EA041646B1 - PROTEIN DELIVERY BASED ON BACTERIA - Google Patents

PROTEIN DELIVERY BASED ON BACTERIA Download PDF

Info

Publication number
EA041646B1
EA041646B1 EA201692025 EA041646B1 EA 041646 B1 EA041646 B1 EA 041646B1 EA 201692025 EA201692025 EA 201692025 EA 041646 B1 EA041646 B1 EA 041646B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
protein
proteins
apoptosis
strain
gram
Prior art date
Application number
EA201692025
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сесиль Аррьемерлу
Симон Иттиг
Original Assignee
Университет Базель
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 Университет Базель filed Critical Университет Базель
Publication of EA041646B1 publication Critical patent/EA041646B1/en

Links

Description

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

Настоящее изобретение относится к рекомбинантным штаммам грамотрицательных бактерий и их применению для доставки гетерологичных белков внутрь эукариотических клеток.The present invention relates to recombinant strains of gram-negative bacteria and their use for the delivery of heterologous proteins into eukaryotic cells.

Уровень техникиState of the art

Методики временной (транзиентной) трансфекции в течение многих лет используются при исследованиях в области клеточной биологии для выяснения функций белков. Эти способы в целом приводят к несбалансированному увеличению присутствия изучаемого белка, которое может приводить к чересчур упрощенным моделям передачи сигнала в клетке [1]. В случае белков, контролирующих сигнальные процессы небольшой продолжительности, интересующий белок будет существовать намного дольше, чем сигнальное явление, которое он контролирует [2]. Более того, временная сверхэкспрессия с использованием трансфекции ДНК приводит к образованию гетерогенной и несинхронизированной популяции клеток, что затрудняет функциональные исследования и препятствует проведению интегральных исследований,так называемых omics. Кроме этого, масштабирование подобных анализов до больших объемов очень затратно. Некоторые из упомянутых выше проблем решаются существующими техниками, такими как микроинъекция или протеофекция очищенными белками, стратегией индуцибельной транслокации для быстрого направления образуемых плазмидами ГТФаз к клеточной мембране [2] или добавление очищенных белков, слитых с проникающими в клетку токсинами бактерий [3]. Однако все данные техники являются затратными по времени и трудоемкими и, насколько известно, не одна из них не решает все упомянутые проблемы.Transient transfection techniques have been used for many years in cell biology research to elucidate the functions of proteins. These methods generally lead to an unbalanced increase in the presence of the protein under study, which can lead to oversimplified models of signal transduction in the cell [1]. In the case of proteins that control signaling processes of short duration, the protein of interest will exist much longer than the signaling event it controls [2]. Moreover, temporal overexpression using DNA transfection leads to the formation of a heterogeneous and unsynchronized cell population, which complicates functional studies and impedes the conduct of integrated studies, the so-called omics. In addition, scaling up such analyzes to large volumes is very costly. Some of the problems mentioned above are solved by existing techniques, such as microinjection or proteofection with purified proteins, an inducible translocation strategy to rapidly direct plasmid-generated GTPases to the cell membrane [2], or the addition of purified proteins fused with cell-penetrating bacterial toxins [3]. However, all of these techniques are time consuming and labor intensive and, as far as is known, none of them solves all the problems mentioned.

Бактерии в ходе эволюции приобрели различные механизмы, позволяющие напрямую инъецировать белки в клетки-мишени [4]. Система секреции 3-го типа (СС3Т; T3SS), используемая бактериями, такими как Yersinia, Shigella и Salmonella [5], действует как наношприц, который вводит так называемые эффекторные белки бактерий внутрь клеток-хозяев. Секретируемые СС3Т белки бактерий, называемые эффекторами, несут короткий сигнал секреции на N-конце [6]. Внутри бактерий некоторые эффекторы связаны шаперонами. Шапероны могут маскировать токсичные домены [7], они вносят вклад в экспозицию сигнала секреции [8, 9] и сохраняют субстраты в компетентной к секреции конформации [10], тем самым облегчая секрецию. В результате индукции секреции АТФаза, сопряженная с СС3Т, удаляет шапероны [11], и эффекторы перемещаются несвернутыми или только частично свернутыми через иглу [10] и снова сворачиваются, попав в цитоплазму клетки-хозяина.In the course of evolution, bacteria have acquired various mechanisms that allow them to directly inject proteins into target cells [4]. The type 3 secretion system (CC3T; T3SS) used by bacteria such as Yersinia, Shigella, and Salmonella [5] acts as a nanosyringe that injects so-called bacterial effector proteins into host cells. Bacterial proteins secreted by CC3T, called effectors, carry a short secretion signal at the N-terminus [6]. Within bacteria, some effectors are linked by chaperones. Chaperones can mask toxic domains [7], they contribute to the exposure of the secretion signal [8, 9], and keep substrates in a secretion-competent conformation [10], thereby facilitating secretion. As a result of secretion induction, CC3T-coupled ATPase removes chaperones [11], and the effectors move unfolded or only partially folded through the needle [10] and fold again when they enter the cytoplasm of the host cell.

Систему СЗТ применяют для доставки гибридных пептидов и белков в клетки-мишени. Гетерологичные эффекторы СС3Т бактерий доставляли в случае, когда изучаемая бактерия с трудом поддается генетическим манипуляциям (например, Chlamydia trachomatis [12]). Часто осуществляли слияние репортерных белков с возможными сигналами секреции СС3Т, чтобы изучить требования для СС3Тзависимой доставки белков, таких как аденилатциклаза Bordetella pertussis [13], дегидрофолатредуктаза мыши (ДГФР) [10] или фосфорилируемая метка [14]. Доставку пептидов главным образом осуществляли с целью вакцинации. Такие пептиды включают вирусные эпитопы [15, 16], бактериальные эпитопы (листериолизин О [17]), а также пептиды, представляющие собой эпитопы опухолевых клеток человека [18]. В нескольких случаях осуществляли доставку функциональных эукариотических белков с целью модулирования работы клетки-хозяина, как это делали с нанотелами [19], ядерными белками (Creрекомбиназа, MyoD) [20, 21] или интерлейкином-10 (IL10) и антагонистом рецептора интерлейкина-1 (IL1ra) [22]. Ни одна из упомянутых выше систем не позволяет осуществлять доставку единичного белка, так как в каждом случае дополнительно кодируются один или множество эндогенных эффекторных белков. Кроме того, применяемые векторы не были разработаны таким образом, чтобы обеспечивать возможность простого клонирования других фрагментов ДНК, кодирующих выбранные белки, что затрудняет широкое применение этой системы.The SZT system is used to deliver hybrid peptides and proteins to target cells. Heterologous CC3T effectors of bacteria were delivered in the case when the studied bacterium is difficult to genetically manipulate (for example, Chlamydia trachomatis [12]). Reporter proteins have often been fused to possible CC3T secretion signals to explore the requirements for CC3T dependent delivery of proteins such as Bordetella pertussis adenylate cyclase [13], mouse dehydrofolate reductase (DHFR) [10], or a phosphorylated label [14]. The delivery of peptides was mainly carried out for the purpose of vaccination. Such peptides include viral epitopes [15, 16], bacterial epitopes (listeriolysin O [17]), and peptides representing human tumor cell epitopes [18]. In several cases, functional eukaryotic proteins have been delivered to modulate the host cell, as was done with nanobodies [19], nuclear proteins (Cre recombinase, MyoD) [20, 21], or interleukin-10 (IL10) and an interleukin-1 receptor antagonist. (IL1ra) [22]. None of the systems mentioned above allows for the delivery of a single protein, since in each case one or more endogenous effector proteins are additionally encoded. In addition, the vectors used have not been designed to allow easy cloning of other DNA fragments encoding the selected proteins, making this system difficult to apply widely.

Таким образом, дешевый и простой способ, позволяющий осуществлять масштабируемую, быструю, синхронизируемую, гомогенную и регулируемую доставку интересующего белка в физиологических концентрациях, был бы очень полезным для множества клеточных биологов.Thus, a cheap and simple method that allows for scalable, fast, synchronized, homogeneous and controlled delivery of a protein of interest at physiological concentrations would be very useful to many cell biologists.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Настоящее изобретение относится главным образом к рекомбинантным штаммам грамотрицательных бактерий и их применению для доставки гетерологичных белков в эукариотические клетки. Согласно настоящему изобретению предложены штаммы грамотрицательных бактерий и их применение, которое позволяет осуществлять транслокацию различных эффекторов III типа и также эффекторов IV типа, вирусных белков и, что наиболее важно, функциональных эукариотических белков. Предложены средства для флуоресцентного отслеживания доставки, релокализации в ядро и, в особенности, удаления производных бактерий (остатков бактериального происхождения) после доставки в клетку-хозяина. Это позволяет впервые осуществлять доставку практически нативных белков в эукариотическую клетку с использованием только СС3Т. Представленная система на основе СС3Т обеспечивает в результате масштабируемую, быструю, синхронизированную, гомогенную и регулируемую доставку интересующего белка. Система доставки согласно настоящему изобретению подходит для инъекции эукариотических белков живым животным и может быть применена для терапевтических целей.The present invention relates primarily to recombinant Gram-negative bacterial strains and their use in delivering heterologous proteins to eukaryotic cells. The present invention provides gram-negative bacterial strains and uses thereof that allow for the translocation of various type III and also type IV effectors, viral proteins and, most importantly, functional eukaryotic proteins. Means are provided for fluorescent tracking of delivery, relocalization to the nucleus and, in particular, removal of bacterial derivatives (remnants of bacterial origin) after delivery to the host cell. This allows for the first time the delivery of practically native proteins into a eukaryotic cell using only CC3T. The presented CC3T-based system results in scalable, fast, synchronized, homogeneous and controlled delivery of the protein of interest. The delivery system of the present invention is suitable for injecting eukaryotic proteins into live animals and can be used for therapeutic purposes.

В первом аспекте настоящее изобретение относится к рекомбинантному штамму грамотрицатель- 1 041646 ных бактерий, выбранному из группы, состоящей из родов бактерий Yersinia, Escherichia, Salmonella иIn a first aspect, the present invention relates to a recombinant gram-negative bacterial strain selected from the group consisting of the bacterial genera Yersinia, Escherichia, Salmonella and

Pseudomonas, при этом указанный штамм грамотрицательных бактерий трансформирован вектором, который включает в направлении от 5'-конца к 3'-концу промотор;Pseudomonas, while the specified strain of gram-negative bacteria transformed with a vector that includes in the direction from the 5' end to the 3' end of the promoter;

первую последовательность ДНК, кодирующую сигнал доставки, происходящий из эффекторного белка СС3Т бактерий, функционально связанную с указанным промотором; и вторую последовательность ДНК, кодирующую гетерологичный белок, слитую по той же рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК, при этом гетерологичный белок выбран из группы, состоящей из белков, участвующих в апоптозе или регуляции апоптоза.a first DNA sequence encoding a delivery signal derived from a bacterial CC3T effector protein operably linked to said promoter; and a second DNA sequence encoding a heterologous protein fused in-frame to the 3' end of said first DNA sequence, the heterologous protein being selected from the group consisting of proteins involved in apoptosis or apoptosis regulation.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к рекомбинантному штамму грамотрицательных бактерий, трансформированному вектором, который включает в направлении от 5'-конца к 3'-концу промотор;In a further aspect, the present invention relates to a recombinant Gram-negative bacterial strain transformed with a vector that includes a 5' to 3' promoter;

первую последовательность ДНК, кодирующую сигнал доставки из эффекторного белка СС3Т бактерий, функционально связанную с указанным промотором;a first DNA sequence encoding a delivery signal from a bacterial CC3T effector protein operably linked to said promoter;

вторую последовательность ДНК, кодирующую гетерологичный белок, слитую по той же рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК; и третью последовательность ДНК, кодирующую сайт расщепления протеазой, при этом третья последовательность ДНК расположена между 3'-концом указанной первой последовательности ДНК и 5'концом указанной второй последовательности ДНК.a second DNA sequence encoding a heterologous protein fused in the same reading frame to the 3' end of said first DNA sequence; and a third DNA sequence encoding a protease cleavage site, wherein the third DNA sequence is located between the 3'end of said first DNA sequence and the 5'end of said second DNA sequence.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к рекомбинантному штамму грамотрицательных бактерий, при этом рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм бактерий Yersinia, и при этом указный штамм Yersinia представляет собой дикий тип или штамм, дефицитный по выработке по меньшей мере одного эффекторного белка СС3Т, и данный штамм трансформирован вектором, который включает в направлении от 5'-конца к 3'-концу промотор;In a further aspect, the present invention relates to a recombinant gram-negative bacterial strain, wherein the recombinant gram-negative bacterial strain is a Yersinia bacterial strain, and wherein said Yersinia strain is wild-type or deficient in the production of at least one CC3T effector protein, and the strain is transformed with a vector that includes a promoter in the direction from the 5' end to the 3' end;

первую последовательность ДНК, кодирующую сигнал доставки от эффекторного белка системы СЗТ бактерий, при этом сигнал доставки из эффекторного белка СС3Т бактерий включает 138 Nконцевых аминокислот эффекторного белка YopE Y. enterocolitica, функционально связанную с указанным промотором; и вторую последовательность ДНК, кодирующую гетерологичный белок, слитую по той же рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК.a first DNA sequence encoding a delivery signal from an effector protein of the bacterial C3T system, wherein the delivery signal from the bacterial CC3T effector protein comprises the 138 N-terminal amino acids of the YopE effector protein of Y. enterocolitica operably linked to said promoter; and a second DNA sequence encoding a heterologous protein fused in the same reading frame to the 3' end of said first DNA sequence.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к рекомбинантному штамму грамотрицательных бактерий, при этом рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм бактерий Salmonella, и при этом указный штамм Salmonella представляет собой дикий тип или штамм, дефицитный по выработке по меньшей мере одного эффекторного белка СС3Т, и данный штамм трансформируют вектором, который включает в направлении от 5'-конца к 3'-концу промотор;In a further aspect, the present invention relates to a recombinant gram-negative bacterial strain, wherein the recombinant gram-negative bacterial strain is a Salmonella bacterial strain, and wherein said Salmonella strain is wild-type or deficient in the production of at least one CC3T effector protein, and the strain is transformed with a vector that includes a promoter in the 5' to 3' direction;

первую последовательность ДНК, кодирующую сигнал доставки из эффекторного белка СС3Т бактерий, при этом сигнал доставки из эффекторного белка СС3Т бактерий включает эффекторный белок SteA S. enterica или 81 или 105 N-концевых аминокислот эффекторного белка SopE S. enterica, функционально связанную с указанным промотором; и вторую последовательность ДНК, кодирующую гетерологичный белок, слитую в рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК.a first DNA sequence encoding a delivery signal from a bacterial CC3T effector protein, wherein the delivery signal from a bacterial CC3T effector protein comprises a S. enterica SteA effector protein or 81 or 105 N-terminal amino acids of a S. enterica SopE effector protein operably linked to said promoter; and a second DNA sequence encoding a heterologous protein fused in frame to the 3' end of said first DNA sequence.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к вектору, который включает в направлении от 5'-конца к 3'-концу промотор;In an additional aspect, the present invention relates to a vector that includes in the direction from the 5'end to the 3'end of the promoter;

первую последовательность ДНК, кодирующую сигнал доставки из эффекторного белка СС3Т бактерий, функционально связанную с указанным промотором;a first DNA sequence encoding a delivery signal from a bacterial CC3T effector protein operably linked to said promoter;

вторую последовательность ДНК, кодирующую гетерологичный белок, слитую в рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК; и третью последовательность ДНК, кодирующую сайт расщепления протеазой, при этом третья последовательность ДНК расположена между 3'-концом указанной первой последовательности ДНК и 5'концом указанной второй последовательности ДНК.a second DNA sequence encoding a heterologous protein fused in frame to the 3' end of said first DNA sequence; and a third DNA sequence encoding a protease cleavage site, wherein the third DNA sequence is located between the 3'end of said first DNA sequence and the 5'end of said second DNA sequence.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу осуществления доставки гетерологичного белка внутрь эукариотической клетки, включающий следующие этапы:The present invention further relates to a method for delivering a heterologous protein to the interior of a eukaryotic cell, comprising the following steps:

i) культивирование штамма грамотрицательных бактерий; и ii) приведение в контакт эукариотической клетки с штаммом грамотрицательных бактерий этапа i), при этом слитый белок, который включает сигнал доставки из эффекторного белка системы СЗТ и гетерологичный белок, экспрессируется штаммом грамотрицательных бактерий и происходит его транслокация внутрь эукариотической клетки.i) culturing a strain of gram-negative bacteria; and ii) bringing the eukaryotic cell into contact with the gram-negative bacterial strain of step i), wherein the fusion protein, which includes the delivery signal from the effector protein of the C3 system and the heterologous protein, is expressed by the gram-negative bacterial strain and translocated into the eukaryotic cell.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу осуществления доставки гетерологич- 2 041646 ного белка внутрь эукариотической клетки, включающему следующие этапы:The present invention further relates to a method for delivering a heterologous protein into a eukaryotic cell, comprising the following steps:

i) культивирование штамма грамотрицательных бактерий;i) culturing a strain of gram-negative bacteria;

ii) приведение в контакт эукариотической клетки с штаммом грамотрицательных бактерий этапа i), при этом слитый белок, который включает сигнал доставки из эффекторного белка системы СЗТ и гетерологичный белок, экспрессируется штаммом грамотрицательных бактерий и происходит его транслокация внутрь эукариотической клетки; и iii) расщепление слитого белка, так что происходит отщепление гетерологичного белка от сигнала доставки от эффекторного белка системы С3Т.ii) bringing the eukaryotic cell into contact with the gram-negative bacterial strain of step i), wherein the fusion protein, which includes the delivery signal from the effector protein of the C3T system and the heterologous protein, is expressed by the gram-negative bacterial strain and translocated into the eukaryotic cell; and iii) cleaving the fusion protein such that the heterologous protein is cleaved from the delivery signal from the effector protein of the C3T system.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу очистки гетерологичного белка, включающему культивирование штамма грамотрицательных бактерий, так что слитый белок, который включает сигнал доставки из эффекторного белка системы СЗТ и гетерологичный белок, экспрессируется и секретируется в супернатант культуры клеток.The present invention further relates to a method for purifying a heterologous protein, comprising culturing a gram-negative bacterial strain such that a fusion protein that includes a delivery signal from a C3 system effector protein and a heterologous protein is expressed and secreted into the cell culture supernatant.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к библиотеке штаммов грамотрицательных бактерий, при этом гетерологичный белок, кодируемый второй последовательностью ДНК экспрессионного вектора штаммов грамотрицательных бактерий, представляет собой белок человека или мыши, и при этом каждый из белков человека или мыши, экспрессируемый штаммом грамотрицательных бактерий, отличается по аминокислотной последовательности.In a further aspect, the present invention relates to a library of gram-negative bacterial strains, wherein the heterologous protein encoded by the second DNA sequence of the gram-negative bacterial strains expression vector is a human or mouse protein, and wherein each of the human or murine proteins expressed by the gram-negative bacterial strain is different by amino acid sequence.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 - характеристика осуществляемой СС3Т доставки белков. (А). Схематическое представление СС3Т-зависимой секреции белков в окружающую питательную среду (секреция in vitro) (левая сторона) или внутрь эукариотических клеток (правая сторона). I показывает систему секреции 3 типа. II указывает на белки, секретируемые в окружающую питательную среду, III - белки, транслоцированные через мембрану в цитозоль эукариотических клеток (VII). VI показывает отрезок двух мембран бактерий, в которые вставлена СС3Т, и цитозоль бактерий под ними. IV представляет собой слитый белок, присоединенный к N-концевому фрагменту YopE1_138 (V). (В). Секреция in vitro: I: дикий тип Y. enterocolitica E40, II: штамма Y. enterocolitica AHOPEMT asd или III: штамма Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBadSi_2, как выявлено посредством вестерн-блоттингом тотальных лизатов бактерий (IV) и преципитированных культуральных супернатантов (V) с использованием анти-YopE антитела.Fig. 1 - characteristics of the protein delivery carried out by CC3T. (A). Schematic representation of CC3T-dependent secretion of proteins into the surrounding nutrient medium (in vitro secretion) (left side) or into eukaryotic cells (right side). I shows the type 3 secretion system. II indicates proteins secreted into the surrounding nutrient medium, III - proteins translocated through the membrane into the cytosol of eukaryotic cells (VII). VI shows a section of two bacterial membranes into which CC3T is inserted, and the bacterial cytosol underneath. IV is a fusion protein attached to the N-terminal fragment of YopE1_ 138 (V). (IN). Secretion in vitro: I: Y. enterocolitica E40 wild type, II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd strain or III: Y. enterocolitica AHOPEMT asd strain + pBadSi_2, as revealed by Western blotting of total bacterial lysates (IV) and precipitated culture supernatants ( V) using an anti-YopE antibody.

Фиг. 2 - характеристика осуществляемой СС3Т доставки белков в эпителиальные клетки. (А). АнтиМус-иммунофлуоресцентное окрашивание, проведенное на клетках HeLa, которые инфицировали при множественности заражения (MOI) 100 в течение 1 ч штаммами I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd или II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2. (В). Количественное определение интенсивности анти-Мусиммунофлуоресцентного окрашивания антителами на (А) внутри клеток HeLa. Данные объединяли от n=20 сайтов, указанные планки погрешности представляют собой стандартное отклонение среднего значения. I: неинфицированные клетки, II: инфицирование штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd или III: инфицирование штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2. Ось у обозначает интенсивность анти-Мус-окрашивания [условные единицы], ось х обозначает время инфицирования в минутах. (С). Количественное определение интенсивности анти-Мус-иммунофлуоресцентного окрашивания внутри клеток. Клетки HeLa инфицировали в течение 1 ч штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2 при MOI, обозначенном на оси х. Данные объединяли от n=20 сайтов, указанные планки погрешности представляют собой стандартное отклонение среднего значения. Ось у обозначает интенсивность анти-Мусокрашивания [условные единицы (у.е.)].Fig. 2 - characteristics of the CC3T delivery of proteins to epithelial cells. (A). AntiMus immunofluorescent staining performed on HeLa cells that were infected at a MOI of 100 for 1 h with strains I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd or II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2. (IN). Quantitative determination of the intensity of anti-Muimmunofluorescent antibody staining on (A) inside HeLa cells. Data were pooled from n=20 sites, the indicated error bars represent the standard deviation of the mean. I: uninfected cells, II: infection with Y. enterocolitica AHOPEMT asd or III: infection with Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2. The y-axis denotes the intensity of anti-Mus staining [arbitrary units], the x-axis denotes the infection time in minutes. (WITH). Quantitative determination of the intensity of anti-Myc immunofluorescent staining inside cells. HeLa cells were infected for 1 h with Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2 at MOI indicated on the x-axis. Data were pooled from n=20 sites, the indicated error bars represent the standard deviation of the mean. The y-axis denotes the intensity of anti-muscle dyeing [conventional units (c.u.)].

Фиг. 3 - модификации доставки белков, осуществляемой на основе СС3Т, позволяют проводить локализацию в ядре слитого белка YopE1_138 (с помощью EGFP). Сигнал усиленного зеленого флуоресцентного белка (УЗФБ, EGFP) в клетках HeLa, инфицированных штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd или II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd АуорВ, несущим плазмиды III: +YopE1.138-УЗФБ или IV: +YopE1.138-УЗФБ-NLS при MOI 100. Сигнал УЗФБ показан на а, для сравнения локализации на b окрашивали ядра.Fig. 3 - Modifications of CC3T-based protein delivery allow for nuclear localization of the YopE1_ 138 fusion protein (using EGFP). Enhanced green fluorescent protein (EGFP) signal in HeLa cells infected with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd or II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd AuopB carrying plasmids III: +YopE 1 . 138 -UZFB or IV: + YopE 1 . 138 -USFB-NLS at MOI 100. The USFB signal is shown in a, nuclei were stained for localization comparison in b.

Фиг. 4 - модификации доставки белков, осуществляемой на основе СС3Т, позволяют удалять остаток YopE1_138. Клетки HeLa инфицируют двумя разными штаммами Y. enterocolitica в одно и то же время, чего достигают простым смешиванием двух суспензий бактерий. Один штамм доставляет протеазу вируса гравировки табака (TEV), слияние которой осуществили с YopE1-138, тогда как другой штамм доставляет интересующий белок, слитый с YopE1_138 с помощью линкера, содержащего двойной сайт расщепления протеазой TEV. После доставки белка внутрь эукариотической клетки протеаза TEV отщепит остаток YopE1_138 от интересующего белка. (А). Лизированные дигитонином клетки HeLa, неинфицированные (II) или после инфицирования (MOI 100) в течение 2 ч штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd и III: + pBadSi_2, IV: +YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-Flag-INK4C, V: +YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-Flag-INK4C и дополнительной обработкой в течение ночи очищенной протеазой TEV и VI: +YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-Flag-INK4C и вторым штаммом +YopE1.138-протеаза TEV, анализировали вестерн-блоттингом с анти-INK4C антителом (показано на а) на наличие YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-Flag-INK4C или его расщепленной формыFig. 4 - modifications of protein delivery based on CC3T allow the removal of the YopE1_ 138 residue. HeLa cells are infected with two different strains of Y. enterocolitica at the same time, which is achieved by simply mixing the two bacterial suspensions. One strain delivers a tobacco etch virus (TEV) protease fused to YopE 1-138 while the other strain delivers a protein of interest fused to YopE1_ 138 with a linker containing a double TEV protease cleavage site. Upon delivery of the protein into the eukaryotic cell, the TEV protease will cleave the YopE1_ 138 residue from the protein of interest. (A). Digitonin-lysed HeLa cells, uninfected (II) or after infection (MOI 100) for 2 h with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd and III: + pBadSi_2, IV: +YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-Flag- INK4C, V: +YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-Flag-INK4C and overnight treatment with purified TEV protease and VI: +YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-Flag-INK4C and second strain + YopE 1 . 138- TEV protease was analyzed by Western blotting with an anti-INK4C antibody (shown in a) for the presence of YopE1_ 138- (2 TEV protease cleavage sites)-Flag-INK4C or its cleaved form

- 3 041646- 3 041646

Flag-INK4C. В качестве контроля нанесения проводили вестерн-блоттинг с анти-актин антителом (показано на b). В одном случае (V) лизированные клетки инкубировали в течение ночи с очищенной протеазой TEV. (В). Нормализированное по актину количественное определение интенсивности антиINK4С-окрашивания (показано как [у.е.] на оси у) на (А) по размеру полноразмерного YopE1-138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-Flag-INK4C, где образец IV принят за 100%. I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd и IV: +YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-Flag-INK4C, V: +YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-Flag-INK4C и дополнительная обработка в течение ночи очищенной протеазой TEV и VI: +YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-Flag-INK4C и вторым штаммом + YopE1_138протеаза TEV. Данные объединяли от n=2 независимых экспериментов, указанные планки погрешности представляют собой стандартное отклонение среднего значения. (С). Лизированные дигитонином клетки HeLa неинфицированные (II) или после инфицирования (MOI 100) в течение 2 ч штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd и III: + pBadSi_2, IV: + YopE1-138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-ET1-Myc, V: + YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-ET1-Myc и дополнительная в течение ночи обработка очищенной протеазой TEV и VI: + YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-ET1-Myc и вторым штаммом + YopE1.138-протеаза TEV, анализировали вестерн-блоттингом с анти-Мус-антителом (показано на а) на наличие YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-ET1-Myc или его расщепленной формы ЕТ1-Мус. В качестве контроля нанесения осуществляли вестерн-блоттинг с анти-актин антителом (показано на b). В одном случае (V) лизированные клетки инкубировали в течение ночи с очищенной протеазой TEV.Flag-INK4C. Western blotting with anti-actin antibody was performed as a loading control (shown in b). In one case (V), lysed cells were incubated overnight with purified TEV protease. (IN). Actin-normalized quantification of the intensity of anti-INK4C staining (shown as [a.u.] on the y-axis) on (A) by the size of full-length YopE 1 - 138 - (2 TEV protease cleavage sites)-Flag-INK4C, where sample IV is taken for 100%. I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd and IV: +YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-Flag-INK4C, V: +YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-Flag-INK4C and additional overnight treatment of purified TEV protease and VI: +YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-Flag-INK4C and the second strain + YopE1_ 138 TEV protease. Data were pooled from n=2 independent experiments, the indicated error bars represent the standard deviation of the mean. (WITH). Digitonin-lysed HeLa cells uninfected (II) or after infection (MOI 100) for 2 h with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd and III: + pBadSi_2, IV: + YopE 1 - 138 - (2 TEV protease cleavage sites) -ET1 -Myc, V: + YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-ET1-Myc and overnight treatment with purified TEV protease and VI: + YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-ET1-Myc and second strain + YopE 1 . 138- TEV protease was analyzed by Western blotting with an anti-Myc antibody (shown in a) for the presence of YopE1_ 138- (2 TEV protease cleavage sites)-ET1-Myc or its cleaved form, ET1-Myc. As a loading control, a Western blot was performed with an anti-actin antibody (shown in b). In one case (V), lysed cells were incubated overnight with purified TEV protease.

Фиг. 5 - доставка эффекторных белков бактерий внутрь эукариотических клеток. (А). Клетки HeLa инфицировали штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd, несущим II: pBad_Si2 или III: YopE1_138-SopE, при MOI 100 в течение времени, указанного вверху над изображениями (2, 10 или 60 мин). После фиксации у клеток окрашивали актиновый цитоскелет. (В). Клетки HeLa оставляли неинфицированными (II) или инфицировали штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd, несущим III: YopE1_138-SopE-Myc, и в некоторых случаях коинфицировали IV: YopE1_138-SptP при MOI, указанной ниже штамма (MOI 50; MOI 50:MOI 50 или MOI 50:MOI 100) в течение 1 ч. После фиксации у клеток окрашивали актиновый цитоскелет (показано на а) и отслеживали наличие слитого белка YopE1_138-SopE-Myc посредством окрашивания анти-Мус-антителом (показано на b).Fig. 5 - delivery of bacterial effector proteins into eukaryotic cells. (A). HeLa cells were infected with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd carrying II: pBad_Si2 or III: YopE1_ 138 -SopE at MOI 100 for the time indicated at the top of the images (2, 10, or 60 min). After fixation, the actin cytoskeleton was stained in the cells. (IN). HeLa cells were left uninfected (II) or infected with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd carrying III: YopE1_ 138 -SopE-Myc and in some cases co-infected with IV: YopE1_ 138 -SptP at the MOI of the strain below (MOI 50; MOI 50:MOI 50 or MOI 50:MOI 100) for 1 h. After fixation, the cells were stained with the actin cytoskeleton (shown in a) and monitored for the presence of the YopE1_ 138- SopE-Myc fusion protein by anti-Myc antibody staining (shown in b ).

Фиг. 6 - доставка эффекторных белков бактерий внутрь эукариотических клеток. (А). Анализ фосфо-р38 (а), общего белка р38 (b) и актина (с) с помощью вестерн-блоттинга, проводимый на клетках HeLa, которые оставляли необработанными (II) или инфицировали в течение 75 мин при MOI 100 штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd, несущим III: pBad_Si2 или IV: YopE1_138-OspF. Клетки стимулировали фактором некроза опухолей альфа (ФНО-α, TNFa), в течение последних 30 мин инфицирования, как указано (+ обозначает добавление ФНО-α, - обозначает отсутствие обработки ФНО-α). (В). Анализ фосфо-Akt Т308 (а), и S473 (b), и актина (с) с помощью вестерн-блоттинга, проведенного на клетках HeLa, которые оставляли неинфицированными (II) или инфицировали в течение 22,5 или 45 мин (указано внизу под блотами) при MOI 100 штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd, несущим III: pBad_Si2, IV: YopE1_138-SopE или V: YopE1_138-SopB. (С). Уровни цАМФ (в фмоль/лунка, показаны на оси у) в клетках HeLa, которые оставляли необработанными (I) или инфицировали в течение 2,5 ч при MOI 100 штаммом V: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1_138-BepA, VI: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1_138-BepAE305_end, VII: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1.138-BepGBid или VIII: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2. Холерный токсин (XT) добавляли на 1 ч в качестве положительного контроля к образцам II (1 мкг/мл), III (25 мкг/мл) или IV (50 мкг/мл). Данные объединяли от n=3 независимых экспериментов, указанные планки погрешности представляют собой стандартное отклонение среднего значения. Статистический анализ выполняли с использованием двустороннего непарного t-критерия Стьюдента (нз обозначает незначительное изменение, ** обозначает р-значение <0,01, *** обозначает рзначение <0,001).Fig. 6 - delivery of bacterial effector proteins into eukaryotic cells. (A). Western blot analysis of phospho-p38 (a), p38 total protein (b), and actin (c) on HeLa cells left untreated (II) or infected for 75 min at MOI 100 with strain I:Y. enterocolitica AHOPEMT asd carrying III: pBad_Si2 or IV: YopE1_ 138 -OspF. Cells were stimulated with tumor necrosis factor alpha (TNF-α, TNFa) during the last 30 min of infection as indicated (+ denotes addition of TNF-α, − denotes no TNF-α treatment). (IN). Analysis of phospho-Akt T308 (a), and S473 (b), and actin (c) by Western blotting performed on HeLa cells that were left uninfected (II) or infected for 22.5 or 45 min (indicated below under blots) at MOI 100 with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd carrying III: pBad_Si2, IV: YopE1_ 138 -SopE or V: YopE1_ 138 -SopB. (WITH). cAMP levels (in fmol/well, shown on y-axis) in HeLa cells left untreated (I) or infected for 2.5 h at MOI 100 with strain V: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1_ 138 -BepA, VI: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE 1 _ 138 -BepA E305 _ end , VII: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1. 138 -BepGBid or VIII: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2. Cholera toxin (XT) was added for 1 hour as a positive control to samples II (1 μg/ml), III (25 μg/ml) or IV (50 μg/ml). Data were pooled from n=3 independent experiments, the indicated error bars represent the standard deviation of the mean. Statistical analysis was performed using a two-tailed unpaired Student's t-test (n.s. denotes non-significant change, ** denotes p-value <0.01, *** denotes p-value <0.001).

Фиг. 7 - доставка белка tBid человека внутрь эукариотических клеток индуцирует масштабный апоптоз. (А). Анализ субъединицы р17 расщепленной каспазы 3 (а) и актина (b) с помощью вестернблоттинга, проведенного на клетках HeLa, которые оставляли необработанными (II) или инфицировали в течение 60 мин при MOI 100 штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd, несущим III: pBad_Si2, IV: YopE1_138-Bid или V: YopE1.138-t-Bid. В некоторых случаях клетки обрабатывали VI: 0,5 мкМ стауроспорина или VII: 1 мкМ стауроспорина. (В). Лизированные дигитонином клетки HeLa, оставленные необработанными (II), или после инфицирования в течение 1 ч при MOI 100 штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd, несущим III: pBad_Si2, IV: YopE1_138-Bid или V: YopE1_138-t-Bid, анализировали вестернблоттингом с анти-Bid антителом (а), что позволяет сравнить уровни эндогенного Bid (отмечены Z) с уровнями транслоцированного YopE1_138-Bid (отмечены X) или YopE1_138-tBid (отмечены Y). В качестве контроля нанесения выполняли вестерн-блоттинг с анти-актин антителом (показано на b). В некоторых случаях клетки обрабатывали VI: 0,5 мкМ стауроспорина или VII: 1 мкМ стауроспорина. (С). Клетки HeLa оставляли необработанными (I) или инфицировали при MOI 100 в течение 1 ч штаммом II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2, III: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1_138-Bid, IV: Y. en- 4 041646 terocolitica AHOPEMT asd + YopE1-138-tBid. В некоторых случаях клетки обрабатывали V: 0,5 мкМ стауроспорина или VI: 1 мкМ стауроспорина. После фиксирования у клеток окрашивали актиновый цитоскелет (серый цвет).Fig. 7 - delivery of the human tBid protein into eukaryotic cells induces large-scale apoptosis. (A). Analysis of the p17 subunit of cleaved caspase 3 (a) and actin (b) by Western blotting performed on HeLa cells left untreated (II) or infected for 60 min at MOI 100 with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd bearing III: pBad_Si2, IV: YopE1_ 138 -Bid or V: YopE1. 138 -t-Bid. In some cases, cells were treated with VI: 0.5 μM staurosporine or VII: 1 μM staurosporine. (IN). Digitonin-lysed HeLa cells left untreated (II) or after infection for 1 h at MOI 100 with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd bearing III: pBad_Si2, IV: YopE1_ 138 -Bid or V: YopE1_ 138 -t-Bid , were analyzed by Western blotting with anti-Bid antibody (a), which allows comparison of the levels of endogenous Bid (marked Z) with the levels of translocated YopE 1_ 138 -Bid (marked X) or YopE1_ 138 -tBid (marked Y). Western blotting with anti-actin antibody was performed as a loading control (shown in b). In some cases, cells were treated with VI: 0.5 μM staurosporine or VII: 1 μM staurosporine. (WITH). HeLa cells were left untreated (I) or infected at MOI 100 for 1 h with strain II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2, III: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE 1 _ 138 -Bid, IV: Y. en- 4 041646 terocolitica AHOPEMT asd + YopE 1 - 138 -tBid. In some cases, cells were treated with V: 0.5 μM staurosporine or VI: 1 μM staurosporine. After fixation, the cells were stained with the actin cytoskeleton (gray).

Фиг. 8 - СС3Т-зависимая доставка белка BIM данио индуцирует апоптоз в эмбрионах данио. (А). Эмбрионы данио спустя 2 дня после оплодотворения инфицировали экспрессирующим УЗФБ контрольным штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si1 (I) или транслоцирующим zBIM штаммом (II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1-138-zBIM) посредством инъекции приблизительно 400 бактерий внутрь области заднего мозга. Спустя 5,5 ч эмбрионы фиксировали, проводили окрашивание активированной каспазы 3 (расщепленная каспаза 3, субъединица р17; показано на с) и анализировали на наличие бактерий (сигнал УЗФБ, показано на b). Показана максимальная интенсивность проекций по оси z для флуоресцентных изображений. Светлопольная проекция по оси z показана на а. (В). Автоматизированный анализ изображений по максимуму интенсивности проекций по оси z зарегистрированных изображений z-стеков из (А). Вкратце, бактерии обнаруживали через канал зеленого флуоресцентного белка (GFP-канал). Около каждой области пятна бактерий создавали окружность с радиусом 10 пикселей. Перекрывающиеся участки разделяли поровну среди контактирующих членов. В этих областях, плотно окружающих бактерии, измеряли интенсивность окрашивания субъединицы р17 каспазы 3 и откладывали ее на ось у (как [у.е.]). Статистический анализ проводили с использованием критерия МаннаУитни (*** обозначает р-значение <0,001). Данные объединяли от n=14 в случае контрольного штамма Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si1 (I) или от n=19 в случае животных, инфицированных II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1-138-zBIM, планки погрешности представляют собой стандартное отклонение среднего значения.Fig. 8 - CC3T-dependent delivery of BIM protein to zebrafish induces apoptosis in zebrafish embryos. (A). Zebrafish embryos 2 days after fertilization were infected with a USFB-expressing control strain of Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si1 (I) or a translocating zBIM strain (II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE 1-138 -zBIM) by injecting approximately 400 bacteria into the posterior region. brain. After 5.5 hours, the embryos were fixed, stained with activated caspase 3 (cleaved caspase 3, p17 subunit; shown in c) and analyzed for the presence of bacteria (UFP signal, shown in b). The maximum intensity of projections along the z-axis for fluorescent images is shown. The bright-field projection along the z-axis is shown in a. (IN). Automated image analysis by the maximum intensity of projections along the z-axis of the registered images of z-stacks from (A). Briefly, bacteria were detected through the green fluorescent protein (GFP) channel. A circle with a radius of 10 pixels was created around each area of the bacteria spot. The overlapping areas were divided equally among the contacting members. In these areas, densely surrounding the bacteria, the staining intensity of the p17 subunit of caspase 3 was measured and plotted on the y-axis (as [c.u.]). Statistical analysis was performed using the Mann-Whitney test (*** denotes p-value <0.001). Data were pooled from n=14 for control Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si1 (I) or from n=19 for animals infected with II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE 1-138 -zBIM, error bars are standard deviation of the mean.

Фиг. 9 - tBiD-зависимый фосфопротеом. Клетки HeLa инфицировали в течение 30 мин штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1-138-t-Bid при MOI 100 и в качестве контроля инфицировали штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2. (A). Графическое представление фосфопротеомы tBID. Белки, содержащие фосфопептиды, которые в значительной степени регулировались tBid-зависимым способом (серый цвет) (q-значение <0,01), а также связанные с апоптозом известные белки (темно-серый цвет), представлены согласно данным базы STRING в виде сети известных и предполагаемых белокбелковых взаимодействий (высокая достоверность, значение 0,7). Представлены только белки по меньшей мере с одной связью в STRING. (В). Конфокальные изображения клеток HeLa, инфицированных либо штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2 (I), либо штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1-138-t-Bid (II), демонстрируют индукцию апоптотического фенотипа в результате доставки tBid. У клеток окрашивали ядра красителем Хехст (а), F-актин красителем фаллоидином (b), тубулин антителами против тубулина (с) и митохондрии митотрекером (d). Масштабная шакала соответствует 40 мкм.Fig. 9 - tBiD-dependent phosphoproteome. HeLa cells were infected for 30 min with Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE 1 - 138 -t-Bid at MOI 100 and infected with Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2 as a control. (A). Graphical representation of the tBID phosphoproteome. Proteins containing phosphopeptides that are highly regulated in a tBid-dependent manner (grey) (q-value <0.01) and apoptosis-associated known proteins (dark grey) are presented as a network according to STRING. known and suspected protein–protein interactions (high confidence, value 0.7). Only proteins with at least one bond in STRING are shown. (IN). Confocal images of HeLa cells infected with either Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2 (I) or Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE 1 - 138 -t-Bid (II) show the induction of an apoptotic phenotype as a result of tBid delivery. Cells were stained with nuclei with Hoechst stain (a), F-actin with phalloidin stain (b), tubulin with antibodies against tubulin (c), and mitochondria with mitotracker (d). The scale scale corresponds to 40 µm.

Фиг. 10 - описание доставки, осуществляемой на основе инструментов секреции III типа. (А). Карты векторов клонирующих плазмид pBad_Si1 и pBad_Si2, применяемых для получения конструкций, слитых с YopE1-138. Шаперон SycE и YopE1.138-гибрид находятся под контролем нативного промотора Y. enterocolitica. Две плазмиды различаются только по наличию индуцируемого арабинозой УЗФБ, присутствующего на плазмиде pBad_Si1. (В). Сайт множественного клонирования идет сразу за фрагментом YopE1-138 на плазмидах pBad_Si1 и pBad_Si2.Fig. 10 is a description of delivery based on type III secretion instruments. (A). Vector maps of the cloning plasmids pBad_Si1 and pBad_Si2 used to generate constructs fused to YopE 1-138 . Chaperone SycE and YopE 1 . The 138 -hybrid is under the control of the native Y. enterocolitica promoter. The two plasmids differ only in the presence of arabinose-induced UZFB present on the pBad_Si1 plasmid. (IN). The multiple cloning site immediately follows the YopE 1-138 fragment on plasmids pBad_Si1 and pBad_Si2.

Фиг. 11 - характеристика осуществляемой СС3Т доставки белка в различные линии клеток. АнтиМус-иммунофлуоресцентное окрашивание, проведенное на фибробластах Swiss 3T3 (а), клетках Jurkat (b) и клетках HUVEC (с), которые оставили необработанными (II) или инфицировали штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2 (I) при MOI, указанной сверху над изображениями (MOI 25, 50, 100, 200 и 400 для клеток HUVEC), в течение 1 ч.Fig. 11 is a characterization of protein delivery by CC3T to various cell lines. AntiMus immunofluorescent staining performed on Swiss 3T3 fibroblasts (a), Jurkat cells (b), and HUVEC cells (c) left untreated (II) or infected with Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2 (I) at the MOI indicated above over images (MOI 25, 50, 100, 200 and 400 for HUVEC cells), for 1 h.

Фиг. 12 - зависимость системы СЗТ от доставки эффекторных белков бактерий внутрь эукариотической клетки. Лизированные дигитонином клетки HeLa после инфицирования при MOI 100 в течение времени, указанного вверху над блотами (0, 5, 15, 10, 60 и 120 мин), штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd AyopB + YopE1-138-SopE-Myc (I) или Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1-138-SopE-Myc (II) анализировали вестерн-блоттингом с анти-Мус-антителом. Размер, соответствующий YopE1-138-SopE-Myc, обозначен а, тогда как размер эндогенного белка с-Мус обозначен b.Fig. 12 - dependence of the C3T system on the delivery of bacterial effector proteins into the eukaryotic cell. Digitonin-lysed HeLa cells after infection at MOI 100 for the time indicated above the blots (0, 5, 15, 10, 60, and 120 min) with Y. enterocolitica AHOPEMT asd AyopB + YopE 1 - 138 -SopE-Myc (I ) or Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE 1 - 138 -SopE-Myc (II) were analyzed by Western blotting with anti-Myc antibody. The size corresponding to YopE 1 - 138 -SopE-Myc is indicated as a, while the size of the endogenous c-Myc protein is indicated as b.

Фиг. 13 и 14 - СС3Т-зависимая секреция различных других белков в культуральный супернатант. Эксперимент по секреции in vitro со штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1-138, слитого с белком, как указано. Содержание белка в тотальных лизатах бактерий (А) и в преципитированных культуральных супернатантах (В) анализировали вестерн-блоттингом с использованием анти-YopE антитела. Написанные числа обозначают молекулярную массу в кДа на соответствующей высоте.Fig. 13 and 14 - CC3T-dependent secretion of various other proteins into the culture supernatant. In vitro secretion experiment with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE 1-138 fused to protein as indicated. The protein content of total bacterial lysates (A) and precipitated culture supernatants (B) was analyzed by Western blotting using an anti-YopE antibody. The numbers written indicate the molecular weight in kDa at the corresponding height.

Фиг. 15А до 15М - штаммы Y. enterocolitica и S. enterica, использованные в данном исследовании. Перечень штаммов Y. enterocolitica и S. enterica, использованных в данном исследовании, предоставляющий информацию о фоновых штаммах, плазмидах и белках для ССЗТ-зависимой доставки, закодированных на соответствующих плазмидах. Дополнительно предоставлена информация об олигонуклеотидах, использованных для конструирования соответствующей плазмиды, плазмиде-основе и устойчиво- 5 041646 стям к антибиотикам.Fig. 15A to 15M - Y. enterocolitica and S. enterica strains used in this study. List of Y. enterocolitica and S. enterica strains used in this study, providing information on background strains, plasmids, and CVD-dependent delivery proteins encoded on the respective plasmids. Additionally, information is provided on the oligonucleotides used to construct the corresponding plasmid, the host plasmid, and antibiotic resistance.

Фиг. 16 - доставка белка мыши tBid, ВНЗ-части белка мыши Bid и ВНЗ-части белка мыши Вах в клетки B16F10 индуцирует масштабный апопотоз. Клетки B16F10, неинфицированные (I) или после инфекции (MOI 50) в течение 2,5 ч штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd и II: + pBadSi_2, III: +YopE1.138-кодон-оптимизированный для Y. enterocolitica tBid мыши, IV: + YopE1.138-(кодоноптимшированный для Y. enterocolitica Bid мыши, ВН3-часть) или V: + YopE1_138- (кодоноптимизированная для Y. enterocolitica Bax мыши, ВН3-часть). После фиксирования у клеток окрашивали актиновый цитоскелет и ядра (оба серым цветом).Fig. 16 - Delivery of the mouse tBid protein, the BH3 portion of the mouse Bid protein, and the BH3 portion of the mouse Bax protein to B16F10 cells induces extensive apoptosis. B16F10 cells uninfected (I) or after infection (MOI 50) for 2.5 h with Y. enterocolitica AHOPEMT asd and II: + pBadSi_2, III: +YopE 1 . 138 -codon-optimized for Y. enterocolitica tBid mouse, IV: + YopE 1 . 138 - (codon-optimized for mouse Y. enterocolitica Bid, BH3-part) or V: + YopE1_ 138 - (codon-optimized for Y. enterocolitica Bax mouse, BH3-part). After fixation, the cells were stained for the actin cytoskeleton and nuclei (both gray).

Фиг. 17 - доставка белка мыши tBid, ВН3-части белка мыши Bid и ВН3-части белка мыши Вах в клетки D2A1 индуцирует масштабный апоптоз. Клетки D2A1, неинфицированные (I) или после инфекции (MOI 50) в течение 2,5 ч штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd и II: + pBadSi_2, III: + YopE1.138кодон-оптимизированный для Y. enterocolitica tBid мыши, IV: + YopE1.138-(кодон-оптимизированный для Y. enterocolitica Bid мыши, ВН3-часть) или V: + YopE1.138-(кодон-оптимизированный для Y. enterocolitica Bax мыши, ВН3-часть). После фиксирования у клеток окрашивали актиновый цитоскелет и ядра (оба серым цветом).Fig. 17 - Delivery of the mouse tBid protein, the BH3 portion of the mouse Bid protein, and the BH3 portion of the mouse Bax protein into D2A1 cells induces extensive apoptosis. D2A1 cells uninfected (I) or after infection (MOI 50) for 2.5 h with Y. enterocolitica AHOPEMT asd and II: + pBadSi_2, III: + YopE 1 . 138 codon-optimized for Y. enterocolitica tBid mouse, IV: + YopE 1 . 138 -(codon-optimized for mouse Y. enterocolitica Bid, BH3 part) or V: + YopE 1 . 138 - (codon-optimized for mouse Y. enterocolitica Bax, BH3-part). After fixation, the cells were stained for the actin cytoskeleton and nuclei (both gray).

