VAMP4 (фиг. 14В, 14С) и VAMP5 (фиг. 14D, 14Е).In FIG. 14A-14E show the identification of X-LC cleavage sites in VAMP4 and VAMP5 by mass spectrometry analysis. In FIG. 14A-14E show experiments performed as described in FIG. 13, except that VAMP4 (FIGS. 14B, 14C) and VAMP5 (FIGS. 14D, 14E) were analyzed.

На фиг. 14В показан пептид, который метит N-терминальный сайт сайта расщепления в VAMP4. Последовательность пептида DELQDK соответствует SEQ ID NO: 88.In FIG. 14B shows a peptide that labels the N-terminal site of a cleavage site in VAMP4. The sequence of the DELQDK peptide corresponds to SEQ ID NO: 88.

На фиг. 14С показан пептид, который метит С-терминальный сайт сайта расщепления в VAMP4. Последовательность пептида SESLSDNATAF соответствует SEQ ID NO: 89.In FIG. 14C shows a peptide that tags the C-terminal site of a cleavage site in VAMP4. The peptide sequence of SESLSDNATAF corresponds to SEQ ID NO: 89.

На фиг. 14D показан пептид, который метит N-терминальный сайт сайта расщепления в VAMP5. Последовательность пептида AELQQR соответствует SEQ ID NO: 90.In FIG. 14D shows a peptide that labels the N-terminal site of a cleavage site in VAMP5. The sequence of the AELQQR peptide corresponds to SEQ ID NO: 90.

На фиг. 14Е показан пептид, который метит С-терминальный сайт сайта расщепления в VAMP5. Последовательность пептида SDQLLDMSSTF соответствует SEQ ID NO: 91. Таким образом, сайты расщепления определяли как K87-S88 в VAMP4 и R40-S41 в VAMP5.In FIG. 14E shows a peptide that tags the C-terminal site of a cleavage site in VAMP5. The peptide sequence SDQLLDMSSTF corresponds to SEQ ID NO: 91. Thus, cleavage sites were identified as K87-S88 in VAMP4 and R40-S41 in VAMP5.

Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed disclosure of the present invention

Нейротоксины Clostridium botulinum (BoNT) представляют собой семейство бактериальных токсинов, продуцируемых бактерией Clostridium, с семью хорошо установленными серотипами (BoNT/A-G)1-3. Они представляют собой одно из наиболее опасных потенциальных биотеррористических средств, классифицируемых Центром по контролю за заболеваниями (CDC) Соединенных Штатов Америки как особо опасное средство категории А4. Эти токсины продуцируются в виде одного полипептида и могут быть разделены бактериальными протеазами или протеазами хозяина на легкую цепь (LC, ~50 кДа) и тяжелую цепь (HC, ~100 кДа). Две цепи остаются связанными межцепочечной дисульфидной связью. HC содержит два субдомена: N-терминальный домен HN, который опосредует транслокацию LC через эндосомальные мембраны, и С-терминальный домен Не, который опосредует связывание с рецепторами в нейронах. Межцепочечная дисульфидная связь восстанавливается при транслокации LC в цитозоль5, 6. Высвобожденная LC действует как протеаза со специфическим расщеплением ряда нейрональных белков: BoNT/A, С и Е расщепляют по разным сайтам в белке, известном как SNAP-25; BoNT/B, D, F и G расщепляют по разным сайтам в везикулярном белке VAMP; и BoNT/C также расщепляет трансмембранный белок синтаксин 11'3. Эти три белка образуют комплекс, известный как комплекс SNARE, который необходим для высвобождения нейротрансмиттеров7, 8. Расщепление любого из этих трех белков SNARE блокирует высвобождение нейротрансмиттеров из нейронов, тем самым парализуя мышцы.Clostridium botulinum neurotoxins (BoNT) are a family of bacterial toxins produced by the bacterium Clostridium with seven well established serotypes (BoNT/AG) 1-3 . They represent one of the most dangerous potential bioterrorist weapons classified by the United States Centers for Disease Control (CDC) as a Category A 4 Highly Threat. These toxins are produced as a single polypeptide and can be separated by bacterial or host proteases into a light chain (LC, ~50 kDa) and a heavy chain ( HC , ~100 kDa). The two chains remain linked by an interchain disulfide bond. HC contains two subdomains: an N-terminal HN domain that mediates LC translocation across endosomal membranes, and a C-terminal He domain that mediates receptor binding in neurons. The interchain disulfide bond is repaired by LC translocation to the cytosol 5, 6. The released LC acts as a protease with specific cleavage of a number of neuronal proteins: BoNT/A, C and E cleave at different sites in a protein known as SNAP-25; BoNT/B, D, F and G are cleaved at different sites in the VAMP vesicular protein; and BoNT/C also cleaves the transmembrane protein syntaxin 1 1 ' 3 . These three proteins form a complex known as the SNARE complex, which is required for the release of neurotransmitters 7, 8. Cleavage of any of these three SNARE proteins blocks the release of neurotransmitters from neurons, thereby paralyzing muscles.

BoNT являются наиболее мощными из известных токсинов и вызывают заболевания людей и животных, известные как ботулизм3. Основная форма ботулизма вызывается употреблением пищи, загрязненной BoNT (пищевой ботулизм). Существуют и другие формы, такие как детский ботулизм, который обусловлен колонизацией кишечника продуцирующими токсин бактериями у детей. BoNT всегда вырабатываются вместе с другим белком 150 кДа, известным как NTNHA (нетоксичным, не гемагглютининовым белком), который образует рН-зависимый комплекс с BoNT и защищает BoNT от протеаз в желудочно-кишечном тракте9. Обнаружены гены, кодирующие BoNT и NTNHA, в двух типах генных кластеров: (1) кластер НА, содержащий гены для трех консервативных белков НА17, НА33 и НА70, которые образуют комплекс с BoNT/NTNHA и способствуют абсорбции токсинов через эпителиальный барьер кишечника10-12; (2) кластер OrfX, который кодирует консервативные белки OrfX1, OrfX2, OrfX3 и Р47 с неизвестными функциями13.BoNTs are the most potent toxins known and cause diseases in humans and animals known as botulism 3 . The main form of botulism is caused by eating food contaminated with BoNT (food botulism). Other forms exist, such as infantile botulism, which is caused by colonization of the intestines by toxin-producing bacteria in children. BoNTs are always produced together with another 150 kDa protein known as NTNHA (non-toxic, non-hemagglutinin protein), which forms a pH dependent complex with BoNT and protects BoNT from proteases in the gastrointestinal tract 9 . Genes encoding BoNT and NTNHA have been found in two types of gene clusters: (1) HA cluster containing genes for three conserved proteins HA17, HA33, and HA70 that complex with BoNT/NTNHA and promote toxin absorption across the gut epithelial barrier 10-12 ; (2) the OrfX cluster, which encodes conserved proteins OrfX1, OrfX2, OrfX3, and P47 with unknown functions 13 .

Поскольку локальные инъекции незначительных количеств токсинов могут аттенуировать нейро- 11 041568 нальную активность в намеченных участках, BoNT применяли для лечения увеличивающегося перечня медицинских состояний14-16, в том числе мышечных спазмов, хронической боли, проблем надактивного мочевого пузыря, а также для косметических целей. Рынок BoNT уже превысил 1,5 миллиарда долларов в 2011 году и, по прогнозам, достигнет 2,9 миллиарда к 2018 году.Because local injections of minute amounts of toxins can attenuate neuronal activity at targeted sites, BoNT has been used to treat a growing list of medical conditions, 14-16 including muscle spasms, chronic pain, overactive bladder problems, and for cosmetic purposes. The BoNT market already exceeded $1.5 billion in 2011 and is projected to reach $2.9 billion by 2018.

BoNT традиционно описывали с помощью анализов нейтрализации на мышах путем инъекции культуральной надосадочной жидкости бактерий Clostridium мышам с антисывороткой против известных BoNT или без таковой. Первые выделенные серотипы, BoNT/A и BoNT/B, были установлены в 1919 году Georgina Burke18. Последний из семи типов, BoNT/G, определили в 1969 году из образцов почвы в Аргентине19. С 1970 года новые серотипы BoNT не обнаруживали. Эта классификация сохранялась после определения белковых последовательностей для каждого BoNT в 1990-х гг. Идентичность последовательностей между любыми двумя парами среди семи варьирует от 32 до 65,3%. Все семь BoNT были идентифицированы и охарактеризованы до эры их медицинского применения. Следовательно, не существует патента ни на один из этих токсинов. Любая компания может свободно производить и продавать любой из этих семи BoNT. Среди семи типов BoNT/A и BoNT/B являются двумя токсинами, которые в настоящее время одобрены FDA для применения у людей14,16. BoNT/A является доминирующим типом, используемым как в медицинских, так и в косметических целях, продаваемым как Botox от Allergan Inc., Dysport от IPSEN Inc. и Xeomin от Merz Inc. BoNT/B продается как Myobloc компанией USWorld Med. Существует значительный интерес к разработке других типов BoNT в качестве терапевтических токсинов по двум основным причинам.BoNTs have traditionally been described using neutralization assays in mice by injecting a cultured supernatant of Clostridium bacteria into mice with or without antisera against known BoNTs. The first isolated serotypes, BoNT/A and BoNT/B, were established in 1919 by Georgina Burke 18 . The last of the seven types, BoNT/G, was identified in 1969 from soil samples in Argentina 19 . Since 1970, no new BoNT serotypes have been detected. This classification has been maintained since the protein sequences for each BoNT were determined in the 1990s. Sequence identity between any two pairs among the seven ranges from 32 to 65.3%. All seven BoNTs have been identified and characterized prior to the era of their medical applications. Therefore, there is no patent for any of these toxins. Any company is free to manufacture and sell any of these seven BoNTs. Among the seven types, BoNT/A and BoNT/B are the two toxins currently approved by the FDA for use in humans 14,16 . BoNT/A is the dominant type used for both medical and cosmetic purposes, marketed as Botox by Allergan Inc., Dysport by IPSEN Inc. and Xeomin by Merz Inc. BoNT/B is sold as Myobloc by USWorld Med. There is considerable interest in the development of other types of BoNT as therapeutic toxins for two main reasons.

(1) Основным ограничением в лечении является образование нейтрализующего антитела против BoNT/A или BoNT/B у пациентов, что делает неэффективным в будущем лечение тем же токсином20. В этом случае пациентам необходимо будет лечиться другим типом BoNT. Вот почему BoNT/B часто используется для лечения пациентов, у которых выработались нейтрализующие антитела против BoNT/A во время лечения, но существует потребность в альтернативных токсинах для пациентов, у которых выработались антитела как против BoNT/А, так и против BoNT/B.(1) The main limitation in treatment is the formation of a neutralizing antibody against BoNT/A or BoNT/B in patients, which makes future treatment with the same toxin ineffective 20 . In this case, patients will need to be treated with a different type of BoNT. This is why BoNT/B is often used to treat patients who have developed neutralizing antibodies against BoNT/A during treatment, but there is a need for alternative toxins for patients who have developed antibodies against both BoNT/A and BoNT/B.

(2) Хотя все BoNT имеют одинаковую структуру и функцию, между ними также имеются значительные различия. Например, BoNT/A расщепляет SNAP-25 и использует белок SV2 в качестве своего рецептора, тогда как BoNT/B расщепляет VAMP и использует белок синаптотагмин (Syt) в качестве своего рецептора21-27. Эти функциональные вариации могут приводить к потенциальным различиям в терапевтической эффективности, направленной на разные типы нейронов. Кроме того, стабильность и продолжительность лечения могут также отличаться среди семи типов токсинов. Следовательно, другой тип токсина может иметь свои преимущества перед BoNT/A и BoNT/B.(2) Although all BoNTs have the same structure and function, there are also significant differences between them. For example, BoNT/A cleaves SNAP-25 and uses the SV2 protein as its receptor, while BoNT/B cleaves VAMP and uses the synaptotagmin (Syt) protein as its receptor 21-27 . These functional variations may lead to potential differences in therapeutic efficacy targeting different types of neurons. In addition, the stability and duration of treatment may also differ among the seven types of toxins. Therefore, another type of toxin may have advantages over BoNT/A and BoNT/B.

Быстрый прогресс в геномном секвенировании в последние годы выявил удивительное разнообразие BoNT28,29. Во-первых, существует несколько подтипов, которые могут распознаваться одной и той же антисывороткой, но содержат значительные уровни вариаций белковых последовательностей (различия 2,6-31,6%)28, 30 Например, BoNT/A содержит восемь известных подтипов, обозначаемых как BoNT/A1-A813. Кроме того, существует множество мозаичных токсинов, вероятно, происходящих из-за рекомбинации генов токсина. Например, тип Н был зарегистрирован в 2013 году, но позднее он был признан химерным токсином, поскольку его LC характеризуется ~80% идентичностью с LC подтипа BoNT/F, BoNT/F5 и его HC характеризуется ~84% идентичностью с HC BoNT/A131-34. Соответственно, этот токсин может быть распознан и нейтрализован доступной антисывороткой против BoNT/А33.Rapid advances in genome sequencing in recent years have revealed the amazing diversity of BoNT 28,29 . First, there are several subtypes that can be recognized by the same antisera but contain significant levels of protein sequence variation (2.6-31.6% difference) 28, 30 For example, BoNT/A contains eight known subtypes, referred to as BoNT/A1-A8 13 . In addition, there are many mosaic toxins, probably due to recombination of toxin genes. For example, type H was reported in 2013, but was later recognized as a chimeric toxin because its LC shares ~80% identity with LC subtype BoNT/F, BoNT/F5 and its HC shares ~84% identity with HC BoNT/ A1 31-34 . Accordingly, this toxin can be recognized and neutralized with available anti-BoNT/A 33 antisera.

Генный кластер, кодирующий BoNT, может находиться на плазмидах, бактериальных фагах или хромосомах, что указывает на то, что гены токсинов подвижны и подвержены горизонтальному переносу генов13. Также существуют случаи, когда штамм бактерий Clostridium содержит два или даже три разных гена токсина32, 35, 36. В этих случаях один токсин обычно экспрессируется на более высоких уровнях (обозначен заглавной буквой), чем другой токсин (обозначен строчной буквой). Например, штаммы, которые экспрессируют высокие уровни BoNT/B и низкие уровни BoNT/F, известны как штаммы BoNT/Bf. Встречаются также случаи, когда один токсин экспрессируется, а другой токсин не экспрессируется, что известно как молчащий токсин (обычно помеченный в скобках). Например, исследование случаев ботулизма у детей в Калифорнии показало, что 8% штаммов представляли собой BoNT/A(B), это означает, что эти штаммы содержат гены как для BoNT/A, так и для BoNT В, но экспрессируют на выявляемых уровнях только BoNT/A37-39.The gene cluster encoding BoNT may be located on plasmids, bacterial phages, or chromosomes, indicating that toxin genes are mobile and subject to horizontal gene transfer 13 . There are also cases where a strain of Clostridium bacteria contains two or even three different toxin genes 32, 35, 36 . In these cases, one toxin is usually expressed at higher levels (denoted by a capital letter) than the other toxin (denoted by a lowercase letter). For example, strains that express high levels of BoNT/B and low levels of BoNT/F are known as BoNT/Bf strains. There are also cases where one toxin is expressed and the other toxin is not expressed, which is known as a silent toxin (usually labeled in brackets). For example, a study of botulism cases in children in California found that 8% of the strains were BoNT/A(B), meaning that these strains contained genes for both BoNT/A and BoNT B, but only expressed at detectable levels BoNT/A 37-39 .

Как показано в графических материалах и примерах настоящего раскрытия, проводили поиск в опубликованных базах данных геномных последовательностей бактерий Clostridium и идентифицировали новый ген BoNT (далее обозначаемый как BoNT/X), кодируемый в хромосоме штамма 111 Clostridium botulinum. Штамм 111 был впервые выделен в Японии у пациента детского возраста с ботулизмом в 1996 году40. Показали, что токсичность штамма 111 у мышей может быть нейтрализована антисывороткой против BoNT/B40. Позднее подтвердили, что этот штамм экспрессирует подтип BoNT/B, BoNT/B2, кодируемый в плазмиде41, 42. Последовательность BoNT/X депонировали в базу данных PubMed в феврале 2015 года как часть геномной последовательности штамма 111. BoNT/X ранее не был охарактеризован. Остается неизвестным, экспрессируется ли он в штамме 111 и является ли он функциональным токсином.As shown in the figures and examples of this disclosure, published databases were searched for Clostridium bacterial genomic sequences and a novel BoNT gene (hereinafter referred to as BoNT/X) encoded on the chromosome of Clostridium botulinum strain 111 was identified. Strain 111 was first isolated in Japan in a pediatric patient with botulism in 1996 40 . It was shown that the toxicity of strain 111 in mice can be neutralized by antiserum against BoNT/B 40 . This strain was later confirmed to express the BoNT/B subtype, BoNT/B2, encoded in plasmid 41,42 . The BoNT/X sequence was deposited in the PubMed database in February 2015 as part of the genomic sequence of strain 111. BoNT/X has not been previously characterized. It remains unknown whether it is expressed in strain 111 and whether it is a functional toxin.

- 12 041568- 12 041568

Также в настоящем документе представлена характеристика BoNT/X на функциональных уровнях. Его LC, как выяснили, расщепляет VAMP по сайту, отличному от известных целевых сайтов всех других BoNT. Обнаружили, что токсин полной длины, образуемый ковалентным связыванием нетоксичных фрагментов сортазой, проникает в культивируемые нейроны и расщепляет VAMP в нейронах, вызывая атрофический паралич у мышей. Наконец, обнаружили, что токсин не распознается антисывороткой, вырабатываемой против всех семи известных BoNT, что говорит о BoNT/X как о новом серотипе BoNT. Его идентификация представляет срочную задачу для разработки эффективных контрмер. Он также может быть превращен в новый терапевтический токсин и может быть использован для создания химерных токсинов с потенциально различными фармакологическими свойствами.This document also presents the characterization of BoNT/X at functional levels. Its LC has been found to cleave VAMP at a site different from the known target sites of all other BoNTs. It was found that a full-length toxin, formed by covalent binding of non-toxic fragments by sortase, enters cultured neurons and cleaves VAMP in neurons, causing atrophic paralysis in mice. Finally, it was found that the toxin was not recognized by antisera raised against all seven known BoNTs, suggesting that BoNT/X is a new BoNT serotype. Its identification is an urgent task for the development of effective countermeasures. It can also be made into a new therapeutic toxin and can be used to create chimeric toxins with potentially different pharmacological properties.

Используемый в настоящем документе термин полипептид нейротоксина Clostridial botulinum (BoNT) охватывает любой полипептид или фрагмент из ботулинического нейротоксина, описываемого в настоящем документе. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления термин BoNT относится к BoNT полной длины. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления термин BoNT относится к фрагменту BoNT, который может осуществлять весь клеточный механизм, посредством которого BoNT проникает в нейрон и ингибирует высвобождение нейротрансмиттеров. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления термин BoNT просто относится к фрагменту BoNT, что не требует наличия у фрагмента какой-либо специфической функции или активности. Например, полипептид BoNT может относиться к легкой цепи (LC) BoNT, например BoNT/X. Другими терминами, которые могут быть использованы по всему настоящему раскрытию для нейротоксинов Clostridial botulinum, могут быть BoNT, ботулинические токсины или токсины С. botulium. Следует учитывать, что данные термины используются взаимозаменяемо. Термин BoNT/X относится к новому серотипу BoNT, описываемому и характеризуемому в настоящем раскрытии. Также представлена белковая последовательность BoNT/X (No. в GenBank BAQ12790,1; четыре цистеина подчеркнуты и выделены жирным шрифтом):As used herein, the term Clostridial botulinum neurotoxin (BoNT) polypeptide encompasses any polypeptide or fragment from the botulinum neurotoxin described herein. In accordance with some embodiments, the term BoNT refers to a full length BoNT. In some embodiments, the term BoNT refers to a fragment of BoNT that can carry out the entire cellular mechanism by which BoNT enters a neuron and inhibits the release of neurotransmitters. In some embodiments, the term BoNT simply refers to a BoNT fragment, which does not require the fragment to have any specific function or activity. For example, a BoNT polypeptide may refer to the light chain (LC) of BoNT, such as BoNT/X. Other terms that may be used throughout this disclosure for Clostridial botulinum neurotoxins may be BoNT, botulinum toxins, or C. botulium toxins. Please note that these terms are used interchangeably. The term BoNT/X refers to the new BoNT serotype described and characterized in the present disclosure. Also shown is the BoNT/X protein sequence (GenBank No. BAQ12790.1; the four cysteines are underlined and in bold):

MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIKNIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEA DAIYNPNYLNTPSEKDEFLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELISSSIPLPLVSNGALTLSDNETIAYQENNNIVSN LQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLSEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDP ASILMHELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGIDSKAISSLIIKKIIETAKNNYT TLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPVQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKERPI DPIYWILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKIESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNN IDLEDKKTTSKTNVSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKDKLPPQDITLSNYD FTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNP NKWSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGD FVGAIELAGITALLEYVPEFTIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWWGTIHL QINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLS NSYLTKEMIPKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLSSSLRRKVSIRLNKNIAFDINDIPFSEFDDLI NQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATD nfsisfwikhpkptnllnngieytlvenfnqrgwkisiqdskliwylrdHNnsikivtpdyiafngwnlititn NRSKGSIVYVNGSKIEEKDISSIWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLYNYYFNS NYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNS KKLDGLVRNKDFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIF HKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAWYFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED (SEQ ID NO: I)·MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIKNIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEA DAIYNPNYLNTPSEKDEFLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELISSSIPLPLVSNGALTLSDNETIAYQENNNIVSN LQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLSEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDP ASILMHELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGIDSKAISSLIIKKIIETAKNNYT TLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPVQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKERPI DPIYWILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKIESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNN IDLEDKKTTSKTNVSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKDKLPPQDITLSNYD FTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNP NKWSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGD FVGAIELAGITALLEYVPEFTIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWWGTIHL QINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLS NSYLTKEMIPKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLSSSLRRKVSIRLNKNIAFDINDIPFSEFDDLI NQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATD nfsisfwikhpkptnllnngieytlvenfnq rgwkisiqdskliwylrdHNnsikivtpdyiafngwnlititn NRSKGSIVYVNGSKIEEKDISSIWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLYNYYFNS NYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNS KKLDGLVRNKDFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIF HKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAWYFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED (SEQ ID NO: I)·

Термин модифицированный нейротоксин Clostridial botulinum (BoNT) охватывает BoNT, содержащий любые модификации в аминокислотной последовательности, например усечение, добавление, аминокислотную замену и любую их комбинацию. Например, BoNT/X, содержащий аминокислотные мутации по типу замены в С461 или С467, является модифицированным BoNT. В другом примере фрагмент или домен BoNT полной длины (например, протеазный домен или LC) считают модифицированным BoNT. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления домен BoNT также может содержать аминокислотные мутации по типу замены, например протеазный домен, содержащий мутации по типу замены в положениях С461 или С467 BoNT/X.The term modified Clostridial botulinum neurotoxin (BoNT) encompasses BoNT containing any modification in the amino acid sequence, such as truncation, addition, amino acid substitution, and any combination thereof. For example, BoNT/X containing amino acid substitution mutations in C461 or C467 is a modified BoNT. In another example, a full length BoNT fragment or domain (eg, protease domain or LC) is considered to be a modified BoNT. In some embodiments, the BoNT domain may also contain amino acid substitution mutations, such as a protease domain containing substitution mutations at positions C461 or C467 of BoNT/X.

Термин проникает в клетку при использовании для описания действия BoNT в соответствии с настоящим раскрытием охватывает связывание BoNT с рецепторным комплексом с низкой или высокой аффинностью, связывание BoNT с ганглиозидом, интернализацию токсина, транслокацию легкой цепи токсина в цитоплазму и ферментативную модификацию субстрата BoNT.The term enters the cell when used to describe the action of BoNT according to the present disclosure encompasses binding of BoNT to a low or high affinity receptor complex, binding of BoNT to a ganglioside, toxin internalization, translocation of the toxin light chain into the cytoplasm, and enzymatic modification of the BoNT substrate.

Используемый в настоящем документе термин протеазный домен нейротоксина Clostridial botulinum (BoNT) является синонимичным термину легкая цепь (LC). Протеазный домен BoNT располагается в легкой цепи BoNT и, таким образом, также называется LC. Термин означает домен BoNT, коAs used herein, the term Clostridial botulinum neurotoxin (BoNT) protease domain is synonymous with light chain (LC). The protease domain of BoNT is located in the light chain of BoNT and is thus also referred to as LC. The term refers to the BoNT domain, which

- 13 041568 торый может осуществлять стадию ферментативной целевой модификации в процессе интоксикации. Если упоминается LC из определенного серотипа BoNT, используют термин серотип-LC. Например, термин X-LC означает полипептид LC из BoNT/X. Протеазный домен BoNT специфически нацеливается на субстрат токсина С. botulinum и осуществляет протеолитическое расщепление субстрата токсина С. botulinum, такого как, например, белки SNARE, такие как субстрат SNAP-25, субстрат VAMP и субстрат синтаксина, в BoNT (например, BoNT/X, BoNT/A BoNT/B, BoNT/C и т.д.). Считают, что протеазный домен или LC соответствуют приблизительно аминокислотам 1-439 в BoNT/X. Граница домена может варьировать в пределах до приблизительно 25 аминокислот. Например, протеазный домен может соответствовать аминокислотам 1-414 или 1-464 в BoNT/X. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления протеазный домен может соответствовать аминокислотам 1-438, 1-437, 1-436, 1-435, 1434, 1-433, 1-432, 1-431, 1-430, 1-429, 1-439, 1-440, 1-441, 1-442, 1-443, 1-444, 1-445, 1-446, 1-447, 1-448 или 1-449 в BoNT/X.- 13 041568 which can carry out the stage of enzymatic target modification in the process of intoxication. When an LC from a specific BoNT serotype is mentioned, the term serotype-LC is used. For example, the term X-LC refers to the LC polypeptide from BoNT/X. The BoNT protease domain specifically targets a C. botulinum toxin substrate and proteolytically cleaves a C. botulinum toxin substrate, such as, for example, SNARE proteins such as SNAP-25 substrate, VAMP substrate, and syntaxin substrate, into BoNT (e.g., BoNT/X , BoNT/A BoNT/B, BoNT/C, etc.). The protease domain or LC is considered to correspond approximately to amino acids 1-439 in BoNT/X. The domain boundary can vary up to about 25 amino acids. For example, the protease domain may correspond to amino acids 1-414 or 1-464 in BoNT/X. In some embodiments, the protease domain may correspond to amino acids 1-438, 1-437, 1-436, 1-435, 1434, 1-433, 1-432, 1-431, 1-430, 1-429, 1 -439, 1-440, 1-441, 1-442, 1-443, 1-444, 1-445, 1-446, 1-447, 1-448 or 1-449 in BoNT/X.

Используемый в настоящем документе термин домен транслокации нейротоксина Clostridial botulinum (BoNT) является синонимичным термину домен HN и означает домен BoNT, который может осуществлять стадию транслокации процесса интоксикации, который опосредует транслокацию легкой цепи BoNT. Таким образом, HN облегчает перемещение легкой цепи BoNT через мембрану в цитоплазму клетки. Неограничивающие примеры HN включают в себя HN BoNT/A, HN BoNT/B, HN BoNT/Cl, HN BoNT/D, HN BoNT/E, HN BoNT/F, HN BoNT/G и HN BoNT/X. Домен транслокации располагается на N-конце тяжелой цепи (HC) и, таким образом, также называется HN. Следует учитывать, что данные термины используются в настоящем документе взаимозаменяемо.As used herein, the term Clostridial botulinum neurotoxin translocation domain (BoNT) is synonymous with the term H N domain and means a BoNT domain that can carry out the translocation step of an intoxication process that mediates BoNT light chain translocation. Thus, HN facilitates the movement of the BoNT light chain across the membrane into the cell cytoplasm. Non-limiting examples of H N include H N BoNT/A, H N BoNT/B, H N BoNT/Cl, H N BoNT/D, H N BoNT/E, H N BoNT/F, H N BoNT/G, and H NBoNT /X. The translocation domain is located at the N-terminus of the heavy chain (HC) and is thus also referred to as H N . Please note that these terms are used interchangeably in this document.

Используемый в настоящем документе термин линкерный участок относится к аминокислотной последовательности между протеазным доменом и доменом транслокации BoNT. Линкер содержит два цистеина в положениях 461 и 467, один из которых образует межмолекулярную дисульфидную связь с цистеином в протеазном домене С423 (дисульфидную связь С461-С423 или дисульфидную связь С467С423). Образование данной дисульфидной связи необходимо для активности BoNT/X.As used herein, the term linker site refers to the amino acid sequence between the protease domain and the BoNT translocation domain. The linker contains two cysteines at positions 461 and 467, one of which forms an intermolecular disulfide bond with a cysteine in the C423 protease domain (C461-C423 disulfide bond or C467C423 disulfide bond). The formation of this disulfide bond is essential for BoNT/X activity.

Используемый в настоящем документе термин LC-HN относится к полипептиду BoNT, содержащему протеазный домен, линкерный участок и домен транслокации. Если упоминают LC-HN из определенного серотипа BoNT, то используют термин серотип-LC-HN. Например, термин X-LC-HN означает полипептид LC-HN из BoNT/X. Считают, что полипептид LC-HN соответствует приблизительно аминокислотам 1-892 из BoNT/X. Граница домена может варьировать в пределах до приблизительно 25 аминокислот. Например, полипептид LC-HN может соответствовать приблизительно аминокислотам 1-917 или 1-867 в BoNT/X. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид LC-HN может соответствовать аминокислотам 1-893, 1-894, 1-895, 1-896, 1-897, 1-898, 1-899, 1-900, 1-901, 1-902, 1-892, 1-891, 1-890, 1-889, 1-888, 1-887, 1-886, 1-885, 1-884 или 1-883 в BoNT/X.As used herein, the term LC-H N refers to a BoNT polypeptide containing a protease domain, a linker region and a translocation domain. If LC-H N from a particular BoNT serotype is mentioned, then the term serotype-LC-HN is used. For example, the term X-LC-H N means the LC-H N polypeptide from BoNT/X. The LC-H N polypeptide is believed to correspond approximately to amino acids 1-892 from BoNT/X. The domain boundary can vary up to about 25 amino acids. For example, an LC-H N polypeptide may correspond approximately to amino acids 1-917 or 1-867 in BoNT/X. In some embodiments, the LC-H N polypeptide may correspond to amino acids 1-893, 1-894, 1-895, 1-896, 1-897, 1-898, 1-899, 1-900, 1-901, 1-902, 1-892, 1-891, 1-890, 1-889, 1-888, 1-887, 1-886, 1-885, 1-884 or 1-883 in BoNT/X.

Используемый в настоящем документе термин связывающий рецептор домен нейротоксина Clostridial botulinum (BoNT) является синонимичным термину домен HC и означает любой домен связывания с рецептором встречающегося в природе BoNT, который может осуществлять стадию связывания с клеткой в процессе интоксикации, в том числе, например, связывание BoNT с BoNTспецифической рецепторной системой, расположенной на поверхности плазматической мембраны целевой клетки. Некоторые аспекты настоящего раскрытия относятся к доменам связывания с рецептором модифицированного BoNT из серотипа X (BoNT/X). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления домен связывания с рецептором модифицированного BoNT/X содержит аминокислотные замены в положении, соответствующем С1240 в BoNT/X (SEQ ID NO: 1). Считают, что домен связывания с рецептором или HC соответствует приблизительно аминокислотам 893-1306 из BoNT/X. Граница домена может варьировать в пределах до приблизительно 25 аминокислот. Например, домен связывания с рецептором или HC может соответствовать аминокислотам 868-1306 или 918-1306. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления домен связывания с рецептором или HC может соответствовать аминокислотам 893-1306, 894-1306, 895-1306, 896-1306, 897-1306, 898-1306, 899-1306, 900-1306, 901-1306, 902-1306, 892-1306, 891-1306, 890-1306, 889-1306, 888-1306, 887-1306, 886-1306, 885-1306, 884-1306 или 883-1306 в BoNT/X.As used herein, the term Clostridial botulinum neurotoxin (BoNT) receptor-binding domain is synonymous with the term HC domain and refers to any naturally occurring BoNT receptor-binding domain that can perform a cell-binding step during intoxication, including, for example, binding BoNT with a BoNT-specific receptor system located on the surface of the plasma membrane of the target cell. Some aspects of the present disclosure relate to modified BoNT receptor binding domains from serotype X (BoNT/X). In some embodiments, the modified BoNT/X receptor binding domain contains amino acid substitutions at the position corresponding to C1240 in BoNT/X (SEQ ID NO: 1). The receptor or HC binding domain is considered to correspond approximately to amino acids 893-1306 of BoNT/X. The domain boundary can vary up to about 25 amino acids. For example, the receptor or HC binding domain may correspond to amino acids 868-1306 or 918-1306. In some embodiments, the receptor or HC binding domain may correspond to amino acids 893-1306, 894-1306, 895-1306, 896-1306, 897-1306, 898-1306, 899-1306, 900-1306, 901-1306 , 902-1306, 892-1306, 891-1306, 890-1306, 889-1306, 888-1306, 887-1306, 886-1306, 885-1306, 884-1306 or 883-1306 in BoNT/X.

Термин выделенный означает материал, который не содержит в варьирующей степени компоненты, обычно сопровождающие его в его нативном состоянии. Термин выделять означает степень выделения из оригинального источника или окружения, например из клетки, или из фланкирующей ДНК, или из природного источника ДНК. Термин очищенный применяют в отношении вещества, такого как полипептид, которое является практически чистым в отношении других компонентов препарата (например, других полипептидов). Он может относиться к полипептиду, который является по меньшей мере приблизительно на 50, 60, 70 или 75%, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 85%, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на приблизительно 95% чистым в отношении других компонентов. Термины практически чистый или по сути чистый, в отношении полипептида, относится к препарату, который содержит меньше чем приблизительно 20%, более предпочтительно меньше чем приблизительно 15, 10, 8, 7%, наиболее предпочтительно меньше чем приблизительно 5, 4, 3, 2, 1 или менее чем 1% одного или нескольких другихThe term isolated means material that does not contain, to varying degrees, the components that normally accompany it in its native state. The term isolate means the degree of isolation from the original source or environment, such as from a cell, or from flanking DNA, or from a natural source of DNA. The term "purified" is used to refer to a substance, such as a polypeptide, that is substantially pure in relation to other components of the formulation (eg, other polypeptides). It may refer to a polypeptide that is at least about 50%, 60%, 70%, or 75%, preferably at least about 85%, more preferably at least about 90%, and most preferably at least about 95% pure in in relation to other components. The terms substantially pure or substantially pure, in relation to a polypeptide, refers to a formulation that contains less than about 20%, more preferably less than about 15, 10, 8, 7%, most preferably less than about 5, 4, 3, 2 , 1 or less than 1% of one or more others

- 14 041568 компонентов (например, других полипептидов или клеточных компонентов).- 14 041568 components (eg other polypeptides or cellular components).

Термин мутация по типу замены, без упоминания конкретной аминокислоты, может включать в себя любую аминокислоту, отличную от остатка дикого типа, обычно встречающегося в этом положении. Такие замены могут быть заменены неполярными (гидрофобными) аминокислотами, такими как глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин, метионин, фенилаланин, триптофан и пролин. Замены могут быть заменены полярными (гидрофильными) аминокислотами, такими как серин, треонин, цистеин, тирозин, аспарагин и глутамин. Замены могут быть заменены электрически заряженными аминокислотами, например отрицательно электрически заряженными аминокислотами, такими как аспарагиновая кислота и глутаминовая кислота, и положительно электрически заряженными аминокислотами, такими как ли зин, аргинин и гистидин.The term substitution mutation, without reference to a specific amino acid, can include any amino acid other than the wild-type residue normally found at that position. Such substitutions may be replaced by non-polar (hydrophobic) amino acids such as glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, methionine, phenylalanine, tryptophan, and proline. Substitutions can be replaced by polar (hydrophilic) amino acids such as serine, threonine, cysteine, tyrosine, asparagine, and glutamine. The substitutions can be replaced by electrically charged amino acids, for example negatively electrically charged amino acids such as aspartic acid and glutamic acid, and positively electrically charged amino acids such as lysine, arginine and histidine.

Мутации по типу замены, описываемые в настоящем документе, как правило, будут заменены дру гим встречающимся в природе аминокислотным остатком, но в некоторых случаях не встречающиеся в природе аминокислотные остатки также могут быть заменены. Неприродные аминокислоты в качестве используемого в настоящем документе термина представляют собой непротеиногенные (т.е. не кодирующие белок) аминокислоты, которые либо имеют природное происхождение, либо синтезированы химическим путем. Примеры включают в себя, без ограничения, β-аминокислоты (β3 и β2), гомоаминокислоты, производные пролина и пировиноградной кислоты, производные 3-замещенного аланина, производные глицина, производные замещенного по кольцу фенилаланина и тирозина, аминокислоты с ли нейным ядром, диаминокислоты, D-аминокислоты и N-метиламинокислоты. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аминокислота может быть замещенной или незамещенной. Замещенная аминокислота или заместитель могут быть галогенированной ароматической или алифатической аминокислотой, галогенированной алифатической или ароматической модификацией в гидрофобной боковой цепи или алифатической или ароматической модификацией.The substitution mutations described herein will generally be replaced by another naturally occurring amino acid residue, but in some cases non-naturally occurring amino acid residues may also be substituted. Non-natural amino acids, as used herein, are non-proteinogenic (ie, non-coding for protein) amino acids that are either naturally occurring or chemically synthesized. Examples include, without limitation, β-amino acids (β3 and β2), homoamino acids, proline and pyruvic acid derivatives, 3-substituted alanine derivatives, glycine derivatives, ring-substituted phenylalanine and tyrosine derivatives, linear amino acids, diamino acids, D-amino acids and N-methylamino acids. In accordance with some embodiments, the amino acid may be substituted or unsubstituted. The substituted amino acid or substituent may be a halogenated aromatic or aliphatic amino acid, a halogenated aliphatic or aromatic modification in a hydrophobic side chain, or an aliphatic or aromatic modification.

Термин процент идентичности двух аминокислотных последовательностей определяют с использованием алгоритма Karlin and Altschul Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87:2264-68, 1990, модифицированного, как в Karlin and Altschul Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:5873-77, 1993. Такой алгоритм включен в программы NBLAST и XBLAST (версии 2.0) Altschul, et al. J. Mol. Biol. 215:403-10, 1990. Поиски белков BLAST могут быть выполнены с программой XBLAST, балл = 50, длина слова = 3, для получения аминокислотных последовательностей, гомологичных представляющим интерес белковым молекулам. Если имеются гэпы между двумя последовательностями, может быть использована Gapped BLAST, как описано в Altschul et al., Nucleic Acids Res. 25(17):3389-3402, 1997. При использовании программ BLAST и Gapped BLAST могут быть использованы параметры по умолчанию соответствующих программ (например, XBLAST и NBLAST).The term percent identity between two amino acid sequences is determined using the algorithm of Karlin and Altschul Proc. Natl. Acad. sci. USA, 87:2264-68, 1990, modified as in Karlin and Altschul Proc. Natl. Acad. sci. USA, 90:5873-77, 1993. Such an algorithm is included in the NBLAST and XBLAST programs (version 2.0) Altschul, et al. J. Mol. Biol. 215:403-10, 1990. BLAST protein searches can be performed with the XBLAST program, score=50, wordlength=3, to obtain amino acid sequences homologous to protein molecules of interest. If there are gaps between the two sequences, Gapped BLAST can be used as described in Altschul et al., Nucleic Acids Res. 25(17):3389-3402, 1997. When using the BLAST and Gapped BLAST programs, the default parameters of the respective programs (eg, XBLAST and NBLAST) can be used.

Следовательно, в некоторых аспектах настоящего раскрытия представлены выделенные полипеп тиды BoNT. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT является полипептидом BoNT/X полной длины. В соответствии с некоторыми вариантами осуществле ния выделенный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT/X содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 1. Например, выделенный полипептид BoNT может содержать аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 1. В со ответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99,5 или 100% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под SEQ ID NO: 1.Therefore, in some aspects of the present disclosure, isolated BoNT polypeptides are provided. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide is a full length BoNT/X polypeptide. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide contains the amino acid sequence under SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the isolated BoNT/X polypeptide contains an amino acid sequence that shares at least 85% identity with SEQ ID NO: 1. For example, an isolated BoNT polypeptide may contain an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least at least 99% or at least 99.5% identity to SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that is characterized by 8 5, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.5 or 100% identical to SEQ ID NO: 1. According to some in embodiments, the isolated BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT представляет собой полипептид X-LC-HN. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 2. Например, выделенный полипептид BoNT может содержать аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT содержит аминокислотную последователь- 15 041568 ность, которая характеризуется 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99,5 или 100% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под SEQ ID NO: 2.In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide is an X-LC-H N polypeptide. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that shares at least 85% identity with SEQ ID NO: 2. For example, , an isolated BoNT polypeptide may contain an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% or at least 99.5% identity with respect to SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that characterizes 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.5, or 100% identical to SEQ ID NO: 2. According to In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT представляет собой полипептид X-LC. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 3. Например, выделенный полипептид BoNT может содержать аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99,5 или 100% идентичностью по отношению к SEQ ID NO: 3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под SEQ ID NO: 3.In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide is an X-LC polypeptide. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide contains the amino acid sequence under SEQ ID NO: 3. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that shares at least 85% identity with SEQ ID NO: 3. For example, , an isolated BoNT polypeptide may contain an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% or at least 99.5% identity with respect to SEQ ID NO: 3. In some embodiments, the isolated BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that is characterized by 85.8 6, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.5, or 100% identical to SEQ ID NO: 3. In accordance with some embodiments the isolated BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3.

Полипептид X-LC может быть введен отдельно в клетки, где желательно расщепление субстрата BoNT (например, белка SNARE) для исследовательской или терапевтической цели, любыми известными в уровне техники методиками экспрессии экзогенного белка, например трансфекцией кодирующей LC последовательности непосредственно в клетки, с помощью лентивирусных векторов, с помощью AAV векторов или слияния X-LC с проникающими в клетку пептидами.An X-LC polypeptide can be introduced alone into cells where cleavage of a BoNT substrate (e.g., SNARE protein) is desired for research or therapeutic purposes, by any of the exogenous protein expression techniques known in the art, for example, transfection of an LC-coding sequence directly into cells, using lentiviral vectors, using AAV vectors, or X-LC fusion with cell-penetrating peptides.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептиды BoNT в соответствии с настоящим раскрытием представляют собой BoNT/X полной длины, содержащий протеазный домен (LC), линкерный участок, домен транслокации (HN) и домен связывания с рецептором (HC), при этом линкерный участок располагается между протеазным доменом и доменом транслокации. Подобно другим BoNT BoNT/X изначально продуцируется как один полипептид и активируется путем расщепления линкерного участка между LC и HN либо бактериальными протеазами, либо протеазами хозяина. Этот процесс известен как активация и необходим для активности BoNT/X после расщепления, при этом LC и HN остаются соединенными межцепочечной дисульфидной связью до транслокации LC в цитозоль клеток, где дисульфидная связь восстанавливается для высвобождения LC в цитозоль. BoNT/X содержит два цистеина, которые являются консервативными по сравнению с другими BoNT, C423 и С467. Интересно, что BoNT/X также содержит дополнительный цистеин (С461), который является уникальным для BoNT/X. Образование межцепочечной дисульфидной связи (С423-С461 или С423-С467) необходимо для активности BoNT/X.In some embodiments, the BoNT polypeptides of the present disclosure are full length BoNT/X containing a protease domain (LC), a linker region, a translocation domain (H N ), and a receptor binding domain (H C ), wherein the linker the site is located between the protease domain and the translocation domain. Like other BoNTs, BoNT/X is initially produced as a single polypeptide and is activated by cleavage of the linker site between LC and H N by either bacterial proteases or host proteases. This process is known as activation and is required for BoNT/X activity after cleavage, with the LC and H N remaining connected by an interstrand disulfide bond until the LC translocation into the cytosol of the cells, where the disulfide bond is restored to release the LC into the cytosol. BoNT/X contains two cysteines that are conserved compared to other BoNTs, C423 and C467. Interestingly, BoNT/X also contains an additional cysteine (C461) that is unique to BoNT/X. The formation of an interchain disulfide bond (C423-C461 or C423-C467) is required for BoNT/X activity.

В дополнение к цистеинам в линкерном участке домен связывания с рецептором BoNT содержит другой цистеин, С1240, который также может формировать межмолекулярные дисульфидные связи с другими цистеинами в BoNT/X. Эти межмолекулярные дисульфидные связи вызывают агрегацию BoNT/X и дестабилизируют белок (фиг. 4В). Замещение цистеинов, которые не являются необходимыми для активности BoNT/X, могут давать полипептиды BoNT/X с повышенною стабильностью.In addition to the cysteines in the linker region, the BoNT receptor binding domain contains another cysteine, C1240, which can also form intermolecular disulfide bonds with other cysteines in BoNT/X. These intermolecular disulfide bonds cause BoNT/X to aggregate and destabilize the protein (FIG. 4B). Substitution of cysteines that are not essential for BoNT/X activity can produce BoNT/X polypeptides with increased stability.

Следовательно, в некоторых аспектах настоящего раскрытия представлен модифицированный полипептид BoNT/X, содержащий одну или несколько мутаций по типу замены в С461, С467 или С1240, который является более стабильным, чем BoNT/X дикого типа, и обладает сопоставимыми активностями. Цистеины могут быть заменены любыми аминокислотами, которые аннулируют формирование дисульфидных связей. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления цистеины заменяют серином (S) или аланином (А). Возможными комбинациями мутаций по типу замены, которые могут присутствовать в модифицированных BoNT в соответствии с настоящим раскрытием, являются, без ограничения, C461S, С461А, C467S, С467А, C1240S, С1240А, C461S/C1240S, C461A/C1240S, C461S/C1240A,Therefore, in some aspects of the present disclosure, a modified BoNT/X polypeptide containing one or more substitution type mutations in C461, C467, or C1240 is provided that is more stable than wild-type BoNT/X and has comparable activities. The cysteines can be replaced by any amino acid that abolishes the formation of disulfide bonds. In some embodiments, the cysteines are replaced with serine (S) or alanine (A). Possible combinations of substitution mutations that may be present in modified BoNTs according to the present disclosure are, but are not limited to, C461S, C461A, C467S, C467A, C1240S, C1240A, C461S/C1240S, C461A/C1240S, C461S/C1240A,

С467А/С1240А, C467S/C1240S, C467A/C1240S, C467S/C1240A и С467А/С1240А. Знак / указывает на двойные мутации. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный поли пептид BoNT/X в соответствии с настоящим раскрытием содержит аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 4-17. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифициро ванный полипептид BoNT/X содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 4-17, и не имеет аминокис лотную последовательность под SEQ ID NO: 1. Например, модифицированный полипептид BoNT/X может содержать аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 4-17, и не имеет аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 1. ВC467A/C1240A, C467S/C1240S, C467A/C1240S, C467S/C1240A and C467A/C1240A. The / sign indicates double mutations. In some embodiments, the modified BoNT/X polypeptide of the present disclosure comprises the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 4-17. In some embodiments, the modified BoNT/X polypeptide contains an amino acid sequence that shares at least 85% identity with any of SEQ ID NO: 4-17 and does not have an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. For example, a modified BoNT/X polypeptide may contain an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least at least 99% or at least 99.5% identity with respect to any under SEQ ID NO: 4-17, and does not have the amino acid sequence under SEQ ID NO: 1.

- 16 041568 соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT/X содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94,- 16 041568 according to some embodiments, the modified BoNT/X polypeptide contains an amino acid sequence that is characterized by 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94,

95, 96, 97, 98, 99, 99,5 или 100% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 4-17, и не имеет аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT/X состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO:4-17.95, 96, 97, 98, 99, 99.5, or 100% identity to any under SEQ ID NO: 4-17, and does not have the amino acid sequence under SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the modified polypeptide BoNT/X consists of the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs:4-17.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT в соответствии с настоящим раскрытием представляет собой модифицированный полипептид BoNT/X-LC-HN, содержащий мутации по типу замены, описываемые в настоящем документе. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный BoNT/X-LC-HN содержит одну однократную мутацию по типу замены в положении, соответствующем С461 или С467 в SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный BoNT/X-LC-HN содержит одну однократную мутацию по типу замены, соответствующую С461А, C461S, С467А или C467S в SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT/X в соответствии с настоящим раскрытием содержит аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 18-21. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT/X-LC-HN содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 18-21, и не имеет ами нокислотную последовательность под SEQ ID NO: 2. Например, модифицированный полипептид BoNT/X-LC-HN может содержать аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 18-21, и не имеет аминокислотную последователь ность под SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT/X-LC-HN содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99,5 или 100% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 18-21, и не имеет аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный полипептид BoNT/X-LC-HN состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO: 18-21.In some embodiments, the modified BoNT polypeptide of the present disclosure is a modified BoNT/X-LC-H N polypeptide containing the substitution mutations described herein. In some embodiments, the modified BoNT/X-LC-H N contains one single substitution type mutation at the position corresponding to C461 or C467 in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the modified BoNT/X-LC-H N contains one single substitution mutation corresponding to C461A, C461S, C467A, or C467S in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the modified BoNT/X polypeptide of the present disclosure comprises the amino acid sequence of any of SEQ ID NO: 18-21. In some embodiments, the modified BoNT/X-LC-H N polypeptide contains an amino acid sequence that shares at least 85% identity with any of SEQ ID NOs: 18-21 and does not have an amino acid sequence of SEQ ID NOs: 18-21. NO: 2. For example, a modified BoNT/X-LC-H N polypeptide may contain an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97% , at least 98%, at least 99%, or at least 99.5% identity with respect to any under SEQ ID NO: 18-21, and does not have the amino acid sequence under SEQ ID NO: 2. In accordance with in some embodiments, the modified BoNT/X-LC-H N polypeptide contains an amine an acid sequence that is 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.5, or 100% identical to any of SEQ ID NO : 18-21, and does not have the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the modified BoNT/X-LC-H N polypeptide consists of the amino acid sequence of any of SEQ ID NO: 18-21.

Модифицированный полипептид BoNT, содержащий одну или несколько мутаций по типу замены (например, в С461, С467 или С1240), описываемый в настоящем документе, не формирует межмолекулярные дисульфидные связи, которые вызывают агрегацию белка, и поэтому является более стабильным, чем соответствующие ему белки дикого типа. Активность полипептидов BoNT не нарушается мутациями по типу замены в цистеинах. Таким образом, модифицированный BoNT/X может быть более подходящим для терапевтического применения, чем BoNT/X дикого типа, благодаря его повышенной стабильности.A modified BoNT polypeptide containing one or more substitution type mutations (e.g., in C461, C467, or C1240) described herein does not form intermolecular disulfide bonds that cause protein aggregation and is therefore more stable than its corresponding wild-type proteins. type. The activity of BoNT polypeptides is not disturbed by substitution mutations in cysteines. Thus, modified BoNT/X may be more suitable for therapeutic use than wild-type BoNT/X due to its increased stability.

