EA043449B1 - IDENTIFICATION OF CHANNEL-OPSIN-2 (Chop2) MUTATIONS AND METHODS OF APPLICATION - Google Patents

IDENTIFICATION OF CHANNEL-OPSIN-2 (Chop2) MUTATIONS AND METHODS OF APPLICATION Download PDF

Info

Publication number
EA043449B1
EA043449B1 EA201491643 EA043449B1 EA 043449 B1 EA043449 B1 EA 043449B1 EA 201491643 EA201491643 EA 201491643 EA 043449 B1 EA043449 B1 EA 043449B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
seq
chop2
cells
amino acid
light
Prior art date
Application number
EA201491643
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Чжо-хуа Пань
Original Assignee
Уэйн Стейт Юниверсити
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 Уэйн Стейт Юниверсити filed Critical Уэйн Стейт Юниверсити
Publication of EA043449B1 publication Critical patent/EA043449B1/en

Links

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится в основном к области молекулярной биологии. Идентифицированы мутации в гене канал-опсина-2 (Channelopsin-2) (Chop2). Композиции, включающие мутантный ген Chop2, используются в терапевтических способах для улучшения и восстановления потери зрения.The invention relates mainly to the field of molecular biology. Mutations in the channel opsin-2 (Channelopsin-2) gene (Chop2) have been identified. Compositions comprising the mutant Chop2 gene are used in therapeutic methods for improving and restoring vision loss.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Сетчатка состоит из фоторецепторов (или фоторецепторных клеток, палочковидных и конусных). Фоторецепторы представляют собой высокоспециализированные нейроны, которые отвечают за фотопреобразование или превращение света (в форме электромагнитного излучения) в электрические и химические сигналы, которые стимулируют каскад событий внутри зрительной системы, генерируя в конечном счете представление нашего мира.The retina consists of photoreceptors (or photoreceptor cells, rod and cone). Photoreceptors are highly specialized neurons that are responsible for photoconversion, or the conversion of light (in the form of electromagnetic radiation) into electrical and chemical signals that stimulate a cascade of events within the visual system, ultimately generating a representation of our world.

Утрата или дегенерация фоторецепторов подвергает существенному риску, если не ингибирует полностью, фотопреобразование визуальной информации внутри сетчатки. Утрата фоторецепторных клеток и/или утрата функционирования фоторецепторных клеток представляет собой первичную причину ослабленной зрительной активности, ослабленной светочувствительности и слепоты. В данной области назрела необходимость в получении композиций и способа, которые восстанавливают фоточувствительность сетчатки объекта, который испытал потерю зрения.Loss or degeneration of photoreceptors significantly compromises, if not completely inhibits, phototransduction of visual information within the retina. Loss of photoreceptor cells and/or loss of photoreceptor cell function is the primary cause of decreased visual performance, decreased light sensitivity, and blindness. There is a need in the art to provide compositions and a method that restores the photosensitivity of the retina of a subject who has experienced vision loss.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В изобретении предлагается решение назревшей необходимости получения способа для восстановления и/или повышения светочувствительности фоторецепторных клеток путем экспрессии предпочтительных мутаций и/или их комбинации, гена канал-опсина-2 (Chop2), и затем предлагаются способы генной терапии на основе гена канал-опсина-2 (Chop2).The invention proposes a solution to the urgent need for a method for restoring and/or increasing the photosensitivity of photoreceptor cells by expressing preferred mutations and/or combinations thereof, the channel opsin-2 gene (Chop2), and then proposes methods of gene therapy based on the channel opsin gene. 2 (Chop2).