Фиг. 18 - доставка белка мыши tBid, ВН3-части белка мыши Bid и ВН3-части белка мыши Вах в клетки HeLa индуцирует масштабный апоптоз. Клетки HeLa, неинфицированные (I) или после инфекции (MOI 50) в течение 2,5 ч штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd и II: + pBadSi_2, III: + YopE1.138-кодоноптимизированный для Y. enterocolitica tBid мыши, IV: + YopE1.138-(кодон-оптимизированный для Y. enterocolitica Bid мыши, ВН3-часть) или V: + YopE1.138.(кодон-оптимизированный для Y. enterocolitica Bax мыши, ВН3-часть). После фиксирования у клеток окрашивали актиновый цитоскелет и ядра (оба серым цветом).Fig. 18 - Delivery of the mouse tBid protein, the BH3 portion of the mouse Bid protein, and the BH3 portion of the mouse Bax protein into HeLa cells induces extensive apoptosis. HeLa cells uninfected (I) or after infection (MOI 50) for 2.5 h with Y. enterocolitica AHOPEMT asd and II: + pBadSi_2, III: + YopE 1 . 138 -codon optimized for mouse Y. enterocolitica tBid, IV: + YopE 1 . 138 -(codon-optimized for mouse Y. enterocolitica Bid, BH3 part) or V: + YopE 1 . 138 (codon-optimized for mouse Y. enterocolitica Bax, BH3 part). After fixation, the cells were stained for the actin cytoskeleton and nuclei (both gray).

Фиг. 19 - доставка белка мыши tBid, ВН3-части белка мыши Bid и ВН3-части белка мыши Вах в клетки 4Т1 индуцирует масштабный апоптоз. Клетки 4Т1, неинфицированные (I) или после инфекции (MOI 50) в течение 2,5 ч штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd и II: + pBadSi_2, III: + YopE1.138-кодоноптимизированный для Y. enterocolitica tBid мыши, IV: + YopE1.138-(кодон-оптимизированный для Y. enterocolitica Bid мыши, ВН3-часть) или V: + YopE1.138-(кодон-оптимизированный для Y. enterocolitica Bax мыши, ВН3-часть). После фиксирования у клеток окрашивали актиновый цитоскелет и ядра (оба серым цветом).Fig. 19 - Delivery of the mouse tBid protein, the BH3 portion of the mouse Bid protein, and the BH3 portion of the mouse Bax protein into 4T1 cells induces extensive apoptosis. 4T1 cells uninfected (I) or after infection (MOI 50) for 2.5 h with Y. enterocolitica AHOPEMT asd and II: + pBadSi_2, III: + YopE 1 . 138 -codon optimized for mouse Y. enterocolitica tBid, IV: + YopE 1 . 138 -(codon-optimized for mouse Y. enterocolitica Bid, BH3 part) or V: + YopE 1 . 138 - (codon-optimized for mouse Y. enterocolitica Bax, BH3-part). After fixation, the cells were stained for the actin cytoskeleton and nuclei (both gray).

Фиг. 20 - доставка tBid мыши бактериями S. enterica, выращенными в условиях, индуцирующих SPI-1 системы С3Т, внутрь эукариотических клеток индуцирует апоптоз. Анализ субъединицы р17 расщепленной каспазы 3 с помощью вестерн-блоттинга, проведенного на клетках HeLa, которые оставляли необработанными (I) или инфицировали в течение 4 ч при MOI 100 штаммом III: S. enterica aroA, несущим IV: SteA1_20-t-Bid, V: SteAFL-Bid, VI: SopE1_81-t-Bid или VII: SopE1_105-t-Bid. Для этого эксперимента все штаммы S. enterica aroA выращивали в условиях, индуцирующих SPI-1 системы С3Т. В некоторых случаях клетки обрабатывали II: 1 мкМ стауроспорина. Написанные числа обозначают молекулярную массу в кДа на соответствующей высоте.Fig. 20 - Delivery of tBid mice by S. enterica bacteria grown under conditions that induce SPI-1 of the C3T system into eukaryotic cells induces apoptosis. Analysis of the p17 subunit of cleaved caspase 3 by Western blotting performed on HeLa cells left untreated (I) or infected for 4 h at MOI 100 with strain III: S. enterica aroA carrying IV: SteA 1 _ 20 -t- Bid, V: SteA FL -Bid, VI: SopE 1 _ 81 -t-Bid or VII: SopE 1 _ 105 -t-Bid. For this experiment, all strains of S. enterica aroA were grown under conditions that induce SPI-1 of the C3T system. In some cases, cells were treated with II: 1 μM staurosporine. The numbers written indicate the molecular weight in kDa at the corresponding height.

Фиг. 21 - доставка белка мыши tBid бактериями S. enterica, выращенными в условиях, индуцирующих SPI-2 системы С3Т, внутрь эукариотических клеток индуцирует апопотоз. Анализ субъединицы р17 расщепленной каспазы 3 с помощью вестерн-блоттинга, проведенного на клетках HeLa, которые оставляли необработанными (I) или инфицировали в течение 4 ч при MOI 100 штаммом III: S. enterica aroA, несущим IV: SteA1_20-t-Bid, V: SteAFL-Bid, VI: SopE1_81-t-Bid или VII: SopE1_105-t-Bid. Для этого эксперимента все штаммы S. enterica aroA выращивали в условиях, индуцирующих SPI-2 системы С3Т. В некоторых случаях клетки обрабатывали II: 1 мкМ стауроспорина. Написанные числа обозначают молекулярную массу в кДа на соответствующей высоте.Fig. 21 - Delivery of mouse tBid protein by S. enterica bacteria grown under conditions that induce SPI-2 of the C3T system into eukaryotic cells induces apoptosis. Analysis of the p17 subunit of cleaved caspase 3 by Western blotting performed on HeLa cells left untreated (I) or infected for 4 h at MOI 100 with strain III: S. enterica aroA carrying IV: SteA 1 _ 20 -t- Bid, V: SteAFL-Bid, VI: SopE 1 _ 81 -t-Bid or VII: SopE 1 _ 105 -t-Bid. For this experiment, all S. enterica aroA strains were grown under conditions that induce SPI-2 of the C3T system. In some cases, cells were treated with II: 1 μM staurosporine. The numbers written indicate the molecular weight in kDa at the corresponding height.

Фиг. 22 - СС3Т-зависимая секреция бактериями S. enterica различных белков клеточного цикла в культуральный супернатант. Эксперимент по секреции in vitro бактериями S. enterica aroA + SteAFL (I, III, V, VII) или + SopE1_105 (II, IV, VI, VIII), слитыми со следующими перечисленными белками: I и II: Ink4aMycHis; III и IV: Ink4c-MycHis; V и VI: Mad2-MycHis; VII и VIII: Cdk1-MycHis. Содержание белка в преципитированных культуральных супернатантах (А) и тотальных лизатах бактерий и (В) анализировали вестерн-блоттингом с использованием анти-Мус антитела. Написанные числа обозначают молекулярную массу в кДа на соответствующей высоте.Fig. 22 - CC3T-dependent secretion by S. enterica of various cell cycle proteins into the culture supernatant. In vitro secretion experiment with S. enterica aroA + SteAFL (I, III, V, VII) or + SopE 1 _ 105 (II, IV, VI, VIII) fused to the following listed proteins: I and II: Ink4aMycHis; III and IV: Ink4c-MycHis; V and VI: Mad2-MycHis; VII and VIII: Cdk1-MycHis. The protein content of precipitated culture supernatants (A) and total bacterial lysates and (B) was analyzed by Western blotting using anti-Myc antibody. The numbers written indicate the molecular weight in kDa at the corresponding height.

Фиг. 23 - СС3Т-зависимая секреция различных известных нарушающих клеточный цикл пептидов в культуральный супернатант. Эксперимент по секреции in vitro со штаммом I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2. II-VII: штамм Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1_138, слитый со следующими перечисленными пептидами: II: Ink4А84.1oз; III: p107/RBL1657-662; IV: p21141.160D149A; V: p21U5.i6odi49a; VI: р2117_33; VII: циклин D2139_147. Содержание белка в преципитированных культуральных супернатантах (А) и тотальных лизатах бактерий и (В) анализировали вестерн-блоттингом с использованием антиYopE антитела. Написанные числа обозначают молекулярную массу в кДа на соответствующей высоте.Fig. 23 - CC3T-dependent secretion of various known cell cycle disrupting peptides into the culture supernatant. In vitro secretion experiment with strain I: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + pBad_Si2. II-VII: Y. enterocolitica strain AHOPEMT asd + YopE1_ 138 fused with the following listed peptides: II: Ink4A84.1oz; III: p107/RBL16 5 7-66 2 ; IV: p21141.160D149A; V: p21 U5 .i6odi49a; VI: p21 17 _ 33 ; VII: cyclin D2 139-147 . The protein content of precipitated culture supernatants (A) and total bacterial lysates and (B) was analyzed by Western blot using an anti-YopE antibody. The numbers written indicate the molecular weight in kDa at the corresponding height.

Фиг. 24 - слияние доставляемого СС3Т белка с убиквитином позволяет удалять остаток YopE1_138. Клетки HeLa инфицируют штаммом, доставляющим интересующий белок, слияние которого осуществиFig. The 24-fusion of the CC3T-delivered protein with ubiquitin allows the removal of the YopE1_ 138 residue. HeLa cells are infected with a strain delivering a protein of interest, which is fused

- 6 041646 ли с YopE1-138, напрямую слитым с убиквитином (YopE1.138-Ubi). После доставки белка внутрь эукариотической клетки эндогенные убиквитин-специфические протеазы отщепляют остаткок YopE1-138-Ubi от интересующего белка. Лизированные дигитонином клетки HeLa, неинфицированные (I) или после инфекции (MOI 100) в течение 1 ч штаммом II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1_138-Flag-INK4CMycHis или III: + YopE1-138-Flag-убиквитин-INK4C-MycHis анализировали вестерн-блоттингом с антиINK4C антителом на наличие IV: YopE1_138-Flag-убиквитин-INK4C-MycHis или V: YopE1_138-Flag-INK4CMycHis, расщепленной формы VI: INK4C-MycHis и VII: эндогенного INK4C.- 6 041646 with YopE1-138 directly fused to ubiquitin ( YopE1.138 -Ubi). After the protein has been delivered into the eukaryotic cell, endogenous ubiquitin-specific proteases cleave the YopE 1-138 -Ubi residue from the protein of interest. Digitonin-lysed HeLa cells uninfected (I) or after infection (MOI 100) for 1 h with strain II: Y. enterocolitica AHOPEMT asd + YopE1_ 138 -Flag-INK4CMycHis or III: + YopE 1-138 -Flag-ubiquitin-INK4C- MycHis was analyzed by Western blotting with anti-INK4C antibody for the presence of IV: YopE 1 _ 138 -Flag-ubiquitin-INK4C-MycHis or V: YopE1_ 138 -Flag-INK4CMycHis, cleaved form VI: INK4C-MycHis and VII: endogenous INK4C.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Согласно настоящему изобретению предложены рекомбинантные штаммы грамотрицательных бактерий и их применение для доставки гетерологичных белков внутрь эукариотических клеток.The present invention provides recombinant Gram-negative bacterial strains and their use for delivering heterologous proteins into eukaryotic cells.

Для целей интерпретации данного описания настоящего изобретения будут применяться следующие определения и в подходящих случаях термины, используемые в единственном числе, также будут включать формы множественного числа и наоборот. Следует понимать, что терминология, используемая в настоящей заявке, предназначена только для описания конкретных вариантов реализации и не подразумевает наложение ограничений.For the purposes of interpreting this description of the present invention, the following definitions will apply and, where appropriate, terms used in the singular will also include the plural forms and vice versa. It should be understood that the terminology used in this application is only intended to describe specific implementations and is not intended to be limiting.

Термин штамм грамотрицательных бактерий, используемый в настоящей заявке, включает следующие бактерии: Aeromonas salmonicida, Aeromonas hydrophila, Aeromonas veronii, Anaeromyxobacter dehalogenans, Bordetella bronchiseptica, Bordetella bronchiseptica, Bordetella parapertussis, Bordetella pertussis, Bradyrhizobium japonicum, Burkholderia cenocepacia, Burkholderia cepacia, Burkholderia mallei, Burkholderia pseudomallei, Chlamydia muridarum, Chlamydia trachmoatis, Chlamydophila abortus, Chlamydophila pneumoniae, Chromobacterium violaceum, Citrobacter rodentium, Desulfovibrio vulgaris, Edwardsiella tarda, Endozoicomonas elysicola, Erwinia amylovora, Escherichia albertii, Escherichia coli, Lawsonia intracellularis, Mesorhizobium loti, Myxococcus xanthus, Pantoea agglomerans, Photobacterium damselae, Photorhabdus luminescens, Photorabdus temperate, Pseudoalteromonas spongiae, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas plecoglossicida, Pseudomonas syringae, Ralstonia solanacearum, Rhizobium sp, Salmonella enterica и другие виды Salmonella, Shigella flexneri и другие виды Shigella, Sodalis glossinidius, Vibrio alginolyticus, Vibrio azureus, Vibrio campellii, Vibrio caribbenthicus, Vibrio harvey, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio tasmaniensis, Vibrio tubiashii, Xanthomonas axonopodis, Xanthomonas campestris, Xanthomonas oryzae, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis. Предпочитаемые штаммы грамотрицательных бактерий согласно настоящему изобретению представляют собой штаммы грамотрицательных бактерий, входящие в семейство Enterobacteriaceae и Pseudomonadaceae. Штамм грамотрицательных бактерий согласно настоящему изобретению обычно применяют для доставки гетерологичных белков системой СЗТ бактерий внутрь эукариотических клеток in vitro и in vivo.The term Gram-negative bacterial strain used in this application includes the following bacteria: Aeromonas salmonicida, Aeromonas hydrophila, Aeromonas veronii, Anaeromyxobacter dehalogenans, Bordetella bronchiseptica, Bordetella bronchiseptica, Bordetella parapertussis, Bordetella pertussis, Bradyrhizobium japonicum, Burkholderia cenocepacia, Burkholderia cepacia, Burkholderia mallei, Burkholderia pseudomallei, Chlamydia muridarum, Chlamydia trachmoatis, Chlamydophila abortus, Chlamydophila pneumoniae, Chromobacterium violaceum, Citrobacter rodentium, Desulfovibrio vulgaris, Edwardsiella tarda, Endozoicomonas elysicola, Erwinia amylovora, Escherichia albertii, Escherichia coli, Lawsonia intracellularis, Mesorhizobium loti, Myxococcus xanthus, Pantoea agglomerans , Photobacterium damselae, Photorhabdus luminescens, Photorabdus temperate, Pseudoalteromonas spongiae, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas plecoglossicida, Pseudomonas syringae, Ralstonia solanacearum, Rhizobium sp, Salm onella enterica and other Salmonella spp., Shigella flexneri and other Shigella spp., Sodalis glossinidius, Vibrio alginolyticus, Vibrio azureus, Vibrio campellii, Vibrio caribbenthicus, Vibrio harvey, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio tasmaniensis, Vibrio tubiashii, Xanthomonas axonopodis, Xanthomanthomantris, campsory, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis. Preferred gram-negative bacterial strains according to the present invention are gram-negative bacterial strains belonging to the Enterobacteriaceae and Pseudomonadaceae families. The gram-negative bacterial strain of the present invention is commonly used to deliver heterologous proteins by the bacterial CCT system into eukaryotic cells in vitro and in vivo.

Термин рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий, используемый в настоящей заявке, относится к штамму грамотрицательных бактерий, генетически трансформированному с помощью вектора. Подходящий вектор согласно настоящему изобретению представляет собой, например, экспрессионный вектор, вектор для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности или фрагмент ДНК для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности.The term recombinant gram-negative bacterial strain as used herein refers to a gram-negative bacterial strain genetically transformed with a vector. A suitable vector according to the present invention is, for example, an expression vector, a vector for chromosomal or virulence plasmid insertion, or a DNA fragment for chromosomal or virulence plasmid insertion.

Термины штамм грамотрицательных бактерий, дефицитный по выработке аминокислоты, необходимой для роста и ауксотрофный мутант используются в настоящей заявке взаимозаменяемо и относятся к штаммам грамотрицательных бактерий, которые не могут расти при отсутствии по меньшей мере одной поступающей экзогенно жизненно необходимой аминокислоты или ее предшественника. Аминокислота, по выработке которой штамм является дефицитным, представляет собой, например, аспартат, мезо-2,6-диаминопимелиновую кислоту, ароматические аминокислоты или лейцин-аргинин [23]. Подобный штамм можно получить, например, удалением гена аспартат-в-полуальдегиддегидрогеназы (Aasd). Подобный ауксотрофный мутант не может расти при отсутствии экзогенной мезо-2,6диаминопимелиновой кислоты [24]. Мутация, например, удаление гена аспартат-βполуальдегиддегидрогеназы, являются предпочтительной в настоящей заявке для штамма грамотрицательных бактерий, дефицитного по выработке аминокислоты, необходимой для роста, согласно настоящему изобретению.The terms gram-negative bacterial strain deficient in the production of an amino acid essential for growth and auxotrophic mutant are used interchangeably herein and refer to gram-negative bacterial strains that cannot grow in the absence of at least one exogenously supplied essential amino acid or its precursor. The amino acid, in the production of which the strain is deficient, is, for example, aspartate, meso-2,6-diaminopimelic acid, aromatic amino acids or leucine-arginine [23]. Such a strain can be obtained, for example, by deleting the aspartate-b-semialdehyde dehydrogenase (Aasd) gene. Such an auxotrophic mutant cannot grow in the absence of exogenous meso-2,6-diaminopimelic acid [24]. Mutation, for example deletion of the aspartate-β semialdehyde dehydrogenase gene, is preferred in this application for a gram-negative bacterial strain deficient in producing the amino acid required for growth according to the present invention.

Термин штамм грамотрицательных бактерий, дефицитный по выработке адгезивных белков, связывающихся с поверхностью эукариотической клетки или внеклеточным матриксом относится к мутантным штаммам грамотрицательных бактерий, которые не экспрессируют по меньшей мере один адгезивный белок по сравнению с адгезивными белками, экспрессируемыми соответствующим штаммом дикого типа. Адгезивные белки могут включать, например, протяженные полимерные адгезивные молекулы, как пили/фимбрии или нефимбриальные адгезины. Фимбриальные адгезины включают пили 1 типа (такие как Fim-пили Е. coli с адгезином FimH), Р-пили (такие как Pap-пили с адгезином PapG от Е. coli), пили 4 типа (как белок пилин, например, от P. aeruginosa) или курли (белки Csg с адгезином CsgA от S. enterica). Нефимбриальные адгезивные белки включают тримерные автотранспортные адгезины, такие как YadA от Y. enterocolitica, ВраА (В. pseudomallei), Hia (H. influenzae), BadA (В. henselae), NadA (N. meningitidis) или UspA1 (M catarrhalis), а также другие автотранспортные адгезины, такие как AIDA-1The term Gram-negative bacterial strain deficient in the production of adhesive proteins that bind to the eukaryotic cell surface or extracellular matrix refers to mutant strains of Gram-negative bacteria that do not express at least one adhesive protein compared to the adhesive proteins expressed by the corresponding wild-type strain. Adhesive proteins may include, for example, extended polymeric adhesive molecules such as pili/fimbriae or non-fimbriae adhesins. Fimbriated adhesins include type 1 pili (such as E. coli Fim pili with FimH adhesin), P pili (such as Pap pili with PapG adhesin from E. coli), type 4 pili (like pilin protein, for example from P . aeruginosa) or kurli (Csg proteins with CsgA adhesin from S. enterica). Non-fimbrial adhesive proteins include trimeric autotransport adhesins such as YadA from Y. enterocolitica, BpaA (B. pseudomallei), Hia (H. influenzae), BadA (B. henselae), NadA (N. meningitidis) or UspA1 (M catarrhalis), as well as other automotive adhesives such as AIDA-1

- 7 041646 (Е. colt), а также другие адгезины/инвазины, такие как InvA от Y. enterocolitica или интимин (Е. coli) или члены семейства Dr или семейства Afa (E. coli). Термины YadA и InvA, используемые в настоящей заявке, относятся к белкам от Y. enterocolitica. Автотранспортный белок YadA [25, 26] связывается с различными формами коллагена, а также фибронектина, тогда как инвазии InvA [27-29] связывается с βинтегринами в мембране эукариотической клетки. Если штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм Y. enterocolitica, предпочтительно, чтобы штамм был дефицитным по InvA и/или YadA.- 7 041646 (E. colt) as well as other adhesins/invasives such as InvA from Y. enterocolitica or intimin (E. coli) or members of the Dr or Afa family (E. coli). The terms YadA and InvA as used in this application refer to proteins from Y. enterocolitica. The YadA autotransport protein [25, 26] binds to various forms of collagen as well as fibronectin, while the invasion InvA [27-29] binds to β-integrins in the eukaryotic cell membrane. If the Gram-negative bacterial strain is a Y. enterocolitica strain, it is preferred that the strain is deficient in InvA and/or YadA.

Используемый в настоящей заявке термин семейство Enterobacteriaceae включает семейство грамотрицательных палочковидных факультативно анаэробных бактерий, обнаруживаемых в почве, воде, растениях и животных, которые часто встречаются как патогены у позвоночных. Бактерии из этого семейства имеют схожую физиологию и демонстрируют консервативность в пределах функциональных элементов и генов соответствующих геномов. Наравне с тем, что они являются оксидаз-отрицательными, все члены данного семейства ферментируют глюкозу и большая часть являются нитратвосстановителями.As used herein, the family Enterobacteriaceae includes a family of Gram-negative, rod-shaped, facultative anaerobic bacteria found in soil, water, plants, and animals that are frequently found as pathogens in vertebrates. Bacteria from this family have similar physiology and show conservatism within the functional elements and genes of the respective genomes. In addition to being oxidase-negative, all members of this family ferment glucose and most are nitrate reducing agents.

Бактерии Enterobacteriaceae согласно настоящему изобретению могут быть любыми бактериями из этого семейства и конкретно включают бактерии следующих родов: Escherichia, Shigella, Edwardsiella, Salmonella, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Proteus, Erwinia, Morganella, Providencia или Yersinia, но не ограничиваются только ими. В более конкретных вариантах реализации бактерия представляет собой бактерию вида Escherichia coli, Escherichia blattae, Escherichia fergusonii, Escherichia hermanii, Escherichia vuneris, Salmonella enterica, Salmonella bongori, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella boydii, Shigella sonnei, Enterobacter aerogenes, Enterobacter gergoviae, Enterobacter sakazakii, Enterobacter cloacae, Enterobacter agglomerans, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Serratia marcescens, Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia pestis, Yersinia enterocolitica, Erwinia amylovora, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Proteus penneri, Proteus hauseri, Providencia alcalifaciens или Morganella morganii. Предпочтительно штамм грамотрицательных бактерий выбран из группы, состоящей из родов Yersinia, Escherichia, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Chlamydia, Erwinia, Pantoea, Vibrio, Burkholderia, Ralstonia, Xanthomonas, Chromobacterium, Sodalis, Citrobacter, Edwardsiella, Rhizobiae, Aeromonas, Photorhabdus, Bordetella и Desulfovibrio, более предпочтительно из группы, состоящей из родов Yersinia, Escherichia, Salmonella и Pseudomonas, наиболее предпочтительно из группы, состоящей из родов Yersinia и Salmonella.The Enterobacteriaceae bacteria of the present invention may be any bacteria from this family and specifically include but are not limited to the following genera: Escherichia, Shigella, Edwardsiella, Salmonella, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Proteus, Erwinia, Morganella, Providencia, or Yersinia . In more specific embodiments, the bacterium is Escherichia coli, Escherichia blattae, Escherichia fergusonii, Escherichia hermanii, Escherichia vuneris, Salmonella enterica, Salmonella bongori, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella boydii, Shigella sonnei, Enterobacter aerogenes, Enterobacter gergoviae, Enterobacter sakazakii, Enterobacter cloacae, Enterobacter agglomerans, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Serratia marcescens, Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia pestis, Yersinia enterocolitica, Erwinia amylovora, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Proteus penneri, Proteus hauseri, Providencia or Morganella maciens. Preferably, the gram-negative bacterial strain is selected from the group consisting of the genera Yersinia, Escherichia, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Chlamydia, Erwinia, Pantoea, Vibrio, Burkholderia, Ralstonia, Xanthomonas, Chromobacterium, Sodalis, Citrobacter, Edwardsiella, Rhizobiae, Aeromonas, Photorhabdus, Bordetella and Desulfovibrio, more preferably from the group consisting of the genera Yersinia, Escherichia, Salmonella and Pseudomonas, most preferably from the group consisting of the genera Yersinia and Salmonella.

Термин Yersinia, используемый в настоящей заявке, включает все виды Yersinia, включая Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis и Yersinia pestis. Предпочтительным является вид Yersinia enterocolitica.The term Yersinia as used in this application includes all Yersinia species including Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis and Yersinia pestis. Yersinia enterocolitica is preferred.

Термин Salmonella, используемый в настоящей заявке, включает все виды Salmonella, включая Salmonella enterica и S. bongori. Предпочтительным является вид Salmonella enterica.The term Salmonella as used in this application includes all Salmonella species, including Salmonella enterica and S. bongori. Preferred species is Salmonella enterica.

Термин промотор, используемый в настоящей заявке, относится к последовательности нуклеиновой кислоты, которая регулирует экспрессию единицы транскрипции. Промоторная область представляет собой регуляторную область, способную связывать РНК-полимеразу в клетке и инициировать транскрипцию кодирующей последовательности, расположенной по ходу транскрипции (в 3'-направлении). Внутри промоторной области обнаруживают сайт инициации транскрипции (удобно определенный картированием с использованием нуклеазы S1), а также белок-связывающие домены (консенсусные последовательности), ответственные за связывание РНК-полимеразы, такие как предполагаемая -35-область и бокс Прибнова.The term promoter as used in this application refers to a nucleic acid sequence that regulates the expression of a transcription unit. A promoter region is a regulatory region capable of binding an RNA polymerase in a cell and initiating transcription of a downstream (3') coding sequence. Within the promoter region, a transcription initiation site (conveniently identified by S1 nuclease mapping) is found, as well as protein binding domains (consensus sequences) responsible for RNA polymerase binding, such as the putative -35 region and the Pribnow box.

Термин функционально связанный при описании взаимоотношений между двумя областями ДНК просто означает, что они функционально связаны друг с другом, и они расположены на одном и том же фрагменте нуклеиновой кислоты. Промотор функционально связан со структурным геном, если он контролирует транскрипцию гена и расположен на том же самом фрагменте нуклеиновой кислоты, как и ген. Как правило, промотор является функциональным в указанном штамме грамотрицательных бактерий, т.е. промотор способен осуществлять экспрессию слитого белка согласно настоящему изобретению, т.е. промотор способен осуществлять экспрессию слитого белка согласно настоящему изобретению без дополнительного вмешательства генной инженерии или экспрессии дополнительных белков. Кроме того, функциональный промотор не должен быть естественным антагонистом по отношению к системе СЗТ бактерий.The term operably linked when describing the relationship between two regions of DNA simply means that they are operably linked to each other and they are located on the same nucleic acid fragment. A promoter is operably linked to a structural gene if it controls the transcription of the gene and is located on the same nucleic acid fragment as the gene. As a rule, the promoter is functional in the specified strain of gram-negative bacteria, i. the promoter is capable of expressing the fusion protein of the present invention, i.e. the promoter is capable of expressing the fusion protein of the present invention without further intervention by genetic engineering or the expression of additional proteins. In addition, a functional promoter should not be a natural antagonist to the C3T system of bacteria.

Термин доставка, используемый в настоящей заявке, относится к транспортированию белка из рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий в эукариотическую клетку, включая стадии экспрессирования гетерологичного белка в рекомбинантном штамме грамотрицательных бактерий, секретирования экспрессированного белка (белков) из указанного штамма грамотрицательных бактерий и транслокации секретированного белка (белков) указанным штаммом грамотрицательных бактерий внутрь цитозоля эукариотической клетки. Соответственно, термины сигнал доставки или сигнал секреции, которые используются взаимозаменяемо в настоящей заявке, относятся к полипептидной последовательности, которая может быть распознана системой секреции или транслокации штамма грамотрицательных бактерий и которая направляет доставку белка из штамма грамотрицательных бактерий в эукариотические клетки.The term delivery as used herein refers to the transport of a protein from a recombinant gram-negative bacterial strain into a eukaryotic cell, including the steps of expressing the heterologous protein in the recombinant gram-negative bacterial strain, secreting the expressed protein(s) from said gram-negative bacterial strain, and translocating the secreted protein(s) the specified strain of gram-negative bacteria inside the cytosol of a eukaryotic cell. Accordingly, the terms delivery signal or secretion signal, as used interchangeably herein, refers to a polypeptide sequence that can be recognized by the secretion or translocation system of a Gram-negative bacterial strain and that directs protein delivery from the Gram-negative bacterial strain to eukaryotic cells.

- 8 041646- 8 041646

Используемый в настоящей заявке термин секреция белка относится к транспортированию гетерологичного белка наружу через клеточную мембрану рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий. Термин транслокация белка относится к транспортировке гетерологичного белка из рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий через плазматическую мембрану эукариотической клетки внутрь цитозоля указанной эукариотической клетки.As used herein, the term protein secretion refers to the outward transport of a heterologous protein across the cell membrane of a recombinant gram-negative bacterial strain. The term protein translocation refers to the transport of a heterologous protein from a recombinant strain of Gram-negative bacteria across the plasma membrane of a eukaryotic cell into the cytosol of said eukaryotic cell.

Термин эукариотические клетки, используемый в настоящей заявке, включает, например, следующие эукариотические клетки: клетки Hi-5, HeLa, Hek, клетки HUVEC, 3Т3, СНО, Jurkat, Sf-9, HepG2, Vero, MDCK, Mefs, THP-1, J774, RAW, Caco2, NCI60, DU145, Lncap, MCF-7, MDA-MB-438, PC3, T47D, A549, U87, SHSY5Y, Ea.Hy926, Saos-2, 4T1, D2A1, B16F10 и первичные гепатоциты человека. Термин эукариотические клетки, используемый в настоящей заявке, также относится к клеткам-мишеням или эукариотическим клеткам-мишеням.The term eukaryotic cells as used in this application includes, for example, the following eukaryotic cells: Hi-5, HeLa, Hek cells, HUVEC, 3T3, CHO, Jurkat, Sf-9, HepG2, Vero, MDCK, Mefs, THP-1 cells , J774, RAW, Caco2, NCI60, DU145, Lncap, MCF-7, MDA-MB-438, PC3, T47D, A549, U87, SHSY5Y, Ea.Hy926, Saos-2, 4T1, D2A1, B16F10 and primary human hepatocytes . The term eukaryotic cells as used in this application also refers to target cells or eukaryotic target cells.

Термин эффекторный белок системы С3Т, используемый в настоящей заявке, относится к белкам, инъецируемым в природных условиях С3Т-системами внутрь цитозоля эукариотических клеток, и к белкам, секретируемым в природных условиях С3Т-системами, которые могут, например, формировать транслоцирующую пору в эукариотической мембране (включая порообразующие белки-транслокаторы (как YopB и YopD Yersinia) и белки кончика иглы, как LcrV Yersinia). Предпочтительно применяют белки, инъецируемые С3Т-системами в природных условиях внутрь цитозоля эукариотических клеток. Эти факторы вирулентности будут парализовывать или перепрограммировать эукариотическую клетку с пользой для патогенна. Эффекторы С3Т-системы демонстрируют широкий спектр биохимических активностей и модулируют функцию ключевых регуляторных молекул клетки-хозяина [5, 30] и включаютThe term C3T system effector protein as used in this application refers to proteins injected naturally by C3T systems into the cytosol of eukaryotic cells and to proteins naturally secreted by C3T systems that can, for example, form a translocation pore in the eukaryotic membrane. (including pore-forming translocator proteins (like YopB and YopD Yersinia) and needle-tip proteins like LcrV Yersinia). Preferably, proteins are used that are naturally injected by C3T systems into the cytosol of eukaryotic cells. These virulence factors will paralyze or reprogram the eukaryotic cell to the benefit of the pathogen. Effectors of the C3T system demonstrate a wide range of biochemical activities and modulate the function of key regulatory molecules of the host cell [5, 30] and include

AvrA,Avra,

AvrB, AvrBs2, AvrBS3, AvrBsT, AvrD, AvrDl, AvrPphB, AvrPphC, AvrPphEPto, AvrPpiBPto, AvrPto, AvrPtoB, AvrRpml, AvrRpt2, AvrXv3, CigR, EspF, EspG, EspH, EspZ, ExoS, ExoT, GogB, GtgA, GtgE, семейство белков GALA, HopAB2, HopAOl, Hopll, HopMl, HopNl, HopPtoD2, HopPtoE, HopPtoF, HopPtoN, HopUl, HsvB, IcsB, IpaA, IpaB, IpaC, IpaH, IpaH7.8, IpaH9.8, IpgBl, IpgB2, IpgD, LcrV, Map, OspCl, OspE2, OspF, OspG, OspI, PipB, PipB2, PopB, PopP2, PthXol, PthXo6, PthXo7, SifA, Siffi, SipA/SspA, SipB, SipC/SspC, SipD/SspD, SlrP, SopA, SopB/SigD, SopD, SopE, SopE2, SpiC/SsaB, SptP, SpvB, SpvC, SrfH, Srfl, Sse, SseB, SseC, SseD, SseF, SseG, SseESrfH, SseJ, SseKl, SseK2, SseK3, SseL, SspHl, SspH2, SteA, SteB, SteC, SteD, SteE, TccP2, Tir, VirA, VirPphA, VopF, XopD, YopB, YopD YopE, YopH, YopJ, YopM, YopO, YopP, YopT, YpkA.AvrB, AvrBs2, AvrBS3, AvrBsT, AvrD, AvrDl, AvrPphB, AvrPphC, AvrPphEPto, AvrPpiBPto, AvrPto, AvrPtoB, AvrRpml, AvrRpt2, AvrXv3, CigR, EspF, EspG, EspH, EspZ, ExoS, ExoT, GogB, GtgA, GtgE, protein family GALA, HopAB2, HopAOl, Hopll, HopMl, HopNl, HopPtoD2, HopPtoE, HopPtoF, HopPtoN, HopUl, HsvB, IcsB, IpaA, IpaB, IpaC, IpaH, IpaH7.8, IpaH9.8, IpgBl, IpgB2, IpgD, LcrV, Map, OspCl, OspE2, OspF, OspG, OspI, PipB, PipB2, PopB, PopP2, PthXol, PthXo6, PthXo7, SifA, Siffi, SipA/SspA, SipB, SipC/SspC, SipD/SspD, SlrP, SopA, SopB/SigD, SopD, SopE, SopE2, SpiC/SsaB, SptP, SpvB, SpvC, SrfH, Srfl, Sse, SseB, SseC, SseD, SseF, SseG, SseESrfH, SseJ, SseKl, SseK2, SseK3, SseL, SspHl, SspH2, SteA, SteB, SteC, SteD, SteE, TccP2, Tir, VirA, VirPphA, VopF, XopD, YopB, YopD YopE, YopH, YopJ, YopM, YopO, YopP, YopT, YpkA.

Эффекторные гены системы C3T бактерий Yersinia клонировали, например, из Y. enterocolitica, они представляют собой гены YopE, YopH, YopM, YopO, YopP/YopJ и YopT [31]. Соответствующие эффекторные гены можно клонировать из Shigella flexneri (например, OspF, IpgD, IpgB1), Salmonella enterica (например, SopE, SopB, SptP), P. aeruginosa (например, ExoS, ExoT, ExoU, ExoY) или Е. coli (например, Tir, Map, EspF, EspG, EspH, EspZ). Последовательности нуклеиновых кислот этих генов доступны специалистам в данной области техники, например, в базе данных Genebank (yopH, уорО, уорЕ, уорР, уорМ, уорТ из NC_002120 GI:10955536; эффекторные белки S. flexneri из AF386526.1 GI:18462515; эффекторы S. enterica из NC_016810.1 GI:378697983 или FQ312003.1 GI:301156631; эффекторы P. aeruginosa из АЕ004091.2 GI: 110227054 или СР000438.1 GI:115583796 и эффекторные белки F. coli из NC_011601.1 GI:215485161).The effector genes of the C3T system of Yersinia bacteria were cloned, for example, from Y. enterocolitica; they are the YopE, YopH, YopM, YopO, YopP/YopJ, and YopT genes [31]. Appropriate effector genes can be cloned from Shigella flexneri (eg OspF, IpgD, IpgB1), Salmonella enterica (eg SopE, SopB, SptP), P. aeruginosa (eg ExoS, ExoT, ExoU, ExoY) or E. coli (eg , Tir, Map, EspF, EspG, EspH, EspZ). The nucleic acid sequences of these genes are available to those skilled in the art, for example, from the Genebank database (yopH, yopO, yopE, yopP, yopM, yopT from NC_002120 GI:10955536; S. flexneri effector proteins from AF386526.1 GI:18462515; effectors S. enterica from NC_016810.1 GI:378697983 or FQ312003.1 GI:301156631; P. aeruginosa effectors from AE004091.2 GI: 110227054 or CP000438.1 GI:115583796 and F. coli effector proteins from NC_0116015) .

Для целей настоящего изобретения гены обозначены строчными буквами и выделены курсивом, чтобы отличать их от белков. В случае, когда гены (обозначенные строчными буквами и выделенные курсивом) идут за названием вида бактерий (как Е. coli), они относятся к мутации соответствующего гена в соответствующем виде бактерий. Например, YopE относится к эффекторному белку, кодируемому геном уорЕ. Y. enterocolitica уорЕ обозначает бактерию Y. enterocolitica, имеющую мутацию в гене уорЕ.For the purposes of the present invention, genes are indicated in lowercase letters and in italics to distinguish them from proteins. When genes (denoted in lower case and in italics) follow the name of a bacterial species (as in E. coli), they refer to a mutation of the corresponding gene in the corresponding bacterial species. For example, YopE refers to the effector protein encoded by the yopE gene. Y. enterocolitica yopE refers to the bacterium Y. enterocolitica having a mutation in the yopE gene.

Используемые в настоящей заявке термины полипептид, пептид, белок, полипептидный и пептидный используются взаимозаменяемо для обозначения серии аминокислотных остатков, соединенных друг с другом пептидными связями между α-аминогруппой и карбоксильной группой смежных остатков. Предпочтительными являются белки, которые имеют аминокислотную последовательность, включающую по меньшей мере 10 аминокислот, более предпочтительно по меньшей мере 20 аминокислот.Used in this application, the terms polypeptide, peptide, protein, polypeptide and peptide are used interchangeably to refer to a series of amino acid residues connected to each other by peptide bonds between the α-amino group and the carboxyl group of adjacent residues. Preferred are proteins that have an amino acid sequence of at least 10 amino acids, more preferably at least 20 amino acids.

Согласно настоящему изобретению термин гетерологичный белок включает встречающиеся в природе белки или их части, а также включает искусственно генетически сконструированные белки или их части. Используемый в настоящей заявке термин гетерологичный белок относится к белку или его части, кроме эффекторного белка системы СЗТ или его N-концевого фрагмента, с которым можно осуществить его слияние. В частности, термин гетерологичный белок, используемый в настоящей заявке,According to the present invention, the term heterologous protein includes naturally occurring proteins or parts thereof, and also includes artificially genetically engineered proteins or parts thereof. Used in this application, the term heterologous protein refers to a protein or part thereof, other than the effector protein of the C3T system or its N-terminal fragment, with which it can be fused. In particular, the term heterologous protein, as used in this application,

- 9 041646 относится к белку или его части, которая не принадлежит протеому, т.е. целому природному набору белков специфичного рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий, предложенного и применяемого согласно настоящему изобретению, например, которая не принадлежит протеому, т.е. целому природному набору белков специфического штамма бактерий родов Yersinia, Escherichia, Salmonella или Pseudomonas. Как правило, гетерологичный белок имеет животное происхождение, включая человеческое происхождение. Предпочтительно гетерологичный белок представляет собой белок человека. Более предпочтительно гетерологичный белок выбран из группы, состоящей из белков, участвующих в апоптозе или регуляции апоптоза, регуляторов клеточного цикла, белков с анкириновыми повторами, белков клеточной сигнализации, репортерных белков, факторов транскрипции, протеаз, малых ГТФаз, GPCRсвязанных белков (GPCR - рецептор, связанный с G-белком), конструкций, слитых с нанотелами, и нанотел, эффекторов системы СЗТ бактерий, эффекторов системы секреции 4-го типа (СС4Т) бактерий и вирусных белков. Особенно предпочтительно, чтобы гетерологичный белок выбирали из группы, состоящей из белков, участвующих в апоптозе или регуляции апоптоза, регуляторов клеточного цикла, белков с анкириновыми повторами, репортерных белков, малых ГТФаз, GPCR-связанных белков, конструкций, слитых с нанотелами, эффекторов системы СЗТ бактерий, эффекторов СС4Т бактерий (система секреции 4-го типа) и вирусных белков. Более этого еще предпочтительны гетерологичные белки, выбранные из группы, состоящей из белков, участвующих в апоптозе или регуляции апоптоза, регуляторов клеточного цикла и белков с анкириновыми повторами. Наиболее предпочтительными являются белки, участвующие в апопотозе или регуляции апоптоза, такие как животные, предпочтительно гетерологичные белки человека, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза.- 9 041646 refers to a protein or part of it that does not belong to the proteome, i.e. a whole natural set of proteins of a specific recombinant strain of gram-negative bacteria proposed and used according to the present invention, for example, which does not belong to the proteome, i.e. a whole natural set of proteins of a specific strain of bacteria of the genera Yersinia, Escherichia, Salmonella or Pseudomonas. Typically, a heterologous protein is of animal origin, including human origin. Preferably the heterologous protein is a human protein. More preferably, the heterologous protein is selected from the group consisting of proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis, cell cycle regulators, ankyrin repeat proteins, cell signaling proteins, reporter proteins, transcription factors, proteases, small GTPases, GPCR-related proteins (GPCR - receptor, associated with G-protein), constructs fused with nanobodies and nanobodies, effectors of the C3T system of bacteria, effectors of the type 4 secretion system (CC4T) of bacteria and viral proteins. Particularly preferably, the heterologous protein is selected from the group consisting of proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis, cell cycle regulators, ankyrin repeat proteins, reporter proteins, small GTPases, GPCR-related proteins, constructs fused to nanobodies, effectors of the C3T system. bacteria, bacterial CC4T effectors (type 4 secretion system), and viral proteins. Even more preferred are heterologous proteins selected from the group consisting of proteins involved in apoptosis or the regulation of apoptosis, cell cycle regulators and ankyrin repeat proteins. Most preferred are proteins involved in apoptosis or the regulation of apoptosis, such as animal, preferably heterologous human proteins involved in apoptosis or the regulation of apoptosis.

В некоторых вариантах реализации вектор штамма грамотрицательных бактерий согласно настоящему изобретению включает две вторые последовательности ДНК, кодирующие идентичные гетерологичные белки или два разных гетерологичных белка, слитых независимо друг от друга в рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК. В некоторых вариантах реализации вектор штамма грамотрицательных бактерий согласно настоящему изобретению включает три вторые последовательности ДНК, кодирующие идентичные гетерологичные белки или три разных гетерологичных белка, слитых независимо друг от друга в рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК.In some embodiments, the Gram-negative bacterial strain vector of the present invention comprises two second DNA sequences encoding identical heterologous proteins or two different heterologous proteins fused independently in-frame to the 3' end of said first DNA sequence. In some embodiments, the Gram-negative bacterial strain vector of the present invention comprises three second DNA sequences encoding identical heterologous proteins or three different heterologous proteins fused independently in-frame to the 3' end of said first DNA sequence.

Гетерологичный белок, экспрессируемый рекомбинантным штаммом грамотрицательных бактерий, как правило, имеет молекулярную массу от 1 до 150 кДа, предпочтительно от 1 до 120 кДа, более предпочтительно от 1 до 100 кДа, наиболее предпочтительно от 15 до 100 кДа.The heterologous protein expressed by the recombinant gram-negative bacterial strain typically has a molecular weight of 1 to 150 kDa, preferably 1 to 120 kDa, more preferably 1 to 100 kDa, most preferably 15 to 100 kDa.