В других аспектах настоящего раскрытия представлены химерные BoNT, содержащие BoNT/X-LC-HN, описываемые в настоящем документе, и домен связывания с рецептором (HC) из другого BoNT. Например, домен связывания с рецептором может быть из любого из BoNT/A, BoNT/B, BoNT/C, BoNT/D, BoNT/E, BoNT/E, BoNT/F и BoNT/G. Таким образом, химерные BoNT, описываемые в настоящем документе, включают в себя BoNT/X-LC-HN-A-HC, BoNT/X-LC-HN-B-HC, BoNT/X-LC-Hn-C-Hc, BoNT/X-LC-Hn-D-Hc, BoNT/X-LC-Hn-E-Hc, BoNT/X-LC-Hn-F-Hc и BoNT/X-LC-HN-G-HC. Следует учитывать, что домен HC любых подтипов семи известных серотипов (например, А, В, С, D, E, F или G) является подходящим для химерного токсина. Упоминание BoNT/A, BoNT/B, BoNT/C, BoNT/D, BoNT/E, BoNT/F или BoNT/G охватывает все подтипы. Например, BoNT/A имеет восемь подтипов, BoNT/A1, BoNT/A2, BoNT/АЗ, BoNT/A4, BoNT/A5, BoNT/A6, BoNT/A7 или BoNT8, a HC любого из этих подтиповIn other aspects of the present disclosure, chimeric BoNTs are provided comprising the BoNT/X-LC-H N described herein and a receptor binding (HC) domain from another BoNT. For example, the receptor binding domain can be any of BoNT/A, BoNT/B, BoNT/C, BoNT/D, BoNT/E, BoNT/E, BoNT/F, and BoNT/G. Thus, the chimeric BoNTs described herein include BoNT/X-LC-H N -AH C , BoNT/X-LC-H N -BH C , BoNT/X-LC-H n -CH c , BoNT/X-LC-H n -DH c , BoNT/X-LC-H n -EH c , BoNT/X-LC-H n -FH c , and BoNT/X-LC-H N -GH C . It should be appreciated that the H C domain of any subtypes of the seven known serotypes (eg, A, B, C, D, E, F or G) is suitable for the chimeric toxin. Reference to BoNT/A, BoNT/B, BoNT/C, BoNT/D, BoNT/E, BoNT/F or BoNT/G covers all subtypes. For example, BoNT/A has eight subtypes, BoNT/A1, BoNT/A2, BoNT/3, BoNT/A4, BoNT/A5, BoNT/A6, BoNT/A7 or BoNT8, and H C of any of these subtypes

BoNT/A является подходящим для применения в химерном BoNT в соответствии с настоящим раскрытием. Подобным образом, HC любого из восьми подтипов BoNT/B, т.е. BoNT/B1, BoNT/B2, BoNT/ВЗ, BoNT/B4, BoNT/B5, BoNT/B6, BoNT/B7 или BoNT/B8, является подходящим для применения в химер ном BoNT в соответствии с настоящим раскрытием.BoNT/A is suitable for use in a chimeric BoNT according to the present disclosure. Similarly, H C of any of the eight BoNT/B subtypes, ie. BoNT/B1, BoNT/B2, BoNT/B3, BoNT/B4, BoNT/B5, BoNT/B6, BoNT/B7 or BoNT/B8 is suitable for use in chimeric BoNT according to the present disclosure.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления представлены BoNT/X- LC-HN-A1-HC (SEQ ID NO: 22), BoNT/X-LC-HN-B1-HC (SEQ ID NO: 23) и BoNT/X-LC-Hn-C1-Hc (SEQ ID NO: 24). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT содержит амино кислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 22-24. Например, химерный полипептид BoNT может содержать аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношениюAccording to some embodiments, BoNT/X-LC-H N -A1-H C (SEQ ID NO: 22), BoNT/X-LC-H N- B1-H C (SEQ ID NO: 23) and BoNT /X-LC-H n -C1-H c (SEQ ID NO: 24). In some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that shares at least 85% identity with any of SEQ ID NOs: 22-24. For example, a chimeric BoNT polypeptide may comprise an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99 % or at least 99.5% identity with respect to

- 17 041568 к любой под SEQ ID NO: 22-24. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется 85, 86, 87, 88,- 17 041568 to any under SEQ ID NO: 22-24. In some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that is characterized by 85, 86, 87, 88,

89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99,5 или 100% идентичностью по отношению к любой под89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.5 or 100% identical to any sub

SEQ ID NO: 22-24. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептидSEQ ID NO: 22-24. In some embodiments, the chimeric polypeptide

BoNT состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO: 22-24.BoNT consists of the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 22-24.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный BoNT в соответствии с настоящим раскрытием включает в себя модифицированный BoNT/X-LC-HN, содержащий мутацию по типу замены в линкерном участке, например, в положении, соответствующем С461 или С467 из SEQ ID NO: 2. Например, BoNT/X-LC-HN в химерном BoNT может содержать мутацию по типу замены, соответствующую С461А, С467А, C461S или C467S в SEQ ID NO: 2. Например, химерный полипептид BoNT в соответствии с настоящим раскрытием может содержать аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 25-30. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 25-30. Например, химерный полипептид BoNT может содержать аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 25-30. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99,5 или 100% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 25-30. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерный полипептид BoNT состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO: 25-30.In some embodiments, a chimeric BoNT according to the present disclosure includes a modified BoNT/X-LC-H N containing a substitution mutation at the linker site, for example, at the position corresponding to C461 or C467 of SEQ ID NO: 2 For example, BoNT/X-LC-H N in a chimeric BoNT may contain a substitution mutation corresponding to C461A, C467A, C461S, or C467S in SEQ ID NO: 2. For example, a chimeric BoNT polypeptide of the present disclosure may contain the amino acid sequence under any of SEQ ID NO: 25-30. In some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide comprises an amino acid sequence that shares at least 85% identity with any of SEQ ID NOs: 25-30. For example, a chimeric BoNT polypeptide may comprise an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99 % or at least 99.5% identity with respect to any under SEQ ID NO: 25-30. In some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide contains an amino acid sequence that is characterized by 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.5, or 100 % identity with respect to any under SEQ ID NO: 25-30. In accordance with some embodiments, the chimeric BoNT polypeptide consists of the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 25-30.

Для создания химерных токсинов, например токсина BoNT/X-LC-HN-A1-HC, фрагмент X-LC-HN, содержащий аминокислоту приблизительно 1-892 (SEQ ID NO: 2), сливают с доменом связывания с рецептором любого из BoNT/A, BoNT/B, BoNT/C, BoNT/D, BoNT/E, BoNT/E, BoNT/F и BoNT/G. Домены связывания с рецептором других BoNT соответствовали аминокислотам приблизительно 860-1291 в BoNT/B1. Следует учитывать, что граница фрагмента X-LC-HN и/или доменов связывания с рецептором может варьировать на 1-25 аминокислот. Например, фрагмент X-LC-HN, который может быть использован для химерного токсина, может содержать аминокислоты 1-917 или 1-867 BoNT/X. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления фрагмент X-LC-HN, который может быть использован для химерного токсина, может содержать аминокислоты 1-893, 1-894, 1-895, 1-896, 1-897, 1-898, 1-899, 1-900, 1901, 1-902, 1-892, 1-891, 1-890, 1-889, 1-888, 1-887, 1-886, 1-885, 1-884 или 1-883 BoNT/X. Подобным образом, домен связывания с рецептором, который может быть использован для химерного токсина, может содержать аминокислоту, соответствующую 885-1291 или 835-1291 BoNT/X. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления домен связывания с рецептором, который может быть использован для химерного токсина, может содержать аминокислоту, соответствующую 860-1291, 861-1291, 862-1291, 863-1291, 864-1291, 865-1291, 866-1291, 867-1291, 868-1291, 869-1291, 870-1291, 860-1291, 859-1291, 858-1291, 857-1291, 856-1291, 855-1291, 854-1291, 853-1291, 852-1291 или 851-1291 BoNT/B. Специалист в данной области сможет идентифицировать домены, которые могут быть использованы для химерного токсина в соответствии с настоящим раскрытием, на основании своих знаний в области гомологии белков, с помощью программного обеспечения выравнивания последовательностей иди без такового. Способы слияния фрагментов являются стандартными рекомбинантными методиками, которые хорошо известны специалисту в данной области.To create chimeric toxins, for example the BoNT/X-LC-H N -A1-H C toxin, an X-LC-H N fragment containing amino acid approximately 1-892 (SEQ ID NO: 2) is fused to the receptor binding domain of any from BoNT/A, BoNT/B, BoNT/C, BoNT/D, BoNT/E, BoNT/E, BoNT/F and BoNT/G. The receptor binding domains of other BoNTs corresponded to amino acids approximately 860-1291 in BoNT/B1. It should be taken into account that the boundary of the X-LC-H N fragment and/or receptor binding domains may vary by 1-25 amino acids. For example, an X-LC-H N fragment that can be used for a chimeric toxin may contain amino acids 1-917 or 1-867 of BoNT/X. In some embodiments, an X-LC-HN fragment that can be used for a chimeric toxin may contain amino acids 1-893, 1-894, 1-895, 1-896, 1-897, 1-898, 1- 899, 1-900, 1901, 1-902, 1-892, 1-891, 1-890, 1-889, 1-888, 1-887, 1-886, 1-885, 1-884 or 1- 883BoNT/X. Similarly, a receptor binding domain that can be used for a chimeric toxin may contain an amino acid corresponding to 885-1291 or 835-1291 BoNT/X. In some embodiments, the receptor binding domain that can be used for the chimeric toxin may comprise an amino acid corresponding to 860-1291, 861-1291, 862-1291, 863-1291, 864-1291, 865-1291, 1291 867-1291 868-1291 869-1291 870-1291 860-1291 859-1291 858-1291 857-1291 856-1291 855-1291 852-1291 or 851-1291 BoNT/B. One skilled in the art will be able to identify domains that can be used for a chimeric toxin according to the present disclosure, based on their knowledge of protein homology, with or without sequence alignment software. Fusion fusion techniques are standard recombinant techniques that are well known to those skilled in the art.

Далее в настоящем документе описываются модифицированные полипептиды BoNT/X, содержащие модифицированный линкерный участок, при этом линкерный участок содержит специфический сайт расщепления протеазой. Используемый в настоящем документе термин специфический сайт расщепления протеазой относится к сайту распознавания и расщепления для специфической протеаза, в отличие от последовательности, которая распознается и расщепляется более чем одной неспецифической протеазой. Такие специфические протеазы включают в себя без ограничения тромбин, TEV, PreScission, фактор Ха, ММР-12, ММР-13, ММР-17, ММР-20, гранзим-В и энтерокиназу. Сайт расщепления специфических протеаз может быть добавлен в линкерный участок полипептида BoNT/X путем вставки или замены имеющихся аминокислот в линкерном участке (например, замены аминокислот 424-460 в полипептиде BoNT/X). Также представлены последовательности специфических сайтов расщепления протеазой: LVPR|GS (тромбин, SEQ ID NO: 50), ENLYFQ|G (TEV, SEQ ID NO: 51), LEVLFQ|GP (PreScission, SEQ ID NO: 52), IEGR| или IDGR| (фактор Ха, SEQ ID NO: 53 или 54), DDDDK| (энтерокиназа, SEQ ID NO: 55) и AHREQIGG| (протеаза SUMO, SEQ ID NO: 56). Знак | указывает, где происходит расщепление.The following describes modified BoNT/X polypeptides containing a modified linker site, wherein the linker site contains a specific protease cleavage site. As used herein, the term specific protease cleavage site refers to a recognition and cleavage site for a specific protease, as opposed to a sequence that is recognized and cleaved by more than one non-specific protease. Such specific proteases include, without limitation, thrombin, TEV, PreScission, factor Xa, MMP-12, MMP-13, MMP-17, MMP-20, granzyme-B, and enterokinase. A specific protease cleavage site can be added to the linker region of the BoNT/X polypeptide by inserting or substituting existing amino acids in the linker region (eg, substitutions of amino acids 424-460 in the BoNT/X polypeptide). The sequences of specific protease cleavage sites are also shown: LVPR|GS (thrombin, SEQ ID NO: 50), ENLYFQ|G (TEV, SEQ ID NO: 51), LEVLFQ|GP (PreScission, SEQ ID NO: 52), IEGR| or IDGR| (factor Xa, SEQ ID NO: 53 or 54), DDDDK| (enterokinase, SEQ ID NO: 55) and AHREQIGG| (SUMO protease, SEQ ID NO: 56). Sign | indicates where splitting occurs.

В других аспектах настоящего раскрытия представлена функциональная характеристика полипептидов BoNT/X. Полипептиды BoNT/X, модифицированные полипептиды BoNT/X и химерные полипептиды BoNT в соответствии с настоящим раскрытием могут связываться с целевыми клетками и прони- 18 041568 кать в них, например в нейроны, и расщеплять свои субстратные белки, например белки SNARE. Используемый в настоящем документе термин белки SNARE относится к рецепторам SNAP (растворимого связанного с NSF белка), которые представляют собой крупное надсемейство белков, состоящих более чем из 60 представителей в клетках дрожжей и млекопитающих. Главная роль белков SNARE заключается в опосредовании слияния везикул, т.е. слияния везикул с их связанными с целевой мембраной компартментами (такими как лизосома). Наиболее изученными белками SNARE являются те, которые обеспечивают стыковку синаптических везикул с пресинаптической мембраной в нейронах, например SNAP-25, VAMP1, VAMP2, VAMP3, VAMP4, VAMP5, VAMP7, VAMP8, синтаксин 1 и Ykt6. Некоторые из этих белков SNARE являются субстратами BoNT. Например, показали, что VAMP1, VAMP2, VAMP3, SNAP-25 и синтаксин 1 расщепляются известными BoNT, например BoNT/A и BoNT/B.In other aspects of the present disclosure, functional characterization of BoNT/X polypeptides is provided. BoNT/X polypeptides, modified BoNT/X polypeptides, and chimeric BoNT polypeptides of the present disclosure can bind to and enter target cells, such as neurons, and cleave their substrate proteins, such as SNARE proteins. As used herein, the term SNARE proteins refers to SNAP (soluble NSF-associated protein) receptors, which are a large superfamily of more than 60 proteins in yeast and mammalian cells. The main role of SNARE proteins is to mediate vesicle fusion, i.e. fusion of vesicles with their target membrane-bound compartments (such as the lysosome). The most studied SNARE proteins are those that mediate docking of synaptic vesicles to the presynaptic membrane in neurons, such as SNAP-25, VAMP1, VAMP2, VAMP3, VAMP4, VAMP5, VAMP7, VAMP8, syntaxin 1, and Ykt6. Some of these SNARE proteins are BoNT substrates. For example, VAMP1, VAMP2, VAMP3, SNAP-25 and syntaxin 1 have been shown to be cleaved by known BoNTs such as BoNT/A and BoNT/B.

В настоящем документе представлены данные, демонстрирующие, что BoNT/X расщепляет белки SNARE, которые являются известными субстратами BoNT. Одним удивительным открытием настоящего изобретения является то, что BoNT/X способен расщеплять некоторые белки SNARE, которые другие BoNT расщеплять не способны, например VAMP4, VAMP5 и Ykt6. VAMP4 широко экспрессируется и, как известно, опосредует везикулярное слияние между сетью транс-Гольджи (TGN) и эндосомами, а также гомотипичное слияние эндосом. Традиционно известно, что BoNT ограничены целевыми SNARE, которые опосредуют экзоцитоз везикул на плазматических мембранах. BoNT/X - это первый BoNT, способный расщеплять SNARE, опосредующий события слияния других типов внутри клеток, в которых отсутствует плазматическая мембрана по определению. VAMP4 также может вносить вклад в асинхронный экзоцитоз синаптических везикул, экзоцитоз ростосом и зависимый от активности объемный эндоцитоз (ADBE) в нейронах. Кроме того, VAMP4 участвует в высвобождении гранул в иммунных клетках. Таким образом, BoNT/X может обладать уникальным потенциалом среди всех BoNT для модуляции воспалительной секреции в иммунных клетках, которая может использоваться терапевтически. VAMP5 в основном экспрессируется в мышцах, и его функция еще не установлена. BoNT/X станет уникальным инструментом для исследования функции VAMP4 и VAMP5. Ykt6 функционирует в эндоплазматическом ретикулуме для транспорта Гольджи. Он также функционирует в ранней/рециклинговой эндосоме в транспорте TGN. Идентификация Ykt6 в качестве субстрата полипептидов BoNT, описываемых в настоящем документе, является важной, поскольку она открывает новое терапевтическое применение для блокирования секреции в широком диапазоне клеток с помощью BoNT.This document presents data demonstrating that BoNT/X cleaves SNARE proteins, which are known substrates of BoNT. One surprising discovery of the present invention is that BoNT/X is able to cleave some SNARE proteins that other BoNTs cannot cleave, such as VAMP4, VAMP5 and Ykt6. VAMP4 is widely expressed and is known to mediate vesicular fusion between the trans-Golgi network (TGN) and endosomes, as well as homotypic fusion of endosomes. Traditionally, BoNTs are known to be limited to targeted SNAREs that mediate vesicle exocytosis on plasma membranes. BoNT/X is the first BoNT capable of cleaving SNARE, which mediates other types of fusion events within cells that by definition lack a plasma membrane. VAMP4 may also contribute to asynchronous synaptic vesicle exocytosis, growthosomal exocytosis, and activity-dependent volumetric endocytosis (ADBE) in neurons. In addition, VAMP4 is involved in the release of granules in immune cells. Thus, BoNT/X may have a unique potential among all BoNTs to modulate inflammatory secretion in immune cells, which can be used therapeutically. VAMP5 is predominantly expressed in muscle and its function has not yet been established. BoNT/X will be a unique tool to investigate the function of VAMP4 and VAMP5. Ykt6 functions in the endoplasmic reticulum for Golgi transport. It also functions in the early/recycling endosome in TGN transport. The identification of Ykt6 as a substrate for the BoNT polypeptides described herein is important as it opens up a new therapeutic application for blocking secretion in a wide range of cells with BoNT.

Другое неожиданное открытие настоящего изоретения заключается в том, что BoNT/X расщепляет белки SNARE по новому сайту, который ранее не был описан. Как показано в примерах и графических материалах настоящего изобретения, BoNT/X расщепляет между аминокислотами R66-S67 в VAMP1, VAMP2 и VAMP3. R66-A67 является новым сайтом расщепления, отличным от установленных целевых сайтов для всех других BoNT (фиг. 2F). Это также единственный сайт расщепления BoNT, расположенный в области, ранее известной как мотив SNARE (фиг. 2F).Another surprising finding of the present invention is that BoNT/X cleaves SNARE proteins at a new site that has not been previously described. As shown in the examples and graphics of the present invention, BoNT/X cleaves between the amino acids R66-S67 in VAMP1, VAMP2 and VAMP3. R66-A67 is a new cleavage site, different from the established target sites for all other BoNTs (FIG. 2F). It is also the only BoNT cleavage site located in the region previously known as the SNARE motif (Fig. 2F).

Следовательно, полипептиды BoNT в соответствии с настоящим раскрытием имеют расширенный профиль целевых клеток и субстратов. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет белок SNARE в клетке. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет белок SNARE, выбранный из группы, состоящей из SNAP-25, VAMP1, VAMP2, VAMP3, VAMP4, VAMP5, Ykt6 и синтаксина 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP1 (SEQ ID NO: 39). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP1 между аминокислотными остатками, соответствующими R66 и А67 в SEQ ID NO: 39. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP2 (SEQ ID NO: 40). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP2 между аминокислотными остатками, соответствующими R66 и А67 в SEQ ID NO: 40. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP3 (SEQ ID NO: 31). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP3 между аминокислотными остатками, соответствующими R66 и А67 в SEQ ID NO: 41. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP4 (SEQ ID NO: 42). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP4 между аминокислотными остатками, соответствующими K87 и S88 в SEQ ID NO: 42. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP5 (SEQ ID NO: 43). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет VAMP5 между аминокислотными остатками, соответствующими R40 и S41 в SEQ ID NO: 43. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет Ykt6 (SEQ ID NO: 44). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT расщепляет Ykt6 между аминокислотными остатками, соответствующими K173 и S174 в SEQ ID NO: 44.Therefore, the BoNT polypeptides of the present disclosure have an enhanced profile of target cells and substrates. In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves the SNARE protein in the cell. In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves a SNARE protein selected from the group consisting of SNAP-25, VAMP1, VAMP2, VAMP3, VAMP4, VAMP5, Ykt6, and syntaxin 1. In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP1 (SEQ ID NO: 39). In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP1 between the amino acid residues corresponding to R66 and A67 in SEQ ID NO: 39. In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP2 (SEQ ID NO: 40). In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP2 between the amino acid residues corresponding to R66 and A67 in SEQ ID NO: 40. In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP3 (SEQ ID NO: 31). In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP3 between the amino acid residues corresponding to R66 and A67 in SEQ ID NO: 41. In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP4 (SEQ ID NO: 42). In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP4 between the amino acid residues corresponding to K87 and S88 in SEQ ID NO: 42. In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP5 (SEQ ID NO: 43). In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves VAMP5 between the amino acid residues corresponding to R40 and S41 in SEQ ID NO: 43. In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves Ykt6 (SEQ ID NO: 44). In some embodiments, the BoNT polypeptide cleaves Ykt6 between the amino acid residues corresponding to K173 and S174 in SEQ ID NO: 44.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT в соответствии с настоящим раскрытием расщепляет белок SNARE в целевой клетке. Используемый в настоящем документе термин целевая клетка означает клетку, которая является встречающейся в природе клеткой, в которую BoNT может проникать или которую может интоксицировать. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления целевая клетка представляет собой секреторную клетку, например, нейрон или секреторIn some embodiments, the BoNT polypeptide of the present disclosure cleaves a SNARE protein in the target cell. As used herein, the term target cell means a cell, which is a naturally occurring cell into which BoNT can enter or which can intoxicate. In some embodiments, the target cell is a secretory cell, such as a neuron or a secretor

- 19 041568 ную иммунную клетку. Примеры нейронов, которые могут быть BoNT целевыми клетками, включают в себя, без ограничения, двигательные нейроны; сенсорные нейроны; автономные нейроны; такие как, например, симпатические нейроны и парасимпатические нейроны; непептидергические нейроны, такие как, например, холинергические нейроны, адренергические нейроны, норадренергические нейроны, серотонергические нейроны, GABA-эргические нейроны и пептидергические нейроны, такие как, например, нейроны субстанции Р, нейроны генетически родственного кальцитонину пептида, нейроны вазоактивного пептида кишечника, нейроны нейропептида Y, нейроны холецистокинина.- 19 041568 new immune cell. Examples of neurons that can be BoNT target cells include, without limitation, motor neurons; sensory neurons; autonomous neurons; such as, for example, sympathetic neurons and parasympathetic neurons; non-peptidergic neurons, such as, for example, cholinergic neurons, adrenergic neurons, noradrenergic neurons, serotonergic neurons, GABAergic neurons, and peptidergic neurons, such as, for example, substance P neurons, calcitonin-related peptide neurons, gut vasoactive peptide neurons, neuropeptide neurons Y, cholecystokinin neurons.

Полипептид BoNT в соответствии с настоящим раскрытием, например BoNT/X или модифицированный полипептид BoNT/X, способен нацеливаться на другие типы секреторных клеток, отличных от нейронов, благодаря совей способности расщеплять VAMP4 или Ykt6. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления секреторной клеткой, на которую нацеливается полипептид BoNT, является секреторная иммунная клетка. Используемый в настоящем документе термин секреторная иммунная клетка относится к иммунным клеткам, которые секретируют цитокины, хемокины или антитела. Такие секреторные иммунные клетки могут быть врожденными иммунными клетками, в том числе, без ограничения, натуральными клетками-киллерами, тучными клетками, эозинофилами, базофилами, макрофагами, нейтрофилами и дендритными клетками. На секреторные иммунные клетки, которые секретируют антитела (например, белые клетки крови), также могут нацеливаться полипептиды BoNT в соответствии с настоящим раскрытием. Неограничивающие примеры секретирующих антитела клеток включают в себя, без ограничения, В-клетки плазмы, плазмоциты, плазмациты и эффекторные В-клетки. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления целевая клетка представляет собой культивируемую клетку, например культивируемый нейрон или культивируемую секреторную иммунную клетку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления целевая клетка находится in vivo. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления целевая клетка является клеткой млекопитающего. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления млекопитающее представляет собой человека. В соответствии с вариантами осуществления млекопитающее представляет собой грызуна, например мышь или крысу.A BoNT polypeptide of the present disclosure, such as BoNT/X or a modified BoNT/X polypeptide, is able to target secretory cell types other than neurons due to its ability to cleave VAMP4 or Ykt6. In some embodiments, the secretory cell targeted by the BoNT polypeptide is a secretory immune cell. As used herein, the term secretory immune cell refers to immune cells that secrete cytokines, chemokines, or antibodies. Such secretory immune cells can be innate immune cells, including, but not limited to, natural killer cells, mast cells, eosinophils, basophils, macrophages, neutrophils, and dendritic cells. Secretory immune cells that secrete antibodies (eg, white blood cells) can also be targeted with BoNT polypeptides according to the present disclosure. Non-limiting examples of antibody-secreting cells include, without limitation, plasma B cells, plasma cells, plasma cells, and effector B cells. In some embodiments, the target cell is a cultured cell, such as a cultured neuron or a cultured secretory immune cell. In accordance with some embodiments, the target cell is in vivo. In accordance with some embodiments, the target cell is a mammalian cell. In some embodiments, the mammal is a human. According to embodiments, the mammal is a rodent, such as a mouse or a rat.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT подавляет нейрональную активность. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT модулирует иммунный ответ. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT индуцирует атрофический паралич. Термин атрофический паралич относится к клиническому проявлению, характеризующемуся слабостью или параличом и пониженным мышечным тонусом без другой очевид ной причины (например, травмы).In accordance with some embodiments, the BoNT polypeptide suppresses neuronal activity. In some embodiments, the BoNT polypeptide modulates an immune response. According to some embodiments, the BoNT polypeptide induces atrophic paralysis. The term atrophic palsy refers to a clinical manifestation characterized by weakness or paralysis and reduced muscle tone without another apparent cause (eg trauma).

В других аспектах настоящего раскрытия представлены модифицированные полипептиды BoNT/X, содержащие неактивный протеазный домен. Такие полипептиды BoNT/X (также называемые в настоящем документе неактивными BoNT/X) могут проникать в целевые клетки, но не могут расщеплять субстратные белки (например, белок SNARE) из-за неактивности протеазного домена. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления неактивный BoNT/X представляет собой фрагмент X-LC-HN, содержащий а) неактивный протеазный домен; b) линкерный участок и с) домен транслокации. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления неактивный BoNT/X представляет собой полипептид BoNT/X полной длины, содержащий а) неактивный протеазный домен; b) линкерный участок; с) домен транслокации и d) домен связывания с рецептором. В соответствии с некоторыми вариантами осуществ ления неактивный протеазный домен содержит одну или несколько мутаций по типу замены в положе нии, соответствующем R360, Y363, Н227, Е228 или Н231 в SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления одна или несколько мутаций по типу замены соответствуют R360A/Y363F,In other aspects of the present disclosure, modified BoNT/X polypeptides containing an inactive protease domain are provided. Such BoNT/X polypeptides (also referred to herein as inactive BoNT/X) can enter target cells but cannot cleave substrate proteins (eg SNARE protein) due to inactive protease domain. According to some embodiments, the inactive BoNT/X is an X-LC-H N fragment containing a) an inactive protease domain; b) a linker site; and c) a translocation domain. In some embodiments, the inactive BoNT/X is a full length BoNT/X polypeptide comprising a) an inactive protease domain; b) linker site; c) a translocation domain; and d) a receptor binding domain. In some embodiments, the inactive protease domain contains one or more substitution type mutations at position corresponding to R360, Y363, H227, E228, or H231 in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, one or more mutations at type of replacement correspond to R360A/Y363F,

H227Y, E228Q или H231Y в SEQ ID NO: 1. Следует учитывать, что неактивный полипептид BoNT/X мо жет содержать любую мутацию(и), которая инактивирует протеазный домен.H227Y, E228Q or H231Y in SEQ ID NO: 1. Note that an inactive BoNT/X polypeptide may contain any mutation(s) that inactivates the protease domain.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления неактивный полипептид BoNT/X содер жит аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 31-38. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления неактивный полипептид BoNT/X содержит аминокислотную последова тельность, которая характеризуется по меньшей мере 85% идентичностью по отношению к любой подIn some embodiments, the inactive BoNT/X polypeptide comprises the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOS: 31-38. In some embodiments, the inactive BoNT/X polypeptide contains an amino acid sequence that shares at least 85% identity with any sub

SEQ ID NO: 31-38. Например, неактивный полипептид BoNT/X может содержать аминокислотную по следовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой подSEQ ID NOs: 31-38. For example, an inactive BoNT/X polypeptide may contain an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90% at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% or at least 99.5% identity with respect to any sub

SEQ ID NO: 31-38. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления неактивный полипептидSEQ ID NO: 31-38. In some embodiments, the inactive polypeptide

BoNT/X содержит аминокислотную последовательность, которая характеризуется 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99,5 или 100% идентичностью по отношению к любой подBoNT/X contains an amino acid sequence that is 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.5, or 100% identical to any under

SEQ ID NO: 31-38. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления неактивный полипептид BoNT/X состоит из аминокислотной последовательности под любым из SEQ ID NO: 31-38.SEQ ID NOs: 31-38. According to some embodiments, the inactive BoNT/X polypeptide consists of the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 31-38.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления неактивный BoNT/X (например, неактивIn accordance with some embodiments, an inactive BoNT/X (e.g., an inactive

- 20 041568 ный X-LC-HN или неактивный BoNT/X полной длины) дополнительно содержит мутации в линкерном участке. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модификация в линкерном участке содержит одну однократную мутацию по типу замены в положении, соответствующем С461 или С467 из SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления однократная мутация по типу замены соответствует С461А, C461S, С467А или C467S в SEQ ID NO: 1. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления неактивный BoNT/X (например, неактивный BoNT/X полной длины) дополнительно содержит модификацию в домене связывания с рецептором. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модификация в домене связывания с рецептором содержит мутацию по типу замены в положении, соответствующем С1240 в SEQ ID NO: 1.- 20 041568 ny X-LC-HN or inactive BoNT/X full length) additionally contains mutations in the linker region. In some embodiments, the modification in the linker region contains one single substitution type mutation at the position corresponding to C461 or C467 of SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the single substitution type mutation corresponds to C461A, C461S, C467A, or C467S in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the inactive BoNT/X (eg, inactive full length BoNT/X) further comprises a modification in the receptor binding domain. In some embodiments, the modification in the receptor binding domain comprises a substitution mutation at the position corresponding to C1240 in SEQ ID NO: 1.

Также предполагается, что модифицированный полипептид BoNT/X, содержащий неактивный протеазный домен, описываемый в настоящем документе, может быть использован в качестве инструмента доставки в целевые клетки (например, нейроны) у людей. Например, модифицированный BoNT/X может быть связан с другими терапевтическими средствами, ковалентно или нековалентно, и действует как нацеливающаяся среда-носитель для доставки терапевтических средств в целевые клетки у людей.It is also contemplated that a modified BoNT/X polypeptide containing an inactive protease domain described herein can be used as a delivery tool to target cells (eg, neurons) in humans. For example, the modified BoNT/X can be linked to other therapeutics, covalently or non-covalently, and acts as a targeting vehicle to deliver the therapeutics to target cells in humans.

Таким образом, другой аспект настоящего раскрытия относится к химерной молекуле полипептида, содержащей первую часть, которая представляет собой неактивный BoNT/X, содержащий одну или несколько мутаций по типу замены, которые инактивируют протеазный домен, связанный со второй частью. Вторая часть молекулы может быть биоактивной молекулой, такой как терапевтическое средство (например, полипептид или отличное от полипептида лекарственное средство). Связывание первой и второй частей молекулы может быть ковалентным (например, в форме белка слияния) или нековалентным. Способы такого связывания известны в уровне техники и могут быть без труда применены специалистом в данной области. Если вторая часть химерной молекулы является полипептидом и химерная молекула имеет форму белка, то обеспечиваются нуклеиновые кислоты и векторы нуклеиновой кислоты, кодирующие такие химерные молекулы.Thus, another aspect of the present disclosure relates to a chimeric polypeptide molecule containing a first moiety, which is an inactive BoNT/X containing one or more substitution type mutations that inactivate the protease domain associated with the second moiety. The second moiety may be a bioactive molecule, such as a therapeutic agent (eg, a polypeptide or non-polypeptide drug). The binding of the first and second moieties may be covalent (eg, in the form of a fusion protein) or non-covalent. Methods for such binding are known in the art and can be easily applied by a person skilled in the art. If the second portion of the chimeric molecule is a polypeptide and the chimeric molecule is in the form of a protein, then nucleic acids and nucleic acid vectors encoding such chimeric molecules are provided.

Также представлены клетки, содержащие нуклеиновые кислоты или векторы нуклеиновой кислоты, и клетки, экспрессирующие такие химерные молекулы. Химерные молекулы в форме белка слияния могут быть экспрессированы и выделены с использованием способов, раскрываемых в настоящем документе.Cells containing nucleic acids or nucleic acid vectors and cells expressing such chimeric molecules are also provided. Chimeric molecules in the form of a fusion protein can be expressed and isolated using the methods disclosed herein.

Модифицированные полипептиды BoNT/X, химерные полипептиды BoNT или химерные молеку лы, содержащие вторую часть, которая является полипептидом в соответствии с настоящим раскрытием (например, без ограничения, полипептидами, содержащими аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 1-38), как правило, будут продуцироваться путем экспрессии рекомбинантных нуклеиновых кислот в соответствующих клетках (например, в Е. coli или клетках насекомых) и выделяться. Нуклеиновые кислоты, кодирующие полипептиды, описываемые в настоящем документе, могут быть получены, и нуклеотидная последовательность нуклеиновых кислот может быть определена любым способом, известным в уровне техники.Modified BoNT/X polypeptides, chimeric BoNT polypeptides, or chimeric molecules containing a second moiety that is a polypeptide according to the present disclosure (e.g., without limitation, polypeptides containing the amino acid sequence of any of SEQ ID NOs: 1-38), as typically will be produced by expression of recombinant nucleic acids in appropriate cells (eg E. coli or insect cells) and isolated. Nucleic acids encoding the polypeptides described herein can be obtained and the nucleotide sequence of the nucleic acids can be determined by any method known in the art.

Кроме того, в настоящем документе представлены выделенные и/или рекомбинантные нуклеиновые кислоты, кодирующие любой из полипептидов BoNT, раскрываемых в настоящем документе. Нуклеиновые кислоты, кодирующие выделенные полипептидные фрагменты в соответствии с настоящим раскрытием, могут представлять собой ДНК или РНК, двунитевую или из одной нити. Согласно некоторым аспектам рассматриваемые нуклеиновые кислоты, кодирующие выделенные полипептидные фрагменты, как далее будет понятно, включают в себя нуклеиновые кислоты, кодирующие полипептиды, которые являются вариантами любого из модифицированных полипептидов BoNT, описываемых в на стоящем документе.Also provided herein are isolated and/or recombinant nucleic acids encoding any of the BoNT polypeptides disclosed herein. Nucleic acids encoding isolated polypeptide fragments according to the present disclosure may be DNA or RNA, double stranded or single stranded. In some aspects, contemplated nucleic acids encoding isolated polypeptide fragments, as will be further understood, include nucleic acids encoding polypeptides that are variants of any of the modified BoNT polypeptides described herein.

Вариантные нуклеотидные последовательности включают в себя последовательности, которые отличаются одной или несколькими нуклеотидными заменами, добавлениями или делециями, такие как аллельные варианты. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления выделенная молекула нуклеиновой кислоты в соответствии с настоящим раскрытием содержат полинуклеотид, кодирующий полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 1-38. В соответствии с некоторыми вариантами осу ществления выделенные молекула нуклеиновой кислоты в соответствии с настоящим раскрытием содержат полинуклеотид, кодирующий полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая характеризуется 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 или 100% идентичностью по отношению к любой под SEQ ID NO: 1-38.Variant nucleotide sequences include sequences that differ by one or more nucleotide substitutions, additions or deletions, such as allelic variants. In some embodiments, an isolated nucleic acid molecule according to the present disclosure comprises a polynucleotide encoding a polypeptide containing an amino acid sequence that is characterized by at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88% at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99%, or at least 99.5% identity with respect to any under SEQ ID NO: 1-38. In some embodiments, isolated nucleic acid molecules according to the present disclosure comprise a polynucleotide encoding a polypeptide containing an amino acid sequence characterized by 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100% identity with respect to any under SEQ ID NO: 1-38.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления нуклеиновая кислота содержится в векторе, таком как вектор экспрессии. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления вектор содержит промотор, функционально связанный с нуклеиновой кислотой.In accordance with some embodiments, the nucleic acid is contained in a vector, such as an expression vector. In accordance with some embodiments, the vector contains a promoter operably linked to the nucleic acid.

Ряд промоторов может быть использован для экспрессии полипептидов, описываемых в настоящемA number of promoters can be used to express the polypeptides described herein.

- 21 041568 документе, в том числе без ограничения, промежуточный ранний промотор цитомегаловируса (CMV), вирусный LTR, такой как LTR вируса саркомы Рауса, HIV-LTR, LTR HTLV-1, ранний промотор вируса обезьяны 40 (SV40), промотор Е. coli lac UV5 и промотор вируса простого герпеса tk. Также могут быть использованы регулируемые промоторы. Такие регулируемые промоторы включают в себя промоторы, использующие репрессор lac из Е. coli в качестве модулятора транскрипции для регуляции транскрипции из промоторов несущих оператор lac клеток млекопитающих [Brown, M. et al., Cell, 49:603-612 (1987)], промоторы, использующие тетрациклиновый репрессор (tetR) [Gossen, M., and Bujard, H., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:5547-5551 (1992); Yao, F. et al., Human Gene Therapy, 9:1939-1950 (1998); Shockelt, P., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92:6522-6526 (1995)].- 21 041568 document, including, without limitation, cytomegalovirus (CMV) intermediate early promoter, viral LTR such as Rous sarcoma virus LTR, HIV-LTR, HTLV-1 LTR, simian virus 40 early promoter (SV40), E. coli lac UV5 and herpes simplex virus promoter tk. Regulated promoters may also be used. Such regulated promoters include promoters using the E. coli lac repressor as a transcriptional modulator to regulate transcription from promoters of lac operator-bearing mammalian cells [Brown, M. et al., Cell, 49:603-612 (1987)], promoters using the tetracycline repressor (tetR) [Gossen, M., and Bujard, H., Proc. Natl. Acad. sci. USA 89:5547-5551 (1992); Yao, F. et al., Human Gene Therapy, 9:1939-1950 (1998); Shockelt, P., et al., Proc. Natl. Acad. sci. USA, 92:6522-6526 (1995)].

Другие системы включают в себя FK506 димер, VP16 или р65, использующий астрадиол, RU486, дифенолмурислерон или рапамицин. Индуцибельные системы доступны от Invitrogen, Clontech и Ariad. Могут быть использованы индуцибельные промоторы, которые включают в себя репрессор с опероном. Согласно одному варианту осуществления репрессор lac из Escherichia coli может функционировать как транскрипционный модулятор для регулирования транскрипции из промоторов несущих оператор lac клеток млекопитающих [М. Brown et al., Cell, 49:603-612 (1987)]; Gossen и Bujard (1992) [M. Gossen et al., Natl. Acad. Sci. USA, 89:5547-5551 (1992)] объединили тетрациклиновый репрессор (tetR) с активатором транскрипции (VP 16) для создания белка слияния tetR-активатора транскрипции клеток млекопитающих, tTa (tetR-VP 16), с несущим tetO минимальным промотором, полученным из главного немедленнораннего промотора цитомегаловируса человека (HCMV), с созданием операторной системы tetR-tet для контроля экспрессии генов в клетках млекопитающих. Согласно одному варианту осуществления применяют тетрациклин-индуцибельный переключатель (Yao et al., Human Gene Therapy; Gossen et al., Natl. Acad. Sci. USA, 89:5547-5551 (1992); Shockett et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92:6522-6526 (1995)).Other systems include FK506 dimer, VP16 or p65 using astradiol, RU486, diphenolmurislerone, or rapamycin. Inducible systems are available from Invitrogen, Clontech and Ariad. Can be used inducible promoters that include a repressor with an operon. In one embodiment, the Escherichia coli lac repressor can function as a transcriptional modulator to regulate transcription from promoters of mammalian lac operator-bearing cells [M. Brown et al., Cell, 49:603-612 (1987)]; Gossen and Bujard (1992) [M. Gossen et al., Natl. Acad. sci. USA, 89:5547-5551 (1992)] combined a tetracycline repressor (tetR) with a transcription activator (VP 16) to create a mammalian tetR transcription activator fusion protein, tTa (tetR-VP 16), with a tetO-carrying minimal promoter derived from the major immediate early promoter of human cytomegalovirus (HCMV), with the creation of the tetR-tet operator system to control gene expression in mammalian cells. In one embodiment, a tetracycline-inducible switch is used (Yao et al., Human Gene Therapy; Gossen et al., Natl. Acad. Sci. USA, 89:5547-5551 (1992); Shockett et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92:6522-6526 (1995)).

Кроме того, вектор может содержать, например, некоторое или все из следующего: селектируемый маркерный ген, такой как ген неомицина для отбора стабильных или транзиентных трансфектантов в клетках млекопитающих; энхансерные/промоторные последовательности из немедленно-раннего гена CMV человека для высоких уровней транскрипции; терминация транскрипции и сигналы процессинга РНК из SV40 для стабильности mRNA; начала репликации полиомы SV40 и ColE1 для надлежащей эписомальной репликации; внутренние сайты связывания с рибосомой (IRES), изменчивые сайты множественного клонирования; а также промоторы Т7 и SP6 РНК для in vitro транскрипции смысловой и антисмысловой РНК. Подходящие векторы и способы получения векторов, содержащих трансгены, хорошо известны и доступны в уровне техники.In addition, the vector may contain, for example, some or all of the following: a selectable marker gene, such as a neomycin gene for selection of stable or transient transfectants in mammalian cells; enhancer/promoter sequences from the human CMV immediate-early gene for high levels of transcription; transcription termination and RNA processing signals from SV40 for mRNA stability; initiation of SV40 and ColE1 polyoma replication for proper episomal replication; internal ribosome binding sites (IRES), variable multiple cloning sites; as well as T7 and SP6 RNA promoters for in vitro transcription of sense and antisense RNA. Suitable vectors and methods for producing vectors containing transgenes are well known and available in the art.

Вектор экспрессии, содержащий нуклеиновую кислоту, может быть перенесен в клетку-хозяина традиционными методиками (например, электропорацией, липосомальной трансфекцией и осаждением фосфатом кальция), а затем трансфицированные клетки культивируют традиционными методиками для получения полипептидов, описываемых в настоящем документе. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления экспрессия полипептидов, описываемых в настоящем документе, регулируется конститутивным, индуцибельным или тканеспецифическим промотором.An expression vector containing a nucleic acid can be transferred into a host cell by conventional techniques (eg, electroporation, liposomal transfection, and calcium phosphate precipitation), and then the transfected cells are cultured by conventional techniques to obtain the polypeptides described herein. In some embodiments, the expression of the polypeptides described herein is regulated by a constitutive, inducible, or tissue-specific promoter.

Клетками-хозяевами, применяемыми для экспрессии выделенных полипептидов, описываемых в настоящем документе, могут быть либо бактериальные клетки, такие как Escherichia coli, или предпочтительно эукариотические клетки. В частности, клетки млекопитающих, такие как клетки яичника китайского хомячка (СНО), в сочетании с вектором, таким как элемент главного промотора немедленнораннего гена из цитомегаловируса человека, является эффективной экспрессионной системой для иммуноглобулинов (Foecking et al. (1986), Powerful And Versatile Enhancer-Promoter Unit For Mammalian Expression Vectors, Gene, 45:101-106; Cockett et al. (1990), High Level Expression Of Tissue Inhibitor Of Metalloproteinases In Chinese Hamster Ovary Cells Using Glutamine Synthetase Gene Amplification, Biotechnology, 8:662-667). Ряд систем-хозяев векторов экспрессии может быть использован для экспрессии выделенных полипептидов, описываемых в настоящем документе. Такие экспрессионные системыхозяева представляют среды-носители, с помощью которых кодирующие последовательности выделенных полипептидов, описываемых в настоящем документе, могут быть получены, а затем очищены, а также представляют клетки, которые при трансформации или трансфекции подходящими нуклеотидными кодирующими последовательностями могут экспрессировать выделенные полипептиды, описываемые в настоящем документе in situ. Они включают в себя, без ограничения, микроорганизмы, такие как бактерии (например, Е. coli и В. subtilis), трансформированные векторами экспрессии рекомбинантной бактериофаговой ДНК, плазмидной ДНК или космидной ДНК, содержащими кодирующие последовательности для выделенных полипептидов, описываемых в настоящем документе; дрожжи (например, Saccharomyces pichia), трансформированные рекомбинантными дрожжевыми векторами экспрессии, содержащими последовательности, кодирующие выделенные полипептиды, описываемые в настоящем документе; системы клеток насекомых, инфицированных рекомбинантными вирусными векторами экспрессии (например, бакуловирусными), содержащими последовательности, кодирующие выделенные полипептиды, описываемые в настоящем документе; системы растительных клеток, инфицированные рекомбинантными вирусными векторами экспрессии (например, вируса мозаики цветной капусты (CaMV) и вируса табачной мозаики (TMV) или трансформированные рекомбинантными плазмиднымиThe host cells used to express the isolated polypeptides described herein can be either bacterial cells, such as Escherichia coli, or preferably eukaryotic cells. In particular, mammalian cells such as Chinese hamster ovary (CHO) cells, in combination with a vector such as the immediate early gene major promoter element from human cytomegalovirus, is an efficient expression system for immunoglobulins (Foecking et al. (1986), Powerful And Versatile Cockett et al (1990), High Level Expression Of Tissue Inhibitor Of Metalloproteinases In Chinese Hamster Ovary Cells Using Glutamine Synthetase Gene Amplification, Biotechnology, 8:662- 667). A number of expression vector host systems can be used to express the isolated polypeptides described herein. Such host expression systems provide carrier media by which the coding sequences for the isolated polypeptides described herein can be generated and then purified, as well as cells which, when transformed or transfected with suitable nucleotide coding sequences, can express the isolated polypeptides described in this document in situ. These include, without limitation, microorganisms such as bacteria (eg, E. coli and B. subtilis) transformed with recombinant bacteriophage DNA, plasmid DNA, or cosmid DNA expression vectors containing coding sequences for the isolated polypeptides described herein; yeast (eg, Saccharomyces pichia) transformed with recombinant yeast expression vectors containing sequences encoding the isolated polypeptides described herein; insect cell systems infected with recombinant viral expression vectors (eg, baculovirus) containing sequences encoding the isolated polypeptides described herein; plant cell systems infected with recombinant viral expression vectors (e.g., cauliflower mosaic virus (CaMV) and tobacco mosaic virus (TMV) or transformed with recombinant plasmid

- 22 041568 векторами экспрессии (например, Ti плазмидными), содержащими последовательности, кодирующие выделенные полипептиды, описываемые в настоящем документе; или системы клеток млекопитающих (например, клетки COS, СНО, ВНК, 293, 293Т, 3Т3, лимфатические клетки (см. патент США № 5807715), клетки Per С.6 (клетки сетчатки человека, разработанные Crucell), содержащие рекомбинантные экспрессионные конструкции, содержащие промоторы, полученные из генома клеток млекопитающих (например, металлотионеиновый промотор) или из вирусов млекопитающих (например, поздний промотор аденовируса; промотор 7.5K вируса осповакцины).- 22 041568 expression vectors (eg Ti plasmids) containing sequences encoding the isolated polypeptides described herein; or mammalian cell systems (e.g., COS, CHO, BHK, 293, 293T, 3T3 cells, lymphatic cells (see US Pat. No. 5,807,715), Per C.6 cells (human retinal cells developed by Crucell) containing recombinant expression constructs, containing promoters derived from the genome of mammalian cells (eg, metallothionein promoter) or from mammalian viruses (eg, adenovirus late promoter; vaccinia virus 7.5K promoter).

В бактериальных системах ряд векторов экспрессии может быть успешно подобран в зависимости от применения, предназначенного для полипептидов, подлежащих экспрессии. Например, если требуется получение большого количества такого белка, то для создания фармацевтических композиций полипептидов, описываемых в настоящем документе, могут быть желательны векторы, которые направлены на экспрессию высоких уровней продуктов белков слияния, которые легко очищаются. Такие векторы включают в себя, без ограничения, вектор экспрессии pUR278 E. coli (Ruther et al. (1983), Easy Identification Of cDNA Clones, EMBO J. 2:1791-1794), в котором кодирующая последовательность может быть лигирована индивидуально в вектор в рамке с кодирующей областью lac Z так, что получается белок слияния; векторы pIN (Inouye et al. (1985), Up-Promoter Mutations In The lpp Gene Of Escherichia Coli, Nucleic Acids Res. 13:3101-3110; Van Heeke et al. (1989), Expression Of Human Asparagine Synthetase In Escherichia Coli, J. Biol. Chem. 24:5503-5509) и т.п. Векторы pGEX также могут быть использованы для экспрессии чужеродных полипептидов в качестве белков слияния с глутатино-S-трансферазой (GST). Как правило, такие белки слияния являются растворимыми и могут быть легко очищены из лизированных клеток путем адсорбции и связывания с матричными глутатионагарозными гранулами с последующим элюированием в присутствии свободного глутатиона.In bacterial systems, a number of expression vectors can be successfully selected depending on the application intended for the polypeptides to be expressed. For example, if a large amount of such a protein is required, then vectors that direct the expression of high levels of fusion protein products that are easily purified may be desirable to create pharmaceutical compositions of the polypeptides described herein. Such vectors include, but are not limited to, the E. coli pUR278 expression vector (Ruther et al. (1983), Easy Identification Of cDNA Clones, EMBO J. 2:1791-1794), wherein the coding sequence can be ligated individually into the vector in frame with the lac Z coding region so that a fusion protein is obtained; pIN vectors (Inouye et al. (1985), Up-Promoter Mutations In The lpp Gene Of Escherichia Coli, Nucleic Acids Res. 13:3101-3110; Van Heeke et al. (1989), Expression Of Human Asparagine Synthetase In Escherichia Coli , J. Biol. Chem. 24:5503-5509) and the like. pGEX vectors can also be used to express foreign polypeptides as glutathione S-transferase (GST) fusion proteins. Typically, such fusion proteins are soluble and can be readily purified from lysed cells by adsorption and binding to matrix glutathione garose beads followed by elution in the presence of free glutathione.

Векторы pGEX разработаны с включением сайтов расщепления протеазой тромбином или фактором Ха так, что продукт клонированного целевого гена может быть высвобожден из фрагмента GST. В системе насекомых используют вирус множественного ядерного полиэдроза Autographa californica (AcNPV) в качестве вектора для экспрессии чужеродных генов. Вирус растет в клетках Spodoptera frugiperda. Кодирующая последовательность может быть клонирована индивидуально во второстепенные области (например, ген полигедрина) вируса и помещена под контроль промотора AcNPV (например, полигедринового промотора).The pGEX vectors are designed to include protease thrombin or factor Xa cleavage sites so that the cloned target gene product can be released from the GST fragment. The insect system uses the Autographa californica multiple nuclear polyhedrosis virus (AcNPV) as a vector for foreign gene expression. The virus grows in the cells of Spodoptera frugiperda. The coding sequence can be cloned individually into minor regions (eg the polyhedrin gene) of the virus and placed under the control of an AcNPV promoter (eg the polyhedrin promoter).

В клетках-хозяевах млекопитающих может быть использован ряд основанных на вирусе экспрессионных систем. В случаях применения аденовируса в качестве вектора экспрессии представляющая интерес кодирующая последовательность может быть лигирована в комплекс контроля транскрипции/трансляции аденовируса, например поздний промотор и трехкомпонентная лидерная последовательность. Этот химерный ген затем может быть вставлен в геном аденовируса с помощью in vitro или in vivo рекомбинации. Вставка во второстепенную область вирусного генома (например, область Е1 или Е3) даст в результате рекомбинантный вирус, который является жизнеспособным и способным экспрессировать молекулу иммуноглобулина в инфицированных хозяевах (см., например, Logan et al. (1984), Adenovirus Tripartite Leader Sequence Enhances Translation Of mRNAs Late After Infection, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:3655-3659). Специфические сигналы инициации также могут быть необходимы для эффективной трансляции вставленных кодирующих антитела последовательностей. Эти сигналы включают в себя ATG инициирующий кодон и соседние последовательности. Кроме того, инициирующий кодон должен быть в фазе с рамкой считывания желательной кодирующей последовательности для обеспечения трансляции всей вставки. Эти экзогенные сигналы трансляционного контроля и инициирующие кодоны могут быть разного происхождения, как природными, так и синтетическими.A number of virus-based expression systems can be used in mammalian host cells. In cases where an adenovirus is used as an expression vector, the coding sequence of interest can be ligated into an adenovirus transcription/translation control complex, eg a late promoter and a three-component leader sequence. This chimeric gene can then be inserted into the adenovirus genome by in vitro or in vivo recombination. Insertion into a minor region of the viral genome (eg, the E1 or E3 region) will result in a recombinant virus that is viable and capable of expressing the immunoglobulin molecule in infected hosts (see, for example, Logan et al. (1984), Adenovirus Tripartite Leader Sequence Enhances Translation Of mRNAs Late After Infection, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:3655-3659). Specific initiation signals may also be required for efficient translation of inserted antibody coding sequences. These signals include the ATG start codon and neighboring sequences. In addition, the start codon must be in-frame with the desired coding sequence to ensure translation of the entire insert. These exogenous translational control signals and initiation codons can be of various origins, both natural and synthetic.

Эффективность экспрессии может быть усилена путем включения подходящих транскрипционных энхансерных элементов, терминаторов транскрипции и т.п. (см. Bitter et al. (1987), Expression And Secretion Vectors For Yeast, Methods in Enzymol. 153:516-544). Кроме того, может быть выбран штамм клетки-хозяина, который модулирует экспрессию вставленных последовательностей или модифицирует и процессирует генный продукт определенным желаемым образом. Такие модификации (например, гликозилирование) и процессирование (например, расщепление) белковых продуктов могут быть важны для функции белка. Например, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептиды, описываемые в настоящем документе, могут быть экспрессированы как один генный продукт (например, как одна полипептидная цепь, т.е. как полипротеиновый предшественник), требующий протеолитического расщепления нативными или рекомбинантными клеточными механизмами для формирования отдельных полипептидов, описываемых в настоящем документе.Expression efficiency can be enhanced by the inclusion of suitable transcriptional enhancer elements, transcription terminators, and the like. (See Bitter et al. (1987), Expression And Secretion Vectors For Yeast, Methods in Enzymol. 153:516-544). In addition, a host cell strain can be selected that modulates the expression of the inserted sequences, or modifies and processes the gene product in a particular desired manner. Such modifications (eg, glycosylation) and processing (eg, cleavage) of protein products may be important for protein function. For example, in some embodiments, the polypeptides described herein may be expressed as a single gene product (e.g., as a single polypeptide chain, i.e., as a polyprotein precursor) requiring proteolytic cleavage by native or recombinant cellular machinery to form separate the polypeptides described herein.