Генная терапия на основе гена канал-опсина-2 (Chop2) предлагает превосходную стратегию для восстановления фоточувствительности сетчатки после дегенерации фоторецепторов. Белковый продукт гена Chop2, когда он связывается с изомеризуемыми под действием света хромофорами, все трансретинали, образует функциональный светорегулируемый канал, называемый канал-родопсин-2 (ChR2). Нативный ChR2 демонстрирует низкую светочувствительность. Недавно сообщалось, что два мутанта ChR2, L132C и Т159С, значительно повышают их светочувствительность (Kleinlogel et al. (2011), Nat. Neurosci., 14:513-8; Berndt et al. (2011), Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 108:7595-600; Prigge et al. (2012), J. Biol. Chem., 287(38)3104:12, содержание каждой из которых включено в данный документ ссылкой в полном объеме). Свойства этих двух мутантов ChR2 (т.е. L132C и Т159С) исследовали и сравнивали с рядом двойных мутантов в этих двух сайтах для идентификации подходящих кандидатов для терапевтических способов. Композиции, включающие одну или несколько из этих мутаций, предлагаются нуждающемуся в этом объекту с целью восстановления зрения. Конкретно, целевые мутации в гене Chop2 вводятся в клетку и/или интегрируются в геномную ДНК клетки для улучшения или восстановления зрения. Целевые мутации в гене Chop2, которые вводятся в клетку для улучшения или восстановления зрения, также могут оставаться эписомными, не интегрируясь в геномную ДНК.Gene therapy based on the channel opsin 2 (Chop2) gene offers an excellent strategy for restoring retinal photosensitivity after photoreceptor degeneration. The protein product of the Chop2 gene, when bound to light-isomerizing chromophores, all trans-retinal, forms a functional light-regulated channel called channel-rhodopsin-2 (ChR2). Native ChR2 exhibits low photosensitivity. Recently, two ChR2 mutants, L132C and T159C, were reported to significantly increase their photosensitivity (Kleinlogel et al. (2011), Nat. Neurosci., 14:513-8; Berndt et al. (2011), Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 108:7595-600; Prigge et al. (2012), J. Biol. Chem., 287(38)3104:12, each of which is incorporated herein by reference in its entirety). The properties of these two ChR2 mutants (ie, L132C and T159C) were examined and compared with a number of double mutants at these two sites to identify suitable candidates for therapeutic modalities. Compositions containing one or more of these mutations are offered to a subject in need for the purpose of restoring vision. Specifically, targeted mutations in the Chop2 gene are introduced into a cell and/or integrated into the cell's genomic DNA to improve or restore vision. Targeted mutations in the Chop2 gene that are introduced into a cell to improve or restore vision can also remain episomal, not being integrated into genomic DNA.

Мутации в аминокислотных положениях L132 или Т159 Chop2 (и, таким образом, полученный в результате ChR2) значительно снижают пороговую светочувствительность, которая требуется для того, чтобы вызвать ChR2-опосредованный фототок. Двойные мутанты в аминокислотных положениях L132 и Т159 дополнительно повышают фототок при низких интенсивностях света, превышая значения, соответствующие одиночным мутациям. Ганглиозные клетки сетчатки, экспрессирующие двойные мутанты в положениях L132 и Т159, могут отвечать на интенсивности света, которые попадают в интервал условий естественного дневного освещения, но все равно поддерживают адекватное и высокое временное разрешение, которое подходит для восстановления эффективного зрения. Таким образом, мутантный белок Chop2 по настоящему изобретению, который образует мутантные ChR2, обладающие улучшенной чувствительностью, используется индивидуально или в комбинации для восстановления зрения.Mutations at amino acid positions L132 or T159 of Chop2 (and thus the resulting ChR2) significantly reduce the threshold photosensitivity required to induce ChR2-mediated photocurrent. Double mutants at amino acid positions L132 and T159 further increase the photocurrent at low light intensities, exceeding the values corresponding to single mutations. Retinal ganglion cells expressing double mutants at positions L132 and T159 can respond to light intensities that fall within the range of natural daylight conditions but still maintain adequate and high temporal resolution that is suitable for restoring effective vision. Thus, the mutant Chop2 protein of the present invention, which produces mutant ChR2s having improved sensitivity, is used individually or in combination to restore vision.

Конкретно, в изобретении предлагается полипептидная молекула, включающая или состоящая из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L). В некоторых воплощениях выделенной полипептидной молекулы аминокислота в положении 132 представляет собой цистеин (С) или аланин (А). Когда аминокислота в положении 132 представляет собой цистеин (С), полипептидная молекула может включать или состоять из SEQ ID NO: 13. Когда аминокислота в положении 132 представляет собой аланин (А), то полипептидная молекула может включать или состоять из SEQ ID NO: 20.Specifically, the invention provides a polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L). In some embodiments of the isolated polypeptide molecule, the amino acid at position 132 is cysteine (C) or alanine (A). When the amino acid at position 132 is cysteine (C), the polypeptide molecule may include or consist of SEQ ID NO: 13. When the amino acid at position 132 is alanine (A), the polypeptide molecule may include or consist of SEQ ID NO: 20 .

В изобретении предлагается полипептидная молекула, включающая или состоящая из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 159 SEQ ID NO: 26 не является треонином (Т). В некоторых во- 1 043449 площениях выделенной полипептидной молекулы аминокислота в положении 159 представляет собой цистеин (С), серин (S) или аланин (А). Когда аминокислота в положении 159 представляет собой цистеин (С), то полипептидная молекула может включать или состоять из SEQ ID NO: 14. Когда аминокислота в положении 159 представляет собой серин (S), то полипептидная молекула может включать или состоять из SEQ ID NO: 17. Когда аминокислота в положении 159 представляет собой аланин (А), то полипептидная молекула может включать или состоять из SEQ ID NO: 23.The invention provides a polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 159 of SEQ ID NO: 26 is not threonine (T). In some embodiments of the isolated polypeptide molecule, the amino acid at position 159 is cysteine (C), serine (S), or alanine (A). When the amino acid at position 159 is cysteine (C), the polypeptide molecule may include or consist of SEQ ID NO: 14. When the amino acid at position 159 is serine (S), the polypeptide molecule may include or consist of SEQ ID NO: 17. When the amino acid at position 159 is alanine (A), the polypeptide molecule may include or consist of SEQ ID NO: 23.