Согласно настоящему изобретению белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза включают белки Bad, Bcl2, Bak, Bmt, Bax, Puma, Noxa, Bim, Bcl-xL, Apaf1, каспазу 9, каспазу 3, каспазу 6, каспазу 7, каспазу 10, DFFA (фактор фрагментации ДНК субъединица α), DFFB (фактор фрагментации ДНК субъединица β), ROCK1 (Rho-связанная протеинкиназа 1), АРР (белок-предшественник амилоида), CAD (активируемая каспазами ДНКаза), ICAD (ингибитор активируемой каспазами ДНКазы), CAD, EndoG, AIF, HtrA2, Smac/Diablo, Arts, ATM (мутантная при атаксии-телеангиэктазии протеинкиназа), ATR (ATM-родственная киназа), Bok/Mtd, Bmf, Mcl-1(S), семейство IAP (белок ингибитор апоптоза), LC8 (легкая цепь 1 динеина), РР2В (протеинфосфатаза 2В), белки 14-3-3, PKA (протеинкиназа А), PKC (протеинкиназа С), PI3K (фосфатидилинозитол-3-киназа), Erk1/2, p90RSK, TRAF2 (ассоциированный с рецептором фактора некроза опухоли (TNRF) фактор 2), TRADD (белок, взаимодействующий с доменом смерти TNFR1-рецептора), FADD (белок, взаимодействующий с доменом смерти Fas-рецептора), Daxx, каспазу 8, каспазу 2, RIP (белок, взаимодействующий с рецепторами), RAIDD (RIP-ассоциированный гомологичный Ich-1/Ced-3 белок, содержащий домен смерти), MKK7 (митоген-активируемая протеинкиназа-киназа 7), JNK (киназа N-концевой части белка c-Jun), FLIP (ингибирующий FLICE (FADDподобный интерлейкин-1в-превращающий фермент) белок), FKHR (фактор транскрипции семейства forkhead), GSK3 (киназа 3 гликогенсинтазы), циклинзависимые киназы (CDK) и их ингибиторы, как семейство INK4 (p16(Ink4a), p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19(Ink4d)), и семейство Cip1/Waf1/Kip1-2 (p21(Cip1/Wafl), p27(Kip1), p57(Kip2), но не ограничиваются только ими. Предпочтительно применяют белки Bad, Bmt, Bcl2, Bak, Bax, Puma, Noxa, Bim, Bcl-xL, каспазу 9, каспазу 3, каспазу 6, каспазу 7, Smac/Diablo, Bok/Mtd, Bmf, Mcl-1(S), LC8, PP2B, TRADD, Daxx, каспазу 8, каспазу 2, RIP, RAIDD, FKHR, циклинзависимые киназы (CDK) и их ингибиторы, как семейство INK4 (p16(Ink4a), p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19(Ink4d)), наиболее предпочтительно применяют белки BIM, Bid, укороченный Bid, FADD, каспазу 3 (и ее субъединицы), Bax, Bad, Akt, циклинзависимые киназы (CDK) и их ингибиторы, как семейство INK4 (p16(Ink4a), p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19(Ink4d)) [32-34]. Дополнительно белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза, включают белки DIVA, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bid и tBid, Egl-1, Bcl-Gs, цитохром С, беклин, CED-13, BNIP1, BNIP3, Bcl-B, Bcl-W, Ced-9, A1, NR13, Bfl-1, каспазу 1, каспазу 2, каспазу 4, каспазу 5, каспазу 8. Белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза, выбраны из группы, состоящей из проапоптотических белков, антиапоптотических белков, ингибиторов путей, препятствующих апоптозу, и ингибиторов системы сигнализации или путей, способствующих выживанию. Проапоптотические белки включают белки, выбранные из группы, состоящей из Bax, Bak,According to the present invention, proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis include Bad, Bcl2, Bak, Bmt, Bax, Puma, Noxa, Bim, Bcl-xL, Apaf1, caspase 9, caspase 3, caspase 6, caspase 7, caspase 10, DFFA (DNA fragmentation factor α subunit), DFFB (DNA fragmentation factor β subunit), ROCK1 (Rho-related protein kinase 1), APP (amyloid precursor protein), CAD (caspase-activated DNase), ICAD (caspase-activated DNase inhibitor), CAD, EndoG, AIF, HtrA2, Smac/Diablo, Arts, ATM (ataxia-telangiectasia mutant protein kinase), ATR (ATM-related kinase), Bok/Mtd, Bmf, Mcl-1(S), IAP family (inhibitor protein apoptosis), LC8 (dynein light chain 1), PP2B (protein phosphatase 2B), proteins 14-3-3, PKA (protein kinase A), PKC (protein kinase C), PI3K (phosphatidylinositol-3-kinase), Erk1/2, p90RSK , TRAF2 (tumor necrosis factor receptor (TNRF)-associated factor 2), TRADD (protein interacting with the death domain of the TNFR1 receptor), FADD (protein interacting Fas receptor death domain), Daxx, caspase 8, caspase 2, RIP (receptor-interacting protein), RAIDD (RIP-associated homologous Ich-1/Ced-3 death domain containing protein), MKK7 (mitogen- activated protein kinase kinase 7), JNK (c-Jun N-terminal protein kinase), FLIP (FLICE (FADD-like interleukin-1b-converting enzyme) inhibitory protein), FKHR (forkhead family transcription factor), GSK3 (glycogen synthase kinase 3) , cyclin-dependent kinases (CDKs) and their inhibitors, such as the INK4 family (p16(Ink4a), p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19(Ink4d)), and the Cip1/Waf1/Kip1-2 family (p21(Cip1/Wafl ), p27(Kip1), p57(Kip2), but are not limited to them. Preferably, Bad, Bmt, Bcl2, Bak, Bax, Puma, Noxa, Bim, Bcl-xL, caspase 9, caspase 3, caspase 6, caspase 7, Smac/Diablo, Bok/Mtd, Bmf, Mcl-1(S ), LC8, PP2B, TRADD, Daxx, caspase 8, caspase 2, RIP, RAIDD, FKHR, cyclin-dependent kinases (CDKs) and their inhibitors, like the INK4 family (p16(Ink4a), p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19(Ink4d)), most preferably BIM, Bid, truncated Bid, FADD, caspase 3 (and its subunits), Bax, Bad, Akt, cyclin-dependent kinases (CDKs) and their inhibitors like the INK4 family (p16(Ink4a) , p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19(Ink4d)) [32-34]. Additionally, proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis include DIVA, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bid and tBid, Egl-1, Bcl-Gs, Cytochrome C, Beclin, CED-13, BNIP1, BNIP3 , Bcl-B, Bcl-W, Ced-9, A1, NR13, Bfl-1, caspase 1, caspase 2, caspase 4, caspase 5, caspase 8. Proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis are selected from the group consisting of of pro-apoptotic proteins, anti-apoptotic proteins, inhibitors of anti-apoptosis pathways, and inhibitors of signaling or survival pathways. Proapoptotic proteins include proteins selected from the group consisting of Bax, Bak,

- 10 041646- 10 041646

Diva, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bmf, Noxa, Puma, Bim, Bad, Bid и tBid, Bok, Apafl, Smac/Diablo, BNIP1, BNIP3, Bcl-Gs, беклин 1, Egl-1 и CED-13, цитохрома С, FADD, семейства каспаз и циклинзависимых киназ (CDK) и их ингибиторов, как семейство INK4 (p16(Ink4a), p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19(Ink4d)), или белки, выбранные из группы, состоящей из Вах, Bak, Diva, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bmf, Noxa, Puma, Bim, Bad, Bid и tBid, Bok, Egl-1, Apaf1, Smac/Diablo, BNIP1, BNIP3, Bcl-Gs, беклина 1, Egl-1 и CED-13, цитохрома С, FADD и семейства каспаз. Предпочтительными являются Вах, Bak, Diva, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bmf, Noxa, Puma, Bim, Bad, Bid и fflid, Bok, Egl-1, Apafl, BNIP1, BNIP3, Bcl-Gs, беклин 1, Egl-1 и CED-13, Smac/Diablo, FADD, семейство каспаз, циклинзависимые киназы (CDK) и их ингибиторы, как семейство INK4 (p16(Ink4a), p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19(Ink4d)). В равной степени предпочтительными являются белки Вах, Bak, Diva, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bmf, Noxa, Puma, Bim, Bad, Bid и fflid, Bok, Apafl, BNIP1, BNIP3, Bcl-Gs, беклин 1, Egl-1 и CED-13, Smac/Diablo, FADD, семейство каспаз.Diva, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bmf, Noxa, Puma, Bim, Bad, Bid and tBid, Bok, Apafl, Smac/Diablo, BNIP1, BNIP3, Bcl-Gs, becklin 1, Egl-1 and CED-13, cytochrome C, FADD, the caspase and cyclin-dependent kinase (CDK) families and their inhibitors, such as the INK4 family (p16(Ink4a), p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19(Ink4d)), or proteins, selected from the group consisting of Bax, Bak, Diva, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bmf, Noxa, Puma, Bim, Bad, Bid and tBid, Bok, Egl-1, Apaf1, Smac/Diablo, BNIP1, BNIP3, Bcl-Gs, Beclin 1, Egl-1 and CED-13, Cytochrome C, FADD and the caspase family. Preferred are Bax, Bak, Diva, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bmf, Noxa, Puma, Bim, Bad, Bid and fflid, Bok, Egl-1, Apafl, BNIP1, BNIP3, Bcl-Gs, beclin 1, Egl-1 and CED-13, Smac/Diablo, FADD, caspase family, cyclin-dependent kinases (CDKs) and their inhibitors, like the INK4 family (p16(Ink4a), p15(Ink4b), p18(Ink4c), p19( Ink4d)). Equally preferred are Bax, Bak, Diva, Bcl-Xs, Nbk/Bik, Hrk/Dp5, Bmf, Noxa, Puma, Bim, Bad, Bid and fflid, Bok, Apafl, BNIP1, BNIP3, Bcl-Gs, becklin 1, Egl-1 and CED-13, Smac/Diablo, FADD, caspase family.

Антиапоптотические белки включают белки, выбранные из группы, состоящей из Bcl-2, Bcl-Xl, BclB, Bcl-W, Mcl-1, Ced-9, A1, NR13, семейства IAP и Bfl-1. Предпочтительными являются Bcl-2, Bcl-Xl, Bcl-B, Bcl-W, Mcl-1, Ced-9, Al, NR13 и Bfl-1.Anti-apoptotic proteins include proteins selected from the group consisting of Bcl-2, Bcl-Xl, BclB, Bcl-W, Mcl-1, Ced-9, A1, NR13, the IAP family and Bfl-1. Preferred are Bcl-2, Bcl-Xl, Bcl-B, Bcl-W, Mcl-1, Ced-9, Al, NR13 and Bfl-1.

Ингибиторы путей, препятствующих апоптозу, включают белки, выбранные из группы, состоящей из Bad, Noxa и Cdc25А. Предпочтительными являются Bad и Noxa.Anti-apoptosis pathway inhibitors include proteins selected from the group consisting of Bad, Noxa and Cdc25A. Bad and Noxa are preferred.

Ингибиторы системы сигнализации или путей, способствующих выживанию, включают белки, выбранные из группы, состоящей из PTEN (белок-гомолог фосфатазы и тензина, удаленный на хромосоме 10), ROCK, PP2A, PHLPP (протеинфосфатаза с плекстрин-гомологичным доменом с богатыми лейцином повторами), JNK, р38. Предпочтительными являются белки PTEN, ROCK, PP2A и PHLPP.Inhibitors of signaling or survival pathways include proteins selected from the group consisting of PTEN (phosphatase and tensin homologue protein deleted on chromosome 10), ROCK, PP2A, PHLPP (leucine rich repeat plextrin homologous domain protein phosphatase) , JNK, p38. The PTEN, ROCK, PP2A and PHLPP proteins are preferred.

В некоторых вариантах реализации гетерологичные белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза, выбраны из группы, состоящей из белков только с ВН3-доменом (белки ВН3-только, ВН3only proteins), каспаз и внутриклеточных сигнальных белков, входящих в систему контроля апоптоза рецепторами смерти.In some embodiments, the heterologous proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis are selected from the group consisting of BH3-only proteins (BH3-only proteins, BH3only proteins), caspases, and intracellular signaling proteins involved in the control of apoptosis by death receptors.

Белки ВН3-только включают белки, выбранные из группы, состоящей из Bad, BIM, Bid и tBid, Puma, Bik/Nbk, Bod, Hrk/Dp5, BNIP1, BNIP3, Bmf, Noxa, Mcl-1, Bcl-Gs, Beclin 1, Egl-1 и CED-13. Предпочтительными являются Bad, BIM, Bid и tBid.BH3 proteins only include proteins selected from the group consisting of Bad, BIM, Bid and tBid, Puma, Bik/Nbk, Bod, Hrk/Dp5, BNIP1, BNIP3, Bmf, Noxa, Mcl-1, Bcl-Gs, Beclin 1, Egl-1 and CED-13. Bad, BIM, Bid and tBid are preferred.

Каспазы включают белки, выбранные из группы, состоящей из каспазы 1, каспазы 2, каспазы 3, каспазы 4, каспазы 5, каспазы 6, каспазы 7, каспазы 8, каспазы 9, каспазы 10. Предпочтительными являются каспаза 3, каспаза 8 и каспаза 9.Caspases include proteins selected from the group consisting of caspase 1, caspase 2, caspase 3, caspase 4, caspase 5, caspase 6, caspase 7, caspase 8, caspase 9, caspase 10. Preferred are caspase 3, caspase 8 and caspase 9 .

Внутриклеточные сигнальные белки, входящие в систему контроля апоптоза рецепторами смерти, включают белки, выбранные из группы, состоящей из FADD, TRADD, ASC (апоптоз-ассоциированный подобный пятнышку белок, содержащий CARD-домен), ВАР31, GULP1/CED-6, CIDEA (подобный индуцирующему клеточную смерть фактору фрагментации ДНК α эффектор A), MFG-E8, CIDEC (подобный индуцирующему клеточную смерть фактору фрагментации ДНК α эффектор С), RIPK1/RIP1 (RIPK1 взаимодействующая с рецептором серин-треонин протеинкиназа 1), CRADD (адаптерный белок каспазы и RIP, содержащий домен смерти), RIPK3/RIP3, Crk, SHB, CrkL, DAXX, семейство 14-3-3, FLIP, DFF40 (фактор фрагментации ДНК 40) и 45, PEA-15 (фосфопротеин, повышенный у астроцитов-15), SODD (белок-сайленсер доменов смерти). Предпочтительными являются FADD и TRADD.Intracellular signaling proteins involved in the control of apoptosis by death receptors include proteins selected from the group consisting of FADD, TRADD, ASC (Apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD domain), BAP31, GULP1/CED-6, CIDEA ( DNA fragmentation factor-inducing cell death α effector A), MFG-E8, CIDEC (DNA fragmentation factor-inducing cell death α effector C), RIPK1/RIP1 (RIPK1 serine-threonine receptor-interacting protein kinase 1), CRADD (caspase adapter protein and death domain-containing RIP), RIPK3/RIP3, Crk, SHB, CrkL, DAXX, family 14-3-3, FLIP, DFF40 (DNA fragmentation factor 40) and 45, PEA-15 (phosphoprotein elevated in astrocytes-15 ), SODD (death domain silencer protein). FADD and TRADD are preferred.

В некоторых вариантах реализации два гетерологичных белка, участвующих в апоптозе или регуляции апоптоза, включены в вектор штамма грамотрицательных бактерий согласно настоящему изобретению, при этом один белок является проапоптотическим белком, а другой белок является ингибитором путей, предотвращающих апоптоз, или при этом один белок является проапоптотическим белком, а другой белок является ингибитором системы сигнализации или путей, способствующих выживанию.In some embodiments, two heterologous proteins involved in apoptosis or the regulation of apoptosis are included in the vector of the Gram-negative bacterial strain of the present invention, where one protein is a pro-apoptotic protein and the other protein is an inhibitor of apoptosis-preventing pathways, or where one protein is pro-apoptotic protein, and the other protein is an inhibitor of the signaling system or pathways that promote survival.

Проапоптотические белки, охватываемые настоящим изобретением, имеют обычно α-спиральную структуру, предпочтительно гидрофобную спираль, окруженную амфипатическими спиралями, и, как правило, содержат по меньшей мере один из доменов ВН1, ВН2, ВН3 или ВН4, предпочтительно содержат по меньшей мере один ВН3-домен. Как правило, проапоптические белки, охватываемые настоящим изобретением, не обладают ферментативной активностью.Proapoptotic proteins encompassed by the present invention typically have an α-helical structure, preferably a hydrophobic helix surrounded by amphipathic helices, and typically contain at least one of BH1, BH2, BH3 or BH4 domains, preferably contain at least one BH3- domain. As a rule, proapoptotic proteins covered by the present invention do not have enzymatic activity.

Термин сайт расщепления протеазой, используемый в настоящей заявке, относится к специфическому аминокислотному мотиву внутри аминокислотной последовательности, например, внутри аминокислотной последовательности белка или слитого белка, который расщепляется специфической протеазой, распознающей данный аминокислотный мотив. См. обзор в [35]. Примеры сайтов расщепления протеазой представляют собой аминокислотные мотивы, которые расщепляются протеазой, выбранной из группы, состоящей из энтерокиназы (легкая цепь), энтеропептидазы, протеазы PreScission (гибридная протеаза на основе протеазы риновируса человека 3С и глутатион-S-трансферазы), протеазы риновируса человека (протеазы 3С риновируса человека (HRV)), протеазы вируса гравировки табака (TEV), протеазы вируса мозаичности вен табака (TVMV), протеазы фактора крови Ха и тромбина.The term protease cleavage site as used herein refers to a specific amino acid motif within an amino acid sequence, such as within the amino acid sequence of a protein or fusion protein, that is cleaved by a specific protease that recognizes that amino acid motif. See the review in [35]. Exemplary protease cleavage sites are amino acid motifs that are cleaved by a protease selected from the group consisting of enterokinase (light chain), enteropeptidase, PreScission protease (a hybrid protease based on human rhinovirus 3C protease and glutathione-S-transferase), human rhinovirus protease ( human rhinovirus (HRV) 3C protease), tobacco etch virus (TEV) protease, tobacco mosaic vein virus (TVMV) protease, blood factor Xa and thrombin proteases.

Следующий аминокислотный мотив распознается соответствующей протеазой: Asp-Asp-Asp-Asp-Lys: энтерокиназа (легкая цепь)/энтеропептидаза,The following amino acid motif is recognized by the corresponding protease: Asp-Asp-Asp-Asp-Lys: enterokinase (light chain)/enteropeptidase,

Leu-Glu-Val-Leu-Phe-Gln/Gly-Pro: протеаза PreScission/протеаза риновируса человека (протеаза 3СLeu-Glu-Val-Leu-Phe-Gln/Gly-Pro: PreScission Protease/Human Rhinovirus Protease (Protease 3C

- 11 041646- 11 041646

HRV),HRV),

Glu-Asn-Leu-Tyr-Phe-Gln-Ser и модифицированные мотивы на основе последовательности Glu-X-XTyr-X-Gln-Gly/Ser (где X - это любая аминокислота), распознаваемые протеазой TEV (вирус гравировки табака) Glu-Thr-Val-Arg-Phe-Gln-Ser: протеаза TVMV,Glu-Asn-Leu-Tyr-Phe-Gln-Ser and modified motifs based on the sequence Glu-X-XTyr-X-Gln-Gly/Ser (where X is any amino acid) recognized by the TEV protease (tobacco etch virus) Glu -Thr-Val-Arg-Phe-Gln-Ser: TVMV protease,

Ile-(Glu или Asp)-Gly-Arg: протеаза фактора крови Ха,Ile-(Glu or Asp)-Gly-Arg: blood factor Xa protease,

Leu-Val-Pro-Arg/Gly-Ser: тромбин.Leu-Val-Pro-Arg/Gly-Ser: thrombin.

Используемые в настоящей заявке сайты расщепления протеазой охватывают убиквитин. Тем самым в некоторых предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения убиквитин применяют в качестве сайта расщепления протеазой, т.е. третья последовательность ДНК кодирует убиквитин в качестве сайта расщепления протеазой, который может быть расщеплен специфическими убиквитинпроцессирующими протеазами на N-концевом сайте, например, который может быть расщеплен специфическими убиквитин-процессирующими протеазами, называемыми деубиквитинирующими ферментами, на N-концевом сайте эндогенно в клетке, куда был доставлен слитый белок. Процессинг убиквитина на его С-конце проводит группа эндогенных убиквитин-специфичных С-концевых протеаз (деубиквитинирующие ферменты, DUB). Расщепление убиквитина деубиквитинирующими ферментами предположительно происходит на самом С-конце убиквитина (после G76).The protease cleavage sites used herein include ubiquitin. Thus, in some preferred embodiments of the present invention, ubiquitin is used as a protease cleavage site, i. the third DNA sequence encodes ubiquitin as a protease cleavage site, which can be cleaved by specific ubiquitin-processing proteases at the N-terminal site, for example, which can be cleaved by specific ubiquitin-processing proteases called deubiquitinating enzymes, at the N-terminal site endogenously in the cell, where the fusion protein was delivered. Processing of ubiquitin at its C-terminus is carried out by a group of endogenous ubiquitin-specific C-terminal proteases (deubiquitinating enzymes, DUB). Cleavage of ubiquitin by deubiquitinating enzymes presumably occurs at the very C-terminus of ubiquitin (after G76).

Индивидуум, субъект или пациент представляет собой позвоночное. В определенных вариантах реализации позвоночное представляет собой млекопитающее. Примеры млекопитающих включают приматов (включая человека и остальных приматов) и грызунов (например, мышей и крыс), но не ограничиваются ими. В определенных вариантах реализации млекопитающее представляет собой человека.The individual, subject, or patient is a vertebrate. In certain embodiments, the vertebrate is a mammal. Examples of mammals include, but are not limited to, primates (including humans and other primates) and rodents (eg, mice and rats). In certain embodiments, the mammal is a human.

Термин мутация используется в настоящей заявке как общий термин и включает изменения как единичной пары оснований, так и множества пар оснований. Подобные мутации могут включать замены, мутации со сдвигом рамки считывания, делеции, вставки и усечения.The term mutation is used in this application as a general term and includes changes in both a single base pair and multiple base pairs. Such mutations may include substitutions, frameshift mutations, deletions, insertions, and truncations.

Термин молекула-метка или акцепторный сайт для молекулы-метки, используемый в настоящей заявке, относится к связыванию малого химического соединения со специфической аминокислотной последовательностью, что приводит в результате к флуоресценции связанного химического соединения, предпочтительными примерами этого являются акцепторный сайт кумаринлигазы/кумарина (и его производные), акцепторный сайт резоруфинлигазы/резоруфина (и его производные) и тетрацистеиновый мотив (как Cys-Cys-Pro-Gly-Cys-Cys и его производные) при использовании с красителем FlAsH/ReAsH (Life technologies) или флуоресцентный белок, такой как усиленный зеленый флуоресцентный белок (УЗФБ).The term tag molecule or acceptor site for a tag molecule as used in this application refers to the binding of a small chemical compound to a specific amino acid sequence resulting in fluorescence of the bound chemical compound, preferred examples of which are the coumarin ligase/coumarin acceptor site (and its derivatives), a resorufin ligase/resorufin acceptor site (and its derivatives) and a tetracysteine motif (as Cys-Cys-Pro-Gly-Cys-Cys and its derivatives) when used with a FlAsH/ReAsH dye (Life technologies) or a fluorescent protein such as enhanced green fluorescent protein (UFP).

Термин сигнал ядерной локализации, используемый в настоящей заявке, относится к аминокислотной последовательности, которая помечает белок для импорта внутрь ядра эукариотической клетки и включает предпочтительно вирусный сигнал ядерной локализации, такой как сигнал ядерной локализации (NSL) большого Т-антигена вируса SV40 (PPKKKRKV).The term nuclear localization signal as used herein refers to an amino acid sequence that marks a protein for import into the nucleus of a eukaryotic cell and includes preferably a viral nuclear localization signal, such as the SV40 virus large T antigen nuclear localization signal (NSL) (PPKKKRKV).

Термин сайт множественного клонирования, используемый в настоящей заявке, относится к короткой последовательности ДНК, содержащей несколько сайтов рестрикции для расщепления рестрикционными эндонуклеазами, такими какThe term multiple cloning site as used in this application refers to a short DNA sequence containing multiple restriction sites for cleavage by restriction endonucleases such as

- 12 041646- 12 041646

Acll, Hindlll,Acll, Hindll,

SspI, MluCI, Tsp509I, Pcil, Agel, BspMI, BfuAI, SexAI, MluI, BceAI, HpyCH4IV, HpyCH4III, Bael, BsaXI, AflIII, Spel, Bsrl, BmrI, Bglll, Afel, Alul, Stul, Seal, Clal, BspDI, PI-SceI, Nsil, Asel, Swal, CspCI, Mfel, BssSI, BmgBI, Pmll, Dralll, Alel, EcoP15I, PvuII, AlwNI, BtsIMutl, TspRI, Ndel, Nlalll, CviAII, Fatl, MslI, FspEI, Xcml, BstXI, PflMI, Bed, Ncol, BseYI, Faul, Smal, Xmal, TspMI, Nt.CviPII, LpnPI, Acil, Sadi, BsrBI, MspI, Hpall, ScrFI, BssKI, StyD4I, BsaJI, BslI, Btgl, Neil, Avril, Mnll, BbvCI, Nb.BbvCI, Nt.BbvCI, Sbfl, BpulOI, Bsu36I, EcoNI, HpyAV, BstNI, PspGI, Styl, Bcgl, Pvul, BstUI, EagI, Rsrll, BsiEI, BsiWI, BsmBI, Hpy99I, MspAlI, MspJI, SgrAI, Bfal, BspCNI, Xhol, Earl, Acul, PstI, Bpml, Ddel, Sfd, Aflll, BpuEI, Smll, Aval, BsoBI, MboII, BbsI, XmnI, BsmI, Nb.BsmI, EcoRI, Hgal, Aatll, Zral, Tthllll PflFI, PshAI, AhdI, DrdI, Eco53kl, Sad, BseRI, Piel, Nt.BstNBI, Mlyl, Hinfl, EcoRV, Mbol, Sau3AI, DpnII BfuCI, Dpnl, BsaBI, Tfil, BsrDI, Nb.BsrDI, Bbvl, BtsI, Nb.BtsI, BstAPI, SfaNI, SphI, NmeAIII, Nael, NgoMIV, Bgll, AsiSI, BtgZI, HinPlI, Hhal, BssHII, Notl, Fnu4HI, Cac8I, Mwol, Nhel, Bmtl, SapI, BspQI, Nt.BspQI, BlpI, Tsel, ApeKI, Bsp 12861, Alwl, Nt.AlwI, BamHI, FokI, BtsCI, Haelll, Phol, Fsel, Sfil, Nari, KasI, Sfol, PluTI, Asd, Ecil, BsmFI, Apal, PspOMI, Sau96I, NlalV, Kpnl, Acc65I, Bsal, HphI, BstEII, Avail, BanI, BaeGI, BsaHI, Banll, Rsal, CviQI, BstZ17I, BciVI, Sall, Nt.BsmAI, BsmAI, BcoDI, ApaLI, Bsgl, Acd, Hpyl66II, Tsp45I, Hpal, Pmel, Hindi, BsiHKAI, Apol, NspI, BsrFI, BstYI, Haell, CviKI-1, EcoO109I, PpuMI, I-Ceul, SnaBI, I-Scel, BspHI, BspEI, Mmel, TaqaI, Nrul, Hpyl88I, Нру188Ш, Xbal, Bell, HpyCH4V, FspI, PI-PspI, Msd, BsrGI, Msel, Pad, Psil, BstBI, Dral, PspXI, BsaWI, BsaAI, Eael, предпочтительно Xhol, Xbal, Hindlll, Ncol, Notl, EcoRI, EcoRV, BamHI, Nhel, Sad, Sall, BstBI.SspI, MluCI, Tsp509I, Pcil, Agel, BspMI, BfuAI, SexAI, MluI, BceAI, HpyCH4IV, HpyCH4III, Bael, BsaXI, AflIII, Spel, Bsrl, BmrI, Bglll, Afel, Alul, Stul, Seal, Clal, BspDI, PI-SceI, Nsil, Asel, Sval, CspCI, Mfel, BssSI, BmgBI, Pmll, Dralll, Alel, EcoP15I, PvuII, AlwNI, BtsIMutl, TspRI, Ndel, Nlalll, CviAII, Fatl, MslI, FspEI, Xcml, BstXI, PflMI, Bed, Ncol, BseYI, Faul, Smal, Xmal, TspMI, Nt.CviPII, LpnPI, Acil, Sadi, BsrBI, MspI, Hpall, ScrFI, BssKI, StyD4I, BsaJI, BslI, Btgl, Neil, Avril, Mnll, BbvCI, Nb.BbvCI, Nt.BbvCI, Sbfl, BpulOI, Bsu36I, EcoNI, HpyAV, BstNI, PspGI, Styl, Bcgl, Pvul, BstUI, EagI, Rsrll, BsiEI, BsiWI, BsmBI, Hpy99I, MspAlI, MspJI, SgrAI, Bfal, BspCNI, Xhol, Earl, Acul, PstI, Bpml, Ddel, Sfd, Aflll, BpuEI, Smll, Aval, BsoBI, MboII, BbsI, XmnI, BsmI, Nb.BsmI, EcoRI, Hgal, Aatll, Zral, Tthllll PflFI , PshAI, AhdI, DrdI, Eco53kl, Sad, BseRI, Piel, Nt.BstNBI, Mlyl, Hinfl, EcoRV, Mbol, Sau3AI, DpnII BfuCI, Dpnl, BsaBI, Tfil, BsrDI, Nb.BsrDI, Bbvl, BtsI, Nb. BtsI, BstAPI, Sf aNI, SphI, NmeAIII, Nael, NgoMIV, Bgll, AsiSI, BtgZI, HinPlI, Hhal, BssHII, Notl, Fnu4HI, Cac8I, Mwol, Nhel, Bmtl, SapI, BspQI, Nt.BspQI, BlpI, Tsel, ApeKI, Bsp 12861 , Alwl, Nt.AlwI, BamHI, FokI, BtsCI, Haelll, Phol, Fsel, Sfil, Nari, KasI, Sfol, PluTI, Asd, Ecil, BsmFI, Apal, PspOMI, Sau96I, NlalV, Kpnl, Acc65I, Bsal, HphI , BstEII, Avail, BanI, BaeGI, BsaHI, Banll, Rsal, CviQI, BstZ17I, BciVI, Sall, Nt.BsmAI, BsmAI, BcoDI, ApaLI, Bsgl, Acd, Hpyl66II, Tsp45I, Hpal, Pmel, Hindi, BsiHKAI, Apol , NspI, BsrFI, BstYI, Haell, CviKI-1, EcoO109I, PpuMI, I-Ceul, SnaBI, I-Scel, BspHI, BspEI, Mmel, TaqaI, Nrul, Hpyl88I, Hpy188III, Xbal, Bell, HpyCH4V, FspI, PI -PspI, Msd, BsrGI, Msel, Pad, Psil, BstBI, Dral, PspXI, BsaWI, BsaAI, Eael, preferably Xhol, Xbal, Hindll, Ncol, Notl, EcoRI, EcoRV, BamHI, Nhel, Sad, Sall, BstBI.

Термин сайт множественного клонирования, используемый в настоящей заявке, дополнительно относится к короткой последовательности ДНК, используемой для актов рекомбинации как, например, при стратегии клонирования Gateway или для способов, таких как клонирование Gibbson assembly или topo-клонирование.The term multiple cloning site as used herein further refers to a short DNA sequence used for recombination events such as in the Gateway cloning strategy or for methods such as Gibbson assembly cloning or topo cloning.

Термин штамм Yersinia дикого типа, используемый в настоящей заявке, относится к встречающемуся в природе варианту (как штамм Y. enterocolitica Е40) или встречающемуся в природе варианту, содержащему генетические модификации, позволяющие применять векторы, такие как делеционные мутации в генах рестрикционных эндонуклеаз или генах устойчивости к антибиотикам (как штамм Y. enterocolitica MRS40, чувствительное к ампициллину производное штамма Y. enterocolitica E40). Данные штаммы содержат хромосомную ДНК, а также немодифицированную плазмиду вирулентности (называемую pYV).The term wild-type Yersinia strain as used herein refers to a naturally occurring variant (as Y. enterocolitica E40 strain) or a naturally occurring variant containing genetic modifications to allow the use of vectors, such as deletion mutations in restriction endonuclease genes or resistance genes. to antibiotics (as Y. enterocolitica MRS40 strain, ampicillin-sensitive derivative of Y. enterocolitica E40 strain). These strains contain chromosomal DNA as well as an unmodified virulence plasmid (called pYV).

Термин включать главным образом используется в значении содержать, т.е. допускать наличие одного или более признака или компонента.The term include is mainly used in the sense of containing, i.e. allow for the presence of one or more features or components.

В одном из вариантов реализации согласно настоящему изобретению предложен рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий, при этом штамм грамотрицательных бактерий выбран из группы, состоящей из родов Yersinia, Escherichia, Salmonella и Pseudomonas. В одном из вариантов реализации согласно настоящему изобретению предложен рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий, при этом штамм грамотрицательных бактерий выбран из группы, состоящей из родов Yersinia и Salmonella. Предпочтительно, чтобы штамм грамотрицательных бактерий представлял собой штамм Yersinia, более предпочтительно штамм Yersinia enterocolitica. Наиболее предпочтительным является штамм Yersinia enterocolitica E40 [13] или его чувствительные к ампициллину производные, такие как штамм Y. enterocolitica MRS40, как описано в [36]. Также предпочтительно, чтобы штамм грамотрицательных бактерий представлял собой штамм Salmonella, более предпочтительно штамм Salmonella enterica. Наиболее предпочтительным является штамм Salmonella enterica Serovar Typhimurium SL1344, описанный коллекцией культур Министерства здравоохранения Великобритании (NCTC 13347).In one embodiment, the present invention provides a recombinant gram-negative bacterial strain, wherein the gram-negative bacterial strain is selected from the group consisting of the genera Yersinia, Escherichia, Salmonella, and Pseudomonas. In one embodiment, the present invention provides a recombinant gram-negative bacterial strain, wherein the gram-negative bacterial strain is selected from the group consisting of the genera Yersinia and Salmonella. Preferably, the gram-negative bacteria strain is a Yersinia strain, more preferably a Yersinia enterocolitica strain. Most preferred is the Yersinia enterocolitica E40 strain [13] or its ampicillin-sensitive derivatives such as the Y. enterocolitica MRS40 strain as described in [36]. It is also preferred that the Gram-negative bacteria strain is a Salmonella strain, more preferably a Salmonella enterica strain. Most preferred is Salmonella enterica Serovar Typhimurium strain SL1344 as described by the UK Department of Health Culture Collection (NCTC 13347).

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения сигнал доставки от эффекторного белка системы СЗТ бактерий включает эффекторный белок системы СЗТ бактерий или его N-концевой фрагмент, при этом эффекторный белок системы СЗТ или его N-концевой фрагмент может включать сайт связывания шаперона. Эффекторный белок системы СЗТ или его N-концевой фрагмент, который включает сайт связывания шаперона, являются особенно полезными в качестве сигнала доставки согласноIn one embodiment of the present invention, the delivery signal from a bacterial C3T system effector protein comprises a bacterial C3T system effector protein or an N-terminal fragment thereof, wherein the C3T system effector protein or its N-terminal fragment may include a chaperone binding site. The effector protein of the C3T system, or its N-terminal fragment, which includes a chaperone binding site, is particularly useful as a delivery signal according to

- 13 041646 настоящему изобретению. Предпочтительные эффекторные белки системы С3Т или их N-концевые фрагменты выбраны из группы, состоящей из белка- 13 041646 of the present invention. Preferred effector proteins of the C3T system or their N-terminal fragments are selected from the group consisting of protein

SopE, SopE2, SptP, YopE,SopE, SopE2, SptP, YopE,

ExoS, SipA, SipB, SipD, Sop A, SopB, SopD, IpgBl, IpgD, SipC, SifA, SseJ, Sse, SrfH, YopJ, AvrA, AvrBsT, YopT, YopH, YpkA, Tir, EspF, TccP2, IpgB2, OspF, Map, OspG, OspI, IpaH, SspHl,VopF, ExoS, ExoT, HopAB2, XopD, AvrRpt2, HopAOl, HopPtoD2, HopUl, семейства белков GALA, AvrBs2, AvrDl, AvrBS3, YopO, YopP, YopE, YopM, YopT, EspG, EspH, EspZ, IpaA, IpaB, IpaC, VirA, IcsB, OspCl, OspE2, IpaH9.8, IpaH7.8, AvrB, AvrD, AvrPphB, AvrPphC, AvrPphEPto, AvrPpiBPto, AvrPto, AvrPtoB, VirPphA, AvrRpml, HopPtoE, HopPtoF, HopPtoN, PopB, PopP2, AvrBs3, XopD и AvrXv3.ExoS, SipA, SipB, SipD, Sop A, SopB, SopD, IpgBl, IpgD, SipC, SifA, SseJ, Sse, SrfH, YopJ, AvrA, AvrBsT, YopT, YopH, YpkA, Tir, EspF, TccP2, IpgB2, OspF , Map, OspG, OspI, IpaH, SspHl, VopF, ExoS, ExoT, HopAB2, XopD, AvrRpt2, HopAOl, HopPtoD2, HopUl, GALA protein families, AvrBs2, AvrDl, AvrBS3, YopO, YopP, YopE, YopM, YopT, EspG , EspH, EspZ, IpaA, IpaB, IpaC, VirA, IcsB, OspCl, OspE2, IpaH9.8, IpaH7.8, AvrB, AvrD, AvrPphB, AvrPphC, AvrPphEPto, AvrPpiBPto, AvrPto, AvrPtoB, VirPphA, AvrRpml, HopPtoE, HopPtoF , HopPtoN, PopB, PopP2, AvrBs3, XopD and AvrXv3.

Более предпочтительные эффекторные белки системы СЗТ или их N-концевые фрагменты выбраны из группы, состоящей изMore preferred effector proteins of the C3T system, or N-terminal fragments thereof, are selected from the group consisting of

SopE, SptP, YopE, ExoS, SopB, IpgBl, IpgD, YopJ, YopH, EspF, OspF, ExoS, YopO, YopP, YopE, YopM, YopT, из чего наиболее предпочтительные эффекторные белки системы СЗТ или их N-концевые фрагменты выбраны из группы, состоящей из IpgB 1,SopE, SptP, YopE, ExoS, SopB, IpgBl, IpgD, YopJ, YopH, EspF, OspF, ExoS, YopO, YopP, YopE, YopM, YopT, from which the most preferred effector proteins of the C3 system or their N-terminal fragments are selected from group consisting of IpgB 1,

SopE, SopB, SptP, OspF, IpgD, YopH, YopO, YopP, YopE, YopM, YopT, конкретнее, YopE или его N-концевой фрагмент.SopE, SopB, SptP, OspF, IpgD, YopH, YopO, YopP, YopE, YopM, YopT, more specifically YopE or an N-terminal fragment thereof.

В равной степени предпочтительные эффекторные белки системы СЗТ или их N-концевые фрагменты выбраны из группы, состоящей из белкаEqually preferred effector proteins of the C3T system or their N-terminal fragments are selected from the group consisting of the protein

SopE, SopE2, SptP, SteA,SopE, SopE2, SptP, SteA,

SipA, SipB, SipD, SopA, SopB, SopD, IpgBl, IpgD, SipC, SifA, SifB, SseJ, Sse, SrfH, YopJ, AvrA, AvrBsT, YopH, YpkA, Tir, EspF, TccP2, IpgB2, OspF, Map, OspG, OspI, IpaH, VopF, ExoS, ExoT, HopAB2, AvrRpt2, HopAOl, HopUl, семейства белков GALA, AvrBs2, AvrDl, YopO, YopP, YopE, YopT, EspG, EspH, EspZ, IpaA, IpaB, IpaC, VirA, IcsB, OspCl, OspE2, IpaH9.8, IpaH7.8, AvrB, AvrD, AvrPphB, AvrPphC, AvrPphEPto, AvrPpiBPto, AvrPto, AvrPtoB, VirPphA, AvrRpml, HopPtoD2, HopPtoE, HopPtoF, HopPtoN, PopB, PopP2, AvrBs3, XopD и AvrXv3.SipA, SipB, SipD, SopA, SopB, SopD, IpgBl, IpgD, SipC, SifA, SifB, SseJ, Sse, SrfH, YopJ, AvrA, AvrBsT, YopH, YpkA, Tir, EspF, TccP2, IpgB2, OspF, Map, OspG, OspI, IpaH, VopF, ExoS, ExoT, HopAB2, AvrRpt2, HopAOl, HopUl, GALA protein families, AvrBs2, AvrDl, YopO, YopP, YopE, YopT, EspG, EspH, EspZ, IpaA, IpaB, IpaC, VirA, and AvrXv3.

В равной степени более предпочтительные эффекторные белки системы C3T или их N-концевые фрагменты выбраны из группы, состоящей изEqually preferred C3T system effector proteins or N-terminal fragments thereof are selected from the group consisting of

SopE,sope,

SptP, SteA, SifB, SopB, IpgBl, IpgD, YopJ, YopH, EspF, OspF, ExoS, YopO, YopP, YopE,SptP, SteA, SifB, SopB, IpgBl, IpgD, YopJ, YopH, EspF, OspF, ExoS, YopO, YopP, YopE,

YopT, из чего наиболее предпочтительные эффекторные белки системы C3T или их N-концевые фрагменты выбраны из группы, состоящей изYopT, from which the most preferred effector proteins of the C3T system or their N-terminal fragments are selected from the group consisting of

IpgBl, SopE, SopB, SptP, SteA, SifB, OspF, IpgD, YopH, YopO, YopP, YopE и YopT, конкретнее SopE, SteA или YopE или его N-концевой фрагмент, более конкретно SteA или YopE или его N-концевой фрагмент, наиболее конкретно YopE или его N-концевой фрагмент.IpgBl, SopE, SopB, SptP, SteA, SifB, OspF, IpgD, YopH, YopO, YopP, YopE and YopT, more specifically SopE, SteA or YopE or its N-terminal fragment, more specifically SteA or YopE or its N-terminal fragment , most specifically YopE or its N-terminal fragment.

В некоторых вариантах реализации сигнал доставки от эффекторного белка системы C3T бактерий, кодируемый первой последовательностью ДНК, включает эффекторный белок системы C3T бактерий или его N-концевой фрагмент, при этом его N-концевой фрагмент включает по меньшей мере первые 10, предпочтительно по меньшей мере первые 20, более предпочтительно по меньшей мере первые 100 аминокислот эффекторного белка системы C3T бактерий.In some embodiments, the delivery signal from the bacterial C3T system effector protein encoded by the first DNA sequence includes the bacterial C3T system effector protein or an N-terminal fragment thereof, wherein its N-terminal fragment includes at least the first 10, preferably at least the first 20, more preferably at least the first 100 amino acids of the effector protein of the bacterial C3T system.

В некоторых вариантах реализации сигнал доставки от эффекторного белка системы C3T бактерий, кодируемый первой последовательностью ДНК, включает эффекторный белок системы C3T бактерий или его N-концевой фрагмент, при этом эффекторный белок системы C3T бактерий или его N-концевой фрагмент включает сайт связывания шаперона.In some embodiments, the delivery signal from a bacterial C3T system effector protein encoded by the first DNA sequence includes a bacterial C3T system effector protein or an N-terminal fragment thereof, wherein the bacterial C3T system effector protein or an N-terminal fragment thereof includes a chaperone binding site.

Предпочитаемые эффекторные белки системы C3T или их N-концевые фрагменты, которые включают сайт связывания шаперона, включают следующие комбинации сайта связывания шаперона и эффекторного белка системы C3T или его N-концевого фрагмента:Preferred C3T system effector proteins or N-terminal fragments thereof that include a chaperone binding site include the following combinations of a chaperone binding site and a C3T system effector protein or N-terminal fragment thereof:

SycE-YopE, InvB-SopE, SicP-SptP, SycT-YopT, SycO-YopO, SycN/YscB-YopN,SycE-YopE, InvB-SopE, SicP-SptP, SycT-YopT, SycO-YopO, SycN/YscB-YopN,

SycH-YopH, SpcS-ExoS, CesF-EspF, SycD-YopB, SycD-YopD.SycH-YopH, SpcS-ExoS, CesF-EspF, SycD-YopB, SycD-YopD.

Более предпочтительными являютсяMore preferred are

SycE-YopE, InvB-SopE, SycT-YopT, SycO-YopO, SycN/YscB-YopN, SycH-YopH,SycE-YopE, InvB-SopE, SycT-YopT, SycO-YopO, SycN/YscB-YopN, SycH-YopH,

- 14 041646- 14 041646

SpcS-ExoS, CesF-EspF.SpcS-ExoS, CesF-EspF.

Наиболее предпочтительными является YopE или его N-концевой фрагмент, включающий сайт связывания шаперона SycE, такой как N-концевой фрагмент эффекторного белка YopE, содержащий 138 Nконцевых аминокислот эффекторного белка YopE, обозначенных в настоящей заявке как YopE1-138 и как показано в последовательности SEQ ID NO: 2, или SopE или его N-концевой фрагмент, включающий сайт связывания шаперона InvB, такой как N-концевой фрагмент эффекторного белка SopE, содержащий 81 или 105 N-концевых аминокислот эффекторного белка SopE, обозначенных в настоящей заявке соответственно как SopE1-81 или SopE1-105 и как показано в последовательности SEQ ID NO: 142 или 143.Most preferred is YopE or an N-terminal fragment thereof comprising a SycE chaperone binding site, such as the N-terminal fragment of the YopE effector protein containing the 138 N-terminal amino acids of the YopE effector protein, referred to herein as YopE 1-138 and as shown in the SEQ sequence ID NO: 2, or SopE or an N-terminal fragment thereof, comprising an InvB chaperone binding site, such as an N-terminal fragment of the SopE effector protein containing 81 or 105 N-terminal amino acids of the SopE effector protein, designated in this application, respectively, as SopE 1 -81 or SopE 1-105 and as shown in SEQ ID NO: 142 or 143.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм Yersinia и сигнал доставки от эффекторного белка системы СЗТ бактерий, кодируемый первой последовательностью ДНК, включает эффекторный белок YopE или его N-концевую часть, предпочтительно эффекторный белок YopE Y. enterocolitica или его N-концевую часть. Предпочтительно сайт связывания SycE включен в N-концевую часть эффекторного белка YopE. В связи с этим N-концевой фрагмент эффекторного белка YopE может включать 12, 16, 18, 52, 53, 80 или 138 N-концевых аминокислот [10, 37, 38]. Наиболее предпочтительным является N-концевой фрагмент эффекторного белка YopE, содержащий 138 N-концевых аминокислот эффекторного белка YopE, например, как описано в Forsberg and Wolf-Watz [39], обозначенный в настоящей заявке как YopE1-138, и как показано в последовательности SEQ ID NO: 2.In one embodiment of the present invention, the recombinant gram-negative bacterial strain is a Yersinia strain and the delivery signal from the bacterial C3T system effector protein encoded by the first DNA sequence comprises the YopE effector protein or its N-terminal portion, preferably the Y. enterocolitica YopE effector protein or its N-terminal. Preferably, the SycE binding site is included in the N-terminal portion of the YopE effector protein. In this regard, the N-terminal fragment of the YopE effector protein can include 12, 16, 18, 52, 53, 80, or 138 N-terminal amino acids [10, 37, 38]. Most preferred is the N-terminal fragment of the YopE effector protein, containing the 138 N-terminal amino acids of the YopE effector protein, e.g. SEQ ID NO: 2.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм Salmonella и сигнал доставки от эффекторного белка системы СЗТ бактерий, кодируемый первой последовательностью ДНК, включает эффекторный белок SopE или SteA или его N-концевую часть, предпочтительно эффекторный белок SopE или SteA Salmonella enterica или его N-концевую часть. Предпочтительно сайт связывания шаперона включен в N-концевую часть эффекторного белка SopE. В связи с этим N-концевой фрагмент эффекторного белка SopE может включать 81 или 105 N-концевых аминокислот. Наиболее предпочтительным является полноразмерный эффекторный белок SteA и N-концевой фрагмент эффекторного белка SopE, содержащий 105 Nконцевых аминокислот эффекторного белка, например, как описано в последовательности SEQ ID NO: 142 или 143.In one embodiment of the present invention, the recombinant Gram-negative bacterial strain is a Salmonella strain and the delivery signal from the bacterial C3T system effector protein encoded by the first DNA sequence comprises a SopE or SteA effector protein or an N-terminal portion thereof, preferably a Salmonella SopE or SteA effector protein enterica or its N-terminal portion. Preferably, the chaperone binding site is included in the N-terminal portion of the SopE effector protein. In this regard, the N-terminal fragment of the SopE effector protein may include 81 or 105 N-terminal amino acids. Most preferred is the full-length SteA effector protein and an N-terminal fragment of the SopE effector protein containing the 105 N-terminal amino acids of the effector protein, for example, as described in SEQ ID NO: 142 or 143.

Специалист в данной области техники знаком со способами идентификации полипептидных последовательностей эффекторного белка, способных осуществлять доставку белка. Например, один такой способ описан Sory et al. [13]. Вкратце, можно осуществить слияние в рамке считывания полипептидных последовательностей, например, из различных частей белков Yop с репортерным ферментом, таким как кальмодулин-активируемым аденилатциклазным доменом (или Суа) циклозина Bordetella pertussis. Доставка гибридного белка Yop-Cya внутрь цитозоля эукариотических клеток демонстрируется появлением циклазной активности в инфицированных эукариотических клетках, что приводит к накоплению цАМФ. Применяя подобный подход, специалист в данной области техники может определить, если требуется, требование к размеру минимальной последовательности, т.е. непрерывной аминокислотной последовательности самой короткой длины, которая способна осуществлять доставку белка, см., например, [13]. Соответственно, предпочтительные сигналы доставки согласно настоящему изобретению состоят по меньшей мере из минимальной последовательности аминокислот эффекторного белка системы С3Т, которая способна осуществлять доставку белка.One skilled in the art is familiar with methods for identifying effector protein polypeptide sequences capable of delivering the protein. For example, one such method is described by Sory et al. [13]. Briefly, in-frame fusion of polypeptide sequences from, for example, various portions of Yop proteins with a reporter enzyme, such as the calmodulin-activated adenylate cyclase domain (or Cya) of Bordetella pertussis cyclosin, can be performed. Delivery of the Yop-Cya fusion protein into the cytosol of eukaryotic cells is demonstrated by the appearance of cyclase activity in infected eukaryotic cells, which leads to the accumulation of cAMP. Using such an approach, one skilled in the art can determine, if desired, a minimum sequence size requirement, i.e. a continuous amino acid sequence of the shortest length that is capable of delivering a protein, see, for example, [13]. Accordingly, the preferred delivery signals of the present invention consist of at least the minimum amino acid sequence of the effector protein of the C3T system that is capable of delivering the protein.

В одном из вариантов реализации согласно настоящему изобретению предложены мутантные рекомбинантные штаммы грамотрицательных бактерий, в частности, рекомбинантные штаммы грамотрицательных бактерий, которые дефицитны по выработке по меньшей мере одного функционального эффекторного белка системы С3Т.In one embodiment, the present invention provides mutant recombinant gram-negative bacterial strains, in particular recombinant gram-negative bacterial strains, that are deficient in the production of at least one functional effector protein of the C3T system.

Согласно настоящему изобретению подобный мутантный штамм грамотрицательных бактерий, например подобный мутантный штамм Yersinia, можно получить путем введения по меньшей мере одной мутации по меньшей мере в один кодирующий эффектор ген. Предпочтительно подобные кодирующие эффекторы гены включают YoPEYoPH YopO/YpkA, YopM, YopP/YopJ и YopT в случае, если речь идет о штамме Yersinia. Предпочтительно подобные кодирующие эффекторы гены включаютAccording to the present invention, such a mutant strain of gram-negative bacteria, for example, such a mutant strain of Yersinia, can be obtained by introducing at least one mutation in at least one coding effector gene. Preferably, such effector-encoding genes include Yo P E ' Yo PH YopO/YpkA, YopM, YopP/YopJ and YopT in the case of a Yersinia strain. Preferably, such effector-coding genes include

AvrA, CigR, GogB, GtgA, GtgE, PipB, SifB, SipA/SspA, SipB, SipC/SspC, SipD/SspD, SlrP,AvrA, CigR, GogB, GtgA, GtgE, PipB, SifB, SipA/SspA, SipB, SipC/SspC, SipD/SspD, SlrP,

SopB/SigD, SopA, SpiC/SsaB, SseB, SseC, SseD, SseF, SseG, Ssel/SrfH, SopD, SopE, SopE2,SopB/SigD, SopA, SpiC/SsaB, SseB, SseC, SseD, SseF, SseG, Ssel/SrfH, SopD, SopE, SopE2,

SspHl, SspH2, PipB2, SifA, SopD2, SseJ, SseKl, SseK2, SseK3, SseL, SteC, SteA, SteB, SteD, SteE, SpvB, SpvC, SpvD, Srfl, SptP в случае, если речь идет о штамме Salmonella. Более предпочтительно, чтобы все кодирующие эффекторы гены были удалены. Специалист может использовать любое количество стандартных техник для получения мутаций в этих генах эффекторов системы С3Т. Sambrook et al. описывает в общих чертах подобные техники. См. Sambrook et al. [40].SspHl, SspH2, PipB2, SifA, SopD2, SseJ, SseKl, SseK2, SseK3, SseL, SteC, SteA, SteB, SteD, SteE, SpvB, SpvC, SpvD, Srfl, SptP in the case of a Salmonella strain. More preferably, all effector-coding genes are removed. One skilled in the art can use any number of standard techniques to generate mutations in these C3T system effector genes. Sambrook et al. describes such techniques in general terms. See Sambrook et al. [40].