Настоящее раскрытие, таким образом, охватывает конструирование последовательности нуклеиновой кислоты для кодирования молекулы полипротеинового предшественника, содержащей полипептиды, описываемые в настоящем документе, которая включает в себя кодирующие последовательности, способные управлять посттрансляционным расщеплением указанного полипротеинового предшественника. Посттрансляционное расщепление полипротеинового предшественника дает в результате полипептиды, описываемые в настоящем документе. Посттрансляционное расщепление молекулы предшественника, содержащей полипептиды, описываемые в настоящем документе, может происходить in vivo (т.е. в клет- 23 041568 ке-хозяине с помощью нативных или рекомбинантных клеточных систем/механизмов, например, фуриновое расщепление по соответствующему сайту) или может происходить in vitro (например, инкубация указанной полипептидной цепи в композиции, содержащей протеазы или пептидазы известной активности, и/или в композиции, содержащей условия или реагенты, которые, как известно, способствуют желаемому протеолитическому действию).The present disclosure thus encompasses the construction of a nucleic acid sequence for encoding a polyprotein precursor molecule comprising the polypeptides described herein, which includes coding sequences capable of directing post-translational cleavage of said polyprotein precursor. Post-translational cleavage of the polyprotein precursor results in the polypeptides described herein. Post-translational cleavage of a precursor molecule containing the polypeptides described herein may occur in vivo (i.e., in the host cell by native or recombinant cellular systems/mechanisms, e.g., furin cleavage at the appropriate site) or may occur in vitro (eg, incubation of said polypeptide chain in a composition containing proteases or peptidases of known activity, and/or in a composition containing conditions or reagents known to promote the desired proteolytic effect).

Очистка и модификация рекомбинантных белков хорошо известны в уровне техники, так что разработка полипротеинового предшественника может предусматривать ряд вариантов осуществления, без труда определяемых специалистом-практиком. Любые известные протеазы или пептидазы, известные в уровне техники, могут быть использованы для описанных модификаций молекулы предшественника, например тромбин или фактор Ха (Nagai et al. (1985), Oxygen Binding Properties Of Human Mutant Hemoglobins Synthesized In Escherichia Coli, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 82:7252-7255, and reviewed in Jenny et al. (2003), A Critical Review Of The Methods For Cleavage Of Fusion Proteins With Thrombin And Factor Xa, Protein Expr. Purif. 31:1-11, каждая из которых включена в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте)), энтерокиназа (Collins-Racie et al. (1995), Production Of Recombinant Bovine Enterokinase Catalytic Subunit In Escherichia Coli Using The Novel Secretory Fusion Partner DsbA, Biotechnology, 13:982-987, тем самым включенная в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте)), фурин и AcTEV (Parks et al. (1994), Release Of Proteins And Peptides From Fusion Proteins Using A Recombinant Plant Virus Proteinase, Anal. Biochem. 216:413-417, тем самым включенная в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте)), а также протеаза С3 вируса ящура.Purification and modification of recombinant proteins are well known in the art, so that the development of a polyprotein precursor may involve a number of options for implementation, not easily determined by the practitioner. Any known protease or peptidases known in the art can be used for the described modifications of the precursor molecule, for example thrombin or factor Xa (Nagai et al. (1985), Oxygen Binding Properties Of Human Mutant Hemoglobins Synthesized In Escherichia Coli, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 82:7252-7255, and reviewed in Jenny et al. (2003), A Critical Review Of The Methods For Cleavage Of Fusion Proteins With Thrombin And Factor Xa, Protein Expr. Purif. 31:1-11 , each of which is incorporated herein by reference in its entirety)), enterokinase (Collins-Racie et al. (1995), Production Of Recombinant Bovine Enterokinase Catalytic Subunit In Escherichia Coli Using The Novel Secretory Fusion Partner DsbA, Biotechnology, 13 :982-987, hereby incorporated by reference in its entirety)), furin, and AcTEV (Parks et al. (1994), Release Of Proteins And Peptides From Fusion Proteins Using A Recombinant Plant Virus Proteinase, A nal. Biochem. 216:413-417, hereby incorporated herein by reference in its entirety)), as well as FMDV protease C3.

Разные клетки-хозяева обладают характерными и специфическими механизмами для посттрансляционного процессирования и модификации белков и генных продуктов. Подходящие клеточные линии или системы хозяев могут быть выбраны для обеспечения корректной модификации и процессирования экспрессируемого чужеродного белка. С этой целью могут быть использованы эукариотические клеткихозяева, которые обладают клеточным механизмом для правильного процессирования первичного транскрипта, гликозилирования и фосфорилирования генного продукта. Такие клетки-хозяева млекопитающих включают в себя без ограничения СНО, VERY, BHK, HeLa, COS, MDCK, 293, 293Т, 3Т3, WI38, ВТ483, Hs578T, HTB2, ВТ20 и T47D, CRL7030 и Hs578Bst.Different host cells have characteristic and specific mechanisms for post-translational processing and modification of proteins and gene products. Appropriate cell lines or host systems can be selected to ensure correct modification and processing of the expressed foreign protein. For this purpose, eukaryotic host cells can be used, which possess the cellular machinery for proper processing of the primary transcript, glycosylation, and phosphorylation of the gene product. Such mammalian host cells include, but are not limited to, CHO, VERY, BHK, HeLa, COS, MDCK, 293, 293T, 3T3, WI38, BT483, Hs578T, HTB2, BT20 and T47D, CRL7030 and Hs578Bst.

Для длительного продуцирования с высоким выходом рекомбинантных белков предпочтительна стабильная экспрессия. Например, могут быть сконструированы клеточные линии, которые стабильно экспрессируют полипептиды, описываемые в настоящем документе. Вместо использования векторов экспрессии, которые содержат вирусные начала репликации, клетки-хозяева могут быть трансформированы ДНК, контролируемой соответствующими элементами контроля экспрессии (например, промотором, энхансером, последовательностями, терминаторами транскрипции, сайтами полиаденилирования и т.д.), и селектируемым маркером. После введения чужеродной ДНК можно обеспечить рост сконструированных клеток в течение 1-2 суток в обогащенной среде, а затем переключить на селективную среду. Селектируемый маркер в рекомбинантной плазмиде придает устойчивость к отбору и позволяет клеткам стабильно интегрировать плазмиду в свои хромосомы и расти с образованием очагов, которые, в свою очередь, могут быть клонированы и размножены в клеточные линии. Этот способ может преимущественно использоваться для конструирования клеточных линий, которые экспрессируют полипептиды, описываемые в настоящем документе. Такие сконструированные клеточные линии могут быть особенно полезны при скрининге и оценке полипептидов, которые прямо или косвенно взаимодействуют с полипептидами, описываемыми в настоящем документе.For long-term production with high yield of recombinant proteins, stable expression is preferred. For example, cell lines can be engineered that stably express the polypeptides described herein. Instead of using expression vectors that contain viral origins of replication, host cells can be transformed with DNA controlled by appropriate expression control elements (eg, promoter, enhancer, sequences, transcription terminators, polyadenylation sites, etc.) and a selectable marker. After the introduction of foreign DNA, it is possible to ensure the growth of engineered cells for 1-2 days in an enriched medium, and then switch to a selective medium. The selectable marker in the recombinant plasmid confers resistance to selection and allows cells to stably integrate the plasmid into their chromosomes and grow into foci, which in turn can be cloned and propagated into cell lines. This method can advantageously be used to construct cell lines that express the polypeptides described herein. Such engineered cell lines may be particularly useful in screening and evaluating polypeptides that interact directly or indirectly with the polypeptides described herein.

Может быть использован ряд систем отбора, в том числе, без ограничения, гены тимидинкиназы вируса простого герпеса (Wigler et al. (1977), Transfer Of Purified Herpes Virus Thymidine Kinase Gene To Cultured Mouse Cells, Cell, 11:223-232), гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансферазы (Szybalska et al. (1992), Use Of The HPRT Gene And The HAT Selection Technique In DNA-Mediated Transformation Of Mammalian Cells First Steps Toward Developing Hybridoma Techniques And Gene Therapy, Bioessays, 14:495-500) и аденинфосфорибозилтрансферазы (Lowy et al. (1980), Isolation Of Transforming DNA: Cloning The Hamster aprt Gene, Cell, 22:817-823) могут быть использованы в клетках tk-, hgprt- или aprt соответственно, также может быть использована устойчивость к антиметаболитам в качестве основы отбора для следующих генов: dhfir, который обеспечивает устойчивость к метотрексату (Wigler et al. (1980), Transformation Of Mammalian Cells With An Amplifiable Dominant-Acting Gene, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:3567-3570; O'Hare et al. (1981), Transformation Of Mouse Fibroblasts To Methotrexate Resistance By A Recombinant Plasmid Expressing A Prokaryotic Dihydrofolate Reductase, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78:1527-1531); gpt, который обеспечивает устойчивость к микофенольной кислоте (Mulligan et al. (1981), Selection For Animal Cells That Express The Escherichia coli Gene Coding For Xanthine-Guanine Phosphoribosyltransferase, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78:2072-2076); neo, который обеспечивает устойчивость к аминогликозидазе G-418 (Tolstoshev (1993), Gene Therapy, Concepts, Current Trials And Future Directions, Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 32:573-596; Mulligan (1993), The Basic Science Of Gene Therapy, Science, 260:926-932; и Morgan et al. (1993), Human Gene Therapy, Ann. Rev. Biochem. 62:191217), и hygro, который обеспечивает устойчивость к гигромицину (Santerre et al. (1984) Expression Of Prokaryotic Genes For Hygromycin В And G418 Resistance As Dominant-Selection Markers In Mouse LA number of selection systems can be used, including, but not limited to, herpes simplex virus thymidine kinase genes (Wigler et al. (1977), Transfer Of Purified Herpes Virus Thymidine Kinase Gene To Cultured Mouse Cells, Cell, 11:223-232), hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferases (Szybalska et al. (1992), Use Of The HPRT Gene And The HAT Selection Technique In DNA-Mediated Transformation Of Mammalian Cells First Steps Toward Developing Hybridoma Techniques And Gene Therapy, Bioessays, 14:495-500) and adenine phosphoribosyltransferases (Lowy et al. (1980), Isolation Of Transforming DNA: Cloning The Hamster aprt Gene, Cell, 22:817-823) can be used in tk cells-, hgprt- or aprt accordingly, antimetabolite resistance can also be used as a basis for selection for the following genes: dhfir, which confers resistance to methotrexate (Wigler et al. (1980), Transformation Of Mammalian Cells With An Amplifiable Dominant-Acting Gene, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:3567-3570; O'Hare et al. (1981), Transformation Of Mouse Fibroblasts To Methotrexate Resistance By A Recombinant Plasmid Expressing A Prokaryotic Dihydrofolate Reductase, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78: 1527-1531); gpt, which provides resistance to mycophenolic acid (Mulligan et al. (1981), Selection For Animal Cells That Express The Escherichia coli Gene Coding For Xanthine-Guanine Phosphoribosyltransferase, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78:2072-2076) ; neo that confers resistance to aminoglycosidase G-418 (Tolstoshev (1993), Gene Therapy, Concepts, Current Trials And Future Directions, Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 32:573-596; Mulligan (1993), The Basic Science Of Gene Therapy, Science, 260:926-932 and Morgan et al.(1993), Human Gene Therapy, Ann. Rev. Biochem. 62:191217), and hygro, which confers resistance to hygromycin (Santerre et al. ) Expression Of Prokaryotic Genes For Hygromycin B And G418 Resistance As Dominant-Selection Markers In Mouse L

- 24 041568- 24 041568

Cells, Gene 30:147-156). Способы, общеизвестные в области технологии рекомбинантной ДНК и которые могут быть использованы, описаны в Ausubel et al. (eds.), 1993, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, NY; Kriegler, 1990, Gene Transfer and Expression, A Laboratory Manual, Stockton Press, NY; и в Chapters 12 and 13, Dracopoli et al. (eds), 1994, Current Protocols in Human Genetics, John Wiley & Sons, NY.; Colberre-Garapin et al. (1981), A New Dominant Hybrid Selective Marker For Higher Eukaryotic Cells, J. Mol. Biol. 150:1-14.Cells, Gene 30:147-156). Methods well known in the field of recombinant DNA technology and which can be used are described in Ausubel et al. (eds.), 1993, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, NY; Kriegler, 1990, Gene Transfer and Expression, A Laboratory Manual, Stockton Press, NY; and in Chapters 12 and 13, Dracopoli et al. (eds), 1994, Current Protocols in Human Genetics, John Wiley & Sons, NY.; Colberre-Garapin et al. (1981), A New Dominant Hybrid Selective Marker For Higher Eukaryotic Cells, J. Mol. Biol. 150:1-14.

Уровни экспрессии полипептидов, описываемых в настоящем документе, могут быть повышены с помощью амплификации вектора (для обзора см. Bebbington and Hentschel, The use of vectors based on gene amplification for the expression of cloned genes in mammalian cells in DNA cloning, Vol. 3 (Academic Press, New York, 1987). Если маркер в векторной системе, экспрессирующей полипептид, описываемый в настоящем документе, является амплифицируемым, то повышение уровня ингибитора, присутствующего в культуре клетки-хозяина, будет повышать число копий маркерного гена. Поскольку амплифицируемая область ассоциирована с нуклеотидной последовательностью полипептида, описываемого в настоящем документе, или с полипептидом, описываемым в настоящем документе, то продуцирование полипептида также повысится (Crouse et al. (1983), Expression And Amplification Of Engineered Mouse Dihydrofolate Reductase Minigenes, Mol. Cell. Biol. 3:257-266).Expression levels of the polypeptides described herein can be increased by vector amplification (for a review, see Bebbington and Hentschel, The use of vectors based on gene amplification for the expression of cloned genes in mammalian cells in DNA cloning, Vol. 3 ( Academic Press, New York, 1987) If a marker in a vector system expressing a polypeptide described herein is amplifiable, then increasing the level of inhibitor present in the host cell culture will increase the copy number of the marker gene. nucleotide sequence of a polypeptide as described herein or with a polypeptide as described herein, then production of the polypeptide will also be increased (Crouse et al. (1983), Expression And Amplification Of Engineered Mouse Dihydrofolate Reductase Minigenes, Mol. Cell. Biol. 3: 257-266).

После того как полипептид, описываемый в настоящем документе, был рекомбинантно экспрессирован, его можно очистить любым способом, известным в уровне техники для очистки полипептидов, полипротеинов или антител (например, аналогично схемам очистки антител на основе антигенной селективности), например, с помощью хроматографии (например, ионообменной, аффинной, особенно с помощью аффинности в отношении специфического антигена (необязательно после отбора белка А, если полипептид содержит Fc домен (или его часть)) и колоночной хроматографии с распределением по размерам), центрифугирования, дифференциальной растворимости или с помощью любой другой стандартной методики для очистки полипептидов или антител. Другие аспекты настоящего раскрытия относятся к клетке, содержащей нуклеиновую кислоту, описываемую в настоящем документе, или вектор, описываемый в настоящем документе.Once a polypeptide described herein has been recombinantly expressed, it can be purified by any method known in the art for the purification of polypeptides, polyproteins, or antibodies (e.g., similar to antigen selectivity-based antibody purification schemes), e.g., by chromatography ( for example, ion exchange, affinity, especially by affinity for a specific antigen (optionally after selection of protein A if the polypeptide contains an Fc domain (or part thereof)) and column chromatography with size distribution), centrifugation, differential solubility, or using any other standard procedure for the purification of polypeptides or antibodies. Other aspects of the present disclosure relate to a cell containing the nucleic acid described herein, or the vector described herein.

Клетка может быть прокариотической или эукариотической клеткой. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка является клеткой млекопитающего. В настоящем документе описываются типичные виды клеток. Другие аспекты настоящего раскрытия относятся к клетке, экспрессирующей модифицированные полипептиды BoNT, описываемые в настоящем документе. Клетка может быть прокариотической или эукариотической клеткой. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления клетка является клеткой млекопитающего. В настоящем документе описываются типичные виды клеток. Клетка может служить для размножения нуклеиновой кислоты или для экспрессии нуклеиновой кислоты, или как для того, так и для другого. Такие клетки включают в себя, без ограничения, прокариотические клетки, в том числе, без ограничения, штаммы аэробных, микроаэрофильных, капнофильных, факультативных, анаэробных, грамотрицательных и грамположительных бактериальных клеток, таких как клетки, что походят от, например, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacteroides fragilis, Clostridia perfringens, Clostridia difficile, Caulobacter crescentus, Lactococcus lactis, Methylobacterium extorquens, Neisseria meningirulls, Neisseria meningitidis, Pseudomonas fluorescens и Salmonella typhimurium; и эукариотические клетки, в том числе, без ограничения, штаммы дрожжей, такие как, например, те, что происходят от Pichia pastoris, Pichia methanolica, Pichia angusta, Schizosaccharomyces pombe, Saccharomyces cerevisiae и Yarrowia lipolytica; клетки насекомых и клеточные линии, что происходят от насекомых, такие как, например, те, что происходят от Spodoptera frugiperda, Trichoplusia ni, Drosophila melanogaster и Manduca sexta; и клетки млекопитающих и клеточные линии, что происходят от клеток млекопитающих, такие как, например, те, что происходят от мыши, крысы, хомячка, свиньи, крупного рогатого скота, лошади, примата и человека. Клеточные линии могут быть получены из Американской коллекции типовых культур, Европейской коллекции клеточных культур и Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур. Неограничивающие примеры специальных протоколов для отбора, создания и использования соответствующей клеточной линии описаны, например, в INSECT CELL CULTURE ENGINEERING (Mattheus F.A. Goosen et al. eds., Marcel Dekker, 1993); INSECT CELL CULTURES: FUNDAMENTAL AND APPLIED ASPECTS (J.M. Vlak et al. eds., Kluwer Academic Publishers, 1996); Maureen A. Harrison & Ian F. Rae, GENERAL TECHNIQUES OF CELL CULTURE (Cambridge University Press, 1997); CELL AND TISSUE CULTURE: LABORATORY PROCEDURES (Alan Doyle et al eds., John Wiley and Sons, 1998); R. Ian Freshney, CULTURE OF ANIMAL CELLS: A MANUAL OF BASIC TECHNIQUE (Wiley-Liss, 4.sup.th ed. 2000); ANIMAL CELL CULTURE: A PRACTICAL APPROACH (John R.W. Masters ed., Oxford University Press, 3.sup.rd ed. 2000); MOLECULAR CLONING A LABORATORY MANUAL, supra, (2001); BASIC CELL CULTURE: A PRACTICAL APPROACH (John M. Davis, Oxford Press, 2.sup.nd ed. 2002); и CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY, supra, (2004).The cell may be a prokaryotic or eukaryotic cell. In accordance with some embodiments, the cell is a mammalian cell. This document describes typical types of cells. Other aspects of the present disclosure relate to a cell expressing the modified BoNT polypeptides described herein. The cell may be a prokaryotic or eukaryotic cell. In accordance with some embodiments, the cell is a mammalian cell. This document describes typical types of cells. The cell may serve to propagate the nucleic acid, or to express the nucleic acid, or both. Such cells include, without limitation, prokaryotic cells, including, but not limited to, aerobic, microaerophilic, capnophilic, facultative, anaerobic, Gram-negative, and Gram-positive bacterial cell strains, such as those derived from, for example, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacteroides fragilis, Clostridia perfringens, Clostridia difficile, Caulobacter crescentus, Lactococcus lactis, Methylobacterium extorquens, Neisseria meningirulls, Neisseria meningitidis, Pseudomonas fluorescens and Salmonella typhimurium; and eukaryotic cells, including but not limited to yeast strains such as, for example, those derived from Pichia pastoris, Pichia methanolica, Pichia angusta, Schizosaccharomyces pombe, Saccharomyces cerevisiae, and Yarrowia lipolytica; insect cells and cell lines derived from insects, such as, for example, those derived from Spodoptera frugiperda, Trichoplusia ni, Drosophila melanogaster and Manduca sexta; and mammalian cells and cell lines derived from mammalian cells, such as, for example, those derived from mice, rats, hamsters, pigs, cattle, horses, primates, and humans. Cell lines can be obtained from the American Type Culture Collection, the European Cell Culture Collection, and the German Microorganism and Cell Culture Collection. Non-limiting examples of specific protocols for selecting, creating and using an appropriate cell line are described, for example, in INSECT CELL CULTURE ENGINEERING (Mattheus F. A. Goosen et al. eds., Marcel Dekker, 1993); INSECT CELL CULTURES: FUNDAMENTAL AND APPLIED ASPECTS (J.M. Vlak et al. eds., Kluwer Academic Publishers, 1996); Maureen A. Harrison & Ian F. Rae, GENERAL TECHNIQUES OF CELL CULTURE (Cambridge University Press, 1997); CELL AND TISSUE CULTURE: LABORATORY PROCEDURES (Alan Doyle et al eds., John Wiley and Sons, 1998); R. Ian Freshney, CULTURE OF ANIMAL CELLS: A MANUAL OF BASIC TECHNIQUE (Wiley-Liss, 4.sup.th ed. 2000); ANIMAL CELL CULTURE: A PRACTICAL APPROACH (John R.W. Masters ed., Oxford University Press, 3.sup.rd ed. 2000); MOLECULAR CLONING A LABORATORY MANUAL, supra, (2001); BASIC CELL CULTURE: A PRACTICAL APPROACH (John M. Davis, Oxford Press, 2.sup.nd ed. 2002); and CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY, supra, (2004).

Эти протоколы являются рутинными процедурами в пределах объема знаний специалиста в данной области и из приведенного в настоящем документе описания. Другие аспекты настоящего раскрытия относятся к способу получения полипептида, описываемого в настоящем документе, при этом способThese protocols are routine procedures within the scope of knowledge of a person skilled in the art and from the description given herein. Other aspects of the present disclosure relate to a method for producing a polypeptide described herein, wherein the method

- 25 041568 предусматривает получение клетки, описываемой в настоящем документе, и экспрессию нуклеиновой кислоты, описываемой в настоящем документе, в указанной клетке. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способ дополнительно предусматривает выделение и очистку полипептида, описываемого в настоящем документе.- 25 041568 provides for obtaining the cell described herein, and the expression of the nucleic acid described herein in the specified cell. In accordance with some embodiments, the method further comprises isolating and purifying the polypeptide described herein.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления ботулинический нейротоксин может быть получен путем создания и выращивания культур Clostridium botulinum в ферментаторе, а затем сбора и очистки ферментируемой смеси в соответствии с известными процедурами. Все серотипы ботулинического токсина изначально синтезируют в виде неактивных одноцепочечных белков, которые должны быть расщеплены или разорваны протеазами, чтобы стать нейроактивными.In some embodiments, the botulinum neurotoxin can be obtained by creating and growing cultures of Clostridium botulinum in a fermenter and then harvesting and purifying the fermentable mixture according to known procedures. All botulinum toxin serotypes are initially synthesized as inactive single-stranded proteins that must be cleaved or torn apart by proteases to become neuroactive.

Штаммы бактерий, которые производят серотипы А и G ботулинического токсина, обладают эндогенными протеазами, и поэтому серотипы А и G могут быть извлечены из бактериальных культур преимущественно в их активной форме. Напротив, серотипы С, D и Е ботулинического токсина синтезируются непротеолитическими штаммами и поэтому обычно неактивны при извлечении из культуры. Серотипы В и F продуцируются как протеолитическими, так и непротеолитическими штаммами и поэтому могут быть извлечены в активной или неактивной форме. Протеолитические штаммы, которые продуцируют, например, серотип ботулинического токсина типа В, могут расщеплять только часть продуцируемого токсина. В настоящем документе описывается получение полипептидов BoNT/X с использованием этих штаммов.Bacterial strains that produce botulinum toxin serotypes A and G possess endogenous proteases and therefore serotypes A and G can be recovered from bacterial cultures predominantly in their active form. In contrast, botulinum toxin serotypes C, D, and E are synthesized by non-proteolytic strains and are therefore usually inactive when recovered from culture. Serotypes B and F are produced by both proteolytic and non-proteolytic strains and can therefore be recovered in active or inactive form. Proteolytic strains that produce, for example, the botulinum toxin type B serotype can degrade only a portion of the toxin produced. This document describes the production of BoNT/X polypeptides using these strains.

Точное отношение разорванных и неразорванных молекул зависит от продолжительности инкубации и температуры культуры. Поэтому определенный процент препарата, например ботулинического токсина типа В, может быть неактивным. Согласно одному варианту осуществления нейротоксин в соответствии с настоящим раскрытием находится в активном состоянии. Согласно одному варианту осуществления нейротоксин находится в неактивном состоянии. Согласно одному варианту осуществления предполагается комбинация активного и неактивного нейротоксина.The exact ratio of broken and unbroken molecules depends on the duration of incubation and culture temperature. Therefore, a certain percentage of the drug, such as botulinum toxin type B, may be inactive. In one embodiment, the neurotoxin of the present disclosure is in an active state. In one embodiment, the neurotoxin is in an inactive state. In one embodiment, a combination of active and inactive neurotoxin is contemplated.

Один аспект настоящего раскрытия относится к новым способам получения BoNT с помощью in vitro реакции транспептидазы, которая лигирует два нетоксичных фрагмента BoNT. Такие способы предусматривают стадии:One aspect of the present disclosure relates to novel methods for producing BoNT using an in vitro transpeptidase reaction that ligates two non-toxic BoNT fragments. Such methods include the steps:

(i) получение первого фрагмента BoNT, содержащего легкую цепь (LC) и N-терминальный домен тяжелой цепи (HN), при этом первый фрагмент BoNT содержит С-терминальный мотив LPXTGG (SEQ ID NO: 60);(i) obtaining a first BoNT fragment containing a light chain (LC) and an N-terminal heavy chain domain (H N ), wherein the first BoNT fragment contains a C-terminal LPXTGG motif (SEQ ID NO: 60);

(ii) получение второго фрагмента BoNT, содержащего С-терминальный домен тяжелой цепи (НС); при этом второй фрагмент BoNT содержит специфический сайт расщепления протеазой на своем N-конце;(ii) obtaining a second BoNT fragment containing the heavy chain C-terminal domain (H C ); wherein the second BoNT fragment contains a specific protease cleavage site at its N-terminus;

(iii) расщепление второго фрагмента BoNT специфической протеазой, при этом расщепление приводит к получению свободного глицинового остатка на N-конце; и (iv) введение в контакт первого фрагмента BoNT и второго фрагмента BoNT в присутствии транспептидазы, что тем самым лигирует первый фрагмент BoNT и второй фрагмент BoNT с образованием лигированного BoNT.(iii) cleavage of the second BoNT fragment with a specific protease, wherein the cleavage results in a free glycine residue at the N-terminus; and (iv) contacting the first BoNT fragment and the second BoNT fragment in the presence of a transpeptidase, thereby ligating the first BoNT fragment and the second BoNT fragment to form a ligated BoNT.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления первый фрагмент BoNT содержит полипептид X-LC-Hn, описываемый в настоящем документе, слитый с С-терминальным мотивом LPXTGG (SEQ ID NO: 60) (например, SEQ ID NO: 45), или любые его варианты. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления второй фрагмент BoNT содержит полипептид HC, описываемый в настоящем документе, или любые его варианты (например, SEQ ID NO: 46). Следует учитывать, что любые фрагменты BoNT или домены могут быть лигированы с использованием способов, описываемых в настоящем документе.In some embodiments, the first BoNT fragment comprises an X-LC-H n polypeptide as described herein fused to the C-terminal motif of LPXTGG (SEQ ID NO: 60) (e.g., SEQ ID NO: 45), or any of its options. In some embodiments, the second BoNT fragment comprises the HC polypeptide described herein or any variants thereof (eg, SEQ ID NO: 46). It should be appreciated that any BoNT fragments or domains can be ligated using the methods described herein.

Способы, описываемые в настоящем документе, также могут быть применены для создания химерных BoNT. Например, первый фрагмент BoNT может быть из серотипа А, В, С, D, E, F, G или X BoNT. Подобным образом, второй фрагмент BoNT может быть из серотипа А, В, С, D, E, F, G или X BoNT. Специалист в данной области сможет определить комбинации, которые могут быть сделаны. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления химерные полипептиды BoNT, описываемые в настоящем документе (например, BoNT/X-LC-HN-A1-HC, BoNT/X-LC-HN-B1-Hc или BoNT/X-LC-Hn-C1-Hc) получают с использованием данного способа.The methods described herein can also be used to generate chimeric BoNTs. For example, the first BoNT fragment may be from BoNT serotype A, B, C, D, E, F, G, or X. Similarly, the second BoNT fragment may be from BoNT serotype A, B, C, D, E, F, G, or X. The person skilled in the art will be able to determine the combinations that can be made. In accordance with some embodiments, the chimeric BoNT polypeptides described herein (e.g., BoNT/X-LC-H N -A1-H C , BoNT/X-LC-H N -B1-H c , or BoNT/X-LC -H n -C1-H c ) is obtained using this method.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления транспептидаза представляет собой сортазу. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления сортаза происходит из Staphylococcus aureus (SrtA).In some embodiments, the transpeptidase is a sortase. In some embodiments, sortase is derived from Staphylococcus aureus (SrtA).

Другие системы пептидного лигирования, доступные в уровне техники, также могут быть применены для лигирования двух нетоксичных фрагментов BoNT. Например, опосредованная интеином реакция лигирования белков обеспечивает лигирование синтетического пептида или белка с N-терминальным цистеиновым остатком с С-концом бактериально экспрессируемого белка посредством нативной пептидной связи (Evans et al, (1998), Protein Sci. 7, 2256-2264, Dawson et al., (1994), Science, 266, 776-779; Tam et al., (1995), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 12485-12489, Muir et al., (1998), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 6705-6710; Severinov and Muir (1998), J. Biol. Chem. 273, 16205-16209, полные содержания кото- 26 041568 рых включены в настоящий документ посредством ссылки). Наборы являются коммерчески доступными (например, от New England Biolabs) для опосредованных интеином реакций лигирования белков.Other peptide ligation systems available in the art can also be used to ligate two non-toxic BoNT fragments. For example, an intein-mediated protein ligation reaction provides for the ligation of a synthetic peptide or protein with an N-terminal cysteine residue to the C-terminus of a bacterially expressed protein via a native peptide bond (Evans et al, (1998), Protein Sci. 7, 2256-2264, Dawson et al., (1994), Science, 266, 776-779; Tam et al., (1995), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 12485-12489, Muir et al., (1998), Proc Natl Acad Sci USA 95 6705-6710 Severinov and Muir (1998) J Biol Chem 273 16205-16209, the entire contents of which are incorporated herein by reference). Kits are commercially available (eg from New England Biolabs) for intein-mediated protein ligation reactions.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления первый фрагмент BoNT дополнительно содержит аффинную метку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка сливается с первым фрагментом BoNT на N-конце. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка сливается с первым фрагментом BoNT на С-конце. В случае, когда аффинная метка сливается с С-концом первого фрагмента BoNT, транспептидаза расщепляет между Т и G в мотиве LPXTGG (SEQ ID NO: 60) и удаляет аффинную метку перед лигированием первого фрагмента BoNT и второго фрагмента BoNT.In accordance with some embodiments, the first BoNT fragment further comprises an affinity tag. In accordance with some embodiments, the affinity tag is fused to the first BoNT fragment at the N-terminus. In accordance with some embodiments, the affinity tag is fused to the first BoNT fragment at the C-terminus. In the case where the affinity tag is fused to the C-terminus of the first BoNT fragment, the transpeptidase cleaves between T and G in the LPXTGG motif (SEQ ID NO: 60) and removes the affinity tag before ligating the first BoNT fragment and the second BoNT fragment.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления второй фрагмент BoNT дополнительно содержит аффинную метку. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка сливается с первым фрагментом BoNT на N-конце. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аффинная метка сливается со вторым фрагментом BoNT на С-конце. В случае, когда аффинная метка сливается с N-концом первого фрагмента BoNT, транспептидаза расщепляет по специфическому сайту расщепления протеазой и удаляет аффинную метку перед лигированием первого фрагмента BoNT и второго фрагмента BoNT транспептидазой.In accordance with some embodiments, the second BoNT fragment further comprises an affinity tag. In accordance with some embodiments, the affinity tag is fused to the first BoNT fragment at the N-terminus. In some embodiments, the affinity tag is fused to a second BoNT fragment at the C-terminus. In the case where the affinity tag is fused to the N-terminus of the first BoNT fragment, the transpeptidase cleaves at the specific protease cleavage site and removes the affinity tag before ligating the first BoNT fragment and the second BoNT fragment with the transpeptidase.

Используемый в настоящем документе термин аффинная метка относится к полипептидной последовательности, которая может специфически связываться с веществом или фрагментом, например, метка, состоящая из шести гистидинов, специфически связывается с Ni2+. Аффинные метки могут быть добавлены к белкам для облегчения их выделения. Аффинные метки, как правило, сливают с белками с помощью методик рекомбинантной ДНК, известных специалистам в данной области. Применение аффинных меток для облегчения выделения белков также хорошо известно в уровне техники. Подходящие аффинные метки, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим раскрытием, включают в себя, без ограничения, His6, GST, Avi, Strep, S, MBP, Sumo, FLAG, НА, Мус, SBP, E, калмодулин, Softag 1, Softag 3, TC, V5, VSV, Xpress, Halo и Fc.As used herein, the term affinity tag refers to a polypeptide sequence that can specifically bind to a substance or fragment, for example, a tag of six histidines specifically binds to Ni 2+ . Affinity tags can be added to proteins to facilitate their isolation. Affinity tags are typically fused to proteins using recombinant DNA techniques known to those skilled in the art. The use of affinity tags to facilitate protein isolation is also well known in the art. Suitable affinity tags that can be used in accordance with the present disclosure include, without limitation, His6, GST, Avi, Strep, S, MBP, Sumo, FLAG, HA, Myc, SBP, E, calmodulin, Softag 1, Softag 3, TC, V5, VSV, Xpress, Halo and Fc.

Второй фрагмент BoNT подвергается расщеплению специфической протеазой на N-конце. Расщепление сайта специфической протеазой дает в результате свободный глициновый остаток на N-конце второго фрагмента BoNT. Подходящая специфическая протеаза, которая может быть использована в соответствии с настоящим раскрытием, включает в себя без ограничения тромбин, TEV, PreScission, энтерокиназу и протеазу SUMO. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления специфическая протеаза представляет собой тромбин, а сайтом расщепления является LVPR|GS (SEQ ID NO: 50).The second BoNT fragment is cleaved by a specific protease at the N-terminus. Cleavage of the site with a specific protease results in a free glycine residue at the N-terminus of the second BoNT fragment. Suitable specific protease that can be used in accordance with the present disclosure includes, without limitation, thrombin, TEV, PreScission, enterokinase, and SUMO protease. In some embodiments, the specific protease is thrombin and the cleavage site is LVPR|GS (SEQ ID NO: 50).

Полипептиды BoNT/X, описываемые в настоящем документе, обладают потенциалом для терапевтического применения. Например, BoNT/X может быть более эффективным по сравнению с другими серотипами BoNT. BoNT/X является более изменчивым и может быть более эффективным в широком диапазоне клеток благодаря его способности расщеплять больше субстратов, чем другие серотипы BoNT.The BoNT/X polypeptides described herein have potential for therapeutic applications. For example, BoNT/X may be more effective than other BoNT serotypes. BoNT/X is more variable and may be more effective in a wide range of cells due to its ability to cleave more substrates than other BoNT serotypes.

Таким образом, настоящее раскрытие также охватывает фармацевтические композиции, содержащие полипептиды BoNT/X или химерные молекулы в соответствии с настоящим раскрытием. Как также станет очевидно далее из настоящего раскрытия, фармацевтическая композиция в соответствии с настоящим раскрытием может дополнительно содержать другие терапевтические средства, подходящие для конкретного заболевания, для лечения которого предназначена такая композиция. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления фармацевтическая композиция в соответствии с настоящим раскрытием дополнительно содержит фармацевтически приемлемые носители.Thus, the present disclosure also covers pharmaceutical compositions containing BoNT/X polypeptides or chimeric molecules in accordance with the present disclosure. As will also become apparent from the present disclosure, the pharmaceutical composition in accordance with the present disclosure may additionally contain other therapeutic agents suitable for the particular disease for which the composition is intended to treat. In accordance with some embodiments, the pharmaceutical composition according to the present disclosure further comprises pharmaceutically acceptable carriers.

Используемый в настоящем документе термин фармацевтически приемлемый носитель означает фармацевтически приемлемый материал, композицию или среду-носитель, такие как жидкий или твердый наполнитель, разбавитель, вспомогательное средство, технологическая добавка (например, смазка, тальк, стеарат магния, кальция или цинка, или стеариновая кислота) или материал для инкапсулирования растворителя, участвующие в переносе или транспортировке полипептида от одного участка (например, участка доставки) организма в другой участок (например, орган, ткань или часть организма).As used herein, the term pharmaceutically acceptable carrier means a pharmaceutically acceptable material, composition, or carrier medium such as a liquid or solid excipient, diluent, processing aid (e.g., lubricant, talc, magnesium, calcium, or zinc stearate, or stearic acid). ) or solvent encapsulation material involved in the transfer or transport of a polypeptide from one site (eg, delivery site) of an organism to another site (eg, organ, tissue, or body part).

Фармацевтически приемлемый носитель является приемлемым в смысле совместимости с другими ингредиентами состава и безвредности для ткани субъекта (например, физиологически совместимый, стерильный, физиологический рН и т.д.). Некоторые примеры материалов, которые могут служить фармацевтически приемлемыми носителями, включают в себя (1) сахара, такие как лактоза, глюкоза и сахароза; (2) крахмалы, такие как кукурузный крахмал и картофельный крахмал; (3) целлюлозу и ее производные, такие как карбоксиметилцеллюлоза натрия, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, микрокристаллическая целлюлоза и ацетат целлюлозы; (4) порошкообразный трагакант; (5) солод; (6) желатин; (7) смазочные средства, такие как стеарат магния, лаурилсульфат натрия и тальк; (8) вспомогательные средства, такие как масло какао и суппозиторные воски; (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) многоатомные спирты, такие как глицерин, сорбит, маннит и полиэтиленгликоль (PEG); (12) сложные эфиры, такие как этилолеат и этиллаурат; (13) агар; (14) буферные средства, такие как гидроксид магния и гидроксид алюминия; (15) альгиновую кислоту; (16) апирогеннуюA pharmaceutically acceptable carrier is acceptable in the sense of being compatible with the other ingredients of the formulation and harmless to the subject's tissue (eg, physiologically compatible, sterile, physiological pH, etc.). Some examples of materials that can serve as 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 carboxymethylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, microcrystalline cellulose and cellulose acetate; (4) powdered tragacanth; (5) malt; (6) gelatin; (7) lubricants such as magnesium stearate, sodium lauryl sulfate and talc; (8) adjuvants 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) polyhydric alcohols such as glycerol, sorbitol, mannitol, and polyethylene glycol (PEG); (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

- 27 041568 воду; (17) изотонический солевой раствор; (18) раствор Рингера; (19) этиловый спирт; (20) рН буферные растворы; (21) сложные полиэфиры, поликарбонаты и/или полиангидриды; (22) объемообразующие средства, такие как полипептиды и аминокислоты; (23) сывороточный компонент, такой как сывороточный альбумин, HDL и LDL; (22) С212 спирты, такие как этанол; и (23) другие нетоксичные совместимые вещества, используемые в фармацевтических составах. Увлажняющие средства, красители, средства высвобождения, покрытия, подсластители, ароматизаторы, отдушки, консервант и антиоксиданты также могут присутствовать в составе. Термины, такие как вспомогательное средство, носитель, фармацевтически приемлемый носитель или подобные, используются в настоящем документе взаимозаменяемо. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT в соответствии с настоящим раскрытием в композиции вводят путем инъекции, посредством катетера, посредством суппозитория или посредством имплантата, при этом имплантат является пористым, непористым или гелеобразным материалом, в том числе мембраной, такой как силастиковая (sialastic) мембрана, или волокном.- 27 041568 water; (17) isotonic saline solution; (18) Ringer's solution; (19) ethyl alcohol; (20) pH buffer solutions; (21) polyesters, polycarbonates and/or polyanhydrides; (22) bulking agents such as polypeptides and amino acids; (23) a serum component such as serum albumin, HDL and LDL; (22) C 2 -C 12 alcohols such as ethanol; and (23) other non-toxic compatible substances used in pharmaceutical formulations. Moisturizers, colorants, release agents, coatings, sweeteners, flavors, fragrances, preservatives, and antioxidants may also be present in the formulation. Terms such as adjuvant, carrier, pharmaceutically acceptable carrier, or the like are used interchangeably herein. In some embodiments, the BoNT polypeptide of the present disclosure is administered in compositions by injection, via a catheter, via a suppository, or via an implant, wherein the implant is a porous, non-porous, or gel-like material, including a membrane such as a sialastic membrane, or fiber.

Как правило, при введении композиции применяют материалы, которые не абсорбируют полипептид в соответствии с настоящим раскрытием. В соответствии с другими вариантами осуществления полипептиды BoNT в соответствии с настоящим раскрытием доставляют в системе контролированного высвобождения. Такие композиции и способы введения представлены в публикации патентного документа США № 2007/0020295, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки. Согласно одному варианту осуществления может быть использован насос (см., например, Langer, 1990, Science 249:1527-1533; Sefton, 1989, CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14:201; Buchwald et al., 1980, Surgery 88:507; Saudek et al., 1989, N. Engl. J. Med. 321:574). В соответствии с другим вариантом осуществления могут быть использованы полимерные материалы (см., например Medical Applications of Controlled Release (Langer and Wise eds., CRC Press, Boca Raton, Fla., 1974); Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance (Smolen and Ball eds., Wiley, New York, 1984); Ranger and Peppas, 1983, Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61. See also Levy et al., 1985, Science? 228:190; During et al., 1989, Ann. Neurol. 25:351; Howard et al., 1989, J. Neurosurg. 71:105). Другие системы контролированного высвобождения обсуждаются, например, у Langer, supra.As a rule, when the composition is administered, materials are used that do not absorb the polypeptide in accordance with the present disclosure. According to other embodiments, the BoNT polypeptides of the present disclosure are delivered in a controlled release system. Such compositions and routes of administration are provided in US Patent Publication No. 2007/0020295, the contents of which are incorporated herein by reference. In one embodiment, a pump may be used (see, for example, Langer, 1990, Science 249:1527-1533; Sefton, 1989, CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14:201; Buchwald et al., 1980, Surgery 88:507; Saudek et al., 1989, N. Engl. J. Med. 321:574). According to another embodiment, polymeric materials can be used (see, for example, Medical Applications of Controlled Release (Langer and Wise eds., CRC Press, Boca Raton, Fla., 1974); Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance ( Smolen and Ball eds., Wiley, New York, 1984) Ranger and Peppas, 1983, Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61. See also Levy et al., 1985, Science? 228:190; During et al., 1989, Ann. Neurol. 25:351; Howard et al., 1989, J. Neurosurg. 71:105). Other controlled release systems are discussed in, for example, Langer, supra.

Полипептиды BoNT в соответствии с настоящим раскрытием могут вводиться как фармацевтические композиции, содержащие терапевтически эффективное количество связывающего средства и один или несколько фармацевтически совместимых ингредиентов. В соответствии с типичными вариантами осуществления фармацевтическую композицию составляют согласно рутинным процедурам в виде фармацевтической композиции, приспособленной для внутривенного или подкожного введения субъекту, например человеку.The BoNT polypeptides of the present disclosure may be administered as pharmaceutical compositions containing a therapeutically effective amount of a binding agent and one or more pharmaceutically compatible ingredients. According to exemplary embodiments, the pharmaceutical composition is formulated according to routine procedures as a pharmaceutical composition adapted for intravenous or subcutaneous administration to a subject, such as a human.

Как правило, композиции для введения инъекцией представляют собой растворы в стерильном изотоническом водном буфере. При необходимости фармацевтическая композиция также может включать в себя солюбилизирующее средство и местный анестетик, такой как лигнокаин, для облегчения боли на участке инъекции. Как правило, ингредиенты обеспечивают либо отдельно, либо смешанными вместе в единичной лекарственной форме, например в виде сухого лиофилизированного порошка или безводного концентрата, в герметично закупоренном контейнере, таком как ампула или саше, с указанием количества активного средства. Если фармацевтическая композиция подлежит введению инфузией, то она может быть распределена из инфузионной бутылки, содержащей стерильные воду или солевой раствор фармацевтического качества. При введении фармацевтической композиции инъекцией может быть предоставлена ампула со стерильными водой для инъекции или солевым раствором так, что ингредиенты могут быть смешаны до введения. Фармацевтическая композиция для системного введения может быть жидкостью, например стерильным солевым раствором, раствором Рингера с лактатом или раствором Хэнка. Кроме того, фармацевтическая композиция может иметь твердые формы и повторно растворяться или суспендироваться непосредственно перед применением. Также предусматриваются лиофилизированные формы. Фармацевтическая композиция может быть содержаться в липидной частице или везикуле, такой как липосома или микрокристалл, которая также подходит для парентерального введения. Частицы могут иметь любую подходящую структуру, такую как однослойная или многослойная, при условии, что в них содержатся композиции.Typically, compositions for administration by injection are solutions in sterile isotonic aqueous buffer. If necessary, the pharmaceutical composition may also include a solubilizing agent and a local anesthetic such as lignocaine to relieve pain at the injection site. Typically, the ingredients are provided either separately or mixed together in a unit dosage form, for example as a dry lyophilized powder or anhydrous concentrate, in a sealed container such as an ampoule or sachet, indicating the amount of active agent. If the pharmaceutical composition is to be administered by infusion, it may be dispensed from an infusion bottle containing sterile pharmaceutical grade water or saline. When the pharmaceutical composition is administered by injection, an ampoule of sterile water for injection or saline may be provided so that the ingredients may be mixed prior to administration. The pharmaceutical composition for systemic administration may be a liquid, such as sterile saline, lactated Ringer's solution, or Hank's solution. In addition, the pharmaceutical composition may be in solid form and re-dissolved or suspended just prior to use. Freeze-dried forms are also contemplated. The pharmaceutical composition may be contained in a lipid particle or vesicle, such as a liposome or microcrystal, which is also suitable for parenteral administration. The particles may be of any suitable structure, such as single layer or multilayer, as long as they contain compositions.

Полипептиды в соответствии с настоящим раскрытием могут быть захвачены в стабилизированные плазмид-липидные частицы (SPLP), содержащие фузогенный липид диолеоилфосфатидилэтаноламин (DOPE), низкие содержания (5-10 мол.%) катионного липида и стабилизированные полиэтиленгликолевым (PEG) покрытием (Zhang Y.P. et al., Gene Ther. 1999, 6:1438-47). Положительно заряженные липиды, такие как N-[1-(2,3-диолеоилокси)пропил]-N,N,N-триметил-амонийметилсульфат или DOTAP, являются особенно предпочтительными для таких частиц и везикул. Получение таких липидных частиц хорошо известно. См., например, патенты США № 4880635; 4906477; 4911928; 4917951; 4920016 и 4921757. Фармацевтические композиции в соответствии с настоящим раскрытием могут быть введены или упакованы в виде единичной дозы, например.The polypeptides of the present disclosure can be captured in stabilized plasmid-lipid particles (SPLP) containing the fusogenic lipid dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE), low levels (5-10 mole%) of cationic lipid, and stabilized with a polyethylene glycol (PEG) coating (Zhang Y.P. et al., Gene Ther. 1999, 6:1438-47). Positively charged lipids such as N-[1-(2,3-dioleoyloxy)propyl]-N,N,N-trimethylammonium methyl sulfate or DOTAP are particularly preferred for such particles and vesicles. The preparation of such lipid particles is well known. See, for example, US Pat. Nos. 4,880,635; 4906477; 4911928; 4917951; 4,920,016 and 4,921,757. The pharmaceutical compositions of the present disclosure may be administered or packaged as a unit dose, for example.

Термин единичная доза при использовании в отношении фармацевтической композиции в соответствии с настоящим раскрытием относится к физически дискретным единицам, подходящим в качестве единичной дозировки для субъекта, при этом каждая единица содержит предварительно определенноеThe term unit dose, when used in relation to a pharmaceutical composition in accordance with the present disclosure, refers to physically discrete units suitable as a unit dosage for a subject, with each unit containing a predetermined

- 28 041568 количество активного материала, рассчитанное для получения желаемого терапевтического эффекта, в ассоциации с необходимым разбавителем; т.е. носителем или средой-носителем. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептиды BoNT/X, описываемые в настоящем документе, могут быть конъюгированы с терапевтическим фрагментом, например антибиотиком. Методики для конъюгации таких терапевтических фрагментов с полипептидами, в том числе, например, Fc доменами, хорошо известны; см., например, Amon et al., Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy, in Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy, Reisfeld et al. (eds.), 1985, p. 243-56, Alan R. Liss, Inc.); Hellstrom et al., Antibodies For Drug Delivery, in Controlled Drug Delivery (2nd Ed.), Robinson et al. (eds.), 1987, p. 623-53, Marcel Dekker, Inc.); Thorpe, Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review, in Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications, Pinchera et al. (eds.), 1985, p. 475-506); Analysis, Results, And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy, in Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy, Baldwin et al. (eds.), 1985, p. 303-16, Academic Press; и Thorpe et al. (1982), The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates, Immunol. Rev., 62:119-158. Кроме того, фармацевтическая композиция может быть представлена в виде фармацевтического набора, содержащего (а) контейнер, содержащий полипептид в соответствии с настоящим раскрытием в лиофилизированной форме и (b) второй контейнер, содержащий фармацевтически приемлемый разбавитель (например, стерильную воду) для инъекции. Фармацевтически приемлемый разбавитель может быть использован для восстановления или разбавления лиофилизированного полипептида в соответствии с настоящим раскрытием. Необязательно вместе с таким контейнером(ами) может быть примечание в форме, предписанной государственным органом, регулирующим изготовление, применение или продажу фармацевтических препаратов или биологических продуктов, при этом примечание отражает одобрение органом изготовления, применения или продажи для введения человеку. В другом аспекте представлено изделие, содержащее материалы, применимые для лечения заболеваний, описываемых выше. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изделие содержит контейнер и ярлык.- 28 041568 the amount of active material calculated to obtain the desired therapeutic effect, in association with the necessary diluent; those. carrier or carrier medium. In some embodiments, the BoNT/X polypeptides described herein may be conjugated to a therapeutic moiety, such as an antibiotic. Techniques for conjugating such therapeutic moieties to polypeptides, including, for example, Fc domains, are well known; see, for example, Amon et al., Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy, in Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy, Reisfeld et al. (eds.), 1985, p. 243-56, Alan R. Liss, Inc.); Hellstrom et al., Antibodies For Drug Delivery, in Controlled Drug Delivery ( 2nd Ed.), Robinson et al. (eds.), 1987, p. 623-53, Marcel Dekker, Inc.); Thorpe, Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review, in Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications, Pinchera et al. (eds.), 1985, p. 475-506); Analysis, Results, And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy, in Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy, Baldwin et al. (eds.), 1985, p. 303-16, Academic Press; and Thorpe et al. (1982), The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates, Immunol. Rev. 62:119-158. In addition, the pharmaceutical composition may be presented as a pharmaceutical kit containing (a) a container containing a polypeptide according to the present disclosure in lyophilized form, and (b) a second container containing a pharmaceutically acceptable diluent (eg, sterile water) for injection. A pharmaceutically acceptable diluent may be used to reconstitute or dilute the lyophilized polypeptide in accordance with the present disclosure. Optionally, such container(s) may be accompanied by a note in the form prescribed by a government agency regulating the manufacture, use, or sale of pharmaceuticals or biological products, the note reflecting the authority's approval of the manufacture, use, or sale for human administration. In another aspect, an article of manufacture is provided that contains materials useful in the treatment of the diseases described above. In accordance with some embodiments, the product includes a container and a label.

Подходящие контейнеры включают в себя, например, бутылки, флаконы, шприцы и пробирки для тестов. Контейнеры могут быть сформованы из ряда материалов, таких как стекло или пластик. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления контейнер содержит композицию, которая является эффективной для лечения заболевания, описываемого в настоящем документе, и может иметь стерильный доступ. Например, контейнер может быть пакетом внутривенного раствора или флаконом, имеющим пробку, прокалываемую гиподермической инъекционной иглой. Активное средство в композиции представляет собой выделенный полипептид в соответствии с настоящим раскрытием. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления ярлык на контейнере или вместе с контейнером указывает, что композицию применяют для лечения выбранного заболевания. Изделие дополнительно может содержать второй контейнер, содержащий фармацевтически приемлемый буфер, такой как забуференный фосфатом солевой раствор, раствор Рингера или раствор декстрозы. Он дополнительно может включать в себя другие материалы, желательные с коммерческой и пользовательской точки зрения, в том числе другие буферы, разбавители, фильтры, иглы, шприцы и вкладки в упаковку с инструкциями по применению.Suitable containers include, for example, bottles, vials, syringes, and test tubes. The containers may be formed from a number of materials such as glass or plastic. In accordance with some embodiments, the container contains a composition that is effective for treating the disease described herein and can be sterile accessed. For example, the container may be an intravenous solution bag or a vial having a stopper pierceable by a hypodermic injection needle. The active agent in the composition is an isolated polypeptide according to the present disclosure. In some embodiments, the label on or with the container indicates that the composition is being used to treat the disease of choice. The article of manufacture may further comprise a second container containing a pharmaceutically acceptable buffer such as phosphate buffered saline, Ringer's solution, or dextrose solution. It may additionally include other materials desirable from a commercial and user point of view, including other buffers, diluents, filters, needles, syringes, and package inserts with instructions for use.