В изобретении предлагается выделенная полипептидная молекула, включающая или состоящая из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L). В некоторых воплощениях выделенной полипептидной молекулы, включающей или состоящей из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L), и аминокислота в положении 159 не является треонином (Т), аминокислота в положении 132 представляет собой цистеин (С) и аминокислота в положении 159 представляет собой цистеин (С). В предпочтительном воплощении выделенной полипептидной молекулы, полипептидная молекула включает или состоит из SEQ ID NO: 16. В изобретении предлагается выделенная молекула нуклеиновой кислоты, которая кодирует выделенный полипептид, включающий или состоящий из SEQ ID NO: 16. Предпочтительно выделенная молекула нуклеиновой кислоты, которая кодирует выделенный полипептид, включающий или состоящий из SEQ ID NO: 16, представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты, которая включает или состоит из SEQ ID NO: 15.The invention provides an isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L). In some embodiments of the isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L), and the amino acid at position 159 is not threonine (T), the amino acid at position 132 is cysteine (C) and the amino acid at position 159 is cysteine (C). In a preferred embodiment of an isolated polypeptide molecule, the polypeptide molecule includes or consists of SEQ ID NO: 16. The invention provides an isolated nucleic acid molecule that encodes an isolated polypeptide comprising or consisting of SEQ ID NO: 16. Preferably, an isolated nucleic acid molecule that encodes an isolated polypeptide comprising or consisting of SEQ ID NO: 16 is a nucleic acid molecule that includes or consisting of SEQ ID NO: 15.

В некоторых воплощениях выделенной полипептидной молекулы, включающей или состоящей из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L), а аминокислота в положении 159 не является треонином (Т), аминокислота в положении 132 представляет собой цистеин (С) и аминокислота в положении 159 представляет собой серин (S). Выделенная полипептидная молекула, включающая или состоящая из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L) и аминокислота в положении 159 не является треонином (Т), может включать или состоять из SEQ ID NO: 19. Альтернативно или дополнительно выделенная полипептидная молекула, включающая или состоящая из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L) и аминокислота в положении 159 не является треонином (Т), где аминокислота в положении 132 представляет собой цистеин (С) и где аминокислота в положении 159 представляет собой серин (S), может включать или состоять из SEQ ID NO: 19. В изобретении предлагается выделенная молекула нуклеиновой кислоты, которая кодирует выделенный полипептид, который включает или состоит из SEQ ID NO: 19. Предпочтительно молекула нуклеиновой кислоты включает или состоит из SEQ ID NO: 18.In some embodiments of the isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L) and the amino acid at position 159 is not threonine (T), the amino acid at position 132 is cysteine (C) and the amino acid at position 159 is serine (S). An isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L) and the amino acid at position 159 is not threonine (T), may include or consist of SEQ ID NO: 19. Alternatively or additionally isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L) and the amino acid at position 159 is not threonine (T), wherein the amino acid at position 132 is cysteine (C) and where the amino acid at position 159 is serine (S), may include or consist of SEQ ID NO: 19. The invention provides an isolated nucleic acid molecule that encodes an isolated polypeptide that includes or consists of SEQ ID NO: 19. Preferably, the nucleic acid molecule includes or consists of SEQ ID NO: 18.

В некоторых воплощениях выделенной полипептидной молекулы, включающей или состоящей из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L), и аминокислота в положении 159 не является треонином (Т), аминокислота в положении 132 представляет собой аланин (А) и аминокислота в положении 159 представляет собой цистеин (С). Выделенная полипептидная молекула, включающая или состоящая из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L), и аминокислота в положении 159 представляет собой треонин (Т), может включать или состоять из SEQ ID NO: 22. Альтернативно или дополнительно выделенная полипептидная молекула, включающая или состоящая из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L), и аминокислота в положении 159 не является треонином (Т), где аминокислота в положении 132 представляет собой аланин (А) и где аминокислота в положении 159 представляет собой цистеин (С), может включать или состоять из SEQ ID NO: 22. В изобретении предлагается выделенная молекула нуклеиновой кислоты, которая кодирует выделенный полипептид, который включает или состоит из SEQ ID NO: 22. Предпочтительно эта молекула нуклеиновой кислоты включает или состоит из SEQ ID NO: 21.In some embodiments of the isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L), and the amino acid at position 159 is not threonine (T), the amino acid at position 132 is alanine (A) and the amino acid at position 159 is cysteine (C). An isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L) and the amino acid at position 159 is threonine (T), may include or consist of SEQ ID NO: 22. An alternative or additionally isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L), and the amino acid at position 159 is not threonine (T ), wherein the amino acid at position 132 is alanine (A) and where the amino acid at position 159 is cysteine (C), may include or consist of SEQ ID NO: 22. The invention provides an isolated nucleic acid molecule that encodes an isolated polypeptide, which includes or consists of SEQ ID NO: 22. Preferably, the nucleic acid molecule includes or consists of SEQ ID NO: 21.