В соответствии с настоящим изобретением мутацию можно получить в промоторной области кодирующего эффектор гена, так что экспрессия подобного гена эффектора прекращается. Мутацию такжеIn accordance with the present invention, a mutation can be obtained in the promoter region of a gene encoding an effector such that expression of such an effector gene is stopped. Mutation also

- 15 041646 можно получить в кодирующей области кодирующего эффектор гена, так что каталитическая активность закодированного эффекторного белка пропадает. Термин каталитическая активность эффекторного белка относится, как правило, к функции эффекторного белка, направленной против клетки-мишени, т.е. к токсичности. Подобная активность обусловлена каталитическими мотивами в каталитическом домене эффекторного белка. Подходы к идентификации каталитического домена и/или каталитических мотивов эффекторного белка хорошо известны специалистам в данной области техники. См., например, [41, 42].- 15 041646 can be obtained in the coding region of the coding effector gene, so that the catalytic activity of the encoded effector protein is lost. The term catalytic activity of an effector protein generally refers to the function of the effector protein against the target cell, i. to toxicity. Such activity is due to catalytic motifs in the catalytic domain of the effector protein. Approaches for identifying the catalytic domain and/or catalytic motifs of an effector protein are well known to those skilled in the art. See, for example, [41, 42].

Соответственно, одна из предпочитаемых мутаций согласно настоящему изобретению представляет собой делецию целого каталитического домена. Другая предпочитаемая мутация представляет собой мутацию в виде смещения рамки считывания в кодирующем эффектор гене, так что каталитический домен отсутствует в белковом продукте, экспрессируемом с подобного смещенного гена. Наиболее предпочитаемая мутация представляет собой мутацию с делецией целой кодирующей области эффекторного белка. Другие мутации также рассматриваются настоящим изобретением, такие как небольшие делеции или замены пар оснований, которые получают в каталитических мотивах эффекторного белка, приводящие к ликвидации каталитической активности данного эффекторного белка.Accordingly, one of the preferred mutations according to the present invention is a deletion of the entire catalytic domain. Another preferred mutation is a frameshift mutation in the coding effector gene such that the catalytic domain is not present in the protein product expressed from such a shifted gene. The most preferred mutation is a mutation with a deletion of the entire coding region of the effector protein. Other mutations are also contemplated by the present invention, such as small deletions or base pair substitutions that occur in the catalytic motifs of an effector protein, resulting in the abolition of the catalytic activity of that effector protein.

Мутации, которые получают в генах функциональных эффекторных белков системы С3Т, могут быт введены в конкретный штамм с помощью ряда способов. Один такой способ включает клонирование мутировавшего гена в суицидный вектор, который способен вводить мутировавшую последовательность в штамм посредством аллельного обмена. Пример подобного суицидного вектора описан в [43].Mutations that are made in the genes for functional effector proteins of the C3T system can be introduced into a particular strain in a number of ways. One such method involves cloning the mutated gene into a suicide vector that is capable of introducing the mutated sequence into the strain via allelic exchange. An example of such a suicide vector is described in [43].

Таким образом, мутации, полученные во множестве генов, можно последовательно ввести в штамм грамотрицательных бактерий, приводя к появлению полимутанта, например шестикратного мутантного рекомбинантного штамма. Порядок, в котором вводят эти мутировавшие последовательности, не важен. В некоторых условиях может требоваться осуществить мутацию только некоторых, но не всех эффекторных генов. Соответственно, настоящее изобретение дополнительно рассматривает полимутантный штамм Yersinia, а не шестикратный мутантный штамм Yersinia, например, двойные мутантные, тройные мутантные, четырехкратные мутантные и пятикратные мутантные штаммы. Для цели осуществления доставки белков система секреции и транслокации мутантного штамма согласно настоящему изобретению должна быть интактной.Thus, mutations made in multiple genes can be sequentially introduced into a Gram-negative bacterial strain, resulting in a polymutant, such as a sixfold mutant recombinant strain. The order in which these mutated sequences are introduced is not important. In some conditions, it may be necessary to mutate only some, but not all, effector genes. Accordingly, the present invention further contemplates a polymutant Yersinia strain rather than a sixfold mutant Yersinia strain, such as double mutants, triple mutants, quadruple mutants, and fivefold mutants. For the purpose of protein delivery, the secretion and translocation system of the mutant strain according to the present invention must be intact.

Предпочитаемый рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий согласно настоящему изобретению представляет собой шестикратный мутантный штамм Yersinia, в котором все кодирующие эффекторы гены являются мутировавшими, так что получающийся в результате штамм Yersinia больше не вырабатывает никаких функциональных эффекторных белков. Подобный шестикратный мутантный штамм Yersinia обозначается как АуорН,О,Р,Е,М,Т для Y. enterocolitica. Как пример, подобный шестикратный мутант можно получить из штамма Y. enter ocolitica MRS40, приводя к появлению штамма Y. enterocolitica MRS40 АуорН,О,Р,Е,М,Т, который является предпочтительным.A preferred recombinant Gram-negative bacterial strain of the present invention is a six-fold mutant Yersinia strain in which all effector-coding genes are mutated such that the resulting Yersinia strain no longer produces any functional effector proteins. A similar sixfold mutant strain of Yersinia is designated AyopH,O,P,E,M,T for Y. enterocolitica. As an example, a similar sixfold mutant can be generated from Y. enter ocolitica MRS40, resulting in Y. enterocolitica MRS40 AyopH,O,P,E,M,T, which is preferred.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к вектору для применения в комбинации с рекомбинантными штаммами грамотрицательных бактерий для доставки требуемого белка внутрь эукариотических клеток, при этом вектор включает в направлении от 5'-конца к 3'-концу: промотор; первую последовательность ДНК, кодирующую сигнал доставки от эффекторного белка бактерий системы С3Т, функционально связанную с указанным промотором; вторую последовательность ДНК, кодирующую гетерологичный белок, слитую в рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК; и альтернативно третью последовательность ДНК, кодирующую сайт расщепления протеазой, при этом третья последовательность ДНК расположена между 3'-концом указанной первой последовательности ДНК и 5'-концом указанной второй последовательности ДНК.An additional aspect of the present invention relates to a vector for use in combination with recombinant strains of gram-negative bacteria to deliver the desired protein into eukaryotic cells, while the vector includes in the direction from the 5'end to the 3'end: a promoter; a first DNA sequence encoding a delivery signal from an effector protein of C3T bacteria operably linked to said promoter; a second DNA sequence encoding a heterologous protein fused in frame to the 3' end of said first DNA sequence; and alternatively a third DNA sequence encoding a protease cleavage site, wherein the third DNA sequence is located between the 3'end of said first DNA sequence and the 5'end of said second DNA sequence.

Промотор, гетерологичный белок и сайт расщепления протеазой, как описано ранее, можно применять для вектора штамма грамотрицательных бактерий.A promoter, a heterologous protein, and a protease cleavage site, as previously described, can be used for a gram-negative bacterial strain vector.

Векторы, которые можно применять согласно настоящему изобретению, зависят от применяемых штаммов грамотрицательных бактерий, как известно специалисту в данной области техники. Векторы, которые можно применять согласно настоящему изобретению, включают экспрессионные векторы, векторы для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности и фрагменты ДНК для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности. Экспрессионные векторы, которые являются пригодными, например, в случае штамма Yersinia, Escherichia, Salmonella или Pseudomonas представляют собой, например, плазмиды pUC, pBad, pACYC, pUCP20 и рЕТ. Векторы для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности, которые являются пригодными, например, в случае штамма Yersinia, Escherichia, Salmonella или Pseudomonas, представляют собой, например, pKNG101. Фрагменты ДНК для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности относятся к способам, применяемым, например, в случае штамма Yersinia, Escherichia, Salmonella или Pseudomonas, как, например, генетическая инженерия с использованием фага лямбда red. Векторы для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности или фрагменты ДНК для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности могут осуществлять вставку первой, второй и/или третьей последовательности ДНК согласно настоящему изобретению, так что первая, вторая и/или третья последовательность ДНК функционально связана с эндогенным промотором рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий. Тем самым, если применяют вектор для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности или фрагмент ДНК дляThe vectors that can be used according to the present invention depend on the strains of gram-negative bacteria used, as is known to a person skilled in the art. Vectors that can be used according to the present invention include expression vectors, vectors for chromosomal or virulence plasmid insertion, and DNA fragments for chromosomal or virulence plasmid insertion. Expression vectors which are suitable, for example, in the case of a strain of Yersinia, Escherichia, Salmonella or Pseudomonas are, for example, plasmids pUC, pBad, pACYC, pUCP20 and pET. Vectors for chromosome insertion or virulence plasmid insertion which are suitable, for example, in the case of a Yersinia, Escherichia, Salmonella or Pseudomonas strain, are, for example, pKNG101. DNA fragments for chromosomal insertion or virulence plasmid insertion refer to methods used, for example, in the case of a strain of Yersinia, Escherichia, Salmonella or Pseudomonas, such as genetic engineering using lambda red phage. Vectors for chromosomal insertion or virulence plasmid insertion or DNA fragments for chromosomal insertion or virulence plasmid insertion may insert a first, second and/or third DNA sequence according to the present invention such that the first, second and/or third DNA sequence is operably linked to an endogenous promoter. recombinant strain of gram-negative bacteria. Thus, if a vector is used for chromosome insertion or virulence plasmid insertion or a DNA fragment for

- 16 041646 хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности, эндогенный промотор может быть закодирован на эндогенной ДНК бактерий (хромосомной или плазмидной ДНК) и только первая и вторая последовательность ДНК будет предоставлена генетически сконструированным вектором для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности или фрагментом ДНК для хромосомной вставки или вставки плазмиды вирулентности. Таким образом, необязательно нужно, чтобы промотор был включен в вектор, применяемый для трансформации рекомбинантных штаммов грамотрицательных бактерий, т.е. рекомбинантные штаммы грамотрицательных бактерий согласно настоящему изобретению можно трансформировать вектором, доза которого не включает промотор. Предпочтительно применяют экспрессионный вектор. Вектор согласно настоящему изобретению, как правило, применяют для доставки гетерологичных белков системой СЗТ бактерий внутрь эукариотических клеток in vitro и in vivo.- 16 041646 chromosomal insertion or virulence plasmid insertion, the endogenous promoter can be encoded on endogenous bacterial DNA (chromosomal or plasmid DNA) and only the first and second DNA sequence will be provided by the genetically engineered vector for chromosomal insertion or virulence plasmid insertion or DNA fragment for chromosomal insertion or insert a virulence plasmid. Thus, it is not necessary that the promoter be included in the vector used to transform recombinant strains of Gram-negative bacteria, i.e. recombinant strains of gram-negative bacteria according to the present invention can be transformed with a vector, the dose of which does not include a promoter. Preferably, an expression vector is used. The vector of the present invention is generally used to deliver heterologous proteins by the bacterial CCT system into eukaryotic cells in vitro and in vivo.

Предпочтительный экспрессионный вектор для Yersinia выбран из группы, состоящей из pBad_Si1 и pBad_Si_2. Плазмиду pBad_Si2 конструировали путем клонирования фрагмента SycE-YopE1.138, содержащего эндогенные промоторы для YopE и SycE, из очищенной плазмиды pYV40 на сайт KpnI/HindIII плазмиды pBad-MycHisA (Invitrogen). Дополнительные модификации включают удаление фрагмента NcoI/BglII плазмиды pBad-MycHisA путем ферментативного расщепления, обработки фрагментом Кленова и повторного лигирования. Дополнительно на 3'-конце YopE1_138 добавляли следующие сайты расщепления: XbaI-XhoI-BstBI-(HindIII). Плазмида pBad_Si1 эквивалентна плазмиде pBad_Si2, но кодирует УЗФБ (EGFP), амплифицированный из плазмиды pEGFP-C1 (Clontech), на сайте NcoI/BglII под контролем индуцируемого арабинозой промотора.A preferred expression vector for Yersinia is selected from the group consisting of pBad_Si1 and pBad_Si_2. Plasmid pBad_Si2 was constructed by cloning the SycE-YopE 1 fragment. 138 containing endogenous promoters for YopE and SycE, from the purified pYV40 plasmid to the KpnI/HindIII site of the pBad-MycHisA plasmid (Invitrogen). Additional modifications include the removal of the NcoI/BglII fragment of the pBad-MycHisA plasmid by enzymatic digestion, treatment with a Klenow fragment and re-ligation. Additionally, the following cleavage sites were added at the 3' end of YopE1_ 138 : XbaI-XhoI-BstBI-(HindIII). Plasmid pBad_Si1 is equivalent to plasmid pBad_Si2, but encodes USFP (EGFP) amplified from plasmid pEGFP-C1 (Clontech) at the NcoI/BglII site under the control of an arabinose-inducible promoter.

Предпочтительный экспрессионный вектор для Salmonella выбран из группы, состоящей из pSi_266, pSi_267, pSi_268 и pSi_269. Плазмиды pSi_266, pSi_267, pSi_268 и pSi_269, содержащие соответствующий эндогенный промотор и фрагмент SteA1_20 (pSi_266), полноразмерную последовательность SteA (pSi_267), фрагмент SopE1_81 (pSi_268) или фрагмент SopE1_105 (pSi_269), амплифицировали из геномной ДНК штамма S. enterica SL1344 и клонировали на сайт NcoI/KpnI плазмиды pBad-MycHisA (Invitrogen).A preferred expression vector for Salmonella is selected from the group consisting of pSi_266, pSi_267, pSi_268 and pSi_269. Plasmids pSi_266, pSi_267, pSi_268, and pSi_269 containing the corresponding endogenous promoter and the SteA1_20 (pSi_266) fragment, the full-length SteA sequence (pSi_267), the SopE1_81 (pSi_268) fragment, or the SopE1_105 (pSi_269) fragment were amplified from the genomic DNA of the S. enterica strain SL1344 and cloned into the NcoI/KpnI site of the pBad-MycHisA plasmid (Invitrogen).

Векторы согласно настоящему изобретению могут включать другие элементы последовательности, такие как 3'-терминирующую последовательность (включая стоп-кодон и поли-А-последовательность) или ген, обеспечивающий устойчивость к лекарственным средствам, которая позволяет осуществлять отбор трансформантов, получивших настоящий вектор. Осуществить трансформацию векторов согласно настоящему изобретению в рекомбинантные штаммы грамотрицательных бактерий можно целым рядом известных способов. Для осуществления цели настоящего изобретения способы трансформации для введения вектора включают электропорацию, опосредованную фосфатом кальция трансформацию, конъюгацию или их комбинацию, но не ограничиваются ими. Например, можно осуществить трансформацию вектора в первый штамм бактерий посредством стандартной процедуры электропорации. Впоследствии подобный вектор можно перенести от первого штамма бактерий в нужный штамм посредством конъюгации, процесс, также называемый мобилизацией. Можно осуществить отбор трансформанта (т.е. штаммов грамотрицательных бактерий, принявших вектор), например, с помощью антибиотиков. Данные техники хорошо известны в данной области техники. См., например, [13].The vectors of the present invention may include other sequence elements such as a 3' termination sequence (including a stop codon and a poly-A sequence) or a drug resistance gene that allows selection of transformants that receive the present vector. Transformation of the vectors of the present invention into recombinant strains of Gram-negative bacteria can be accomplished by a number of known methods. For the purpose of the present invention, transformation methods for introducing a vector include, but are not limited to, electroporation, calcium phosphate-mediated transformation, conjugation, or a combination thereof. For example, the vector can be transformed into a first bacterial strain by a standard electroporation procedure. Subsequently, such a vector can be transferred from the first strain of bacteria to the desired strain by conjugation, a process also called mobilization. A selection of the transformant (ie strains of Gram-negative bacteria that have adopted the vector) can be made, for example, with the help of antibiotics. These techniques are well known in the art. See, for example, [13].

В соответствии с настоящим изобретением промотор экспрессионного вектора рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий согласно настоящему изобретению может представлять собой нативный промотор эффекторного белка СЗТ соответствующего штамма или подходящего штамма бактерий или промотор, применяемый в экспрессионных векторах, которые пригодны, например, в случае штамма Yersinia, Escherichia, Salmonella или Pseudomonas, например плазмиды pUC и pBad. Подобные промоторы представляют собой промотор Т7, промотор Plac или промотор Ara-bad.According to the present invention, the promoter of the expression vector of the recombinant Gram-negative bacterial strain of the present invention may be a native promoter of the C3T effector protein of the respective strain or a suitable bacterial strain, or a promoter used in expression vectors, which are suitable, for example, in the case of Yersinia, Escherichia, Salmonella or Pseudomonas, such as pUC and pBad plasmids. Such promoters are the T7 promoter, the Plac promoter or the Ara-bad promoter.

Если рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм Yersinia, промотор может быть от гена вирулона Yersinia. Термин ген вирулона Yersinia относится к генам на плазмиде pYV Yersinia, экспрессия которых контролируется как температурой, так и контактом с клеткой-мишенью. Подобные гены включают гены, кодирующие для элементов аппарата секреции (гены Ysc), гены, кодирующие для транслокаторов (YopB, YopD и LcrV), гены, кодирующие для элементов контроля (YopN, TyeA и LcrG), гены, кодирующие для шаперонов эффекторов системы СЗТ (SycD, SycE, SycH, SycN, SycO и SycT), и гены, кодирующие для эффекторов (YopE, YopH, YopO/YpkA, YopM, YopT и YopP/YopJ), а также другие закодированные в pYV белки, как VirF и YadA.If the recombinant Gram-negative bacteria strain is a Yersinia strain, the promoter may be from the Yersinia virulon gene. The term Yersinia virulon gene refers to genes on the pYV Yersinia plasmid whose expression is controlled by both temperature and contact with the target cell. Such genes include genes coding for elements of the secretory apparatus (Ysc genes), genes coding for translocators (YopB, YopD and LcrV), genes coding for control elements (YopN, TyeA and LcrG), genes coding for chaperones of effectors of the C3T system (SycD, SycE, SycH, SycN, SycO, and SycT), and genes encoding for effectors (YopE, YopH, YopO/YpkA, YopM, YopT, and YopP/YopJ), as well as other pYV-encoded proteins like VirF and YadA .

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения промотор представляет собой нативный промотор гена, кодирующего функциональный эффектор системы С3Т. Если рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм Yersinia, промотор выбран из любого из промоторов для YopE, YopH, YopO/YpkA, YopM и YopP/YopJ. Более предпочтительно промотор выбран из промоторов для YopE или SycE.In a preferred embodiment of the present invention, the promoter is a native promoter of a gene encoding a functional effector of the C3T system. When the recombinant gram-negative bacterial strain is a Yersinia strain, the promoter is selected from any of the promoters for YopE, YopH, YopO/YpkA, YopM, and YopP/YopJ. More preferably the promoter is selected from the promoters for YopE or SycE.

Если рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм Salmonella, промотор может быть от острова патогенности SpiI или SpiII или от эффекторного белка, закодированного в другом месте. Подобные гены включают гены, кодирующие для элементов аппарата секреции, гены, кодирующие для транслокаторов, гены, кодирующие для элементов контроля, гены, кодирующие для шаперонов эффекторов системы С3Т, и гены, кодирующие для эффекторов, а также других белков, ко- 17 041646 дируемых SPI-1 или SPI-2. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения промотор представляет собой нативный промотор гена, кодирующего функциональный эффектор системы С3Т.If the recombinant Gram-negative bacterial strain is a Salmonella strain, the promoter may be from the SpiI or SpiII pathogenicity island, or from an effector protein encoded elsewhere. Such genes include genes encoding for elements of the secretory apparatus, genes encoding for translocators, genes encoding for control elements, genes encoding for effector chaperones of the C3T system, and genes encoding for effectors as well as other encoded proteins. SPI-1 or SPI-2. In a preferred embodiment of the present invention, the promoter is a native promoter of a gene encoding a functional effector of the C3T system.

Если рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм Salmonella, промотор выбран из любого промотора одного из эффекторных белков. Более предпочтительно промотор выбран из промоторов SopE, InvB или SteA.If the recombinant Gram-negative bacterial strain is a Salmonella strain, the promoter is selected from any promoter of one of the effector proteins. More preferably the promoter is selected from the SopE, InvB or SteA promoters.

В предпочтительном варианте реализации экспрессионный вектор включает последовательность ДНК, кодирующую сайт расщепления протеазой. Получение функционального и общеприменимого сайта расщепления позволяет отщеплять сигнал доставки после транслокации. Так как сигнал доставки может мешать корректной локализации и/или функционированию транслоцированного белка внутри клеток-мишеней, введение сайта расщепления протеазой между сигналом доставки и интересующим белком впервые обеспечивает доставку практически нативных белков внутрь эукариотических клеток. Предпочтительно сайт расщепления протеазой представляет собой аминокислотный мотив, который расщепляется протеазой или ее каталитическими доменами, выбранной из группы, состоящей из энтерокиназы (легкая цепь), энтеропептидазы, протезы PreScission, протеазы 3С риновируса человека, протеазы TEV, протеазы TVMV, протеазы фактора крови Ха и тромбина, более предпочтительно аминокислотный мотив, который расщепляется протеазой TEV. В равной степени предпочтительно, чтобы сайт расщепления протеазой представлял собой аминокислотный мотив, который расщепляется протеазой или ее каталитическими доменами, выбранной из группы, состоящей из энтерокиназы (легкая цепь), энтеропептидазы, протезы PreScission, протеазы 3С риновируса человека, протеазы TEV, протеазы TVMV, протеазы фактора крови Ха, убиквитин-процессирующей протеазы, называемой деубиквитинирующим ферментом, и тромбина. Наиболее предпочтительным является аминокислотный мотив, который расщепляется протеазой TEV или убиквитин-процессирующей протеазой. Таким образом, в дополнительном варианте реализации настоящего изобретения гетерологичный белок отщепляется от сигнала доставки, принадлежащего эффекторному белку системы СЗТ бактерий, протеазой. Предпочитаемые способы отщепления представляют собой способы, при которыхIn a preferred embodiment, the expression vector comprises a DNA sequence encoding a protease cleavage site. Obtaining a functional and commonly used cleavage site allows the delivery signal to be cleaved after translocation. Since the delivery signal may interfere with the correct localization and/or function of the translocated protein within target cells, the introduction of a protease cleavage site between the delivery signal and the protein of interest allows for the first time delivery of substantially native proteins into eukaryotic cells. Preferably, the protease cleavage site is an amino acid motif that is cleaved by a protease or its catalytic domains selected from the group consisting of enterokinase (light chain), enteropeptidase, PreScission prostheses, human rhinovirus 3C protease, TEV protease, TVMV protease, blood factor Xa protease, and thrombin, more preferably an amino acid motif that is cleaved by the TEV protease. It is equally preferred that the protease cleavage site is an amino acid motif that is cleaved by a protease or its catalytic domains selected from the group consisting of enterokinase (light chain), enteropeptidase, PreScission prostheses, human rhinovirus 3C protease, TEV protease, TVMV protease, blood factor Xa protease, a ubiquitin-processing protease called the deubiquitinating enzyme, and thrombin. Most preferred is an amino acid motif that is cleaved by the TEV protease or a ubiquitin-processing protease. Thus, in a further embodiment of the present invention, a heterologous protein is cleaved from a delivery signal belonging to an effector protein of the bacterial C3T system by a protease. Preferred cleavage methods are those in which

a) протеазу транслоцируют в эукариотическую клетку с помощью рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий, как описано в настоящей заявке, который экспрессирует слитый белок, который включает сигнал доставки от эффекторного белка системы СЗТ бактерий и протеазу в качестве гетерологичного белка; илиa) the protease is translocated into a eukaryotic cell using a recombinant gram-negative bacterial strain as described herein that expresses a fusion protein that includes a delivery signal from the effector protein of the bacterial C3 system and the protease as a heterologous protein; or

b) протеаза экспрессируется конститутивно или транзиентно в эукариотической клетке.b) the protease is expressed constitutively or transiently in the eukaryotic cell.

Как правило, рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий, применяемый для доставки требуемого белка внутрь эукариотической клетки, и рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий, транслоцирующий протеазу внутрь эукариотической клетки, являются разными.Generally, the recombinant gram-negative bacterial strain used to deliver the desired protein into the interior of the eukaryotic cell and the recombinant gram-negative bacterial strain that translocates the protease into the eukaryotic cell are different.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения вектор включает дополнительную последовательность ДНК, кодирующую молекулу-метку или акцепторный сайт для молекулы-метки. Дополнительная последовательность ДНК, кодирующая молекулу-метку или акцепторный сайт для молекулы-метки, как правило, слит с 5'-концом или с 3'-концом второй последовательности ДНК. Предпочтительно молекула-метка или акцепторный сайт для молекулы-метки выбраны из группы, состоящей из усиленного зеленого флуоресцентного белка (УЗФБ), кумарина, акцепторного сайта кумаринлигазы, резоруфина, акцепторного сайта резоруфинлигазы, тетрацистеинового мотива при использовании красителя FlAsH/ReAsH (life technologies).In one embodiment of the present invention, the vector includes an additional DNA sequence encoding a tag molecule or an acceptor site for a tag molecule. An additional DNA sequence encoding a tag molecule or an acceptor site for a tag molecule is typically fused to the 5' or 3' end of the second DNA sequence. Preferably, the label molecule or acceptor site for the label molecule is selected from the group consisting of enhanced green fluorescent protein (GFP), coumarin, coumarin ligase acceptor site, resorufin, resorufin ligase acceptor site, tetracysteine motif using FlAsH/ReAsH dye (life technologies).

Наиболее предпочтительным является резоруфин и акцепторный сайт резоруфинлигазы или УЗФБ. Применение молекулы-метки или акцепторного сайта для молекулы-метки будет приводить к присоединению молекулы-метки к гетерологичному белку, представляющему интерес, который затем будет доставлен в таком виде внутрь эукариотической клетки, и это позволяет отслеживать белок посредством, например, микроскопии живой клетки.Most preferred is resorufin and the acceptor site of resorufin ligase or USFB. The use of a tag molecule or an acceptor site for a tag molecule will result in the attachment of the tag molecule to the heterologous protein of interest, which will then be delivered as such into the interior of the eukaryotic cell, and this allows the protein to be monitored by, for example, microscopy of a living cell.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения вектор включает дополнительную последовательность ДНК, кодирующую пептидную метку (тэг). Дополнительная последовательность ДНК, кодирующая пептидную метку, как правило, слита с 5'-концом или с 3'-концом второй последовательности ДНК. Предпочитаемая пептидная метка выбрана из группы, состоящей из Мус-метки, His-метки, Flag-метки, НА-метки, Strep-метки или V5-метки или комбинации из двух или более меток из этой группы. Наиболее предпочтительными являются Мус-метка, Flag-метка, His-метка и комбинированные Муси His-метки. Применение пептидной метки будет приводить к появлению возможности отслеживать меченый белок, например, с помощью иммунофлуоресценции или вестерн-блоттинга с использованием антител против метки. Дополнительно применение пептидной метки позволяет осуществлять аффинную очистку требуемого белка либо после секреции в культуральный супернатант, либо после транслокации внутрь эукариотических клеток, в обоих случаях применяя способ очистки, подходящий для соответствующей метки (например, металл-хелатная аффинная очистка при применении His-метки или очистка на основе анти-Flag антител при применении Flag-метки).In one of the embodiments of the present invention, the vector includes an additional DNA sequence encoding a peptide tag (tag). The additional DNA sequence encoding the peptide tag is typically fused to the 5' or 3' end of the second DNA sequence. The preferred peptide tag is selected from the group consisting of a Myc tag, a His tag, a Flag tag, an HA tag, a Strep tag, or a V5 tag, or a combination of two or more of these tags. The most preferred are Myc-tag, Flag-tag, His-tag and combined Musi His-tags. The use of a peptide label will result in the ability to trace the labeled protein, for example by immunofluorescence or Western blotting using anti-label antibodies. Additionally, the use of a peptide tag allows affinity purification of the desired protein either after secretion into the culture supernatant or after translocation into eukaryotic cells, in both cases using a purification method suitable for the corresponding tag (e.g., metal chelate affinity purification using a His tag, or purification based on anti-Flag antibodies when using a Flag tag).

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения вектор включает дополнительную последовательность ДНК, кодирующую сигнал ядерной локализации (NSL). Дополнительная последовательность ДНК, кодирующая сигнал ядерной локализации, как правило, слита с 5'-концом или 3'-концомIn one embodiment of the present invention, the vector includes an additional DNA sequence encoding a nuclear localization signal (NSL). An additional DNA sequence encoding a nuclear localization signal, usually fused at the 5' or 3' end

- 18 041646 второй последовательности ДНК, при этом указанная дополнительная последовательность ДНК кодирует сигнал ядерной локализации. Предпочтительный сигнал ядерной локализации выбран из группы, состоящей из сигнала ядерной сигнализации (NSL) большого Т-антигена вируса SV40 и его производных- 18 041646 of the second DNA sequence, wherein said additional DNA sequence encodes a nuclear localization signal. The preferred nuclear localization signal is selected from the group consisting of the nuclear signaling signal (NSL) of the large T antigen of the SV40 virus and its derivatives.

[44], а также других вирусных сигналов ядерной локализации. Наиболее предпочтительным является сигнал ядерной сигнализации (NSL) большого Т-антигена вируса SV40 и его производные.[44], as well as other viral signals of nuclear localization. Most preferred is the nuclear signaling signal (NSL) of the large T antigen of the SV40 virus and its derivatives.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения вектор включает сайт множественного клонирования. Сайт множественного клонирования, как правило, располагается на 3'-конце первой последовательности ДНК и/или на 5'-конце или 3'-конце второй последовательности ДНК. Один или больше одного сайта множественного клонирования можно включить в состав вектора. Предпочтительный сайт множественного клонирования выбран из группы ферментов рестрикции, состоящей изIn one embodiment of the present invention, the vector includes a multiple cloning site. The site of multiple cloning, as a rule, is located at the 3'end of the first DNA sequence and/or at the 5'end or 3'end of the second DNA sequence. One or more than one multiple cloning site can be included in the vector. The preferred site for multiple cloning is selected from the group of restriction enzymes consisting of

Xhol, Xbal, Hindlll, Ncol, Notl, EcoRI, EcoRV, BamHI, Nhel, SacI, Sall, BstBI.Xhol, Xbal, Hindll, Ncol, Notl, EcoRI, EcoRV, BamHI, Nhel, SacI, Sall, BstBI.

Наиболее предпочтительными являются Xbal, Xhol, BstBI and Hindlll.Most preferred are Xbal, Xhol, BstBI and Hindll.

Белок, экспрессируемый со слитых первой и второй и необязательно третьей последовательностей ДНК вектора, также обозначается термином слитый белок или гибридный белок, т.е. слитый белок или гибрид сигнала доставки и гетерологичного белка. Слитый белок может также включать, например, сигнал доставки и два или более различных гетерологичных белка.The protein expressed from the fusion of the first and second and optionally third DNA sequences of the vector is also referred to as a fusion protein or fusion protein, i.e. a fusion protein or a hybrid of a delivery signal and a heterologous protein. A fusion protein may also include, for example, a delivery signal and two or more different heterologous proteins.

Настоящее изобретение рассматривает способ доставки гетерологичных белков, как описано в настоящей заявке выше, внутрь эукариотических клеток в культуре клеток, а также in vivo.The present invention contemplates a method for delivering heterologous proteins, as described herein above, into eukaryotic cells in cell culture as well as in vivo.

Таким образом, в одном из вариантов реализации способ доставки гетерологичных белков включает:Thus, in one embodiment, a method for delivering heterologous proteins includes:

i) культивирование штамма грамотрицательных бактерий, как описано в настоящей заявке;i) cultivation of a strain of gram-negative bacteria, as described in this application;

ii) приведение в контакт эукариотической клетки с штаммом грамотрицательных бактерий пункта i), при этом слитый белок, который содержит сигнал доставки от эффекторного белка системы СЗТ бактерий и гетерологичный белок, экспрессируется штаммом грамотрицательных бактерий и происходит его транслокация внутрь эукариотической клетки; и необязательно iii) расщепление слитого белка, так что гетерологичный белок отщепляется от сигнала доставки, принадлежащего эффекторному белку системы СЗТ бактерий.ii) bringing the eukaryotic cell into contact with the gram-negative bacterial strain of point i), wherein the fusion protein, which contains the delivery signal from the effector protein of the bacterial CCT system and the heterologous protein, is expressed by the gram-negative bacterial strain and translocated into the eukaryotic cell; and optionally iii) cleaving the fusion protein so that the heterologous protein is cleaved from the delivery signal belonging to the effector protein of the bacterial C3 system.

В некоторых вариантах реализации по меньшей мере два слитых белка, которые включают сигнал доставки от эффекторного белка системы СЗТ бактерий и гетерологичный белок, экспрессируются штаммом грамотрицательных бактерий и происходит их транслокация внутрь эукариотической клетки посредством способов согласно настоящему изобретению.In some embodiments, at least two fusion proteins that include a delivery signal from a bacterial CCT system effector protein and a heterologous protein are expressed by a gram-negative bacterial strain and translocated into a eukaryotic cell by the methods of the present invention.

Рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий можно культивировать таким образом, чтобы происходила экспрессия слитого белка, который включает сигнал доставки от эффекторного белка системы C3T бактерий и гетерологичный белок, в соответствии со способами, известными в данной области техники (например, FDA, Bacteriological Analytical Manual (ВАМ), chapter 8: Yersinia enterocolitica). Предпочтительно, чтобы рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий можно было культивировать в бульоне с сердечно-мозговой вытяжкой, например, при температуре 28°C. Для индуцирования экспрессии СС3Т и, например, генов, зависимых от промотора YopE/SycE, бактерии можно выращивать при 37°C.A recombinant strain of Gram-negative bacteria can be cultured such that expression of a fusion protein that includes a delivery signal from an effector protein of the bacterial C3T system and a heterologous protein, according to methods known in the art (e.g., FDA, Bacteriological Analytical Manual (BAM) , chapter 8: Yersinia enterocolitica). Preferably, the recombinant Gram-negative bacterial strain can be cultured in brain-heart broth, for example at 28°C. To induce the expression of CC3T and, for example, genes dependent on the YopE/SycE promoter, bacteria can be grown at 37°C.

В предпочтительном варианте реализации эукариотическую клетку приводят в контакт с двумя штаммами грамотрицательных бактерий пункта i), при этом первый штамм грамотрицательных бактерий экспрессирует первый слитый белок, который включает сигнал доставки от эффекторного белка системы C3T бактерий и первый гетерологичный белок, и второй штамм грамотрицательных бактерий экспрессирует второй слитый белок, который включает сигнал доставки от эффекторного белка системы C3T бактерий и второй гетерологичный белок, так что происходит транслокация первого и второго слитого белка внутрь эукариотической клетки. Данный вариант реализации, предложенный для коинфекции, например, эукариотических клеток двумя штаммами бактерий в качестве действенного способа доставки, например, двух различных гибридных белков в отдельные клетки, для выяснения их функционального взаимодействия.In a preferred embodiment, the eukaryotic cell is brought into contact with two Gram-negative bacterial strains of point i), wherein the first Gram-negative bacterial strain expresses a first fusion protein that includes a delivery signal from an effector protein of the bacterial C3T system and a first heterologous protein, and the second Gram-negative bacterial strain expresses a second fusion protein that includes a delivery signal from an effector protein of the bacterial C3T system and a second heterologous protein such that the first and second fusion proteins translocate into the interior of a eukaryotic cell. This embodiment proposed for co-infection of e.g. eukaryotic cells with two bacterial strains as a viable method for delivering e.g. two different fusion proteins into single cells to elucidate their functional interaction.

Настоящее изобретение рассматривает широкий спектр эукариотических клеток, которые могут быть мишенями для рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий согласно настоящему изобретению, например, клетки Hi-5 (BTI-TN-5B1-4; life technologies B855-02), клетки HeLa, например клетки HeLa Ccl2 (такие как АТСС № CCL-2), клетки фибробластов, например клетки фибробластов 3Т3 (такие как АТСС № CCL-92) или клетки Mef (такие как АТСС № SCRC-1040), Hek (такие как АТСС № CRL-1573), клетки HUVEC (такие как АТСС № PCS-100-013), СНО (такие как АТСС № CCL-61), Jurkat (такие как АТСС № TIB-152), Sf-9 (такие как АТСС № CRL-1711), HepG2 (такие как АТСС № НВ-8065), Vero (такие как АТСС № CCL-81), MDCK (такие как АТСС № CCL-34), ТНР-1 (такие как АТСС № TIB202), J774 (такие как АТСС № TIB-67), RAW (такие как АТСС № TIB-71), Сасо2 (такие как АТСС № НТВ-37), линии клеток NCI (такие как АТСС № НТВ-182), DU145 (такие как АТСС № НТВ-81), Lncap (такие как АТСС № CRL-1740), MCF-7 (такие как АТСС № НТВ-22), линии клеток MDA-MB (такие как атссThe present invention contemplates a wide range of eukaryotic cells that can be targets for the recombinant Gram-negative bacterial strain of the present invention, e.g. Hi-5 cells (BTI-TN-5B1-4; life technologies B855-02), HeLa cells, e.g. HeLa Ccl2 cells (such as ATCC No. CCL-2), fibroblast cells, such as 3T3 fibroblast cells (such as ATCC No. CCL-92) or Mef cells (such as ATCC No. SCRC-1040), Hek (such as ATCC No. CRL-1573), HUVEC cells (such as ATCC No. PCS-100-013), CHO (such as ATCC No. CCL-61), Jurkat (such as ATCC No. TIB-152), Sf-9 (such as ATCC No. CRL-1711), HepG2 (such as ATCC No. HB-8065), Vero (such as ATCC No. CCL-81), MDCK (such as ATCC No. CCL-34), THP-1 (such as ATCC No. TIB202), J774 (such as ATCC No. TIB -67), RAW (such as ATCC No. TIB-71), Caco2 (such as ATCC No. HTB-37), NCI cell lines (such as ATCC No. HTV-182), DU145 (such as ATCC No. HTV-81), Lncap (such as ATCC No. CRL-1740), MCF-7 (such as ATCC No. NTV-22), line and MDA-MB cells (such as atss

- 19 041646 № НТВ-128), РС3 (такие как АТСС № CRL-1435), T47D (такие как АТСС № CRL-2865), А549 (такие как АТСС № CCL-185), U87 (такие как АТСС № НТВ-14), SHSY5Y (такие как АТСС № CRL-2266s), Еа.Ну926 (такие как АТСС № CRL-2922), Saos-2 (такие как АТСС № НТВН-85), 4Т1 (такие как АТСС № CRL-2539), B16F10 (такие как АТСС № CRL-6475) или первичные гепатоциты человека (такие как life technologies HMCPIS), предпочтительно клетки HeLa, Hek, клетки HUVEC, 3Т3, СНО, Jurkat, Sf-9, HepG2 Vero, THP-1, Caco2, Mef, A549, 4T1, B16F10 и первичные гепатоциты человека и наиболее предпочтительно клетки HeLa, Hek, клетки HUVEC, 3Т3, СНО, Jurkat, THP-1, A549 и Mef. Под быть мишенью подразумевается внеклеточная адгезия рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий к эукариотической клетке.- 19 041646 No. NTV-128), PC3 (such as ATCC No. CRL-1435), T47D (such as ATCC No. CRL-2865), A549 (such as ATCC No. CCL-185), U87 (such as ATCC No. NTV- 14), SHSY5Y (such as ATCC No. CRL-2266s), Ea.Hy926 (such as ATCC No. CRL-2922), Saos-2 (such as ATCC No. HTVH-85), 4T1 (such as ATCC No. CRL-2539) , B16F10 (such as ATCC # CRL-6475) or primary human hepatocytes (such as life technologies HMCPIS), preferably HeLa, Hek cells, HUVEC cells, 3T3, CHO, Jurkat, Sf-9, HepG2 Vero, THP-1, Caco2 , Mef, A549, 4T1, B16F10 and primary human hepatocytes and most preferably HeLa, Hek cells, HUVEC cells, 3T3, CHO, Jurkat, THP-1, A549 and Mef. By being a target is meant the extracellular adhesion of a recombinant Gram-negative bacterial strain to a eukaryotic cell.

В соответствии с настоящим изобретением доставку белка можно осуществить путем приведения в контакт эукариотической клетки с рекомбинантным штаммом грамотрицательных бактерий в подходящих условиях. Специалистам в данной области техники обычно доступны различные источники литературы и способы, касающиеся условий для индуцирования экспрессии и транслокации генов вирулона, включая требуемую температуру, концентрацию Са~, добавление индукторов, таких как конго красный, приемы, с использованием которых смешивают рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий и клетки-мишени, и т.п. См., например, [45]. Условия могут варьироваться в зависимости от типа эукариотических клеток, являющихся мишенями, и применяемого рекомбинантного штамма бактерий. Разобраться с подобными вариациями могут специалисты в данной области техники, используя традиционные способы. Специалисты в данной области техники также могут использовать ряд анализов для определения, успешно ли прошла доставка слитого белка. Например, слитый белок можно определить посредством иммунофлуоресценции с использованием антител, распознающих слитую с белком метку (такую как Мус-метку). Определение также может основываться на ферментативной активности доставляемого белка, например, анализ описанный в [13].In accordance with the present invention, protein delivery can be accomplished by contacting a eukaryotic cell with a recombinant Gram-negative bacterial strain under suitable conditions. Various literature sources and methods are commonly available to those skilled in the art regarding conditions for inducing expression and translocation of virulon genes, including the required temperature, Ca~ concentration, the addition of inducers such as Congo red, techniques by which a recombinant Gram-negative bacterial strain is mixed, and target cells, and the like. See, for example, [45]. Conditions may vary depending on the target eukaryotic cell type and the recombinant bacterial strain used. Such variations can be dealt with by those skilled in the art using conventional techniques. Those skilled in the art can also use a variety of assays to determine if delivery of the fusion protein has been successful. For example, a fusion protein can be detected by immunofluorescence using antibodies that recognize a tag (such as a Myc tag) fused to the protein. The determination can also be based on the enzymatic activity of the delivered protein, for example, the analysis described in [13].

В одном из вариантов реализации согласно настоящему изобретению предложен способ очистки гетерологичного белка, включающий культивирование штамма грамотрицательных бактерий, как описано в настоящей заявке, так что слитый белок, который включает сигнал доставки от эффекторного белка системы СЗТ бактерий и гетерологичный белок, экспрессируется и секретируется в супернатант культуры клеток. Экспрессируемый слитый белок может дополнительно включать сайт расщепления протеазой, расположенный между сигналом доставки от эффекторного белка системы С3Т бактерий и гетерологичным белком, и/или может дополнительно включать пептидную метку.In one embodiment, the present invention provides a method for purifying a heterologous protein, comprising culturing a gram-negative bacterial strain as described herein such that a fusion protein that includes a delivery signal from a bacterial C3 system effector protein and a heterologous protein is expressed and secreted into the supernatant. cell cultures. The expressed fusion protein may further include a protease cleavage site located between the delivery signal from the effector protein of the bacterial C3T system and the heterologous protein, and/or may further include a peptide tag.

Таким образом, в конкретном варианте реализации способ очистки гетерологичного белка включает:Thus, in a particular embodiment, a method for purifying a heterologous protein comprises:

i) культивирование штамма грамотрицательных бактерий, как описано в настоящей заявке, так что слитый белок, который включает сигнал доставки от эффекторного белка системы С3Т бактерий, гетерологичный белок и сайт расщепления протеазой между сигналом доставки от эффекторного белка системы С3Т бактерий и гетерологичным белком, экспрессируется и секретируется в супернатант культуры клеток;i) culturing a gram-negative bacterial strain as described herein such that a fusion protein that includes a delivery signal from the effector protein of the bacterial C3T system, a heterologous protein, and a protease cleavage site between the delivery signal from the effector protein of the bacterial C3T system and the heterologous protein is expressed, and secreted into cell culture supernatant;

ii) добавление протеазы к супернатанту культуры, при этом протеаза расщепляет слитый белок, так что гетерологичный белок отщепляется от сигнала доставки, принадлежащего эффекторному белку системы С3Т бактерий;ii) adding a protease to the culture supernatant, wherein the protease cleaves the fusion protein so that the heterologous protein is cleaved from the delivery signal belonging to the effector protein of the bacterial C3T system;

iii) необязательно выделение гетерологичного белка из супернатанта культуры клеток.iii) optionally isolating the heterologous protein from the cell culture supernatant.

Таким образом, в другом конкретном варианте реализации способ очистки гетерологичного белка включает:Thus, in another specific embodiment, a method for purifying a heterologous protein comprises:

i) культивирование штамма грамотрицательных бактерий, как описано в настоящей заявке, так что слитый белок, который включает сигнал доставки от эффекторного белка системы С3Т бактерий, гетерологичный белок и пептидную метку, экспрессируется и секретируется в супернатант культуры;i) culturing a gram-negative bacterial strain as described herein such that a fusion protein, which includes a delivery signal from the effector protein of the bacterial C3T system, a heterologous protein, and a peptide tag, is expressed and secreted into the culture supernatant;

ii) использование пептидной метки в качестве мишени, например, посредством аффинной очистки супернатанта на колонке.ii) using a peptide label as a target, for example, by affinity purification of the supernatant on a column.

Таким образом, в другом конкретном варианте реализации способ очистки гетерологичного белка включает:Thus, in another specific embodiment, a method for purifying a heterologous protein comprises:

i) культивирование штамма грамотрицательных бактерий, как описано в настоящей заявке, так что слитый белок, который включает сигнал доставки от эффекторного белка системы С3Т бактерий, гетерологичный белок, сайт расщепления протеазой между сигналом доставки от эффекторного белка системы С3Т бактерий и гетерологичным белком, и пептидную метку, экспрессируется и секретируется в супернатант культуры;i) culturing a Gram-negative bacterial strain as described herein such that a fusion protein that includes a delivery signal from the effector protein of the bacterial C3T system, a heterologous protein, a protease cleavage site between the delivery signal from the effector protein of the bacterial C3T system and the heterologous protein, and a peptide the label is expressed and secreted into the culture supernatant;

ii) добавление протеазы к супернатанту культуры, при этом протеаза расщепляет слитый белок, так что гетерологичный белок отщепляется от сигнала доставки, принадлежащего эффекторному белку системы С3Т бактерий;ii) adding a protease to the culture supernatant, wherein the protease cleaves the fusion protein so that the heterologous protein is cleaved from the delivery signal belonging to the effector protein of the bacterial C3T system;

iii) использование пептидной метки в качестве мишени, например, посредством аффинной очистки супернатанта на колонке.iii) using a peptide label as a target, for example, by affinity purification of the supernatant on a column.

В описанных выше конкретных вариантах реализации протеазу можно добавлять к супернатанту культуры в форме, например, очищенного белка протеазы или путем добавления штамма бактерий, экспрессирующего и секретирующего протеазу, к супернатанту культуры. Дополнительные стадии могутIn the specific embodiments described above, the protease can be added to the culture supernatant in the form of, for example, a purified protease protein or by adding a bacterial strain expressing and secreting the protease to the culture supernatant. Additional steps can

- 20 041646 включать удаление протеазы, например, посредством аффинной очистки на колонке.- 20 041646 include removal of the protease, for example by column affinity purification.

В одном из вариантов реализации согласно настоящему изобретению предложен рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий, как описано в настоящей заявке, для применения в медицине.In one embodiment, the present invention provides a recombinant Gram-negative bacterial strain as described herein for use in medicine.

В одном из вариантов реализации согласно настоящему изобретению предложен рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий, как описано в настоящей заявке, для применения при доставке гетерологичного белка в качестве лекарственного средства или вакцины субъекту. Гетерологичный белок можно доставлять субъекту в виде вакцины путем приведения в контакт штамма грамотрицательных бактерий с эукаоритическими клетками, например, с живым животным in vivo, так что происходит транслокация гетерологичного белка внутрь живого животного, которое затем продуцирует антитела против гетерологичного белка. Выработанные антитела можно применять напрямую или выделять и очищать и применять при диагностике, при исследованиях, а также при терапии. В-клетки, продуцирующие антитела, или содержащуюся в них последовательность ДНК можно применять для дополнительного получения специфических антител для применения при диагностике, при исследованиях, а также при терапии.In one embodiment, the present invention provides a recombinant Gram-negative bacterial strain as described herein for use in delivering a heterologous protein as a drug or vaccine to a subject. A heterologous protein can be delivered to a subject as a vaccine by contacting a gram-negative bacterial strain with eukaryotic cells, such as a live animal in vivo, such that the heterologous protein is translocated into the living animal, which then produces antibodies against the heterologous protein. Generated antibodies can be used directly or isolated and purified and used in diagnostics, research, and therapy. Antibody-producing B cells, or the DNA sequence contained therein, can be used to further generate specific antibodies for use in diagnostics, research, and therapy.