Полипептиды BoNT (например, полипептид BoNT/X), химерные молекулы и фармацевтические композиции в соответствии с настоящим раскрытием могут быть использованы для лечения состояний, связанных с нежелательными нейрональными активностями. Таким образом, дополнительно в настоящем документе представлены способы лечения состояния, связанного с нежелательной нейрональной активностью, при этом способ предусматривает введение терапевтически эффективного количества полипептида BoNT, химерной молекулы или фармацевтической композиции, описываемых в настоящем документе, с лечением тем самым состояния. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептиды BoNT, химерные молекулы и фармацевтические композиции в соответствии с настоящим раскрытием контактируют с одним или несколькими нейронами, проявляющими нежелательную нейрональную активность.BoNT polypeptides (eg, BoNT/X polypeptide), chimeric molecules and pharmaceutical compositions according to the present disclosure can be used to treat conditions associated with unwanted neuronal activities. Thus, further provided herein are methods of treating a condition associated with unwanted neuronal activity, the method comprising administering a therapeutically effective amount of a BoNT polypeptide, chimeric molecule, or pharmaceutical composition described herein, thereby treating the condition. In some embodiments, the BoNT polypeptides, chimeric molecules, and pharmaceutical compositions of the present disclosure are contacted with one or more neurons exhibiting unwanted neuronal activity.

Состояния, которые, как правило, лечат нейротоксином (например, состояния скелетной мускулатуры, состояние гладкой мускулатуры, железистые состояния, нейромышечное нарушение, автономное нарушение, боль или эстетическое/косметическое состояние), связаны с нежелательной нейрональной активностью, как определяется специалистами. Введение осуществляют путем, при котором приводят в контакт эффективное количество композиции с нейронами, проявляющими нежелательную активность. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления состояние может быть связано с надактивными нейронами или железами. Конкретные состояния, предполагаемые для лечения способами, обсуждаемыми в настоящем документе, включают в себя, без ограничения, спастическую дисфонию, спастическую кривошею, дистонию мышц гортани, оромандибулярную дистонию, язычную дистонию, цервикальную дистонию, фокальную дистонию руки, блефароспазм, страбизм, гемифациальный спазм, нарушение века, церебральный паралич, фокальную спастичность и другие нарушения голоса, спастический колит, нейрогенный мочевой пузырь, анизмус, спастичность конечностей, тики, треморы, бруксизм, трещину заднего прохода, ахалазию, дисфагию и другие нарушения мышечного тонуса, а также другие нарушения, характеризующиеся непроизвольными движениями групп мышц, лакримацией, гипергидрозом, повы- 29 041568 шенным слюноотделением, избыточными желудочно-кишечными секретами, а также другими секреторными нарушениями, болью из-за мышечных спазмов, головной болью. Кроме того, настоящее раскрытие может быть использовано для лечения дерматологических или эстетических/косметических состояний, например для уменьшения межбровной складки, уменьшения морщин кожи.Conditions that are typically treated with a neurotoxin (eg, skeletal muscle conditions, smooth muscle conditions, glandular conditions, neuromuscular disorder, autonomic disorder, pain, or aesthetic/cosmetic condition) are associated with unwanted neuronal activity, as defined by those skilled in the art. The introduction is carried out by bringing into contact an effective amount of the composition with neurons exhibiting undesirable activity. In accordance with some embodiments, the condition may be associated with overactive neurons or glands. Specific conditions contemplated for treatment by the methods discussed herein include, without limitation, spastic dysphonia, spasmodic torticollis, laryngeal muscle dystonia, oromandibular dystonia, lingual dystonia, cervical dystonia, focal arm dystonia, blepharospasm, strabismus, hemifacial spasm, eyelid disturbance, cerebral palsy, focal spasticity and other voice disorders, spastic colitis, neurogenic bladder, anismus, limb spasticity, tics, tremors, bruxism, anal fissure, achalasia, dysphagia and other disorders of muscle tone, as well as other disorders characterized by involuntary movements of muscle groups, lachrymation, hyperhidrosis, increased salivation, excessive gastrointestinal secretions, as well as other secretory disorders, pain due to muscle spasms, headache. In addition, the present disclosure can be used to treat dermatological or aesthetic/cosmetic conditions, such as reducing the frown line, reducing skin wrinkles.

Одной уникальной особенностью полипептидов BoNT/X в соответствии с настоящим раскрытием является их способность расщеплять VAMP4, VAMP5 и Ykt6. Таким образом, далее в настоящем документе описывается терапевтическое применение полипептидов BoNT/X при состояниях, связанных с нежелательной секрецией активностей в широком диапазоне клеток. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления нежелательной секрецией является иммунная секреция. Состояния, связанные с нежелательной иммунной секрецией, включают в себя, без ограничения, воспаление, псориаз, аллергию, гемофагоцитарный лимфогистиоцитоз и алкогольное заболевание поджелудочной железы.One unique feature of the BoNT/X polypeptides of the present disclosure is their ability to cleave VAMP4, VAMP5 and Ykt6. Thus, the following describes the therapeutic use of BoNT/X polypeptides for conditions associated with unwanted secretion of activities in a wide range of cells. In accordance with some embodiments, the unwanted secretion is immune secretion. Conditions associated with unwanted immune secretion include, without limitation, inflammation, psoriasis, allergies, hemophagocytic lymphohistiocytosis, and alcoholic pancreatic disease.

Настоящее раскрытие также может быть применено в лечении спортивных травм. Borodic в патенте США № 5053005 раскрывает способы лечения ювенильного искривления позвоночника, т.е. сколиоза, с использованием ботулина типа А. Раскрытие Borodic включено в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте. Согласно одному варианту осуществления с использованием способов, практически подобных раскрываемому у Borodic, полипептид BoNT может быть введен млекопитающему, предпочтительно человеку, для лечения искривления позвоночника. В соответствии с подходящим вариантом осуществления вводят полипептид BoNT, содержащий ботулин типа Е, слитый с мотивом на основе лейцина. Еще более предпочтительно вводят полипептид BoNT, содержащий ботулин типа А-Е с мотивом на основе лейцина, слитый с карбоксильным концом его легкой цепи, млекопитающему, предпочтительно человеку, для лечения искривления позвоночника.The present disclosure may also be applied in the treatment of sports injuries. Borodic in US Patent No. 5,053,005 discloses methods for treating juvenile curvature of the spine, i. scoliosis using botulinum type A. The Borodic disclosure is incorporated herein by reference in its entirety. In one embodiment, using methods substantially similar to those disclosed by Borodic, a BoNT polypeptide can be administered to a mammal, preferably a human, for the treatment of curvature of the spine. According to a suitable embodiment, a BoNT polypeptide comprising type E botulinum fused to a leucine-based motif is administered. Even more preferably, a BoNT polypeptide comprising a leucine motif type A-E botulinum fused to the carboxyl terminus of its light chain is administered to a mammal, preferably a human, for the treatment of curvature of the spine.

Кроме того, полипептиды BoNT могут быть введены для лечения нейромышечных нарушений с использованием хорошо известных методик, которые обычно выполняют с ботулином типа А. Например, настоящее раскрытие может быть использовано для лечения боли, например головной боли, боли из-за мышечных спазмов и различных форм воспалительной боли. Например, Aoki в патенте США № 5721215 и Aoki в патенте США № 6113915 раскрывает способы применения ботулинического токсина типа А для лечения боли. Раскрытия этих двух патентов включены в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.In addition, BoNT polypeptides can be administered to treat neuromuscular disorders using well-known techniques that are commonly performed with botulinum type A. For example, the present disclosure can be used to treat pain, such as headache, pain due to muscle cramps, and various forms inflammatory pain. For example, Aoki US Pat. No. 5,721,215 and Aoki US Pat. No. 6,113,915 disclose methods of using botulinum toxin type A for the treatment of pain. The disclosures of these two patents are incorporated herein by reference in their entirety.

Нарушения автономной нервной системы также можно лечить модифицированным нейротоксином. Например, нарушение работы желез является нарушением автономной нервной системы. Нарушение работы желез включает в себя избыточное потовыделение и повышенное слюноотделение. Нарушение респираторной функции является другим примером нарушения автономной нервной системы. Нарушение респираторной функции включает в себя хроническое обструктивное заболевание легких и АСТМУ. Sanders et al. раскрывают способы лечения автономной нервной системы; например лечение нарушений автономной нервной системы, таких как избыточное потовыделение, повышенное слюноотделение, астма и т.д., с использованием встречающихся в природе ботулинических токсинов. Раскрытие Sander et al. включено в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.Autonomic nervous system disorders can also be treated with a modified neurotoxin. For example, a malfunction of the glands is a violation of the autonomic nervous system. Gland dysfunction includes excessive sweating and increased salivation. Respiratory dysfunction is another example of an autonomic nervous system disorder. Respiratory dysfunction includes chronic obstructive pulmonary disease and ASTHMA. Sanders et al. disclose methods of treating the autonomic nervous system; for example, the treatment of disorders of the autonomic nervous system, such as excessive sweating, increased salivation, asthma, etc., using naturally occurring botulinum toxins. The disclosure of Sander et al. incorporated herein by reference in its entirety.

Согласно одному варианту осуществления могут быть использованы способы, практически подобные способу Sanders et al., но с использованием полипептида BoNT, для лечения нарушений автономной нервной системы, таких как обсуждаемые выше. Например, полипептид BoNT может быть локально внесен в назальную полость млекопитающего в количестве, достаточном для образования холинергических нейронов автономной нервной системы, которые контролируют секрецию слизи в назальной полости. Боль, которую можно лечить модифицированным нейротоксином, включает в себя боль, вызванную напряжением мышцы или спазмом, или боль, которая не связана с мышечным спазмом. Например, Binder в патенте США № 5714468 раскрывает, что головную боль, вызванную сосудистым нарушением, напряжением мышцы, невралгией и нейропатией, можно лечить встречающимся в природе ботулиническим токсином, например ботулином типа А. Раскрытие Binder включено в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.In one embodiment, methods substantially similar to those of Sanders et al., but using a BoNT polypeptide, can be used to treat disorders of the autonomic nervous system such as those discussed above. For example, the BoNT polypeptide can be locally introduced into the nasal cavity of a mammal in an amount sufficient to generate autonomic nervous system cholinergic neurons that control mucus secretion in the nasal cavity. Pain that can be treated with a modified neurotoxin includes pain caused by muscle tension or spasm, or pain that is not associated with muscle spasm. For example, Binder discloses in US Pat. No. 5,714,468 that headache caused by vascular disorder, muscle tension, neuralgia, and neuropathy can be treated with a naturally occurring botulinum toxin, such as botulinum type A. Binder's disclosure is incorporated herein by reference in its entirety. .

Согласно одному варианту осуществления могут быть использованы способы, практически подобные способу Binder, но с использованием полипептида BoNT, описываемого в настоящем документе, для лечения головной боли, особенно вызванной сосудистым нарушением, напряжением мышцы, невралгией и нейропатией. Боль, вызванную мышечным спазмом, также можно лечить введением полипептида BoNT, описываемого в настоящем документе. Например, ботулин типа Е, слитый с мотивом на основе лейцина, предпочтительно на карбоксильным конце легкой цепи ботулина типа Е, может быть введен внутримышечно в место расположения боли/спазма для облегчения боли. Кроме того, модифицированный нейротоксин может быть введен млекопитающему для лечения боли, которая не связана с мышечным нарушением, таким как спазм.In one embodiment, methods substantially similar to the Binder method, but using the BoNT polypeptide described herein, can be used to treat headache, especially those caused by vascular disorder, muscle tension, neuralgia, and neuropathy. Pain caused by muscle spasm can also be treated by administering the BoNT polypeptide described herein. For example, type E botulinum fused to a leucine-based motif, preferably at the carboxyl terminus of the botulinum type E light chain, can be injected intramuscularly at a pain/spasm site to relieve pain. In addition, the modified neurotoxin may be administered to a mammal to treat pain that is not associated with a muscle disorder such as spasm.

В соответствии с одним широким вариантом осуществления способы в соответствии с настоящим раскрытием лечения не связанной со спазмом боли включают в себя центральное введение или периферическое введение полипептида BoNT. Например, Foster et al. в патенте США № 5989545 раскрывают, что ботулинический токсин, конъюгированный с нацеливающимся фрагментом, может быть введен центрально (интратекально) для облегчения боли. Раскрытие Foster et al. включено в настоящий документAccording to one broad embodiment, the methods of the present disclosure for treating non-spasm-related pain comprise central administration or peripheral administration of a BoNT polypeptide. For example, Foster et al. US Pat. No. 5,989,545 discloses that botulinum toxin conjugated to a targeting moiety can be administered centrally (intrathecally) to relieve pain. The disclosure of Foster et al. included in this document

- 30 041568 посредством ссылки во всей своей полноте.- 30 041568 by reference in its entirety.

Согласно одному варианту осуществления могут быть использованы способы, практически подобные способу Foster et al., но с использованием композиций, описываемых в настоящем документе, для лечения боли. Болью, подлежащей лечению, может быть острая боль или хроническая боль. Острая или хроническая боль, которая не связана с мышечным спазмом, также может быть облегчена локальным, периферическим введением модифицированного нейротоксина в место расположения фактической или мнимой боли у млекопитающего.In one embodiment, methods substantially similar to those of Foster et al., but using the compositions described herein, can be used to treat pain. The pain to be treated may be acute pain or chronic pain. Acute or chronic pain that is not associated with muscle spasm can also be alleviated by local, peripheral administration of a modified neurotoxin at the site of actual or perceived pain in a mammal.

Согласно одному варианту осуществления полипептид BoNT вводят подкожно в место расположения боли или рядом с ним, например в порез или рядом с ним. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления модифицированный нейротоксин вводят внутримышечно в место расположения боли или рядом с ним, например в место расположения гематомы или рядом с ним, у млекопитающего. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления полипептид BoNT вводят инъекцией непосредственно в сустав млекопитающего для лечения или облегчения боли, вызванной артритными состояниями. Также часто повторяющаяся инъекция или инфузия модифицированного нейротоксина в место расположения периферической боли попадает в объем настоящего раскрытия. Пути введения для таких способов известны в уровне техники, и специалист в данной области сможет легко адаптировать их для способов, описываемых в настоящем документе (см., например, Harrison's Principles of Internal Medicine (1998), edited by Anthony Fauci et al., 14.sup.th edition, published by McGraw Hill).In one embodiment, the BoNT polypeptide is administered subcutaneously at or near a pain site, such as at or near a cut. In some embodiments, the modified neurotoxin is administered intramuscularly at or near a pain site, such as at or near a hematoma site, in a mammal. In some embodiments, the BoNT polypeptide is injected directly into a mammalian joint to treat or alleviate pain caused by arthritic conditions. Also, the frequently repeated injection or infusion of a modified neurotoxin at a site of peripheral pain falls within the scope of this disclosure. Routes of administration for such methods are known in the art and one of skill in the art can readily adapt them to the methods described herein (see, for example, Harrison's Principles of Internal Medicine (1998), edited by Anthony Fauci et al., 14 .sup.th edition, published by McGraw Hill).

В качестве неограничивающего примера лечение нейромышечного нарушения может предусматривать стадию локального введения эффективного количества молекулы в мышцу или группу мышц, лечение автономного нарушения может предусматривать стадию локального введения эффективного количества молекулы в железу или железы, а лечение боли может предусматривать стадию введения эффективного количества молекулы в участок боли. Кроме того, лечение боли может предусматривать стадию введения эффективного количества модифицированного нейротоксина в спинной мозг.As a non-limiting example, treatment of a neuromuscular disorder may include the step of locally administering an effective amount of the molecule to a muscle or group of muscles, treatment of an autonomic disorder may include the step of locally administering an effective amount of the molecule to a gland or glands, and treatment of pain may include the step of administering an effective amount of the molecule to the site of pain. . In addition, the treatment of pain may include the step of administering an effective amount of the modified neurotoxin to the spinal cord.

Используемый в настоящем документе термин терапевтически эффективное количество относится к количеству каждого терапевтического средства в соответствии с настоящим раскрытием, необходимому для обеспечения терапевтического эффекта у субъекта, либо отдельно, либо в комбинации с одним или несколькими другими терапевтическими средствами. Эффективные количества, как понятно специалистам в данной области, варьируют в зависимости от конкретного состояния, подлежащего лечению, тяжести состояния, индивидуальных параметров субъекта, в том числе от возраста, физического состояния, размера, пола и массы, длительности лечения, природы параллельной терапии (если имеется), конкретного пути введения и подобных факторов в пределах знаний и опыта специалиста здравоохранения. Данные факторы хорошо известны специалистам в данной области и могут быть установлены не более чем рутинным экспериментом. Как правило, предпочтительно, чтобы использовалась максимальная доза отдельных компонентов или их комбинаций, т.е. самая высокая безопасная доза в соответствии с обоснованным медицинским заключением. Специалистам в данной области должно быть понятно, однако, что субъект может требовать более низкую дозу или переносимую дозу по медицинским причинам, психологическим причинам или по практически любым другим причинам. Эмпирические соображения, такие как период полужизни, как правило, будут способствовать определению дозировки. Например, терапевтические средства, которые совместимы с иммунной системой человека, такие как полипептиды, содержащие области из гуманизированных антител или полностью человеческих антител, могут использоваться для продления периода полужизни полипептида и для предотвращения атаки иммунной системы хозяина на полипептид.As used herein, the term therapeutically effective amount refers to the amount of each therapeutic agent according to the present disclosure required to provide a therapeutic effect in a subject, either alone or in combination with one or more other therapeutic agents. Effective amounts, as understood by those skilled in the art, will vary depending on the particular condition being treated, the severity of the condition, the individual parameters of the subject, including age, physical condition, size, sex and weight, duration of treatment, nature of concurrent therapy (if present), the specific route of administration, and similar factors within the knowledge and experience of the healthcare professional. These factors are well known to those skilled in the art and can be ascertained by no more than routine experimentation. As a rule, it is preferred that the maximum dose of the individual components or their combinations be used, i. e. the highest safe dose based on sound medical judgment. Those skilled in the art will appreciate, however, that a subject may require a lower dose or tolerated dose for medical reasons, psychological reasons, or virtually any other reason. Empirical considerations such as half-life will generally guide dosage determination. For example, therapeutic agents that are compatible with the human immune system, such as polypeptides containing regions from humanized antibodies or fully human antibodies, can be used to extend the half-life of the polypeptide and to prevent the host's immune system from attacking the polypeptide.

Частота введения может быть определена и подобрана в ходе курса терапии и, как правило, но не обязательно, основана на лечении, и/или подавлении, и/или ослаблении, и/или задержке заболевания. В качестве альтернативы могут быть подходящими составы с замедленным непрерывным высвобождением полипептида. В уровне техники известны различные составы и устройства для достижения замедленного высвобождения. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления введение дозы осуществляют ежесуточно, через сутки, каждые трое суток, каждые четверо суток, каждые пять суток или каждые шесть суток. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления частота введения дозы составляет один раз в неделю, каждые 2 недели, каждые 4 недели, каждые 5 недель, каждые 6 недель, каждые 7 недель, каждые 8 недель, каждые 9 недель или каждые 10 недель или один раз в месяц, каждые 2 месяца, или каждые 3 месяца, или реже. Прогресс данной терапии легко контролируется традиционными методиками и анализами.The frequency of administration may be determined and adjusted during the course of therapy and is generally, but not necessarily, based on treatment and/or suppression and/or attenuation and/or delay of the disease. Alternatively, sustained sustained release formulations of the polypeptide may be suitable. Various formulations and devices are known in the art to achieve sustained release. In some embodiments, the dose is administered daily, every other day, every three days, every four days, every five days, or every six days. In some embodiments, the dosage frequency is once a week, every 2 weeks, every 4 weeks, every 5 weeks, every 6 weeks, every 7 weeks, every 8 weeks, every 9 weeks, or every 10 weeks, or once every month, every 2 months, or every 3 months, or less frequently. The progress of this therapy is easily controlled by traditional methods and analyses.

Режим введения дозы (в том числе применяемого полипептида) может варьировать со временем. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления для взрослого субъекта с нормальной массой могут быть введены дозы, варьирующие от приблизительно 0,01 до 1000 мг/кг. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления доза составляет от 1 до 200 мг. Конкретный режим введения дозы, т.е. доза, время и повторяемость, будет зависеть от конкретного субъекта и истории болезни этого субъекта, а также от свойств полипептида (таких как период полужизни полипептида и другие факторы, хорошо известные в уровне техники).The dosage regimen (including the polypeptide employed) may vary over time. In some embodiments, doses ranging from about 0.01 to 1000 mg/kg may be administered to a normal weight adult subject. In some embodiments, the dose is from 1 to 200 mg. The specific dosing regimen, ie. the dose, time, and repeatability will depend on the particular subject and that subject's medical history, as well as on the properties of the polypeptide (such as the half-life of the polypeptide and other factors well known in the art).

Для целей настоящего раскрытия соответствующая дозировка терапевтического средства, описы- 31 041568 ваемого в настоящем документе, будет зависеть от конкретного используемого средства (или его композиций), состава и пути введения, типа и тяжести заболевания, введения полипептида для превентивных или терапевтических целей, предшествующей терапии, истории болезни субъекта и ответа на антагонист, а также от мнения лечащего врача. Как правило, обычно врач будет вводить полипептид до тех пор, пока не будет достигнута дозировка, которая обеспечит желаемый результат.For the purposes of this disclosure, the appropriate dosage of a therapeutic agent described herein will depend on the specific agent (or compositions) used, composition and route of administration, type and severity of disease, administration of the polypeptide for preventive or therapeutic purposes, prior therapy , the subject's medical history and response to the antagonist, as well as the opinion of the attending physician. Typically, a physician will generally administer the polypeptide until a dosage is reached that provides the desired result.

Введение одного или нескольких полипептидов может быть непрерывным или прерывистым в зависимости, например, от физиологического состояния реципиента, терапевтической или профилактической цели введения, а также от других факторов, известных специалистам в данной области. Введение полипептида может быть, по сути, непрерывным на протяжении предварительно выбранного периода времени или может осуществляться сериями разделенной дозы, например, либо до, в ходе, либо после развития заболевания. Используемый в настоящем документе термин лечение относится к применению или введению полипептида или композиции, включающей в себя полипептид, субъекту при необходимости этого.Administration of one or more polypeptides may be continuous or discontinuous, depending on, for example, the physiological state of the recipient, the therapeutic or prophylactic purpose of administration, and other factors known to those skilled in the art. Administration of the polypeptide may be substantially continuous over a preselected period of time, or may be in divided dose series, eg, either before, during, or after disease progression. As used herein, the term treatment refers to the use or administration of a polypeptide or a composition comprising a polypeptide to a subject in need thereof.

Термин субъект при необходимости этого относится к индивидууму, который имеет заболевание, симптом заболевания или предрасположенность к заболеванию, требующий лечения, исцеления, облегчения, ослабления, изменения, излечения, устранения, улучшения или влияния на ход заболевания, симптома заболевания или предрасположенности к заболеванию. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления субъект имеет CDI. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления субъект имеет рак. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления субъект представляет собой млекопитающее. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления субъект представляет собой отличного от человека примата. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления субъект представляет собой человека. Облегчение заболевания включает в себя задержку развития или прогрессирования заболевания или уменьшение тяжести заболевания. Облегчение заболевания не требует обязательных результатов лечения.The term "subject" optionally refers to an individual who has a disease, symptom of a disease, or predisposition to a disease requiring treatment, cure, alleviation, amelioration, change, cure, elimination, amelioration, or effect on the course of a disease, symptom of a disease, or predisposition to a disease. In accordance with some embodiments, the subject has a CDI. In accordance with some embodiments, the subject has cancer. In accordance with some embodiments, the subject is a mammal. In accordance with some embodiments, the subject is a non-human primate. In accordance with some embodiments, the subject is a human. Relief of a disease includes delaying the development or progression of a disease or reducing the severity of a disease. Relief of the disease does not require mandatory treatment results.

Используемый в настоящем документе термин задержка развития заболевания означает отсрочивание, торможение, замедление, откладывание, стабилизацию и/или отдаление прогрессирования заболевания. Такая задержка может иметь различную продолжительность по времени в зависимости от истории заболевания и/или индивидуумов, подлежащих лечению. Способ, который замедляет или облегчает развитие заболевания или замедляет проявление заболевания, представляет собой способ, который снижает вероятность развития одного или нескольких симптомов заболевания в данной временной рамке и/или снижает степень симптомов в данной временной рамке по сравнению с ситуацией без использования способа. Такие сравнения обычно основаны на клинических исследованиях с использованием количества субъектов, достаточных для получения статистически значимого результата.As used herein, the term delaying the development of a disease means delaying, inhibiting, slowing down, postponing, stabilizing and/or delaying the progression of a disease. Such a delay may be of varying length depending on the history of the disease and/or the individuals being treated. A method that slows or alleviates the development of a disease or slows the manifestation of a disease is a method that reduces the likelihood of developing one or more symptoms of the disease in a given time frame and/or reduces the severity of symptoms in a given time frame compared to a situation without using the method. Such comparisons are usually based on clinical studies using a sufficient number of subjects to obtain a statistically significant result.

Термин развитие или прогрессирование заболевания означает начальные проявления и/или последующее прогрессирование заболевания. Развитие заболевания может быть выявлено и оценено с использованием стандартных клинических методик, хорошо известных в уровне техники. Однако развитие также относится к прогрессированию, которое может быть невыявляемым. Для целей настоящего раскрытия развитие или прогрессирование относится к биологическому курсу симптомов. Термин развитие включает в себя возникновение, рецидив и начало.The term development or progression of a disease refers to the initial manifestations and/or subsequent progression of a disease. Disease progression can be detected and assessed using standard clinical techniques well known in the art. However, development also refers to progression, which may be undetected. For the purposes of this disclosure, development or progression refers to the biological course of symptoms. The term development includes occurrence, recurrence, and onset.

Используемый в настоящем документе термин начало или возникновение заболевания включает в себя изначальное начало и/или рецидив. Традиционные способы, известные специалистам в области медицины, могут быть использованы для введения выделенного полипептида или фармацевтической композиции субъекту в зависимости от типа заболевания, подлежащего лечению, или участка заболевания. Данная композиция также может быть введена другими традиционными путями, например введена перорально, парентерально, ингаляционным распылением, местно, ректально, назально, буккально, вагинально или с помощью имплантируемого резервуара.As used herein, the term onset or onset of a disease includes initial onset and/or relapse. Conventional methods known to those of skill in the medical field may be used to administer the isolated polypeptide or pharmaceutical composition to a subject, depending on the type of disease being treated or the site of the disease. The composition may also be administered by other conventional routes, such as orally, parenterally, by inhalation spray, topically, rectally, nasally, buccally, vaginally, or via an implantable reservoir.

Используемый в настоящем документе термин парентеральный включает в себя методики подкожной, внутрикожной, внутривенной, внутримышечной, внутрисуставной, внутриартериальной, внутрисиновиальной, интрастернальной, интратекальной, внутриочаговой и интракраниальной инъекции или инфузии. Кроме того, это может предусматривать введение субъекту с помощью путей инъекционного депо, например, с использованием 1-, 3- или 6-месячного инъекционного депо или биоразлагаемых материалов и способов.As used herein, the term parenteral includes subcutaneous, intradermal, intravenous, intramuscular, intraarticular, intraarterial, intrasynovial, intrasternal, intrathecal, intralesional, and intracranial injection or infusion techniques. In addition, this may include administration to the subject via depot injection routes, for example using a 1-, 3-, or 6-month depot injection or biodegradable materials and methods.

Используемый в настоящем документе термин субъект относится к человеку или животному. Обычно животное представляет собой беспозвоночное животное, такое как примат, грызун, домашнее животное или животное-компаньон. Приматы включают в себя шимпанзе, яванских макаков, обезьянпауков и макаков, например резус. Грызуны включают в себя мышей, крыс, сурков, хорьков, кроликов и хомяков. Домашние и животные-компаньоны включают в себя коров, лошадей, свиней, оленей, бизона, буйвола, виды кошек, например домашнюю кошку, виды собак, например собаку, лису, волка, виды птиц, например цыпленка, эму, страуса, и рыбу, например форель, сома и лосося. Пациент или субъект включает в себя любую подгруппу вышеупомянутых, например всех из упомянутых выше, за исключением одной или нескольких групп или одного или нескольких видов, таких как люди, приматы или грызуны. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления аспектов, описываемых в настоящемAs used herein, the term subject refers to a human or animal. Typically, the animal is an invertebrate animal such as a primate, rodent, pet, or companion animal. Primates include chimpanzees, cynomolgus monkeys, spider monkeys, and rhesus macaques. Rodents include mice, rats, marmots, ferrets, rabbits and hamsters. Domestic and companion animals include cows, horses, pigs, deer, bison, buffalo, cat species such as domestic cat, dog species such as dog, fox, wolf, bird species such as chicken, emu, ostrich, and fish, such as trout, catfish and salmon. The patient or subject includes any subgroup of the foregoing, such as all of those mentioned above, except for one or more groups or one or more species, such as humans, primates, or rodents. In accordance with some embodiments of the aspects described in this

- 32 041568 документе, субъектом является млекопитающее, например примат, например человек.- 32 041568 document, the subject is a mammal, such as a primate, such as a human.

Термины пациент и субъект используются в настоящем документе взаимозаменяемо. Субъект может быть мужского пола или женского пола. Субъект может быть полностью развитым субъектом (например, взрослым) или субъектом, находящимся в процессе развития (например, ребенком, младенцем или зародышем). Предпочтительно субъект является млекопитающим. Млекопитающее может представлять собой человека, отличного от человека примата, мышь, крысу, собаку, кошку, лошадь или корову, без ограничения данными примерами. Млекопитающие, отличные от людей, могут успешно использоваться в качестве субъектов, которые представляют животные модели нарушений, связанных с нежелательной нейрональной активностью. Кроме того, способы и композиции, описываемые в настоящем документе, могут быть использованы для лечения домашних животных и/или животных-компаньонов.The terms patient and subject are used interchangeably herein. The subject may be male or female. The subject may be a fully developed subject (eg, an adult) or a subject in the process of development (eg, a child, infant, or fetus). Preferably the subject is a mammal. The mammal may be a human, non-human primate, a mouse, a rat, a dog, a cat, a horse, or a cow, without being limited to these examples. Mammals other than humans can be successfully used as subjects that represent animal models of disorders associated with unwanted neuronal activity. In addition, the methods and compositions described herein can be used to treat pets and/or companion animals.

Следующие примеры предназначены для иллюстрации некоторых вариантов осуществления, но не для ограничения. Полное содержание всех упомянутых документов (в том числе литературных ссылок, выданных патентов, опубликованных заявок на выдачу патентов и находящихся на рассмотрении заявок на выдачу патентов), цитированных в настоящем описании, тем самым включено в настоящий документ посредством ссылки.The following examples are intended to illustrate some embodiments, but not to limit. The entire contents of all referenced documents (including but not limited to literature references, issued patents, published patent applications and pending patent applications) cited herein are hereby incorporated by reference herein.

ПримерыExamples

Таблица 1Table 1

Последовательности полипептидов BoNTBoNT polypeptide sequences

SEQ ID NO: SEQ ID NO: Описание Description Последовательность Subsequence 1 1 BoNT/X WT BoNT/X wt MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKrovroKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKrovroKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWI KHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY

- 33 041568- 33 041568

NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWY 2 2 BoNT/X WT LC-Hn BoNT/X wt LC-Hn MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AF D IN DIPF SEFDDLINQ YKNEI MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AF D IN DIPF SEFDDLINQ YKNEI 3 3 BoNT/X WT LC BoNT/X wt LC MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKN MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKN 4 4 BoNT/X BoNT/X MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK

- 34 041568- 34 041568

WT C461S wt C461S NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IY VDKLTTFHFLE AQN IDES IDS SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYI<ALSRQANAIKMNMEFQLANYI<GNIDDI< AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IY VDKLTTFHFLE AQN IDES IDS SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYI<ALSRQANAIKMNMEFQLANYI<GNIDDI< AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWY LRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED 5 5 BoNT/X WT C461A BoNT/X wt C461A MI<LEINI<FNYNDPIDGINVITMRPPRHSDI<INI<GI<GPFI<AFQVII< NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE MI<LEINI<FNYNDPIDGINVITMRPPRHSDI<INI<GI<GPFI<AFQVII< NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE

- 35 041568- 35 041568

RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPASLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPASLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED 6 6 BoNT/X WT C467S BoNT/X wt C467S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL

- 36 041568- 36 041568

VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED 7 7 BoNT/Х WT C467A BoNT/X wt C467A MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGAIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGAIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWI KHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD

- 37 041568- 37 041568

HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED 8 8 BoNT/X WT C1240S BoNT/X wt C1240S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSffiTGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSffiTGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFW IKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED

- 38 041568- 38 041568

9 9 BoNT/Х WT C1240S BoNT/X wt C1240S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWI KHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED 10 10 BoNT/X WT C461S/C1 240A BoNT/X wt C461S/C1 240A MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV

- 39 041568- 39 041568

QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKH TKTNWYFIPKDEGWDED 11 eleven BoNT/X WT C461S/C1 240S BoNT/X wt C461S/C1 240S MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS

- 40 041568- 40 041568

DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED 12 12 BoNT/Х WT C461A/C1 240S BoNT/X wt C461A/C1 240S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPASLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPASLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI

- 41 041568- 41 041568

SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED 13 13 BoNT/X WT C461A/C1 240A BoNT/X wt C461A/C1 240A MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPASLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPASLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWI KHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW

- 42 041568- 42 041568

YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED 14 14 BoNT/Х WT C467S/C1 240A BoNT/X wt C467S/C1 240A MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWI KHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED 15 15 BoNT/X WT C467S/C1 240S BoNT/X wt C467S/C1 240S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID

- 43 041568- 43 041568

SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQL KTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED 16 16 BoNT/X WT C467A/C1 240S BoNT/X wt C467A/C1 240S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGAIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGAIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS

- 44 041568- 44 041568

PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYSQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED 17 17 BoNT/X WT C467A/C1 240A BoNT/X wt C467A/C1 240A MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGAIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGAIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTS

- 45 041568- 45 041568

DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED DINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSI SFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRD HNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISS IWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLY NYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSF GYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNK DFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQ EKYRNYAQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAW YFQNYENLNLRI<HTI<TNWYFIPI<DEGWDED 18 18 BoNT/X WT LC-HN C461ABoNT/X WT LC-H N C461A MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPASLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPF SEFDDLINQ YI< NE I MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPASLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPF SEFDDLINQ YI< NE I 19 19 BoNT/X WT LC-Hn C461S BoNT/X wt LC-Hn C461S MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV

- 46 041568- 46 041568

QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYI<ALSRQANAII<MNMEFQLANYI<GNIDDI< AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AF D IN DIPF SEFDDLINQ YKNEI QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYI<ALSRQANAII<MNMEFQLANYI<GNIDDI< AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AF D IN DIPF SEFDDLINQ YKNEI 20 20 BoNT/X WT LC-Hn C467A BoNT/X wt LC-Hn C467A MI<LEINI<FNYNDPIDGINVITMRPPRHSDI<INI<GI<GPFI<AFQVII< NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGAIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AF D IN D IPF SEFDDLINQ YKNEI MI<LEINI<FNYNDPIDGINVITMRPPRHSDI<INI<GI<GPFI<AFQVII< NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGAIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AF D IN D IPF SEFDDLINQ YKNEI 21 21 BoNT/X WT LC-Hn BoNT/X wt LC-Hn MI<LEINI<FNYNDPIDGINVITMRPPRHSDI<INI<GI<GPFI<AFQVII< NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA MI<LEINI<FNYNDPIDGINVITMRPPRHSDI<INI<GI<GPFI<AFQVII< NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA

- 47 041568- 47 041568

C467S C467S YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AF D IN DIPF SEFDDLINQ YKNEI YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AF D IN DIPF SEFDDLINQ YKNEI 22 22 BoNT/X- LC-Hn- Al-Hc BoNT/X- LC-Hn- Al-Hc MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI

- 48 041568- 48 041568

AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASK INIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLES SKIEVILKNAIVYNSMYENF STS FWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDT QEIKQRVVFKYSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLI DQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNE KEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYV DVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYAS GNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEI PDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQ FNNIAKL VASNW YNRQIERS SRTLGC S WEFIP VDDGWGERPL AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASK INIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLES SKIEVILKNAIVYNSMYENF STS FWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDT QEIKQRVVFKYSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLI DQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNE KEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYV DVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYAS GNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEI PDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQ FNNIAKL VASNW YNRQIERS SRTLGC S WEFIP VDDGWGERPL 23 23 BoNT/X- LC-Hn- Bl-Hc BoNT/X- LC-Hn- Bl-Hc MI<LEINI<FNYNDPIDGINVITMRPPRHSDI<INI<GI<GPFI<AFQVII< NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IY VDKLTTFHFLE AQN IDES IDS SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYI<ALSRQANAII<MNMEFQLANYI<GNIDDI< AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIILNNIILNLRYKDNNLIDLSGYGA KVE VYDGVELNDKNQFKLT S S ANSKIRVTQNQNIIFNS VFLDF S V SFWIRIPI<YI<NDGIQNYIHNEYTIINCMI<NNSGWI<ISIRGNRIIWT LIDINGI<TI<SVFFEYNIREDISEYINRWFFVTITNNLNNAI<IYINGI< LESNTDIKDIREVIANGEIIFKLDGDIDRTQFIWMKYFSIFNTELSQ SNIEERYKIQSYSEYLKDFWGNPLMYNKEYYMFNAGNKNSYIK LKKDSPVGEILTRSKYNQNSKYINYRDLYIGEKFIIRRKSNSQSIN MI<LEINI<FNYNDPIDGINVITMRPPRHSDI<INI<GI<GPFI<AFQVII< NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IY VDKLTTFHFLE AQN IDES IDS SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYI<ALSRQANAII<MNMEFQLANYI <GNIDDI< AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIILNNIILNLRYKDNNLIDLSGYGA KVE VYDGVELNDKNQFKLT S S ANSKIRVTQN QNIIFNS VFLDF S V SFWIRIPI<YI<NDGIQNYIHNEYTIINCMI<NNSGWI<ISIRGNRIIWT LIDINGI<TI<SVFFEYNIREDISEYINRWFFVTITNNLNNAI<IYINGI< LESNTDIKDIREVIANGEIIFKLDGDIDRTQFIWMKYFSIFNTELSQ SNIEERYKIQSYSEYLKDFWGNPLMYNKEYYMFNAGNKNSYIK LKKDSPVGEILTRSKYNQNSKYINYRDLYIGEKFIIRRKSNSQSIN

- 49 041568- 49 041568

DDIVRKEDYIYLDFFNLNQEWRVYTYKYFKKEEEKLFLAPISDS DEFYNTIQIKEYDEQPTYSCQLLFKKDEESTDEIGLIGIHRFYESGI VFEEYKDYFCISKWYLKEVKRKPYNLKLGCNWQFIPKDEGWTE DDIVRKEDYIYLDFFNLNQEWRVYTYKYFKKEEEKLFLAPISDS DEFYNTIQIKEYDEQPTYSCQLLFKKDEESTDEIGLIGIHRFYESGI VFEEYKDYFCISKWYLKEVKRKPYNLKLGCNWQFIPKDEGWTE 24 24 BoNT/X- LC-Hn- Cl-Hc BoNT/X- LC-Hn- Cl-Hc MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGIT STYIF YQWLRSIVKDF SDETGKID VIDKS S DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIINDSKILSLQNRKNTLVDTSGYN AEVSEEGDVQLNPIFPFDFKLGSSGEDRGKVIVTQNENIVYNSMY ESFSISFWIRINKWVSNLPGYTIIDSVKNNSGWSIGIISNFLVFTLK QNEDSEQSINFSYDISNNAPGYNKWFFVTVTNNMMGNMKIYIN GKLIDTIKVKELTGINFSKTITFEINKIPDTGLITSDSDNINMWIRD FYIFAKELDGKDINILFNSLQYTNVVKDYWGNDLRYNKEYYMV NIDYLNRYMYANSRQIVFNTRRNNNDFNEGYKIIIKRIRGNTNDT RVRGGDILYFDMTINNKAYNLFMKNETMYADNHSTEDIYAIGL REQTKDINDNIIFQIQPMNNTYYYASQIFKSNFNGENISGICSIGTY RFRLGGDWYRHNYLVPTVKQGNYASLLESTSTHWGFVPVSE MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGIT STYIF YQWLRSIVKDF SDETGKID VIDKS S DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIINDSKILSLQNRKNTLVDTSGYN AEVSEEGDVQLNPIFPFDFKLGSSGEDRGKVIVTQNENIVYNSMY E SFSISFWIRINKWVSNLPGYTIIDSVKNNSGWSIGIISNFLVFTLK QNEDSEQSINFSYDISNNAPGYNKWFFVTVTNNMMGNMKIYIN GKLIDTIKVKELTGINFSKTITFEINKIPDTGLITSDSDNINMWIRD FYIFAKELDGKDINILFNSLQYTNVVKDYWGNDLRYNKEYYMV NIDYLNRYMYANSRQIVFNTRRNNNDFNEGYKIIIKRIRGNTNDT RVRGGDILYFDMTINNKAYNLFMKNETMYADNHSTEDIYAIGL REQTKDINDNIIFQIQPMNNTYYYASQIFKSNFNGENISGICSIGTY RFRLGGDWYRHNYLVPTVKQGNYASLLESTSTHWGFVPVSE 25 25 BoNT/X- LC-Hn- Al-Hc C461S BoNT/X- LC-Hn- Al-Hc C461S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS

- 50 041568- 50 041568

EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASK INIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLES SKIEVILKNAIVYNSMYENF STS FWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDT QEIKQRVVFKYSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLI DQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNE KEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYV DVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYAS GNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEI PDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQ FNNIAKL VASNW YNRQIERS SRTLGC S WEFIP VDDGWGERPL EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASK INIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLES SKIEVILKNAIVYNSMYENF STS FWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDT QEIKQRVVFKYSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLI DQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNE KEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYV DVNNVG IRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYAS GNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEI PDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQ FNNIAKL VASNW YNRQIERS SRTLGC S WEFIP VDDGWGERPL 26 26 BoNT/X- LC-Hn- Bl-Hc C461S BoNT/X- LC-Hn- Bl-Hc C461S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEF LQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPLVSNGALTLSDNETIA YQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTLS EVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHE LVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGID SKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPV QGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYLKE RPIDPIYVNILDDNS YSTLEGFNIS SQGSNDFQGQLLES S YFEKIES NALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVS YPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFFKD

- 51 041568- 51 041568

KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIILNNIILNLRYKDNNLIDLSGYGA KVEVYDGVELNDKNQFKLTSSANSKIRVTQNQNIIFNSVFLDFSV SFWIRIPKYKNDGIQNYIHNEYTIINCMKNNSGWKISIRGNRIIWT LIDINGI<TI<SVFFEYNIREDISEYINRWFFVTITNNLNNAI<IYINGI< LESNTDIKDIREVIANGEIIFKLDGDIDRTQFIWMKYFSIFNTELSQ SNIEERYKIQSYSEYLKDFWGNPLMYNKEYYMFNAGNKNSYIK LKKDSPVGEILTRSKYNQNSKYINYRDLYIGEKFIIRRKSNSQSIN DDIVRKEDYIYLDFFNLNQEWRVYTYKYFKKEEEKLFLAPISDS DEFYNTIQIKEYDEQPTYSCQLLFKKDEESTDEIGLIGIHRFYESGI VFEEYKDYFCISKWYLKEVKRKPYNLKLGCNWQFIPKDEGWTE KLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEIKT IYVDKLTTFHFLEAQNIDESID S SKIRVELTD S VDEALSNPNK VYS PFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVIDKSS DTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFTIPIL VGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKAQWW GTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNIDDK AKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIPKV QDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRLNKNI AFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIILNNIILNLRYKDNNLIDLSGYGA KVEVYDGVELNDKNQFKLTSSANSKIRVTQNQNIIFNSVFLDFSV SFWIRIPKYKNDGIQNYIHNEYTIINCMKNNSGWKISIRGNRIIWT LIDINGI<TI<SVFFEYNIREDISEYINRWFFVTITNNLNNAI<IYINGI< LESNTDIKDIREVIANGEIIFKLDGDIDRTQFIWMKYFSIFNTELSQ SNIEERYKIQSYSEYLKDFWGNPLMYNKEYYMFNAGNKNSYIK LKKDSPVGEILTRSKYNQNSKYINYRDLYIGEKFIIRRKSNSQSIN DDIVRKEDYIYLDFFNLNQEWRVYTYKYFKKEEEKLFLAPISDS DEFYNTIQIKEYDEQPTYSCQLLFKKDEESTDEIGLIGIHRFYESGI VFEEYKDYFCISKWYLKEVKRKPYNLKLGCNWQFIPKDEGWTE

BoNT/XLC-Hn-C1MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDEBoNT/XLC-Hn-C1MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE

Hc C461SHc C461S

FLQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMHFLQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH

ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIPELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP

VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTNVQGRRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN

VSYPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEFVSYPSSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDELHGA

TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKATIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA

QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMIQWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI

- 52 041568- 52 041568

PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIINDSKILSLQNRKNTLVDTS GYNAEVSEEGDVQLNPIFPFDFKLGSSGEDRGKVIVTQNENIVY NSMYESFSISFWIRINKWVSNLPGYTIIDSVKNNSGWSIGIISNFL VFTLKQNEDSEQS INF S YDISNN APGYNK WFF VTVTNNMMGNM KIYINGKLIDTIKVKELTGINFSKTITFEINKIPDTGLITSDSDNINM WIRDFYIFAKELDGKDINILFNSLQYTNVVKDYWGNDLRYNKE YYMVNIDYLNRYMYANSRQIVFNTRRNNNDFNEGYKIIIKRIRG NTNDTRVRGGDILYFDMTINNKAYNLFMKNETMYADNHSTEDI YAIGLREQTKDINDNIIFQIQPMNNTYYYASQIFKSNFNGENISGI CSIGTYRFRLGGDWYRHNYLVPTVKQGNYASLLESTSTHWGFV PVSE PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIINDSKILSLQNRKNTLVDTS GYNAEVSEEGDVQLNPIFPFDFKLGSSGEDRGKVIVTQNENIVY NSMYESFSISFWIRINKWVSNLPGYTIIDSVKNNSGWSIGIISNFL VFTLKQNEDSEQS INF S YDISNN APGYNK WFF VTVTNNMMGNM KIYINGKLIDTIKVKELTGINFSKTITFEINKIPDTGLITSDSDNINM WIRDFYIFAKELDGKDINILFNSLQYTNVVKDYWGNDLRYNKE YYMVNIDYLNRYMYANSRQIVFNTRRNNNDFNEGYKIIIKRIRG NTNDTRVRGGDILYFDMTINNKAYNLFMKNETMYADNHSTEDI YAIGLREQTKDINDNIIFQIQPMNNTYYYASQIFKSNFNGENISGI CSIGTYRFRLGGDWYRHNYLVPTVKQGNYASLLESTSTHWGFV PVSE 28 28 BoNT/X- LC-Hn-A1- Hc C467S BoNT/X- LC-Hn-A1- Hc C467S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEniNTSILNLRYESNHLIDLSR YASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLESSKIEVILKNAIVYNSMYE NFSTSFWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIW TLQDTQEIKQRVVFKYSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYI NGRLIDQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFD MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEniNTSILNLRYESNHLIDLSR YASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLESSKIEVILKNAIVYNSMYE NFSTSFWIRIPKYFNS ISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIW TLQDTQEIKQRVVFKYSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYI NGRLIDQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFD

- 53 041568- 53 041568

KELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDP NKYVDVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIK KYASGNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKIL SALEIPDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGF IGFHQFNNIAKLVASNWYNRQIERS SRTLGC SWEFIPVDDGWGE RPL KELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDP NKYVDVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIK KYASGNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKIL SALEIPDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGF IGFHQFNNIAKLVASNWYNRG SW 29 29 BoNT/X- LC-HN-B1- Hc C467SBoNT/X- LC-H N -B1- Hc C467S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNmESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIILNNIILNLRYKDNNLIDLS GYGAKVEVYDGVELNDKNQFKLTSSANSKIRVTQNQNIIFNSVF LDFSVSFWIRIPKYKNDGIQNYIHNEYTIINCMKNNSGWKISIRG NRIIWTLIDINGKTKSVFFEYNIREDISEYINRWFFVTITNNLNNA KIYINGKLESNTDIKDIREVIANGEIIFKLDGDIDRTQFIWMKYFSI FNTELSQSNIEERYKIQSYSEYLKDFWGNPLMYNKEYYMFNAG NKNSYIKLKKDSPVGEILTRSKYNQNSKYINYRDLYIGEKFIIRR KSNSQSINDDIVRKEDYIYLDFFNLNQEWRVYTYKYFKKEEEKL FLAPISDSDEFYNTIQIKEYDEQPTYSCQLLFKKDEESTDEIGLIGI HRFYESGIVFEEYKDYFCISKWYLKEVKRKPYNLKLGCNWQFIP MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNmESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIILNNIILNLRYKDNNLIDLS GYGAKVEVYDGVELNDKNQFKLTSSANSKIRVTQNQNIIFNSVF LDFSVSFWIRIPKYKNDGI QNYIHNEYTIINCMKNNSGWKISIRG NRIIWTLIDINGKTKSVFFEYNIREDISEYINRWFFVTITNNLNNA KIYINGKLESNTDIKDIREVIANGEIIFKLDGDIDRTQFIWMKYFSI FNTELSQSNIEERYKIQSYSEYLKDFWGNPLMYNKEYYMFNAG NKNSYIKLKKDSPVGEILTRSKYNQNSKYINYRDLYIGEKFIIRR KSNSQSINDDIVRKEDYIYLDFFNLNQEWRVYTYKYFKKEEEKL FLAPISDSDEFYNTIQIKEYDEQPTYSCQLLFKKDEESTDEIGLIGI HRFYESGIVFEEYKDYFCISKWYLKEVKRKPYNLKLGCNWQFIP

- 54 041568- 54 041568

KDEGWTE KDEGWTE 30 thirty BoNT/X- LC-Hn-C1- Hc C467S BoNT/X- LC-Hn-C1- Hc C467S MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIINDSKILSLQNRKNTLVDTS GYNAEVSEEGDVQLNPIFPFDFKLGSSGEDRGKVIVTQNENIVY NSMYESFSISFWIRINKWVSNLPGYTIIDSVKNNSGWSIGIISNFL VFTLKQNEDSEQS INF S YDISNN APGYNK WFF VTVTNNMMGNM KIYINGKLmTIKVKELTGINFSKTITFEINKIPDTGLITSDSDNINM WIRDFYIFAKELDGKDINILFNSLQYTNVVKDYWGNDLRYNKE YYMVNIDYLNRYMYANSRQIVFNTRRNNNDFNEGYKIIIKRIRG NTNDTRVRGGDILYFDMTINNKAYNLFMKNETMYADNHSTEDI YAIGLREQTKDINDNIIFQIQPMNNTYYYASQIFKSNFNGENISGI CSIGTYRFRLGGDWYRHNYLVPTVKQGNYASLLESTSTHWGFV PVSE MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGSIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIINDSKILSLQNRKNTLVDTS GYNAEVSEEGDVQLNPIFPFDFKLGSSGEDRGKVIVTQNENIVY NSMYESFSISFWIRINKW VSNLPGYTIIDSVKNNSGWSIGIISNFL VFTLKQNEDSEQS INF S YDISNN APGYNK WFF VTVTNNMMGNM KIYINGKLmTIKVKELTGINFSKTITFEINKIPDTGLITSDSDNINM WIRDFYIFAKELDGKDINILFNSLQYTNVVKDYWGNDLRYNKE YYMVNIDYLNRYMYANSRQIVFNTRRNNNDFNEGYKIIIKRIRG NTNDTRVRGGDILYFDMTINNKAYNLFMKNETMYADNHSTEDI YAIGLREQTKDINDNIIFQIQPMNNTYYYASQIFKSNFNGENISGI CSIGTYRFRLGGDWYRHNYLVPTVKQGNYASLLESTSTHWGFV PVSE 31 31 BoNT/X R360A/Y36 3F BoNT/X R360A/Y36 3F MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGLMEGTL SEVSFSPFYLKPFVDESYGNYRSLVFHRE

- 55 041568- 55 041568

ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVAKHFL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLS GTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSAT DNFSISFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLI WYLRDHNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKI EEKDIS SIWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQ AFTLLDQF SIYRKELNQN EVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIR EYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLD GLVRNKDFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTT DFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRD WVYS S AWYFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVAKHFL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLS GTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSAT DNFSISFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLI WYLRDHNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKI EEKDIS SIWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQ AFTLLDQF SIYRKELNQN EVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIR EYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLD GLVRNKDFIQLEIDGYNMGI SADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTT DFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRD WVYS S AWYFQNYENLNLRKHTKTNWYFIPKDEGWDED 32 32 BoNT/X H227Y BoNT/X H227Y MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMY ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIK VLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMY ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI

- 56 041568- 56 041568

KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLS GTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSAT DNFSISFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLI WYLRDHNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKI EEKDIS SIWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQ AFTLLDQF SIYRKELNQN EVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIR EYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLD GLVRNKDFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTT DFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRD WVYS S A W YFQN YENLNLRK HTKTN W YFIPKDEGWDED KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLS GTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSAT DNFSISFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLI WYLRDHNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKI EEKDIS SIWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQ AFTLLDQF SIYRKELNQN EVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIR EYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLD GLVRNKDFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTT DFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRD WVYS S A W YFQN YENLNLRK HTKTN W YFIPKDEGWDED 33 33 BoNT/Х E228Q BoNT/X E228Q MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH QLVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGG IDSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH QLVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGG IDSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL

- 57 041568- 57 041568

NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLS GTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSAT DNFSISFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLI WYLRDHNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKI EEKDIS SIWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQ AFTLLDQF SIYRKELNQN EVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIR EYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLD GLVRNKDFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTT DFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRD WVYS S AWYFQNYENLNLRKHTKTNW YFIPKDEGWDED NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLS GTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSAT DNFSISFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLI WYLRDHNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKI EEKDIS SIWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQ AFTLLDQF SIYRKELNQN EVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIR EYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLD GLVRNKDFIQLEIDGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTT DFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRD WVYS S AWYFQNYENLNLRKHTKTNW YFIPKDEGWDED 34 34 BoNT/X H231Y BoNT/X H231Y MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVYVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLS GTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSAT DNFSISFWIKHPKPTNLLNNGIEYTLVENFNQRGWKISIQDSKLI WYLRDHNNSIKIVTPDYIAFNGWNLITITNNRSKGSIVYVNGSKI EEKDIS SIWNTEVDDPIIFRLKNNRDTQ AFTLLDQF SIYRKELNQN EVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIR EYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIRYGALYNGSKVLIKNSKKLD MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVYVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPFSEFDDLINQYKNEIEDYEVLNLGAEDGKIKDLS GTTSDINIGSDIELADGRENKAIKIKGSENSTIKIAMNKYLRFSAT DNFSISFWIKHPKPTNL AFTLLDQF SIYRKELNQN EVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQYNKKYYLQTQDKPGKGLIR

- 58 041568- 58 041568

GLVRNKDFIQLEroGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTT DFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRD WVYS S AWYFQNYENLNLRKHTKTNW YFIPKDEGWDED GLVRNKDFIQLEroGYNMGISADRFNEDTNYIGTTYGTTHDLTT DFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHKSGLMSTETSKPTFHDYRD WVYS S AWYFQNYENLNLRKHTKTNW YFIPKDEGWDED 35 35 BoNT/X- LC-Hn R360A/Y36 3F BoNT/X- LC-Hn R360A/Y36 3F MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVAKHFL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQ YKNEI MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVAKHFL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQ YKNEI 36 36 BoNT/X- LC-Hn H227Y BoNT/X- LC-Hn H227Y MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMY ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMY ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV

- 59 041568- 59 041568

YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQ YKNEI YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQ YKNEI 37 37 BoNT/X- LC-Hn E228Q BoNT/X- LC-Hn E228Q MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH QLVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGG IDSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQ YKNEI MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH QLVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGG IDSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQ YKNEI 38 38 BoNT/X- LC-Hn H231Y BoNT/X- LC-Hn H231Y MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVYVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI MKLEINKFNYNDProGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVYVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI

- 60 041568- 60 041568

ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQ YKNEI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQ YKNEI 39 39 VAMP1 VAMP1 MSAPAQPPAEGTEGTAPGGGPPGPPPNMTSNRRLQQTQAQVEE WDIIRVNVDKVLERDQKLSELDDRADALQAGASQFESSAAKL KRKYWWKNCKMMIMLGAICAIIVVVIVIYFFT MSAPAQPPAEGTEGTAPGGGPPGPPPNMTSNRRLQQTQAQVEE WDIIRVNVDKVLERDQKLSELDDRADALQAGASQFESSAAKL KRKYWWKNCKMMMIMLGAICAIIVVVIVIYFFT 40 40 VAMP2 VAMP2 MSATAATAPPAAPAGEGGPPAPPPNLTSNRRLQQTQAQVDEVV DIMRVNVDKVLERDQKLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKR KYWWKNLKMMIILGVIC AIILIIIIVYF S S MSATAATAPPAAPAGEGGPPAPPPNLTSNRRLQQTQAQVDEVV DIMRVNVDKVLERDQKLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKR KYWWKNLKMMIILGVIC AIILIIIIVYF S S 41 41 VAMP3 VAMP3 MSTGVPSGSSAATGSNRRLQQTQNQVDEVVDIMRVNVDKVLE RDQKLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKRKYWWKNCKMW AIGISVLVIIVIIIIVWCVS MSTGVPSGSSAATGSNRRLQQTQNQVDEVVDIMRVNVDKVLE RDQKLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKRKYWWKNCKMW AIGISVLVIIVIIIIVWCVS 42 42 VAMP4 VAMP4 MPPKFKRHLNDDDVTGSVKSERRNLLEDDSDEEEDFFLRGPSGP RFGPRNDKIKHVQNQVDEVIDVMQENITKVIERGERLDELQDKS ESLSDNATAFSNRSKQLRRQMWWRGCKIKAIMALVAAILLLVIII LIVMKYRT MPPKFKRHLNDDDVTGSVKSERRNLLEDDSDEEEDFFLRGPSGP RFGPRNDKIKHVQNQVDEVIDVMQENITKVIERGERLDELQDKS ESLSDNATAFSNRSKQLRRQMWWRGCKIKAIMALVAAILLLVIII LIVMKYRT 43 43 VAMP5 VAMP5 MAGIELERCQQQANEVTEIMRNNFGKVLERGVKLAELQQRSDQ LLDMSSTFNKTTQNLAQKKCWENIRYRICVGLVVVGVLLIILIVL LVVFLPQ S SD S S S APRTQD AGIASGPGN MAGIELERCQQQANEVTEIMRNNFGKVLERGVKLAELQQRSDQ LLDMSSTFNKTTQNLAQKKCWENIRYRICVGLVVVGVLLIILIVL LVVFLPQ S SD S S S APRTQD AGIASGPGN 44 44 Ykt6 Ykt6 MKLYSLSVLYKGEAKVVLLKAAYDVSSFSFFQRSSVQEFMTFTS QLIVERSSKGTRASVKEQDYLCHVYVRNDSLAGVVIADNEYPSR VAFTLLEKVLDEFSKQVDRIDWPVGSPATIHYPALDGHLSRYQN PREADPMTKVQAELDETKIILHNTMESLLERGEKLDDLVSKSEV LGTQSKAFYKTARKQNSCCAII VAFTLLEKVLDEFSKQVDRIDWPVGSPATIHYPALDGHLSRYQN PREADPMTKVQAELDETKIILHNTMESLLERGEKLDDLVSKSEV LGTQSKAFYKTARKQNSCCAII 45 45 BoNT/X- LC-Hn- LPETGG BoNT/X- LC-Hn- LPETGG MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL MKLEINKFNYNDPIDGINVITMRPPRHSDKINKGKGPFKAFQVIK NIWIVPERYNFTNNTNDLNIPSEPIMEADAIYNPNYLNTPSEKDE FLQGVIKVLERIKSKPEGEKLLELIS S SIPLPL VSNGALTLSDNETI AYQENNNIVSNLQANLVIYGPGPDIANNATYGLYSTPISNGEGTL

- 61 041568- 61 041568

SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQYKNEILPETGG SEVSFSPFYLKPFDESYGNYRSLVNIVNKFVKREFAPDPASTLMH ELVHVTHNLYGISNRNFYYNFDTGKIETSRQQNSLIFEELLTFGGI DSKAISSLIIKKIIETAKNNYTTLISERLNTVTVENDLLKYIKNKIP VQGRLGNFKLDTAEFEKKLNTILFVLNESNLAQRFSILVRKHYL KERPIDPIYVNILDDNSYSTLEGFNISSQGSNDFQGQLLESSYFEKI ESNALRAFIKICPRNGLLYNAIYRNSKNYLNNIDLEDKKTTSKTN VSYPCSLLNGCIEVENKDLFLISNKDSLNDINLSEEKIKPETTVFF KDKLPPQDITLSNYDFTEANSIPSISQQNILERNEELYEPIRNSLFEI KTIYVDKLTTFHFLEAQNIDESIDSSKIRVELTDSVDEALSNPNKV YSPFKNMSNTINSIETGITSTYIFYQWLRSIVKDFSDETGKIDVID KSSDTLAIVPYIGPLLNIGNDIRHGDFVGAIELAGITALLEYVPEF TIPILVGLEVIGGELAREQVEAIVNNALDKRDQKWAEVYNITKA QWWGTIHLQINTRLAHTYKALSRQANAIKMNMEFQLANYKGNI DDKAKIKNAISETEILLNKSVEQAMKNTEKFMIKLSNSYLTKEMI PKVQDNLKNFDLETKKTLDKFIKEKEDILGTNLS S SLRRKVSIRL NKNIAFDINDIPF SEFDDLINQYKNEILPETGG 46 46 G-BoNT/X- Hc G-BoNT/X- hc GEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTSDINIGSDIELADGRENKAIKI KGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSISFWIKHPKPTNLLNNGIEYT LVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRDHNNSIKIVTPDYIAFNGWN LITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISSIWNTEVDDPIIFRLKNNRD TQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQ YNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIR YGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNKDFIQLEIDGYNMGISADRF NEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHK SGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAWYFQNYENLNLRKHTKTN WYFIPKDEGWDED GEDYEVLNLGAEDGKIKDLSGTTSDINIGSDIELADGRENKAIKI KGSENSTIKIAMNKYLRFSATDNFSISFWIKHPKPTNLLNNGIEYT LVENFNQRGWKISIQDSKLIWYLRDHNNSIKIVTPDYIAFNGWN LITITNNRSKGSIVYVNGSKIEEKDISSIWNTEVDDPIIFRLKNNRD TQAFTLLDQFSIYRKELNQNEVVKLYNYYFNSNYIRDIWGNPLQ YNKKYYLQTQDKPGKGLIREYWSSFGYDYVILSDSKTITFPNNIR YGALYNGSKVLIKNSKKLDGLVRNKDFIQLEIDGYNMGISADRF NEDTNYIGTTYGTTHDLTTDFEIIQRQEKYRNYCQLKTPYNIFHK SGLMSTETSKPTFHDYRDWVYSSAWYFQNYENLNLRKHTKTN WYFIPKDEGWDED 47 47 BoNT/Al- Hc BoNT/Al- hc IINTSILNLRYESNHLIDLSRYASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNL ES SKIEVILKNAIVYNSMYENF STSFWIRIPK YFNSISLNNEYTIIN CMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDTQEIKQRVVFKYSQMINISDY INRWIFVTITNNRLNNSI<IYINGRLIDQI<PISNLGNIHASNNIMFI< LDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDF WGDYLQYDI<PYYMLNLYDPNI<YVDVNNVGIRGYMYLI<GPRG SVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYASGNKDNIVRNNDRVYINVV VKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEIPDVGNLSQVVVMKSKND QGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQFNNIAKLVASNWYNRQI ERSSRTLGCSWEFIPVDDGWGERPL IINTSILNLRYESNHLIDLSRYASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNL ES SKIEVILKNAIVYNSMYENF STSFWIRIPK YFNSISLNNEYTIIN CMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDTQEIKQRVVFKYSQMINISDY INRWIFVTITNNRLNNSI<IYINGRLIDQI<PISNLGNIHASNNIMFI< LDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDF WGDYLQYDI<PYYMLNLYDPNI<YVDVNNVGIRGYMYLI<GPRG SVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYASGNKDNIVRNNDRVYINVV VKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEIPDVGNLSQVVVMKSKND QGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQFNNIAKLVASNWYNRQI ERSSRTLGCSWEFIPVDDGWGERPL

- 62 041568- 62 041568

48 48 BoNT/Bl- Hc BoNT/Bl- hc ILNNIILNLRYKDNNLIDLSGYGAKVEVYDGVELNDKNQFKLTS SANSKIRVTQNQNIIFNSVFLDFSVSFWIRIPKYKNDGIQNYIHNE YTIINCMKNNSGWKISIRGNRIIWTLroiNGKTKSVFFEYNIREDIS EYINRWFFVTITNNLNNAKIYINGKLESNTDIKDIREVIANGEIIFK LDGDIDRTQFIWMKYFSIFNTELSQSNIEERYKIQSYSEYLKDFW GNPLMYNKEYYMFNAGNKNSYIKLKKDSPVGEILTRSKYNQNS KYINYRDLYIGEKFIIRRKSNSQSINDDIVRKEDYIYLDFFNLNQE WRVYTYKYFKKEEEKLFLAPISDSDEFYNTIQIKEYDEQPTYSCQ LLFKKDEESTDEIGLIGIHRFYESGIVFEEYKDYFCISKWYLKEVK RKPYNLKLGCNWQFIPKDEGWTE ILNNIILNLRYKDNNLIDLSGYGAKVEVYDGVELNDKNQFKLTS SANSKIRVTQNQNIIFNSVFLDFSVSFWIRIPKYKNDGIQNYIHNE YTIINCMKNNSGWKISIRGNRIIWTLroiNGKTKSVFFEYNIREDIS EYINRWFFVTITNNLNNAKIYINGKLESNTDIKDIREVIANGEIIFK LDGDIDRTQFIWMKYFSIFNTELSQSNIEERYKIQSYSEYLKDFW GNPLMYNKEYYMFNAGNKNSYIKLKKDSPVGEILTRSKYNQNS KYINYRDLYIGEKFIIRRKSNSQSINDDIVRKEDYIYLDFFNLNQE WRVYTYKYFKKEEEKLFLAPISDSDEFYNTIQIKEYDEQPTYSCQ LLFKKDEESTDEIGLIGIHRFYESGIVFEEYKDYFCISKWYLKEVK RKPYNLKLGCNWQFIPKDEGWTE 49 49 BoNT/Cl- Hc BoNT/Cl- hc INDSKILSLQNRKNTLVDTSGYNAEVSEEGDVQLNPIFPFDFKLG SSGEDRGKVIVTQNENIVYNSMYESFSISFWIRINKWVSNLPGYT IIDS VKNNSGWSIGIISNFLVFTLKQNED SEQ SINF S YDISNNAPGY NKWFFVTVTNNMMGNMKIYINGKLIDTIKVKELTGINFSKTITFE INKIPDTGLITSDSDNINMWIRDFYIFAKELDGKDINILFNSLQYT NVVKDYWGNDLRYNKEYYMVNIDYLNRYMYANSRQIVFNTR RNNNDFNEGYKIIIKRIRGNTNDTRVRGGDILYFDMTINNKAYN LFMKNETMYADNHSTEDIYAIGLREQTKDINDNIIFQIQPMNNTY YYASQIFKSNFNGENISGICSIGTYRFRLGGDWYRHNYLVPTVK QGNYASLLESTSTHWGFVPVSE INDSKILSLQNRKNTLVDTSGYNAEVSEEGDVQLNPIFPFDFKLG SSGEDRGKVIVTQNENIVYNSMYESFSISFWIRINKWVSNLPGYT IIDS VKNNSGWSIGIISNFLVFTLKQNED SEQ SINF S YDISNNAPGY NKWFFVTVTNNMMGNMKIYINGKLIDTIKVKELTGINFSKTITFE INKIPDTGLITSDSDNINMWIRDFYIFAKELDGKDINILFNSLQYT NVVKDYWGNDLRYNKEYYMVNIDYLNRYMYANSRQIVFNTR RNNNDFNEGYKIIIKRIRGNTNDTRVRGGDILYFDMTINNKAYN LFMKNETMYADNHSTEDIYAIGLREQTKDINDNIIFQIQPMNNTY YYASQIFKSNFNGENISGICSIGTYRFRLGGDWYRHNYLVPTVK QGNYASLLESTSTHWGFVPVSE 50 50 Сайт расщеплен ИЯ тромбином Site split AND I thrombin LVPRGS LVPRGS 51 51 TEV TEV ENLYFQG ENLYFQG 52 52 Сайт расщеплен ИЯ Pre Seis si on Website split AND I Pre Seis si on LEVLFQGP LEVLFQGP 53 53 Сайт расщеплен ИЯ фактором Ха Site split IA factor Ha IEGR IEGR 54 54 Сайт расщеплен Website split IDGR IDGR

- 63 041568- 63 041568

ИЯ фактором Ха IA factor Ha 55 55 Сайт расщеплен ня энтерокина ЗОЙ Site cleaved by enterokin ZOY DDDDK DDDDK 56 56 Сайт расщеплен ня протеазой SUMO Site cleaved by SUMO protease AHREQIGG AHREQIGG

* Мутации указаны подчеркиванием.* Mutations are underlined.

Новый ботулинический нейротоксин и его производные.New botulinum neurotoxin and its derivatives.

Ботулинические нейротоксины (BoNT) относятся к наиболее опасным потенциальным биотеррористическим средствам, а также используются клинически для лечения увеличивающегося перечня медицинских состояний. Существует семь серотипов BoNT (BoNT/A-G), известных на данный момент, но за последние 45 лет новые типы не были выявлены. Поиск в геномной базе данных штаммов Clostridium botulinum выявил новый тип BoNT, названный BoNT/X. Этот токсин демонстрировал самую низкую идентичность последовательностей по отношению к другим BoNT и не распознавался антисывороткой, вырабатываемой против известных типов BoNT. Он расщепляет связанный с везикулами мембранный белок (VAMP) в нейронах, который также является целью для BoNT/B/D/F/G, но BoNT/X расщепляет по сайту (между Arg66-Ala67 в VAMP2), уникальному для данного токсина. Для подтверждения активности BoNT/X ограниченное количество BoNT/X полной длины собирали путем ковалентного связывания двух нетоксичных фрагментов BoNT/X с использованием транспептидазы (сортазы). Собранный BoNT/X проникал в культивируемые нейроны, расщеплял VAMP2 и вызывал атрофический паралич у мышей, что измеряли с помощью анализа показателя отведения пальца. Совместно эти данные установили BoNT/X как новый тип BoNT. Его идентификация представляет срочную задачу для разработки эффективных контрмер, а также представляет новый инструмент для потенциального терапевтического применения.Botulinum neurotoxins (BoNTs) are among the most dangerous potential bioterrorism agents and are also being used clinically to treat an increasing list of medical conditions. There are seven serotypes of BoNT (BoNT/A-G) currently known, but no new types have been identified in the past 45 years. A search of the genomic database of Clostridium botulinum strains revealed a new type of BoNT named BoNT/X. This toxin showed the lowest sequence identity to other BoNTs and was not recognized by antisera raised against known BoNT types. It cleaves vesicle-associated membrane protein (VAMP) in neurons, which is also a target for BoNT/B/D/F/G, but BoNT/X cleaves at a site (between Arg66-Ala67 in VAMP2) that is unique to this toxin. To confirm BoNT/X activity, a limited amount of full length BoNT/X was collected by covalently linking two non-toxic BoNT/X fragments using transpeptidase (sortase). The harvested BoNT/X penetrated cultured neurons, cleaved VAMP2, and caused atrophic paralysis in mice as measured by finger abduction index analysis. Together, these data established BoNT/X as a new type of BoNT. Its identification presents an urgent challenge for the development of effective countermeasures, and also represents a new tool for potential therapeutic applications.

Поиск в геномных базах данных выявил новый ген BoNT.A search of genomic databases revealed a new BoNT gene.

В попытке исследовать эволюционный ландшафт BoNT выполняли итеративные поиски по модели Hidden Markov в базе данных последовательностей PubMed с использованием последовательностей семи BoNT в качестве зондов. Поиск успешно идентифицировал основные серотипы, подтипы и мозаичные токсины BoNT, а также родственный нейротоксин столбняка (TeNT) (фиг. 5). Неожиданно также выявили новый ген BoNT (GenBank № BAQ12790.1) из недавно сообщенной геномной последовательности штамма 111 Clostridium botulinum. Этот ген токсина в настоящем документе обозначен как BoNT/X.In an attempt to explore the evolutionary landscape of BoNTs, iterative Hidden Markov model searches were performed on the PubMed sequence database using seven BoNT sequences as probes. The search successfully identified the major serotypes, subtypes, and mosaic toxins of BoNT, as well as the related tetanus neurotoxin (TeNT) (Fig. 5). Surprisingly, a novel BoNT gene (GenBank No. BAQ12790.1) was also identified from the recently reported genomic sequence of Clostridium botulinum strain 111. This toxin gene is referred to herein as BoNT/X.

Филогенетический анализ выявил, что BoNT/X четко отличается от всех других BoNT и TeNT (фиг. 1А). Он имеет наименьшую идентичность белковой последовательности (<31%) из любых других BoNT среди парных сравнений в семействе BoNT/TeNT (фиг. 1А). Например, BoNT/A и BoNT/B обладают 39% идентичностью последовательностей, a BoNT/B и BoNT/G обладают 58% идентичностью последовательностей. Кроме того, скользящее окно сравнения последовательностей продемонстрировало, что подобие низкой степени равномерно распределено по последовательности BoNT/X по сравнению с другими семью BoNT и TeNT (фиг. 1В), что указывает на то, что это не мозаичный токсин.Phylogenetic analysis revealed that BoNT/X is clearly distinct from all other BoNTs and TeNTs (Fig. 1A). It has the lowest protein sequence identity (<31%) of any other BoNT among pairwise comparisons in the BoNT/TeNT family (FIG. 1A). For example, BoNT/A and BoNT/B share 39% sequence identity, and BoNT/B and BoNT/G share 58% sequence identity. In addition, a sliding window of sequence comparisons showed that low degree similarity was evenly distributed across the BoNT/X sequence compared to the other BoNT family and TeNT (FIG. 1B), indicating that this is not a mosaic toxin.

Несмотря на низкую идентичность последовательностей, общее расположение доменов и некоторые ключевые признаки BoNT, по-видимому, являются консервативными в BoNT/X (фиг. 1В), в том числе: (1) консервативный цинк-зависимый мотив протеазы НЕххН (остатки 227-231, HELVH (SEQ ID NO: 92)) находится в предполагаемой LC; (2) на границе между предполагаемым LC и НС находятся два консервативных цистеина, которые могут образовывать важную межцепочечную дисульфидную связь; (3) консервативный мотив связывания рецептора SxWY существует в предполагаемой НС (остатки 1274-1277, SAWY (SEQ ID NO: 93)), который распознает липидные корецепторные ганглиозиды43, 44.Despite low sequence identity, overall domain arrangement and some key features of BoNT appear to be conserved in BoNT/X (Fig. 1B), including: (1) a conserved zinc-dependent HExxH protease motif (residues 227-231 , HELVH (SEQ ID NO: 92)) is in the putative LC; (2) at the interface between putative LC and HC are two conserved cysteines that can form an important interchain disulfide bond; (3) a conserved SxWY receptor binding motif exists in the putative HC (residues 1274-1277, SAWY (SEQ ID NO: 93)), which recognizes lipid co-receptor gangliosides 43, 44 .

Как и предполагали, гену BoNT/X предшествует предполагаемый ген NTNHA (фиг. 1С). Они расположены в кластере генов OrfX. Однако кластер генов OrfX в BoNT/X имеет две уникальные особенности по сравнению с двумя другими известными кластерами OrfX (фиг. 1С): (1) имеется дополнительный белок OrfX2 (обозначенный как OrfX2b), расположенный рядом с геном BoNT/X, о котором не сообщалось для каких-либо других кластеров OrfX; (2) рамка считывания генов OrfX имеет то же направление,As expected, the BoNT/X gene is preceded by the putative NTNHA gene (FIG. 1C). They are located in the OrfX gene cluster. However, the OrfX gene cluster in BoNT/X has two unique features compared to the other two known OrfX clusters (Fig. 1C): (1) there is an additional OrfX2 protein (designated OrfX2b) adjacent to the BoNT/X gene that is not known. reported for any other OrfX clusters; (2) the reading frame of the OrfX genes has the same direction as

- 64 041568 что и ген BoNT/X, в то время как они обычно противоположны направлению гена BoNT в других кластерах OrfX (фиг. 1С). Вместе эти особенности указывают на то, что BoNT/X может составлять уникальную эволюционную ветвь семейства BoNT.- 64 041568 as the BoNT/X gene, while they are usually opposite to the direction of the BoNT gene in other OrfX clusters (Fig. 1C). Together, these features indicate that BoNT/X may constitute a unique evolutionary branch of the BoNT family.

LC BoNT/X расщепляет VAMP2 по новому сайту.LC BoNT/X cleaves VAMP2 at a new site.

Далее проверяли, является ли BoNT/X функциональным токсином. Сначала исследовали LC BoNT/X (X-LC). Границу LC (остатки 1-439) определяли путем выравнивания последовательностей с другими BoNT. Синтезировали cDNA, кодирующую LC и получали LC как His6-меченный рекомбинантный белок в Е. coli. X-LC инкубировали с экстрактами в поверхностно-активном веществе головного мозга крысы (BDE) и анализ иммуноблоттинга использовали для исследования расщепления трех доминантных белков SNARE в головном мозге - SNAP-25, VAMP2 и синтаксина 1. LC BoNT/A (A-LC) и BoNT/B (B-LC) анализировали параллельно в качестве контролей. Расщепление SNAP-25 с помощью BoNT/A создает меньший фрагмент, который все еще может распознаваться при иммуноблоттинге, в то время как расщепление VAMP2 с помощью BoNT/B аннулирует сигнал VAMP2 при иммуноблоттинге (фиг. 2А). Синаптофизин (Syp), синаптический везикулярный белок, также выявляли в качестве внутреннего контроля загрузки. Инкубация X-LC с DTE головного мозга крысы не влияла на синтаксин 1 или SNAP-25, но аннулировала сигналы VAMP2 (фиг. 2А). LC BoNT являются цинк-зависимыми протеазами25. Как предполагали, EDTA предотвращала расщепление белков SNARE с помощью Х-, А- и B-LC (фиг. 2А). Для дальнейшего подтверждения того, что X-LC расщепляет VAMP2, очищали цитозольный домен VAMP2 (остатки 1-96) в виде His6-меченого белка. Инкубация VAMP2 (1-96) с X-LC превращала полосу VAMP2 в две полосы с более низкой молекулярной массой в геле SDS-PAGE (фиг. 2В), подтверждая, что X-LC расщепляет VAMP2.Next, it was checked whether BoNT/X is a functional toxin. First investigated LC BoNT/X (X-LC). The LC boundary (residues 1-439) was determined by sequence alignment with other BoNTs. Synthesized cDNA encoding LC and received LC as His6-tagged recombinant protein in E. coli. X-LC was incubated with extracts in rat brain surfactant (BDE) and immunoblotting analysis was used to examine the cleavage of the three dominant SNARE proteins in the brain - SNAP-25, VAMP2 and syntaxin 1. LC BoNT/A (A-LC) and BoNT/B (B-LC) were analyzed in parallel as controls. Cleavage of SNAP-25 with BoNT/A creates a smaller fragment that can still be recognized by immunoblot, while digestion of VAMP2 with BoNT/B nullifies the VAMP2 signal on immunoblot (Fig. 2A). Synaptophysin (Syp), a synaptic vesicular protein, was also identified as an internal loading control. Incubation of X-LC with rat brain DTE did not affect syntaxin 1 or SNAP-25, but abolished VAMP2 signals (Fig. 2A). LC BoNTs are zinc dependent proteases 25 . As expected, EDTA prevented the cleavage of SNARE proteins by X-, A- and B-LC (FIG. 2A). To further confirm that X-LC cleaves VAMP2, the cytosolic domain of VAMP2 (residues 1-96) was purified as a His6-tagged protein. Incubation of VAMP2 (1-96) with X-LC converted the VAMP2 band into two lower molecular weight bands on an SDS-PAGE gel (FIG. 2B), confirming that X-LC cleaves VAMP2.

Чтобы идентифицировать сайт расщепления в VAMP2, белок VAMP2 (1-96) анализировали с предварительной инкубацией или без таковой с X-LC с помощью жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (LC-MS/MS, фиг. 2С-2Е, подробности см. ниже). Одиночный пик доминантного пептида появился после инкубации с X-LC (фиг. 2С, 2Е и 6). Его молекулярную массу определяли как 3081,7, что соответствует только пептидной последовательности остатков A67-L96 VAMP2 (фиг. 2С, 2Е). Соответственно, также выявляли другой фрагмент от начала His6-метки до остатка R66 VAMP2 (фиг. 2D). Чтобы дополнительно подтвердить этот результат, анализ повторяли с другим фрагментом VAMP2 - GST-меченным рекомбинантным VAMP2 (33-86) (фиг. 7). Инкубация с X-LC давала один доминантный пик с молекулярной массой 2063,1, который соответствует только пептидной последовательности остатков A67-R86 VAMP2 (фиг. 7D, 7E). Как и ожидалось, также выявляли другой фрагмент от начала GST-метки до остатка R66 VAMP2 (фиг. 7F). Вместе эти результаты продемонстрировали, что X-LC имеет единственный сайт расщепления в VAMP2 между R66 и А67.To identify the cleavage site in VAMP2, VAMP2 protein (1-96) was analyzed with or without pre-incubation with X-LC by liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS, Fig. 2C-2E, see details). below). A single peak of the dominant peptide appeared after incubation with X-LC (FIGS. 2C, 2E and 6). Its molecular weight was determined to be 3081.7, which only corresponds to the peptide sequence of residues A67-L96 of VAMP2 (FIGS. 2C, 2E). Accordingly, another fragment from the start of the His6 tag to the rest of VAMP2 R66 was also detected (FIG. 2D). To further confirm this result, the assay was repeated with another VAMP2 fragment, GST-labeled recombinant VAMP2 (33-86) (FIG. 7). Incubation with X-LC gave one dominant peak at molecular weight 2063.1, which only corresponds to the peptide sequence of residues A67-R86 of VAMP2 (Fig. 7D, 7E). As expected, another fragment was also detected from the start of the GST tag to the rest of VAMP2 R66 (FIG. 7F). Together, these results demonstrate that X-LC has a single cleavage site in VAMP2 between R66 and A67.

R66-A67 является новым сайтом расщепления, отличным от установленных целевых сайтов для всех других BoNT (фиг. 2F). Это также единственный сайт расщепления BoNT, расположенный в области, ранее известной как мотив SNARE (фиг. 2F, заштрихованные области)45. Семейство белков VAMP включает в себя VAMP1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, а также родственные Sec22b и Ykt6. R66-A67 является консервативным в VAMP1 и VAMP3, которые являются высокогомологичными по отношению к VAMP2, но не в других гомологах VAMP, таких как VAMP7 и VAMP8. Для подтверждения специфичности X-LC НА-меченый VAMP1, 3, 7, 8 полной длины и myc-меченый Sec22b и Ykt6 экспрессировали в клетках HEK293 путем транзиентной трансфекции. Клеточные лизаты инкубировали с X-LC (фиг. 2G). VAMP1 и 3 расщепляли с помощью X-LC, о чем свидетельствует смещение сигнала иммуноблоттинга к более низкой молекулярной массе, в то время как VAMP7, VAMP8 и Sec22B были устойчивы к X-LC (фиг. 2G).R66-A67 is a new cleavage site, different from the established target sites for all other BoNTs (FIG. 2F). This is also the only BoNT cleavage site located in the region previously known as the SNARE motif (Fig. 2F, shaded areas) 45 . The VAMP family of proteins includes VAMP1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, as well as related Sec22b and Ykt6. R66-A67 is conserved in VAMP1 and VAMP3, which are highly homologous to VAMP2, but not in other VAMP homologues such as VAMP7 and VAMP8. To confirm X-LC specificity, full length HA-labeled VAMP1, 3, 7, 8 and myc-labeled Sec22b and Ykt6 were expressed in HEK293 cells by transient transfection. Cell lysates were incubated with X-LC (Fig. 2G). VAMP1 and 3 were digested with X-LC, as evidenced by a shift in the immunoblot signal to lower molecular weight, while VAMP7, VAMP8 and Sec22B were resistant to X-LC (Fig. 2G).

Неожиданно Ykt6 расщепляли с помощью X-LC (фиг. 2G). Этот результат подтверждали с использованием очищенного GST-меченого фрагмента Ykt6, который после инкубации с X-LC сместился к полоске более низкой молекулярной массы (фиг. 2Н). Сайт расщепления определяли как K173-S174 с помощью анализа масс-спектрометрии интактного Ykt6 по сравнению с Ykt6, расщепленным с помощью X-LC (фиг. 13А). Это гомологичный сайт по отношению к сайту расщепления в VAMP2 (фиг. 2F), что указывает на то, что местоположение сайта расщепления сохраняется в разных VAMP. Среди представителей VAMP VAMP4 содержит ту же пару остатков (K87-S88) на этом сайте, что и Ykt6. Обнаружили, что GST-меченый цитоплазматический домен VAMP4 эффективно расщеплялся с помощью X-LC (фиг. 2I). Соответственно, X-LC расщеплял нативный VAMP4 в BDE (фиг. 4J). В качестве контроля Sec22b не расщеплялся с помощью X-LC в BDE. Кроме того, GST-меченый цитоплазматический домен VAMP5 также расщеплялся, хотя и с более медленной скоростью, чем VAMP2 и VAMP4 (фиг. 2I). Сайты расщепления подтверждали как K87-S88 в VAMP4 и R40-S41 в VAMP5 с помощью анализа массспектрометрии (фиг. 14). Оба являются гомологичными сайтами по отношению к сайту расщепления в VAMP2 (фиг. 2F). Способность X-LC расщеплять VAMP4, VAMP5 и Ykt6 весьма необычна, так как их последовательности существенно отличаются от VAMP 1/2/3. BoNT/X является первым BoNT, способным расщеплять VAMP вне канонических целей VAMP1/2/366. X-LC также расщеплял VAMP4 в BDE, и расщепление блокировалось с помощью EDTA (фиг. 2J).Surprisingly, Ykt6 was cleaved with X-LC (FIG. 2G). This result was confirmed using a purified GST-labeled Ykt6 fragment that shifted to a lower molecular weight band after incubation with X-LC (FIG. 2H). The cleavage site was determined as K173-S174 by mass spectrometry analysis of intact Ykt6 versus X-LC digested Ykt6 (FIG. 13A). This is a homologous site to the cleavage site in VAMP2 (FIG. 2F), indicating that the location of the cleavage site is conserved across VAMPs. Among VAMP members, VAMP4 contains the same pair of residues (K87-S88) at this site as Ykt6. The GST-labeled cytoplasmic domain of VAMP4 was found to be efficiently cleaved by X-LC (FIG. 2I). Accordingly, X-LC cleaved native VAMP4 in BDE (FIG. 4J). As a control, Sec22b was not digested with X-LC in BDE. In addition, the GST-tagged cytoplasmic domain of VAMP5 was also cleaved, albeit at a slower rate than VAMP2 and VAMP4 (Fig. 2I). Cleavage sites were confirmed as K87-S88 in VAMP4 and R40-S41 in VAMP5 by mass spectrometry analysis (FIG. 14). Both are site homologous to the cleavage site in VAMP2 (FIG. 2F). The ability of X-LC to cleave VAMP4, VAMP5, and Ykt6 is highly unusual, as their sequences differ significantly from VAMP 1/2/3. BoNT/X is the first BoNT capable of cleaving VAMP outside the canonical targets of VAMP1/2/3 66 . X-LC also cleaved VAMP4 in BDE and cleavage was blocked with EDTA (FIG. 2J).

Примечательной особенностью BoNT/X является его уникальная способность расщеплять VAMP4 и Ykt6. VAMP4 широко экспрессируется и, как известно, опосредует слияние везикул между сетьюA notable feature of BoNT/X is its unique ability to cleave VAMP4 and Ykt6. VAMP4 is widely expressed and is known to mediate vesicle fusion between the network

- 65 041568 транс-Гольджи (TGN) и эндосомами, а также гомотипическое слияние эндосом59, 60. Ykt6 представляет собой атипичный SNARE без трансмембранного домена67-70. Он заякоривается в мембранах посредством липидирования, что позволяет динамически регулировать его мембранную ассоциацию. Ykt6 является незаменимым белком в дрожжах, участвуя во множественных событиях слияния мембран, в том числе ER-Гольджи, внутри Гольджи, эндосома-Гольджи-вакуолярное и аутофагосомное образование. Его функция в клетках млекопитающих еще не установлена. Традиционно известно, что BoNT ограничиваются целями SNARE, которые опосредуют везикулярный экзоцитоз на плазматических мембранах. BoNT/X является первым BoNT, который способен расщеплять SNARE, опосредуя различные события внутриклеточной мембранной миграции.- 65 041568 trans-Golgi (TGN) and endosomes, as well as homotypic fusion of endosomes 59, 60 . Ykt6 is an atypical SNARE without a transmembrane domain 67-70 . It anchors in membranes via lipidation, which allows its membrane association to be dynamically regulated. Ykt6 is an essential protein in yeast, participating in multiple membrane fusion events, including ER-Golgi, intra-Golgi, endosome-Golgi-vacuolar, and autophagosomal formation. Its function in mammalian cells has not yet been established. Traditionally, BoNTs have been known to be limited to SNARE targets that mediate vesicular exocytosis at plasma membranes. BoNT/X is the first BoNT that is able to cleave SNARE, mediating various intracellular membrane migration events.

Интересно, что и VAMP4, и Ykt6 имеют повышенное содержание в нейронах. Недавние исследования показали, что VAMP4 также может вносить вклад в асинхронный синаптический везикулярный экзоцитоз, экзоцитоз ростосом и зависимый от активности объемный эндоцитоз (ADBE) в нейронах61-63. Роль Ykt6 в нейронах еще предстоит установить, но показали, что он подавляет токсичность α-синуклеина в моделях болезни Паркинсона71, 72. Другой субстрат BoNT/X, VAMP5, в основном экспрессируется в мышечных клетках, и его функция еще не установлена64. BoNT/X будет мощным инструментом для исследования функций VAMP4, Ykt6 и VAMP5, а также связанных с ними событий мембранной миграции. Кроме того, VAMP4 участвует в высвобождении гранул в иммунных клетках65, таким образом, BoNT/X может обладать уникальным потенциалом среди всех BoNT для модулирования воспалительной секреции в иммунных клетках.Interestingly, both VAMP4 and Ykt6 are upregulated in neurons. Recent studies have shown that VAMP4 may also contribute to asynchronous synaptic vesicular exocytosis, growthosomal exocytosis, and activity-dependent volumetric endocytosis (ADBE) in neurons 61-63 . The role of Ykt6 in neurons remains to be established, but it has been shown to suppress α-synuclein toxicity in models of Parkinson's disease 71, 72 . Another BoNT/X substrate, VAMP5, is mainly expressed in muscle cells and its function has not yet been established 64 . BoNT/X will be a powerful tool to investigate the functions of VAMP4, Ykt6, and VAMP5, as well as their associated membrane migration events. In addition, VAMP4 is involved in the release of granules in immune cells 65 , thus BoNT/X may have a unique potential among all BoNTs to modulate inflammatory secretion in immune cells.

Протеолитическая активация BoNT/X.Proteolytic activation of BoNT/X.

BoNT изначально продуцируется как один полипептид. Линкерный участок между LC и HN должен быть расщеплен либо бактериальными, либо хозяйскими протеазами в процессе, известном как активация, что важно для активности BoNT. LC и HN в BoNT остаются соединенными межцепочечной дисульфидной связью до транслокации LC в цитозоль клеток, где дисульфидная связь восстанавливается для высвобождения LC в цитозоль. Выравнивание последовательностей показало, что BoNT/X содержит самый длинный линкерный участок между двумя консервативными цистеинами по сравнению со всеми другими BoNT (C423-C467, фиг. 3А). Кроме того, линкерный участок BoNT/X содержит дополнительный цистеин (С461), который является уникальным для BoNT/X.BoNT is initially produced as a single polypeptide. The linker site between LC and H N must be cleaved by either bacterial or host proteases in a process known as activation, which is important for BoNT activity. The LC and HN in BoNT remain connected by an interstrand disulfide bond until the LC translocation into the cytosol of the cells, where the disulfide bond is repaired to release the LC into the cytosol. Sequence alignment showed that BoNT/X contained the longest linker region between two conserved cysteines compared to all other BoNTs (C423-C467, Fig. 3A). In addition, the BoNT/X linker site contains an additional cysteine (C461) that is unique to BoNT/X.

Для проверки того, является ли линкерный участок между LC и HN в BoNT/X восприимчивым к протеолитическому расщеплению, получали рекомбинантный фрагмент X-LC-HN (остатки 1-891) в Е. coli и подвергали ограниченному протеолизу с помощью эндопротеиназы Lys-C, которая разрезает по С-терминальной стороне лизиновых остатков. Для идентификации восприимчивого сайта расщепления при условиях ограниченного протеолиза X-LC-HN анализировали с использованием мечения Tandem Mass Tag (ТМТ) и подхода тандемной масс-спектрометрии. Метки ТМТ не имеют N-конец (и лизины). Ограниченный протеолиз с помощью Lys-C дает дополнительные свободные N-концы, которые не могут существовать в интактном образце X-LC-HN (подробности см. ниже). Вкратце, интактные образцы X-LC-HN метили легкой ТМТ и равное количество образцов X-LC-HN подвергали Lys-C, а затем метили тяжелой ТМТ. Затем оба образца расщепляли химотрипсином, объединяли вместе и подвергали количественному анализу масс-спектрометрии. Перечень идентифицированных пептидов показан в табл. 2. Отношение легкая ТМТ :тяжелая ТМТ обычно было в 2 раза больше друг относительно друга для каждого пептида, за исключением пяти пептидов, начиная с N439, которые не показали сигнала для мечения легкой ТМТ, что указывает на то, что это новый N-конец создается за счет разрезания Lys-C (фиг. 3А, табл. 2). Таким образом, Lys-C предпочтительно разрезает K438-N439 в ограниченных протеолитических условиях, демонстрируя, что линкерный участок является чувствительным к протеазам (фиг. 3А).To test whether the linker site between LC and H N in BoNT/X is susceptible to proteolytic cleavage, a recombinant X-LC-H N fragment (residues 1-891) in E. coli was prepared and subjected to limited proteolysis with Lys- C, which cuts along the C-terminal side of the lysine residues. To identify a susceptible cleavage site under conditions of limited proteolysis, X-LC-H N was analyzed using Tandem Mass Tag (TMT) and a tandem mass spectrometry approach. TMT tags do not have an N-terminus (and lysines). Limited proteolysis with Lys-C gives additional free N-termini that cannot exist in an intact X-LC-HN sample (see below for details). Briefly, intact X-LC-HN samples were labeled with mild TMT and an equal number of X-LC-HN samples were subjected to Lys-C followed by heavy TMT labeling. Then both samples were digested with chymotrypsin, combined together and subjected to quantitative analysis by mass spectrometry. The list of identified peptides is shown in table. 2. The light TMT:heavy TMT ratio was typically 2-fold relative to each other for each peptide, except for five peptides starting with N439 that showed no signal for light TMT labeling, indicating that this is a new N-terminus created by cutting Lys-C (Fig. 3A, Table 2). Thus, Lys-C preferentially cuts K438-N439 under limited proteolytic conditions, demonstrating that the linker site is protease sensitive (FIG. 3A).

Далее проверяли важность этой протеолитической активации для функции BoNT/X. Ранее показали, что инкубация высоких концентраций LC-HN BoNT с культивируемыми нейронами приводила к проникновению LC-HN в нейронах, вероятно из-за неспецифического поглощения в нейронах46, 47. С использованием данного подхода сравнивали эффективность интактного и активированного X-LC-HN в культивируемых кортикальных нейронах крысы. Нейроны подвергали X-LC-HN в среде в течение 12 ч. Клеточные лизаты собирали и выполняли анализ иммуноблоттинга для изучения расщепления белков SNARE. Как показано на фиг. 3В, X-LC-HN проникал в нейроны и расщеплял VAMP2 в зависимости от концентрации. X-LC-HN, активированный Lys-C, демонстрировал значительно более высокую эффективность, чем интактный X-LC-HN: 10 нМ активированного X-LC-HN расщепляли подобные уровни VAMP2 как 150 нМ интактного X-LC-HN (фиг. 3В). Следует отметить, что интактный X-LC-HN, вероятно, чувствителен к протеолитическому расщеплению протеазами клеточной поверхности, поэтому он все еще активен в нейронах при высоких концентрациях. Интересно, что активированный X-LC-HN, по-видимому, является более мощным, чем активированный LC-HN BoNT/A (A-LC-HN) и BoNT/B (B-LC-HN), который не показал какого-либо выявляемого расщепления их субстратов SNARE в нейронах в тех же условиях анализа (фиг. 3В).The importance of this proteolytic activation for BoNT/X function was further tested. It has previously been shown that incubation of high concentrations of LC-H N BoNT with cultured neurons resulted in LC-HN infiltration into neurons, probably due to non-specific uptake in neurons 46, 47 . Using this approach, the efficacy of intact and activated X-LC-HN was compared in cultured rat cortical neurons. Neurons were subjected to X-LC-HN in medium for 12 hours. Cell lysates were collected and immunoblot analysis was performed to examine the cleavage of SNARE proteins. As shown in FIG. 3B, X-LC-H N entered neurons and cleaved VAMP2 in a concentration dependent manner. Lys-C activated X-LC-H N showed significantly higher potency than intact X-LC-H N : 10 nM activated X-LC-H N cleaved similar levels of VAMP2 as 150 nM intact X-LC-H N (Fig. 3B). It should be noted that intact X-LC-H N is probably sensitive to proteolytic cleavage by cell surface proteases, so it is still active in neurons at high concentrations. Interestingly, activated X-LC-HN appears to be more potent than activated LC-HN BoNT/A (A-LC-HN) and BoNT/B (B-LC-HN), which did not show any or detectable cleavage of their SNARE substrates in neurons under the same assay conditions (FIG. 3B).

Пептидные фрагменты X-LC-HN при ограниченном протеолизе анализировали с помощью мечения ТМТ количественной масс-спектрометрии (табл. 2).Peptide fragments of X-LC-HN under limited proteolysis were analyzed by TMT labeling quantitative mass spectrometry (Table 2).

His6-меченый рекомбинантный X-LC-HN метили легкой ТМТ. Равное количество образцовHis6-tagged recombinant X-LC-H N was labeled with light TMT. Equal number of samples

- 66 041568- 66 041568

X-LC-HN подвергали Lys-C, а затем метили тяжелой ТМТ. Затем оба образца расщепляли химотрипсином, объединяли вместе и подвергали количественному анализу масс-спектрометрии. Представлен перечень идентифицированных пептидов. Отношение легкая ТМТ:тяжелая ТМТ в 2 раза больше друг относительно друга для всех пептидов, за исключением пяти пептидов (подчеркнутых), начиная с N439. Эти пять пептидов не показали сигнала для мечения легкой ТМТ, что указывает на то, что N439 является новым N-концом, созданным за счет разрезания Lys-C. Пептидные последовательности в табл. 2 соответствуют, сверху вниз, SEQ ID NO: 94-226.X-LC-HN was subjected to Lys-C and then labeled with heavy TMT. Then both samples were digested with chymotrypsin, combined together and subjected to quantitative analysis by mass spectrometry. A list of identified peptides is presented. The ratio of light TMT:heavy TMT is 2 times greater relative to each other for all peptides, except for five peptides (underlined), starting with N439. These five peptides showed no signal for labeling light TMT, indicating that N439 is a new N-terminus created by cutting Lys-C. Peptide sequences in table. 2 correspond, from top to bottom, SEQ ID NO: 94-226.