В некоторых воплощениях выделенной полипептидной молекулы, включающей или состоящей из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L) и аминокислота в положении 159 не является треонином (Т), аминокислота в положении 132 представляет собой цистеин (С) и аминокислота в положении 159 представляет собой аланин (А). Выделенная полипептидная молекула, включающая или состоящая из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L) и аминокислота в положении 159 не является треонином (Т), может включать или состоять из SEQ ID NO: 25. Альтернативно или дополнительно выделенная полипептидная молекула, включающая или состоящая из SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 не является лейцином (L) и аминокислота в положении 159 не является треонином (Т), где аминокислота в положении 132 представляет собой цистеин (С) и где аминокислота в положении 159 представляет собой аланин (А), может включать или состоять из SEQ ID NO: 25. В изобретении предлагается выделенная молекула нуклеиновой кислоты, которая кодирует выделенный полипептид, который включает или состоит из SEQ ID NO: 25. Предпочтительно эта молекула нуклеиновой кислоты включает или состоит из SEQ ID NO: 24.In some embodiments of the isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L) and the amino acid at position 159 is not threonine (T), the amino acid at position 132 is cysteine (C) and the amino acid at position 159 is alanine (A). An isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L) and the amino acid at position 159 is not threonine (T), may include or consist of SEQ ID NO: 25. An alternative or additionally isolated polypeptide molecule comprising or consisting of SEQ ID NO: 26, wherein the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is not leucine (L) and the amino acid at position 159 is not threonine (T), wherein the amino acid at position 132 is cysteine (C) and where the amino acid at position 159 is alanine (A), may include or consist of SEQ ID NO: 25. The invention provides an isolated nucleic acid molecule that encodes an isolated polypeptide that includes or consists of SEQ ID NO: 25. Preferably, the nucleic acid molecule includes or consists of SEQ ID NO: 24.

В изобретении предлагается любая из выделенных полипептидных молекул, описанных в данном документе, где полипептидная молекула кодирует мутантный белок Chop2, который образует мутантныйThe invention provides any of the isolated polypeptide molecules described herein, wherein the polypeptide molecule encodes a mutant Chop2 protein that forms a mutant

- 2 043449- 2 043449

ChR2, который вызывает ток в ответ на пороговую интенсивность света, которая ниже, чем пороговое значение белка ChR2 дикого типа. Кроме того, ток проводит катионы. Типичные катионы включают в частности, ионы Н+, Na+, K+ и Са2+. ChR2 дикого типа и мутантные белки, описанные в данном документе, неспецифично проводят катионы. Следовательно, ток проводит один или несколько из следующих ионов: Н+, Na+, K+ и Са2+.ChR2, which produces a current in response to a threshold light intensity that is lower than the wild-type ChR2 protein threshold. In addition, current conducts cations. Typical cations include, but are not limited to, H+, Na+, K+ and Ca2+ ions. The wild-type ChR2 and mutant proteins described herein conduct cations nonspecifically. Therefore, one or more of the following ions conduct current: H+, Na+, K+ and Ca2+.

В изобретении предлагается любая из выделенных полипептидных молекул, описанных в данном документе, дополнительно включающая фармацевтически приемлемый носитель. В изобретении также предлагается композиция, включающая по меньшей мере одну выделенную полипептидную молекулу, описанную в данном документе. Композиция может дополнительно включать фармацевтически приемлемый носитель.The invention provides any of the isolated polypeptide molecules described herein, further comprising a pharmaceutically acceptable carrier. The invention also provides a composition comprising at least one isolated polypeptide molecule described herein. The composition may further include a pharmaceutically acceptable carrier.

В изобретении предлагается выделенная молекула нуклеиновой кислоты, которая кодирует любой из выделенных полипептидов, описанных в данном документе. Кроме того, выделенная молекула нуклеиновой кислоты может дополнительно включать фармацевтически приемлемый носитель. В изобретении также предлагается композиция, включающая по меньшей мере одну выделенную молекулу нуклеиновой кислоты, описанную в данном документе. Композиция может дополнительно включать фармацевтически приемлемый носитель.The invention provides an isolated nucleic acid molecule that encodes any of the isolated polypeptides described herein. In addition, the isolated nucleic acid molecule may further include a pharmaceutically acceptable carrier. The invention also provides a composition comprising at least one isolated nucleic acid molecule described herein. The composition may further include a pharmaceutically acceptable carrier.