В одном из вариантов реализации согласно настоящему изобретению предложен способ осуществления доставки гетерологичного белка, при этом гетерологичный белок доставляют in vitro внутрь эукариотических клеток.In one embodiment, the present invention provides a method for delivering a heterologous protein, wherein the heterologous protein is delivered in vitro to the interior of eukaryotic cells.

В дополнительном варианте реализации согласно настоящему изобретению предложен способ осуществления доставки гетерологичного белка, при этом эукариотическая клетка представляет собой живое животное, при этом живое животное приводят в контакт с штаммом грамотрицательных бактерий in vivo, так что происходит транслокация слитого белка в живое животное. Предпочитаемое животное представляет собой млекопитающее, более предпочтительно человека.In a further embodiment, the present invention provides a method for delivering a heterologous protein, wherein the eukaryotic cell is a living animal, wherein the living animal is brought into contact with a Gram-negative bacterial strain in vivo such that the fusion protein is translocated into the living animal. The preferred animal is a mammal, more preferably a human.

В дополнительном варианте реализации согласно настоящему изобретению предложено применение рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий, как описано раньше, для осуществления высокопроизводительного скрининга ингибиторов клеточного пути или явления, запускаемого транслоцированным гетерологичным белком (белками).In a further embodiment, the present invention provides for the use of a recombinant Gram-negative bacterial strain as previously described to perform high-throughput screening for inhibitors of a cellular pathway or event triggered by translocated heterologous protein(s).

В дополнительном варианте реализации согласно настоящему изобретению предложена библиотека для штаммов грамотрицательных бактерий, при этом гетерологичный белок, кодируемый второй последовательностью ДНК экспрессионного вектора штаммов грамотрицательных бактерий, представляет собой белок человека или мыши, предпочтительно белок человека, и где каждый белок человека или мыши, экспрессируемый штаммом грамотрицательных бактерий, отличается по аминокислотной последовательности. Предполагаемая библиотека может, например, содержать коллекцию открытых рамок считывания (Orf) киназ человека, содержащую 560 белков, организации Addgene (Addgene № 1000000014). В качестве клонирующего вектора для экспрессии можно использовать описанные выше экспрессионные вектора.In a further embodiment, the present invention provides a library for gram-negative bacterial strains, wherein the heterologous protein encoded by the second DNA sequence of the gram-negative bacterial strains expression vector is a human or mouse protein, preferably a human protein, and wherein each human or mouse protein expressed by the strain Gram-negative bacteria differ in amino acid sequence. The proposed library may, for example, contain a collection of open reading frames (Orf) human kinases containing 560 proteins, the organization Addgene (Addgene No. 1000000014). As a cloning expression vector, the expression vectors described above can be used.

В дополнительном варианте реализации согласно настоящему изобретению предложен набор, включающий вектор, как описано в настоящей заявке, и штамм бактерий, экспрессирующий и секретирующий протеазу, способную расщепить сайт расщепления протеазой, включенный в вектор. Особенно пригодный вектор представляет собой вектор для применения в комбинации со штаммом бактерий для доставки требуемого белка внутрь эукариотических клеток, как описано выше, при этом вектор включает в направлении от 5'-конца к 3'-концу промотор;In a further embodiment, the present invention provides a kit comprising a vector as described herein and a bacterial strain expressing and secreting a protease capable of cleaving a protease cleavage site included in the vector. A particularly suitable vector is one for use in combination with a bacterial strain to deliver the desired protein into eukaryotic cells as described above, wherein the vector includes a 5' to 3' promoter;

пер вую последовательность ДНК, кодирующую сигнал доставки от эффекторного белка системы СЗТ бактерий, функционально связанную с указанным промотором;the first DNA sequence encoding the delivery signal from the effector protein of the C3T system of bacteria, functionally linked to the specified promoter;

вторую последовательность ДНК, кодирующую гетерологичный белок, слитую в рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательностью ДНК; и альтернативно третью последовательность ДНК, кодирующую сайт расщепления протеазой, при этом третья последовательность ДНК расположена между 3'-концом указанной первой последовательности ДНК и 5'-концом указанной второй последовательности ДНК.a second DNA sequence encoding a heterologous protein fused in frame to the 3' end of said first DNA sequence; and alternatively a third DNA sequence encoding a protease cleavage site, wherein the third DNA sequence is located between the 3'end of said first DNA sequence and the 5'end of said second DNA sequence.

ПримерыExamples

А) Материалы и методы.A) Materials and methods.

Штаммы бактерий и условия роста культуры.Bacterial strains and culture growth conditions.

Штаммы, использованные в данном исследовании, перечислены на фиг. 15А-15М. Штамм is. coli Тор10, использованный для очистки плазмид и клонирования, и штамм Е. coli Sm10 λ pir, использованный для конъюгации, а также штамм Е. coli BW19610 [46], использованный для размножения вектора pKNG101, рутинно выращивали на чашках с агаром LB и в бульоне LB при 37°С. Использовали ампициллин в концентрации 200 мкг/мл (Yersinia) или 100 мкг/мл (Е. coli) для проведения отбора экспрессионных векторов. Использовали стрептомицин в концентрации 100 мкг/мл для отбора суицидных векторов. Штамм Y. enterocolitica MRS40 [36], не обладающее устойчивостью к ампициллину производное штамма Е40 [13] и штаммы, полученные от него, рутинно выращивали на сердечно-мозговой вытяжке (BHI; Difco) при комнатной температуре (RT). Ко всем штаммам Y. enterocolitica добавили налидиксо- 21 041646 вую кислоту (35 мкг/мл) и ко всем штаммам Y. enterocolitica asd дополнительно добавляли 100 мкг/мл мезо-2,6-диаминопимелиновой кислоты (мДАП, Sigma Aldrich).The strains used in this study are listed in FIG. 15A-15M. The strain is. coli Top10 used for plasmid purification and cloning, and the E. coli Sm10 λ pir strain used for conjugation, as well as the E. coli BW19610 strain [46] used to propagate the pKNG101 vector, were routinely grown on LB agar plates and in broth LB at 37°C. Ampicillin was used at a concentration of 200 μg/ml (Yersinia) or 100 μg/ml (E. coli) for selection of expression vectors. Streptomycin was used at a concentration of 100 μg/ml for the selection of suicide vectors. The Y. enterocolitica strain MRS40 [36], an ampicillin-resistant derivative of the E40 strain [13], and strains derived from it were routinely grown in brain-heart extract (BHI; Difco) at room temperature (RT). Nalidixoic acid (35 μg/ml) was added to all Y. enterocolitica strains and 100 μg/ml meso-2,6-diaminopimelic acid (mDAP, Sigma Aldrich) was added to all Y. enterocolitica asd strains.

Штамм S. enterica SL1344 рутинно выращивали на чашках с агаром LB и в бульоне LB при температуре 37°С. Использовали ампициллин в концентрации 100 мкг/мл для проведения отбора экспрессионных векторов у S. enterica.S. enterica SL1344 was routinely grown on LB agar plates and LB broth at 37°C. Ampicillin was used at a concentration of 100 μg/ml to carry out the selection of expression vectors in S. enterica.

Генетические манипуляции с Y. enterocolitica.Genetic manipulations with Y. enterocolitica.

Генетические манипуляции с Y. enterocolitica были описаны в [47, 48]. Вкратце, проводили генетическое конструирование мутаторов для модификации или делеции генов в плазмидах pYV или на хромосоме путем полимеразной цепной реакции (ПЦР) с 2 перекрывающимися фрагментами-праймерами с использованием очищенной плазмиды pYV40 или геномной ДНК в качестве матрицы, дающей в результате фланкирующие последовательности размером 200-250 пар оснований (п.о.) на обеих сторонах удаленной или модифицированной части соответствующего гена. Получающиеся в результате фрагменты клонировали в вектор pKNG101 [43] в штамме Е. coli BW19610 [46]. Проводили трансформацию плазмид с подтвержденной последовательностью в штамм Е. coli Sm10 λ pir, откуда плазмиды мобилизировали в соответствующий штамм Y. enterocolitica. Проводили размножение мутантов, несущих интегрированный вектор, в течение нескольких поколений без давления отбора. Использовали затем сахарозу для проведения отбора клонов, которые потеряли вектор. Наконец, идентифицировали мутанты методом молекулярных колоний.Genetic manipulations with Y. enterocolitica have been described in [47, 48]. Briefly, mutators were genetically engineered to modify or delete genes in pYV plasmids or on the chromosome by polymerase chain reaction (PCR) with 2 overlapping primer fragments using purified pYV40 plasmid or genomic DNA as template, resulting in flanking sequences of 200- 250 base pairs (bp) on both sides of the deleted or modified part of the corresponding gene. The resulting fragments were cloned into the pKNG101 vector [43] in E. coli strain BW19610 [46]. Sequence-verified plasmids were transformed into E. coli Sm10 λ pir strain, from where the plasmids were mobilized into the corresponding Y. enterocolitica strain. Mutants carrying the integrated vector were propagated for several generations without selection pressure. Sucrose was then used to select clones that had lost the vector. Finally, the mutants were identified by the molecular colony method.

Конструирование плазмид.Construction of plasmids.

Плазмиду pBad_Si2 или pBad_Si1 (фиг. 10) использовали для клонирования слитых белков с 138 Nконцевыми аминокислотами YopE (SEQ ID NO: 2). Плазмиду pBad_Si2 конструировали путем клонирования фрагмента SycE-YopE1.138, содержащего эндогенные промоторы для YopE и SycE, из очищенной плазмиды pYV40 на сайт KpnI/HindIII плазмиды pBad-MycHisA (Invitrogen). Дополнительные модификации включают удаление фрагмента NcoI/BglII плазмиды pBad-MycHisA путем расщепления, обработки фрагментом Кленова и повторной лигации. Двунаправленный терминатор транскрипции (ВВа_В1006; iGEM foundation) клонировали на расщепленный и обработанный фрагментом Кленова сайт KpnI (pBad_Si2) или на расщепленный сайт BgIII (pBad_Si1). Дополнительно на 3'-конце последовательности YopE1_138 добавляли следующие сайты расщепления: XbaI-XhoI-BstBI-(HindIII) (фиг. 10В). Плазмида pBad_Si1 эквивалентна плазмиде pBad_Si2, но кодирует УЗФБ (EGFP), амплифицированный из плазмиды pEGFP-C1 (Clontech), на сайте NcoI/BglII под контролем индуцируемого арабинозой промотора. Плазмиды pSi_266, pSi_267, pSi_268 и pSi_269, содержащие соответствующий эндогенный промотор, и фрагмент SteA1_20 (pSi_266), полноразмерную последовательность SteA (pSi_267), фрагмент SopE1_81 (pSi_268) или фрагмент SopE1_105 (pSi_269), амплифицировали из геномной ДНК штамма S. enterica SL1344 и клонировали на сайт NcoI/KpnI плазмиды pBad-MycHisA (Invitrogen).Plasmid pBad_Si2 or pBad_Si1 (FIG. 10) was used to clone the 138 N-terminal YopE amino acid fusion proteins (SEQ ID NO: 2). Plasmid pBad_Si2 was constructed by cloning the SycE-YopE 1 fragment. 138 containing endogenous promoters for YopE and SycE, from the purified pYV40 plasmid to the KpnI/HindIII site of the pBad-MycHisA plasmid (Invitrogen). Additional modifications include the removal of the NcoI/BglII fragment of the pBad-MycHisA plasmid by digestion, treatment with a Klenow fragment and re-ligation. A bidirectional transcription terminator (BBa_B1006; iGEM foundation) was cloned into a KpnI cleaved and Klenow-treated site (pBad_Si2) or a cleaved BgIII site (pBad_Si1). Additionally, the following cleavage sites were added at the 3' end of the YopE1_ 138 sequence: XbaI-XhoI-BstBI-(HindIII) (FIG. 10B). Plasmid pBad_Si1 is equivalent to plasmid pBad_Si2, but encodes USFP (EGFP) amplified from plasmid pEGFP-C1 (Clontech) at the NcoI/BglII site under the control of an arabinose-inducible promoter. Plasmids pSi_266, pSi_267, pSi_268, and pSi_269 containing the corresponding endogenous promoter and the SteA1_20 (pSi_266) fragment, the full-length SteA sequence (pSi_267), the SopE1_81 (pSi_268) fragment, or the SopE1_105 (pSi_269) fragment were amplified from the genomic DNA of strain S. enterica SL1344 and cloned into the NcoI/KpnI site of the pBad-MycHisA plasmid (Invitrogen).

Полноразмерные гены или их фрагменты амплифицировали со специфическими праймерами, перечисленными ниже в табл. I, и клонировали в виде слитых конструкций с YopE1_138 в плазмиду pBad_Si2 или в случае белка z-BIM (SEQ ID NO: 21), в плазмиду pBad_Si1 (см. табл. II ниже). Для слияния с SteA или SopE искусственные конструкты ДНК расщепляли протеазами KpnI/HindII и клонировали, соответственно, в pSi_266, pSi_267, pSi_268 или pSi_269. В случае генов видов бактерий использовали в качестве матрицы очищенную геномную ДНК (S. flexneri M90T, Salmonella enterica подвид enterica serovar, Typhimurium SL1344, Bartonella henselae ATCC 49882). Для генов человека использовали универсальную библиотеку кодирующих ДНК (кДНК) (Clontech), если не указано иначе (фиг. 15А-15М), гены данио амплифицировали из библиотеки кДНК (любезный подарок от М. Аффолтер). Лигированные плазмиды клонировали в штамм Е. coli Top10. Проводили электропорацию плазмид с подтвержденной последовательностью в требуемый штамм Y. enterocolitica или S. enterica с использованием параметров, как для стандартной электропорации Е. coli.Full length genes or their fragments were amplified with the specific primers listed in Table 1 below. I, and cloned as fusion constructs with YopE1_138 into the pBad_Si2 plasmid or, in the case of the z-BIM protein (SEQ ID NO: 21), into the pBad_Si1 plasmid (see Table II below). For fusion with SteA or SopE, artificial DNA constructs were digested with KpnI/HindII proteases and cloned into pSi_266, pSi_267, pSi_268, or pSi_269, respectively. In the case of bacterial species genes, purified genomic DNA (S. flexneri M90T, Salmonella enterica subsp. enterica serovar, Typhimurium SL1344, Bartonella henselae ATCC 49882) was used as a template. For human genes, the universal coding DNA (cDNA) library (Clontech) was used, unless otherwise noted (FIGS. 15A-15M), zebrafish genes were amplified from the cDNA library (a kind gift from M. Affolter). The ligated plasmids were cloned into E. coli Top10 strain. Sequence verified plasmids were electroporated into the desired Y. enterocolitica or S. enterica strain using the same parameters as for standard E. coli electroporation.

- 22 041646- 22 041646

Таблица I (Праймер № Si_: последовательность)Table I (Primer No. Si_: sequence)

285: CATACCATGGGAGTGAGCAAGGGCGAG285: CATACCATGGGAGTGAGCAAGGGCGAG

286: GGAAGATCTttACTTGTACAGCTCGTCCAT286: GGAAGATCTttACTTGTACAGCTCGTCCAT

287: CGGGGTACCTCAACTAAATGACCGTGGTG287: CGGGGTACCTCAACTAAATGACCGTGGTG

288: GTTAAAGCTTttcgaatctagactcgagCGTGGCGAACTGGTC288: GTTAAAGCTTttcgaatctagactcgagCGTGGCGAACTGGTC

292: CAGTctcgagCAAATTCTAAACAAAATACTTCCAC292: CAGTctcgagCAAAATTCTAAACAAAATACTTCCAC

293: cagtTTCGAATTAATTTGTATTGCTTTGACGG293: cagtTTCGAATTAATTTGTATTGCTTTGACGG

296: CAGTctcgagACTAACATAACACTATCCACCCAG296: CAGTctcgagACTAACATAACACTATCCACCCAG

297: GTTAAAGCTTTCAGGAGGCATTCTGAAG297: GTTAAAGCTTTCAGGAGGCATTCTGAAG

299: CAGTctcgagCAGGCCАТСAAGTGTGTG299: CAGTctcgagCAGGCCATCAAGTGTGTG

300: cagtTTCGAATC ATTTTCTCTTCCTCTTCTTC A300: cagtTTCGAATCATTTTCTCTTCCTCTTCTTC A

301: CAGTctcgagGCTGCCATCCGGAA301: CAGTctcgagGCTGCCATCCGGAA

02: cagtTTCGAATCACAAGACAAGGCACCC02: cagtTTCGAATCACAAGACAAGGCACCC

306: GTTAAAGCTTGGAGGCATTCTGAAGatacttatt306: GTTAAAGCTTGGAGGCATTCTGAAGatacttatt

07: C AGTctcgagC AA AT AC AGAGCTTCT АТС ACTC AG07: C AGTctcgagC AA AT AC AGAGCTTCT ATC ACTC AG

308: GTTAAAGCTTTCAAGATGTGATTAATGAAGAAATG308: GTTAAAGCTTTCAAGATGTGATTAATGAAGAAATG

317: cagtTTCGAACCCATAAAAAAGCCCTGTC317: cagtTTCGAACCCATAAAAAAGCCCTGTC

318: GTTAAAGCTTCTACTCTATCATCAAACGATAAAATGg318: GTTAAAGCTTCTACTCTATCATCAAACGATAAAATGg

324: CAGTctcgagTTCACTCAAGAAACGCAAA324: CAGTctcgagTTCACTCAAGAAACGCAAA

339: cagtTTCGAATTTTCTCTTCCTCTTCTTCAcg339: cagtTTCGAATTTTCTCTTCCTCTTCTTCAcg

- 23 041646- 23 041646

341: cgtaTCTAGAAAAATGATGAAAATGGAGACTG341: cgtaTCTAGAAAAATGATGAAAATGGAGACTG

342: GTTAAAGCTTttaGCTGGAGACGGTGAC342: GTTAAAGCTTttaGCTGGAGACGGTGAC

346: CAGTctcgagTTCCAGATCCCAGAGTTTG346: CAGTctcgagTTCCAGATCCCAGAGTTTG

347: GTTAAAGCTTTCACTGGGAGGGGG347: GTTAAAGCTTTCACTGGGAGGGGG

351: CAGTctcgagctcgagTTATCTACTCATAGAAACTACTTTTGCAG351: CAGTctcgagctcgagTTATCTACTCATAGAAACTACTTTTGCAG

52: cgcGGATCCtcagtgtctctgcggcatta52: cgcGGATCCtcagtgtctctgcggcatta

353: CATTTATTCCTCCTAGTTAGTCAcagcaactgctgctcctttc353: CATTTATTCCTCTAGTTAGTCAcagcaactgctgctcctttc

54: gaaaggagcagcagttgctgTGACTAACTAGGAGGAATAAATG54: gaaaggagcagcagttgctgTGACTAACTAGGAGGAATAAATG

5 5: cgattcacggattgctttctC ATTATTCCCTCC AGGT ACT A5 5: cgattcacggattgctttctC ATTATTCCCTCC AGGT ACT A

356: TAGTACCTGGAGGGAATAATGagaaagcaatccgtgaatcg356: TAGTACCTGGAGGGAATAATGagaaagcaatccgtgaatcg

357: cgtaTCTAGAcggctttaagtgcgacattc357: cgtaTCTAGAcggctttaagtgcgacattc

364: cgtaTCTAGACTAAAGTATGAGGAGAGAAAATTGAA364: cgtaTCTAGACTAAAGTATGAGGAGAGAAAATTGAA

365: GTTAAAGCTTTCAGCTTGCCGTCGT365: GTTAAAGCTTTCAGCTTGCCGTCGT

367: CGTAtctagaGACCCGTTCCTGGTGC367: CGTAtctagaGACCCGTTCCTGGTGC

369: cgtaTCTAGAccccccaagaagaagc369: cgtaTCTAGAccccccaagaagaagc

373: GTTAAAGCTTGCTGGAGACGGTGACC373: GTTAAAGCTTGCTGGAGACGGTGACC

86: CGTAtctagaTCAGGACGCTTCGGAGGTAG86: CGTAtctagaTCAGGACGCTTCGGAGGTAG

87: CGTAtctagaATGGACTGTGAGGTCAACAA87: CGTAtctagaATGGACTGTGAGGTCAAACAA

389: CGTAtctagaGGCAACCGCAGCA389: CGTAtctagaGGCAACCGCAGCA

391: GTTAAAGCTTTCAGTCCATCCCATTTCTg391: GTTAAAGCTTTCAGTCCATCCCATTTCTg

403: CGTAtctagatctggaatatccctggaca403: CGTAtctagatctggaatatccctggaca

406: GTTAAAGCTTgtctgtctcaatgccacagt406: GTTAAAGCTTgtctgtctcaatgccacagt

410: CAGTctcgagATGTCCGGGGTGGTg410: CAGTctcgagATGTCCGGGGTGGTg

413: cagtTTCGAATC ACTGC AGC ATGATGTC413: cagtTTCGAATC ACTGC AGC ATGATGTC

417: CAGTctcgagAGTGGTGTTGATGATGACATG417: CAGTctcgagAGTGGTGTTGATGATGACATG

420: cagtTTCGAATT AGTGATAAAAATAGAGTTCTTTTGTGAG420: cagtTTCGAATTAGTGATAAAAATAGAGTTCTTTTGTGAG

423: CAGTctcgagATGCACATAACTAATTTGGGATT423: CAGTctcgagATGCACATAACTAATTTGGGATT

424: cagtTTCGAATT AT AC AAATGACGAATACCCTTT424: cagtTTCGAATT AT AC AAATGACGAATACCCTTT

425: GTTAAAGCTTttacaccttgcgcttcttcttgggcggGCTGGAGACGGTGAC425: GTTAAAGCTTttacaccttgcgcttcttcttgggcggGCTGGAGACGGTGAC

428: CGTAtctagaATGGACTTCAACAGGAACTTT428: CGTAtctagaATGGACTTCAACAGGAACTTT

429: CGTAtctagaGGACATAGTCCACCAGCG429: CGTAtctagaGGACATAGTCCACCAGCG

430: GTTAAAGCTTTCAGTTGGATCCGAAAAAC430: GTTAAAGCTTTCAGTTGGATCCGAAAAAC

433: CGTAtctagaGAATTAAAAAAAACACTCATCCCA433: CGTAtctagaGAATTAAAAAAAACACTCATCCCA

434: CGTAtctagaCCAAAGGCAAAAGCAAAAA434: CGTAtctagaCCAAAGGCAAAAGCAAAAA

5: GTTAAAGCTTTTAGCTAGCCATGGCAAGC5: GTTAAAGCTTTTAGCTAGCCATGGCAAGC

- 24 041646- 24 041646

436: CGTAtctagaATGCCCCGCCCC436: CGTAtctagaATGCCCCGCCCC

437: GTTAAAGCTTCTACCCACCGTACTCGTCAAT437: GTTAAAGCTTCTACCCACCGTACTCGTCAAT

8: CGTAtctagaATGTCTGACACGTCCAGAGAG8: CGTAtctagaATGTCTGACACGTCCAGAGAG

439: GTTAAAGCTTTCATCTTCTTCGCAGGAAAAAG439: GTTAAAGCTTTCATCTTCTTTCGCAGGAAAAAAG

445: cgcGGATCCttatgggttctcacagcaaaa445: cgcGGATCCttatgggttctcacagcaaaa

446: CATTTATTCCTCCTAGTTAGTCAaggcaacagccaatcaagag446: CATTTATTCCTAGTTAGTCaaggcaacagccaatcaagag

447: ctcttgattggctgttgcctTGACTAACTAGGAGGAATAAATG447: ctcttgattggctgttgcctTGACTAACTAGGAGGAATAAATG

448: ttgattgcagtgacatggtgCATTATTCCCTCCAGGTACTA448: ttgattgcagtgacatggtgCATTATTCCCTCCAGGTACTA

449: TAGTACCTGGAGGGAATAATGcaccatgtcactgcaatcaa449: TAGTACCTGGAGGGAATAATGcaccatgtcactgcaatcaa

0: cgtaTС TAGAtagccgcagatgttggtatg0: cgtaTC TAGAtagccgcagatgttggtatg

451: CGTAtctagaGATCAAGTCCAACTGGTGG451: CGTAtctagaGATCAAGTCCAACTGGTGG

463: CAGTctcgaggaaagcttgtttaaggggc463: CAGTctcgaggaaagcttgtttaaggggc

464: cagtTTCGAAttagcgacggcgacg464: cagtTTCGAAttagcgacggcgacg

476: GTTAAAGCTTttACTTGTACAGCTCGTCCAT476: GTTAAAGCTTttACTTGTACAGCTCGTCCAT

477: CGTAtctagaGTGAGCAAGGGCGAG477: CGTAtctagaGTGAGCAAGGGCGAG

478: C AGTctcgagATGGAAGATT AT ACC AAAAT AGAGAAA478: C AGTctcgagATGGAAGATT AT ACC AAAAT AGAGAAA

479: GTTAAAGCTTCTACATCTTCTTAATCTGATTGTCCa479: GTTAAAGCTTCTACATCTTCTTAATCTGATTGTCCa

482: CGTAtctagaATGGCGCTGCAGCt482: CGTAtctagaATGGCGCTGCAGCt

483: GTTAAAGCTTTC AGTCATTGACAGGAATTTTg483: GTTAAAGCTTTCAGTCATTGACAGGAATTTTg

486: CGTAtctagaATGGAGCCGGCGGCG486: CGTAtctagaATGGAGCCGGCGGCG

487: GTTAAAGCTTTC AATCGGGGATGTCTg487: GTTAAAGCTTTC AATCGGGGATGTCTg

492: CGTAtctagaATGCGCGAGGAGAACAAGGG492: CGTAtctagaATGCGCGAGGAGAACAAGGG

493: GTTAAAGCTTTC AGTCCCCTGTGGCTGTGc493: GTTAAAGCTTTCAGTCCCCTGTGGCTGTGc

494: CGTAtctagaATGGCCGAGCCTTG494: CGTAtctagaATGGCCGAGCCTTG

495: GTTAAAGCTTttaTTGAAGATTTGTGGCTCC495: GTTAAAGCTTttaTTGAAGATTTGTGGCTCC

504:CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTCAAAGTATGCC CCGCCCC504:CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTATGCC CCGCCCC

505: GTTAAAGCTTCCCACCGTACTCGTCAATtc505: GTTAAAGCTTCCCACCGTACTCGTCAATtc

508:CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTCAAAGTATGGC CGAGCCTTG508:CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTATGGC CGAGCCTTG

509: GTTAAAGCTTTTGAAGATTTGTGGCTCCc509: GTTAAAGCTTTTGAAGATTTGTGGCTCCc

511 :CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTCAAAGTGTGAG CAAGGGCGAG511 :CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTGTGAG CAAGGGCGAG

512:CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTCAAAGTCCGCC GAAAAAAAAACGTAAAGTTGTGAGCAAGGGCGAG512:CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTCCGCC GAAAAAAAAACGTAAAGTTGTGAGCAAGGGCGAG

- 25 041646- 25 041646

513 :GTTAAAGCTTttAAACTTTACGTTTTTTTTTCGGCGGCTTGTACAGCTCGTCCAT513 :GTTAAAGCTTTttAAACTTTACGTTTTTTTTTCGGCGGCTTGTACAGCTCGTCCAT

515 :CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTCAAAGTGATTA515 :CGTAtctagaGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTGAAAATCTGTATTTTTCAAAGTGATTA

TAAAGATGATGATGATAAAATGGCCGAGCCTTGTAAAGATGATGATGATAAAATGGCCGAGCCTTG

558: CGTATCTAGAATGACCAGTTTTGAAGATGC558: CGTATCTAGAATGACCAGTTTTGAAGATGC

559:GTTAAAGCTTTCATGACTCATTTTCATCCAT559:GTTAAAGCTTTCATGACTCATTTTCATCCAT

561 :CGTATCTAGAATGAGTCTCTTAAACTGTGAGAACAG561 :CGTATCTAGAATGAGTCTCTTAAACTGTGAGAACAG

562:GTTAAAGCTTCTACACCCCCGCATCA562:GTTAAAGCTTCTACACCCCCGCATCA

580: catgccatggATTTATGGTCATAGATATGACCTC580: catgccatggATTTATGGTCATAGATATGACCTC

585: CAGTctcgagATGCAGATCTTCGTCAAGAC585: CAGTctcgagATGCAGATCTTCGTCAAGAC

586: GTTAAAGCTTgctagcttcgaaACC ACC ACGTAGACGTAAGAC586: GTTAAAGCTTgctagcttcgaaACC ACC ACGTAGACGTAAGAC

588: cagtTTCGAAGATTATAAAGATGATGATGATAAAATGGCCGAGCCTTG588: cagtTTCGAAGATTATAAAGATGATGATGATAAAATGGCCGAGCCTTG

612: CGGGGTACCatgaggtagcttatttcctgataaag612: CGGGGTACCatgaggtagcttatttcctgataaag

613: CGGGGTACCataattgtccaaatagttatggtagc613: CGGGGTACCataattgtccaaatagttatggtagc

614: catgccatggCGGCAAGGCTCCTC614: catgccatggCGGCAAGGCTCCTC

615: cggggtaccTTTATTTGTCAACACTGCCC615: cggggtaccTTTATTTGTCAACACTGCCC

616: cggggtaccTGCGGGGTCTTTACTCG616: cggggtaccTGCGGGGTCTTTTACTCG

677:TTACTATTCGAAGAAATTATTCATAATATTGCCCGCCATCTGGCCCAAATTGGTG677:TTACTATTCGAAGAAATTATTCATAATATTGCCCGCCATCTGGCCCAAATTGGTG

ATGAAATGGATCATTAAGCTTGGAGTAATGAAATGGATCATTAAGCTTGGAGTA

678:TACTCCAAGCTTAATGATCCATTTCATCACCAATTTGGGCCAGATGGCGGGCAA678:TACTCCAAGCTTAATGATCCATTTCATCACCAATTTGGGCCAGATGGCGGGCAA

TATTATGAATAATTTCTTCGAATAGTAATATTATGAATAATTTCTTCGAATAGTAA

682:TTACTACTCGAGAAAAAACTGAGCGAATGTCTGCGCCGCATTGGTGATGAACTG682:TTACTACTCGAGAAAAAACTGAGCGAATGTCTGCGCCGCATTGGTGATGAACTG

GATAGCTAAGCTTGGAGTAGATAGCTAAGCTTGGAGTA

683:TACTCCAAGCTTAGCTATCCAGTTCATCACCAATGCGGCGCAGACATTCGCTCA GTTTTTTCTCGAGTAGTAA 683:TACTCCAAGCTTAGCTATCCAGTTCATCACCAATGCGGCGCAGACATTCGCTCA GTTTTTTCTCGAGTAGTAA

Таблица II. Клонированные слитые белкиTable II. Cloned fusion proteins

Доставляемый ССЗТ белок Deliverable SSTT protein Номер ID последовательности белка Protein sequence ID number Фоновая плазмида Background plasmid Конечное название плазмиды Final plasmid name Праймеры SiHOMep: SiHOMep primers: Номер ID последовательности праймеров Primer sequence ID number YopEl-138MycHis YopEl-138MycHis 3 3 pBadMycHisA (Invitrogen) pBadMycHisA (Invitrogen) pBadSil pBadSil 285/286 (УЗФБ), 287/288 (sycEYopEl-138) 285/286 (UZFB), 287/288 (sycEYopEl-138) 44/45 и 46/47 44/45 and 46/47 YopEl-138MycHis YopEl-138MycHis 3 3 pBadMycHisA (Invitrogen) pBadMycHisA (Invitrogen) pBad_Si_2 pBad_Si_2 287/288 (sycEYopEl-138) 287/288 (sycEYopEl-138) 46/47 46/47

- 26 041646- 26 041646

YopEl-138- IpgBl YopEl-138- IpgBl 4 4 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi_16 pSi_16 292/293 292/293 48/49 48/49 YopEl-138SopE YopEl-138SopE 5 5 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 20 PSi 20 296/297 296/297 50/51 50/51 YopEl-138- Racl Q61L YopEl-138- Racl Q61L 26 26 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi_22 pSi_22 299/300 299/300 52/53 52/53 YopEl-138- RhoAQ61E YopEl-138- RhoAQ61E 27 27 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi_24 pSi_24 301/302 301/302 54/55 54/55 YopEl-138SopE-MycHis YopEl-138SopE-MycHis 135 135 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 28 PSi 28 296/306 296/306 50/56 50/56 YopEl-138SopB YopEl-138SopB 6 6 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 30 PSi 30 307/308 307/308 57/58 57/58 YopEl-138- FADD YopEl-138- FADD 28 28 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 37 PSi 37 367/386 367/386 76/79 76/79 YopEl-138OspF YopEl-138OspF 7 7 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 38 PSi 38 317/318 317/318 59/60 59/60 YopEl-138- BepG 715-end YopEl-138- BepG 715 end 136 136 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 43 PSi 43 324/351 324/351 61/67 61/67 YopEl-138Racl Q61LMycHis YopEl-138Racl Q61LMycHis 137 137 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi_51 pSi_51 299/339 299/339 52/62 52/62 YopEl-138- Slmbl-VhH4 YopEl-138- Slmbl-VhH4 32 32 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 53 PSi 53 341/342 341/342 63/64 63/64 YopEl-138Bad YopEl-138Bad 29 29 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 57 PSi 57 346/347 346/347 65/66 65/66 YopEl-138SptP YopEl-138SptP 8 8 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 64 PSi64 364/365 364/365 74/75 74/75 YopEl-138NLS-SlmblVhH4 YopEl-138NLS-SlmblVhH4 33 33 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 70 PSi 70 369/342 369/342 77/64 77/64 YopEl-138-Bid YopEl-138-Bid 24 24 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 85 PSi 85 387/391 387/391 80/82 80/82 YopEl-138-t- Bid YopEl-138-t- Bid 25 25 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 87 PSi 87 389/391 389/391 81/82 81/82 YopEl-138каспаза 3 субъединица pl7 YopEl-138caspase 3 subunit pl7 22 22 pBad Si 2 pBad Si 2 pSi 97 PSi 97 403/406 403/406 83/84 83/84 YopEl-138- GPCR GNA12 YopEl-138- GPCR GNA12 30 thirty pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 103 PSi 103 410/413 410/413 85/86 85/86 YopEl-138каспаза 3 plO/12 YopEl-138caspase 3 plO/12 23 23 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 106 PSi 106 417/420 417/420 87/88 87/88 YopEl-138IpgD YopEl-138IpgD 9 9 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 111 PSi 111 423/424 423/424 89/90 89/90 YopEl-138Slmbl-VhH4NLS YopEl-138Slmbl-VhH4NLS 34 34 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 112 PSi 112 341/425 341/425 63/91 63/91 YopEl-138-zBid YopEl-138-zBid 19 19 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 116 PSi 116 428/430 428/430 92/94 92/94 YopEl-138-z-t- Bid YopEl-138-z-t- Bid 20 20 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 117 PSi 117 429/430 429/430 93/94 93/94

- 27 041646- 27 041646

YopEl-138- BepA E305-end YopEl-138- BepA E305-end И AND pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 118 PSi 118 433/435 433/435 95/97 95/97 YopEl-138BepA YopEl-138BepA 10 10 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 119 PSi 119 434/435 434/435 96/97 96/97 YopEl-138- ET1 YopEl-138- ET1 36 36 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 120 psi 120 436/437 436/437 98/99 98/99 YopEl-138-z- BIM YopEl-138-z- BIM 21 21 pbadSil pbadSil pSi 121 PSi 121 438/439 438/439 100/101 100/101 YopEl-138нанотело VhH4, распознающее УЗФБ YopEl-138 VhH4 Nanobody Recognizing USFB 31 31 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 124 PSi 124 451/373 451/373 108/78 108/78 YopEl-138протеаза TEV вариант S219V YopEl-138 protease TEV variant S219V 42 42 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 132 PSi 132 463/464 463/464 109/110 109/110 YopEl-138- УЗФБ YopEl-138- UZFB 37 37 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 140 psi 140 477/476 477/476 112/111 112/111 YopEl-138Cdkl YopEl-138Cdkl 14 14 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 143 PSi 143 478/479 478/479 113/114 113/114 YopEl-138- Mad2 YopEl-138- Mad2 15 15 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 145 PSi 145 482/483 482/483 115/116 115/116 YopEl-138- Ink4A YopEl-138- Ink4A 16 16 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 147 PSi 147 486/487 486/487 117/118 117/118 YopEl-138- Ink4B YopEl-138- Ink4B 17 17 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 150 psi 150 492/493 492/493 119/120 119/120 YopEl-138- Ink4C YopEl-138- Ink4C 18 18 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 151 PSi 151 494/495 494/495 121/122 121/122 YopEl-138TIFA YopEl-138TIFA 13 13 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 153 PSi 153 558/559 558/559 131/132 131/132 YopEl-138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-ET1 YopEl-138-(2 TEV protease cleavage sites)-ET1 41 41 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 156 PSi 156 504/505 504/505 123/124 123/124 ΥορΕ1-138-(2 сайта расщепления протеазой TEV) - УЗФБ NLS ΥορΕ1-138-(2 TEV protease cleavage sites) - USFB NLS 39 39 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 159 PSi 159 511/513 511/513 127/129 127/129 ΥορΕ1-138-(2 сайта расщепления протеазой TEV) - NLS УЗФБ ΥορΕ1-138-(2 cleavage sites by TEV protease) - NLS of UZFB 38 38 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 160 PSi 160 512/476 512/476 128/111 128/111 ΥορΕ1-138-(2 сайта расщепления протеазой TEV) - INK4C ΥορΕ1-138-(2 TEV protease cleavage sites) - INK4C 40 40 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 161 PSi 161 508/509 508/509 125/126 125/126

- 28 041646- 28 041646

ΥορΕ1-138-(2 сайта расщепления протеазой TEV) - Flag INK4C ΥορΕ1-138-(2 TEV protease cleavage sites) - Flag INK4C 43 43 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 164 PSi 164 515/509 515/509 130/126 130/126 YopEl-138- Traf6 мыши YopEl-138- Traf6 mice 12 12 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 166 PSi 166 561/562 561/562 133/134 133/134 YopEl-138(кодоноптимизирова нный для Y. enterocolitica tBid мыши, ВНЗ-часть) YopEl-138 (codon-optimized for mouse Y. enterocolitica tBid, BH3 part) 138 138 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 318 PSi 318 677/678 677/678 148/149 148/149 YopEl-138(кодоноптимизирова нный для Y. enterocolitica Вах мыши, ВНЗ-часть) YopEl-138 (codon-optimized for Y. enterocolitica Bax mouse, BH3 part) 139 139 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 322 PSi 322 682/683 682/683 150/151 150/151 SteAl-20 SteAl-20 140 140 pBadMycHisA (Invitrogen) pBadMycHisA (Invitrogen) pSi 266 PSi 266 580/612 580/612 152/153 152/153 SteA SteA 141 141 pBadMycHisA (Invitrogen) pBadMycHisA (Invitrogen) pSi 267 PSi 267 580/613 580/613 152/154 152/154 SopEl-81 SopEl-81 142 142 pBadMycHisA (Invitrogen) pBadMycHisA (Invitrogen) pSi 268 PSi 268 614/615 614/615 155/156 155/156 SopEl-105 SopEl-105 143 143 pBadMycHisA (Invitrogen) pBadMycHisA (Invitrogen) pSi 269 PSi 269 614/616 614/616 155/157 155/157 SteAl-20- КОДОНоптимизирова нный для S. enterica tBid мыши SteAl-20- KODON optimized for S. enterica tBid mouse 144 144 pSi 266 PSi 266 pSi 270 PSi 270 искусственная конструкция artificial structure / / SteA- кодоноптимизирова нный для S. enterica tBid мыши SteA codon-optimized for S. enterica tBid mouse 145 145 pSi_267 pSi_267 pSi 271 PSi 271 искусственная конструкция artificial structure / / SopEl-81КОДОНоптимизирова нный для S. enterica tBid мыши SopEl-81KODON optimized for S. enterica tBid mouse 146 146 pSi_268 pSi_268 pSi 272 PSi 272 искусственная конструкция artificial structure / / SopEl-105- SopEl-105- 147 147 pSi_269 pSi_269 pSi 273 PSi 273 искусственная artificial / /

- 29 041646- 29 041646

кодоноптимизирова нный для S. enterica tBid мыши codon-optimized for S. enterica tBid mouse конструкция design YopEl-138(кодоноптимизирова иные для Y. enterocolitica Ink4A, остатки 84-103) YopEl-138 (codon-optimized other for Y. enterocolitica Ink4A, residues 84-103) 158 158 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 362 PSi 362 745/746 745/746 172/173 172/173 YopEl-138(кодоноптимизирова иные для Y. enterocolitica plO7/RBLl, остатки 657662) (ААА02489.1) YopEl-138 (codon-optimized for Y. enterocolitica plO7/RBLl, residues 657662) (AAA02489.1) 159 159 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 363 PSi 363 747/748 747/748 174/175 174/175 YopEl-138(кодоноптимизирова иные для Y. enterocolitica р21, остатки 141-160) (ААН13967.1) YopEl-138 (codon-optimized other for Y. enterocolitica p21, residues 141-160) (AAH13967.1) 160 160 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 364 PSi 364 749/750 749/750 176/177 176/177 YopEl-138(кодоноптимизирова иные для Y. enterocolitica р21, остатки 145-160) (ААН13967.1) YopEl-138 (codon-optimized other for Y. enterocolitica p21, residues 145-160) (AAH13967.1) 161 161 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 366 PSi 366 753/754 753/754 178/179 178/179 YopEl-138(кодоноптимизирова иные для Y. enterocolitica р21, остатки 17-33) (ААН13967.1) YopEl-138 (codon-optimized other for Y. enterocolitica p21, residues 17-33) (AAH13967.1) 162 162 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 367 PSi 367 755/756 755/756 180/181 180/181 YopEl-138(кодоноптимизирова иные для Y. enterocolitica циклин D2, остатки 139- YopEl-138 (codon-optimized other for Y. enterocolitica cyclin D2, residues 139- 163 163 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 368 PSi 368 757/758 757/758 182/183 182/183

- 30 041646- 30 041646

147) (САА48493.1) 147) (CAA48493.1) SteA-Ink4a- MycHis SteA-Ink4a- mychis 164 164 pSi_267 pSi_267 pSi 333 PSi 333 703/704 703/704 184/185 184/185 SopEl-105- Ink4a-MycHis SopEl-105- Ink4a-MycHis 165 165 pSi_269 pSi_269 pSi 334 PSi 334 703/704 703/704 184/185 184/185 SteA-Ink4c- MycHis SteA-Ink4c- mychis 166 166 pSi_267 pSi_267 pSi 335 PSi 335 ПЦР1: 705/706; ПЦР2: 707/708; ПЦР с перекрывающимися праймерами: 705/708 PCR1: 705/706; PCR2: 707/708; PCR with overlapping primers: 705/708 186/187, 188/189 186/187, 188/189 SopEl-105- Ink4c-MycHis SopEl-105- Ink4c-MycHis 167 167 pSi_269 pSi_269 pSi 336 PSi 336 ПЦР1: 705/706; ПЦР2: 707/708; ПЦР с перекрывающимися праймерами: 705/708 PCR1: 705/706; PCR2: 707/708; PCR with overlapping primers: 705/708 186/187, 188/189 186/187, 188/189 SteA-Mad2- MycHis SteA-Mad2- mychis 168 168 pSi_267 pSi_267 pSi 337 PSi 337 709/710 709/710 190/191 190/191 SopEl-105- Mad2-MycHis SopEl-105- Mad2-MycHis 169 169 pSi_269 pSi_269 pSi 338 PSi 338 709/710 709/710 190/191 190/191 SteA-Cdkl- MycHis SteA-Cdkl- mychis 170 170 pSi_267 pSi_267 pSi 339 PSi 339 711/712 711/712 192/193 192/193 SopEl-105- Cdkl-MycHis SopEl-105- Cdkl-MycHis 171 171 pSi_269 pSi_269 pSi 340 PSi 340 711/712 711/712 192/193 192/193 YopEl-138КОДОНоптимизирова иные для Y. enterocolitica tBid мыши YopEl-138KODON optimized for Y. enterocolitica tBid mice 194 194 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 315 PSi 315 искусственная конструкция artificial structure / / YopEl-138убиквитин YopEl-138ubiquitin 195 195 pBad_Si_2 pBad_Si_2 pSi 236 PSi 236 585/586 585/586 197/198 197/198 YopEl-138убиквитинFlag-INK4CMycHis YopEl-138ubiquitinFlag-INK4CMycHis 196 196 pSi_236 pSi_236 pSi 237 II pSi 237 II 588/509 588/509 199/126 199/126

Секреция белка Yop.Yop protein secretion.

Индукцию регулона уор осуществляли путем перевода культуры на температуру 37°С в среде BHIОх (пермиссивные условия для секреции) [49]. В качестве источника углевода добавляли глюкозу (4 мг/мл).Regulon yor was induced by transferring the culture to a temperature of 37°С in BHIOx medium (permissive conditions for secretion) [49]. Glucose (4 mg/ml) was added as a carbohydrate source.

Фракцию тотальных клеток и фракцию супернатанта разделяли центрифугированием при 20800 g в течение 10 мин при 4°С. Клеточную массу принимали за фракцию тотальных клеток. Белки в супернатанте преципитировали трихлоруксусной кислотой с конечной концентраций 10% (мас./об.) в течение 1 ч при 4°С. После центрифугирования (20800 g в течение 15 мин) и удаления супернатанта получившуюся клеточную массу промывали в ледяном ацетоне в течение ночи. Образцы снова центрифугировали, отбрасывали супернатант и клеточную массу сушили на воздухе и ресуспендировали в 1 х загрузочном красителе с додецилсульфатом натрия (ДСН).The fraction of total cells and the supernatant fraction were separated by centrifugation at 20800 g for 10 min at 4°C. The cell mass was taken as the fraction of total cells. The proteins in the supernatant were precipitated with trichloroacetic acid at a final concentration of 10% (w/v) for 1 h at 4°C. After centrifugation (20800 g for 15 min) and removal of the supernatant, the resulting cell mass was washed in ice-cold acetone overnight. The samples were centrifuged again, the supernatant was discarded and the cell mass was air dried and resuspended in 1 x sodium dodecyl sulfate (SDS) loading dye.

Секретированные белки анализировали электрофорезом в полиакриламидном геле в присутствии ДСН (ДСН-ПААГ-электрофорез); в каждом случае белки, секретированные 3х108 бактериями, загружали на дорожку. Проводили определение специфических секретируемых белков иммуноблоттингом с использованием 12,5% гелей для ДСН-ПААГ-электрофореза. Для определения белков в тотальных клетках загружали на дорожку 2х108 бактерий, если не указано иначе, и белки отделяли на 12,5% геле для ДСНПААГ-электрофореза перед детекцией с помощью иммуноблоттинга.Secreted proteins were analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis in the presence of SDS (SDS-PAGE electrophoresis); in each case, proteins secreted by 3x10 8 bacteria were loaded onto the lane. The determination of specific secreted proteins was carried out by immunoblotting using 12.5% gels for SDS-PAGE electrophoresis. For the determination of proteins in total cells, bacteria were loaded onto a 2x10 8 lane, unless otherwise indicated, and proteins were separated on a 12.5% SDS-PAGE gel prior to detection by immunoblotting.

Иммуноблоттинг проводили с использованием моноклональных антител крысы против YopE (MIPA193 - 13А9; 1:1000, [50]). Антисыворотку истощали два раза в течение ночи против штамма Y. enterocolitica ΔΗΟΡΕΜΤ asd, чтобы снизить фоновое окрашивание. Определение проводили с вторичными антителами, направленными против антител крысы и конъюгированными с пероксидазой хрена (1:5000; Southern biotech), перед проявлением с помощью хемилюминесцентного субстрата ECL (LumiGlo, KPM).Immunoblotting was performed using rat monoclonal antibodies against YopE (MIPA193-13A9; 1:1000, [50]). Antiserum was depleted twice overnight against the Y. enterocolitica ΔΗΟΡΕΜΤ asd strain to reduce background staining. Detection was performed with secondary antibodies directed against rat antibodies and conjugated with horseradish peroxidase (1:5000; Southern biotech) prior to development with ECL chemiluminescent substrate (LumiGlo, KPM).

Культивирование клеток и процессы инфицирования.Cell culture and infection processes.