Таблица 2table 2

ScanF ScanF Теор. масса/заряд Theor. mass/charge PPM PPM X Corr XCorr Л Corr L Corr Этал. Ref. Пептид Peptide Стартовое ПОЛОЖ. Start POSITION Конечное ПОЛОЖ. End POSITION Макс. тяж. Max. heavy Макс. легк. Max. easy Отношение тяж./легк. Heavy/light ratio 16633 16633 2 2 611,384 611.384 1,46 1.46 1,751 1.751 0,651 0.651 xLcHn xLcHn K.L]EINK#F.N K.L]EINK#F.N 3 3 8 8 4,03Е+04 4.03E+04 2,92Е+04 2.92E+04 1,38 1.38 16638 16638 2 2 606,3736 606.3736 0,95 0.95 1,71 1.71 0,654 0.654 xLcHn xLcHn K.LEINKF.N K.LEINKF.N 3 3 8 8 4,03Е+04 4.03E+04 2,92Е+04 2.92E+04 1,38 1.38 15946 15946 2 2 912,456 912.456 2,74 2.74 4,083 4.083 0,877 0.877 xLcHn xLcHn F.N]YNDPIDGINV ITM*.R F.N]YNDPIDGINV ITM*.R 9 9 22 22 4,34Е+05 4.34E+05 9,26Е+05 9.26E+05 0,47 0.47 15942 15942 2 2 909,9508 909.9508 2,28 2.28 4,546 4,546 0,661 0.661 xLcHn xLcHn F.NYNDPIDGINVI TM*.R F.NYNDPIDGINVI TM*.R 9 9 22 22 4,34Е+05 4.34E+05 9,26Е+05 9.26E+05 0,47 0.47 17201 17201 2 2 785,9092 785.9092 1,26 1.26 2,455 2.455 0,273 0.273 xLcHn xLcHn F.NYNDPIDGINVI. T F.NYNDPIDGINVI. T 9 9 20 20 1,14Е+06 1.14E+06 1,94Е+06 1.94E+06 0,59 0.59 11082 11082 2 2 679,833 679.833 1,17 1.17 1,74 1.74 0,754 0.754 xLcHn xLcHn F.NYNDPIDGIN.V F.NYNDPIDGIN.V 9 9 18 18 8,01Е+05 8.01E+05 1,20Е+06 1.20E+06 0,67 0.67 11083 11083 2 2 682,3382 682.3382 0,96 0.96 2,6 2.6 0,742 0.742 xLcHn xLcHn F.N]YNDPIDGIN.V F.N]YNDPIDGIN.V 9 9 18 18 8,01Е+05 8.01E+05 1,20Е+06 1.20E+06 0,67 0.67 19628 19628 2 2 535,3264 535.3264 0,97 0.97 1,391 1.391 0,701 0.701 xLcHn xLcHn D.P]IDGINVI.T D.P]IDGINVI.T 13 13 20 20 6,55Е+04 6.55E+04 1,23Е+05 1.23E+05 0,53 0.53 19626 19626 2 2 532,8211 532.8211 0,68 0.68 1,474 1.474 0,608 0.608 xLcHn xLcHn D.PIDGINVI.T D.PIDGINVI.T 13 13 20 20 6,55Е+04 6.55E+04 1,23Е+05 1.23E+05 0,53 0.53 20815 20815 4 4 802,2073 802.2073 2,19 2.19 2,962 2.962 0,582 0.582 xLcHn xLcHn Y.N]PNYLNTPSE K#DEFLQGVIK#V L.E Y.N]PNYLNTPSE K#DEFLQGVIK#V L.E 78 78 99 99 4,57Е+04 4.57E+04 1,21Е+05 1.21E+05 0,38 0.38 20463 20463 4 4 802,2073 802.2073 1,96 1.96 2,726 2.726 0,385 0.385 xLcHn xLcHn Y.N]PNYLNTPSE K#DEFLQGVIK#V L.E Y.N]PNYLNTPSE K#DEFLQGVIK#V L.E 78 78 99 99 2,96Е+04 2.96E+04 8,18Е+04 8.18E+04 0,36 0.36 20799 20799 4 4 798,4495 798.4495 1,91 1.91 3,647 3.647 0,659 0.659 xLcHn xLcHn Y.NPNYLNTPSEK DEFLQGVIKVL.E Y.NPNYLNTPSEK DEFLQGVIKVL.E 78 78 99 99 4,57Е+04 4.57E+04 1,21Е+05 1.21E+05 0,38 0.38 20568 20568 4 4 798,4495 798.4495 1,63 1.63 2,639 2.639 0,419 0.419 xLcHn xLcHn Y.NPNYLNTPSEK DEFLQGVIKVL.E Y.NPNYLNTPSEK DEFLQGVIKVL.E 78 78 99 99 2,96Е+04 2.96E+04 8,18Е+04 8.18E+04 0,36 0.36 22720 22720 2 2 753,4631 753.4631 1,96 1.96 2,339 2.339 0,222 0.222 xLcHn xLcHn L.LELISSSIPLPL.V L.LELISSSIPLPL.V 112 112 123 123 1,40Е+04 1.40E+04 2,80Е+04 2.80E+04 0,50 0.50 21170 21170 2 2 696,9211 696.9211 1,9 1.9 1,781 1.781 0,326 0.326 xLcHn xLcHn L.ELISSSIPLPL.V L.ELISSSIPLPL.V 113 113 123 123 2,75Е+04 2.75E+04 4,15Е+04 4.15E+04 0,66 0.66 21281 21281 2 2 696,9211 696.9211 1,86 1.86 2,099 2.099 0,282 0.282 xLcHn xLcHn L.ELISSSIPLPL.V L.ELISSSIPLPL.V 113 113 123 123 2,75Е+04 2.75E+04 4,15Е+04 4.15E+04 0,66 0.66 21378 21378 2 2 696,9211 696.9211 1,83 1.83 1,593 1.593 0,149 0.149 xLcHn xLcHn L.ELISSSIPLPL.V L.ELISSSIPLPL.V 113 113 123 123 2,75Е+04 2.75E+04 4,15Е+04 4.15E+04 0,66 0.66

- 67 041568- 67 041568

19246 19246 2 2 578,363 578.363 1,18 1.18 1,443 1.443 0,27 0.27 xLcHn xLcHn L.IJSSSIPLPL.V L.IJSSSIPLPL.V 115 115 123 123 l,61E+04 l,61E+04 4,12E+04 4.12E+04 0,39 0.39 19365 19365 2 2 578,363 578.363 1,08 1.08 1,624 1.624 0,135 0.135 xLcHn xLcHn L.IJSSSIPLPL.V L.IJSSSIPLPL.V 115 115 123 123 l,61E+04 l,61E+04 4,12E+04 4.12E+04 0,39 0.39 19241 19241 2 2 575,8577 575.8577 1 1 1,484 1.484 0,209 0.209 xLcHn xLcHn L.ISSSIPLPL.V L.ISSSIPLPL.V 115 115 123 123 l,61E+04 l,61E+04 4,12E+04 4.12E+04 0,39 0.39 19360 19360 2 2 575,8577 575.8577 0,91 0.91 1,673 1.673 0,298 0.298 xLcHn xLcHn L.ISSSIPLPL.V L.ISSSIPLPL.V 115 115 123 123 l,61E+04 l,61E+04 4,12E+04 4.12E+04 0,39 0.39 13952 13952 2 2 948,9912 948.9912 2,47 2.47 2,562 2.562 0,54 0.54 xLcHn xLcHn L.V]SNGALTLSD NETIAY.Q L.V]SNGALTLSD NETIAY.Q 124 124 139 139 2,51E+05 2.51E+05 3,67E+05 3.67E+05 0,68 0.68 13949 13949 2 2 946,486 946.486 2,42 2.42 1,729 1.729 0,599 0.599 xLcHn xLcHn L.VSNGALTLSDN ETIAY.Q L.VSNGALTLSDN ETIAY.Q 124 124 139 139 2,51E+05 2.51E+05 3,67E+05 3.67E+05 0,68 0.68 6712 6712 2 2 392,7318 392.7318 0,19 0.19 1,523 1.523 0,206 0.206 xLcHn xLcHn L.VSNGAL.T L.VSNGAL.T 124 124 129 129 l,18E+05 l,18E+05 2,03E+05 2.03E+05 0,58 0.58 10243 10243 2 2 678,3482 678.3482 0,73 0.73 1,499 1.499 0,616 0.616 xLcHn xLcHn L.TJLSDNETIAY.Q L.TJLSDNETIAY.Q 130 130 139 139 2,14E+05 2.14E+05 3,67E+05 3.67E+05 0,58 0.58 10242 10242 2 2 675,843 675.843 0,69 0.69 1,594 1.594 0,842 0.842 xLcHn xLcHn L.TLSDNETIAY.Q L.TLSDNETIAY.Q 130 130 139 139 2,14E+05 2.14E+05 3,67E+05 3.67E+05 0,58 0.58 15890 15890 2 2 1110,579 1110.579 2,74 2.74 2,243 2.243 θ,6 θ,6 xLcHn xLcHn L.QJANLVIYGPGP DIANNATY.G L.QJANLVIYGPGP DIANNATY.G 150 150 168 168 5,20E+04 5.20E+04 9,82E+04 9.82E+04 0,53 0.53 15881 15881 2 2 1108,073 1108.073 1,86 1.86 2,121 2.121 0,673 0.673 xLcHn xLcHn L.QANLVIYGPGP DIANNATY.G L.QANLVIYGPGP DIANNATY.G 150 150 168 168 5,20E+04 5.20E+04 9,82E+04 9.82E+04 0,53 0.53 11142 11142 2 2 727,3879 727.3879 1,39 1.39 1,945 1.945 0,635 0.635 xLcHn xLcHn L.VIYGPGPDIAN N.A L.VIYGPGPDIAN N.A. 154 154 165 165 l,91E+04 l,91E+04 3,90E+04 3.90E+04 0,49 0.49 12879 12879 2 2 894,962 894.962 1,24 1.24 2,673 2.673 0,731 0.731 xLcHn xLcHn L.VIYGPGPDIAN NATY.G L.VIYGPGPDIAN NATY.G 154 154 168 168 6,62E+05 6.62E+05 l,25E+06 l,25E+06 0,53 0.53 10964 10964 2 2 707,3541 707.3541 2,8 2.8 1,39 1.39 0,466 0.466 xLcHn xLcHn Y.GPGPDIANNAT Y.G Y.GPGPDIANNAT Y.G 157 157 168 168 l,42E+04 l,42E+04 2,24E+04 2.24E+04 0,63 0.63 11091 11091 2 2 456,2473 456.2473 0,78 0.78 1,352 1.352 0,765 0.765 xLcHn xLcHn N.ATYGLY.S N.ATYGLY.S 166 166 171 171 3,55E+04 3.55E+04 8,08E+04 8.08E+04 0,44 0.44 17435 17435 2 2 1094,055 1094.055 2,53 2.53 3,418 3.418 0,69 0.69 xLcHn xLcHn Y.GJLYSTPISNGE GTLSEVSF.S Y.GJLYSTPISNGE GTLSEVSF.S 169 169 187 187 l,55E+05 l,55E+05 2,27E+05 2.27E+05 0,68 0.68 17410 17410 2 2 1091,549 1091.549 2,48 2.48 3,748 3.748 0,738 0.738 xLcHn xLcHn Y.GLYSTPISNGE GTLSEVSF.S Y.GLYSTPISNGE GTLSEVSF.S 169 169 187 187 l,55E+05 l,55E+05 2,27E+05 2.27E+05 0,68 0.68 19830 19830 2 2 1259,631 1259.631 2,15 2.15 2,885 2.885 0,676 0.676 xLcHn xLcHn Y.GJLYSTPISNGE GTLSEVSFSPF.Y Y.GJLYSTPISNGE GTLSEVSFSPF.Y 169 169 190 190 l,98E+04 l,98E+04 2,46E+04 2.46E+04 0,81 0.81 20131 20131 3 3 838,4197 838.4197 2,08 2.08 2,781 2.781 0,742 0.742 xLcHn xLcHn Y.GLYSTPISNGE GTLSEVSFSPF.Y Y.GLYSTPISNGE GTLSEVSFSPF.Y 169 169 190 190 4,60E+05 4.60E+05 5,32E+05 5.32E+05 0,86 0.86 12546 12546 2 2 862,9488 862.9488 1,9 1.9 1,817 1.817 0,401 0.401 xLcHn xLcHn Y.GJLYSTPISNGE GTLS.E Y.GJLYSTPISNGE GTLS.E 169 169 183 183 7,95E+04 7.95E+04 7,83E+04 7.83E+04 1,02 1.02 12571 12571 2 2 860,4436 860.4436 1,84 1.84 1,528 1.528 0,588 0.588 xLcHn xLcHn Y.GLYSTPISNGE GTLS.E Y.GLYSTPISNGE GTLS.E 169 169 183 183 7,95E+04 7.95E+04 7,83E+04 7.83E+04 1,02 1.02 19819 19819 3 3 838,4197 838.4197 1,61 1.61 2,655 2.655 0,662 0.662 xLcHn xLcHn Y.GLYSTPISNGE GTLSEVSFSPF.Y Y.GLYSTPISNGE GTLSEVSFSPF.Y 169 169 190 190 4,13E+04 4.13E+04 4,59E+04 4.59E+04 0,90 0.90 9948 9948 2 2 851,4307 851.4307 2,54 2.54 2,044 2.044 0,765 0.765 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS EVS.F Y.STPISNGEGTLS EVS.F 172 172 186 186 l,92E+04 l,92E+04 2,39E+04 2.39E+04 0,81 0.81 18409 18409 2 2 1090,541 1090.541 2,45 2.45 4,434 4.434 0,844 0.844 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y 172 172 190 190 8,21E+05 8.21E+05 9,22E+05 9.22E+05 0,89 0.89 18417 18417 2 2 1090,541 1090.541 2,39 2.39 3,307 3.307 0,82 0.82 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y 172 172 190 190 8,21E+05 8.21E+05 9,22E+05 9.22E+05 0,89 0.89 18418 18418 2 2 1093,047 1093.047 2,39 2.39 2,983 2.983 0,845 0.845 xLcHn xLcHn Y.SJTPISNGEGTL SEVSFSPF.Y Y.SJTPISNGEGTL SEVSFSPF.Y 172 172 190 190 8,21E+05 8.21E+05 9,22E+05 9.22E+05 0,89 0.89 18876 18876 2 2 1093,047 1093.047 1,97 1.97 1,841 1,841 0,679 0.679 xLcHn xLcHn Y.SJTPISNGEGTL SEVSFSPF.Y Y.SJTPISNGEGTL SEVSFSPF.Y 172 172 190 190 8,21E+05 8.21E+05 9,22E+05 9.22E+05 0,89 0.89 14591 14591 2 2 927,4701 927.4701 1,96 1.96 3,362 3.362 0,646 0.646 xLcHn xLcHn Y.SJTPISNGEGTL SEVSF.S Y.SJTPISNGEGTL SEVSF.S 172 172 187 187 2,09E+05 2.09E+05 l,42E+05 l,42E+05 1,48 1.48 14803 14803 2 2 924,9649 924.9649 1,88 1.88 1,934 1.934 0,462 0.462 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS Y.STPISNGEGTLS 172 172 187 187 2,96E+05 2.96E+05 4,65E+05 4.65E+05 0,64 0.64

-68041568-68041568

EVSF.S EVSF.S 14852 14852 2 2 924,9649 924.9649 1,87 1.87 1,538 1.538 0,369 0.369 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS EVSF.S Y.STPISNGEGTLS EVSF.S 172 172 187 187 2,96E+05 2.96E+05 4,65E+05 4.65E+05 0,64 0.64 18554 18554 2 2 1093,047 1093.047 1,72 1.72 3,044 3.044 0,86 0.86 xLcHn xLcHn Y.S]TPISNGEGTL SEVSFSPF.Y Y.S]TPISNGEGTL SEVSFSPF.Y 172 172 190 190 8,21E+05 8.21E+05 9,22E+05 9.22E+05 0,89 0.89 18552 18552 2 2 1090,541 1090.541 1,68 1.68 3,643 3.643 0,813 0.813 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y 172 172 190 190 8,21E+05 8.21E+05 9,22E+05 9.22E+05 0,89 0.89 14978 14978 2 2 927,4701 927.4701 1,68 1.68 1,401 1.401 0,31 0.31 xLcHn xLcHn Y.S]TPISNGEGTL SEVSF.S Y.S]TPISNGEGTL SEVSF.S 172 172 187 187 4,96E+04 4.96E+04 7,37E+04 7.37E+04 0,67 0.67 18680 18680 2 2 1093,047 1093.047 1,66 1.66 1,656 1.656 0,717 0.717 xLcHn xLcHn Y.S]TPISNGEGTL SEVSFSPF.Y Y.S]TPISNGEGTL SEVSFSPF.Y 172 172 190 190 8,21E+05 8.21E+05 9,22E+05 9.22E+05 0,89 0.89 20660 20660 2 2 1093,047 1093.047 1,63 1.63 2,182 2.182 0,831 0.831 xLcHn xLcHn Y.S]TPISNGEGTL SEVSFSPF.Y Y.S]TPISNGEGTL SEVSFSPF.Y 172 172 190 190 5,24E+05 5.24E+05 5,44E+05 5.44E+05 0,96 0.96 17226 17226 2 2 924,9649 924.9649 1,62 1.62 2,459 2.459 0,698 0.698 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS EVSF.S Y.STPISNGEGTLS EVSF.S 172 172 187 187 3,25E+05 3.25E+05 5,31E+05 5.31E+05 0,61 0.61 17306 17306 2 2 924,9649 924.9649 1,62 1.62 2,126 2.126 0,588 0.588 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS EVSF.S Y.STPISNGEGTLS EVSF.S 172 172 187 187 3,25E+05 3.25E+05 5,31E+05 5.31E+05 0,61 0.61 10139 10139 2 2 696,3644 696.3644 1,61 1.61 1,942 1.942 0,628 0.628 xLcHn xLcHn Y.S]TPISNGEGTL S.E Y.S]TPISNGEGTL S.E. 172 172 183 183 6,39E+04 6.39E+04 8,46E+04 8.46E+04 0,76 0.76 18674 18674 2 2 1090,541 1090.541 1,59 1.59 2,423 2.423 0,765 0.765 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y 172 172 190 190 8,21E+05 8.21E+05 9,22E+05 9.22E+05 0,89 0.89 20642 20642 2 2 1090,541 1090.541 1,55 1.55 2,608 2.608 0,823 0.823 xLcHn xLcHn Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y Y.STPISNGEGTLS EVSFSPF.Y 172 172 190 190 5,24E+05 5.24E+05 5,44E+05 5.44E+05 0,96 0.96 8077 8077 2 2 696,3644 696.3644 1,54 1.54 1,763 1.763 0,707 0.707 xLcHn xLcHn Y.S]TPISNGEGTL S.E Y.S]TPISNGEGTL S.E. 172 172 183 183 l,09E+05 l,09E+05 l,29E+05 l,29E+05 0,84 0.84 18476 18476 2 2 562,2872 562.2872 1,17 1.17 1,812 1.812 0,784 0.784 xLcHn xLcHn L. SEVSFSPF.Y L. SEVSFSPF.Y 183 183 190 190 4,49E+04 4.49E+04 7Д1Е+04 7D1E+04 0,63 0.63 18478 18478 2 2 564,7924 564.7924 0,95 0.95 1,57 1.57 0,965 0.965 xLcHn xLcHn L.S]EVSFSPF.Y L.S]EVSFSPF.Y 183 183 190 190 4,49E+04 4.49E+04 7Д1Е+04 7D1E+04 0,63 0.63 13190 13190 3 3 652,0048 652.0048 0,97 0.97 2,099 2.099 0,697 0.697 xLcHn xLcHn F.Y]LK#PEDESYG NY.R F.Y]LK#PEDESYG NY.R 191 191 202 202 l,98E+06 l,98E+06 3,09E+06 3.09E+06 0,64 0.64 12839 12839 3 3 540,6289 540.6289 0,38 0.38 2,441 2.441 0,423 0.423 xLcHn xLcHn F.Y]LK#PEDESY.G F.Y]LK#PEDESY.G 191 191 199 199 2,43E+05 2.43E+05 5,45E+05 5.45E+05 0,44 0.44 7115 7115 2 2 538,7403 538.7403 0,69 0.69 1,476 1.476 0,615 0.615 xLcHn xLcHn F.D]ESYGNY.R F.D]ESYGNY.R 196 196 202 202 l,44E+05 l,44E+05 ЗД4Е+05 ZD4E+05 0,46 0.46 16124 16124 3 3 661,3911 661.3911 1,14 1.14 2,123 2.123 0,575 0.575 xLcHn xLcHn Y.G]NYRSLVNIV NK#F.V Y.G]NYRSLVNIV NK#F.V 200 200 212 212 2,81E+04 2.81E+04 2,27E+04 2.27E+04 1,24 1.24 11646 11646 3 3 474,5894 474.5894 0,49 0.49 2,077 2.077 0,602 0.602 xLcHn xLcHn H.NLYGISNRNF.Y H.NLYGISNRNF.Y 235 235 244 244 2,80E+05 2.80E+05 4,38E+05 4.38E+05 0,64 0.64 10091 10091 4 4 603,8103 603.8103 1,23 1.23 2,98 2.98 0,756 0.756 xLcHn xLcHn F.YYNFDTGKIET SRQQN.S F.YYNFDTGKIET SRQQN.S 245 245 260 260 3,05E+05 3.05E+05 l,94E+05 l,94E+05 1,57 1.57 9932 9932 4 4 603,8103 603.8103 1,08 1.08 2,5 2.5 0,638 0.638 xLcHn xLcHn F.YYNFDTGKIET SRQQN.S F.YYNFDTGKIET SRQQN.S 245 245 260 260 3,05E+05 3.05E+05 l,94E+05 l,94E+05 1,57 1.57 10782 10782 3 3 820,4359 820.4359 0,65 0.65 2,156 2.156 0,438 0.438 xLcHn xLcHn Y.Y]NFDTGK#IET SRQQNSL.I Y.Y]NFDTGK#IET SRQQNSL.I 246 246 262 262 7,40E+04 7.40E+04 l,33E+05 l,33E+05 0,56 0.56 15039 15039 3 3 819,1317 819.1317 1,41 1.41 2,281 2.281 0,516 0.516 xLcHn xLcHn L.ISERLNTVTVEN DLLKY.I L.ISERLNTVTVEN DLLKY.I 298 298 314 314 l,45E+05 l,45E+05 2,76E+05 2.76E+05 0,53 0.53 13824 13824 3 3 619,6838 619.6838 1,27 1.27 2,021 2.021 0,44 0.44 xLcHn xLcHn L.NTVTVENDLLK Y.I L.NTVTVENDLLK Y.I 303 303 314 314 ЗД0Е+04 ZD0E+04 5,07E+04 5.07E+04 0,61 0.61 10975 10975 2 2 760,4251 760.4251 1,45 1.45 2,089 2.089 0,663 0.663 xLcHn xLcHn F.V]LNESNLAQRF ,S F.V]LNESNLAQRF ,S 345 345 355 355 4,63E+05 4.63E+05 6,60E+05 6.60E+05 0,70 0.70 17696 17696 3 3 966,86 966.86 2,14 2.14 2,704 2.704 0,532 0.532 xLcHn xLcHn H.Y]LK#ERPIDPIY VNILDDNSY.S H.Y]LK#ERPIDPIY VNILDDNSY.S 363 363 382 382 8,61E+04 8.61E+04 l,42E+05 l,42E+05 0,61 0.61 20823 20823 2 2 827,9299 827.9299 2,21 2.21 2,495 2.495 0,806 0.806 xLcHn xLcHn D.P]IYVNILDDNS Y.S D.P]IYVNILDDNS Y.S 371 371 382 382 7,80E+04 7.80E+04 8Д6Е+04 8D6E+04 0,96 0.96

- 69 041568- 69 041568

20825 20825 2 2 825,4247 825.4247 2,17 2.17 2,958 2.958 0,881 0.881 xLcHn xLcHn D.PIYVNILDDNS Y.S D.PIYVNILDDNS Y.S 371 371 382 382 7,80E+04 7.80E+04 8,16E+04 8.16E+04 0,96 0.96 12614 12614 2 2 685,3561 685.3561 1,34 1.34 1,843 1.843 0,609 0.609 xLcHn xLcHn N.I]LDDNSYSTL.E N.I]LDDNSYSTL.E 376 376 385 385 l,01E+05 l,01E+05 2,57E+05 2.57E+05 0,39 0.39 11272 11272 2 2 441,7421 441.7421 1,48 1.48 1,795 1.795 0,903 0.903 xLcHn xLcHn Y.S]TLEGF.N Y.S]TLEGF.N 383 383 388 388 4,45E+04 4.45E+04 l,36E+05 l,36E+05 0,33 0.33 11261 11261 2 2 439,2369 439.2369 1,08 1.08 1,536 1.536 0,514 0.514 xLcHn xLcHn Y.STLEGF.N Y.STLEGF.N 383 383 388 388 4,45E+04 4.45E+04 l,36E+05 l,36E+05 0,33 0.33 14260 14260 2 2 441,7421 441.7421 0,49 0.49 1,462 1.462 0,848 0.848 xLcHn xLcHn Y.S]TLEGF.N Y.S]TLEGF.N 383 383 388 388 5,41E+04 5.41E+04 l,32E+05 l,32E+05 0,41 0.41 14246 14246 2 2 439,2369 439.2369 0,38 0.38 1,46 1.46 0,844 0.844 xLcHn xLcHn Y.STLEGF.N Y.STLEGF.N 383 383 388 388 5,41E+04 5.41E+04 l,32E+05 l,32E+05 0,41 0.41 13808 13808 2 2 916,4629 916.4629 2,48 2.48 2,036 2.036 0,498 0.498 xLcHn xLcHn F.NISSQGSNDFQ GQLL.E F.NISSQGSNDFQ GQLL.E 389 389 403 403 2,86E+04 2.86E+04 6,39E+04 6.39E+04 0,45 0.45 17314 17314 3 3 815,7238 815.7238 2,05 2.05 2,149 2.149 0,621 0.621 xLcHn xLcHn F.NISSQGSNDFQ GQLLESSYF.E F.NISSQGSNDFQ GQLESSYF.E 389 389 408 408 l,26E+05 l,26E+05 2,71E+05 2.71E+05 0,47 0.47 6340 6340 2 2 803,3788 803.3788 0,75 0.75 2,554 2.554 0,721 0.721 xLcHn xLcHn F.NISSQGSNDFQ GQ.L F.NISSQGSNDFQ GQ.L 389 389 401 401 l,03E+04 l,03E+04 2,21E+04 2.21E+04 0,47 0.47 11696 11696 2 2 493,2814 493.2814 0,67 0.67 1,62 1.62 0,518 0.518 xLcHn xLcHn L.L]YNAIY.R L.L]YNAIY.R 429 429 434 434 l,19E+05 l,19E+05 l,87E+05 l,87E+05 0,63 0.63 11692 11692 2 2 490,7762 490.7762 θ,6 θ,6 1,57 1.57 0,118 0.118 xLcHn xLcHn L.LYNAIY.R L.LYNAIY.R 429 429 434 434 l,19E+05 l,19E+05 l,87E+05 l,87E+05 0,63 0.63 14021 14021 3 3 756,4332 756.4332 2,14 2.14 2,305 2.305 0,363 0.363 xLcHn xLcHn K.N1YLNNIDLED K#K#T,T K.N1YLNNIDLED K#K#T,T 439 439 451 451 6.85E+05 6.85E+05 5.12E+03 5.12E+03 133, 95 133 95 12997 12997 3 3 1009,909 1009.909 1,93 1.93 3,044 3.044 0,553 0.553 xLcHn xLcHn K.N1YLNNIDLED K#K#TTSK#TN,V K.N1YLNNIDLED K#K#TTSK#TN,V 439 439 456 456 4.24E+05 4.24E+05 0.00E+00 0.00E+00 #DI V/0! #DI V/0! 12932 12932 3 3 1009,909 1009.909 1,92 1.92 4,251 4.251 0,695 0.695 xLcHn xLcHn K.N1YLNNIDLED K#K#TTSK#TN,V K.N1YLNNIDLED K#K#TTSK#TN,V 439 439 456 456 4.24E+05 4.24E+05 0.00E+00 0.00E+00 #DI V/0! #DI V/0! 14003 14003 3 3 790,1157 790.1157 1,59 1.59 2,894 2,894 0,542 0.542 xLcHn xLcHn K.N1YLNNIDLED K#K#TT.S K.N1YLNNIDLED K#K#TT.S 439 439 452 452 4.40E+06 4.40E+06 L13E+04 L13E+04 389, 24 389, 24 13105 13105 4 4 729,173 729.173 1 1 3 3 0,599 0.599 xLcHn xLcHn K.N1YLNNIDLED K#K#TTSK#T,N K.N1YLNNIDLED K#K#TTSK#T,N 439 439 455 455 3.39E+06 3.39E+06 3.14E+03 3.14E+03 1078 ,97 1078 .97 11567 11567 3 3 747,091 747.091 1,33 1.33 2,711 2.711 0,518 0.518 xLcHn xLcHn N.YLNNIDLEDKK TT.S N.YLNNIDLEDKK TT.S 440 440 452 452 l,22E+04 l,22E+04 9,52E+04 9.52E+04 0,13 0.13 11515 11515 3 3 747,091 747.091 1,33 1.33 2,729 2.729 0,496 0.496 xLcHn xLcHn N.YLNNIDLEDKK TT.S N.YLNNIDLEDKK TT.S 440 440 452 452 l,22E+04 l,22E+04 9,52E+04 9.52E+04 0,13 0.13 17001 17001 2 2 857,9579 857.9579 1,99 1.99 1,967 1.967 0,713 0.713 xLcHn xLcHn G.CIEVENKDLF.L G.CIEVENKDLF.L 467 467 476 476 3,29E+04 3.29E+04 l,64E+05 l,64E+05 0,20 0.20 16337 16337 4 4 941,793 941.793 1,76 1.76 2,419 2.419 0,135 0.135 xLcHn xLcHn F.L]ISNK#DSLNDI NLSEEK#IK#PETT VF.F F.L]ISNK#DSLNDI NLSEEK#IK#PETT VF.F 477 477 501 501 l,27E+06 l,27E+06 l,06E+06 l,06E+06 1,19 1.19 16394 16394 4 4 941,793 941.793 1,72 1.72 2,19 2.19 0,391 0.391 xLcHn xLcHn F.L]ISNK#DSLNDI NLSEEK#IK#PETT VF.F F.L]ISNK#DSLNDI NLSEEK#IK#PETT VF.F 477 477 501 501 l,27E+06 l,27E+06 l,06E+06 l,06E+06 1,19 1.19 17983 17983 3 3 993,888 993.888 2,4 2.4 3,193 3.193 0,657 0.657 xLcHn xLcHn K.D]SLNDINLSEE K#IK#PETTVF.F K.D]SLNDINLSEE K#IK#PETTVF.F 482 482 501 501 3,27E+04 3.27E+04 2,59E+03 2.59E+03 12,6 4 12.6 4 18031 18031 3 3 955,5456 955.5456 2,06 2.06 3,607 3.607 0,764 0.764 xLcHn xLcHn D.S]LNDINLSEEK #IK#PETTVF.F D.S]LNDINLSEEK #IK#PETTVF.F 483 483 501 501 4,90E+04 4.90E+04 4,12E+04 4.12E+04 1,19 1.19 11720 11720 2 2 834,8912 834.8912 2,14 2.14 1,689 1.689 0,726 0.726 xLcHn xLcHn L.SNYDFTE ANSIP S.I L.SNYDFTE ANSIP S.I 514 514 526 526 2,91E+04 2.91E+04 2,50E+04 2.50E+04 1,17 1.17 13409 13409 2 2 1065,513 1065.513 2,12 2.12 4,742 4.742 0,769 0.769 xLcHn xLcHn L.S]NYDFTEANSI PSISQQ.N L.S]NYDFTEANSI PSISQQ.N 514 514 530 530 7,05E+04 7.05E+04 7,52E+04 7.52E+04 0,94 0.94 8896 8896 2 2 642,7908 642.7908 1,42 1.42 1,851 1.851 0,708 0.708 xLcHn xLcHn L.SNYDFTE AN.S L.SNYDFTE AN.S 514 514 522 522 2,12E+05 2.12E+05 2,27E+05 2.27E+05 0,94 0.94 8883 8883 2 2 645,296 645.296 1,39 1.39 2,362 2.362 0,879 0.879 xLcHn xLcHn L.S]NYDFTEAN.S L.S]NYDFTEAN.S 514 514 522 522 2,12E+05 2.12E+05 2,27E+05 2.27E+05 0,94 0.94 17774 17774 2 2 1051,044 1051.044 2,7 2.7 1,967 1.967 0,9 0.9 xLcHn xLcHn Y.DFTEANSIPSIS QQNIL.E Y.DFTEANSIPSIS QQNIL.E 517 517 533 533 3,52E+04 3.52E+04 3,28E+04 3.28E+04 1,07 1.07

- 70 041568- 70 041568

17438 17438 2 2 1051,044 1051.044 2,55 2.55 1,944 1.944 0,665 0.665 xLcHn xLcHn Y.DFTEANSIPSIS QQNIL.E Y.DFTEANSIPSIS QQNIL.E 517 517 533 533 9,04E+04 9.04E+04 8,08E+04 8.08E+04 1,12 1.12 12784 12784 2 2 880,9387 880.9387 1,87 1.87 2,537 2.537 0,778 0.778 xLcHn xLcHn Y.DFTEANSIPSIS QQN Y.DFTEANSIPSIS QQN 517 517 530 530 4,72E+05 4.72E+05 5,06E+05 5.06E+05 0,93 0.93 12779 12779 2 2 883,4439 883.4439 1,73 1.73 3,423 3.423 0,797 0.797 xLcHn xLcHn Y.D]FTEANSIPSIS QQN Y.D]FTEANSIPSIS QQN 517 517 530 530 4,72E+05 4.72E+05 5,06E+05 5.06E+05 0,93 0.93 16126 16126 4 4 911,7114 911.7114 1,6 1.6 3,934 3.934 0,579 0.579 xLcHn xLcHn Y.DFTEANSIPSIS QQNILERNEELYE PIRN.S Y.DFTEANSIPSIS QQNILERNEELYE PIRN.S 517 517 545 545 5,41E+05 5.41E+05 2,02E+05 2.02E+05 2,67 2.67 12449 12449 2 2 937,9602 937.9602 1,56 1.56 3,012 3.012 0,73 0.73 xLcHn xLcHn Y.DFTEANSIPSIS QQN.I Y.DFTEANSIPSIS QQN.I 517 517 531 531 5,16E+05 5.16E+05 5,72E+05 5.72E+05 0,90 0.90 12151 12151 2 2 940,4654 940.4654 1,47 1.47 1,476 1.476 0,458 0.458 xLcHn xLcHn Y.D]FTEANSIPSIS QQN.I Y.D]FTEANSIPSIS QQN.I 517 517 531 531 4,65E+05 4.65E+05 4,96E+05 4.96E+05 0,94 0.94 20080 20080 3 3 1106,923 1106.923 2,52 2.52 3,592 3.592 0,677 0.677 xLcHn xLcHn N.S]IPSISQQNILE RNEELYEPIRNSL F.E N.S]IPSISQQNILE RNEELYEPIRNSL F.E. 523 523 548 548 l,86E+04 l,86E+04 l,52E+04 l,52E+04 1,23 1.23 11314 11314 3 3 700,7002 700.7002 1,59 1.59 2,563 2.563 0,763 0.763 xLcHn xLcHn L.TDSVDEALSNP NKVY.S L.TDSVDEALSNP NKVY.S 583 583 597 597 l,74E+05 l,74E+05 l,84E+05 l,84E+05 0,95 0.95 11315 11315 3 3 704,0405 704.0405 1,56 1.56 2,444 2.444 0,262 0.262 xLcHn xLcHn L.T]DSVDEALSNP NK#VY.S L.T]DSVDEALSNP NK#VY.S 583 583 597 597 l,74E+05 l,74E+05 l,84E+05 l,84E+05 0,95 0.95 11916 11916 3 3 700,7002 700.7002 1,52 1.52 2,049 2.049 0,508 0.508 xLcHn xLcHn L.TDSVDEALSNP NKVY.S L.TDSVDEALSNP NKVY.S 583 583 597 597 2,27E+05 2.27E+05 2,78E+05 2.78E+05 0,82 0.82 7902 7902 2 2 635,3637 635.3637 0,25 0.25 1,478 1.478 0,567 0.567 xLcHn xLcHn L.SNPNKVY.S L.SNPNKVY.S 591 591 597 597 6,79E+05 6.79E+05 8,90E+05 8.90E+05 0,76 0.76 7903 7903 2 2 640,3742 640.3742 0,25 0.25 1,485 1.485 0,282 0.282 xLcHn xLcHn L.S]NPNK#VY.S L.S]NPNK#VY.S 591 591 597 597 6,79E+05 6.79E+05 8,90E+05 8.90E+05 0,76 0.76 14536 14536 3 3 927,1457 927.1457 1,59 1.59 2,027 2.027 0,553 0.553 xLcHn xLcHn Y.S]PFK#NM*SNT INSIETGITSTY.I Y.S]PFK#NM*SNT INSIETGITSTY.I 598 598 618 618 l,47E+05 l,47E+05 8,07E+04 8.07E+04 1,83 1.83 14487 14487 3 3 923,8054 923.8054 1,54 1.54 2,35 2.35 0,708 0.708 xLcHn xLcHn Y.SPFKNM*SNTI NSIETGITSTY.I Y.SPFKNM*SNTI NSIETGITSTY.I 598 598 618 618 l,47E+05 l,47E+05 8,07E+04 8.07E+04 1,83 1.83 13108 13108 3 3 813,421 813.421 2,03 2.03 2,046 2.046 0,548 0.548 xLcHn xLcHn F.KNM*SNTINSIE TGITSTY.I F.KNM*SNTINSIE TGITSTY.I 601 601 618 618 2,41E+06 2.41E+06 2,42E+06 2.42E+06 1,00 1.00 12962 12962 3 3 813,421 813.421 1,98 1.98 2,378 2.378 0,482 0.482 xLcHn xLcHn F.KNM*SNTINSIE TGITSTY.I F.KNM*SNTINSIE TGITSTY.I 601 601 618 618 2,41E+06 2.41E+06 2,42E+06 2.42E+06 1,00 1.00 13079 13079 3 3 813,421 813.421 1,98 1.98 2,245 2.245 0,617 0.617 xLcHn xLcHn F.KNM*SNTINSIE TGITSTY.I F.KNM*SNTINSIE TGITSTY.I 601 601 618 618 2,41E+06 2.41E+06 2,42E+06 2.42E+06 1,00 1.00 13194 13194 2 2 915,4701 915.4701 2,12 2.12 1,504 1.504 0,654 0.654 xLcHn xLcHn M.S]NTINSIETGIT STY.I M.S]NTINSIETGIT STY.I 604 604 618 618 l,74E+05 l,74E+05 3,22E+05 3.22E+05 0,54 0.54 13170 13170 2 2 912,9649 912.9649 1,99 1.99 1,791 1.791 0,699 0.699 xLcHn xLcHn M.SNTINSIETGIT STY.I M.SNTINSIETGIT STY.I 604 604 618 618 l,74E+05 l,74E+05 3,22E+05 3.22E+05 0,54 0.54 12405 12405 2 2 812,4274 812.4274 2,38 2.38 1,349 1.349 0,781 0.781 xLcHn xLcHn N.TINSIETGITSTY .1 N.TINSIETTGITSTY .1 606 606 618 618 2,94E+04 2.94E+04 3,41E+04 3.41E+04 0,86 0.86 14318 14318 3 3 837,465 837.465 1,53 1.53 2,439 2.439 0,647 0.647 xLcHn xLcHn F.S]DETGK#IDVI DK#SSDTL.A F.S]DETGK#IDVI DK#SSDTL.A 632 632 648 648 2,23E+04 2.23E+04 l,55E+04 l,55E+04 1,44 1.44 19535 19535 2 2 586,368 586.368 0,52 0.52 1,753 1.753 0,731 0.731 xLcHn xLcHn L.A]IVPYIGPL.L L.A]IVPYIGPL.L 649 649 657 657 7,93E+05 7.93E+05 l,16E+06 l,16E+06 0,69 0.69 19564 19564 2 2 442,268 442.268 0,43 0.43 1,498 1.498 0,892 0.892 xLcHn xLcHn V.PYIGPL.L V.PYIGPL.L 652 652 657 657 l,30E+04 l,30E+04 2,64E+04 2.64E+04 0,49 0.49 9998 9998 2 2 715,396 715.396 1,76 1.76 2,148 2.148 0,33 0.33 xLcHn xLcHn V.I]GGELAREQVE .A V.I]GGELAREQVE .A 699 699 709 709 8,53E+04 8.53E+04 l,32E+04 l,32E+04 6,44 6.44 5372 5372 3 3 494,9536 494.9536 0,34 0.34 2,943 2.943 0,626 0.626 xLcHn xLcHn L.SRQANAIKM*.N L.SRQANAIKM*.N 754 754 762 762 2,50E+05 2.50E+05 l,57E+04 l,57E+04 15,9 7 15.9 7 5363 5363 3 3 494,9536 494.9536 0,32 0.32 3,357 3.357 0,734 0.734 xLcHn xLcHn L.SRQANAIKM*.N L.SRQANAIKM*.N 754 754 762 762 2,50E+05 2.50E+05 l,57E+04 l,57E+04 15,9 7 15.9 7 17794 17794 2 2 734,3537 734.3537 1,89 1.89 2,212 2.212 0,79 0.79 xLcHn xLcHn F.SEEDDLINQY.K F.SEEDDLINQY.K 879 879 888 888 3,00E+05 3.00E+05 4,05E+05 4.05E+05 0,74 0.74

- 71 041568- 71 041568

14171 14171 4 4 757,641 757.641 0,97 0.97 2,289 2.289 0,421 0.421 xLcHn xLcHn F.DDLINQYKNEG SILPETGGLEHH.H F.DDLINQYKNEG SILPETGGLEHH.H 882 882 904 904 l,02E+04 l,02E+04 3,96E+04 3.96E+04 0,26 0.26 7676 7676 4 4 679,3532 679.3532 1,49 1.49 2,624 2.624 0,624 0.624 xLcHn xLcHn Y.KNEGSILPETG GLEHHHHHH.- Y.KNEGSILPETG GLEHHHHHH.- 889 889 908 908 3,63E+04 3.63E+04 3,74E+04 3.74E+04 0,97 0.97 13193 13193 3 3 588,3365 588.3365 1,18 1.18 2,307 2.307 0,629 0.629 xLcHn xLcHn Y.KNEGSILPETG GL.E Y.KNEGSILPETG GL.E 889 889 901 901 2,81E+05 2.81E+05 3,08E+05 3.08E+05 0,91 0.91 10362 10362 3 3 677,037 677.037 1,15 1.15 2,582 2.582 0,615 0.615 xLcHn xLcHn Y.KNEGSILPETG GLEH.H Y.KNEGSILPETG GLEH.H 889 889 903 903 8,01E+05 8.01E+05 1Д7Е+06 1D7E+06 0,68 0.68 9325 9325 4 4 542,2943 542.2943 1,06 1.06 2,617 2.617 0,58 0.58 xLcHn xLcHn Y.KNEGSILPETG GLEHH.H Y.KNEGSILPETG GLEHH.H 889 889 904 904 2Д7Е+05 2D7E+05 2,96E+05 2.96E+05 0,73 0.73

Уникальная особенность дисульфидной связи в BoNT/X.The unique feature of the disulfide bond in BoNT/X.

Линкерный участок BoNT/X содержит дополнительный цистеин (С461), который является уникальным для BoNT/X. Для определения того, какой цистеин формирует дисульфидную связь, соединяющую LC и НС, создавали трех мутантов X-LC-HN с каждым из трех мутантных цистеиновых остатков (C423S, C461S и C467S). Эти три цистеиновых мутанта, а также X-LC-HN дикого типа (WT) подвергали ограниченному протеолизу, а затем анализировали путем SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим с восстанавливающим средством DTT или без такового (фиг. ЗС). Выявили, что мутирующий цистеин в LC (C423S) давал в результате белок, который разделялся на две полоски ~ 50 кДа с DTT или без такового, что указывает на то, что C423S аннулировал межцепочечную дисульфидную связь. Напротив, мутанты, содержащие либо C461S, либо C467S, демонстрировали одну полоску при 100 кДа при отсутствии DTT, которые разделялись на две полоски ~50 кДа в присутствии DTT, подтверждая, что и С461, и С467 в HN могут формировать межцепочечную дисульфидную связь с С423 в LC. Также мутант X-LC-HN (C423S), по-видимому, более восприимчив к Lys-C, чем мутанты как C461S, так и C467S, что приводило к дальнейшему расщеплению белка (фиг. ЗС). Этот результат говорит о том, что потеря межцепочечной дисульфидной связи может увеличить свободу LC и HN, обнажая тем самым больше площадей поверхности. Кроме того, часть X-LC-HN WT образовала агрегаты в верхней части геля SDS-PAGE (фиг. ЗС). Эти агрегаты обусловлены образованием межмолекулярной дисульфидной связи, поскольку они исчезали в присутствии DTT (фиг. ЗС, + DTT). С423, С461 и С467 являются единственными тремя цистеинами в X-LC-Hn. Мутирование любого из трех цистеинов уничтожило агрегаты X-LC-HN (фиг. 2С, - DTT), что указывает на то, что образование межмолекулярной дисульфидной связи обусловлено наличием дополнительного цистеина в линкерном участке.The linker site of BoNT/X contains an additional cysteine (C461) that is unique to BoNT/X. To determine which cysteine forms the disulfide bond connecting LC and HC, three X-LC-H N mutants were created with each of the three mutant cysteine residues (C423S, C461S and C467S). These three cysteine mutants, as well as wild-type (WT) X-LC-H N , were subjected to limited proteolysis and then analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining with or without DTT reducing agent (FIG. 3C). A mutated cysteine in LC (C423S) was found to result in a protein that split into two bands of ~50 kDa with or without DTT, indicating that C423S abrogated the interchain disulfide bond. In contrast, mutants containing either C461S or C467S showed a single band at 100 kDa in the absence of DTT, which split into two ~50 kDa bands in the presence of DTT, suggesting that both C461 and C467 in HN can form an interchain disulfide bond with C423 in LC. Also, the X-LC-H N (C423S) mutant appears to be more susceptible to Lys-C than both C461S and C467S mutants, resulting in further protein cleavage (FIG. 3C). This result suggests that the loss of the interchain disulfide bond can increase the freedom of LC and H N , thereby exposing more surface areas. In addition, a portion of the X-LC-H N WT formed aggregates at the top of the SDS-PAGE gel (FIG. 3C). These aggregates are due to the formation of an intermolecular disulfide bond, since they disappeared in the presence of DTT (Fig. 3C, + DTT). C423, C461 and C467 are the only three cysteines in X-LC-H n . Mutation of any of the three cysteines destroyed the X-LC-H N aggregates (FIG. 2C, - DTT), indicating that the formation of an intermolecular disulfide bond is due to the presence of an additional cysteine in the linker site.

Большая часть активированного X-LC-HN WT также разделялась на две полоски ~50 кДа в геле SDS-PAGE без DTT (фиг. ЗС). С другой стороны, X-LC-HN WT так же устойчив к Lys-C, как мутанты C461S и C467S, и он не демонстрировал дальнейшего разложения, как это сделал мутант C423S (фиг. ЗС, + DTT), что подтверждает, что X-LC-HN WT отличается от мутанта C423S. Одним из возможных объяснений является перетасовка дисульфидной связи из-за наличия двух цистеинов, близких к каждому в Hn(C461 и С467), которые могут перегруппировать дисульфидную связь из межцепочечных С423-С467 или С423-С467 во внутрицепочечные С461-С467 в денатурированных условиях48,49. Чтобы проверить эту гипотезу, использовали алкилирующий реагент, N-этилмалеимид (NEM), который реагирует с сульфгидрилами свободного цистеина и постоянно блокирует любые свободные цистеины. Как показано на фиг. 3D, X-LC-Hn WT, предварительно обработанный NEM, демонстрировал в основном одну полоску при 100 кДа при отсутствии DTT и разделялся на две полоски ~50 кДа в присутствии DTT. Эти результаты подтвердили, что нативный X-LC-HN WT содержит в основном межцепочечную дисульфидную связь, которая подвержена перетасовке дисульфидной связи из-за наличия третьего цистеина в линкерном участке.Most of the activated X-LC-H N WT also separated into two ~50 kDa bands on an SDS-PAGE gel without DTT (FIG. 3C). On the other hand, X-LC-H N WT is as resistant to Lys-C as the C461S and C467S mutants and did not show further degradation as did the C423S mutant (Fig. 3C, + DTT), confirming that X-LC-H N WT differs from the C423S mutant. One possible explanation is disulfide shuffling due to the presence of two cysteines close to each in H n (C461 and C467), which can rearrange the disulfide bond from interchain C423-C467 or C423-C467 to intrachain C461-C467 under denatured conditions 48 .49 . To test this hypothesis, an alkylating reagent, N-ethylmaleimide (NEM), was used, which reacts with free cysteine sulfhydryls and permanently blocks any free cysteines. As shown in FIG. 3D, X-LC-H n WT pretreated with NEM showed mostly one band at 100 kDa in the absence of DTT and split into two bands of ~50 kDa in the presence of DTT. These results confirmed that native X-LC-H N WT contains mainly an interchain disulfide bond that is susceptible to disulfide shuffling due to the presence of a third cysteine at the linker site.

Наконец, исследовали активность трех цистеиновых мутантов X-LC-HN в культивируемых нейронах. Как показано на фиг. ЗЕ, мутирование цистеина в LC (C423S) аннулировало активность X-LC-HN, о чем свидетельствует отсутствие расщепления VAMP2 в нейронах. Мутация одного из двух цистеинов в HN (С461 или С467) не оказывала значительного влияния на активность X-LC-HN по сравнению с X-LC-Hn дикого типа (WT) (фиг. ЗЕ). Эти результаты подтвердили, что межцепочечная дисульфидная связь важна для активности BoNT/X, и продемонстрировали, что функциональная межцепочечная дисульфидная связь может быть образована либо через С423-С461, либо через С423-С467.Finally, the activity of three X-LC-H N cysteine mutants in cultured neurons was examined. As shown in FIG. 3E, mutating cysteine in LC (C423S) abolished X-LC- HN activity, as evidenced by the absence of VAMP2 cleavage in neurons. Mutation of one of the two cysteines in H N (C461 or C467) did not significantly affect the activity of X-LC-H N compared to wild-type (WT) X-LC-H n (FIG. 3E). These results confirmed that the interchain disulfide bond is important for BoNT/X activity and demonstrated that a functional interchain disulfide bond can be formed through either C423-C461 or C423-C467.

Создание BoNT/X полной длины путем опосредованного сортазой лигирования.Creation of full length BoNT/X by sortase mediated ligation.

Для оценивания того, что BoNT/X является функциональным токсином, было необходимо создать и протестировать BoNT/X полной длины. Однако BoNT являются одними из наиболее опасных потенциальных биотеррористических средств. Поэтому были приняты необходимые меры предосторожности, и ген активного токсина полной длины не создавали. Вместо этого разрабатывали подход для создания ограниченных количеств BoNT полной длины в тестовых пробирках в контролируемых условиях путем ферментативного лигирования двух нетоксичных фрагментов BoNT. В этом способе используется транспептидаза, известная как сортаза, которая распознает специфические пептидные мотивы и ковалентно связывает два пептида вместе, образуя нативную пептидную связь (фиг. 4А). Этот подход ранее использовался для создания химерных токсинов и других белков слияния50,51.To evaluate whether BoNT/X is a functional toxin, it was necessary to create and test full length BoNT/X. However, BoNTs are among the most dangerous potential bioterrorist weapons. Therefore, the necessary precautions were taken and a full length active toxin gene was not generated. Instead, an approach was developed to generate limited amounts of full length BoNT in test tubes under controlled conditions by enzymatic ligation of two non-toxic BoNT fragments. This method uses a transpeptidase known as sortase, which recognizes specific peptide motifs and covalently links two peptides together to form a native peptide bond (FIG. 4A). This approach has previously been used to design chimeric toxins and other fusion proteins 50,51 .

-72041568-72041568

Создавали сконструированную сортазу А, известную как SrtA*, из Staphylococcus aureus51. SrtA* распознает пептидный мотив LPXTG (SEQ ID NO: 57), расщепляет между T-G и одновременно формирует новую пептидную связь между белком, содержащим LPXTG (SEQ ID NO: 57), с другими белками/пептидами, содержащими один или несколько N-концевых глицинов (фиг. 4А). Получали два нетоксичных фрагмента BoNT/X: (1) LC-HN с мотивом LPETGG (SEQ ID NO: 58) и His6-меткой, слитой с С-концом; (2) HC BoNT/X (Х-HC) с меткой GST и сайтом расщепления тромбином на своем N-конце. Разрезание тромбином высвобождает Х-Нс со свободным глицином на N-конце. Инкубация этих двух фрагментов с SrtA* создавала ограниченное количество ~150-кДа BoNT/X полной длины, содержащего короткий линкер (LPETGS, SEQ ID NO: 59) между LC-HN и HC (фиг. 4А, 4В).An engineered sortase A, known as SrtA*, was created from Staphylococcus aureus 51 . SrtA* recognizes the LPXTG (SEQ ID NO: 57) peptide motif, cleaves between TGs, and simultaneously forms a new peptide bond between the protein containing LPXTG (SEQ ID NO: 57) with other proteins/peptides containing one or more N-terminal glycines (Fig. 4A). Two non-toxic BoNT/X fragments were generated: (1) LC-H N with LPETGG motif (SEQ ID NO: 58) and C-terminally fused His6 tag; (2) H C BoNT/X (X-HC) with a GST tag and a thrombin cleavage site at its N-terminus. Cutting with thrombin releases X-H with free glycine at the N-terminus. Incubation of these two fragments with SrtA* generated a limited amount of full length ~150 kDa BoNT/X containing a short linker (LPETGS, SEQ ID NO: 59) between LC-H N and HC (FIGS. 4A, 4B).

Наблюдали, что Х-HC демонстрировал сильную тенденцию к агрегации в растворе по неизвестным причинам при разрезании его от метки GST, что может быть причиной низкой эффективности лигирования для BoNT/X (фиг. 4В). Напротив, лигирование X-LC-HN с HC BoNT/A (А-HC) с использованием того же подхода достигало гораздо более высокой эффективности, при этом большинство X-LC-Hn лигировали в химерный токсин ХА полной длины (фиг. 8А).It was observed that X-HC showed a strong tendency to aggregate in solution for unknown reasons when cut from the GST label, which may be the reason for the low ligation efficiency for BoNT/X (FIG. 4B). In contrast, ligation of X-LC-HN to H C BoNT/A (A-HC) using the same approach achieved much higher efficiency, with most X-LC-Hn ligated into the full length chimeric CA toxin (Fig. 8A). .

BoNT/X является активным в культивируемых нейронах.BoNT/X is active in cultured neurons.

Для анализа активности BoNT/X полной длины применяли культивируемые кортикальные нейроны крысы в качестве модельной системы. Нейроны подвергали смеси для опосредованного сортазой лигирования и различным контрольным смесям в среде. Клеточные лизаты собирали через 12 ч и выполняли анализ иммуноблоттинга для проверки расщепления белков SNARE. Как показано на фиг. 4С, X-LC-HN отдельно расщеплял некоторое количество VAMP2 благодаря его высокой концентрации в реакционной смеси. Контрольная смесь, содержащая X-LC-HN и Х-HC, а не сортазу, слегка усиливала расщепление VAMP2 по сравнению с X-LC-HN отдельно. Этот результат подтверждает, что Х-HC может быть связан с X-LC-HN путем нековалентных взаимодействий. Это взаимодействие, по-видимому, является специфическим, поскольку контрольная смесь, содержащая X-LC-HN и А-Нс, показывала тот же уровень расщепления VAMP2, что и X-LC-HN отдельно (фиг. 8В). Лигирование X-LC-HN и Х-HC сортазой усиливало расщепление VAMP2 по смеси X-LC-HN и Х-HC без сортазы (фиг. 4С), демонстрируя, что лигированный BoNT/X полной длины может проникать в нейроны и расщеплять VAMP2. Подобным образом, лигированный химерный токсин ХА полной длины также проникал в нейроны и расщеплял VAMP2 (фиг. 8В).To analyze full length BoNT/X activity, cultured rat cortical neurons were used as a model system. Neurons were subjected to mixtures for sortase-mediated ligation and various control mixtures in the environment. Cell lysates were harvested 12 hours later and immunoblot analysis was performed to check for cleavage of SNARE proteins. As shown in FIG. 4C, X-LC-HN separately cleaved some VAMP2 due to its high concentration in the reaction mixture. The control mixture containing X-LC-HN and X-HC rather than sortase slightly increased VAMP2 cleavage compared to X-LC-HN alone. This result confirms that X-HC can be linked to X-LC-HN by non-covalent interactions. This interaction appears to be specific as the control mixture containing X-LC-HN and A-Hc showed the same level of VAMP2 cleavage as X-LC-HN alone (FIG. 8B). Ligation of X-LC-HN and X-HC with sortase enhanced VAMP2 cleavage at a mixture of X-LC-HN and X-HC without sortase (Fig. 4C), demonstrating that full-length ligated BoNT/X can enter neurons and cleave VAMP2. Similarly, a full length ligated chimeric CA toxin also entered neurons and cleaved VAMP2 (FIG. 8B).

Смешивание Х-HC с X-LC-HN увеличивало количество агрегатов в верхней части геля SDS-PAGE по сравнению с X-LC-HN отдельно. Эти агрегаты исчезали в присутствии DTT, что позволяет предположить, что часть Х-HC формировала межмолекулярную дисульфидную связь с X-LC-HN. Присутствие DTT также увеличивало количество лигированного BoNT/X полной длины, что указывает на то, что часть BoNT/X агрегировала через межмолекулярную дисульфидную связь (фиг. 4В). Образование этих агрегатов может значительно снизить эффективные концентрации мономера токсина в растворе. Это может быть присущим недостатком последовательности BoNT/X. Х-HC содержит один цистеин (С1240), и мутирование этого цистеина не влияло на активность лигированного BoNT/X (фиг. 9). Кроме того, мутант C1240S может быть объединен с мутациями C461S или C467S в X-LC-HN с созданием модифицированного BoNT/X без свободных цистеинов (фиг. 9). Эти мутантные токсины поддерживали те же уровни активности, что и BoNT/X WT, но являются более стабильными в растворе как мономеры, чем BoNT/X WT.Mixing X-HC with X-LC-HN increased the number of aggregates at the top of the SDS-PAGE gel compared to X-LC-HN alone. These aggregates disappeared in the presence of DTT, suggesting that a portion of X-HC formed an intermolecular disulfide bond with X-LC-HN. The presence of DTT also increased the amount of full length ligated BoNT/X, indicating that a portion of BoNT/X had aggregated via an intermolecular disulfide bond (FIG. 4B). The formation of these aggregates can significantly reduce the effective concentrations of the toxin monomer in solution. This may be an inherent shortcoming of the BoNT/X sequence. X-HC contains one cysteine (C1240) and mutating this cysteine did not affect the activity of ligated BoNT/X (FIG. 9). In addition, the C1240S mutant can be combined with the C461S or C467S mutations in X-LC-HN to create a modified BoNT/X without free cysteines (FIG. 9). These mutant toxins maintained the same activity levels as BoNT/X WT, but were more stable in solution as monomers than BoNT/X WT.