В изобретении предлагается клетка, где клетка включает выделенную полипептидную молекулу по изобретению или контактирует с ней. Кроме того, в изобретении предлагается клетка, которая включает выделенную молекулу нуклеиновой кислоты, которая кодирует выделенную полипептидную молекулу по изобретению, или контактирует с ней. В изобретении предлагается композиция, включающая, по существу состоящая из или состоящая из, клетки, которая включает выделенную полипептидную молекулу по изобретению или молекулу нуклеиновой кислоты, которая кодирует выделенную полипептидную молекулу по изобретению. Клетка по изобретению может контактировать с выделенным полипептидом in vitro, ex vivo, in vivo или in situ. В некоторых воплощениях изобретения клетка представляет собой фоторецептор; горизонтальную клетку; биполярную клетку; амакриновую клетку и особенно AII-амакриновую клетку; или ганглиозную клетку сетчатки, включая фоточувствительную ганглиозную клетку сетчатки. Предпочтительно клетка представляет собой ганглиозную клетку сетчатки, фоточувствительную ганглиозную клетку сетчатки, биполярную клетку, биполярную клетку ON-типа, палочковидную биполярную клетку или AII амакриновую клетку. В некоторых аспектах изобретения клетка представляет собой фоторецептор, биполярную клетку, палочковидную биполярную клетку, коническую биполярную клетку ON-типа, ганглиозную клетку сетчатки, фоточувствительную ганглиозную клетку сетчатки, горизонтальную клетку, амакриновую клетку или AII-амакриновую клетку.The invention provides a cell, where the cell includes or contacts an isolated polypeptide molecule of the invention. The invention further provides a cell that includes or contacts an isolated nucleic acid molecule that encodes an isolated polypeptide molecule of the invention. The invention provides a composition comprising, essentially consisting of, or consisting of, a cell that includes an isolated polypeptide molecule of the invention or a nucleic acid molecule that encodes an isolated polypeptide molecule of the invention. The cell of the invention may be contacted with the isolated polypeptide in vitro, ex vivo, in vivo or in situ. In some embodiments of the invention, the cell is a photoreceptor; horizontal cell; bipolar cell; amacrine cell and especially AII-amacrine cell; or a retinal ganglion cell, including a photosensitive retinal ganglion cell. Preferably, the cell is a retinal ganglion cell, a photosensitive retinal ganglion cell, a bipolar cell, an ON-type bipolar cell, a rod bipolar cell, or an AII amacrine cell. In some aspects of the invention, the cell is a photoreceptor, a bipolar cell, a rod bipolar cell, an ON-type cone bipolar cell, a retinal ganglion cell, a photosensitive retinal ganglion cell, a horizontal cell, an amacrine cell, or an AII-amacrine cell.

В изобретении предлагается способ улучшения или восстановления зрения, включающий введение объекту любой из композиций, описанных в данном документе. В изобретении дополнительно предлагается профилактический способ сохранения зрения, включающий введение объекту любой из композиций, описанных в данном документе.The invention provides a method for improving or restoring vision, comprising administering to a subject any of the compositions described herein. The invention further provides a prophylactic method for preserving vision, comprising administering to the subject any of the compositions described herein.

Способы, описанные в данном документе, также могут применяться к тем объектам, которые являются здоровыми, слепыми (частично или полностью), и/или к объектам с дегенерацией сетчатки (отличающейся потерей палочковидных и/или конусных фоторецепторных клеток), но могут зависеть от активности фоточувствительных ганглиозных клеток сетчатки для определения уровня освещенности окружающей среды. Например, способы, описанные в данном документе, могут использоваться для сохранения, улучшения или восстановления активности фоточувствительных ганглиозных клеток сетчатки, которые опосредуют преобразование световой информации для синхронизации суточных ритмов с 24-часовым циклом свет/темнота, пупиллярного контроля и рефлексов и для световой регуляции высвобождения мелатонина.The methods described herein may also be applied to those subjects who are healthy, blind (partially or completely), and/or to subjects with retinal degeneration (characterized by loss of rod and/or cone photoreceptor cells), but may be activity dependent photosensitive retinal ganglion cells to detect environmental light levels. For example, the methods described herein can be used to preserve, improve, or restore the activity of photosensitive retinal ganglion cells that mediate the transduction of light information to synchronize circadian rhythms with the 24-hour light/dark cycle, pupillary control and reflexes, and for light-regulated release melatonin.