Клетки HeLa Ccl2, клетки фибробластов swiss 3Т3, 4Т1, B16F10 и D2A1 культивировали на средеHeLa Ccl2 cells, swiss 3T3, 4T1, B16F10, and D2A1 fibroblast cells were cultured on the medium

- 31 041646- 31 041646

Игла, модифицированной по способу Дульбекко (DMEM) с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки (ЭТС) и 2 мМ L-глутамина (среда cDMEM). Клетки HUVEC выделяли и культивировали, как описано в [51]. Клетки Jurkat и 4Т1 культивировали в среде RPMI 1640 с добавлением 10% ЭТС и 2 мМ L-глутамина. Бактерии Y. enterocolitica выращивали на сердечно-мозговой вытяжке с добавками в течение ночи при комнатной температуре, разбавляли в свежей сердечно-мозговой вытяжке до оптической плотности при 600 нм (OD600), равной 0,2, и выращивали 2 ч при комнатной температуре перед осуществлением температурного сдвига на водяной бане-шейкере с температурой 37°С в течение дополнительных 30 мин или 1 ч в случае доставки УЗФБ. Наконец, бактерии собирали с помощью центрифугирования (относительное центробежное ускорение (ОЦУ) 6000, 30 с) и промывали один раз средой DMEM, в которую добавлены 10 мМ ГЭПЭС (HEPES) и 2 мМ L-глутамина. S. enterica выращивали на среде LB с добавками в течение ночи при 37°С и либо разводили 1:40 в свежей среде LB и выращивали в течение 2,5 ч при 37°С (индуцирующие условия для SpiI системы С3Т), либо оставленную на ночь культуру дополнительно инкубировали при температуре 37°С (индуцирующие условия для SpiII системы С3Т). Наконец, бактерии собирали с помощью центрифугирования (ОЦУ 6000, 30 с) и промывали один раз средой DMEM, в которую добавлены 10 мМ ГЭПЭС и 2 мМ L-глутамина. Клетки, посеянные в 96-луночные (для иммунофлуоресценции) или 6-луночные (для вестерн-блоттинга) планшеты, инфицировали бактериями при указанных значениях MOI в среде DMEM, в которую добавлены 10 мМ ГЭПЭС и 2 мМ Lглутамина. После добавления бактерий планшеты центрифугировали в течение 1 мин при ОЦУ 1750 и оставляли при температуре 37°С в течение указанных периодов времени. Убивали внеклеточные бактерии гентамицином (100 мг/мл), если указано. В случае иммунофлуоресцентного анализа оценку инфицирования останавливали фиксацией 4% параформальдегидом (ПФА). Для вестерн-блоттинга клетки промывали два раза ледяным фосфатно-солевым буфером (ФСБ) и добавляли лизирующий буфер Phosphosafe (Novagen) для лизиса клеток. После инкубации на льду клетки центрифугировали (ОЦУ 16000, 25 мин, 4°С). Супернатанты собирали и анализировали на содержание общего белка методом Бредфорд или методом с бицинхониновой кислотой (БХК) (Pierce) перед ДСН-ПААГ-электрофорезом и вестернблоттингом с использованием анти-фосфо-Akt (фосфолированные остатки Ser473 и Т308, оба производства Cell Signaling), анти-актин (Millipore), анти-Bid (Cell Signaling), анти-Мус (Santa Cruz), анти-р38 (Cell Signaling), анти-фосфо-р38 (фосфолированные остатки Thr180/Tyr182; Cell Signaling), анти(каспаза-3, субъединица p17) (Cell Signaling) и анти-Ink4С (Cell Signaling) антитела.Dulbecco's modified needle (DMEM) supplemented with 10% fetal calf serum (FES) and 2 mM L-glutamine (cDMEM medium). HUVEC cells were isolated and cultured as described in [51]. Jurkat and 4T1 cells were cultured in RPMI 1640 medium supplemented with 10% FTS and 2 mM L-glutamine. Y. enterocolitica was grown in supplemented brainheart extract overnight at room temperature, diluted in fresh brainheart extract to an optical density at 600 nm (OD 600 ) of 0.2, and grown 2 h at room temperature before the implementation of a temperature shift in a water bath-shaker with a temperature of 37°C for an additional 30 minutes or 1 hour in the case of delivery of UZFB. Finally, bacteria were harvested by centrifugation (relative centrifugal acceleration (RCF) 6000, 30 s) and washed once with DMEM supplemented with 10 mM HEPES and 2 mM L-glutamine. S. enterica was grown on supplemented LB medium overnight at 37°C and either diluted 1:40 in fresh LB medium and grown for 2.5 h at 37°C (C3T SpiI system inducing conditions) or left on The culture was additionally incubated overnight at 37°C (inducing conditions for the SpiII system C3T). Finally, the bacteria were harvested by centrifugation (RCC 6000, 30 s) and washed once with DMEM supplemented with 10 mM HEPES and 2 mM L-glutamine. Cells seeded in 96-well (for immunofluorescence) or 6-well (for Western blotting) plates were infected with bacteria at the indicated MOI values in DMEM supplemented with 10 mM HEPES and 2 mM L-glutamine. After bacteria were added, the plates were centrifuged for 1 min at 1750 RCC and left at 37° C. for the indicated time periods. Extracellular bacteria were killed with gentamicin (100 mg/ml) if indicated. In the case of immunofluorescence assay, infection evaluation was stopped by 4% paraformaldehyde (PFA) fixation. For Western blotting, cells were washed twice with ice-cold phosphate-buffered saline (PBS) and Phosphosafe lysis buffer (Novagen) was added to lyse the cells. After incubation on ice, the cells were centrifuged (OCU 16000, 25 min, 4°C). Supernatants were collected and analyzed for total protein content by the Bradford method or the bicinchoninic acid (BCA) method (Pierce) before SDS-PAGE and Western blotting using anti-phospho-Akt (phosphorylated residues Ser473 and T308, both from Cell Signaling), anti -actin (Millipore), anti-Bid (Cell Signaling), anti-Myc (Santa Cruz), anti-p38 (Cell Signaling), anti-phospho-p38 (phosphorylated residues Thr180/Tyr182; Cell Signaling), anti(caspase- 3, p17 subunit) (Cell Signaling) and anti-Ink4C (Cell Signaling) antibodies.

Анализ секреции с S. enterica.Secretion analysis with S. enterica.

Для индукции секреции белков бактериями S. enterica культивировали S. enterica в течение ночи в среде LB, содержащей 0,3М NaCl, на орбитальном шейкере (установленном на 150 об/мин). Затем S. enterica разбавляли 1:50 в свежей среде LB, содержащей 0,3М NaCl, и выращивали 4 ч при температуре 37°С без встряхивания.To induce protein secretion by S. enterica, S. enterica was cultured overnight in LB medium containing 0.3 M NaCl on an orbital shaker (set at 150 rpm). S. enterica was then diluted 1:50 in fresh LB medium containing 0.3M NaCl and grown for 4 hours at 37°C without shaking.

Фракцию тотальных клеток и фракцию супернатанта разделяли центрифугированием при 20800 g в течение 20 мин при 4°С. Клеточную массу принимали за фракцию тотальных клеток. Белки в супернатанте преципитировали трихлоруксусной кислотой с конечной концентрацией 10% (мас./об) в течение 1 ч при 4°С. После центрифугирования (20800 g в течение 15 мин) и удаления супернатанта получившуюся клеточную массу промывали в ледяном ацетоне в течение ночи. Образцы снова центрифугировали, отбрасывали супернатант и клеточную массу сушили на воздухе и ресуспендировали в 1х загрузочном красителе с ДСН.The fraction of total cells and the supernatant fraction were separated by centrifugation at 20800 g for 20 min at 4°C. The cell mass was taken as the fraction of total cells. The proteins in the supernatant were precipitated with trichloroacetic acid at a final concentration of 10% (w/v) for 1 h at 4°C. After centrifugation (20800 g for 15 min) and removal of the supernatant, the resulting cell mass was washed in ice-cold acetone overnight. The samples were centrifuged again, the supernatant was discarded and the cell mass was air dried and resuspended in 1x loading dye with SDS.

Секретированные белки анализировали ДСН-ПААГ-электрофорезом; в каждом случае белки, секретированные 3х108 бактериями, загружали на дорожку. Проводили определение специфических секретированных белков иммуноблоттингом с использованием 12,5% гелей для ДСН-ПААГ-электрофореза. Для определения белков в тотальных клетках 2х108 бактерий загружали на дорожку, если не указано иначе, и разделяли белки на 12,5% гелях для ДСН-ПААГ-электрофореза перед детекцией с помощью иммуноблоттинга. Иммуноблоттинг проводили с использованием анти-Мус (Santa Cruz) антитела.Secreted proteins were analyzed by SDS-PAGE; in each case, proteins secreted by 3x10 8 bacteria were loaded onto the lane. Specific secreted proteins were determined by immunoblotting using 12.5% SDS-PAGE electrophoresis gels. For the determination of proteins in 2x10 8 total cells, bacteria were loaded onto a lane, unless otherwise indicated, and the proteins were separated on 12.5% SDS-PAGE gels prior to detection by immunoblotting. Immunoblotting was performed using an anti-Mus (Santa Cruz) antibody.

Вестерн-блоттинг транспонированных СС3Т белков из инфицированных клеток.Western blotting of transposed CC3T proteins from infected cells.

Клетки HeLa в 6-луночных планшетах инфицировали при MOI 100, как описано выше. В случае коинфекции со штаммом Y. enterocolitica, транслоцирующим протеазу TEV, устанавливали OD600 штаммов и смешивали две суспензии бактерий в пробирке с соотношением 1:1 (если не указано иначе) перед добавлением к клеткам. В конце процесса инфицирования клетки два раза промывали ледяным ФСБ и собирали соскабливанием в малые объемы ледяного ФСБ. После центрифугирования (ОЦУ 16000, 5 мин, 4°С) клеточную массу растворяли в 0,002% дигитонине, в который добавляли коктейль ингибиторов протеазы (Roche complete, Roche). Растворенные клеточные массы инкубировали 5 мин на льду, а затем центрифугировали (ОЦУ 16000, 25 мин, 4°С). Собирали супернатанты и анализировали на содержание общего белка методом Бредфорд или методом с БЦК (Pierce) перед ДСН-ПААГ-электрофорезом и вестерн-блоттингом с использованием анти-Мус (Santa Cruz, 9E11) или анти-Ink4С (Cell Signaling) антитела.HeLa cells in 6-well plates were infected at MOI 100 as described above. In the case of co-infection with a strain of Y. enterocolitica translocating the TEV protease, the OD 600 of the strains was established and two suspensions of bacteria in a tube were mixed at a ratio of 1:1 (unless otherwise indicated) before being added to the cells. At the end of the infection process, cells were washed twice with ice-cold PBS and harvested by scraping into small volumes of ice-cold PBS. After centrifugation (RTC 16000, 5 min, 4°C), the cell mass was dissolved in 0.002% digitonin, to which a protease inhibitor cocktail (Roche complete, Roche) was added. Dissolved cell masses were incubated for 5 min on ice and then centrifuged (OCU 16000, 25 min, 4°C). Supernatants were harvested and analyzed for total protein by the Bradford or BCC method (Pierce) before SDS-PAGE and Western blotting using anti-Myc (Santa Cruz, 9E11) or anti-Ink4C (Cell Signaling) antibodies.

Иммунофлуоресценция.Immunofluorescence.

Клетки, посеянные в 96-луночные планшеты (Corning), инфицировали, как описано выше, и после фиксации 4% ПФА клетки промывали три раза ФСБ. Лунки блокировали с использованием 5% сыворотCells seeded in 96-well plates (Corning) were infected as described above and after fixation with 4% PFA, the cells were washed three times with PBS. Wells were blocked using 5% serum

- 32 041646 ки козла в ФСБ с 0,3% Тритоном Х-100 в течение 1 ч при комнатной температуре. Первичное антитело (анти-Мус, Santa Cruz, 1:100) разбавляли в ФСБ с 1% бычьим сывороточным альбумином (БСА) и 0,3% Тритоном Х-100 и клетки инкубировали в течение ночи при 4°С. Клетки промывали 4 раза ФСБ перед добавлением второго антитела (антимышиное антитело с AF 488, life technologies, 1:250), разбавленным в ФСБ с 1% БСА и 0,3% Тритоном Х-100. При необходимости включали стадию окрашивания ДНК красителем Хехст (life technologies, 1:2500) и/или окрашивание актина (Dy647-фаллоидин, DyeOmics). В некоторых случаях применяли только окрашивание ДНК и/или актина сразу после отмывания от ПФА. Клетки инкубировали в течение 1 ч при комнатной температуре, промывали три раза ФСБ и анализировали с помощью автоматизированного анализа изображений, как описано ниже.- 32 041646 goat ki in PBS with 0.3% Triton X-100 for 1 hour at room temperature. Primary antibody (anti-Mus, Santa Cruz, 1:100) was diluted in PBS with 1% bovine serum albumin (BSA) and 0.3% Triton X-100 and cells were incubated overnight at 4°C. Cells were washed 4 times with PBS before adding a second antibody (anti-mouse antibody with AF 488, life technologies, 1:250) diluted in PBS with 1% BSA and 0.3% Triton X-100. If necessary, DNA staining with Hoechst dye (life technologies, 1:2500) and/or actin staining (Dy647-phalloidin, DyeOmics) was included. In some cases, only DNA and/or actin staining was used immediately after washing away from PFA. Cells were incubated for 1 hour at room temperature, washed three times with PBS, and analyzed by automated image analysis as described below.

Автоматизированная микроскопия и анализ изображений.Automated microscopy and image analysis.

Изображения получали автоматически с помощью системы ImageXpress Micro (Molecular devices, Саннивейл, США). Количественное определение интенсивностей анти-Мус-окрашивания проводили с использованием программного обеспечения MetaXpress (Molecular devices, Саннивейл, США). Области внутри клеток, за исключением ядерных областей и областей, содержащих бактерии, выбирали вручную (окружности с площадью 40 пикселей) и регистрировали среднюю интенсивность.Images were obtained automatically using an ImageXpress Micro system (Molecular devices, Sunnyvale, USA). Anti-Mus staining intensities were quantified using MetaXpress software (Molecular devices, Sunnyvale, USA). Areas within cells, except for nuclear areas and areas containing bacteria, were selected manually (circles with an area of 40 pixels) and the average intensity was recorded.

Стимуляция фактором некроза опухолей альфа (ФНО-α) и вестерн-блоттинг фосфо-р38.Stimulation with tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and Western blotting with phospho-p38.

Клетки HeLa, посеянные на 6-луночные планшеты, инфицировали при MOI 100, как описано выше. Спустя 30 мин после инфицирования добавляли гентамицин и спустя 45 мин после инфицирования добавляли ФНО-α (10 нг/мл). Спустя 1 ч 15 мин после инфицирования клетки промывали два раза ледяным ФСБ и добавляли лизирующий буфер Phospho-safe (Novagen) для лизиса клеток. После инкубации на льду клетки центрифугировали (ОЦУ 16000, 25 мин, 4°С). Собирали супернатанты и анализировали на содержание общего белка методом Бредфорд или методом с БЦК (Pierce) перед ДСН-ПААГэлектрофорезом и вестерн-блоттингом с использованием анти-фосфо-р38 антител, антител к общему р38 (Cell Signaling) и анти-актин антитела (Millipore).HeLa cells seeded in 6-well plates were infected at MOI 100 as described above. 30 minutes after infection, gentamicin was added and 45 minutes after infection, TNF-α (10 ng/ml) was added. 1 h 15 min after infection, the cells were washed twice with ice-cold PBS and Phospho-safe lysis buffer (Novagen) was added to lyse the cells. After incubation on ice, the cells were centrifuged (OCU 16000, 25 min, 4°C). Supernatants were harvested and analyzed for total protein by the Bradford or BCC method (Pierce) before SDS-PAGE and Western blotting using anti-phospho-p38 antibodies, anti-total p38 antibodies (Cell Signaling) and anti-actin antibodies (Millipore) .

Определение уровня цАМФ у инфицированных клеток HeLa. Клетки HeLa, посеянные на 96луночные планшеты, инфицировали, как описано выше. За 30 мин перед инфицированием среду cDMEM меняли на среду DMEM с добавлением 10 мМ ГЭПЭС и 2 мМ L-глутамина и 100 мкМ 3-изобутил-1метилксантина (ИБМК, Sigma Aldrich). Спустя 60 мин после инфицирования добавляли гентамицин и дополнительно инкубировали клетки при 37°С еще 90 мин. Определение цАМФ проводили с использованием конкурентного твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) в соответствии с инструкциями производителя (Amersham, cAMP Biotrak, RPN225). В качестве положительного контроля добавляли указанное количество холерного токсина (С8052, Sigma Aldrich) к клеткам на 1 ч в среде DMEM, в которую добавлены 10 мМ ГЭПЭС и 2 мМ L-глутамина и 100 мкМ ИБМК.Determination of cAMP levels in infected HeLa cells. HeLa cells seeded in 96 well plates were infected as described above. 30 min before infection, cDMEM medium was changed to DMEM medium supplemented with 10 mM HEPES and 2 mM L-glutamine and 100 μM 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMC, Sigma Aldrich). 60 min after infection, gentamicin was added and the cells were additionally incubated at 37°C for another 90 min. The determination of cAMP was performed using a competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) according to the manufacturer's instructions (Amersham, cAMP Biotrak, RPN225). As a positive control, the indicated amount of cholera toxin (C8052, Sigma Aldrich) was added to the cells for 1 h in DMEM medium supplemented with 10 mM HEPES and 2 mM L-glutamine and 100 μM IBMK.

Процессы инфицирования эмбрионов дарио, получение изображений и автоматизированное количественный анализ изображения. Все эксперименты на животных проводились в соответствии с принятыми руководствами. Дарио содержали в стандартных условиях [52]. Эмбрионы делили на стадии по часам после оплодотворения при 28,5°С [53]. Следующие линии дарио использовали при исследовании: рыба дикого типа (линии AB/EK и EK/TL). Протокол инфицирования соответствовал руководствам, представленным в [54]. Эмбрионы на стадии 12 ч после оплодотворения содержали в среде Е3, содержащей 0,2 мМ N-фенилтиомочевину (ФТМ) для предотвращения образования пигмента. Эмбрионы на стадии 2 дня после оплодотворения анестезировали 0,2 мг/мл трикаина и выравнивали на 1% агаровых чашках в среде Е3 с использованием волосяной петли [54]. Y. enterocolitica выращивали на сердечномозговой вытяжке с добавлением 0,4% арабинозы и антибиотиков и мДАП в течение ночи при комнатной температуре, разбавляли в свежей сердечно-мозговой вытяжке с 0,5% арабинозой и другими добавками до OD600, равной 0,2, и выращивали 2 ч при комнатной температуре перед осуществлением температурного сдвига на водяной бане-шейкере с температурой 37°С в течение дополнительных 45 мин. Наконец, бактерии собирали центрифугированием (ОЦУ 6000, 30 с) и промывали один раз ФСБ. OD600 устанавливали равным 2 в ФСБ, содержащем мДАП. Проводили инъекцию 1-2 нл этой суспензии в задний мозг выровненных эмбрионов дарио с использованием микроинъектора Femtojet Microinjector (Eppendorf) с каппилярами Femtotips II (Eppendorf), где конец иглы обламывали тонкими щипцами. Время инъекции устанавливали 0,2 с и компенсационное давление 15 гПа (Eppendorf, Femtojet), а давление инъекции настраивали от 600 до 800 гПа. Размер капли и, таким образом, инокулят проверяли с помощью микроскопии и контрольным посевом на чашки Петри. После микроинъекции рыбу собирали на среду ЕЗ, содержащую трикаин и ФТМ, и инкубировали 30 мин при 37°С и дополнительно инкубировали в течение 5 ч при 28°С. Использовали флуоресцентный бинокуляр (Leica) для наблюдения за флуоресценцией бактерий УЗФБ спустя 1 ч после инфицирования в заднем мозге дарио, и эмбрионы, которые не были должным образом инъецированы, отбрасывали. В конце процесса инфицирования рыбу фиксировали 2% ледяным ПФА в течение 1 ч на льду и дополнительно свежим ледяным ПФА в течение ночи при 4°С. Окрашивание антителами проводили, как описано ранее [55, 56]. Кратко, эмбрионы промывали 4 раза ФСБ с 0,1% Твином (ФСБ-Т) по 5 мин каждую промывку и пермеабилизировали с помощью ФСБТ+0,5% Тритон Х-100 в течение 30 мин при комнатной температуре. Эмбрионы блокировали в блокиDario embryo infection processes, imaging and automated image quantification. All animal experiments were performed in accordance with accepted guidelines. Dario was kept under standard conditions [52]. Embryos were divided into stages by the hour after fertilization at 28.5°C [53]. The following lines of dario were used in the study: wild-type fish (lines AB/EK and EK/TL). The infection protocol followed the guidelines presented in [54]. Embryos at the stage of 12 h after fertilization were kept in E3 medium containing 0.2 mM N-phenylthiourea (PTM) to prevent pigment formation. Embryos at day 2 after fertilization were anesthetized with 0.2 mg/ml tricaine and leveled on 1% agar plates in E3 medium using a hair loop [54]. Y. enterocolitica was grown on brain-heart extract supplemented with 0.4% arabinose and antibiotics and mDAP overnight at room temperature, diluted in fresh brain-heart extract with 0.5% arabinose and other supplements to an OD 600 of 0.2, and grown 2 hours at room temperature before temperature shifting in a 37° C. shaker water bath for an additional 45 minutes. Finally, the bacteria were collected by centrifugation (OCU 6000, 30 s) and washed once with PBS. OD 600 was set to 2 in PBS containing mDAP. 1-2 nl of this suspension was injected into the hindbrain of aligned dario embryos using a Femtojet Microinjector (Eppendorf) with Femtotips II capillaries (Eppendorf), where the end of the needle was broken off with fine forceps. The injection time was set to 0.2 s and the compensation pressure to 15 hPa (Eppendorf, Femtojet) and the injection pressure was adjusted from 600 to 800 hPa. The droplet size and thus the inoculum was checked by microscopy and control inoculation on Petri dishes. After microinjection, fish were harvested on E3 medium containing tricaine and FTM and incubated for 30 min at 37°C and additionally incubated for 5 h at 28°C. A fluorescent binocular (Leica) was used to observe the fluorescence of the USFB bacteria 1 hour after infection in the hindbrain of the dario, and embryos that were not properly injected were discarded. At the end of the infection process, the fish were fixed with 2% ice-cold PFA for 1 h on ice and additionally with fresh ice-cold PFA overnight at 4°C. Antibody staining was performed as described previously [55, 56]. Briefly, embryos were washed 4 times in PBS with 0.1% Tween (PBS-T) for 5 min each wash and permeabilized with PBS + 0.5% Triton X-100 for 30 min at room temperature. Embryos blocked into blocks

- 33 041646 рующем растворе (ФСБ, 0,1% Твин, 0,1% Тритон Х-100, 5% сыворотка козла и 1% БСА) при 4°С в течение ночи. Антитело (Cleaved Caspase-3 (Asp175), Cell Signaling) разводили 1:100 в блокирующем растворе и инкубировали со встряхиванием при 4°С в темноте. Рыбу промывали 7 раз ФСБ с 0,1% Твином в течение 30 мин перед тем, как добавляли второе антитело (антитело козла против кролика с AF647, Invitrogen, 1:500), разведенное в блокирующем растворе, и инкубировали при 4°С в течение ночи. Личинки промывали ФСБ с 0,1% Твином четыре раза в течение 30 мин при 4°С и один раз ночью и дополнительно промывали 3-4 раза. Изображения получали с помощью конфокального микроскопа Leica TCS SP5 с использованием 40х водноиммерсионного объектива.- 33 041646 solution (PBS, 0.1% Tween, 0.1% Triton X-100, 5% goat serum and 1% BSA) at 4°C overnight. Antibody (Cleaved Caspase-3 (Asp175), Cell Signaling) was diluted 1:100 in blocking solution and incubated with shaking at 4° C. in the dark. Fish were washed 7 times with PBS with 0.1% Tween for 30 min before the second antibody (goat anti-rabbit with AF647, Invitrogen, 1:500) diluted in blocking solution was added and incubated at 4°C for night. The larvae were washed with PBS with 0.1% Tween four times for 30 min at 4°C and once at night and additionally washed 3-4 times. Images were acquired with a Leica TCS SP5 confocal microscope using a 40x water immersion objective.

Изображения анализировали с использованием программного обеспечения Imaris (Bitplane) и Image J (http://imagej.nih.gov/ij/).Images were analyzed using Imaris software (Bitplane) and Image J (http://imagej.nih.gov/ij/).

Анализ изображений (n=14 для pBad_Si2 или n=19 для z-BIM) проводили посредством CellProfiler [57] по максимальной интенсивности проекций по оси z зарегистрированных изображений z-стеков. Вкратце, бактерии определяли через GFP-канал. Около каждой области пятна бактерий создавали круг с радиусом 10 пикселей. Перекрывающиеся области разделяли поровну между контактирующими членами. В этих областях, плотно окружающих бактерии, измеряли интенсивность окрашивания субъединицы р17 каспазы 3.Image analysis (n=14 for pBad_Si2 or n=19 for z-BIM) was performed using CellProfiler [57] according to the maximum intensity of projections along the z-axis of the registered z-stack images. Briefly, bacteria were detected through the GFP channel. A circle with a radius of 10 pixels was created around each area of the bacteria spot. The overlapping areas were divided equally among the contacting members. In these areas densely surrounding the bacteria, the staining intensity of the p17 subunit of caspase 3 was measured.

Приготовление образцов для фосфопротеомики.Sample preparation for phosphoproteomics.

Для каждого случая на двух 6-луночных планшетах выращивали клетки HeLa CCL-2 до достижения состояния конфлюенции. Клетки инфицировали в течение 30 мин, как описано выше. В обозначенные моменты времени планшеты помещали на лед и промывали два раза ледяным ФСБ. Образцы затем собирали в раствор мочевины [8М мочевина (AppliChem), 0,1М бикарбонат аммония (Sigma), 0,1% детергент RapiGest (Waters), 1х набор ингибиторов PhosSTOP (Roche)]. Образцы непродолжительное время перемешивали на вортексе, обрабатывали ультразвуком при 4°С (Hielscher), встряхивали в течение 5 мин на термомиксере (Eppendorf) и центрифугировали 20 мин при 4°С и 16000 g. Супернатанты собирали и хранили при -80°С для дополнительной обработки. Метод анализа белков с БХК (Pierce) применяли для измерения концентрации белка.For each case, HeLa CCL-2 cells were grown in two 6-well plates until a state of confluence was reached. Cells were infected for 30 min as described above. At the indicated time points, the plates were placed on ice and washed twice with ice-cold PBS. The samples were then collected in a urea solution [8M urea (AppliChem), 0.1M ammonium bicarbonate (Sigma), 0.1% RapiGest detergent (Waters), 1x PhosSTOP inhibitor kit (Roche)]. Samples were briefly vortexed, sonicated at 4°С (Hielscher), shaken for 5 min on a thermomixer (Eppendorf), and centrifuged for 20 min at 4°С and 16000 g. The supernatants were collected and stored at -80°C for further processing. The BHC protein assay method (Pierce) was used to measure the protein concentration.

Обогащение фосфопептидов.Enrichment of phosphopeptides.

Восстанавливали дисульфидные связи трис-(2-карбоксиэтил)фосфином с конечной концентрацией 10 мМ при 37°С в течение 1 ч. Свободные тиоловые группы алкилировали 20 мМ иодоацетимида (Sigma) при комнатной температуре в течение 30 мин в темноте. Избыток иодоацетамида нейтрализовывали Nацетилцистеином с конечной концентрацией 25 мМ в течение 10 мин при комнатной температуре. Добавляли эндопептидазу Lys-C (Wako) до конечного соотношения фермент/белок 1:200 (об./об.) и инкубировали 4 ч при 37°С. Раствор последовательно разводили 0,1М бикарбонатом аммония (Sigma) до конечной концентрации ниже 2М мочевины и подвергали ферментативному расщеплению в течение ночи при 37°С модифицированным трипсином для секвенирования (Promega) при соотношении белка к ферменту 50:1. Пептиды обессаливали на картридже С18 Sep-Pak (Waters) и сушили под вакуумом. Фосфопептиды выделяли из 2 мг общей пептидной массы с помощью TiO2, как описано ранее [58]. Вкратце, высушенные пептиды растворяли в растворе 80% ацетонитрил (АЦН) - 2,5% трифторуксусная кислота (ТФК), насыщенном фталовой кислотой. Пептиды добавляли к такому же объему уравновешенного TiO2 (размер гранул 5 мкм, GL Sciences) в блокированной спин-колонке Mobicol (MoBiTec), которую инкубировали 30 мин с ротацией сверху вниз и снизу вверх. Колонку промывали два раза насыщенным раствором фталовой кислоты, два раза раствором 80% ацетонитрила и 0,1% ТФК и, наконец, два раза 0,1% ТФК. Пептиды элюировали 0,3М раствором NH4OH. Подводили рН элюатов 5% раствором ТФК и 2М HCl до рН ниже 2,5. Снова обессаливали фосфопептиды на микроспин-картриджах С18 (Harvard Apparatus).Disulfide bonds were reduced with tris-(2-carboxyethyl)phosphine at a final concentration of 10 mM at 37°C for 1 h. Free thiol groups were alkylated with 20 mM iodoacetimide (Sigma) at room temperature for 30 min in the dark. Excess iodoacetamide was neutralized with Nacetylcysteine at a final concentration of 25 mM for 10 min at room temperature. Lys-C endopeptidase (Wako) was added to a final enzyme/protein ratio of 1:200 (v/v) and incubated for 4 h at 37°C. The solution was serially diluted with 0.1M ammonium bicarbonate (Sigma) to a final concentration below 2M urea and digested overnight at 37°C with modified trypsin for sequencing (Promega) at a protein to enzyme ratio of 50:1. The peptides were desalted on a C18 Sep-Pak cartridge (Waters) and dried under vacuum. Phosphopeptides were isolated from 2 mg of the total peptide mass using TiO 2 as described previously [58]. Briefly, the dried peptides were dissolved in a solution of 80% acetonitrile (ACN) - 2.5% trifluoroacetic acid (TFA) saturated with phthalic acid. The peptides were added to the same volume of equilibrated TiO2 (granule size 5 μm, GL Sciences) in a blocked Mobicol spin column (MoBiTec), which was incubated for 30 min with top-down and bottom-up rotation. The column was washed twice with saturated phthalic acid, twice with 80% acetonitrile and 0.1% TFA, and finally twice with 0.1% TFA. The peptides were eluted with 0.3M NH 4 OH. The pH of the eluates was adjusted with 5% TFA and 2M HCl to pH below 2.5. Phosphopeptides were again desalinated on C18 microspin cartridges (Harvard Apparatus).

Анализ жидкостной хроматографией с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС).Analysis by liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS).

Хроматографическое разделение пептидов выполняли с использованием системы EASY nano-LC (Thermo Fisher Scientific), оборудованной нагреваемой колонкой для обращено-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ ВЭЖХ) (75 мкм х 45 см), предзаполненной 1,9 мкм смолы С18 (Reprosil-AQ Pur, Dr. Maisch). Аликвоты 1 мкг образца общих фосфопептидов анализировали за цикл ЖХ-МС/МС с использованием линейного градиента в диапазоне от 98% растворителя А (0,15% муравьиная кислота) и 2% растворителя В (98% ацетонитирила, 2% воды, 0,15% муравьиной кислоты) до 30% растворителя В за 120 мин с линейной скоростью потока 200 нл/мин. Масс-спектрометрию проводили на масс-спектрометре LTQ-Orbitrap масс-спектрометре с двойным давлением, оборудованным источником ионизации наноэлектрораспылением (оба производства Thermo Fisher Scientific). После каждого скана первой масс-спектрометрии (МС1) (полученным в Orbitrap) следовала индуцируемая столкновениями диссоциация (CID, получаемая в LTQ) 20 наиболее распространенных ионов-предшественников с динамическим исключением на 30 с. Для анализа фосфопептидов 10 наиболее распространенных ионовпредшественников подвергали индуцируемой столкновениями диссоциации с разрешенной многостадийной активацией. Общее время цикла составляло приблизительно 2 с. Для МС1 в камере Orbitrap накапливали 106 ионов за максимальное время 300 мс и сканировали с разрешением 60000 FWHM (полная ширина на половине высоты) (при 400 m/z). Сканы масс-спектрометрии 2 (МС2) получали с использова- 34 041646 нием нормального режима сканирования, настройкой цели в 104 ионов и временем накопления 25 мс.Chromatographic separation of peptides was performed using an EASY nano-LC system (Thermo Fisher Scientific) equipped with a heated column for reverse phase high performance liquid chromatography (RP HPLC) (75 µm x 45 cm) prefilled with 1.9 µm C18 resin (Reprosil-AQ Pur, Dr. Maisch). Aliquots of a 1 µg sample of total phosphopeptides were analyzed per LC-MS/MS cycle using a linear gradient ranging from 98% solvent A (0.15% formic acid) and 2% solvent B (98% acetonitiryl, 2% water, 0.15 % formic acid) to 30% solvent B in 120 min with a linear flow rate of 200 nl/min. Mass spectrometry was performed on an LTQ-Orbitrap dual pressure mass spectrometer equipped with a nanoelectrospray ionization source (both from Thermo Fisher Scientific). Each first mass spectrometry (MS1) scan (obtained by Orbitrap) was followed by collision-induced dissociation (CID obtained by LTQ) of the 20 most abundant precursor ions with a dynamic exclusion of 30 s. For the analysis of phosphopeptides, the 10 most common precursor ions were subjected to collision-induced dissociation with allowed multi-step activation. The total cycle time was approximately 2 s. For MC1, 106 ions were accumulated in the Orbitrap chamber over a maximum time of 300 ms and scanned at a resolution of 60,000 FWHM (full width at half maximum) (at 400 m/z). Mass spectrometry 2 (MS2) scans were acquired using normal scan mode, target setting of 10 4 ions, and acquisition time of 25 ms.

Однозарядные ионы и ионы с неопределенным заряженным состоянием исключались из запускающихSingly charged ions and ions with an indeterminate charged state were excluded from triggering

МС2 событий. Нормализованную энергию столкновения устанавливали на 32% и для каждого спектра получали один микроскан.MS2 events. The normalized collision energy was set to 32% and one microscan was obtained for each spectrum.

Безмаркерное количественное определение и поиск по базам данных.Marker-free quantification and database search.

Полученные файлы формата raw импортировали в инструментальное программное средство Progenesis (Nonlinear Dynamics, версия 4.0) для безмаркерного количественного определения, используя параметры по умолчанию. Спектры МС2 напрямую экспортировали из Progenesis в формат mgf и осуществляли поиск с использованием алгоритма MASCOT (Matrix Science, версия 2.4) против базы данных ложных белков [59], содержащей нормальные и обратные последовательности предсказанных записей данных SwissProt по Homo sapiens (www.ebi.ac.uk, дата выпуска 16/05/2012) и традиционно встречающиеся контаминанты (в общем 41250 последовательностей), созданных с использованием инструмента SequenceReverser из программного обеспечения MaxQuant (версия 1.0.13.13). Чтобы идентифицировать белки, происходящие из Y. enterocolitica, образцы, не обогащенные фосфопептидами, искали против той же самой упомянутой выше базы данных, включая предсказанные записи данных SwissProt no Y. enterocolitica (www.ebi.ac.uk, дата выпуска 15/08/2013). Допуск на ион-предшественник установили на 10 млн долей (ppm) и допуск на фрагментарный ион установили на 0,6 Да. Критерий поиска установили следующий: требовалась полная специфичность для трипсина (расщепление после остатков лизина или аргнина, если следующим остатком был не пролин), допускалось 2 пропущенных расщепления, карбамидометилирование (С) установили как фиксированную модификацию и фосфорилирование (S, T, Y,) или окисление (М) в качестве переменной модификации для обогащенных TiO2 или необогащенных образцов соответственно. Наконец, результаты поиска по базам данных экспортировали как файлы формата xml и импортировали назад в программное обеспечение Progenesis для назначения признаков у MCl. Для количественного определения фосфопептидов файл формата csv, содержащий интенсивности пиков MCl всех определенных признаков, экспортировали, а для необогащенных образцов создавали файл csv, содержащий измерения белка на основе суммированных интенсивностей пиков всех идентифицированных пептидов на белок. Важно, чтобы программное обеспечение Progenesis было настроено так, что белки, идентифицируемые схожими наборами пептидов, группируются вместе и что используются только не конфликтующие пептиды со специфическими последовательностями для одиночных белков в базе данных для количественного определения белка. Оба файла дополнительно обрабатывались с использованием собственного разработанного на языке R скрипта SafeQuant v1.0 (неопубликованные данные, доступны на https://github.com/eahrne/SafeQuant/). Вкратце, программное обеспечение устанавливает процент ложноположительных результатов при идентификации в 1% (на основе числа совпадений в базе данных последовательностей ложных белков) и нормализирует идентифицированные интенсивности пиков МС1 (экстрагированная ионная хроматограмма, XIC) среди всех образцов, т.е. суммированная XIC всех уверенно идентифицированных пептидных признаков приведена к такому масштабу, чтобы быть эквивалентной всем циклам ЖХ-МС. Далее всем определенным количественно фосфопептидам/белкам присваивается отношение интенсивности в каждый момент времени на основе средней XIC за единицу времени. Статическая значимость каждого отношения представлена его q-значению (р-значения, скорректированные по проценту ложноположительных результатов), полученным путем расчета модифицированных t-статистических р-значений [60], и корректировки для множественных сравнений [61]. Локализация фосфорилированных остатков автоматически присваивалось алгоритмом MASCOT (значение >10). Все аннотированные спектры вместе с файлами формата raw масс-спектрометрии и использованными параметрами поиска будут размещены на ProteomeXchange Consortium (http://proteomecentral.proteomexchange.org) через партнерское хранилище PRIDE [62].The resulting raw files were imported into the Progenesis tool (Nonlinear Dynamics, version 4.0) for markerless quantification using the default parameters. MS2 spectra were directly exported from Progenesis to mgf format and searched using the MASCOT algorithm (Matrix Science, version 2.4) against a database of spurious proteins [59] containing normal and reverse sequences of SwissProt predicted data records for Homo sapiens (www.ebi.ac .uk, release date 16/05/2012) and traditionally occurring contaminants (total 41250 sequences) created using the SequenceReverser tool from the MaxQuant software (version 1.0.13.13). To identify proteins derived from Y. enterocolitica, samples not enriched in phosphopeptides were searched against the same database mentioned above, including SwissProt no Y. enterocolitica predicted data records (www.ebi.ac.uk, issue date 15/08/ 2013). The precursor ion tolerance was set to 10 ppm and the fragment ion tolerance was set to 0.6 Da. The search criteria was set as follows: complete specificity for trypsin was required (cleavage after lysine or argnine residues if the next residue was not proline), 2 missed cleavages were allowed, urea methylation (C) was set as a fixed modification and phosphorylation (S, T, Y,) or oxidation (M) as a variable modification for enriched TiO 2 or unenriched samples, respectively. Finally, the database search results were exported as xml files and imported back into the Progenesis software for feature assignment in MCl. For the quantification of phosphopeptides, a csv file containing the MCl peak intensities of all identified traits was exported, and for unenriched samples, a csv file was created containing protein measurements based on the summed peak intensities of all identified peptides per protein. It is important that the Progenesis software be set up so that proteins identified by similar sets of peptides are grouped together and that only non-conflicting peptides with specific sequences for single proteins in the protein quantification database are used. Both files were further processed using our own SafeQuant v1.0 R script (unpublished data, available at https://github.com/eahrne/SafeQuant/). Briefly, the software sets the percentage of false positives on identification to 1% (based on the number of matches in the false protein sequence database) and normalizes the identified peak intensities of MC1 (extracted ion chromatogram, XIC) among all samples, i.e. the summed XIC of all confidently identified peptide traits is scaled to be equivalent to all LC-MS cycles. Next, all quantified phosphopeptides/proteins are assigned an intensity ratio at each time point based on the average XIC per time unit. The static significance of each relationship is represented by its q-value (p-values adjusted for false positive rate) obtained by calculating modified t-statistical p-values [60] and adjusting for multiple comparisons [61]. The localization of phosphorylated residues was automatically assigned by the MASCOT algorithm (value >10). All annotated spectra, along with mass spectrometry raw files and search parameters used, will be placed on the ProteomeXchange Consortium (http://proteomecentral.proteomexchange.org) via the PRIDE partner repository [62].

Выравнивание последовательности выполняли с использованием принадлежащей Европейской молекулярно-биологической лаборатории и Европейскому институту биоинформатики (EMBL-EBI) вебверсии инструмента выравнивания множества последовательностей ClustalW2 на сайте http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2/.Sequence alignment was performed using the web version of the ClustalW2 multisequence alignment tool at http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2/ owned by the European Molecular Biology Laboratory and European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI).

В) Результаты.C) results.

Система доставки белков на основе секреции 3 типа слитых белков YopE.Protein delivery system based on the secretion of type 3 YopE fusion proteins.

Тогда как самый N-конец эффектора YopE (SEQ ID NO: 1) системы C3T Y. enterocolitica содержит сигнал секреции, достаточный для транслокации гетерогенных белков [10], сайт связывания с шапероном (CBS) для его шаперона (SycE) в него не включен [63]. Авторы настоящего изобретения выбрали 138 N-концевых аминокислот YopE (SEQ ID NO: 2) для слияния с доставляемыми белками, так как было показано, что это дает самые лучшие результаты в отношении транслокации других гетерологичных С3Т-субстратов [38]. Поскольку эти 138 N-концевых аминокислот YopE содержат сайт связывания с шапероном, авторы настоящего изобретения решили осуществить коэкспрессию SycE. Фрагмент SycEYopE1-138, клонированный из очищенной плазмиды вирулентности Y. enterocolitica pYV40, содержит эндогенные промоторы YopE и его шаперона SycE (фиг. 10). Таким образом, SycE и любой слитый с YopE1.138 белок индуцируются быстрым температурным сдвигом от роста при комнатной температуре до температуры 37°С. Время культивирования при 37°С будет влиять на количество слитого белка, присут- 35 041646 ствующего в бактериях. Сайт множественного клонирования (MCS) добавляли к З'-концу YopE1_138 (фиг.While the very N-terminus of the YopE effector (SEQ ID NO: 1) of the Y. enterocolitica C3T system contains a secretion signal sufficient for translocation of heterogeneous proteins [10], the chaperone-binding site (CBS) for its chaperone (SycE) is not included in it. [63]. The present inventors chose the 138 N-terminal amino acids of YopE (SEQ ID NO: 2) to be fused to the delivered proteins, as this has been shown to give the best results for translocation of other heterologous C3T substrates [38]. Because these 138 N-terminal amino acids of YopE contain a chaperone binding site, the present inventors decided to co-express SycE. The SycEYopE1-138 fragment cloned from the purified Y. enterocolitica pYV40 virulence plasmid contains endogenous promoters of YopE and its SycE chaperone (Fig. 10). Thus, SycE and any merged with YopE1. 138 proteins are induced by a rapid temperature shift from growth at room temperature to 37°C. The culture time at 37°C will affect the amount of fusion protein present in the bacteria. A multiple cloning site (MCS) was added to the 3' end of YopE1_ 138 (Fig.

В), за ним следовали Мус-метка и метка из 6 Hys (6xHis-метка) и стоп-кодон.B), followed by a Myc tag and a 6 Hys tag (6xHis tag) and a stop codon.

Тщательно выбирали фоновый штамм. Во-первых, чтобы ограничить транслокацию эндогенных эффекторов, авторы настоящего изобретения применяли штамм Y. enterocolitica, у которого удалили все известные эффекторы, Yop Н, О, Р, Е, М и Т (называется АНОРЕМТ) [64]. Дополнительно авторы применяли ауксотрофный мутант, который не может расти при отсутствии экзогенной мезо-2,6диаминопимелиновой кислоты [65]. У этого штамма удаляли ген аспартат-в-семиальдегиддегидрогеназы (Aasd) и классифицировали как уровень 1 биологической безопасности согласно Швейцарском агентству безопасности (поправка к А010088/2). Дополнительно авторы настоящего изобретения удаляли белки адгезии YadA и/или InvA, чтобы предложить более широкий выбор фоновых штаммов. Тогда как применение штаммов yadA или yadA/invA снижает индуцированную фоновую передачу сигналов [66], это также влияет на количество доставляемого белка [67].The background strain was carefully chosen. First, in order to limit the translocation of endogenous effectors, the authors of the present invention used a Y. enterocolitica strain that had all known effectors, Yop H, O, P, E, M, and T (called ANOREMT) removed [64]. Additionally, the authors used an auxotrophic mutant that cannot grow in the absence of exogenous meso-2,6-diaminopimelic acid [65]. The aspartate-β-semialdehyde dehydrogenase (Aasd) gene was deleted from this strain and classified as biosafety level 1 according to the Swiss Safety Agency (Amendment to A010088/2). Additionally, the authors of the present invention removed the YadA and/or InvA adhesion proteins to offer a wider choice of background strains. While the use of yadA or yadA/invA strains reduces induced background signaling [66], it also affects the amount of protein delivered [67].

Характеризация доставки слитого белка YopE внутрь эукариотических клеток.Characterization of the delivery of the YopE fusion protein into eukaryotic cells.

При анализе секреции in vitro (см. фиг. 1А) секреция белка в окружающую жидкость индуцируют искусственно. После преципитации белка с помощью ТХК применяли вестерн-блоттинг с анти-YopE антителом для определения количеств секретируемого белка (фиг. 1В). Тогда как штамм дикого типа (wt) секретировал полноразмерный YopE, штаммы АНОРЕМТ asd этого не делали. В результате наличия YopE1.138-Myc-His (далее обозначаемом YopE1.138-Мус; SEQ ID NO: 3) стала видна малая полоса YopE (фиг. 1В). Следовательно, фрагмент YopE1_138 хорошо секретируется в условиях, описанных в настоящей заявке. Для анализа гомогенности транслокации белка внутрь эукариотических клеток авторы настоящего изобретения инфицировали клетки HeLa штаммом, кодирующим YopE1_138-Myc, и окрашивали Мусметку с помощью иммунофлуоресценции (IF) (фиг. 2А и В). Тогда как в начале окрашивались только бактерии, спустя 30 мин после инфицирования становятся видны очертания клеток, которые становятся интенсивнее при увеличенном времени инфицирования (фиг. 2В). Эта тенденция хорошо отражена интенсивностью окрашивания Мус-метки внутри клеток HeLa (фиг. 2А и В). YopE1_138-Myc можно определить повсюду в клетках (фиг. 2А), кроме ядер [68]. Примечательно, что большинство, если не все клетки в сравнительной степени были затронуты этим подходом. Так как известно, что Y. enterocolitica инфицирует множество разных типов клеток [69], авторы настоящего изобретения следили за доставкой YopE1_138-Myc в различные линии клеток. Наблюдали такое же гомогенное иммунофлуоресцентное антиМус-окрашивание у инфицированных фибробластов мыши, клеток Jurkat и клеток HUVEC (фиг. 11). Более того, снижение или увеличение MOI позволяет модулировать количество доставляемого белка (фиг. 2С), тогда как большинство клеток всё также остаются мишенями. Низкое число бактерий не приведет к появлению нескольких клеток со множеством доставляемого белка, но скорей к большинству клеток, содержащих низкое количество доставляемого белка (фиг. 2С).In the in vitro secretion assay (see FIG. 1A), protein secretion into the surrounding fluid is artificially induced. After protein precipitation with TCA, Western blotting with anti-YopE antibody was used to determine the amounts of secreted protein (FIG. 1B). Whereas the wild-type (wt) strain secreted full-length YopE, the ANOREMT asd strains did not. As a result of the presence of YopE1. 138 -Myc-His (hereinafter referred to as YopE 1 . 138 -Myc; SEQ ID NO: 3) a small band of YopE became visible (FIG. 1B). Therefore, the YopE1_ 138 fragment is well secreted under the conditions described in this application. To analyze the homogeneity of protein translocation into eukaryotic cells, the present inventors infected HeLa cells with a strain encoding YopE1_ 138 -Myc and stained Musmetka with immunofluorescence (IF) (FIGS. 2A and B). Whereas only bacteria stained initially, 30 min after infection, cell outlines become visible and become more intense with increased infection time (FIG. 2B). This trend is well reflected by the intensity of Myc staining inside HeLa cells (FIGS. 2A and B). YopE1_ 138 -Myc can be detected throughout the cells (Fig. 2A), except for the nuclei [68]. Notably, most, if not all, cells were comparatively affected by this approach. Since Y. enterocolitica is known to infect many different cell types [69], the authors of the present invention followed the delivery of YopE1_ 138 -Myc to various cell lines. The same homogeneous immunofluorescent antiMus staining was observed in infected mouse fibroblasts, Jurkat cells and HUVEC cells (FIG. 11). Moreover, decreasing or increasing the MOI allows modulation of the amount of delivered protein (Fig. 2C), while most cells still remain targets. A low number of bacteria will not result in a few cells with a lot of delivered protein, but rather a majority of cells with a low amount of delivered protein (FIG. 2C).

Перенаправление доставляемых СС3Т белков в ядро.Redirection of CC3T-delivered proteins to the nucleus.