BoNT/X индуцировал атрофический паралич in vivo у мышей In vivo активность BoNT/X проверяли с использованием хорошо установленного нелетального анализа на мышах, известного как показатель отведения пальца (DAS). С помощью данного анализа измеряют локальный мышечный паралич после инъекции BoNT в мышцы задней конечности мыши52, 53. BoNT вызывает атрофический паралич мышц конечности, который может быть выявлен по неспособности растопырить пальцы при стартл-рефлексе. Активированную сортазой реакционную смесь (фиг. 4В, дорожка 7) вводили инъекцией в икроножные мышцы правой задней конечности у мышей. В пределах 12 ч в правой конечности развивался типичный атрофический паралич, и пальцы не могли растопыриваться (фиг. 4D). Эти результаты подтверждают, что BoNT/X способен вызывать атрофический паралич in vivo, как и другие BoNT.BoNT/X Induced Atrophic Paralysis in Mice In Vivo BoNT/X activity was tested in vivo using a well-established non-lethal assay in mice known as finger abduction score (DAS). This assay measures localized muscle paralysis following injection of BoNT into mouse hindlimb muscles 52, 53 . BoNT causes atrophic paralysis of the muscles of the limb, which can be identified by the inability to spread the fingers during the startle reflex. The sortase-activated reaction mixture (FIG. 4B, lane 7) was injected into the gastrocnemius muscles of the right hind limb in mice. Within 12 hours, typical atrophic paralysis developed in the right limb, and the fingers were unable to splay (Fig. 4D). These results confirm that BoNT/X is capable of inducing atrophic paralysis in vivo like other BoNTs.

BoNT/X не распознавался антисывороткой, вырабатываемой против всех известных BoNT.BoNT/X was not recognized by antisera raised against all known BoNTs.

Для дополнительного подтверждения того, что BoNT/X является серологически уникальным BoNT, выполняли дот-блот-анализы с использованием антисыворотки, вырабатываемой против известных BoNT, в том числе всех семи серотипов, а также одного мозаичного токсина (BoNT/DC). Использовали четыре лошадиные антисыворотки (трехвалентное антитело против BoNT/A, В и Е, антитело против BoNT/C, антитело против BoNT/DC и антитело против BoNT/F), а также две антисыворотки козы (антитело против BoNT/G и антитело против BoNT/D). Все эти антисыворотки были способны нейтрализовать соответствующие им целевые BoNT и предотвращали расщепление белков SNARE в нейронах (фиг. 10), что тем самым подтверждало их специфичность и эффективность. Как показано на фиг. 4Е, данные антисыворотки распознавали соответствующие им целевые токсины, но ни одна из них не распознавала BoNT/X. Следует отметить, что антисыворотки, вырабатываемые против BoNT/DC и BoNT/C, перекрестно реагировали друг с другом, поскольку они обладают высокой степенью подобия в их HC. Данный результат доказывал то, что BoNT/X является новым серологическим типом BoNT.To further confirm that BoNT/X is a serologically unique BoNT, dot blot analyzes were performed using antisera raised against known BoNTs, including all seven serotypes, as well as one mosaic toxin (BoNT/DC). Four horse antisera (trivalent anti-BoNT/A, B and E, anti-BoNT/C, anti-BoNT/DC and anti-BoNT/F) and two goat antisera (anti-BoNT/G and anti-BoNT) were used. /D). All of these antisera were able to neutralize their respective target BoNTs and prevent the cleavage of SNARE proteins in neurons (FIG. 10), thereby confirming their specificity and efficacy. As shown in FIG. 4E, these antisera recognized their respective target toxins, but none of them recognized BoNT/X. It should be noted that the antisera raised against BoNT/DC and BoNT/C cross-reacted with each other because they have a high degree of similarity in their H C . This result proved that BoNT/X is a new serotype of BoNT.

- 73 041568- 73 041568

Неактивный BoNT/X полной длины.Inactive BoNT/X full length.

Наконец, исследовали возможность получения BoNT/X в виде растворимого белка. Чтобы обеспечить требование биобезопасности, вводили мутации в LC BoNT/X, которые инактивируют его токсичность. Показали, что мутации по двум остаткам R362A/Y365F в BoNT/A инактивируют протеазную активность LC in vitro и устраняют токсичность BoNT/A полной длины у мышей in vivo54-56. Эти два остатка являются консервативными во всех BoNT, в том числе в BoNT/X. Поэтому вводили соответствующие мутации в эти два сайта (R360A/Y363F в BoNT/X). Как показано на фиг. 4F, эту полноразмерную инактивированную форму BoNT/X (BoNT/XRY) получали и очищали как His6-меченый белок в Е. coli рекомбинантно. Он не обладает какой-либо активностью в отношении нейронов, поскольку VAMP2 не расщепляется в нейронах (фиг. 11).Finally, the possibility of obtaining BoNT/X as a soluble protein was investigated. To meet the biosafety requirement, mutations were introduced into LC BoNT/X that inactivate its toxicity. Mutations at two residues R362A/Y365F in BoNT/A have been shown to inactivate LC protease activity in vitro and abolish full-length BoNT/A toxicity in mice in vivo 54-56 . These two residues are conserved in all BoNTs, including BoNT/X. Therefore, appropriate mutations were introduced at these two sites (R360A/Y363F in BoNT/X). As shown in FIG. 4F, this full-length inactivated form of BoNT/X (BoNT/XRY) was generated and purified as a His6-tagged protein in E. coli recombinantly. It does not have any neuronal activity since VAMP2 is not cleaved in neurons (FIG. 11).

Существенная часть BoNT/XRY формировала агрегаты в верхней части геля SDS-PAGE (фиг. 4F). Вероятно, это объясняется формированием межмолекулярной дисульфидной связи из дополнительного цистеина в линкерном участке и цистеина в HC, поскольку добавлением DTT превращало агрегаты в мономерный BoNT/XRY (фиг. 4F). Мутирование этих цистеинов не влияет на активность BoNT/X (фиг. 9) и полезно тем, что предотвращает образование межмолекулярной дисульфидной связи и агрегацию BoNT/X.A significant portion of BoNT/XRY formed aggregates at the top of the SDS-PAGE gel (FIG. 4F). This is likely due to the formation of an intermolecular disulfide bond from additional cysteine in the linker site and cysteine in HC , since the addition of DTT converted the aggregates to monomeric BoNT/X RY (Fig. 4F). Mutation of these cysteines does not affect BoNT/X activity (FIG. 9) and is beneficial in preventing intermolecular disulfide bond formation and BoNT/X aggregation.

Неактивная форма BoNT/X может использоваться в качестве среды-носителя для доставки терапевтических средств в нейроны. Инактивация может быть достигнута мутациями в любом из следующих остатков или в их комбинациях: R360, Y363, Н227, Е228 или Н231, причем последние три остатка образуют консервативный мотив протеазы.The inactive form of BoNT/X can be used as a carrier medium for delivery of therapeutic agents to neurons. Inactivation can be achieved by mutations at any of the following residues or combinations thereof: R360, Y363, H227, E228, or H231, with the last three residues forming a conserved protease motif.

Очистка неактивного BoNT/X полной длины в промышленном масштабе.Purification of inactive full length BoNT/X on an industrial scale.

Исследовали возможность очистки BoNT/X полной длины до высокой степени чистоты и с хорошим выходом, что будет важно для промышленного получения BoNT/X (или его производных) в качестве терапевтического токсина. Тестировали некоторые параметры клеточного роста и экспрессии, такие как температура, время индуцирования и концентрации IPTG. Оптимальными параметрами, выбранными для экспрессии белка, были культивирование клеток при 37°С до тех пор, пока они не достигали экспоненциального роста, на этой стадии температуру снижали до 18°С, а экспрессию индуцировали добавлением 1 мМ IPTG в среду. Затем клетки культивировали в течение 16-18 ч до сбора. Присутствие BoNT/X подтверждали с помощью SDS-PAGE и показывали высокий уровень надэкспрессии в растворимой фракции (фиг. 11В).The possibility of purifying full length BoNT/X to a high purity and in good yield was investigated, which would be important for the industrial production of BoNT/X (or its derivatives) as a therapeutic toxin. Several cell growth and expression parameters were tested, such as temperature, induction time, and IPTG concentrations. The optimal parameters chosen for protein expression were culturing cells at 37°C until they reached exponential growth, at this stage the temperature was reduced to 18°C, and expression was induced by adding 1 mM IPTG to the medium. The cells were then cultured for 16-18 h prior to harvest. The presence of BoNT/X was confirmed by SDS-PAGE and showed a high level of overexpression in the soluble fraction (FIG. 11B).

Для оптимизации процесса получения выполняли несколько испытаний очистки в лабораторных масштабах. Механический клеточный лизис с использованием Emulsiflex-С3 (Avestin, Mannheim, Germany) был предпочтительным способом для экстракции внутриклеточного белка и оказался более эффективным, чем обработка ультразвуком. Различные буферные условия также подлежали оценке для оптимального извлечения BoNT/X. Восстановитель был включен в процесс очистки и значительно уменьшил склонность к нежелательной агрегации. Кроме того, глицерин был использован в качестве добавки на ранней стадии процесса очистки и улучшал стабильность белка.Several laboratory scale purification tests were performed to optimize the preparation process. Mechanical cell lysis using Emulsiflex-C3 (Avestin, Mannheim, Germany) was the preferred method for intracellular protein extraction and proved to be more efficient than sonication. Various buffer conditions were also to be evaluated for optimal recovery of BoNT/X. The reducing agent was included in the cleaning process and significantly reduced the tendency to undesirable aggregation. In addition, glycerol was used as an additive at an early stage of the purification process and improved protein stability.

Конструкция BoNT/X была экспрессирована с His6-меткой, которую можно использовать для аффинной хроматографии в качестве первой стадии очистки. Для испытания лабораторного масштаба использовали 5-мл колонку HIsTrapFF (GE Healthcare, Danderyd, Sweden). Для достижения максимальной чистоты исходной хроматографии тестировали различные концентрации имидазола. BoNT/X элюировали из концентрации 100 мМ имидазола; однако основная примесь легко очищалась совместно с токсином. Эта примесь, по-видимому, неспецифически взаимодействует с BoNT/X и была идентифицирована с помощью масс-спектрометрии как белок-хозяин Е. coli (бифункциональный белок полимиксиновой устойчивости ArnA). Присутствие этой примеси резко снижалось при введении высокой концентрации соли (500 мМ NaCl) и при проведении дополнительной стадии промывания при 100 мМ имидазола во время очистки. Это позволило элюировать более чистую фракцию BoNT/X при 250 мМ имидазола. Эта более поздняя фракция может быть затем обработана эксклюзионной хроматографией.The BoNT/X construct was expressed with a His6 tag that can be used for affinity chromatography as a first purification step. For laboratory scale testing, a 5 ml HIsTrapFF column (GE Healthcare, Danderyd, Sweden) was used. Various concentrations of imidazole were tested to achieve maximum purity of the original chromatography. BoNT/X was eluted from 100 mM imidazole; however, the main impurity was easily cleared together with the toxin. This impurity appears to interact non-specifically with BoNT/X and was identified by mass spectrometry as an E. coli host protein (arnA bifunctional polymyxin resistance protein). The presence of this impurity was drastically reduced by introducing a high salt concentration (500 mM NaCl) and by carrying out an additional washing step at 100 mM imidazole during purification. This allowed a purer BoNT/X fraction to be eluted at 250 mM imidazole. This later fraction can then be processed by size exclusion chromatography.

После этого этот протокол расширяли в масштабе путем пересчета на 12 л среды с условиями, описанными выше. Кроме того, получали матрицу более высокоаффинной хроматографии, состоящую из 15 мл Protino® Ni-NTA агарозы (Macherey-Nagel, Duren, Germany) для повышения выхода извлеченного BoNT/X. Стадию конечной очистки выполняли эксклюзионной хроматографией с использованием колонки Superdex200-16/60 (GE Healthcare, Danderyd, Sweden). С использованием этого способа достигали чистоты от 85 до 90% (фиг. 11С). Белок мог быть концентрирован (с использованием концентратора Vivaspin с порогом 100 кДа; GE Healthcare, Danderyd, Sweden) и казался стабильным до 10 мг/мл. Полные подробности процесса получения описаны ниже. Выход полученного BoNT/X составлял приблизительно 3 мг на 1 л клеточной культуры. Вместе эти результаты продемонстрировали, что BoNT/X может быть очищен в промышленном масштабе до высокой степени чистоты.This protocol was then scaled up to 12 liters of medium under the conditions described above. In addition, a higher affinity chromatography matrix was prepared, consisting of 15 ml of Protino® Ni-NTA agarose (Macherey-Nagel, Duren, Germany) to increase the yield of recovered BoNT/X. The final purification step was performed by size exclusion chromatography using a Superdex200-16/60 column (GE Healthcare, Danderyd, Sweden). Purities of 85 to 90% were achieved using this method (FIG. 11C). The protein could be concentrated (using a Vivaspin concentrator with a 100 kDa threshold; GE Healthcare, Danderyd, Sweden) and seemed stable up to 10 mg/mL. Full details of the acquisition process are described below. The output of the resulting BoNT/X was approximately 3 mg per 1 liter of cell culture. Together, these results demonstrated that BoNT/X can be purified industrially to a high degree of purity.

Следует отметить, что очистку выполняли в присутствии восстановителя, который мог восстанавливать дисульфидную связь между LC и НС так, что очищенный токсин не мог быть активным. Однако сконструированное производное BoNT/X, содержащее мутации по цистеиновым сайтам (одну мутацию вIt should be noted that the purification was performed in the presence of a reducing agent that could reduce the disulfide bond between LC and HC so that the purified toxin could not be active. However, the engineered BoNT/X derivative containing mutations at the cysteine sites (one mutation per

- 74 041568- 74 041568

С461 или С467, объединенную с мутацией в С1240), могло быть очищено без восстановителей. Следует отметить, что неактивная форма BoNT/X (и его производное с цистеиновыми мутациями) может быть использована как среда-носитель для доставки терапевтических средств в нейроны. Инактивация может быть достигнута путем мутаций по любому из следующих остатков или их комбинаций: R360, Y363,C461 or C467 combined with a mutation in C1240) could be purified without reducing agents. It should be noted that the inactive form of BoNT/X (and its derivative with cysteine mutations) can be used as a carrier medium for the delivery of therapeutic agents to neurons. Inactivation can be achieved by mutations at any of the following residues or combinations thereof: R360, Y363,

Н227, Е228 или Н231 (последние три остатка из консервативного протеазного мотива).H227, E228 or H231 (last three residues from the conserved protease motif).

Идентификация ганглиозидов в качестве рецепторов для BoNT/X.Identification of gangliosides as receptors for BoNT/X.

Ганглиозиды являются хорошо установленными липидными корецепторами для всех BoNT, и мотив связывания ганглиозида является достаточно консервативным в BoNT/X (фиг. 1С). Использовали высокоочщенный неактивный BoNT/X полной длины для изучения связывания BoNT/X с нейрональными клетками через ганглиозиды. Разрабатывали in vitro анализ ELISA для тестирования взаимодействия с четырьмя основными ганглиозидами головного мозга: GD1a, GD1b, GT1b и GM1. A-LC применяли в качестве отрицательного контроля для оценивания неспецифического связывания. Выполняли прямое сравнение с доменом связывания с рецептором BoNT/A (A-HC). Связывание белков выявляли с использованием антитела против His6-метки. Выяснили, что BoNT/X демонстрировал зависимое от дозы связывание со всеми четырьмя ганглиозидами на уровне неспецифического связывания A-LC (фиг. 12), что подтверждало тот факт, что BoNT/X способен использовать все четыре ганглиозида головного мозга в качестве корецепторов. В соответствии с предыдущими сообщениями BoNT/A отдавал равное предпочтение GD1a и GT1b (фиг 12F) и их терминальному фрагменту NAcGal-Gal-NAcNeu (с очевидными значениями ЕС50 0,7 и 1,0 мкМ соответственно при использовании сигмоидальной модели доза-ответ). Напротив, BoNT/X показывал более высокую аффинность для GD1b и GM1 по сравнению с GD1a и GT1b (фиг 12Е). Это позволяет предположить, что BoNT/X характеризуется предпочтительным паттерном распознавания сиаловой кислоты, также наблюдаемым в BoNT/B и TeNT. BoNT/X обладает консервативным мотивом SxWY в гомологичном местоположении с одним из других токсинов. Тот факт, что может распознавать все четыре ганглиозида, хотя и с низкой аффинностью, может свидетельствовать о множественных сайтах связывания углеводов.Gangliosides are well-established lipid co-receptors for all BoNTs, and the ganglioside binding motif is quite conserved in BoNT/X (FIG. 1C). Highly purified inactive full length BoNT/X was used to study the binding of BoNT/X to neuronal cells via gangliosides. An in vitro ELISA assay was developed to test interactions with the four major brain gangliosides: GD1a, GD1b, GT1b, and GM1. A-LC was used as a negative control to evaluate non-specific binding. A direct comparison was made with the BoNT/A receptor binding domain (A-HC). Protein binding was detected using an anti-His6 tag antibody. BoNT/X was found to exhibit dose-dependent binding to all four gangliosides at the level of non-specific A-LC binding (FIG. 12), confirming that BoNT/X is able to use all four brain gangliosides as co-receptors. Consistent with previous reports, BoNT/A gave equal preference to GD1a and GT1b (FIG. 12F) and their terminal fragment NAcGal-Gal-NAcNeu (with apparent EC 50 values of 0.7 and 1.0 μM, respectively, using a sigmoidal dose-response model) . In contrast, BoNT/X showed higher affinity for GD1b and GM1 compared to GD1a and GT1b (FIG. 12E). This suggests that BoNT/X has a preferred sialic acid recognition pattern, also seen in BoNT/B and TeNT. BoNT/X has a conserved SxWY motif in a homologous location with one of the other toxins. The fact that it can recognize all four gangliosides, albeit with low affinity, may be indicative of multiple carbohydrate binding sites.

Обсуждение.Discussion.

Было идентифицировано восемь серотипов BoNT за 45 лет после идентификации последнего основного серотипа BoNT. BoNT/X обладает наименьшей идентичностью белковых последовательностей по отношению к любым другим BoNT и TeNT из данного семейства токсинов, и такой низкий уровень идентичности равномерно распределен по последовательности токсина. Как и предполагали, BoNT/X не распознавался никакой антисывороткой, вырабатываемой против известных BoNT. Он явно представляет уникальную и отличную эволюционную ветвь семейства токсинов.Eight BoNT serotypes have been identified in the 45 years since the identification of the last major BoNT serotype. BoNT/X has the least protein sequence identity to any other BoNT and TeNT from this toxin family, and this low level of identity is evenly distributed throughout the sequence of the toxin. As expected, BoNT/X was not recognized by any antisera raised against known BoNTs. It clearly represents a unique and distinct evolutionary branch of the toxin family.

BoNT/X был выявлен путем поиска геномных последовательностей штаммов Clostridium botulinum и представляет первый основной тип токсина, идентифицированный с помощью геномного секвенирования и биоинформационного подхода. Штамм 111, который содержит ген BoNT/X, изначально идентифицировали у больного ботулизмом пациента-младенца в 1990-х гг. Предварительные характеристики с использованием классического анализа нейтрализации установили, что BoNT/B2 является основным токсином этого штамма. Вероятно, что BoNT/X является молчащим геном токсина или он не экспрессировался при выявляемых уровнях токсичности в условиях культивирования в лаборатории. Следовательно, его можно идентифицировать только путем секвенирования штамма 111. Это иллюстрирует важность геномного секвенирования и подходов биоинформатики для понимания микробных вирулентных факторов.BoNT/X was identified by searching the genomic sequences of strains of Clostridium botulinum and represents the first major type of toxin identified using genome sequencing and a bioinformatics approach. Strain 111, which contains the BoNT/X gene, was originally identified in an infant patient with botulism in the 1990s. Preliminary characterization using a classical neutralization assay determined that BoNT/B2 is the main toxin of this strain. It is likely that BoNT/X is a silent gene for the toxin or that it was not expressed at detectable levels of toxicity under culture conditions in the laboratory. Therefore, it can only be identified by sequencing strain 111. This illustrates the importance of genomic sequencing and bioinformatics approaches to understanding microbial virulence factors.

Молчащие гены BoNT часто идентифицировали в различных штаммах Clostridium botulinum. He ясно, почему эти бактерии содержат молчащий ген токсина. Это может быть эволюционно вырожденный ген. Это явно тот случай, когда молчащие гены токсина содержат мутации преждевременного стоп-кода. Однако имеются также случаи, когда молчащий ген кодирует BoNT полной длины. Вопрос о том, могут ли эти молчащие BoNT полной длины экспрессироваться и проявлять токсичность при определенных условиях окружающей среды, остается интригующим вопросом.Silent BoNT genes have often been identified in various strains of Clostridium botulinum. It is not clear why these bacteria contain the silent toxin gene. It may be an evolutionarily degenerate gene. This is clearly the case when the silent toxin genes contain premature stop code mutations. However, there are also cases where the silent gene encodes a full length BoNT. Whether these full-length silent BoNTs can be expressed and exhibit toxicity under certain environmental conditions remains an intriguing question.

Общие трехдоменные структуры и функции BoNT хорошо сохраняются в BoNT/X, но у него также есть несколько уникальных характеристик: (1) он использует VAMP в качестве своей цели в нейронах, как и BoNT/B, D, F и G, но он разрезает VAMP по новому сайту (R66-A67 в VAMP2), который является уникальным для этого токсина. Это еще больше расширяет репертуар токсинов, которые можно использовать для удаления VAMP в разных участках. (2) Межцепочечная дисульфидная связь, соединяющая LC и HN, сохраняется в BoNT/X, но она также содержит уникальный дополнительный цистеин в линкерном участке, который может привести к перетасовке дисульфидной связи. Дополнительный цистеин на HN не является существенным для активности LC-HN (фиг. 3D), и его мутирование имеет преимущество в предотвращении образования межмолекулярной дисульфидной связи (фиг. 3D, 4В).The general three-domain structures and functions of BoNT are well preserved in BoNT/X, but it also has a few unique characteristics: (1) it uses VAMP as its target in neurons, just like BoNT/B, D, F, and G, but it cuts VAMP at a new site (R66-A67 in VAMP2) that is unique to this toxin. This further expands the repertoire of toxins that can be used to remove VAMP at different sites. (2) The interchain disulfide bond connecting LC and H N is retained in BoNT/X, but it also contains a unique additional cysteine at the linker site, which can lead to disulfide shuffling. The additional cysteine on H N is not essential for LC-H N activity (FIG. 3D) and mutating it has the advantage of preventing intermolecular disulfide bond formation (FIG. 3D, 4B).

His6-меченый фрагмент X-LC-HN стабилен в буферах в качестве рекомбинантных белков. Он показал более высокий уровень активности на нейронах, чем A-LC-HN и B-LC-HN (фиг. 3В), что подтверждает, что его мембранная транслокационная и/или протеазная активность может быть более эффективной, чем у соответствующих фрагментов в BoNT/A и BoNT/B. X-LC-HN может быть полезным реагентом для нацеливания на VAMP1/2/3 в широком диапазоне типов клеток и тканей, поскольку его проникновениеThe His6-tagged X-LC-H N fragment is stable in buffers as recombinant proteins. It showed a higher level of activity on neurons than A-LC-H N and B-LC-H N (Fig. 3B), suggesting that its membrane translocation and/or protease activity may be more efficient than that of the respective fragments. in BoNT/A and BoNT/B. X-LC-H N may be a useful reagent for targeting VAMP1/2/3 in a wide range of cell types and tissues because its penetration

- 75 041568 может не ограничиваться нейронами. Например, он потенциально может быть использован для уменьшения боли в локальной области путем воздействия как на сенсорные нейроны, так и на другие клетки, которые секретируют воспалительные сигналы. Его также можно использовать для получения химерных токсинов, таких как Ха (фиг. 8).- 75 041568 may not be limited to neurons. For example, it could potentially be used to reduce pain in a local area by targeting both sensory neurons and other cells that secrete inflammatory signals. It can also be used to produce chimeric toxins such as Xa (FIG. 8).

Х-HC является функциональным, так как его присутствие усиливает расщепление VAMP2 в нейронах по сравнению с LC-HN отдельно (фиг. 4С). Однако X-HC может иметь некоторые неблагоприятные характеристики, которые еще предстоит оценить. Например, достаточные уровни растворимого X-HC были получены только тогда, когда он был слит с GST, который, как известно, облегчает сворачивание/растворимость белка, но не с His6-меткой. После освобождения от метки GST Х-HC склоняется к агрегации. Кроме того, цистеин в Х-HC также может образовывать межмолекулярную дисульфидную связь (фиг. 4В). Неактивный BoNT/X полной длины может быть очищен и может существовать в виде растворимого белка, что позволяет предположить, что проблема растворимости с Х-HC может, по меньшей мере частично, объясняться отделением этого домена от X-LC-HN. Например, X-LC-HN может взаимодействовать с Х-HC и покрывать его потенциальные гидрофобные сегменты в контексте полной длины, что не является чем-то необычным для многодоменного белка.X-HC is functional as its presence enhances VAMP2 cleavage in neurons compared to LC-HN alone (Fig. 4C). However, XH C may have some unfavorable characteristics that have yet to be assessed. For example, sufficient levels of soluble XH C were obtained only when it was fused with GST, which is known to facilitate protein folding/solubility, but not with the His6 tag. After being freed from the GST tag, X-HC tends to aggregate. In addition, cysteine in X-HC can also form an intermolecular disulfide bond (FIG. 4B). Inactive full length BoNT/X can be purified and can exist as a soluble protein, suggesting that the solubility problem with X-HC may be at least in part due to separation of this domain from X-LC-HN. For example, X-LC-HN can interact with X-HC and cover its potential hydrophobic segments in a full length context, which is not unusual for a multidomain protein.

Ганглиозиды уже давно установлены как нейрональные рецепторы для всех подтипов BoNT. Показали, что BoNT/X может связываться со всеми четырьмя наиболее распространенными ганглиозидами: GD1a, GD1b, GT1b и GM1. Кроме того, он характеризуется заметной разницей в аффинности и специфичности по сравнению с BoNT/A. Это интригующее свойство, так как другие BoNT, по-видимому, имеют различные степени предпочтения по отношению к подгруппе ганглиозидов. Например, BoNT/A, E, F и G предпочитают GD1a и GT1b. BoNT/X может потенциально распознавать более широкий спектр типов нейронов по сравнению с другими BoNT.Gangliosides have long been established as neuronal receptors for all BoNT subtypes. It has been shown that BoNT/X can bind to all four of the most common gangliosides: GD1a, GD1b, GT1b and GM1. In addition, it is characterized by a marked difference in affinity and specificity compared to BoNT/A. This is an intriguing property, as other BoNTs appear to have varying degrees of preference for the ganglioside subgroup. For example, BoNT/A, E, F and G prefer GD1a and GT1b. BoNT/X can potentially recognize a wider range of neuron types than other BoNTs.

Возможно, что BoNT/X обладает низкой токсичностью in vivo, что может объяснить тот факт, почему активность BoNT/X не была выявлена в первоначальном исследовании штамма 111. Если это так, то пониженная токсичность, вероятно, обусловлена его доменом HC, поскольку X-LC-HN представляется более активным, чем A-LC-Hn и B-LC-HN. Образование межмолекулярной дисульфидной связи может также снизить эффективную концентрацию токсина. Для определения его активности in vivo необходимо будет получить нативный BoNT/X полной длины, но будет важно создать нейтрализующую антисыворотку с использованием нетоксичных фрагментов BoNT/X до продуцирования токсина полной длины.It is possible that BoNT/X has low in vivo toxicity, which may explain why BoNT/X activity was not detected in the original 111 strain study. If so, the reduced toxicity is likely due to its HC domain, since X- LC-HN appears to be more active than A-LC-H n and B-LC-H N . The formation of an intermolecular disulfide bond can also reduce the effective concentration of the toxin. To determine its activity in vivo, full length native BoNT/X will need to be generated, but it will be important to generate a neutralizing antiserum using non-toxic BoNT/X fragments prior to full length toxin production.

Введение гена активного токсина полной длины в любые системы/организмы экспрессии всегда является серьезной проблемой в области биобезопасности, и это стало серьезным препятствием для исследования структурных функций биологических токсинов. Это особенно важно для BoNT, так как они являются одним из шести потенциальных биотеррористических средств категории А4. В соответствии с настоящим изобретением разрабатывали способ биохимической сборки ограниченного количества токсина полной длины из двух комплементарных и нетоксичных фрагментов. Каждый фрагмент экспрессируется и очищается индивидуально, а затем лигируется вместе с помощью сортазы в тестовых пробирках. Другие способы лигирования белков, такие как интеиновые системы расщепления, которые сливают два фрагмента белка посредством транс-сплайсинга белка, также могут быть использованы57. Контролируя количество фрагментов-предшественников в реакции, можно строго контролировать количество лигированного токсина полной длины. Такой полусинтетический подход может быть использован для получения мультидоменных биологических токсинов и других токсичных белков в контролируемых условиях. Он также предоставляет универсальную платформу для создания слитых и химерных токсинов, таких как замещение HC двух BoNT, замена HC BoNT другими целевыми белками или присоединение дополнительного груза к токсинам. Поскольку никогда не образуется cDNA токсина полной длины, и экспрессия токсинов в бактериях или любых других живых организмах отсутствует, этот подход значительно смягчает проблемы биобезопасности, связанные с продуцированием токсинов дикого типа и мутантных токсинов, и будет значительно облегчать исследования структурных функций биологических токсинов и токсичных белков.The introduction of a full length active toxin gene into any expression systems/organisms is always a major biosecurity concern and has become a major hurdle in the study of the structural functions of biological toxins. This is especially important for BoNT, as they are one of six potential Category A bioterrorist weapons 4 . In accordance with the present invention, a method was developed for the biochemical assembly of a limited amount of a full length toxin from two complementary and non-toxic fragments. Each fragment is expressed and purified individually and then ligated together with sortase in test tubes. Other methods of protein ligation, such as intein cleavage systems, which fuse two protein fragments via protein trans-splicing, can also be used 57 . By controlling the amount of precursor fragments in the reaction, the amount of full-length ligated toxin can be tightly controlled. This semi-synthetic approach can be used to produce multi-domain biological toxins and other toxic proteins under controlled conditions. It also provides a versatile platform for creating fusion and chimeric toxins, such as substituting HCs for two BoNTs, replacing HC BoNTs with other target proteins, or attaching additional cargo to toxins. Since a full-length cDNA toxin is never formed, and there is no expression of toxins in bacteria or any other living organism, this approach greatly mitigates the biosecurity concerns associated with the production of wild-type and mutant toxins and will greatly facilitate studies of the structural functions of biological toxins and toxic proteins. .

Материалы и способы/Materials and methods/

Материалы: Моноклональные антитела мыши против синтаксина 1 (НРС-1), SNAP-25 (С171.2) и VAMP2 (С169.1) были любезно предоставлены Е. Chapman (Madison, WI) и доступны от Synaptic Systems (Goettingen, Germany). Моноклональное антитело мыши против актина приобретали в Sigma (AC-15). Лошадиную поликлональную антисыворотку против BoNT/A/B/E, BoNT/C, BoNT/DC, BoNT/F и козью поликлональную антисыворотку против BoNT/G получали от FDA. Козье поликлональное антитело против BoNT/D приобретали в Fisher Scientific (NB10062469). BoNT/A, BoNT/B, BoNT/C, BoNT/DC, BoNT/E, BoNT/F и BoNT/G приобретали в Metabiologics (Madison, WI). BoNT/D был любезно предоставлен E. Johnson (Madison, WI).Materials: Mouse monoclonal antibodies against syntaxin 1 (HPC-1), SNAP-25 (C171.2) and VAMP2 (C169.1) were kindly provided by E. Chapman (Madison, WI) and available from Synaptic Systems (Goettingen, Germany) . Mouse anti-actin monoclonal antibody was purchased from Sigma (AC-15). Equine polyclonal antiserum against BoNT/A/B/E, BoNT/C, BoNT/DC, BoNT/F and goat polyclonal antiserum against BoNT/G were obtained from the FDA. Goat anti-BoNT/D polyclonal antibody was purchased from Fisher Scientific (NB10062469). BoNT/A, BoNT/B, BoNT/C, BoNT/DC, BoNT/E, BoNT/F and BoNT/G were purchased from Metabiologics (Madison, WI). BoNT/D was kindly provided by E. Johnson (Madison, WI).

cDNA и конструкции: Синтезировали cDNA, кодирующие X-LC (остатки 1-439) и X-HC (остатки 893-1306). cDNA, кодирующую X-HN, получали в собственной лаборатории с использованием способа сборки Gibson. cDNA, кодирующие A-LC (остатки 1-425, М30196) и B-LC (остатки 1-439, АВ232927), синтезировали с помощью GenScript (New Brunswick, NJ). Эти LC клонировали в векторы рЕТ28 для экспрессии в виде His6-меченых белков. X-HC клонировали в pGEX4T для экспрессии в видеcDNA and constructs: Synthesized cDNA encoding X-LC (residues 1-439) and XH C (residues 893-1306). The cDNA encoding XH N was generated in-house using the Gibson assembly method. cDNA encoding A-LC (residues 1-425, M30196) and B-LC (residues 1-439, AB232927) were synthesized using GenScript (New Brunswick, NJ). These LCs were cloned into pET28 vectors for expression as His6-tagged proteins. XH C was cloned into pGEX4T for expression as

- 76 041568- 76 041568

GST-меченого белка. X-LC-HN, A-LC-HN и B-LC-HN субклонировали в вектор рЕТ28, при этом пептидная последовательность LPETGG (SEQ ID NO: 58) сливалась с их С-концами, и очищали как His6-меченые белки. Неактивную форму BoNT/X полной длины собирали в собственной лаборатории из мутантного X-LC (R360A/Y363F), X-HN и X-Hc. Ее клонировали в вектор рЕТ28, при этом His6-метка сливалась с С-концом BoNT/X. cDNA, кодирующая VAMP2 крысы, была любезно предоставлена Е. Chapman (Madison, WI). VAMP2 (1-96) был клонирован в вектор рЕТ28 и экспрессирован как His6-меченый белок. VAMP2 (33-86) был клонирован в вектор pGEX4T и экспрессирован как GST-меченый белок. cDNA, кодирующая мышиный VAMP1, VAMP3, крысиный VAMP7 и VAMP8, была любезно предоставлена С. Hu (Louisville, KY). Их клонировали в модифицированные векторы pcDNA3.1, при этом метка НА слита с их С-концами. Конструкция, кодирующая His6-меченую сортазу (SrtA*), была любезно предоставлена В. Pentelute (Boston, MA) и была описана ранее51.GST-tagged protein. X-LC-HN, A-LC-HN and B-LC-HN were subcloned into the pET28 vector, with the LPETGG peptide sequence (SEQ ID NO: 58) fused to their C-terminus, and purified as His6-tagged proteins. The inactive full length form of BoNT/X was assembled in-house from mutant X-LC (R360A/Y363F), X-HN and XH c . It was cloned into the pET28 vector, with the His6 tag fused to the C-terminus of BoNT/X. The cDNA encoding rat VAMP2 was kindly provided by E. Chapman (Madison, WI). VAMP2 (1-96) was cloned into the pET28 vector and expressed as a His6-tagged protein. VAMP2 (33-86) was cloned into the pGEX4T vector and expressed as a GST-tagged protein. cDNA encoding mouse VAMP1, VAMP3, rat VAMP7 and VAMP8 was kindly provided by C. Hu (Louisville, KY). They were cloned into modified pcDNA3.1 vectors with the HA tag fused to their C-terminus. The construct encoding the His6-tagged sortase (SrtA*) was kindly provided by B. Pentelute (Boston, MA) and has been described previously 51 .

Биоинформатика: Выполняли поиск по базе данных Uniprot с JackHMMER на веб-сервере HMMER с использованием последовательности BoNT типа А (номер доступа в Uniprot A5HZZ9) до конвергенции. Возвращенные последовательности выравнивали с Clustal Omega и филогенетической сетью NeighborNet, оцениваемой с SplitsTree4.Bioinformatics: Searched the Uniprot database with JackHMMER on the HMMER web server using the BoNT type A sequence (Uniprot accession number A5HZZ9) until convergence. The returned sequences were aligned with Clustal Omega and the NeighborNet phylogenetic network evaluated with SplitsTree4.

Очистка белка: Е. coli BL21 (DE3) использовали для экспрессии белка. Индуцирование экспрессии выполняли с 0,1 мМ IPTG при 22°С на протяжении ночи. Бактериальные осадки разрушали в буфере для лизиса (50 мМ Tris, pH 7,5, 150 мМ NaCl) с помощью обработки ультразвуком и надосадочные жидкости собирали после центрифугирования при 20000 g в течение 30 мин при 4°С. Очистку белка выполняли с использованием системы АКТА Prime FPLC (GE) и очищенные белки далее обессоливали с колонкой PD-10 (GE, 17-0851-01). В частности, неактивный BoNT/X полной длины (BoNT/XRY) клонировали в вектор pET22b. Соответствующую плазмиду трансформировали в компетентные клетки Е. coli BL21 (DE3). Полученные в результате колонии применяли для инокуляции 100 мл культивируемых на протяжении ночи культур в среде ТВ, содержащей 100 мкг/мл карбенициллина, в 250-мл встряхиваемой колбе и выращивали при 37°С. Культуры для экспрессии сначала выращивали с использованием LEX Bioreactor (Epiphyte3, Ontario, Canada) при 37°С в 1,5 л среды ТВ до достижения OD600 0,8. Затем температуру снижали до 18°С для индуцирования экспрессии с 1 мМ IPTG и выращивали в течение 16-17 ч. Клетки собирали и повторно суспендировали на льду в 50 мМ HEPES, рН 7,2, 500 мМ NaCl, 25 мМ имидазола, 5% глицерина, 2 мМ ТСЕР для обеспечения лизиса клеток с Emulsiflex-С3 (Avestin, Mannheim, German) при 20000 фунтов/кв. дюйм. Лизат ультрацентрифугировали при 200000 g в течение 45 мин при 4°С. Надосадочную жидкость загружали в колонку с 15 мл агарозы Protino® Ni-NTA (Macherey-Nagen, Duren, Germany), которую затем промывали 50 мМ HEPES, рН 7,2, 500 мМ NaCl, 100 мМ имидазола, 5% глицерина, 1 мМ ТСЕР. Элюирование выполняли с 50 мМ HEPES, рН 7,2, 500 мМ NaCl, 250 мМ имидазола, 5% глицерина, 1 мМ ТСЕР. Элюат диализировали на протяжении ночи в 50 мМ HEPES, рН 7,2, 500 мМ NaCl, 5% глицерина, 0,5 мМ ТСЕР при 4°С. Диализат концентрировали с использованием концентратора Vivaspin (порог отсечения 100 кДа, GE Healthcare, Danderyd, Sweden) перед загрузкой в колонку Superdex200-16/60 (GE Healthcare, Danderyd, Sweden), предварительно уравновешенную тем же буфером, что использовали для диализа. Пик элюирования, соответствующий BoNT/X, собирали и концентрировали так, что конечный образец имел концентрацию 10 мг/мл. Образец аликвотировали и молниеносно замораживали в жидком азоте для хранения при -80°С.Protein purification: E. coli BL21 (DE3) was used for protein expression. Expression induction was performed with 0.1 mM IPTG at 22° C. overnight. Bacterial pellets were disrupted in lysis buffer (50 mM Tris, pH 7.5, 150 mM NaCl) by sonication and supernatants were collected after centrifugation at 20,000 g for 30 min at 4°C. Protein purification was performed using the AKTA Prime FPLC system (GE) and the purified proteins were further desalted with a PD-10 column (GE, 17-0851-01). In particular, inactive full length BoNT/X (BoNT/XRY) was cloned into the pET22b vector. The appropriate plasmid was transformed into E. coli BL21 (DE3) competent cells. The resulting colonies were used to inoculate 100 ml overnight cultures in TB medium containing 100 μg/ml carbenicillin in a 250 ml shake flask and grown at 37°C. Expression cultures were first grown using a LEX Bioreactor (Epiphyte3, Ontario, Canada) at 37° C. in 1.5 L of TB medium until an OD 600 of 0.8 was reached. The temperature was then lowered to 18°C to induce expression with 1 mM IPTG and grown for 16-17 h. Cells were harvested and resuspended on ice in 50 mM HEPES, pH 7.2, 500 mM NaCl, 25 mM imidazole, 5% glycerol, 2 mM TCEP to ensure cell lysis with Emulsiflex-C3 (Avestin, Mannheim, German) at 20,000 psi. inch. The lysate was ultracentrifuged at 200,000 g for 45 min at 4°C. The supernatant was loaded onto a 15 ml Protino® Ni-NTA agarose column (Macherey-Nagen, Duren, Germany), which was then washed with 50 mM HEPES, pH 7.2, 500 mM NaCl, 100 mM imidazole, 5% glycerol, 1 mM TSER. Elution was performed with 50 mM HEPES, pH 7.2, 500 mM NaCl, 250 mM imidazole, 5% glycerol, 1 mM TCEP. The eluate was dialyzed overnight in 50 mM HEPES, pH 7.2, 500 mM NaCl, 5% glycerol, 0.5 mM TCEP at 4°C. The dialysate was concentrated using a Vivaspin concentrator (100 kDa cutoff, GE Healthcare, Danderyd, Sweden) before loading onto a Superdex200-16/60 column (GE Healthcare, Danderyd, Sweden) pre-equilibrated with the same buffer used for dialysis. The elution peak corresponding to BoNT/X was collected and concentrated so that the final sample had a concentration of 10 mg/ml. The sample was aliquoted and flash frozen in liquid nitrogen for storage at -80°C.

Анализ связывания ганглиозида: Очищенные ганглиозиды GD1a, GD1b, GT1b и GM1 (Carbosynth, Compton, UK) растворяли в DMSO и разбавляли метанолом до достижения конечной концентрации 2,5 мкг/мл; 100 мкл вносили в каждую лунку 96-луночного PVC аналитического планшета (№ по каталогу 2595, Corning; Corning, NY). После выпаривания растворителя при 21°С лунки промывали 200 мкл PBS/0,1% (мас./об.) BSA. Сайты неспецифического связывания блокировали путем инкубации в течение 2,5 ч при 4°С в 200 мкл PBS/2% (мас./об.) BSA. Анализы связывания выполняли в 100 мкл PBS/0,1% (мас./об.) BSA на лунку в течение 1 ч при 4°С с содержанием образцов (в трех повторностях) при концентрациях, варьирующих от 6 до 0,05 мкМ (в серийном 2-кратном разведении). После инкубации лунки промывали три раза с помощью PBS/0,1% (мас./об.) BSA и инкубировали с HRP-конъюгированным моноклональным антителом против 6xHis (1:2000, ThermoFisher) в течение 1 ч при 4°С. После трех стадий промывания с PBS/0,1% (мас./об.) BSA связанные образцы выявляли с использованием Ultra-TMB (100 мкл/лунка, ThermoFisher) в качестве субстрата. Реакцию останавливали после 15 мин путем добавления 100 мкл 0,2 М H2SO4 и измеряли поглощение при 450 нм с использованием устройства для считывания планшетов Infinite M200PRO (Tecan, Mannedorf, Switzerland). Данные анализировали с Prism7 (программное обеспечение GraphPad).Ganglioside Binding Assay: Purified gangliosides GD1a, GD1b, GT1b and GM1 (Carbosynth, Compton, UK) were dissolved in DMSO and diluted with methanol to a final concentration of 2.5 μg/mL; 100 μl was added to each well of a 96-well PVC assay plate (catalog # 2595, Corning; Corning, NY). After evaporation of the solvent at 21° C., the wells were washed with 200 μl PBS/0.1% (w/v) BSA. Non-specific binding sites were blocked by incubation for 2.5 hours at 4° C. in 200 μl PBS/2% (w/v) BSA. Binding assays were performed in 100 µl PBS/0.1% (w/v) BSA per well for 1 h at 4°C with samples (in triplicate) at concentrations ranging from 6 to 0.05 µM ( in serial 2-fold dilution). After incubation, wells were washed three times with PBS/0.1% (w/v) BSA and incubated with HRP-conjugated anti-6xHis monoclonal antibody (1:2000, ThermoFisher) for 1 h at 4°C. After three washes with PBS/0.1% (w/v) BSA, bound samples were detected using Ultra-TMB (100 μl/well, ThermoFisher) as substrate. The reaction was stopped after 15 min by adding 100 μl of 0.2 M H 2 SO 4 and absorbance was measured at 450 nm using an Infinite M200PRO plate reader (Tecan, Mannedorf, Switzerland). Data was analyzed with Prism7 (GraphPad software).

Расщепление белков SNARE в экстрактах в поверхностно-активном веществе головного мозга крысы (BDE): BDE крысы получали из свежеиссеченного головного мозга взрослых крыс, как описано ранее58. Вкратце, головной мозг крысы гомогенизировали в 15 мл 320 мМ сахарозного буфера, а затем центрифугировали при 5000 об/мин в течение 2 мин при 4°С. Надосадочные жидкости собирали и центрифугировали при 11000 об/мин в течение 12 мин. Осадок собирали и солюбилизировали в течение 30 мин в 15 мл Tris-буферного солевого раствора (TBS: 20 мМ Tris, 150 мМ NaCl) плюс 2% Triton Х-100 и кокCleavage of SNARE Proteins in Rat Brain Surfactant (BDE) Extracts: Rat BDEs were prepared from freshly dissected adult rat brains as described previously 58 . Briefly, the rat brain was homogenized in 15 ml of 320 mm sucrose buffer, and then centrifuged at 5000 rpm for 2 min at 4°C. The supernatants were collected and centrifuged at 11,000 rpm for 12 minutes. The precipitate was collected and solubilized for 30 min in 15 ml Tris buffered saline (TBS: 20 mM Tris, 150 mM NaCl) plus 2% Triton X-100 and coc

- 77 041568 тейль ингибиторов протеазы (Roche, СА). Затем образцы центрифугировали при 17000 об/мин в течение 20 мин для удаления нерастворимых материалов. Конечная концентрация BDE составляет ~2 мг/мл белков. BDE (60 мкл) инкубировали с X-LC (0,5 мкМ), A-LC (1 мкМ) или B-LC (1 мкМ) соответственно в течение 1 ч при 37°С, а затем анализировали с помощью иммуноблоттинга с использованием способа усиленной хемилюминесценции (ECL) (Pierce). В качестве контролей LC предварительно инкубировали с 20 мМ EDTA в течение 20 мин при комнатной температуре (RT) для деактивации их активности перед добавлением в BDE.- 77 041568 protease inhibitors (Roche, CA). The samples were then centrifuged at 17,000 rpm for 20 minutes to remove insoluble materials. The final concentration of BDE is ~2 mg/ml of proteins. BDE (60 μl) were incubated with X-LC (0.5 μM), A-LC (1 μM) or B-LC (1 μM), respectively, for 1 h at 37°C and then analyzed by immunoblotting using enhanced chemiluminescence (ECL) method (Pierce). As controls, LCs were pre-incubated with 20 mM EDTA for 20 min at room temperature (RT) to deactivate their activity before adding to BDE.

Расщепление рекомбинантного VAMP с помощью X-LC: VAMP2 (1-96) экспрессировали и очищали как His6-меченый белок, a VAMP2 (33-86) экспрессировали и очищали как GST-меченый белок. Эти белки (0,6 мг/мл) инкубировали с 0,1 мкМ X-LC в буфере TBS в течение 1 ча при 37°С. Образцы либо анализировали с помощью геля SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим, либо подвергали анализу масс-спектрометрии.Cleavage of recombinant VAMP by X-LC: VAMP2 (1-96) was expressed and purified as a His6-tagged protein and VAMP2 (33-86) was expressed and purified as a GST-tagged protein. These proteins (0.6 mg/ml) were incubated with 0.1 μM X-LC in TBS buffer for 1 hour at 37°C. Samples were either analyzed by SDS-PAGE gel and Coomassie blue staining or subjected to mass spectrometry analysis.

Расщепление VAMP в клеточных лизатах: НА-меченые VAMP1, 3, 7 и 8 полной длины трансфицировали в клетки HEK293 с использованием реагентов трансфекции PolyJet (SignaGen, MD) согласно инструкции изготовителя. Клеточные лизаты собирали через 48 ч в буфер RLPA (50 мМ Tris, 1% NP40, 150 мМ NaCl, 0,5% дезоксихолата натрия, 0,1% SDS, 400 мкл на 10-см чашку) плюс коктейль ингибиторов протеазы (Sigma-Aldrich). Клеточные лизаты (250 мкл) инкубировали с X-LC (0,5 мкМ) в течение 1 ч при 37°С. Затем образцы анализировали с помощью иммуноблоттинга.Cleavage of VAMP in cell lysates: Full length HA-labeled VAMP1, 3, 7 and 8 were transfected into HEK293 cells using PolyJet transfection reagents (SignaGen, MD) according to the manufacturer's instructions. Cell lysates were harvested 48 h later in RLPA buffer (50 mM Tris, 1% NP40, 150 mM NaCl, 0.5% sodium deoxycholate, 0.1% SDS, 400 µl per 10 cm dish) plus a protease inhibitor cocktail (Sigma- Aldrich). Cell lysates (250 µl) were incubated with X-LC (0.5 µM) for 1 h at 37°C. The samples were then analyzed by immunoblotting.

Анализ цельного белка с помощью LC-MS/MS: Образцы анализировали в профильном центре биологической масс-спектрометрии Taplin в Медицинской школе Harvard. Вкратце, образцы цельного белка загружали в колонку с 100-мкм внутренним диаметром С18 для обращенно-фазовой HPLC, упакованную 3 см гранул в автономном режиме с использованием ячейки давления. Колонку повторно присоединяли к насосу Accela 600 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA). Использовали быстрый градиент повышающегося ацетонитрила для элюирования белка/пептида из колонки HPLC. По мере элюирования пептидов их подвергали ионизации электрораспылением, а затем вводили в масс-спектрометр LTQ Orbitrap Velos Pro с ионной ловушкой (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA) для осуществления FTMS-сканирования с высоким разрешением при разрешении 60000, второго сканирования с низким разрешением в ионной ловушке и окончательного сканирования для выполнения зависимой от данных MS/MS. Конверты в заряженном состоянии извлекали вручную, чтобы получить моноизотопные массы, когда это возможно, или средние массы для белков. Идентичность пептидов и белков определяли путем сопоставления баз данных белков с полученным паттерном фрагментации с помощью программного обеспечения Sequest (Thermo Fisher Scientific). Все базы данных содержат обратную версию всех последовательностей, и данные были отфильтрованы до уровня ложноположительных результатов обнаружения пептида от 1 до 2%.Whole Protein Analysis by LC-MS/MS: Samples were analyzed at the Taplin Specialty Center for Biological Mass Spectrometry at Harvard Medical School. Briefly, whole protein samples were loaded onto a 100 µm id C18 reverse phase HPLC column packed with 3 cm beads offline using a pressure cell. The column was reattached to an Accela 600 pump (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA). A fast ascending acetonitrile gradient was used to elute the protein/peptide from the HPLC column. As the peptides eluted, they were electrospray ionized and then injected into an LTQ Orbitrap Velos Pro ion trap mass spectrometer (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA) to perform a high resolution FTMS scan at 60,000 resolution, a second low resolution scan at ion trap and final scan to perform data dependent MS/MS. Envelopes in the charged state were removed by hand to obtain monoisotopic masses, when possible, or average masses for proteins. The identities of peptides and proteins were determined by matching protein databases to the resulting fragmentation pattern using Sequest software (Thermo Fisher Scientific). All databases contain a reverse version of all sequences, and the data was filtered to a false positive peptide detection rate of 1 to 2%.

Идентификация сайта расщепления протеазой между LC и Hn: His6-меченый рекомбинантный фрагмент X-LC-HN (остатки 1-891) очищали в Е. coli и подвергали ограниченному протеолизу с помощью эндопротеиназы Lys-C (Sigma P2289, молярное отношение 100:1 (токсин: Lys-C), 25 мин при комнатной температуре). Сайт расщепления определяли путем мечения Tandem Mass Tag (ТМТ) и подхода тандемной масс-спектрометрии. Вкратце, интактные образцы X-LC-HN метили легкой ТМТ и равное количество образцов X-LC-HN подвергали Lys-C, а затем метили тяжелой ТМТ. И те, и другие образцы затем расщепляли химотрипсином, объединяли вместе и подвергали количественному анализу массспектрометрии.Identification of a protease cleavage site between LC and Hn: A His6-tagged recombinant X-LC-HN fragment (residues 1-891) was purified in E. coli and subjected to limited proteolysis with Lys-C endoproteinase (Sigma P2289, molar ratio 100:1 ( toxin: Lys-C), 25 min at room temperature). The cleavage site was determined by Tandem Mass Tag (TMT) and a tandem mass spectrometry approach. Briefly, intact X-LC-HN samples were labeled with mild TMT and an equal number of X-LC-H N samples were subjected to Lys-C followed by heavy TMT labeling. Both samples were then digested with chymotrypsin, pooled together, and subjected to quantitative analysis by mass spectrometry.