В некоторых воплощениях способов изобретения объект может иметь нормальное зрение или нарушенное зрение. Альтернативно или дополнительно объект может повергаться риску развития глазного заболевания, которое приводит к нарушению зрения. Например, объект может иметь наследственную историю глазных заболеваний, включающих макулярную дегенерацию и пигментный ретинит. Объект может иметь риск быть подвергнутым поражению глаз, которое вызывает повреждение фоточувствительных клеток в сетчатке. Объект может иметь генетический маркер или генетическое/врожденное заболевание, которое приводит в результате к нарушенному зрению, слабому зрению, к частичной слепоте, или к полной слепоте. Объект может иметь рефракционный дефект, который приводит в результате к миопии (близорукость) или к гипертрофии (дальнозоркость).In some embodiments of the methods of the invention, the subject may have normal vision or impaired vision. Alternatively or additionally, the subject may be at risk of developing an eye disease that results in visual impairment. For example, the subject may have a family history of eye diseases including macular degeneration and retinitis pigmentosa. The subject may be at risk of being exposed to eye damage that causes damage to photosensitive cells in the retina. The subject may have a genetic marker or a genetic/congenital disease that results in impaired vision, low vision, partial blindness, or total blindness. The subject may have a refractive error that results in myopia (nearsightedness) or hypertrophy (farsightedness).

Композиции или способы по изобретению могут вводиться объекту или системно или местно. Предпочтительным путем местного введения является интравитреальная инъекция.The compositions or methods of the invention may be administered to a subject either systemically or locally. The preferred route of local administration is intravitreal injection.

Другие признаки и преимущества изобретения будут понятны на основе следующего подробного описания и формулы изобретения и охвачены ими.Other features and advantages of the invention will be understood from and covered by the following detailed description and claims.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На фиг. 1 представлены репрезентативные регистрации токов, вызванных светом, из (WT) ChR2 дикого типа, мутантов L132C, L132C/T159C и L132C/159S в клетках НЕК для сравнения их светочувствительности (А). Световые стимулы (фотоны/см2/с при 460 нм) генерировали с помощью ксеноновой дуго- 3 043449 вой лампы и ослабляли с помощью нейтрально-серого светофильтра: ND4.0 (2,8х1014), ND3.0 (1,4х1015),In fig. Figure 1 shows representative recordings of light-evoked currents from wild-type (WT) ChR2, L132C, L132C/T159C, and L132C/159S mutants in HEK cells to compare their light sensitivity (A). Light stimuli (photons/cm 2 /s at 460 nm) were generated using a xenon arc lamp and attenuated using a neutral gray filter: ND4.0 (2.8x10 14 ), ND3.0 (1.4x10 15 ),

ND2.5 (4,8х1015); ND2.0 (1,6x1016), ND1.0 (1,3х1017), ND0 (1,2х1018). (В) Те же следы тока представлены при различных шкалах тока. Следы, указанные стрелками, вызваны одной и той же интенсивностью света (ND2.5).ND2.5 (4.8x10 15 ); ND2.0 (1.6x1016), ND1.0 ( 1.3x1017 ), ND0 ( 1.2x1018 ). (B) The same current traces are presented at different current scales. The traces indicated by the arrows are caused by the same light intensity (ND2.5).

На фиг. 2 представлены репрезентативные регистрации токов, вызванных светом, из (WT) ChR2 дикого типа, мутантов L132C, L132C/T159C и L132C/159S, на 10 мс светового пульса (1,2х1018 фотонов/см2/с при 460 нм) в клетках НЕК для сравнения временной зависимости их дезактивации (время затухания после выключения света).In fig. Figure 2 shows representative recordings of light-evoked currents from (WT) ChR2 wild type, L132C, L132C/T159C and L132C/159S mutants at a 10 ms light pulse (1.2 x 10 18 photons/cm 2 /s at 460 nm) in cells NEK to compare the time dependence of their deactivation (decay time after turning off the light).

На фиг. 3 представлены репрезентативные регистрации мультиканального чипа опосредованных WT ChR2, L132C, L132C/T159C и L132C/T159S спайковых активностей из ганглиозных клеток сетчатки в тотальном препарате сетчатки для сравнения их световой чувствительности. Световые стимулы (фотоны/см2/с) генерировали с помощью 473 нм лазера голубой области спектра и ослабляли с помощью нейтрально-серого светофильтра: ND0 (6,3x1016), ND1.0 (7,4х1015), ND1.5 (2,7х1015), ND2.0 (7,3х1014), ND2.5 (3,2х1014), ND3.0 (8,5х1013), ND3.5 (3,8х1013) и ND4.0 (9,5х1012).In fig. Figure 3 shows representative multichannel chip recordings of WT ChR2, L132C, L132C/T159C, and L132C/T159S-mediated spike activities from retinal ganglion cells in a whole-mount retina to compare their light sensitivity. Light stimuli (photons/cm 2 /s) were generated using a 473 nm blue laser and attenuated using a neutral gray filter: ND0 (6.3x1016), ND1.0 (7.4x10 15 ), ND1.5 (2 ,7x10 15 ), ND2.0 (7.3x10 14 ), ND2.5 (3.2x10 14 ), ND3.0 (8.5x10 13 ), ND3.5 (3.8x10 13 ) and ND4.0 (9 ,5x10 12 ).