Так как сам белок YopE локализуется в цитоплазме (фиг. 2А), особенно интересно проверить, затрудняет ли фрагмент YopE1.138 локализацию ядерных слитых белков. Таким образом, авторы настоящего изобретения добавляли сигнал ядерной локализации (NSL) вируса SV40 к С-концу (и N-концу, схожие результаты) YopE1.138-УЗФБ (соответственно, SEQ ID NO: 39 и SEQ ID NO: 38). Тогда как YopE1_138УЗФБ (SEQ ID NO: 37) приводил к слабому цитоплазматическому окрашиванию, YopE1.138-УЗФБ-NLS вызывал более сильный ядерный сигнал УЗФБ в инфицированных клетках HeLa (фиг. 3). Это указывает, что фрагмент YopE1_138 совместим с применением сигнала ядерной локализации (NLS). Тогда как mCherry уже применяли у патогенов растений [70], это демонстрирует успешную доставку ЗФР-подобного белка посредством патогенных бактерий человека или животных, кодирующих СС3Т. Это подтверждает, что стратегия на основе SycE и YopE1_138 является очень многообещающей для доставки множества выбранных белков.Since the YopE protein itself is localized in the cytoplasm (FIG. 2A), it is of particular interest to check whether the YopE 1 fragment makes it difficult. 138 localization of nuclear fusion proteins. Thus, the present inventors added the SV40 nuclear localization signal (NSL) to the C-terminus (and N-terminus, similar results) of YopE 1 . 138 -UZFB (respectively, SEQ ID NO: 39 and SEQ ID NO: 38). Whereas YopE1_ 138 USFB (SEQ ID NO: 37) resulted in weak cytoplasmic staining, YopE 1 . 138 -UZPB-NLS elicited a stronger UZPB nuclear signal in infected HeLa cells (FIG. 3). This indicates that the YopE1_ 138 fragment is compatible with the use of a nuclear localization signal (NLS). While mCherry has already been used in plant pathogens [70], this demonstrates the successful delivery of a PBS-like protein via human or animal pathogenic bacteria encoding CC3T. This confirms that the SycE and YopE1_ 138 based strategy is very promising for delivering a variety of selected proteins.

Удаление остатка YopE1_138 после транслокации слитого белка внутрь эукариотической клетки.Removal of the YopE1_ 138 residue after translocation of the fusion protein into the eukaryotic cell.

Хотя бактериальная доставка фрагмента YopE1_138 дает множество преимуществ, она может помешать функционированию слитых белков и/или их локализации. Таким образом, удаление этого фрагмента после доставки белка было бы оптимальным. С этой целью, авторы настоящего изобретения ввели два сайта расщепления протеазой TEV (ENLYFQS) [71-73] между YopE1_138 и слитым партнером (регулятор транскрипции ЕТ1-Мус (SEQ ID NO: 36 и 41) [74] и INK4C человека (SEQ ID NO: 40 и SEQ ID NO: 43)). Для сохранения преимуществ настоящего способа авторы дополнительно осуществили слияние протеазы TEV (вариант S219V; [75]) с YopE1_138 (SEQ ID NO: 42) в другом штамме Y. enterocolitica. Клетки HeLa инфицировали обоими штаммами сразу. Чтобы была возможность провести анализ только транслоцированных фракций белков, инфицированные клетки HeLa лизировали спустя 2 ч после инфицирования (фиг. 4) дигитонином, который, как известно, не лизирует бактерии ([76]; см. фиг. 12, контроль). Вестерн-блоттинг показал наличие только YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-ET1-Myc или только YopE1_138-(2 сайта расщепления протеазой TEV)-Flag-INK4C-Мус, когда клетки инфицировали соответствующим штаммом (фиг. 4А и С). В результате расщепления в течении ночи эти клеточных лизатов очищенной протеазой TEV можно было наблюдать сдвинутую полосу (фиг. 4 А и С). Эта полосаAlthough bacterial delivery of the YopE1_ 138 fragment offers many advantages, it can interfere with the function of the fusion proteins and/or their localization. Thus, removal of this fragment after protein delivery would be optimal. To this end, the present inventors introduced two TEV protease (ENLYFQS) cleavage sites [71-73] between YopE1_ 138 and a fusion partner (ET1-Myc transcription regulator (SEQ ID NOS: 36 and 41) [74] and human INK4C (SEQ ID NO: 40 and SEQ ID NO: 43)). To maintain the advantages of the present method, we additionally fused the TEV protease (variant S219V; [75]) to YopE1_ 138 (SEQ ID NO: 42) in another strain of Y. enterocolitica. HeLa cells were infected with both strains at the same time. To be able to analyze only translocated protein fractions, infected HeLa cells were lysed 2 h after infection (Fig. 4) with digitonin, which is known to not lyse bacteria ([76]; see Fig. 12, control). Western blotting showed only YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-ET1-Myc or only YopE1_ 138 -(2 TEV protease cleavage sites)-Flag-INK4C-Myc when cells were infected with the respective strain (Fig. 4A and C ). As a result of overnight digestion of these cell lysates with purified TEV protease, a shifted band could be observed (FIGS. 4 A and C). This strip

- 36 041646 отвечает ETl-Мус (фиг. 4С) или Flag-INK4C (фиг. 4А) с N-концевыми остатками сайта расщепления протеазой TEV, вероятней всего представленными только одним серином. В результате коинфицирования клеток штаммом, доставляющим протеазу TEV, становятся видимыми одинаковые расщепленные фрагменты ЕТ1-Мус или Flag-INK4C, указывая на то, что протеаза TEV, доставленная посредством СС3Т, является функциональной и что отдельные клетки были инфицированы обоими штаммами бактерий (фиг. 4А и С). Хотя расщепление не закончено, большая часть транслоцированного белка оказывается расщепленной уже спустя 2 ч после инфицирования и даже расщепление очищенной протеазой TEV в течение ночи не достигало лучших скоростей расщепления (фиг. 4В). Как отмечалось, расщепление на основе протеазы TEV может потребовать оптимизации в зависимости от слитого белка [77, 78]. Зависимое от протеазы TEV удаление остатка YopE1.138 после транслокации, следовательно, впервые обеспечивает доставку белков системой СЗТ в отношении практически нативных гетерологичных белков, изменяя аминокислотную композицию только на одну N-концевую аминокислоту.- 36 041646 corresponds to ETl-Myc (Fig. 4C) or Flag-INK4C (Fig. 4A) with N-terminal residues of the TEV protease cleavage site, most likely represented by only one serine. Co-infection of cells with the strain delivering the TEV protease results in the same cleavage fragments of ET1-Myc or Flag-INK4C, indicating that the TEV protease delivered via CC3T is functional and that single cells were infected with both strains of bacteria (Fig. 4A and C). Although cleavage is not complete, most of the translocated protein is cleaved as early as 2 hours post-infection, and even overnight cleavage with purified TEV protease did not reach the best cleavage rates (FIG. 4B). As noted, TEV protease-based cleavage may require optimization depending on the fusion protein [77, 78]. TEV protease dependent removal of YopE 1 residue. 138 after translocation, therefore, provides for the first time the delivery of proteins by the C3T system in relation to practically native heterologous proteins, changing the amino acid composition by only one N-terminal amino acid.

Альтернативный подход к расщеплению на основе протеазы TEV фрагмента YopE состоит во включении убиквитина в слитый белок, представляющий интерес. Действительно убиквитин подвергается процессированию по своему С-концу группой эндогенных специфичных к убиквитину С-концевых протеаз (деубиквитинирующие ферменты, DUB). Так как расщепление предполагается происходит на самом С-конце убиквитина (после G76), интересующий белок не должен содержать дополнительной аминокислотной последовательности. Этот способ проверили на слитом белке YopE1.138-убиквитин-FlagINK4C-MycHis. В контрольных клетках, инфицированных бактериями, экспрессирующими YopE1_138Flag-INK4C-MycHis, обнаруживали полосу, соответствующую YopE1_138-Flag-INK4C-MycHis, указывающую на эффективную транслокацию слитого белка (фиг. 24). Когда клетки инфицировали в течение 1 ч бактериями, экспрессирующими YopE1.138-убиквитин-Flag-INK4C-MycHis, была видна дополнительная полоса, соответствующая размеру Flag-INK4C-MycHis, указывающая на то, что часть слитого белка была расщеплена. Данный результат показывает, что введение убиквитина в слитый белок позволяет отщеплять фрагмент YopE1_138 без необходимости применять экзогенную протеазу.An alternative approach to TEV protease-based cleavage of the YopE fragment is to incorporate ubiquitin into the fusion protein of interest. Indeed, ubiquitin is processed at its C-terminus by a group of endogenous ubiquitin-specific C-terminal proteases (deubiquitinating enzymes, DUB). Since the cleavage is assumed to occur at the very C-terminus of ubiquitin (after G76), the protein of interest should not contain an additional amino acid sequence. This method was tested on the YopE 1 fusion protein. 138 -ubiquitin-FlagINK4C-MycHis. In control cells infected with bacteria expressing YopE1_ 138 Flag-INK4C-MycHis, a band corresponding to YopE1_ 138 -Flag-INK4C-MycHis was detected, indicating efficient translocation of the fusion protein (FIG. 24). When cells were infected for 1 h with bacteria expressing YopE 1 . 138 -ubiquitin-Flag-INK4C-MycHis, an additional band corresponding to the size of Flag-INK4C-MycHis was visible, indicating that part of the fusion protein had been cleaved. This result shows that the introduction of ubiquitin into the fusion protein allows the YopE1_ 138 fragment to be cleaved without the need to use an exogenous protease.

Транслокация эффекторов бактерий III типа и IV типа.Translocation of effectors of type III and type IV bacteria.

Белок SopE из Salmonella enterica является хорошо охарактеризованным фактором обмена гуаниновых нуклеотидов (GEF), который взаимодействует с Cdc42, стимулируя ремоделирование актинового цитоскелета [79]. В то время как транслокация YopE1.138-Мус внутрь клеток HeLa не оказывает эффекта, транспонированный YopE1_138-SopE (SEQ ID NO: 5 и 135) индуцирует значительные изменения в актиновой сети (фиг. 5А). Похожие результаты получали с другим эффекторным белком, представляющим фактор обмена гуаниновых нуклеотидов, IpgB1 из Shigella flexneri (SEQ ID NO: 4). Примечательно, что первые изменения в актиновом цитоскелете наблюдали уже так скоро, как спустя 2 мин после инфицирования (фиг. 5А). Таким образом, можно прийти к выводу, что СС3Т-зависимая доставка белков происходит сразу после инициирования инфекции центрифугированием. Для доказательства строгого СС3Тзависимого транспорта один из белков системы С3Т, образующий транслоцирующую пору внутрь эукариотической клетки, удаляли (YopB, см. [80]) (фиг. 12).The SopE protein from Salmonella enterica is a well-characterized guanine nucleotide exchange factor (GEF) that interacts with Cdc42 to stimulate actin cytoskeleton remodeling [79]. While the translocation of YopE 1 . 138 -Myc inside HeLa cells has no effect, transposed YopE1_ 138 -SopE (SEQ ID NO: 5 and 135) induces significant changes in the actin network (Fig. 5A). Similar results were obtained with another guanine nucleotide exchange factor effector protein, IpgB1 from Shigella flexneri (SEQ ID NO: 4). Notably, the first changes in the actin cytoskeleton were observed as soon as 2 min after infection (Fig. 5A). Thus, it can be concluded that CC3T-dependent protein delivery occurs immediately after initiation of infection by centrifugation. To prove strict CC3T-dependent transport, one of the proteins of the C3T system, which forms a translocation pore into the eukaryotic cell, was removed (YopB, see [80]) (Fig. 12).

В ходе инфицирования Salmonella после транслокации SopE происходила транслокация SptP, который функционирует как активирующий ГТФазу белок (GAP) для Cdc42 [81]. Несмотря на то, что транслокация YopE1_138-SopE-Myc (SEQ ID NO: 135) сама по себе запускает массивные перестройки F-актина, коинфицирование бактериями, экспрессирующими YopE1_138-SptP (SEQ ID NO: 8), устраняла данный эффект дозозависимым способом (фиг. 5В). Анти-Мус-окрашивание показало, что причиной этого ингибирования был не сниженный уровень транслокации YopE1_138-SopE-Myc (фиг. 5В). Вместе эти результаты показали, что коинфицирование клеток двумя штаммами бактерий является надежным способом доставки двух различных эффекторов в отдельные клетки с целью выяснить их функциональное взаимодействие.During Salmonella infection after translocation of SopE, translocation of SptP occurred, which functions as a GTPase activating protein (GAP) for Cdc42 [81]. Although translocation of YopE1_ 138 -SopE-Myc (SEQ ID NO: 135) by itself triggers massive F-actin rearrangements, co-infection with bacteria expressing YopE1_ 138 -SptP (SEQ ID NO: 8) abolished this effect in a dose-dependent manner. (Fig. 5B). Anti-Myc staining showed that the cause of this inhibition was not a reduced level of YopE1_ 138 -SopE-Myc translocation (FIG. 5B). Together, these results showed that co-infection of cells with two strains of bacteria is a reliable way to deliver two different effectors to individual cells in order to elucidate their functional interaction.

Эффектор III типа OspF S. flexneri функционирует как фосфотреонинлиаза, которая дефосфорилирует МАР-киназы р38 и ERK [82]. Для проверки функциональных свойств транслоцированного белка YopE1_138-OspF (SEQ ID NO: 7) авторы настоящего изобретения осуществляли мониторинг фосфорилирования р38 после стимуляции с помощью ФНО-α. В неинфицированных клетках или в клетках, инфицированных бактериями, экспрессирующими YopE1_138-Myc, ФНО-α индуцировал фосфорилирование р38. Напротив, после транслокации YopE1_138-OspF индуцируемое ФНО-α фосфорилирование прекратилось, показывая, что доставленный OspF является активным по отношению к р38 (фиг. 6А).The type III effector OspF from S. flexneri functions as a phosphothreonine lyase that dephosphorylates p38 and ERK MAP kinases [82]. To test the functional properties of the translocated protein YopE1_ 138 -OspF (SEQ ID NO: 7), the authors of the present invention monitored the phosphorylation of p38 after stimulation with TNF-α. In uninfected cells or in cells infected with bacteria expressing YopE1_ 138 -Myc, TNF-α induced p38 phosphorylation. In contrast, after YopE1_ 138 -OspF translocation, TNF-α induced phosphorylation ceased, indicating that the delivered OspF was active against p38 (FIG. 6A).

В ходе инфекции Salmonella эффектор III типа SopB защищает эпителиальные клетки от апоптоза путем поддерживаемой активации белка Akt [83]. Несмотря на то, что транслокация YopE1_138-Myc или YopE1_138-SopE не влияет на Akt, транслокация YopE1_138-SopB (SEQ ID NO: 6) индуцировала значительное фосфорилирование Akt в положениях Т308 и S473, отражающее активную форму (фиг. 6В). Схожие результаты получали с гомологом SopB из S. flexneri (IpgD, SEQ ID NO: 9). В совокупности результаты авторов настоящего изобретения показывают, что система доставки на основе YopE1_138 функционирует для всех эффекторов С3Т-системы, проверенных до настоящего времени, и это позволяет изучать белки, участвующие в контроле центральных клеточных функций, включая цитоскелет, процесс воспаления иDuring Salmonella infection, the SopB type III effector protects epithelial cells from apoptosis by sustained activation of the Akt protein [83]. Although YopE1_ 138 -Myc or YopE1_ 138 -SopE translocation does not affect Akt, YopE1_ 138 -SopB translocation (SEQ ID NO: 6) induced significant Akt phosphorylation at positions T308 and S473, reflecting the active form (Fig. 6B) . Similar results were obtained with the SopB homologue from S. flexneri (IpgD, SEQ ID NO: 9). Taken together, the results of the present inventors show that the YopE1_138 delivery system functions for all C3T system effectors tested to date, and this allows the study of proteins involved in the control of central cellular functions, including the cytoskeleton, the inflammation process, and

- 37 041646 выживание клетки.- 37 041646 cell survival.

Ряд бактерий, включая Agrobacterium tumefaciens, Legionella pneumophila и Bartonella henselae, используют секрецию IV типа для инъекции эффекторов в клетки. Авторы настоящего изобретения проверили, можно ли транслоцировать эффектор IV типа ВерА из В. henselae внутрь клеток HeLa, применяя наш инструмент. Полноразмерный белок ВерА (SEQ ID NO: 10) и BepAE305_end (SEQ ID NO: 11), содержащий С-концевой домен Bid, клонировали и клетки инфицировали соответствующими штаммами. Поскольку было показано, что ВерА индуцирует выработку циклического АМФ (цАМФ) [84], после инфицирования измеряли уровень цАМФ в клетках HeLa. В то время как транслокация домена Bid эффектора BepG В. henselae (SEQ ID NO: 136) не смогла индуцировать выработку цАМФ, полноразмерный ВерА и BepAE305_end запускали выработку цАМФ в ожидаемых количествах [84] (фиг. 6С). Эти результаты показывают, что эффекторы IV типа также можно эффективно доставлять системой доставки на основе YopE1-138 в клетки-мишени и что они являются функциональными белками.A number of bacteria, including Agrobacterium tumefaciens, Legionella pneumophila, and Bartonella henselae, use type IV secretion to inject effectors into cells. The present inventors tested whether the type IV VerA effector from B. henselae could be translocated into HeLa cells using our tool. The full-length BepA protein (SEQ ID NO: 10) and BepA E305 _ end (SEQ ID NO: 11) containing the Bid C-terminal domain were cloned and the cells were infected with the respective strains. Since VerA has been shown to induce the production of cyclic AMP (cAMP) [84], the level of cAMP in HeLa cells was measured after infection. While translocation of the B. henselae BepG effector Bid domain (SEQ ID NO: 136) failed to induce cAMP production, full-length VerA and BepA E305 _ end triggered cAMP production in expected amounts [84] (Fig. 6C). These results indicate that type IV effectors can also be efficiently delivered by the YopE1-138 delivery system to target cells and that they are functional proteins.

Транслокация эукариотических белков внутрь эпителиальных клеток.Translocation of eukaryotic proteins into epithelial cells.

С целью показать, что белки человека можно транслоцировать посредством секреции III типа авторы настоящего изобретения осуществили слияние индукторов апоптоза человека в случае доставки Y. enterocolitica с YopE1_138 или в случае доставки S. enterica с SteA1_20, SteA, SopE1_81 или SopE1_105. Затем авторы осуществляли мониторинг транслокации человеческого взаимодействующего с ВН3 агониста домена смерти (BID, SEQ ID NO: 24), который является проапоптотическим членом семейства белков Bcl-2. Он является посредником повреждения митохондрий, индуцируемого каспазой-8 (CASP8). CASP8 расщепляет BID, и происходит транслокация усеченного BID (tBID, SEQ ID NO: 25) в митохондрии, где он запускает высвобождение цитохрома с. Последнее приводит к внутреннему режиму активации каспазы 3 (CASP3), в ходе которой она расщепляется на субъединицы размером 17 и 12 кДа [85]. Несмотря на то, что инфицирование в течение 1 ч Y. enterocolitica, экспрессирующей YopE1_138-Myc или YopE1-138BID, не смогло индуцировать апоптоз, транслокация tBID человека запускает клеточную смерть в большем масштабе, чем хорошо охарактеризованный индуктор апоптоза стауроспорин (фиг. 7А и С). Как ожидалось, транслокация tBID ведет к продуцированию субъединицы р17 CASP3 даже в еще больших количествах, чем со стауроспорином (фиг. 7А). Для того чтобы можно было провести сравнение количеств транслоцированного белка с количеством эндогенного Bid, клетки HeLa лизировали дигитонином и анализировали вестерн-блоттингом с использованием анти-Bid антитела (фиг. 7В). Доставленный СС3Т белок YopE1_138-tBID достиг приблизительно уровней эндогенного Bid в клетках HeLa, тогда как доставленный YopE1_138-BID присутствовал в еще больших количествах (2,5 раза) (фиг. 7В). Глубокое протеомное и транскриптомное картирование клеток HeLa дало по расчетам результат 4,4х105 копий BID на клетку [86]. Таким образом, можно сделать вывод, что ССЗТ-зависимая доставка белка человека достигает значений 105-106 белков на клетку. Эти числа соответствуют количеству копий на клетку у наночастиц, транслоцированных посредством СС3Т Е. coli [19]. Предполагая установку фактора 10 для MOI и для длительности инфицирования, фактора 3,2 для момента времени добавления антибиотика и для времени культивирования при 37°С перед инфицированием, количество копий доставляемого белка на клетку можно задать от нескольких 1000 копий/клетка до нескольких 106 копий/клетка. В совокупности эти результаты указывают, что транслоцированный tBID функционировал и его доставка была на соответствующем уровне. Это подтвердило пригодность инструмента для транслокации для изучения роли белков в регуляции апоптоза, центрального аспекта клеточной биологии.In order to show that human proteins can be translocated via type III secretion, the present inventors have fused inducers of human apoptosis when Y. enterocolitica is delivered to YopE 1 _ 138 or when S. enterica is delivered to SteA1_2 0 , SteA, SopE 1 _ 81 or SopE 1 _ 105 . We then monitored the translocation of a human BH3-interacting death domain agonist (BID, SEQ ID NO: 24), which is a pro-apoptotic member of the Bcl-2 protein family. It mediates mitochondrial damage induced by caspase-8 (CASP8). CASP8 cleaves BID and the truncated BID (tBID, SEQ ID NO: 25) is translocated into mitochondria where it triggers the release of cytochrome c. The latter leads to the internal mode of caspase 3 (CASP3) activation, during which it is cleaved into subunits of 17 and 12 kDa [85]. Although 1 h infection with Y. enterocolitica expressing YopE1_138 -Myc or YopE1-138 BID failed to induce apoptosis, human tBID translocation triggers cell death on a larger scale than the well-characterized apoptosis inducer staurosporine (Fig. 7A and C). As expected, the tBID translocation leads to the production of the p17 CASP3 subunit even in greater amounts than with staurosporine (FIG. 7A). In order to be able to compare the amounts of translocated protein with the amount of endogenous Bid, HeLa cells were lysed with digitonin and analyzed by Western blot using an anti-Bid antibody (FIG. 7B). CC3T-delivered YopE1_ 138 -tBID protein reached approximately endogenous Bid levels in HeLa cells, while YopE1_ 138 -BID delivered was present at even higher levels (2.5-fold) (FIG. 7B). Deep proteomic and transcriptomic mapping of HeLa cells calculated 4.4 x 105 BID copies per cell [86]. Thus, it can be concluded that CVD-dependent human protein delivery reaches values of 105-106 proteins per cell. These numbers correspond to the number of copies per cell of nanoparticles translocated by E. coli CC3T [19]. Assuming a factor of 10 for MOI and duration of infection, a factor of 3.2 for antibiotic addition time, and culture time at 37°C prior to infection, the number of copies of delivered protein per cell can be set from a few 1000 copies/cell to a few 106 copies/ cell. Taken together, these results indicate that the translocated tBID was functioning and its delivery was at an appropriate level. This confirmed the suitability of the translocation tool for studying the role of proteins in the regulation of apoptosis, a central aspect of cell biology.

Авторы настоящего изобретения дополнительно осуществили слияние tBID мыши (кодоноптимизированного для Y. enterocolitica; SEQ ID NO: 194) или ВН3-доменов tBID мыши или ВАХ мыши (в обоих случаях кодон-оптимизированных для Y. enterocolitica; SEQ ID NO: 138 и 139) с YopE1_138 для доставки Y. enterocolitica. В то время как инфицирование в течение 2,5 ч штаммом Y. enterocolitica AHOPEMT asd, не доставляющим белок или доставляющим YopE1.138-Мус, не смогло запустить апоптоз, транслокация tBID мыши (кодон-оптимизированного для Y. enterocolitica, SEQ ID NO: 194) запускало клеточную смерть в клетках B16F10 (фиг. 16), D2A1 (фиг. 17), HeLa (фиг. 18) и 4Т1 (фиг. 19). Транслокация ВН3-домена BID мыши, кодон-оптимизированного для Y. enterocolitica (SEQ ID NO: 138), или ВАХ мыши, кодон-оптимизированного для Y. enterocolaitica (SEQ ID NO: 139), также было найдено, что индуцируют массовую клеточную смерть в клетках B16F10 (фиг. 16), D2A1 (фиг. 17), HeLa (фиг. 18) и 4Т1 (фиг. 19).The present inventors further fused mouse tBID (codon-optimized for Y. enterocolitica; SEQ ID NO: 194) or mouse tBID BH3 or mouse BAX domains (both codon-optimized for Y. enterocolitica; SEQ ID NO: 138 and 139) with YopE1_ 138 to deliver Y. enterocolitica. While infection within 2.5 h with a Y. enterocolitica AHOPEMT asd strain that does not deliver protein or delivers YopE 1 . 138 -Myc failed to trigger apoptosis, translocation of mouse tBID (codon-optimized for Y. enterocolitica, SEQ ID NO: 194) triggered cell death in B16F10 (Fig. 16), D2A1 (Fig. 17), HeLa (Fig. 18) and 4T1 (Fig. 19). Translocation of the BH3 domain of mouse BID codon-optimized for Y. enterocolitica (SEQ ID NO: 138) or mouse BAX codon-optimized for Y. enterocolaitica (SEQ ID NO: 139) has also been found to induce massive cell death in B16F10 (Fig. 16), D2A1 (Fig. 17), HeLa (Fig. 18) and 4T1 (Fig. 19) cells.

В то время как инфицирование в течение 4 ч бактериями S. enterica aroA не смогло индуцировать апоптоз, транслокация tBID мыши запускало апоптоз, так как транслокация t мыши приводила к выработке субъединицы р17 CASP3 (фиг. 20 и 21). Масштаб индукции апоптоза для слитых с SopE белков был больше при применении условий, индуцирующих SpiI СС3Т (фиг. 20), что отражает транспорт SopE исключительно SpiI СС3Т. tBid мыши, слитый с SteA1_20, не смог индуцировать апоптоз, вполне вероятно потому что сигнал секреции в пределах 20 N-концевых аминокислот SteA не является достаточным, чтобы осуществлять доставку слитого белка (фиг. 20 и 21). tBid мыши, слитый с полноразмерным SteA, приводил к индукции апоптоза в клетках HeLa (фиг. 20 и 21), в условиях, индуцирующих оба SpiI и SpiII СС3Т, отражая способность SteA транспортироваться обоими СС3Т. Следует отметить, что даже в усло- 38 041646 виях, индуцирующих SpiII СС3Т, ожидается частичная активность SpiI СС3Т, как наблюдали по активности слитых с SopE белков в условиях, индуцирующих SpiII СС3Т (фиг. 21).While infection for 4 hours with S. enterica aroA failed to induce apoptosis, mouse tBID translocation triggered apoptosis, as mouse t translocation resulted in the production of the p17 CASP3 subunit (FIGS. 20 and 21). The scale of apoptosis induction for SopE fusion proteins was greater under conditions inducing SpiI CC3T (FIG. 20), reflecting SopE transport exclusively by SpiI CC3T. Mouse tBid fused to SteA1_ 20 failed to induce apoptosis, most likely because the secretion signal within the 20 N-terminal amino acids of SteA is not sufficient to effect delivery of the fusion protein (FIGS. 20 and 21). Mouse tBid fused to full-length SteA induced apoptosis in HeLa cells (FIGS. 20 and 21), under conditions that induce both SpiI and SpiII CC3T, reflecting the ability of SteA to be transported by both CC3T. It should be noted that even under conditions that induce SpiII CC3T, partial activity of SpiI CC3T is expected, as observed by the activity of SopE fusion proteins under conditions that induce SpiII CC3T (Fig. 21).

Кроме тщательно функционально разобранных в настоящей заявке транслоцируемых эукаоритических белков, несколько других эукариотических белков секретировали с использованием описанного в настоящей заявке инструмента. Это включает в случае доставки Y. enterocolitica (фиг. 13, 14 и 23) белки из регуляции клеточного цикла (Mad2 (SEQ ID NO: 15), CDK1 (SEQ ID NO: 14), INK4A (SEQ ID NO: 16), INK4B (SEQ ID NO: 17) и INK4C (SEQ ID NO: 18)), а также их части (INK4A, остатки 84-103 (SEQ ID NO: 158), р107, остатки 657-662 (SEQ ID NO: 159), р21, остатки 141-160 (SEQ ID NO: 160), р21, остатки 145-160 (SEQ ID NO: 161), р21, остатки 17-33 (SEQ ID NO: 162) и циклин D2, остатки 139-147 (SEQ ID NO: 163)), связанные с апоптозом белки (Bad (SEQ ID NO: 29), FADD (SEQ ID NO: 28), и субъединицы р17 (SEQ ID NO: 22) и р12 (SEQ ID NO: 23) каспазы 3, Bid (SEQ ID NO: 19) и t-Bid (SEQ ID NO: 20)) дарио, а также их части (tBid, ВН3-домен (SEQ ID NO: 138), Вах, ВН3-домен (SEQ ID NO: 139)), сигнальные белки (TRAF6 мыши (SEQ ID NO: 12), TIFA (SEQ ID NO: 13)), GPCR субъединица Ga (GNA12, самая короткая изоформа, (SEQ ID NO: 30)), нанотело (vhhGFP4, (SEQ ID NO: 31)) и конструкции, слитые с нанотелами, для направленной деградации белка (Slmb-vhhGFP4; (SEQ ID NO: 32, 33, 34) [87]) (фиг. 13 и 14), а также малые ГТФазы (Rac1 Q61E (SEQ ID NO: 26 и 137) и RhoA Q63L (SEQ ID NO: 27) и плекстрин-гомологичный домен из белка Akt человека (SEQ ID NO: 35). Кроме тщательно функционально разобранных связанных с апоптозом белков (tBid мыши, SEQ ID NO: 144-147), это дополнительно включает в случае доставки S. enterica (фиг. 22) белки из регуляции клеточного цикла (Mad2 (SEQ ID NO: 168169), CDK1 (SEQ ID NO: 170-171), INK4A (SEQ ID NO: 164-165) и INK4C (SEQ ID NO: 166-167)). Несмотря на то, что данные белки не были функционально подтверждены, возможность СС3Т-зависимой секреции различных эукаоритических белков в сочетании с возможным удалением остатка YopE открывает новые перспективы для широкого применения СС3Т в клеточной биологии.In addition to the translocated eukaryotic proteins carefully functionally disassembled in this application, several other eukaryotic proteins were secreted using the tool described in this application. This includes, in the case of Y. enterocolitica delivery (FIGS. 13, 14 and 23), proteins from cell cycle regulation (Mad2 (SEQ ID NO: 15), CDK1 (SEQ ID NO: 14), INK4A (SEQ ID NO: 16), INK4B (SEQ ID NO: 17) and INK4C (SEQ ID NO: 18)), as well as parts thereof (INK4A, residues 84-103 (SEQ ID NO: 158), p107, residues 657-662 (SEQ ID NO: 159 ), p21, residues 141-160 (SEQ ID NO: 160), p21, residues 145-160 (SEQ ID NO: 161), p21, residues 17-33 (SEQ ID NO: 162) and cyclin D2, residues 139- 147 (SEQ ID NO: 163)), apoptosis-associated proteins (Bad (SEQ ID NO: 29), FADD (SEQ ID NO: 28), and subunits p17 (SEQ ID NO: 22) and p12 (SEQ ID NO: 23) caspase 3, Bid (SEQ ID NO: 19) and t-Bid (SEQ ID NO: 20)) of Dario, as well as their parts (tBid, BH3 domain (SEQ ID NO: 138), Bax, BH3 domain (SEQ ID NO: 139)), signal proteins (mouse TRAF6 (SEQ ID NO: 12), TIFA (SEQ ID NO: 13)), GPCR Ga subunit (GNA12, shortest isoform, (SEQ ID NO: 30)) , nanobody (vhhGFP4, (SEQ ID NO: 31)) and constructs fused with nanobodies for targeted protein degradation ka (Slmb-vhhGFP4; (SEQ ID NOS: 32, 33, 34) [87]) (FIGS. 13 and 14), as well as small GTPases (Rac1 Q61E (SEQ ID NOS: 26 and 137) and RhoA Q63L (SEQ ID NOS: 27) and plextrin homologous domain from human Akt protein (SEQ ID NO: 35) In addition to the carefully functionally disassembled apoptosis-associated proteins (mouse tBid, SEQ ID NO: 144-147), this further includes in the case of S. enterica delivery (Fig. 22 ) proteins from cell cycle regulation (Mad2 (SEQ ID NO: 168169), CDK1 (SEQ ID NO: 170-171), INK4A (SEQ ID NO: 164-165) and INK4C (SEQ ID NO: 166-167)). Despite the fact that these proteins have not been functionally confirmed, the possibility of CC3T-dependent secretion of various eukaryotic proteins, combined with the possible removal of the YopE residue, opens up new prospects for the widespread use of CC3T in cell biology.

Транслокация in vivo усеченного Bid в эмбрионах дарио индуцирует апоптоз.In vivo translocation of the truncated Bid in dario embryos induces apoptosis.

Интересное свойство данного бактериального инструмента состоит в потенциальном применении у живых животных. Дарио в своем эмбриональном состоянии можно сохранять прозрачными, позволяя осуществлять флуоресцентное окрашивание и микроскопию [54, 88, 89]. Несколько индукторов апоптоза дарио подробно описаны, из которых z-BIM является наиболее активным [90]. Таким образом, авторы настоящего изобретения решили клонировать z-BIM в свою систему. Несмотря на то, что он является слабо гомологичным BIM человека, авторы оценивали активность индукции апоптоза YopE1_138-z-BIM (SEQ ID NO: 21) в эпителиальных клетках человека. Клетки HeLa, инфицированные в течение 1 ч штаммом, транслоцирующим YopE1_138-z-BIM, показали явные признаки клеточной смерти. Затем авторы провели эксперименты in vivo с эмбрионами дарио на стадии 2 дней после оплодотворения с использованием модели локализованной инфекции путем микроинъекции бактерий в задний мозг [54]. После инфицирования в течение 5,5 ч фиксировали дарио, пермеабилизировали и окрашивали для определения наличия субъединицы р17 CASP3. В результате инфицирования штаммом, экспрессирующим YopE1.138-Мус, были видны бактерии в области заднего мозга (окрашивание b, фиг. 8А I), но не было обнаружено индукции апоптоза вокруг бактерий (окрашивание с, фиг. 8А I). Напротив, в результате инфицирования штаммом, доставляющим YopE1_138-z-BIM, наблюдали значительное увеличение уровня расщепленной CASP3 в областях, окружающих бактерии (фиг. 8А II). Автоматизированный анализ изображений максимальной интенсивности проекций на оси z подтверждает, что бактерии, транслоцирующие YopE1_138-zBIM, индуцируют апоптоз в соседних клетках намного чаще, чем это делают контрольные бактерии (фиг. 8В). Это указывает на то, что z-BIM является функциональным в результате бактериальной транслокации. Эти результаты дополнительно подтверждают применение СС3Т для доставки эукариотических белков у живых животных.An interesting feature of this bacterial instrument is its potential use in living animals. Dario in its embryonic state can be kept transparent, allowing fluorescent staining and microscopy [54, 88, 89]. Several inducers of dario apoptosis have been described in detail, of which z-BIM is the most active [90]. Thus, the authors of the present invention decided to clone z-BIM into their system. Although it is weakly homologous to human BIM, we evaluated the apoptosis induction activity of YopE 1 _ 138 -z-BIM (SEQ ID NO: 21) in human epithelial cells. HeLa cells infected for 1 h with a strain translocating YopE1_ 138 -z-BIM showed clear signs of cell death. The authors then performed in vivo experiments with dario embryos at the 2-day post-fertilization stage using a localized infection model by microinjection of bacteria into the hindbrain [54]. After infection for 5.5 hours, the dario was fixed, permeabilized and stained to determine the presence of the p17 CASP3 subunit. As a result of infection with a strain expressing YopE 1 . 138 -Myc, bacteria were visible in the hindbrain region (staining b, Fig. 8A I), but no induction of apoptosis around the bacteria was detected (staining c, Fig. 8A I). In contrast, as a result of infection with a strain delivering YopE 1 _ 138 -z-BIM, a significant increase in the level of cleaved CASP3 was observed in areas surrounding the bacteria (Fig. 8A II). Automated image analysis of peak intensity z-axis projections confirms that bacteria translocating YopE1_ 138 -zBIM induce apoptosis in neighboring cells much more frequently than control bacteria do (Fig. 8B). This indicates that z-BIM is functional as a result of bacterial translocation. These results further support the use of CC3T to deliver eukaryotic proteins in live animals.

Фосфопротеомика показывает глобальное воздействие транслоцированных белков на фосфорилирование белков.Phosphoproteomics shows the global impact of translocated proteins on protein phosphorylation.

Фосфорилирование является широко распространенной посттрансляционной модификацией, которая может как активировать, так и инактивировать биологические процессы, и, таким образом, является подходящей мишенью для изучения явлений передачи сигнала [91, 92]. Несмотря на это, в настоящее время не существует анализа фосфорилирования при апоптозе на системном уровне. Для проведения анализа воздействия белка tBid человека, доставленного внутрь клеток HeLa, авторы настоящего изобретения применяли безмаркерный фосфопротеомный подход с использованием ЖХ-МС/МС. В трех независимых экспериментах клетки либо оставляли необработанными, инфицировали штаммом с АНОРЕМТ asd + YopE1.138-Myc, либо инфицировали штаммом с АНОРЕМТ asd + YopE1_138-tBid в течение 30 мин. Клетки лизировали с последующим ферментативным расщеплением, обогащением фосфопептидов и количественным определением и идентификацией отдельных фосфопептидов. Авторы настоящего изобретения сравнивали клетки, инфицированные штаммом АНОРЕМТ asd + YopE1.138-Мус с клетками, инфицированными штаммом АНОРЕМТ asd + YopE1_138-tBid, что позволило идентифицировать 363 tBidзависимых явлений фосфорилирования. 286 фосфопептидов показали увеличение степени фосфорилирования, тогда как 77 были менее фосфорилированы в результате доставки tBid, соответствуя 243 различPhosphorylation is a widespread post-translational modification that can both activate and inactivate biological processes and thus is a suitable target for studying signal transduction phenomena [91, 92]. Despite this, there is currently no analysis of phosphorylation during apoptosis at the system level. To analyze the impact of human tBid protein delivered inside HeLa cells, the present inventors used a marker-free phosphoproteomic approach using LC-MS/MS. In three independent experiments, cells were either left untreated, infected with ANOREMT strain asd + YopE 1 . 138 -Myc, or infected with a strain with ANOREMT asd + YopE1_ 138 -tBid for 30 min. Cells were lysed followed by enzymatic digestion, enrichment of phosphopeptides, and quantification and identification of individual phosphopeptides. The present inventors compared cells infected with ANOREMT asd + YopE 1 strain. 138 -Myc with cells infected with the ANOREMT asd + YopE1_ 138 -tBid strain, which made it possible to identify 363 tBid-dependent phosphorylation phenomena. 286 phosphopeptides showed an increase in the degree of phosphorylation, while 77 were less phosphorylated as a result of tBid delivery, corresponding to 243 differences.

- 39 041646 ным белкам, которые мы определили как фосфопротеому белка tBid. Применяли базу данных STRING для создания сети белок-белковых взаимодействий фосфопротеомы tBid [93] (фиг. 9А). Дополнительно 27 белков, которые, как известно, связаны с митохондриальным апоптозом, добавили в сеть, формируя центральный кластер. Интересно, что только несколько белков из фосфопротеомы tBid связаны с этим центральным кластером, указывая на то, что многие белки претерпевают изменение в степени фосфорилирования, которые до настоящего времени не были связаны напрямую с белками апоптоза. Для характеризации биологических функций, охватываемых фосфопротеомой tBid, авторы настоящего изобретения провели анализ генной онтологии с использованием инструмента для аннотации Базы данных для аннотации, визуализации и интегрального открытия (Database for Annotation, Visualization, and Integrated Discovery, DAVID, http://david.abcc.ncifcrf.gov/) [94, 95]. Идентифицированные биологические функции показывают, что tBid влияет на различные клеточные процессы. Многие белки, участвующие в перегруппировке хроматина и регуляции транскрипции, претерпевают изменение в степени фосфорилирования (т.е. СВХ3, СВХ5, TRIM28, HDAC1). HDAC1, например, представляет собой деацетилазу гистонов, играющую роль в регуляции транскрипции. Было показано, что HDAC1 может модулировать транскрипционную активность NF-kB, белка, тоже участвующего в апоптозе. Авторы дополнительно идентифицировали кластер белков, участвующих в процессинге РНК, который, как ранее было показано, играет важную роль в регуляции апоптоза [96]. HNRPK, например, опосредует ответ р53/ТР53 на повреждение ДНК и необходим для индукции апоптоза [97]. Кроме того, фосфорилирование белков, участвующих в трансляции белков, также затронуто. Несколько эукариотических факторов инициации (т.е. EIF4E2, EIF4B, EIF3A, EIF4G2) претерпевают изменение в степени фосфорилирования, что согласуется с наблюдением, что общий синтез белков снижается в апоптотических клетках. Интересно, что фосфорилирование множества белков, участвующих в перестройке цитоскелета (например, PXN, MAP1B9), изменяется в результате доставки tBid. Это находится в соответствии с наблюдением, что морфология клеток значительно изменяется в результате доставки tBid (фиг. 9В). Сжатие клеток и потеря контакта отражены тем фактом, что авторы наблюдают фосфорилирование связанных с адгезией белков, таких как ZO2 и паксиллин. Схожим образом, сжатие ядер сопровождается фосфорилированием ламинарных белков, таких как ламин А/С и ламин В1. В совокупности доставка tBID индуцирует быстрый апоптотический ответ, также демонстрируемый нарушением митохондриальной целостности (фиг. 9В). Авторы настоящего изобретения показали, что индуцируемый tBid апоптоз влияет на сотни явлений фосфорилирования, принимающих участие в разнообразных клеточных процессах. Тогда как многие идентифицированные белки были связаны с апоптозом, было известно только несколько белков, которые фосфорилируются в результате индукции апоптоза. Таким образом, фосфопротеомный подход обеспечивает полезный источник для дальнейших исследований апоптоза.- 39 041646 proteins, which we identified as the phosphoproteome of the tBid protein. The STRING database was used to create a network of protein-protein interactions of the tBid phosphoproteome [93] (Fig. 9A). An additional 27 proteins known to be associated with mitochondrial apoptosis were added to the network, forming a central cluster. Interestingly, only a few proteins from the tBid phosphoproteome are associated with this central cluster, indicating that many proteins undergo changes in the degree of phosphorylation that have not been directly associated with apoptotic proteins until now. In order to characterize the biological functions encompassed by the tBid phosphoproteome, the present inventors performed a gene ontology analysis using the Database for Annotation, Visualization, and Integrated Discovery (DAVID, http://david.abcc) annotation tool. .ncifcrf.gov/) [94, 95]. The identified biological functions show that tBid influences various cellular processes. Many proteins involved in chromatin rearrangement and transcriptional regulation undergo a change in degree of phosphorylation (ie, CBX3, CBX5, TRIM28, HDAC1). HDAC1, for example, is a histone deacetylase that plays a role in the regulation of transcription. It has been shown that HDAC1 can modulate the transcriptional activity of NF-kB, a protein also involved in apoptosis. The authors additionally identified a cluster of proteins involved in RNA processing, which, as previously shown, plays an important role in the regulation of apoptosis [96]. HNRPK, for example, mediates the p53/TP53 response to DNA damage and is required for the induction of apoptosis [97]. In addition, the phosphorylation of proteins involved in the translation of proteins is also affected. Several eukaryotic initiation factors (ie EIF4E2, EIF4B, EIF3A, EIF4G2) undergo a change in degree of phosphorylation consistent with the observation that overall protein synthesis is reduced in apoptotic cells. Interestingly, the phosphorylation of many proteins involved in cytoskeletal remodeling (eg, PXN, MAP1B9) is altered by tBid delivery. This is in line with the observation that cell morphology is significantly altered as a result of tBid delivery (FIG. 9B). Cell contraction and loss of contact is reflected by the fact that the authors observe phosphorylation of adhesion-related proteins such as ZO2 and paxillin. Similarly, nuclear contraction is accompanied by phosphorylation of laminar proteins such as lamin A/C and lamin B1. Taken together, tBID delivery induces a rapid apoptotic response, also demonstrated by disruption of mitochondrial integrity (FIG. 9B). The present inventors have shown that tBid-induced apoptosis affects hundreds of phosphorylation events involved in a variety of cellular processes. While many identified proteins have been associated with apoptosis, only a few proteins have been known to be phosphorylated as a result of apoptosis induction. Thus, the phosphoproteomic approach provides a useful source for further studies of apoptosis.

- 40 041646- 40 041646

Перечень ссылочных документовList of reference documents

1. Gibson, T.J., М. Seiler, and R.A. Veitia (2013) The transience of transient overexpression. Nat Methods. 10: 715-21.1. Gibson, T.J., M. Seiler, and R.A. Veitia (2013) The transience of transient overexpression. Nat Methods. 10:715-21.

2. Inoue, T., W.D. Heo, J.S. Grimley, T.J. Wandless, and T. Meyer (2005) An inducible translocation strategy to rapidly activate and inhibit small GTPase signaling pathways. Nat Methods. 2: 415-8.2. Inoue, T., W.D. Heo, J.S. Grimley, T.J. Wandless, and T. Meyer (2005) An inducible translocation strategy to rapidly activate and inhibit small GTPase signaling pathways. Nat Methods. 2:415-8.

3. Pust, S., H. Hoehmann, E. Kaiser, G. von Figura, K. Heine, et al. (2007) A cellpermeable fusion toxin as a tool to study the consequences of actin-ADP-ribosylation caused by the Salmonella enterica virulence factor SpvB in intact cells. J Biol Chern. 282: 10272-82.3. Pust, S., H. Hoehmann, E. Kaiser, G. von Figura, K. Heine, et al. (2007) A cellpermeable fusion toxin as a tool to study the consequences of actin-ADP-ribosylation caused by the Salmonella enterica virulence factor SpvB in intact cells. J Biol Chern. 282:10272-82.

4. Hayes, C.S., S.K. Aoki, and D.A. Low (2010) Bacterial contact-dependent delivery systems. Annu Rev Genet. 44: 71-90.4. Hayes, C.S., S.K. Aoki, and D.A. Low (2010) Bacterial contact-dependent delivery systems. Annu Rev Genet. 44:71-90.

5. Cornelis, G.R. (2006) The type III secretion injectisome. Nat Rev Microbiol. 4: 811-25.5. Cornelis, G.R. (2006) The type III secretion injectisome. Nat Rev Microbiol. 4:811-25.

6. Michiels, T., P. Wattiau, R. Brasseur, J.M. Ruysschaert, and G. Cornelis (1990) Secretion of Yop proteins by Yersiniae. Infect Immun. 58: 2840-9.6. Michiels, T., P. Wattiau, R. Brasseur, J.M. Ruysschaert, and G. Cornelis (1990) Secretion of Yop proteins by Yersiniae. Infect Immun. 58:2840-9.

7. Letzelter, Μ., I. Sorg, L.J. Mota, S. Meyer, J. Stalder, et al. (2006) The discovery of SycO highlights a new function for type III secretion effector chaperones. EMBO J. 25: 3223-33.7. Letzelter, M., I. Sorg, L.J. Mota, S. Meyer, J. Stalder, et al. (2006) The discovery of SycO highlights a new function for type III secretion effector chaperones. EMBO J. 25: 3223-33.

8. Gauthier, A., and B.B. Finlay (2003) Translocated intimin receptor and its chaperone interact with ATPase of the type III secretion apparatus of enteropathogenic Escherichia coli. J Bacteriol. 185: 6747-55.8. Gauthier, A., and B.B. Finlay (2003) Translocated intimin receptor and its chaperone interact with ATPase of the type III secretion apparatus of enteropathogenic Escherichia coli. J Bacteriol. 185:6747-55.

9. Wattiau, P., and G.R. Cornelis (1993) SycE, a chaperone-like protein of Yersinia enterocolitica involved in the secretion of YopE. Mol Microbiol. 8: 123-31.9. Wattiau, P., and G.R. Cornelis (1993) SycE, a chaperone-like protein of Yersinia enterocolitica involved in the secretion of YopE. Mol Microbiol. 8:123-31.

10. Feldman, M.F., S. Muller, E. Wuest, and G.R. Cornelis (2002) SycE allows secretion of YopE-DHFR hybrids by the Yersinia enterocolitica type III Ysc system. Mol Microbiol. 46: 1183-97.10. Feldman, M.F., S. Muller, E. Wuest, and G.R. Cornelis (2002) SycE allows secretion of YopE-DHFR hybrids by the Yersinia enterocolitica type III Ysc system. Mol Microbiol. 46:1183-97.

11. Akeda, Y., and J.E. Galan (2005) Chaperone release and unfolding of substrates in type III secretion. Nature. 437: 911-5.11. Akeda, Y., and J.E. Galan (2005) Chaperone release and unfolding of substrates in type III secretion. Nature. 437:911-5.

12. Pais, S.V., C. Milho, F. Almeida, and L.J. Mota (2013) Identification of novel type III secretion chaperone-substrate complexes of Chlamydia trachomatis. PLoS One. 8: e56292.12. Pais, S.V., C. Milho, F. Almeida, and L.J. Mota (2013) Identification of novel type III secretion chaperone-substrate complexes of Chlamydia trachomatis. PLOS One. 8:e56292.

13. Sory, M.P., and G.R. Cornelis (1994) Translocation of a hybrid YopE-adenylate cyclase from Yersinia enterocolitica into HeLa cells. Mol Microbiol. 14: 583-94.13. Sory, M.P., and G.R. Cornelis (1994) Translocation of a hybrid YopE-adenylate cyclase from Yersinia enterocolitica into HeLa cells. Mol Microbiol. 14:583-94.

14. Garcia, J.T., F. Ferracci, M.W. Jackson, S.S. Joseph, I. Pattis, et al. (2006) Measurement of effector protein injection by type III and type IV secretion systems by using a 13-residue phosphorylatable glycogen synthase kinase tag. Infect Immun. 74: 5645-57.14. Garcia, J.T., F. Ferracci, M.W. Jackson, S.S. Joseph, I. Pattis, et al. (2006) Measurement of effector protein injection by type III and type IV secretion systems by using a 13-residue phosphorylatable glycogen synthase kinase tag. Infect Immun. 74:5645-57.