Алкилирование цистеина с помощью NEM: Lys-C активированный фрагмент X-LC-HN разбавляли в натрийфосфатном буфере (10 мМ, рН 6,5) при конечной концентрации 0,3 мг/мл, с NEM или без такового при указанных концентрациях (20, 10 и 5 мМ) и инкубировали в течение 10 мин при RT. NEM получали свежим в натрийфосфатном буфере. Образцы смешивали с 3х нейтральным Loading Dye (200 мМ Tris, рН 6,8, 30% глицерина, 6% додецилсульфата лития, 10 мМ NEM и 0,06% ВРВ). Для образцов без NEM использовали тот же 3х SDS Loading Dye без NEM. Образцы далее инкубировали с Loading Dye при RT в течение 10 мин, нагревали в течение 10 мин при 55°С, а затем анализировали с помощью SDS-PAGE и окрашивания кумасси синим.Cysteine alkylation with NEM: Lys-C activated X-LC-HN fragment was diluted in sodium phosphate buffer (10 mM, pH 6.5) at a final concentration of 0.3 mg/mL, with or without NEM at the indicated concentrations (20, 10 and 5 mM) and incubated for 10 min at RT. NEM was received fresh in sodium phosphate buffer. Samples were mixed with 3x neutral Loading Dye (200 mM Tris, pH 6.8, 30% glycerol, 6% lithium dodecyl sulfate, 10 mM NEM, and 0.06% BBB). For samples without NEM, the same 3x SDS Loading Dye without NEM was used. Samples were further incubated with Loading Dye at RT for 10 min, heated for 10 min at 55°C and then analyzed by SDS-PAGE and Coomassie blue staining.

Культура нейронов и анализ иммуноблоттинга: Первичные кортикальные нейроны крысы получали из зародышей Е18-19 с использованием набора диссоциации папаином (Worthington Biochemical, NJ), как авторы настоящего изобретения описывали ранее58. Эксперименты выполняли в DIV 14-16. Нейроны подвергали фрагментам BoNT/X или смеси для опосредованного сортазой лигирования в среде в течение 12 ч. Затем клетки промывали и лизировали буфером RIPA (50 мМ Tris, 1% NP40, 150 мМ NaCl, 0,5% дезоксихолата натрия, 0,1% SDS) плюс коктейль ингибиторов протеазы (Sigma-Aldrich). Лизаты центрифугировали в течение 10 мин при максимальной скорости с использованием микроцентрифуги при 4°С. Надосадочные жидкости подвергали SDS-PAG и анализу иммуноблоттинга.Neuronal culture and immunoblotting analysis: Primary rat cortical neurons were prepared from E18-19 embryos using a papain dissociation kit (Worthington Biochemical, NJ) as previously described by the present inventors 58 . Experiments were performed in DIV 14-16. Neurons were exposed to BoNT/X fragments or sortase-mediated ligation mixture in medium for 12 h. Cells were then washed and lysed with RIPA buffer (50 mM Tris, 1% NP40, 150 mM NaCl, 0.5% sodium deoxycholate, 0.1% SDS) plus a protease inhibitor cocktail (Sigma-Aldrich). The lysates were centrifuged for 10 min at maximum speed using a microcentrifuge at 4°C. Supernatants were subjected to SDS-PAG and immunoblot analysis.

Дот-блот: BoNT (0,2 мкг в 1 мкл) пятнами наносили на нитроцеллюлозные мембраны и сушили (10 мин при комнатной температуре). Мембраны блокировали 5% молоком в TBST (TBS плюс 0,05% Tween20) в течение 30 мин, а затем инкубировали с указанной антисывороткой (разведение 1:500) в течение 30 мин. Затем мембраны промывали три раза TBST и инкубировали с конъюгированными с HRPDot blot: BoNT (0.2 μg in 1 μl) was spotted onto nitrocellulose membranes and dried (10 min at room temperature). The membranes were blocked with 5% milk in TBST (TBS plus 0.05% Tween20) for 30 minutes and then incubated with the indicated antiserum (1:500 dilution) for 30 minutes. The membranes were then washed three times with TBST and incubated with HRP-conjugated

- 78 041568 (пероксидазой хрена) вторичными антителами в течение 30 мин, промывали еще три раза с помощью- 78 041568 (horseradish peroxidase) secondary antibodies for 30 min, washed three more times with

TBST и анализировали способом ECL (Pierce). Следует отметить, что образец BoNT/X состоял из очищенного X-LC-Hn и Х-Нс при отношении 1:1.TBST and analyzed by the ECL method (Pierce). It should be noted that the BoNT/X sample consisted of purified X-LC-H n and X-H c in a ratio of 1:1.

Опосредованное сортазой лигирование: GST-X-HC расщепляли на протяжении ночи при 4°С с помощью тромбина перед добавлением в смесь белков. Реакцию лигирования осуществляли в 50 мкл буфера TBS с добавлением X-LC-HN (8 мкМ), расщепленного тромбином GST-X-HC (25 мкМ), Са2+ (10 мМ) и сортазы (10 мкМ) в течение 40 мин при RT. На фиг. 4С нейроны подвергали 5 мкл смеси в среде в течение 12 ч. В анализе DAS, описанном на фиг. 4D, 25 мкл смеси водили мышам инъекцией в заднюю конечность.Sortase-mediated ligation: GST-X-HC was digested overnight at 4°C with thrombin before being added to the protein mixture. The ligation reaction was carried out in 50 µl of TBS buffer with the addition of X-LC-HN (8 µM), thrombin-cleaved GST-X-HC (25 µM), Ca 2+ (10 mM), and sortase (10 µM) for 40 min at R.T. In FIG. 4C neurons were exposed to 5 μl of the mixture in the medium for 12 hours. In the DAS assay described in FIG. 4D, 25 μl of the mixture was administered to mice by injection into the hind limb.

Анализ DAS: Смесь для опосредованного сортазой лигирования сначала активировали ограниченным протеолизом с использованием трипсина (молярное отношение 60:1 (общее количество белков: трипсин), 30 мин при RT). Выбирали трипсин вместо Lys-C, поскольку могли остановить протеолиз путем добавления ингибитора трипсина (соевого ингибитора трипсина, отношение 1:10 (трипсин: ингибитор трипсина). Мышей (штамма CD-1, 21-25 г, n=6) анестезировали изофлураном (3-4%) и вводили инъекцией смесь для опосредованного сортазой лигирования с использованием иглы 30 калибра, присоединенной к стерильным шприцам Hamilton, в икроножные мышцы правой задней конечности. BoNT приводили к параличу задней лапы в отношении стартл-рефлекса. Мышечный паралич наблюдали в пределах 12 ч после инъекции, как описано ранее52, 53.DAS Assay: The sortase-mediated ligation mixture was first activated by limited proteolysis using trypsin (60:1 molar ratio (total proteins: trypsin), 30 min at RT). Trypsin was chosen over Lys-C because they could stop proteolysis by adding a trypsin inhibitor (soybean trypsin inhibitor, ratio 1:10 (trypsin: trypsin inhibitor). Mice (CD-1 strain, 21-25 g, n=6) were anesthetized with isoflurane ( 3-4%) and injected the sortase-mediated ligation mixture using a 30 gauge needle attached to sterile Hamilton syringes into the calf muscles of the right hind limb. h after injection as previously described 52, 53 .

- 79 041568- 79 041568

СсылкиLinks

1. Schiavo, G., Matteoli, M. & Montecucco, C. Neurotoxins affecting neuroexocytosis. Physiol Rev 80, 717-766 (2000).1. Schiavo, G., Matteoli, M. & Montecucco, C. Neurotoxins affecting neuroexocytosis. Physiol Rev 80, 717-766 (2000).

2. Montal, M. Botulinum neurotoxin: a marvel of protein design. Annu Rev Biochem Ί9, 591-617(2010).2. Montal, M. Botulinum neurotoxin: a marvel of protein design. Annu Rev Biochem Ί9, 591-617 (2010).

3. Rossetto, 0., Pirazzini, M. & Montecucco, C. Botulinum neurotoxins: genetic, structural and mechanistic insights. Nat Rev Microbiol 12, 535-549 (2014).3. Rossetto, 0., Pirazzini, M. & Montecucco, C. Botulinum neurotoxins: genetic, structural and mechanistic insights. Nat Rev Microbiol 12, 535-549 (2014).

4. Arnon, S.S., et al. Botulinum toxin as a biological weapon: medical and public health management. Jama 285, 1059-1070 (2001).4. Arnon, S.S., et al. Botulinum toxin as a biological weapon: medical and public health management. Jama 285, 1059-1070 (2001).

5. Pirazzini, M., et al. Thioredoxin and its reductase are present on synaptic vesicles, and their inhibition prevents the paralysis induced by botulinum neurotoxins. Cell Rep 8, 18701878 (2014).5. Pirazini, M., et al. Thioredoxin and its reductase are present on synaptic vesicles, and their inhibition prevents the paralysis induced by botulinum neurotoxins. Cell Rep 8, 18701878 (2014).

6. Pirazzini, M., et al. The thioredoxin reductase—Thioredoxin redox system cleaves the interchain disulphide bond of botulinum neurotoxins on the cytosolic surface of synaptic vesicles. Toxicon 107, 32-36 (2015).6. Pirazzini, M., et al. The thioredoxin reductase—Thioredoxin redox system cleaves the interchain disulphide bond of botulinum neurotoxins on the cytosolic surface of synaptic vesicles. Toxicon 107, 32-36 (2015).

7. JaHN, R. & Scheller, R.H. SNAREs—engines for membrane fusion. Nat Rev Mol Cell Biol 7, 631-643 (2006).7. JaHN, R. & Scheller, R.H. SNAREs—engines for membrane fusion. Nat Rev Mol Cell Biol 7, 631-643 (2006).

8. Sudhof, T.C. & Rothman, J.E. Membrane fusion: grappling with SNARE and SM proteins. Science 323, 474-477 (2009).8. Sudhof, T.C. & Rothman, J.E. Membrane fusion: grappling with SNARE and SM proteins. Science 323, 474-477 (2009).

9. Gu, S., et al. Botulinum neurotoxin is shielded by NTNHA in an interlocked complex. Science 335, 977-981 (2012).9 Gu, S., et al. Botulinum neurotoxin is shielded by NTNHA in an interlocked complex. Science 335, 977-981 (2012).

10. Lee, K., et al. Molecular basis for disruption of E-cadherin adhesion by botulinum neurotoxin A complex. Science 344, 1405-1410 (2014).10. Lee, K., et al. Molecular basis for disruption of E-cadherin adhesion by botulinum neurotoxin A complex. Science 344, 1405-1410 (2014).

11. Lee, K., et al. Structure of a bimodular botulinum neurotoxin complex provides insights into its oral toxicity. PLoSPathog 9, el003690 (2013).11. Lee, K., et al. Structure of a bimodular botulinum neurotoxin complex provides insights into its oral toxicity. PLoSPathog 9, el003690 (2013).

12. Sugawara, Y., et al. Botulinum hemagglutinin disrupts the intercellular epithelial barrier by directly binding E-cadherin. J Cell Biol 189, 691-700 (2010).12. Sugawara, Y., et al. Botulinum hemagglutinin disrupts the intercellular epithelial barrier by directly binding E-cadherin. J Cell Biol 189, 691-700 (2010).

13. Hill, K.K., Xie, G., Foley, B.T. & Smith, T.J. Genetic diversity within the botulinum neurotoxin-producing bacteria and their neurotoxins. Toxicon 107, 2-8 (2015).13. Hill, K.K., Xie, G., Foley, B.T. & Smith, T.J. Genetic diversity within the botulinum neurotoxin-producing bacteria and their neurotoxins. Toxicon 107, 2-8 (2015).

14. Johnson, E.A. Clostridial toxins as therapeutic agents: benefits of nature's most toxic proteins. Annu Rev Microbiol 53, 551-575 (1999).14. Johnson, E.A. Clostridial toxins as therapeutic agents: benefits of nature's most toxic proteins. Annu Rev Microbiol 53, 551-575 (1999).

15. Aoki, K.R. Botulinum toxin: a successful therapeutic protein. Curr Med Chem 11, 3085-3092 (2004).15. Aoki, K.R. Botulinum toxin: a successful therapeutic protein. Curr Med Chem 11, 3085-3092 (2004).

16. Montecucco, C. & Molgo, J. Botulinal neurotoxins: revival of an old killer. Curr Opin Pharmacol 5, 274-279 (2005).16. Montecucco, C. & Molgo, J. Botulinal neurotoxins: revival of an old killer. Curr Opin Pharmacol 5, 274-279 (2005).

17. Dolly, J.0., Lawrence, G.W., Meng, J. & Wang, J. Neuro-exocytosis: botulinum toxins as inhibitory probes and versatile therapeutics. Curr Opin Pharmacol 9, 326-335 (2009).17. Dolly, J.0., Lawrence, G.W., Meng, J. & Wang, J. Neuro-exocytosis: botulinum toxins as inhibitory probes and versatile therapeutics. Curr Opin Pharmacol 9, 326-335 (2009).

- 80 041568- 80 041568

18. Burke, G.S. Notes on Bacillus botulinus. JBacteriol 4, 555-570 551 (1919).18. Burke, G.S. Notes on Bacillus botulinum. JBacteriol 4, 555-570 551 (1919).

19. Gimenez, D.F. & Ciccarelli, A.S. Another type of Clostridium botulinum. Zentralbl Bakteriol Orig 215, 221-224 (1970).19. Gimenez, D.F. & Ciccarelli, A.S. Another type of Clostridium botulinum. Zentralbl Bakteriol Orig 215, 221-224 (1970).

20. Lange, 0., et al. Neutralizing antibodies and secondary therapy failure after treatment with botulinum toxin type A: much ado about nothing? Clin Neuropharmacol 32, 213218 (2009).20. Lange, 0., et al. Neutralizing antibodies and secondary therapy failure after treatment with botulinum toxin type A: much ado about nothing? Clin Neuropharmacol 32, 213218 (2009).

21. Dong, M., et al. SV2 is the protein receptor for botulinum neurotoxin A. Science 312, 592-596 (2006).21. Dong, M., et al. SV2 is the protein receptor for botulinum neurotoxin A. Science 312, 592-596 (2006).

22. Dong, M., et al. Synaptotagmins I and II mediate entry of botulinum neurotoxin В into cells. J Cell Biol 162, 1293-1303 (2003).22. Dong, M., et al. Synaptotagmins I and II mediate entry of botulinum neurotoxin B into cells. J Cell Biol 162, 1293-1303 (2003).

23. Mahrhold, S., Rummel, A., Bigalke, H., Davletov, B. & Binz, T. The synaptic vesicle protein 2C mediates the uptake of botulinum neurotoxin A into phrenic nerves. FEBS Lett 580, 2011-2014(2006).23. Mahrhold, S., Rummel, A., Bigalke, H., Davletov, B. & Binz, T. The synaptic vesicle protein 2C mediates the uptake of botulinum neurotoxin A into phrenic nerves. FEBS Lett 580, 2011-2014(2006).

24. Nishiki, T., et al. Identification of protein receptor for Clostridium botulinum type В neurotoxin in rat brain synaptosomes. J Biol Chem 269, 10498-10503 (1994).24. Nishiki, T., et al. Identification of protein receptor for Clostridium botulinum type B neurotoxin in rat brain synaptosomes. J Biol Chem 269, 10498-10503 (1994).

25. Schiavo, G., et al. Tetanus and botulinum-B neurotoxins block neurotransmitter release by proteolytic cleavage of synaptobrevin. Nature 359, 832-835 (1992).25 Schiavo, G., et al. Tetanus and botulinum-B neurotoxins block neurotransmitter release by proteolytic cleavage of synaptobrevin. Nature 359, 832-835 (1992).

26. Schiavo, G., et al. Botulinum neurotoxins serotypes A and E cleave SNAP-25 at distinct COOH-terminal peptide bonds. FEBSLett 335, 99-103 (1993).26 Schiavo, G., et al. Botulinum neurotoxins serotypes A and E cleave SNAP-25 at distinct COOH-terminal peptide bonds. FEBSLett 335, 99-103 (1993).

27. Blasi, J., et al. Botulinum neurotoxin A selectively cleaves the synaptic protein SNAP-25. Nature 365, 160-163 (1993).27. Blasi, J., et al. Botulinum neurotoxin A selectively cleaves the synaptic protein SNAP-25. Nature 365, 160-163 (1993).

28. Smith, T.J., et al. Sequence variation within botulinum neurotoxin serotypes impacts antibody binding and neutralization. Infect Immun 73, 5450-5457 (2005).28. Smith, T.J., et al. Sequence variation within botulinum neurotoxin serotypes impacts antibody binding and neutralization. Infect Immun 73, 5450-5457 (2005).

29. Hill, K.K., et al. Genetic diversity among Botulinum Neurotoxin-producing clostridial strains. JBacteriol 189, 818-832 (2007).29. Hill, K.K., et al. Genetic diversity among Botulinum Neurotoxin-producing clostridial strains. JBacteriol 189, 818-832 (2007).

30. Montecucco, C. & Rasotto, M.B. On botulinum neurotoxin variability. MBio 6(2015).30. Montecucco, C. & Rasotto, M.B. On botulinum neurotoxin variability. MBio 6(2015).

31. Dover, N., Barash, J.R., Hill, K.K., Xie, G. & Amon, S.S. Molecular characterization of a novel botulinum neurotoxin type H gene. J Infect Dis 209, 192-202 (2014).31. Dover, N., Barash, J.R., Hill, K.K., Xie, G. & Amon, S.S. Molecular characterization of a novel botulinum neurotoxin type H gene. J Infect Dis 209, 192-202 (2014).

32. Barash, J.R. & Arnon, S.S. A novel strain of Clostridium botulinum that produces type В and type H botulinum toxins. J Infect Dis 209, 183-191 (2014).32 Barash, J.R. & Arnon, S.S. A novel strain of Clostridium botulinum that produces type B and type H botulinum toxins. J Infect Dis 209, 183-191 (2014).

33. Maslanka, S.E., et al. A Novel Botulinum Neurotoxin, Previously Reported as Serotype H, Has a Hybrid-Like Structure With Regions of Similarity to the Structures of Serotypes A and F and Is Neutralized With Serotype A Antitoxin. J Infect Dis (2015).33. Maslanka, S.E., et al. A Novel Botulinum Neurotoxin, Previously Reported as Serotype H, Has a Hybrid-Like Structure With Regions of Similarity to the Structures of Serotypes A and F and Is Neutralized With Serotype A Antitoxin. J Infect Dis (2015).

34. Kalb, S.R., et al. Functional characterization of botulinum neurotoxin serotype H as a hybrid of known serotypes F and A (BoNT F/A). Anal Chem 87, 3911-3917 (2015).34. Kalb, S.R., et al. Functional characterization of botulinum neurotoxin serotype H as a hybrid of known serotypes F and A (BoNT F/A). Anal Chem 87, 3911-3917 (2015).

- 81 041568- 81 041568

35. Luquez, C., Raphael, В.Η. & Maslanka, S.E. Neurotoxin gene clusters in Clostridium botulinum type Ab strains. Appl Environ Microbiol 75, 6094-6101 (2009).35. Luquez, C., Raphael, B. H. & Maslanka, S.E. Neurotoxin gene clusters in Clostridium botulinum type Ab strains. Appl Environ Microbiol 75, 6094-6101 (2009).

36. Dover, N., et al. Clostridium botulinum strain Af84 contains three neurotoxin gene clusters: bont/A2, bont/F4 and bont/F5. PLoS One 8, e61205 (2013).36. Dover, N., et al. Clostridium botulinum strain Af84 contains three neurotoxin gene clusters: bont/A2, bont/F4 and bont/F5. PLoS One 8, e61205 (2013).

37. Dabritz, H.A., et al. Molecular epidemiology of infant botulism in California and elsewhere, 1976-2010. J Infect Dis 210, 1711-1722(2014).37. Dabritz, H.A., et al. Molecular epidemiology of infant botulism in California and elsewhere, 1976-2010. J Infect Dis 210, 1711-1722(2014).

38. Franciosa, G., Ferreira, J.L. & Hatheway, C.L. Detection of type A, B, and E botulism neurotoxin genes in Clostridium botulinum and other Clostridium species by PCR: evidence of unexpressed type В toxin genes in type A toxigenic organisms. J Clin Microbiol 32, 1911-1917(1994).38. Franciosa, G., Ferreira, J.L. & Hatheway, C.L. Detection of type A, B, and E botulism neurotoxin genes in Clostridium botulinum and other Clostridium species by PCR: evidence of unexpressed type B toxin genes in type A toxigenic organisms. J Clin Microbiol 32, 1911-1917 (1994).

39. Hutson, R.A., et al. Genetic characterization of Clostridium botulinum type A containing silent type В neurotoxin gene sequences. J Biol Chem 271, 10786-10792 (1996).39. Hutson, R.A., et al. Genetic characterization of Clostridium botulinum type A containing silent type B neurotoxin gene sequences. J Biol Chem 271, 10786-10792 (1996).

40. Kakinuma, H., Maruyama, H., Takahashi, H., Yamakawa, K. & Nakamura, S. The first case of type В infant botulism in Japan. Acta Paediatr Jpn 38, 541-543 (1996).40. Kakinuma, H., Maruyama, H., Takahashi, H., Yamakawa, K. & Nakamura, S. The first case of type B infant botulism in Japan. Acta Paediatr Jpn 38, 541-543 (1996).

41. Kozaki, S., et al. Characterization of Clostridium botulinum type В neurotoxin associated with infant botulism in japan. Infect Immun 66, 4811-4816 (1998).41. Kozaki, S., et al. Characterization of Clostridium botulinum type B neurotoxin associated with infant botulism in japan. Infect Immun 66, 4811-4816 (1998).

42. Ihara, H., et al. Sequence of the gene for Clostridium botulinum type В neurotoxin associated with infant botulism, expression of the C-terminal half of heavy chain and its binding activity. Biochim Biophys Acta 1625, 19-26 (2003).42. Ihara, H., et al. Sequence of the gene for Clostridium botulinum type B neurotoxin associated with infant botulism, expression of the C-terminal half of heavy chain and its binding activity. Biochim Biophys Acta 1625, 19-26 (2003).

43. Rummel, A., Bade, S., Alves, J., Bigalke, H. & Binz, T. Two carbohydrate binding sites in the H(CC)-domain of tetanus neurotoxin are required for toxicity. J Mol Biol 326, 835-847 (2003).43. Rummel, A., Bade, S., Alves, J., Bigalke, H. & Binz, T. Two carbohydrate binding sites in the H(CC)-domain of tetanus neurotoxin are required for toxicity. J Mol Biol 326, 835-847 (2003).

44. Rummel, A., Mahrhold, S., Bigalke, H. & Binz, T. The HCC-domain of botulinum neurotoxins A and В exhibits a singular ganglioside binding site displaying serotype specific carbohydrate interaction. Mol Microbiol 51, 631-643 (2004).44. Rummel, A., Mahrhold, S., Bigalke, H. & Binz, T. The HCC-domain of botulinum neurotoxins A and B exhibits a singular ganglioside binding site displaying serotype specific carbohydrate interaction. Mol Microbiol 51, 631-643 (2004).

45. Rossetto, 0., et al. SNARE motif and neurotoxins. Nature 372, 415-416 (1994).45. Rossetto, 0., et al. SNARE motif and neurotoxins. Nature 372, 415-416 (1994).

46. Masuyer, G., Beard, M., Cadd, V.A., Chaddock, J.A. & Acharya, K.R. Structure and activity of a functional derivative of Clostridium botulinum neurotoxin B. J Struct Biol 174, 52-57(2011).46. Masuyer, G., Beard, M., Cadd, V.A., Chaddock, J.A. & Acharya, K.R. Structure and activity of a functional derivative of Clostridium botulinum neurotoxin B. J Struct Biol 174, 52-57 (2011).

47. Chaddock, J.A., et al. Expression and purification of catalytically active, nontoxic endopeptidase derivatives of Clostridium botulinum toxin type A. Protein Expr Purif 25, 219-228 (2002).47 Chaddock, J.A., et al. Expression and purification of catalytically active, nontoxic endopeptidase derivatives of Clostridium botulinum toxin type A. Protein Expr Purif 25, 219-228 (2002).

48. Ewbank, J.J. & Creighton, T.E. The molten globule protein conformation probed by disulphide bonds. Nature 350, 518-520 (1991).48. Ewbank, J.J. & Creighton, T.E. The molten globule protein conformation probed by disulphide bonds. Nature 350, 518-520 (1991).

- 82 041568- 82 041568

49. Nagy, P. Kinetics and mechanisms of thiol-disulfide exchange covering direct substitution and thiol oxidation-mediated pathways. Antioxid Redox Signal 18, 1623-1641 (2013).49. Nagy, P. Kinetics and mechanisms of thiol-disulfide exchange covering direct substitution and thiol oxidation-mediated pathways. Antioxid Redox Signal 18, 1623-1641 (2013).

50. Popp, M.W., Antos, J.M., Grotenbreg, G.M., Spooner, E. & Ploegh, H.L. Sortagging: a versatile method for protein labeling. Nat Chem Biol 3, 707-708 (2007).50. Popp, M.W., Antos, J.M., Grotenbreg, G.M., Spooner, E. & Ploegh, H.L. Sorting: a versatile method for protein labeling. Nat Chem Biol 3, 707-708 (2007).

51. McCluskey, A.J. & Collier, R.J. Receptor-directed chimeric toxins created by sortase-mediated protein fusion. Mol Cancer Ther 12, 2273-2281 (2013).51. McCluskey, A.J. & Collier, R.J. Receptor-directed chimeric toxins created by sortase-mediated protein fusion. Mol Cancer Ther 12, 2273-2281 (2013).

52. Broide, R.S., et al. The rat Digit Abduction Score (DAS) assay: a physiological model for assessing botulinum neurotoxin-induced skeletal muscle paralysis. Toxicon 71, 18-24 (2013).52 Broide, R.S., et al. The rat Digit Abduction Score (DAS) assay: a physiological model for assessing botulinum neurotoxin-induced skeletal muscle paralysis. Toxicon 71, 18-24 (2013).

53. Aoki, K.R. A comparison of the safety margins of botulinum neurotoxin serotypes A, B, and F in mice. Toxicon 39, 1815-1820 (2001).53. Aoki, K.R. A comparison of the safety margins of botulinum neurotoxin serotypes A, B, and F in mice. Toxicon 39, 1815-1820 (2001).

54. Binz, T., Bade, S., Rummel, A., Kollewe, A. & Alves, J. Arg(362) and Tyr(365) of the botulinum neurotoxin type a light chain are involved in transition state stabilization. Biochemistry Al, 1717-1723 (2002).54. Binz, T., Bade, S., Rummel, A., Kollewe, A. & Alves, J. Arg(362) and Tyr(365) of the botulinum neurotoxin type a light chain are involved in transition state stabilization. Biochemistry Al, 1717-1723 (2002).

55. Fu, Z., et al. Light chain of botulinum neurotoxin serotype A: structural resolution of a catalytic intermediate. Biochemistry 45, 8903-8911 (2006).55 Fu, Z., et al. Light chain of botulinum neurotoxin serotype A: structural resolution of a catalytic intermediate. Biochemistry 45, 8903-8911 (2006).

56. Pier, C.L., et al. Recombinant holotoxoid vaccine against botulism. Infect Immun 76, 437-442 (2008).56. Pier, C.L., et al. Recombinant holotoxoid vaccine against botulism. Infect Immun 76, 437-442 (2008).

57. Mootz, H.D. Split inteins as versatile tools for protein semisynthesis. Chembiochem 10, 2579-2589 (2009).57. Mootz, H.D. Split inteins as versatile tools for protein semisynthesis. Chembiochem 10, 2579-2589 (2009).

58. Peng, L., Tepp, W.H., JoHNSon, E.A. & Dong, M. Botulinum neurotoxin D uses synaptic vesicle protein SV2 and gangliosides as receptors. PLoSPathog 7, el002008 (2011).58. Peng, L., Tepp, W.H., JoHNSon, E.A. & Dong, M. Botulinum neurotoxin D uses synaptic vesicle protein SV2 and gangliosides as receptors. PLoSPathog 7, el002008 (2011).

59. Steegmaier, M., Klumperman, J., Foletti, D.L., Yoo, J.S. & Scheller, R.H. Vesicle-associated membrane protein 4 is implicated in trans-Golgi network vesicle trafficking. Mol Biol Cell IQ, 1957-1972 (1999).59. Steegmaier, M., Klumperman, J., Foletti, D.L., Yoo, J.S. & Scheller, R.H. Vesicle-associated membrane protein 4 is implicated in trans-Golgi network vesicle trafficking. Mol Biol Cell IQ, 1957-1972 (1999).

60. Brandhorst, D., et al. Homotypic fusion of early endosomes: SNAREs do not determine fusion specificity. Proc Natl Acad Sci USA 103, 2701-2706 (2006).60. Brandhorst, D., et al. Homotypic fusion of early endosomes: SNAREs do not determine fusion specificity. Proc Natl Acad Sci USA 103, 2701-2706 (2006).

61. Raingo, J., et al. VAMP4 directs synaptic vesicles to a pool that selectively maintains asynchronous neurotransmission. Nat Neurosci 15, 738-745 (2012).61. Raingo, J., et al. VAMP4 directs synaptic vesicles to a pool that selectively maintains asynchronous neurotransmission. Nat Neurosci 15, 738-745 (2012).

62. Cocucci, E., Racchetti, G., Rupnik, M. & Meldolesi, J. The regulated exocytosis of enlargeosomes is mediated by a SNARE machinery that includes VAMP4. J Cell Sci 121, 2983-2991 (2008).62. Cocucci, E., Racchetti, G., Rupnik, M. & Meldolesi, J. The regulated exocytosis of enlargeosomes is mediated by a SNARE machinery that includes VAMP4. J Cell Sci 121, 2983-2991 (2008).

63. Nicholson-Fish, J.C., Kokotos, A.C., Gillingwater, Т.Н., Smillie, K.J. & Cousin, M. A. VAMP4 Is an Essential Cargo Molecule for Activity-Dependent Bulk Endocytosis. Neuron 88, 973-984 (2015).63. Nicholson-Fish, J.C., Kokotos, A.C., Gillingwater, T.H., Smillie, K.J. & Cousin, M. A. VAMP4 Is an Essential Cargo Molecule for Activity-Dependent Bulk Endocytosis. Neuron 88, 973-984 (2015).

- 83 041568- 83 041568

64. Zeng, Q., et al. A novel synaptobrevin/VAMP homologous protein (VAMP5) is increased during in vitro myogenesis and present in the plasma membrane. Mol Biol Cell 9, 2423-2437 (1998).64 Zeng, Q., et al. A novel synaptobrevin/VAMP homologous protein (VAMP5) is increased during in vitro myogenesis and present in the plasma membrane. Mol Biol Cell 9, 2423-2437 (1998).

65. Krzewski, K., Gil-Krzewska, A., Watts, J., Stern, J.N. & Strominger, J.L.65. Krzewski, K., Gil-Krzewska, A., Watts, J., Stern, J.N. & Strominger, J.L.

VAMP4- and VAMP7-expressing vesicles are both required for cytotoxic granule exocytosis inVAMP4- and VAMP7-expressing vesicles are both required for cytotoxic granule exocytosis in

NK cells. Eur J Immunol 41, 3323-3329 (2011).NK cells. Eur J Immunol 41, 3323-3329 (2011).

66. Yamamoto, H., et al. Specificity of botulinum protease for human VAMP family proteins. Microbiol Immunol 56, 245-253 (2012).66. Yamamoto, H., et al. Specificity of botulinum protease for human VAMP family proteins. Microbiol Immunol 56, 245-253 (2012).

67. McNew, J.A., et al. Ykt6p, a prenylated SNARE essential for endoplasmic reticulum-Golgi transport. J Biol Chem 272, 17776-17783 (1997).67. McNew, J.A., et al. Ykt6p, a prenylated SNARE essential for endoplasmic reticulum-Golgi transport. J Biol Chem 272, 17776-17783 (1997).

68. Kweon, Y., Rothe, A., Conibear, E. & Stevens, Т.Н. Ykt6p is a multifunctional yeast R-SNARE that is required for multiple membrane transport pathways to the vacuole. Mol Biol Cell 14, 1868-1881 (2003).68. Kweon, Y., Rothe, A., Conibear, E. & Stevens, T.H. Ykt6p is a multifunctional yeast R-SNARE that is required for multiple membrane transport pathways to the vacuole. Mol Biol Cell 14, 1868-1881 (2003).

69. Hasegawa, H., et al. Mammalian ykt6 is a neuronal SNARE targeted to a specialized compartment by its profilin-like amino terminal domain. Mol Biol Cell 14, 698-720 (2003).69. Hasegawa, H., et al. Mammalian ykt6 is a neuronal SNARE targeted to a specialized compartment by its profilin-like amino terminal domain. Mol Biol Cell 14, 698-720 (2003).

70. Daste, F., Galli, T. & Tareste, D. Structure and function of longin SNAREs. J70. Daste, F., Galli, T. & Tareste, D. Structure and function of longin SNAREs. J

Cell Sci 128, 4263-4272 (2015).Cell Sci 128, 4263-4272 (2015).

71. Cooper, A.A., et al. Alpha-synuclein blocks ER-Golgi traffic and Rabi rescues neuron loss in Parkinson's models. Science 313, 324-328 (2006).71. Cooper, A.A., et al. Alpha-synuclein blocks ER-Golgi traffic and Rabi rescues neuron loss in Parkinson's models. Science 313, 324-328 (2006).

72. Thayanidhi, N., et al. Alpha-synuclein delays endoplasmic reticulum (ER)-to-72. Thayanidhi, N., et al. Alpha-synuclein delays endoplasmic reticulum (ER)-to-

Golgi transport in mammalian cells by antagonizing ER/Golgi SNAREs. Mol Biol Cell 21, 18501863 (2010).Golgi transport in mammalian cells by antagonizing ER/Golgi SNAREs. Mol Biol Cell 21, 18501863 (2010).

Другие варианты осуществленияOther embodiments

Все признаки, раскрываемые в настоящем описании, могут быть объединены в любой комбинации. Каждый признак, раскрытый в настоящем описании, может быть заменен альтернативным признаком, который служит той же эквивалентной или подобной цели. Таким образом, если прямо не указано иное, каждый раскрытый признак является лишь примером общей серии эквивалентных или сходных признаков.All features disclosed in the present description may be combined in any combination. Each feature disclosed herein may be replaced by an alternative feature that serves the same equivalent or similar purpose. Thus, unless expressly stated otherwise, each feature disclosed is merely an example of a general series of equivalent or similar features.

Из приведенного выше описания специалист в данной области сможет легко установить основные характеристики настоящего раскрытия и, не отступая от его сущности и объема, сможет внести различные изменения и модификации в настоящее раскрытие, чтобы адаптировать его к различным применениям и условиям. Таким образом, другие варианты осуществления также попадают в объем формулы изобретения.From the above description, a person skilled in the art will be able to easily ascertain the main characteristics of the present disclosure and, without departing from its spirit and scope, will be able to make various changes and modifications to the present disclosure in order to adapt it to various applications and conditions. Thus, other embodiments also fall within the scope of the claims.

Эквиваленты и объемEquivalents and volume

В то время как в настоящем документе описаны и проиллюстрированы некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области будет очевиден ряд других средств и/или структур для осуществления функции и/или получения результатов и/или одного или нескольких из преимуществ, описываемых в настоящем документе, и каждая из таких вариаций и/или модификаций попадает в объем вариантов осуществления настоящего изобретения, описываемых в настоящем документе. В целом, специалисты в данной области легко определят, что все параметры, измерения, материалы и конфигурации, описываемые в настоящем документе, являются типичными, и что фактические параметры, измерения, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которых используют идеи настоящего изобретения. Специалисты в данной области смогут распознать или установить, используя не более чем рутинные эксперименты, множество эквивалентов конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения, описываемых в настоящем документе. Следовательно, следует понимать, что вышеизложенные варианты осуществления представлены исключительно в качестве примера и что в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться на практике иначе, чем конкретно описано и заявлено. Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на каждые отдельные признак, систему, изделие, материал, набор и/или способ, описываемые в настоящем документе. Кроме того, любая комбинация двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, наборов и/или способов, если такие признаки, системы, изделия, материалы, наборы и/или способы не являются взаимно несовместимыми, включена в объем изобретения в соответствии с настоящим раскрытием.While some embodiments of the present invention have been described and illustrated herein, a number of other means and/or structures for performing the function and/or obtaining the results and/or one or more of the benefits described herein will be apparent to those skilled in the art. and each of such variations and/or modifications fall within the scope of the embodiments of the present invention described herein. In general, those skilled in the art will readily recognize that all parameters, measurements, materials, and configurations described herein are typical, and that the actual parameters, measurements, materials, and/or configurations will depend on the particular application or applications for which use the ideas of the present invention. Those skilled in the art will be able to recognize or ascertain, using no more than routine experimentation, many equivalents to the specific embodiments of the present invention described herein. Therefore, it should be understood that the foregoing embodiments are presented by way of example only and that, within the scope of the appended claims and their equivalents, embodiments of the present invention may be practiced otherwise than as specifically described and claimed. Embodiments of the present invention are directed to each individual feature, system, product, material, kit and/or method described herein. Furthermore, any combination of two or more such features, systems, articles, materials, kits and/or methods, unless such features, systems, articles, materials, kits and/or methods are mutually incompatible, is included within the scope of the invention in accordance with real disclosure.

--

Claims (20)

Следует понимать, что все определения, определяемые и применяемые в настоящем документе, контролируют словарные определения, определения в документах, включенных посредством ссылки, и/или обычные значения определяемых терминов.It is to be understood that all definitions defined and used herein control dictionary definitions, definitions in documents incorporated by reference, and/or conventional meanings of the defined terms. Все ссылки, патенты и заявки на выдачу патентов, раскрываемые в настоящем документе, включены посредством ссылки в отношении заявляемого предмета, для которого каждая из них цитируется, при этом в некоторых случаях ссылка может охватывать документ полностью.All references, patents and patent applications disclosed herein are incorporated by reference with respect to the claimed subject matter for which each is cited, and in some cases the reference may cover the entire document. Использование в настоящем документе объектов в единственном числе в описании и формуле изобретения, если явно не указано иное, следует понимать как по меньшей мере один.The use herein of objects in the singular in the description and claims, unless expressly stated otherwise, should be understood as at least one. Фразу и/или, используемую в настоящем документе в описании и формуле изобретения, следует понимать как один или оба из элементов, соединенных таким образом, т.е. элементов, которые в одном случае присутствуют совместно, а в других случаях отдельно. Несколько элементов, перечисленных с помощью и/или, должны толковаться одинаково, т.е. один или несколько элементов, соединенных таким образом. Необязательно могут присутствовать другие элементы, отличные от элементов, специально указанных условием и/или, независимо от того, связаны они или не связаны с теми элементами, которые конкретно определены. Таким образом, в качестве неограничивающего примера ссылка на А и/или В, когда используется вместе в открытой фразе, такой как содержащий, может ссылаться в одном варианте осуществления только на А (необязательно включая элементы, отличные от В); в другом варианте осуществления только к В (необязательно включая элементы, отличные от А); в одном варианте осуществления и к А, и к В (необязательно включая другие элементы); и т.п.The phrase and/or as used herein in the description and claims is to be understood as one or both of the elements so connected, i.e. elements that in one case are present together, and in other cases separately. Several elements listed with and/or should be interpreted in the same way, i.e. one or more elements connected in this way. Other elements may optionally be present, other than those specifically specified by the condition and/or whether or not they are related to those elements specifically defined. Thus, as a non-limiting example, a reference to A and/or B, when used together in a public phrase such as containing, may, in one embodiment, refer to only A (optionally including elements other than B); in another embodiment, only to B (optionally including elements other than A); in one embodiment, both A and B (optionally including other elements); and so on. Используемый в настоящем документе в описании и в формуле изобретения союз или следует понимать как имеющий то же значение, что и союз и/или, определяемый выше. Например, при разделении элементов в перечне союз или или и/или должен интерпретироваться как включающий, т.е. включение по меньшей мере одного, но также включение более одного из ряда или перечня элементов и необязательно дополнительных не перечисленных элементов. Только термины, четко обозначенные как противоположные, такие как только один из или исключительно один из, или при применении в формуле изобретения, состоящий из, будет относиться к включению ровно одного элемента из ряда или перечня элементов. Как правило, термин или, используемый в настоящем документе, должен толковаться только как указывающий на исключительные альтернативы (т.е. один или другой, но не оба), когда ему предшествуют термины исключительности, такие как либо, один из, только один из или исключительно один из. Термин состоящий по сути из, используемый в формуле изобретения, имеет свое обычное значение, используемое в области патентного права.Used herein in the description and in the claims, the union or should be understood as having the same meaning as the union and/or defined above. For example, when separating elements in a list, the union or or and/or should be interpreted as inclusive, i.e. including at least one, but also including more than one of a number or list of elements, and optionally additional elements not listed. Only terms clearly marked as opposites, such as only one of, or exclusively one of, or when used in a claim, consisting of, will refer to the inclusion of exactly one element from a series or list of elements. As a general rule, the term or as used herein should only be construed as indicating exclusive alternatives (i.e. one or the other, but not both) when preceded by terms of exclusivity such as either, one of, only one of, or exclusively one of. The term consisting essentially of used in the claims has its usual meaning used in the field of patent law. Используемую в настоящем документе в описании и формуле изобретения фразу по меньшей мере один в отношении перечня одного или нескольких элементов следует понимать как означающую по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или нескольких элементов в перечне элементов, но необязательно включает в себя по меньшей мере один из каждого элемента, конкретно указанного в перечне элементов, и не исключает какие-либо комбинации элементов в перечне элементов. Это определение также допускает, что необязательно могут присутствовать элементы, отличные от элементов, конкретно определенных в перечне элементов, к которым относится фраза по меньшей мере один, независимо от того, связаны они или не связаны с теми элементами, которые конкретно определены. Таким образом, в качестве неограничивающего примера по меньшей мере один из А и В (или, что эквивалентно, по меньшей мере один из А или В, или что эквивалентно, по меньшей мере один из А и/или В) может относиться согласно одному варианту осуществления по меньшей мере к одному, необязательно в том числе более чем одному, А, без присутствия В (и необязательно включая элементы, отличные от В); согласно другому варианту осуществления по меньшей мере к одному, необязательно в том числе более чем одному В, без присутствия А (и необязательно включая элементы, отличные от А); согласно другому варианту осуществления по меньшей мере к одному, необязательно в том числе более чем одному А и по меньшей мере одному, необязательно в том числе более чем одному В (и необязательно включая другие элементы); и т.п.As used herein in the description and claims, the phrase at least one in relation to a list of one or more elements should be understood to mean at least one element selected from any one or more elements in the list of elements, but optionally includes at least one of each element specifically listed in the list of elements and does not exclude any combination of elements in the list of elements. This definition also allows that elements other than the elements specifically defined in the list of elements to which the phrase at least one refers may optionally be present, whether or not they are related to those elements specifically defined. Thus, as a non-limiting example, at least one of A and B (or, equivalently, at least one of A or B, or equivalently, at least one of A and/or B) can be related according to one variant implementing at least one, optionally including more than one, A, without the presence of B (and optionally including elements other than B); according to another embodiment, at least one, optionally including more than one B, without the presence of A (and optionally including elements other than A); in another embodiment, at least one, optionally including more than one A and at least one, optionally including more than one B (and optionally including other elements); and so on. Следует также учитывать, что, если явно не указано обратное, в любых способах, заявляемых в настоящем документе, которые предусматривают более чем одну стадию или действие, порядок стадий или действий способа необязательно ограничен порядком, в котором стадии или действия способа изложены.It should also be appreciated that, unless expressly stated to the contrary, in any methods claimed herein that involve more than one step or action, the order of the steps or steps of the method is not necessarily limited to the order in which the steps or steps of the method are set forth. В формуле изобретения, а также в приведенном выше описании все переходные фразы, такие как содержащий, включающий в себя, несущий, имеющий, включающий, состоящий из и подобные, следует понимать как открытые, т.е. означающие в том числе без ограничения. Только переходные фразы состоящий из и состоящий по сути из являются закрытыми или полузакрытыми переходными фразами соответственно, как указано в руководстве по процедурам патентной экспертизы Патентного ведомства США, раздел 2111.03.In the claims, as well as in the above description, all transitional phrases such as containing, including, carrying, having, including, consisting of and the like, should be understood as open, i.e. meaning including without limitation. Only passphrases consisting of and consisting essentially of are closed or semi-closed passphrases, respectively, as specified in the Patent Examining Procedures Manual of the US Patent Office, Section 2111.03. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Выделенный полипептид нейротоксина Clostridial botulinum (BoNT), содержащий аминокислотную последовательность, которая характеризуется по меньшей мере 85%, по меньшей мере 86%, по1. An isolated Clostridial botulinum neurotoxin (BoNT) polypeptide containing an amino acid sequence characterized by at least 85%, at least 86%, - 85 041568 меньшей мере 87%, по меньшей мере 88%, по меньшей мере 89%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99% или по меньшей мере 99,5% идентичностью по отношению к любой из- 85 041568 at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99%, or at least 99.5% identity with respect to any of SEQ ID NO: 1-3.SEQ ID NO: 1-3. 2. Выделенный полипептид BoNT по п.1, содержащий аминокислотную последовательность любой из SEQ ID NO: 1-3.2. An isolated BoNT polypeptide according to claim 1, containing the amino acid sequence of any of SEQ ID NOs: 1-3. 3. Выделенный полипептид BoNT по п.1, содержащий одну или несколько мутаций по типу замены в положении, соответствующем С461, С467 или С1240 в SEQ ID NO: 1.3. An isolated BoNT polypeptide according to claim 1, containing one or more substitution type mutations at the position corresponding to C461, C467 or C1240 in SEQ ID NO: 1. 4. Выделенный полипептид BoNT по п.1, содержащий однократную мутацию по типу замены в положении, соответствующем С461 или С467 из SEQ ID NO: 2.4. An isolated BoNT polypeptide according to claim 1, containing a single substitution type mutation at the position corresponding to C461 or C467 of SEQ ID NO: 2. 5. Выделенный полипептид BoNT по п.1, содержащий аминокислотную последовательность под любым из SEQ ID NO: 22-24, где указанный полипептид представляет собой химерный пептид BoNT.5. An isolated BoNT polypeptide according to claim 1, comprising the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 22-24, wherein said polypeptide is a chimeric BoNT peptide. 6. Выделенный полипептид BoNT по п.1, содержащий:6. An isolated BoNT polypeptide according to claim 1, containing: (a) протеазный домен;(a) a protease domain; (b) модифицированный линкерный участок;(b) a modified linker site; (c) домен транслокации, при этом (а), (b) и (с) происходят из серотипа X BoNT, и при этом модифицированный линкерный участок содержит одну однократную мутацию по типу замены в положении, соответствующем С461 или С467 из SEQ ID NO: 1.(c) a translocation domain, wherein (a), (b) and (c) are from BoNT serotype X, and wherein the modified linker region contains one single substitution type mutation at the position corresponding to C461 or C467 of SEQ ID NO: 1. 7. Выделенный полипептид BoNT по п.6, дополнительно содержащий (d) домен связывания с рецептором.7. An isolated BoNT polypeptide according to claim 6, further comprising (d) a receptor binding domain. 8. Выделенный полипептид BoNT по п.7, при этом домен связывания с рецептором происходит из BoNT/X.8. An isolated BoNT polypeptide according to claim 7, wherein the receptor binding domain is from BoNT/X. 9. Выделенный полипептид BoNT по п.8, при этом домен связывания с рецептором содержит мутацию по типу замены, соответствующую C1240S или С1240А в SEQ ID NO: 1.9. An isolated BoNT polypeptide according to claim 8, wherein the receptor binding domain contains a substitution mutation corresponding to C1240S or C1240A in SEQ ID NO: 1. 10. Выделенный полипептид BoNT по п.7, при этом домен связывания с рецептором происходит из серотипа, выбранного из группы, состоящей из А, В, С, D, E, F и G.10. An isolated BoNT polypeptide according to claim 7, wherein the receptor binding domain is from a serotype selected from the group consisting of A, B, C, D, E, F, and G. 11. Выделенный полипептид BoNT по п.6, при этом модифицированный линкерный участок содержит искусственный линкер.11. An isolated BoNT polypeptide according to claim 6, wherein the modified linker region contains an artificial linker. 12. Выделенный полипептид BoNT по п.11, при этом искусственный линкер содержит сайт расщепления протеазой.12. An isolated BoNT polypeptide according to claim 11, wherein the artificial linker contains a protease cleavage site. 13. Выделенный полипептид BoNT по п.1, содержащий одну или несколько мутаций по типу замены в положении, соответствующем R360, Y363, Н227, Е228 или Н231 в SEQ ID NO: 1.13. An isolated BoNT polypeptide according to claim 1, containing one or more substitution type mutations at the position corresponding to R360, Y363, H227, E228 or H231 in SEQ ID NO: 1. 14. Выделенный полипептид BoNT по п.13, содержащий мутацию в положении, соответствующем R360 и Y363 из SEQ ID NO: 1.14. An isolated BoNT polypeptide according to claim 13 containing a mutation at the position corresponding to R360 and Y363 of SEQ ID NO: 1. 15. Выделенный полипептид BoNT по п.13, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 31-38.15. The isolated BoNT polypeptide according to claim 13, containing the amino acid sequence of SEQ ID NOs: 31-38. 16. Выделенный полипептид BoNT по п.1, где аминокислотная последовательность не является на 100% идентичной SEQ ID NO: 1-3.16. An isolated BoNT polypeptide according to claim 1, wherein the amino acid sequence is not 100% identical to SEQ ID NOs: 1-3. 17. Химерная молекула, содержащая первую часть, связанную со второй частью, при этом первая часть представляет собой выделенный полипептид BoNT по п.13.17. A chimeric molecule comprising a first moiety linked to a second moiety, wherein the first moiety is the isolated BoNT polypeptide of claim 13. 18. Способ лечения состояния, при этом способ предусматривает введение терапевтически эффективного количества выделенного полипептида BoNT по любому из пп.1-16, или химерной молекулы по п.17 субъекту для лечения состояния, при этом состояние связано с надактивными нейронами или железами.18. A method of treating a condition, the method comprising administering a therapeutically effective amount of an isolated BoNT polypeptide according to any one of claims 1-16, or a chimeric molecule according to claim 17, to a subject for treating a condition, the condition being associated with overactive neurons or glands. 19. Способ получения полипептида BoNT, где способ предусматривает:19. A method for producing a BoNT polypeptide, wherein the method comprises: (i) получение первого фрагмента BoNT, состоящего из легкой цепи (LC) и N-терминального домена тяжелой цепи (HN), при этом первый фрагмент BoNT содержит С-терминальный мотив LPXTGG (SEQ ID NO: 60);(i) obtaining a first BoNT fragment consisting of a light chain (LC) and an N-terminal heavy chain domain (H N ), wherein the first BoNT fragment contains the C-terminal LPXTGG motif (SEQ ID NO: 60); (ii) получение второго фрагмента BoNT, состоящего из С-терминального домена тяжелой цепи (HC), при этом второй фрагмент BoNT содержит специфический сайт расщепления протеазой на своем N-конце;(ii) obtaining a second BoNT fragment consisting of a heavy chain C-terminal domain (H C ), wherein the second BoNT fragment contains a specific protease cleavage site at its N-terminus; (iii) расщепление второго фрагмента BoNT специфической протеазой, при этом расщепление приводит к получению свободного глицинового остатка на N-конце; и (iv) введение в контакт первого фрагмента BoNT и второго фрагмента BoNT в присутствии транспептидазы, таким образом лигируя первый фрагмент BoNT и второй фрагмент BoNT с образованием лигированного BoNT.(iii) cleavage of the second BoNT fragment with a specific protease, wherein the cleavage results in a free glycine residue at the N-terminus; and (iv) contacting the first BoNT fragment and the second BoNT fragment in the presence of a transpeptidase, thereby ligating the first BoNT fragment and the second BoNT fragment to form a ligated BoNT. 20. Выделенный полипептид нейротоксина Clostridial botulinum серотипа X (BoNT/X), содержащий легкую цепь и тяжелую цепь, где LC содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 3;20. Selected polypeptide neurotoxin Clostridial botulinum serotype X (BoNT/X), containing a light chain and a heavy chain, where L C contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3; где тяжёлая цепь содержит аминокислотную последовательность, изложенную в виде аминокислотwhere the heavy chain contains an amino acid sequence expressed as amino acids --
EA201990229 2016-07-08 2017-07-07 NEW BOTULINIC NEUROTOXIN AND ITS DERIVATIVES EA041568B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/360,239 2016-07-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041568B1 true EA041568B1 (en) 2022-11-07

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2022203264B2 (en) A novel botulinum neurotoxin and its derivatives
US20200255481A1 (en) Neurotoxin-like toxin and uses thereof
AU2007226657B2 (en) Multivalent Clostridial toxins
US7811584B2 (en) Multivalent clostridial toxins
JP5134540B2 (en) Clostridial toxin activated Clostridial toxin
AU2007272517B2 (en) Modified clostridial toxins with enhanced translocation capabilities and altered targeting activity for non-clostridial toxin target cells
US8273865B2 (en) Multivalent clostridial toxins
MX2012006985A (en) Modified clostridial toxins comprising an integrated protease cleavage site-binding domain.
EA041568B1 (en) NEW BOTULINIC NEUROTOXIN AND ITS DERIVATIVES
US20240082369A1 (en) Improved receptor-binding domain of botulinum neurotoxin a and uses thereof