На фиг. 4 представлены репрезентативные регистрации мультиканального чипа опосредованных WT ChR2, L132C, L132C/T159C и L132C/T159S спайковых активностей из ганглиозных клеток сетчатки в тотальном препарате сетчатки для сравнения их временной динамики. В каждой панели представлен двумерный массив точек 10 последовательных вызванных светом спайков, происходящих от одного нейрона (верх) и гистограммы средней степени импульсов (низ). Световые импульсы с различной частотой генерировали с помощью лазерного источника 473 нм в голубой области спектра с интенсивностями примерно на одну логарифмическую единицу выше пороговой интенсивности каждого мутанта. Регистрации WT ChR2 и L132C представлены в (А), и регистрации L132C/T159C и L132C/T159S представлены в (В).In fig. Figure 4 shows representative multichannel chip recordings of WT ChR2, L132C, L132C/T159C, and L132C/T159S-mediated spike activities from retinal ganglion cells in a whole retinal mount to compare their temporal dynamics. Each panel presents a two-dimensional point array of 10 consecutive light-evoked spikes originating from a single neuron (top) and a histogram of the average spike strength (bottom). Light pulses at different frequencies were generated using a 473 nm laser source in the blue region of the spectrum at intensities approximately one log unit above the threshold intensity of each mutant. The WT ChR2 and L132C recordings are presented in (A), and the L132C/T159C and L132C/T159S recordings are presented in (B).

Подробное описаниеDetailed description

Зрительная система.Visual system.

Центральная нервная система опосредует зрение (также обозначается в данном документе как визуальный образ) посредством специализированных клеток и уникальных способов сигнальной трансдукции, присутствующей в зрительной системе. Принципиальная ответственность зрительной системы заключается в преобразовании света в форме электромагнитного излучения в образ или изображение окружающей среды. Дополнительно к зрительной функции системы зрительная система также регулирует зрачковый световой рефлекс (PLR), подгонку суточного ритма к периодическим циклам свет/темнота и высвобождение гормона мелатонина.The central nervous system mediates vision (also referred to herein as visual imagery) through specialized cells and unique signal transduction modes present in the visual system. The principal responsibility of the visual system is to convert light in the form of electromagnetic radiation into an image or image of the environment. In addition to the visual system's function, the visual system also regulates the pupillary light reflex (PLR), the adjustment of the circadian rhythm to periodic light/dark cycles, and the release of the hormone melatonin.

Клетки сетчатки являются первыми клетками зрительной или нервной системы, которые встречаются со светом (электромагнитное излучение различной длины волны и интенсивности). Фотоны проходят через роговую оболочку глаз, зрачок и хрусталик перед достижением сетчатки. Сетчатка имеет уникальную структуру, так как фоторецепторные клетки, которые непосредственно поглощают фотоны, локализованы на внешнем слое сетчатки. Фотоны, которые проходят к хрусталику, сначала встречаются с внутренним слоем ганглиозных клеток сетчатки (небольшая часть которых является фоточувствительной посредством экспрессии опсина, меланопсина) и промежуточным слоем биполярных клеток перед достижением внешнего слоя фоторецепторных клеток (также известных палочковидные и конусные клетки). Палочковидные фоторецепторы действуют в условиях уменьшения освещения (скотопическое зрение), в то время как фоторецепторы действуют в условиях яркого освещения (фотопическое зрение) и отвечают за цветовое зрение. Конические фоторецепторы непосредственно соединяются посредством синапса с коническими биполярными клетками ON- и OFF-типа, которые, в свою очередь, непосредственно соединяются посредством синапса с ганглиозными клетками сетчатки ON- и OFF-типа. Палочковидные фоторецепторы соединяются посредством синапса с палочковидными биполярными клетками (уникальный тип клеток, которые относятся к ON-типу), которые соединяются посредством синапса с Anамакриновыми клетками. An-амакриновые клетки затем передают зрительные сигналы на конические биполярные клетки ON-типа посредством щелевидного соединения и на конические биполярные клетки OFF-типа, а также на ганглиозные клетки OFF-типа посредством ингибирующих глицинергических синапсов. Ганглиозные клетки сетчатки отвечают за связывание зрительной информации с нейронами мозга.Retinal cells are the first cells in the visual or nervous system to encounter light (electromagnetic radiation of varying wavelengths and intensities). Photons pass through the cornea, pupil and lens before reaching the retina. The retina has a unique structure because the photoreceptor cells that directly absorb photons are located on the outer layer of the retina. Photons that travel to the lens first encounter an inner layer of retinal ganglion cells (a small portion of which are photosensitive through the expression of opsin, melanopsin) and an intermediate layer of bipolar cells before reaching the outer layer of photoreceptor cells (also known as rod and cone cells). Rod photoreceptors function in dim light conditions (scotopic vision), while photoreceptors function in bright light conditions (photopic vision) and are responsible for color vision. Cone photoreceptors directly synapse with ON- and OFF-type cone bipolar cells, which in turn directly synapse with ON- and OFF-type retinal ganglion cells. Rod photoreceptors synapse with rod bipolar cells (a unique type of cell that is ON-type), which synapse with Anamacrine cells. An-amacrine cells then transmit visual signals to ON-type cone bipolar cells via gap junctions and to OFF-type cone bipolar cells and OFF-type ganglion cells via inhibitory glycinergic synapses. Retinal ganglion cells are responsible for binding visual information to neurons in the brain.