- 41 041646- 41 041646

15. Chen, L.M., G. Briones, R.O. Donis, and J.E. Galan (2006) Optimization of the delivery of heterologous proteins by the Salmonella enterica serovar Typhimurium type III secretion system for vaccine development. Infect Immun. 74: 5826-33.15. Chen, L.M., G. Briones, R.O. Donis, and J.E. Galan (2006) Optimization of the delivery of heterologous proteins by the Salmonella enterica serovar Typhimurium type III secretion system for vaccine development. Infect Immun. 74:5826-33.

16. Russmann, Η., H. Shams, F. Poblete, Y. Fu, J.E. Galan, et al. (1998) Delivery of epitopes by the Salmonella type III secretion system for vaccine development. Science. 281: 565-8.16. Russmann, H., H. Shams, F. Poblete, Y. Fu, J.E. Galan, et al. (1998) Delivery of epitopes by the Salmonella type III secretion system for vaccine development. Science. 281:565-8.

17. Russmann, H., U. Gerdemann, E.I. Igwe, K. Panthel, J. Heesemann, et al. (2003) Attenuated Yersinia pseudotuberculosis carrier vaccine for simultaneous antigen-specific CD4 and CD8 T-cell induction. Infect Immun. 71: 3463-72.17. Russmann, H., U. Gerdemann, E.I. Igwe, K. Panthel, J. Heesemann, et al. (2003) Attenuated Yersinia pseudotuberculosis carrier vaccine for simultaneous antigen-specific CD4 and CD8 T-cell induction. Infect Immun. 71:3463-72.

18. Chaux, P., R. Luiten, N. Demotte, V. Vantomme, V. Stroobant, et al. (1999) Identification of five MAGE-A1 epitopes recognized by cytolytic T lymphocytes obtained by in vitro stimulation with dendritic cells transduced with MAGE-A1. J Immunol. 163: 2928-36.18. Chaux, P., R. Luiten, N. Demotte, V. Vantomme, V. Stroobant, et al. (1999) Identification of five MAGE-A1 epitopes recognized by cytolytic T lymphocytes obtained by in vitro stimulation with dendritic cells transduced with MAGE-A1. J Immunol. 163:2928-36.

19. Blanco-Toribio, A., S. Muyldermans, G. Frankel, and L.A. Fernandez (2010) Direct injection of functional single-domain antibodies from E. coli into human cells. PLoS One. 5: el5227.19. Blanco-Toribio, A., S. Muyldermans, G. Frankel, and L.A. Fernandez (2010) Direct injection of functional single-domain antibodies from E. coli into human cells. PLOS One. 5: el5227.

20. Bichsel, C., D. Neeld, T. Hamazaki, L.J. Chang, L.J. Yang, et al. (2013) Direct reprogramming of fibroblasts to myocytes via bacterial injection of MyoD protein. Cell Reprogram. 15: 117-25.20. Bichsel, C., D. Neeld, T. Hamazaki, L.J. Chang, L.J. Yang, et al. (2013) Direct reprogramming of fibroblasts to myocytes via bacterial injection of MyoD protein. Cell Reprogram. 15:117-25.

21. Bichsel, C., D.K. Neeld, T. Hamazaki, D. Wu, L.J. Chang, et al. (2011) Bacterial delivery of nuclear proteins into pluripotent and differentiated cells. PLoS One. 6: el6465.21. Bichsel, C., D.K. Neeld, T. Hamazaki, D. Wu, L.J. Chang, et al. (2011) Bacterial delivery of nuclear proteins into pluripotent and differentiated cells. PLOS One. 6: el6465.

22. Chamekh, M., A. Phalipon, R. Quertainmont, I. Salmon, P. Sansonetti, et al. (2008) Delivery of biologically active anti-inflammatory cytokines IL-10 and IL-Ira in vivo by the Shigella type III secretion apparatus. J Immunol. 180: 4292-8.22. Chamekh, M., A. Phalipon, R. Quertainmont, I. Salmon, P. Sansonetti, et al. (2008) Delivery of biologically active anti-inflammatory cytokines IL-10 and IL-Ira in vivo by the Shigella type III secretion apparatus. J Immunol. 180:4292-8.

23. Hoffman, R.M. (2011) Tumor-seeking Salmonella amino acid auxotrophs. Curr Opin Biotechnol. 22: 917-23.23. Hoffman, R.M. (2011) Tumor-seeking Salmonella amino acids auxotrophs. Curr Opin Biotechnol. 22:917-23.

24. Hoang, T.T., S. Williams, H.P. Schweizer, and J.S. Lam (1997) Molecular genetic analysis of the region containing the essential Pseudomonas aeruginosa asd gene encoding aspartate-beta-semialdehyde dehydrogenase. Microbiology. 143 (Pt 3): 899-907.24. Hoang, T.T., S. Williams, H.P. Schweizer, and J.S. Lam (1997) Molecular genetic analysis of the region containing the essential Pseudomonas aeruginosa asd gene encoding aspartate-beta-semialdehyde dehydrogenase. microbiology. 143 (Pt 3): 899-907.

25. Skumik, M., and H. Wolf-Watz (1989) Analysis of the yopA gene encoding the Yopl virulence determinants of Yersinia spp. Mol Microbiol. 3: 517-29.25. Skumik, M., and H. Wolf-Watz (1989) Analysis of the yopA gene encoding the Yopl virulence determinants of Yersinia spp. Mol Microbiol. 3:517-29.

26. Tertti, R., M. Skurnik, T. Vartio, and P. Kuusela (1992) Adhesion protein YadA of Yersinia species mediates binding of bacteria to fibronectin. Infect Immun. 60: 3021-4.26. Tertti, R., M. Skurnik, T. Vartio, and P. Kuusela (1992) Adhesion protein YadA of Yersinia species mediates binding of bacteria to fibronectin. Infect Immun. 60:3021-4.

27. Isberg, R.R., and J.M. Leong (1990) Multiple beta 1 chain integrins are receptors for invasin, a protein that promotes bacterial penetration into mammalian cells. Cell. 60: 861-71.27. Isberg, R.R., and J.M. Leong (1990) Multiple beta 1 chain integrins are receptors for invasin, a protein that promotes bacterial penetration into mammalian cells. cell. 60:861-71.

28. Isberg, R.R., D.L. Voorhis, and S. Falkow (1987) Identification of invasin: a protein that allows enteric bacteria to penetrate cultured mammalian cells. Cell. 50: 769-78.28. Isberg, R.R., D.L. Voorhis, and S. Falkow (1987) Identification of invasin: a protein that allows enteric bacteria to penetrate cultured mammalian cells. cell. 50:769-78.

- 42 041646- 42 041646

29. Leong, J.M., R.S. Fournier, and R.R. Isberg (1990) Identification of the integrin binding domain of the Yersinia pseudotuberculosis invasin protein. EMBO J. 9: 1979-89.29. Leon, J.M., R.S. Fournier, and R.R. Isberg (1990) Identification of the integrin binding domain of the Yersinia pseudotuberculosis invasin protein. EMBO J. 9: 1979-89.

30. Mota, L.J., and G.R. Cornelis (2005) The bacterial injection kit: type III secretion systems. Ann Med. 37: 234-49.30. Mota, L.J., and G.R. Cornelis (2005) The bacterial injection kit: type III secretion systems. Ann Med. 37:234-49.

31. Trosky, J.E., A.D. Liverman, and K. Orth (2008) Yersinia outer proteins: Yops. Cell Microbiol. 10: 557-65.31. Trosky, J.E., A.D. Liverman, and K. Orth (2008) Yersinia outer proteins: Yops. Cell Microbiol. 10:557-65.

32. Brenner, D., and T.W. Mak (2009) Mitochondrial cell death effectors. Curr Opin Cell Biol. 21: 871-7.32. Brenner, D., and T.W. Mak (2009) Mitochondrial cell death effectors. Curr Opin Cell Biol. 21:871-7.

33. Chalah, A., and R. Khosravi-Far (2008) The mitochondrial death pathway. Adv Exp Med Biol. 615: 25-45.33. Chalah, A., and R. Khosravi-Far (2008) The mitochondrial death pathway. Adv Exp Med Biol. 615:25-45.

34. Fuchs, Y., and H. Steller (2011) Programmed cell death in animal development and disease. Cell. 147: 742-58.34. Fuchs, Y., and H. Steller (2011) Programmed cell death in animal development and disease. cell. 147:742-58.

35. Waugh, D.S. (2011) An overview of enzymatic reagents for the removal of affinity tags. Protein Expr Purif. 80: 283-93.35. Waugh, D.S. (2011) An overview of enzymatic reagents for the removal of affinity tags. Protein Expr Purif. 80:283-93.

36. Sarker, M.R., C. Neyt, I. Stainier, and G.R. Cornelis (1998) The Yersinia Yop virulon: LcrV is required for extrusion of the translocators YopB and YopD. J Bacteriol. 180: 1207-14.36. Sarker, M.R., C. Neyt, I. Stainier, and G.R. Cornelis (1998) The Yersinia Yop virulon: LcrV is required for extrusion of the translocators YopB and YopD. J Bacteriol. 180:1207-14.

37. Ramamurthi, K.S., and O. Schneewind (2005) A synonymous mutation in Yersinia enterocolitica yopE affects the function of the YopE type III secretion signal. J Bacteriol. 187: 707-15.37. Ramamurthi, K.S., and O. Schneewind (2005) A synonymous mutation in Yersinia enterocolitica yopE affects the function of the YopE type III secretion signal. J Bacteriol. 187:707-15.

38. Wolke, S., N. Ackermann, and J. Heesemann (2011) The Yersinia enterocolitica type 3 secretion system (T3SS) as toolbox for studying the cell biological effects of bacterial Rho GTPase modulating T3SS effector proteins. Cell Microbiol. 13: 1339-57.38. Wolke, S., N. Ackermann, and J. Heesemann (2011) The Yersinia enterocolitica type 3 secretion system (T3SS) as a toolbox for studying the cell biological effects of bacterial Rho GTPase modulating T3SS effector proteins. Cell Microbiol. 13:1339-57.

39. Forsberg, A., and H. Wolf-Watz (1990) Genetic analysis of the yopE region of Yersinia spp.: identification of a novel conserved locus, yerA, regulating yopE expression. J Bacteriol. 172: 1547-55.39. Forsberg, A., and H. Wolf-Watz (1990) Genetic analysis of the yopE region of Yersinia spp.: identification of a novel conserved locus, yerA, regulating yopE expression. J Bacteriol. 172:1547-55.

40. Sambrook, J. 2001. Molecular cloning : a laboratory manual. D.W. Russell, editor. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. .40. Sambrook, J. 2001. Molecular cloning : a laboratory manual. D.W. Russell, editor. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. .

41. Alto, N.M., and J.E. Dixon (2008) Analysis of Rho-GTPase mimicry by a family of bacterial type III effector proteins. Methods Enzymol. 439: 131-43.41. Alto, N.M., and J.E. Dixon (2008) Analysis of Rho-GTPase mimicry by a family of bacterial type III effector proteins. Methods Enzymol. 439:131-43.

42. Alto, N.M., F. Shao, C.S. Lazar, R.L. Brost, G. Chua, et al. (2006) Identification of a bacterial type III effector family with G protein mimicry functions. Cell. 124: 133-45.42. Alto, N.M., F. Shao, C.S. Lazar, R.L. Brost, G. Chua, et al. (2006) Identification of a bacterial type III effector family with G protein mimicry functions. cell. 124:133-45.

43. Kaniga, К., I. Delor, and G.R. Cornelis (1991) A wide-host-range suicide vector for improving reverse genetics in gram-negative bacteria: inactivation of the blaA gene of Yersinia enterocolitica. Gene. 109: 137-41.43. Kaniga, K., I. Delor, and G.R. Cornelis (1991) A wide-host-range suicide vector for improving reverse genetics in gram-negative bacteria: inactivation of the blaA gene of Yersinia enterocolitica. Gene. 109:137-41.

- 43 041646- 43 041646

44. Yoneda, Y., T. Semba, Υ. Kaneda, R.L. Noble, Y. Matsuoka, et al. (1992) A long synthetic peptide containing a nuclear localization signal and its flanking sequences of SV40 Tantigen directs the transport of IgM into the nucleus efficiently. Exp Cell Res. 201: 313-20.44. Yoneda, Y., T. Semba, Y. Kaneda, R.L. Noble, Y. Matsuoka, et al. (1992) A long synthetic peptide containing a nuclear localization signal and its flanking sequences of SV40 Tantigen directs the transport of IgM into the nucleus efficiently. Exp Cell Res. 201:313-20.

45. Cornelis, G.R. 1997. Cross talk between Yersinia and eukaryotic cells. In Molecular aspects of host-pathoge interactions. S. MoCRAE, SMYTH, STOW, editor. Cambridge University Press.45. Cornelis, G.R. 1997. Cross talk between Yersinia and eukaryotic cells. In Molecular aspects of host-pathoge interactions. S. MoCRAE, SMYTH, STOW, editor. Cambridge University Press.

46. Metcalf, W.W., W. Jiang, and B.L. Wanner (1994) Use of the rep technique for allele replacement to construct new Escherichia coli hosts for maintenance of R6K gamma origin plasmids at different copy numbers. Gene. 138: 1-7.46. Metcalf, W.W., W. Jiang, and B.L. Wanner (1994) Use of the rep technique for allele replacement to construct new Escherichia coli hosts for maintenance of R6K gamma origin plasmids at different copy numbers. Gene. 138:1-7.

47. Diepold, A., M. Amstutz, S. Abel, I. Sorg, U. Jenal, et al. (2010) Deciphering the assembly of the Yersinia type III secretion injectisome. EMBO J. 29: 1928-40.47. Diepold, A., M. Amstutz, S. Abel, I. Sorg, U. Jenal, et al. (2010) Deciphering the assembly of the Yersinia type III secretion injectisome. EMBO J. 29: 1928-40.

48. Iriarte, Μ., I. Stainier, and G.R. Cornelis (1995) The rpoS gene from Yersinia enterocolitica and its influence on expression of virulence factors. Infect Immun. 63: 1840-7.48. Iriarte, M., I. Stainier, and G.R. Cornelis (1995) The rpoS gene from Yersinia enterocolitica and its influence on expression of virulence factors. Infect Immun. 63: 1840-7.

49. Cornelis, G., J.C. Vanootegem, and C. Sluiters (1987) Transcription of the yop regulon from Y. enterocolitica requires trans acting pYV and chromosomal genes. Microb Pathog. 2: 367-79.49. Cornelis, G., J.C. Vanootegem, and C. Sluiters (1987) Transcription of the yop regulon from Y. enterocolitica requires trans acting pYV and chromosomal genes. microbe pathogen. 2:367-79.

50. Grosdent, N., I. Maridonneau-Parini, M.P. Sory, and G.R. Cornelis (2002) Role of Yops and adhesins in resistance of Yersinia enterocolitica to phagocytosis. Infect Immun. 70: 4165-76.50. Grosdent, N., I. Maridonneau-Parini, M.P. Sory, and G.R. Cornelis (2002) Role of Yops and adhesins in resistance of Yersinia enterocolitica to phagocytosis. Infect Immun. 70:4165-76.

51. Dehio, С., M. Meyer, J. Berger, H. Schwarz, and C. Lanz (1997) Interaction of Bartonella henselae with endothelial cells results in bacterial aggregation on the cell surface and the subsequent engulfment and internalisation of the bacterial aggregate by a unique structure, the invasome. J Cell Sci. 110 (Pt 18): 2141-54.51. Dehio, C., M. Meyer, J. Berger, H. Schwarz, and C. Lanz (1997) Interaction of Bartonella henselae with endothelial cells results in bacterial aggregation on the cell surface and the subsequent engulfment and internalization of the bacterial aggregate by a unique structure, the invasome. J Cell Sci. 110 (Pt 18): 2141-54.

52. Westerfield, M. (2000) The Zebrafish Book: A Guide for the Laboratory Use of Zebrafish Danio rerio University of Oregon Press, Eugene, ORp.52. Westerfield, M. (2000) The Zebrafish Book: A Guide for the Laboratory Use of Zebrafish Danio rerio University of Oregon Press, Eugene, ORp.

53. Kimmel, C.B., W.W. Ballard, S.R. Kimmel, B. Ullmann, and T.F. Schilling (1995) Stages of embryonic development of the zebrafish. Dev Dyn. 203: 253-310.53. Kimmel, C.B., W.W. Ballard, S.R. Kimmel, B. Ullmann, and T.F. Schilling (1995) Stages of embryonic development of the zebrafish. Dev Dyn. 203:253-310.

54. Benard, E.L., A.M. van der Sar, F. Ellett, G.J. Lieschke, H.P. Spaink, et al. (2012) Infection of zebrafish embryos with intracellular bacterial pathogens. J Vis Exp.54. Benard, E.L., A.M. van der Sar, F. Ellett, G.J. Lieschke, H.P. Spaink, et al. (2012) Infection of zebrafish embryos with intracellular bacterial pathogens. J Vis Exp.

55. Blum, Y., H.G. Belting, E. Ellertsdottir, L. Herwig, F. Luders, et al. (2008) Complex cell rearrangements during intersegmental vessel sprouting and vessel fusion in the zebrafish embryo. Dev Biol. 316: 312-22.55. Blum, Y., H.G. Belting, E. Ellertsdottir, L. Herwig, F. Luders, et al. (2008) Complex cell rearrangements during intersegmental vessel sprouting and vessel fusion in the zebrafish embryo. Dev biol. 316:312-22.

56. Herwig, L., Y. Blum, A. Krudewig, E. Ellertsdottir, A. Lenard, et al. (2011) Distinct cellular mechanisms of blood vessel fusion in the zebrafish embryo. Curr Biol. 21: 1942-8.56. Herwig, L., Y. Blum, A. Krudewig, E. Ellertsdottir, A. Lenard, et al. (2011) Distinct cellular mechanisms of blood vessel fusion in the zebrafish embryo. Curr Biol. 21:1942-8.

- 44 041646- 44 041646

57. Carpenter, A.E., T.R. Jones, M.R. Lamprecht, C. Clarke, I.H. Kang, et al. (2006)57. Carpenter, A.E., T.R. Jones, M.R. Lamprecht, C. Clarke, I.H. Kang, et al. (2006)

CellProfiler: image analysis software for identifying and quantifying cell phenotypes. GenomeCellProfiler: image analysis software for identifying and quantifying cell phenotypes. Genome

Biol. 7: R100.Biol. 7:R100.

58. Bensimon, A., A. Schmidt, Y. Ziv, R. Elkon, S.Y. Wang, et al. (2010) ATM-dependent and -independent dynamics of the nuclear phosphoproteome after DNA damage. Sci Signal. 3: rs3.58. Bensimon, A., A. Schmidt, Y. Ziv, R. Elkon, S.Y. Wang, et al. (2010) ATM-dependent and -independent dynamics of the nuclear phosphoproteome after DNA damage. sci signal. 3:rs3.

59. Perkins, D.N., D.J. Pappin, D.M. Creasy, and J.S. Cottrell (1999) Probability-based protein identification by searching sequence databases using mass spectrometry data. Electrophoresis. 20: 3551-67.59. Perkins, D.N., D.J. Pappin, D.M. Creasy, and J.S. Cottrell (1999) Probability-based protein identification by searching sequence databases using mass spectrometry data. electrophoresis. 20:3551-67.

60. Smyth, G.K. (2004) Linear models and empirical bayes methods for assessing differential expression in microarray experiments. Stat Appl Genet Mol Biol. 3: Article3.60. Smyth, G.K. (2004) Linear models and empirical bayes methods for assessing differential expression in microarray experiments. Stat Appl Genet Mol Biol. 3: article3.

61. Ting, L , MJ Cowley, S.L. Hoon, M. Guilhaus, M.J. Raftery, et al. (2009) Normalization and statistical analysis of quantitative proteomics data generated by metabolic labeling. Mol Cell Proteomics. 8: 2227-42.61. Ting, L, MJ Cowley, S.L. Hoon, M. Guilhaus, M.J. Raftery, et al. (2009) Normalization and statistical analysis of quantitative proteomics data generated by metabolic labeling. Mol Cell Proteomics. 8:2227-42.

62. Vizcaino, J.A., R.G. Cote, A. Csordas, J.A. Dianes, A. Fabregat, et al. (2013) The PRoteomics IDEntifications (PRIDE) database and associated tools: status in 2013. Nucleic Acids Res. 41: D1063-9.62. Vizcaino, J.A., R.G. Cote, A. Csordas, J.A. Dianes, A. Fabregat, et al. (2013) The Proteomics IDEntifications (PRIDE) database and associated tools: status in 2013. Nucleic Acids Res. 41: D1063-9.

63. Boyd, A.P., I. Lambermont, and G.R. Cornelis (2000) Competition between the Yops of Yersinia enterocolitica for delivery into eukaryotic cells: role of the SycE chaperone binding domain of YopE. JBacteriol. 182: 4811-21.63. Boyd, A.P., I. Lambermont, and G.R. Cornelis (2000) Competition between the Yops of Yersinia enterocolitica for delivery into eukaryotic cells: role of the SycE chaperone binding domain of YopE. JBacteriol. 182:4811-21.

64. Iriarte, M., and G.R. Cornelis (1998) YopT, a new Yersinia Yop effector protein, affects the cytoskeleton of host cells. Mol Microbiol. 29: 915-29.64. Iriarte, M., and G.R. Cornelis (1998) YopT, a new Yersinia Yop effector protein, affects the cytoskeleton of host cells. Mol Microbiol. 29:915-29.

65. Kudryashev, Μ., M. Stenta, S. Schmelz, M. Amstutz, U. Wiesand, et al. (2013) In situ structural analysis of the Yersinia enterocolitica injectisome. Elife. 2: e00792.65. Kudryashev, M., M. Stenta, S. Schmelz, M. Amstutz, U. Wiesand, et al. (2013) In situ structural analysis of the Yersinia enterocolitica injectisome. elife. 2: e00792.

66. Schulte, R., G.A. Grassi, S. Preger, S. Fessele, C.A. Jacobi, et al. (2000) Yersinia enterocolitica invasin protein triggers IL-8 production in epithelial cells via activation of Rei p65-p65 homodimers. FASEB J. 14: 1471-84.66. Schulte, R., G.A. Grassi, S. Preger, S. Fessele, C.A. Jacobi, et al. (2000) Yersinia enterocolitica invasin protein triggers IL-8 production in epithelial cells via activation of Rei p65-p65 homodimers. FASEB J. 14: 1471-84.

67. Mota, L.J., L. Joumet, I. Sorg, C. Agrain, and G.R. Cornelis (2005) Bacterial injectisomes: needle length does matter. Science. 307: 1278.67. Mota, L.J., L. Joumet, I. Sorg, C. Agrain, and G.R. Cornelis (2005) Bacterial injectisomes: needle length does matter. Science. 307:1278.

68. Isaksson, E.L., M. Aili, A. Fahlgren, S.E. Carlsson, R. Rosqvist, et al. (2009) The membrane localization domain is required for intracellular localization and autoregulation of YopE in Yersinia pseudotuberculosis. Infect Immun. 77: 4740-9.68. Isaksson, E.L., M. Aili, A. Fahlgren, S.E. Carlsson, R. Rosqvist, et al. (2009) The membrane localization domain is required for intracellular localization and autoregulation of YopE in Yersinia pseudotuberculosis. Infect Immun. 77:4740-9.

69. Denecker, G., S. Totemeyer, L.J. Mota, P. Troisfontaines, I. Lambermont, et al. (2002) Effect of low- and high-virulence Yersinia enterocolitica strains on the inflammatory response of human umbilical vein endothelial cells. Infect Immun. 70: 3510-20.69. Denecker, G., S. Totemeyer, L.J. Mota, P. Troisfontaines, I. Lambermont, et al. (2002) Effect of low- and high-virulence Yersinia enterocolitica strains on the inflammatory response of human umbilical vein endothelial cells. Infect Immun. 70:3510-20.

- 45 041646- 45 041646

70. Sharma, S., A. Hirabuchi, K. Yoshida, K. Fujisaki, A. Ito, et al. (2013) Deployment of the70. Sharma, S., A. Hirabuchi, K. Yoshida, K. Fujisaki, A. Ito, et al. (2013) Deployment of the

Burkholderia glumae type III secretion system as an efficient tool for translocating pathogen effectors to monocot cells. Plant J. 74: 701-12.Burkholderia glumae type III secretion system as an efficient tool for translocating pathogen effectors to monocot cells. Plant J. 74: 701-12.

71. Carrington, J.C., and W.G. Dougherty (1988) A viral cleavage site cassette: identification of amino acid sequences required for tobacco etch virus polyprotein processing. Proc Natl Acad SciUS A. 85: 3391-5.71. Carrington, J.C., and W.G. Dougherty (1988) A viral cleavage site cassette: identification of amino acid sequences required for tobacco etch virus polyprotein processing. Proc Natl Acad Sci US A. 85: 3391-5.

72. Kapust, R.B., J. Tozser, T.D. Copeland, and D.S. Waugh (2002) The ΡΓ specificity of tobacco etch virus protease. Biochem Biophys Res Commun. 294: 949-55.72. Kapust, R.B., J. Tozser, T.D. Copeland, and D.S. Waugh (2002) The specificity of tobacco etch virus protease. Biochem Biophys Res Commun. 294:949-55.

73. Liang, Η., H. Gao, C.A. Maynard, and W.A. Powell (2005) Expression of a selfprocessing, pathogen resistance-enhancing gene construct in Arabidopsis. Biotechnol Lett. 27: 435-42.73. Liang, H., H. Gao, C.A. Maynard, and W.A. Powell (2005) Expression of a selfprocessing, pathogen resistance-enhancing gene construct in Arabidopsis. Biotechnol Lett. 27:435-42.

74. Weber, W., C. Fux, M. Daoud-el Baba, B. Keller, C.C. Weber, et al. (2002) Macrolidebased transgene control in mammalian cells and mice. Nat Biotechnol. 20: 901-7.74. Weber, W., C. Fux, M. Daoud-el Baba, B. Keller, C.C. Weber, et al. (2002) Macrolide-based transgene control in mammalian cells and mice. Nat Biotechnol. 20:901-7.

75. Kapust, R.B., J. Tozser, J.D. Fox, D.E. Anderson, S. Cherry, et al. (2001) Tobacco etch virus protease: mechanism of autolysis and rational design of stable mutants with wild-type catalytic proficiency. Protein Eng. 14: 993-1000.75. Kapust, R.B., J. Tozser, J.D. Fox, D.E. Anderson, S. Cherry, et al. (2001) Tobacco etch virus protease: mechanism of autolysis and rational design of stable mutants with wild-type catalytic proficiency. ProteinEng. 14:993-1000.

76. Lee, V.T., D.M. Anderson, and O. Schneewind (1998) Targeting of Yersinia Yop proteins into the cytosol of HeLa cells: one-step translocation of YopE across bacterial and eukaryotic membranes is dependent on SycE chaperone. Mol Microbiol. 28: 593-601.76 Lee, V.T., D.M. Anderson, and O. Schneewind (1998) Targeting of Yersinia Yop proteins into the cytosol of HeLa cells: one-step translocation of YopE across bacterial and eukaryotic membranes is dependent on SycE chaperone. Mol Microbiol. 28:593-601.

77. Gray, D.C., S. Mahrus, and J.A. Wells (2010) Activation of specific apoptotic caspases with an engineered small-molecule-activated protease. Cell. 142: 637-46.77. Gray, D.C., S. Mahrus, and J.A. Wells (2010) Activation of specific apoptotic caspases with an engineered small-molecule-activated protease. cell. 142:637-46.

78. Henrichs, T., N. Mikhaleva, C. Conz, E. Deuerling, D. Boyd, et al. (2005) Target-directed proteolysis at the ribosome. Proc Natl Acad Sci USA. 102: 4246-51.78. Henrichs, T., N. Mikhaleva, C. Conz, E. Deuerling, D. Boyd, et al. (2005) Target-directed proteolysis at the ribosome. Proc Natl Acad Sci USA. 102:4246-51.

79. Hardt, W.D., L.M. Chen, K.E. Schuebel, X.R. Bustelo, and J.E. Galan (1998) S. typhimurium encodes an activator of Rho GTPases that induces membrane ruffling and nuclear responses in host cells. Cell. 93: 815-26.79. Hardt, W.D., L.M. Chen, K.E. Schuebel, X.R. Bustelo, and J.E. Galan (1998) S. typhimurium encodes an activator of Rho GTPases that induces membrane ruffling and nuclear responses in host cells. cell. 93:815-26.

80. Hakansson, S., K. Schesser, C. Persson, E.E. Galyov, R. Rosqvist, et al. (1996) The YopB protein of Yersinia pseudotuberculosis is essential for the translocation of Yop effector proteins across the target cell plasma membrane and displays a contact-dependent membrane disrupting activity. EMBO J. 15: 5812-23.80. Hakansson, S., K. Schesser, C. Persson, E.E. Galyov, R. Rosqvist, et al. (1996) The YopB protein of Yersinia pseudotuberculosis is essential for the translocation of Yop effector proteins across the target cell plasma membrane and displays a contact-dependent membrane disrupting activity. EMBO J. 15: 5812-23.

81. Stebbins, C.E., and J.E. Galan (2001) Structural mimicry in bacterial virulence. Nature. 412: 701-5.81. Stebbins, C.E., and J.E. Galan (2001) Structural mimicry in bacterial virulence. Nature. 412:701-5.

82. Li, Η., H. Xu, Y. Zhou, J. Zhang, C. Long, et al. (2007) The phosphothreonine lyase activity of a bacterial type III effector family. Science. 315: 1000-3.82. Li, H., H. Xu, Y. Zhou, J. Zhang, C. Long, et al. (2007) The phosphothreonine lyase activity of a bacterial type III effector family. Science. 315:1000-3.

- 46 041646- 46 041646

83. Norris, F.A., M.P. Wilson, T.S. Wallis, E.E. Galyov, and P.W. Majerus (1998) SopB, a protein required for virulence of Salmonella dublin, is an inositol phosphate phosphatase. Proc83. Norris, F.A., M.P. Wilson, T.S. Wallis, E.E. Galyov, and P.W. Majerus (1998) SopB, a protein required for virulence of Salmonella dublin, is an inositol phosphate phosphatase. Proc

Natl Acad Sci U S A. 95: 14057-9.Natl Acad Sci U S A. 95: 14057-9.

84. Pulliainen, A.T., K. Pieles, C.S. Brand, B. Hauert, A. Bohm, et al. (2012) Bacterial effector binds host cell adenylyl cyclase to potentiate Galphas-dependent cAMP production. Proc Natl Acad Sci USA. 109: 9581-6.84. Pulliainen, A.T., K. Pieles, C.S. Brand, B. Hauert, A. Bohm, et al. (2012) Bacterial effector binds host cell adenylyl cyclase to potentiate Galphas-dependent cAMP production. Proc Natl Acad Sci USA. 109:9581-6.

85. Li, Η., H. Zhu, C.J. Xu, and J. Yuan (1998) Cleavage of BID by caspase 8 mediates the mitochondrial damage in the Fas pathway of apoptosis. Cell. 94: 491-501.85. Li, H., H. Zhu, C.J. Xu, and J. Yuan (1998) Cleavage of BID by caspase 8 mediates the mitochondrial damage in the Fas pathway of apoptosis. cell. 94:491-501.

86. Nagaraj, N., J.R. Wisniewski, T. Geiger, J. Cox, M. Kircher, et al. (2011) Deep proteome and transcriptome mapping of a human cancer cell line. Mol Syst Biol. 7: 548.86 Nagaraj, N., J.R. Wisniewski, T. Geiger, J. Cox, M. Kircher, et al. (2011) Deep proteome and transcriptome mapping of a human cancer cell line. Mol Syst Biol. 7:548.

87. Caussinus, E., O. Kanca, and M. Affolter (2011) Fluorescent fusion protein knockout mediated by anti-GFP nanobody. Nat Struct Mol Biol. 19: 117-21.87. Caussinus, E., O. Kanca, and M. Affolter (2011) Fluorescent fusion protein knockout mediated by anti-GFP nanobody. Nat Struct Mol Biol. 19:117-21.

88. Cosma, C.L., L.E. Swaim, H. Volkman, L. Ramakrishnan, and J.M. Davis (2006) Zebrafish and frog models of Mycobacterium marinum infection. Curr Protoc Microbiol. Chapter 10: Unit 10B 2.88. Cosma, C.L., L.E. Swaim, H. Volkman, L. Ramakrishnan, and J.M. Davis (2006) Zebrafish and frog models of Mycobacterium marinum infection. Curr Protoc Microbiol. Chapter 10: Unit 10B 2.

89. Mathias, J.R., ME. Dodd, K.B. Walters, S.K. Yoo, E.A. Ranheim, et al. (2009) Characterization of zebrafish larval inflammatory macrophages. Dev Comp Immunol. 33: 12127.89. Mathias, J.R., M.E. Dodd, K.B. Walter, S.K. Yoo, E.A. Ranheim, et al. (2009) Characterization of zebrafish larval inflammatory macrophages. Dev Comp Immunol. 33:12127.

90. Jette, C.A., A.M. Flanagan, J. Ryan, U.J. Pyati, S. Carbonneau, et al. (2008) BIM and other BCL-2 family proteins exhibit cross-species conservation of function between zebrafish and mammals. Cell Death Differ. 15: 1063-72.90Jette, C.A., A.M. Flanagan, J. Ryan, U.J. Pyati, S. Carbonneau, et al. (2008) BIM and other BCL-2 family proteins exhibit cross-species conservation of function between zebrafish and mammals. Cell Death Different. 15:1063-72.

91. Olsen, J.V., B. Blagoev, F. Gnad, В. Macek, C. Kumar, et al. (2006) Global, in vivo, and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks. Cell. 127: 635-48.91. Olsen, J.V., B. Blagoev, F. Gnad, B. Macek, C. Kumar, et al. (2006) Global, in vivo, and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks. cell. 127:635-48.

92. Schmutz, С., E. Ahme, C.A. Kasper, T. Tschon, I. Sorg, et al. (2013) Systems-Level Overview of Host Protein Phosphorylation During Shigella flexneri Infection Revealed by Phosphoproteomics. Mol Cell Proteomics. 12: 2952-68.92. Schmutz, C., E. Ahme, C.A. Kasper, T. Tschon, I. Sorg, et al. (2013) Systems-Level Overview of Host Protein Phosphorylation During Shigella flexneri Infection Revealed by Phosphoproteomics. Mol Cell Proteomics. 12:2952-68.

93. Szklarczyk, D., A. Franceschini, M. Kuhn, M. Simonovic, A. Roth, et al. (2011) The STRING database in 2011: functional interaction networks of proteins, globally integrated and scored. Nucleic Acids Res. 39: D561-8.93. Szklarczyk, D., A. Franceschini, M. Kuhn, M. Simonovic, A. Roth, et al. (2011) The STRING database in 2011: functional interaction networks of proteins, globally integrated and scored. Nucleic Acids Res. 39:D561-8.

94. Huang da, W., B.T. Sherman, and R.A. Lempicki (2009) Bioinformatics enrichment tools: paths toward the comprehensive functional analysis of large gene lists. Nucleic Acids Res. 37: 1-13.94. Huangda, W., B.T. Sherman, and R.A. Lempicki (2009) Bioinformatics enrichment tools: paths towards the comprehensive functional analysis of large gene lists. Nucleic Acids Res. 37:1-13.

95. Huang da, W., B.T. Sherman, R. Stephens, M.W. Baseler, H.C. Lane, et al. (2008) DAVID gene ID conversion tool. Bioinformation. 2: 428-30.95. Huangda, W., B.T. Sherman, R. Stephens, M.W. Baseler, H.C. Lane, et al. (2008) DAVID gene ID conversion tool. bioinformation. 2:428-30.

96. Schwerk, C., and K. Schulze-Osthoff (2005) Regulation of apoptosis by alternative premRNA splicing. Mol Cell. 19: 1-13.96. Schwerk, C., and K. Schulze-Osthoff (2005) Regulation of apoptosis by alternative premRNA splicing. Mol Cell. 19:1-13.

97. Papagiannakopoulos, T., A. Shapiro, and K.S. Kosik (2008) MicroRNA-21 targets a network of key tumor-suppressive pathways in glioblastoma cells. Cancer Res. 68: 8164-72.97. Papagiannakopoulos, T., A. Shapiro, and K.S. Kosik (2008) MicroRNA-21 targets a network of key tumor-suppressive pathways in glioblastoma cells. Cancer Res. 68:8164-72.

98. Hoiseth, S.K., B.A. Stocker (1981) Aromatic-dependent Salmonella typhimurium are non-virulent and effective as live vaccines. Nature 291:238-239.98. Hoiseth, S.K., B.A. Stocker (1981) Aromatic-dependent Salmonella typhimurium are non-virulent and effective as live vaccines. Nature 291:238-239.

--

Claims (13)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Рекомбинантный штамм грамотрицателыных бактерий, способный доставлять гетерологичный белок в эукариотическую клетку, при этом указанный штамм грамотрицательных бактерий трансформирован вектором, который содержит в направлении от 5'-конца к 3'-концу промотор;1. A recombinant gram-negative bacteria strain capable of delivering a heterologous protein to a eukaryotic cell, said gram-negative bacterial strain being transformed with a vector that contains a promoter in the 5' to 3' direction; первую последовательность ДНК, функционально связанную с указанным промотором, кодирующую сигнал доставки из эффекторного белка системы секреции 3 типа (СС3Т) бактерий; и вторую последовательность ДНК, кодирующую гетерологичный белок, слитую с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК по той же рамке считывания, при этом указанный гетерологичный белок представляет собой внутриклеточно активный гетерологичный белок, который выбран из группы, состоящей из белков, участвующих в апоптозе или регуляции апоптоза, белков с анкириновыми повторами, репортерных белков, факторов транскрипции, протеаз, малых ГТФаз, GPCR-связанных белков, нанотел, эффекторов системы С3Т бактерий, эффекторов системы С4Т бактерий и белков вируса, причём указанные белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза, выбраны из группы, состоящей из проапоптотических белков, антиапоптотических белков, ингибиторов путей, предотвращающих апоптоз, ингибиторов путей или сигнальной системы, способствующих выживанию, и при этом указанный рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий представляет собой штамм Yersinia, и указанный сигнал доставки из эффекторного белка системы С3Т бактерий, кодируемый указанной первой последовательностью ДНК, содержит эффекторный белок YopE или его N-концевой фрагмент, при этом указанный N-концевой фрагмент включает по меньшей мере первые 20 аминокислот указанного эффекторного белка системы С3Т бактерий и содержит сайт связывания шаперона.a first DNA sequence operably linked to said promoter encoding a delivery signal from an effector protein of the type 3 secretion system (CC3T) of bacteria; and a second DNA sequence encoding a heterologous protein fused to the 3' end of said first DNA sequence in the same reading frame, wherein said heterologous protein is an intracellularly active heterologous protein which is selected from the group consisting of proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis, proteins with ankyrin repeats, reporter proteins, transcription factors, proteases, small GTPases, GPCR-associated proteins, nanobodies, bacterial C3T system effectors, bacterial C4T system effectors and viral proteins, moreover, these proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis, are selected from the group consisting of pro-apoptotic proteins, anti-apoptotic proteins, inhibitors of pathways that prevent apoptosis, inhibitors of pathways or a signaling system that promote survival, and wherein said recombinant gram-negative bacterial strain is a Yersinia strain, and said delivery signal from an effector protein of the C3T system ba The cterium encoded by the specified first DNA sequence contains the YopE effector protein or its N-terminal fragment, while the specified N-terminal fragment includes at least the first 20 amino acids of the specified effector protein of the bacterial C3T system and contains the chaperone binding site. 2. Рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий по п.1, отличающийся тем, что указанный вектор содержит третью последовательность ДНК, кодирующую сайт расщепления протеазой, при этом указанная третья последовательность ДНК расположена между 3'-концом указанной первой последовательности ДНК и 5'-концом указанной второй последовательности ДНК.2. A recombinant Gram-negative bacteria strain according to claim 1, characterized in that said vector contains a third DNA sequence encoding a protease cleavage site, wherein said third DNA sequence is located between the 3' end of said first DNA sequence and the 5' end of said second DNA sequences. 3. Рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что указанный штамм Yersinia представляет собой штамм дикого типа или штамм, дефицитный по выработке по меньшей мере одного эффекторного белка системы С3Т, и при этом указанный сигнал доставки из эффекторного белка системы С3Т бактерий содержит 138 N-концевых аминокислот эффекторного белка YopE Y. enterocolitica.3. A recombinant strain of gram-negative bacteria according to any one of claims 1, 2, characterized in that said Yersinia strain is a wild-type strain or a strain deficient in the production of at least one effector protein of the C3T system, and at the same time the specified delivery signal from the effector protein of the C3T system of bacteria contains 138 N-terminal amino acids of the YopE effector protein of Y. enterocolitica. 4. Рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанный штамм грамотрицательных бактерий является дефицитным по выработке белков адгезии, связывающихся с поверхностью эукариотической клетки или внеклеточным матриксом.4. A recombinant gram-negative bacterial strain according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said gram-negative bacterial strain is deficient in the production of adhesion proteins that bind to the eukaryotic cell surface or extracellular matrix. 5. Рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что указанные белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза, выбраны из группы, состоящей из белков только с ВН3-доменом, каспаз и внутриклеточных сигнальных белков, входящих в систему контроля апоптоза рецепторами смерти.5. A recombinant strain of gram-negative bacteria according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis are selected from the group consisting of proteins with only the BH3 domain, caspases and intracellular signaling proteins included in apoptosis control system by death receptors. 6. Рекомбинантный штамм грамотрицательных бактерий по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что указанный вектор содержит две вторые последовательности ДНК, кодирующие идентичные гетерологичные белки или два разных гетерологичных белка, которые слиты независимо друг от друга по той же рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК, при этом оба гетерологичных белка представляют собой белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза, и при этом один белок представляет собой проапоптотический белок, и другой белок представляет собой ингибитор путей, предотвращающих апоптоз, или при этом один белок представляет собой проапоптотический белок, и другой белок представляет собой ингибитор путей или сигнальной системы, способствующих выживанию.6. A recombinant strain of gram-negative bacteria according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said vector contains two second DNA sequences encoding identical heterologous proteins or two different heterologous proteins that are fused independently of each other in the same reading frame from 3 the '-end of said first DNA sequence, wherein both heterologous proteins are proteins involved in apoptosis or the regulation of apoptosis, and wherein one protein is a pro-apoptotic protein and the other protein is an inhibitor of apoptosis-preventing pathways, or where one protein is a pro-apoptotic protein, and the other protein is an inhibitor of survival pathways or signaling. 7. Вектор, способный доставлять гетерологичный белок в эукариотическую клетку, который содержит в направлении от 5'-конца к 3'-концу промотор;7. Vector capable of delivering a heterologous protein to a eukaryotic cell, which contains in the direction from the 5'end to the 3'end of the promoter; пе рвую последовательность ДНК, функционально связанную с указанным промотором, кодирующую сигнал доставки из эффекторного белка YopE или его N-концевой фрагмент, при этом указанный Nконцевой фрагмент включает по меньшей мере первые 20 аминокислот указанного эффекторного белка системы С3Т бактерий и содержит сайт связывания шаперона;a first DNA sequence operably linked to said promoter encoding a delivery signal from a YopE effector protein or an N-terminal fragment thereof, said N-terminal fragment comprising at least the first 20 amino acids of said effector protein of the bacterial C3T system and containing a chaperone binding site; вторую последовательность ДНК, кодирующую гетерологичный белок, слитую с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК по той же рамке считывания, при этом указанный гетерологичный белок представляет собой внутриклеточно активный гетерологичный белок, который выбран из группы, состоящей из белков, участвующих в апоптозе или регуляции апоптоза, белков с анкириновыми повторами, репортерных белков, факторов транскрипции, протеаз, малых ГТФаз, GPCR-связанных белков, нанотел, эффекторов системы С3Т бактерий, эффекторов системы С4Т бактерий и белков вируса, причём указанные белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза, выбраны из группы, состоящей из проапоптотических белков, антиапоптотических белков, ингибиторов путей, предотвращающих апоптоз,a second DNA sequence encoding a heterologous protein fused to the 3' end of said first DNA sequence in the same reading frame, wherein said heterologous protein is an intracellularly active heterologous protein that is selected from the group consisting of proteins involved in apoptosis or regulation apoptosis, ankyrin repeat proteins, reporter proteins, transcription factors, proteases, small GTPases, GPCR-associated proteins, nanobodies, effectors of the bacterial C3T system, effectors of the bacterial C4T system, and viral proteins, wherein said proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis are selected from the group consisting of pro-apoptotic proteins, anti-apoptotic proteins, inhibitors of pathways that prevent apoptosis, - 48 041646 ингибиторов путей или сигнальной системы, способствующих выживанию.- 48 041646 survival pathway or signaling inhibitors. 8. Вектор по п.7, отличающийся тем, что указанный вектор дополнительно содержит третью последовательность ДНК, кодирующую сайт расщепления протеазой, при этом указанная третья последовательность ДНК расположена между 3'-концом указанной первой последовательности ДНК и 5'-концом указанной второй последовательности ДНК.8. The vector according to claim 7, characterized in that said vector further comprises a third DNA sequence encoding a protease cleavage site, wherein said third DNA sequence is located between the 3' end of said first DNA sequence and the 5' end of said second DNA sequence . 9. Вектор по п.7, отличающийся тем, что указанные белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза, выбраны из группы, состоящей из белков только с ВН3-доменом, каспаз и внутриклеточных сигнальных белков, входящих в систему контроля апоптоза рецепторами смерти.9. The vector according to claim 7, characterized in that said proteins involved in apoptosis or regulation of apoptosis are selected from the group consisting of proteins with only the BH3 domain, caspases, and intracellular signaling proteins included in the apoptosis control system by death receptors. 10. Вектор по п.7, отличающийся тем, что указанный вектор содержит две вторые последовательности ДНК, кодирующие идентичные гетерологичные белки или два разных гетерологичных белка, которые слиты независимо друг от друга по той же рамке считывания с 3'-концом указанной первой последовательности ДНК, при этом оба гетерологичных белка представляют собой белки, участвующие в апоптозе или регуляции апоптоза, и при этом один белок представляет собой проапоптотический белок, и другой белок представляет собой ингибитор путей, предотвращающих апоптоз, или при этом один белок представляет собой проапоптотический белок, и другой белок представляет собой ингибитор путей или сигнальной системы, способствующих выживанию.10. Vector according to claim 7, characterized in that said vector contains two second DNA sequences encoding identical heterologous proteins or two different heterologous proteins that are fused independently of each other in the same reading frame with the 3'-end of said first DNA sequence , wherein both heterologous proteins are proteins involved in apoptosis or the regulation of apoptosis, and wherein one protein is a pro-apoptotic protein and the other protein is an inhibitor of apoptosis-preventing pathways, or wherein one protein is a pro-apoptotic protein and the other the protein is an inhibitor of survival pathways or signaling. 11. Способ доставки гетерологичного белка в эукариотическую клетку, включающий следующие этапы:11. A method for delivering a heterologous protein to a eukaryotic cell, comprising the following steps: i) культивирование штамма грамотрицательных бактерий по любому из пп.1-6; и ii) приведение в контакт эукариотической клетки со штаммом грамотрицательных бактерий, культивированых на этапе i), при этом слитый белок, который содержит сигнал доставки из эффекторного белка системы С3Т бактерий и гетерологичный белок, экспрессируется указанным штаммом грамотрицательных бактерий и транслоцируется внутрь указанной эукариотической клетки.i) cultivating a Gram-negative bacterial strain according to any one of claims 1 to 6; and ii) bringing the eukaryotic cell into contact with the gram-negative bacterial strain cultured in step i), wherein the fusion protein, which contains the delivery signal from the bacterial C3T system effector protein and the heterologous protein, is expressed by said gram-negative bacterial strain and translocated into said eukaryotic cell. 12. Применение рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий по любому из пп.1-6 при доставке гетерологичного белка в качестве лекарственного средства или вакцины субъекту.12. The use of a recombinant gram-negative bacterial strain according to any one of claims 1 to 6 when delivering a heterologous protein as a drug or vaccine to a subject. 13. Применение рекомбинантного штамма грамотрицательных бактерий по любому из пп.1-6 для осуществления высокопроизводительного скрининга ингибиторов клеточного пути.13. The use of a recombinant Gram-negative bacterial strain according to any one of claims 1 to 6 for high throughput screening of cell pathway inhibitors. --
EA201692025 2014-05-21 2015-05-20 PROTEIN DELIVERY BASED ON BACTERIA EA041646B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14169335.8 2014-05-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041646B1 true EA041646B1 (en) 2022-11-17

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12091670B2 (en) Bacteria-based protein delivery
AU2016355975B2 (en) Bacteria-based protein delivery
EA041646B1 (en) PROTEIN DELIVERY BASED ON BACTERIA
AU2021370840A9 (en) Bacteria based protein delivery
BR112018009782B1 (en) GRAM-NEGATIVE RECOMBINANT BACTERIAL STRAINS TRANSFORMED WITH A VECTOR AND VECTORS