Фотопреобразование.Photoconversion.

Внутри сетчатки фоторецепторные клетки поглощают фотоновые частицы и трансформируют исходные данные частоты и длины волны света в химические и затем в электрические сигналы, которые передают эту исходную информацию посредством зрительной и нервной систем. Конкретно, белок опсин, локализованный на поверхности фоторецептора (палочковидная, коническая и/или фоточувствительная ганглиозная клетка сетчатки) поглощает фотон и инициирует внутриклеточный сигнальный каскад, который приводит к гиперполяризации фоторецептора. В темноте белок опсин не поглощает фотоны, фоторецепторы деполяризованы. Зрительные сигналы фоторецепторов затем передаются через биполярные клетки, амакриновые клетки и ганглиозные клетки в высшие зрительные центры в мозге. Кон- 4 043449 кретно, когда палочковидные и конические фоторецепторы деполяризованы (в темноте), они вызывают деполяризацию палочковидных биполярных клеток конических биполярных клеток ON-типа, но вызывают гиперполяризацию конических биполярных клеток OFF-типа, которые, в свою очередь, вызывают деполяризацию AII-амакриновых клеток и повышают спайки ганглиозных клеток сетчатки ON-типа и уменьшают спайки ганглиозных клеток сетчатки OFF-типа. Противоположный эффект наблюдается (для палочковидных, ON- и OFF-биполярных клеток, AII-амакриновых клеток и ON- и OFF-ганглиозных клеток), когда палочковидные и конусные фоторецепторы гиперполяризованы (в ответ на свет).Inside the retina, photoreceptor cells absorb photon particles and transform the raw frequency and wavelength information of light into chemical and then electrical signals that transmit this raw information through the visual and nervous systems. Specifically, an opsin protein localized on the surface of the photoreceptor (rod, cone, and/or photosensitive retinal ganglion cell) absorbs the photon and initiates an intracellular signaling cascade that leads to hyperpolarization of the photoreceptor. In the dark, the opsin protein does not absorb photons, and the photoreceptors are depolarized. The visual signals from the photoreceptors are then transmitted through bipolar cells, amacrine cells and ganglion cells to the higher visual centers in the brain. Specifically, when rod and cone photoreceptors are depolarized (in the dark), they cause rod bipolar cells to depolarize ON-type cone bipolar cells, but cause hyperpolarization of OFF-type cone bipolar cells, which in turn cause AII-type depolarization. amacrine cells and increase the adhesions of ON-type retinal ganglion cells and decrease the adhesions of OFF-type retinal ganglion cells. The opposite effect is observed (for rod, ON and OFF bipolar cells, AII amacrine cells, and ON and OFF ganglion cells) when rod and cone photoreceptors are hyperpolarized (in response to light).

Световая информация обрабатывается и уточняется значительным образом путем функционирования фоторецепторов, биполярных клеток, горизонтальных клеток, амакриновых клеток и ганглиозных клеток сетчатки. Для усложнения данной системы фоторецепторы обнаружены в трех основных вариациях, включающих палочки, конусы (из которых три типа отвечают особенно существенно за различие длин волн света) и фоточувствительные ганглиозные клетки сетчатки. Таким образом, первый слой обработки информации происходит на уровне фоторецепторов, которые дифференциально отвечают на определенные длины волн и интенсивности света. Биполярные клетки сетчатки получают информацию от обоих типов клеток, фоторецепторных и горизонтальных. Горизонтальные клетки сетчатки получают информацию от множества фоторецепторных клеток и, таким образом, интегрируют информацию между типами клеток и через расстояния в сетчатке. Биполярные клетки дополнительно интегрируют информацию непосредственно из фоторецепторных клеток и горизонтальных клеток путем получения в основном ступенчатых потенциалов к ганглиозным клеткам сетчатки, хотя некоторые недавние исследования указывают на то, что некоторые биполярные клетки могут генерировать потенциалы действия. Конические биполярные клетки образуют соединения посредством синапса с ганглиозными клетками сетчатки и амакриновыми клетками, в то время как палочковидные биполярные клетки образуют соединение посредством синапса с AII-амакриновыми клетками. Аналогично горизонтальным клеткам большинство амакриновых клеток интегрирует информацию латерально внутри сетчатки. В отличие от горизонтальных клеток, большинство амакриновых клеток представляют собой ингибирующие (GABA-эргические) интернейроны. Амакриновые клетки также более специализированы, чем горизонтальные клетки, так как каждая амакриновая клетка образует специфичное соединение посредством синапса с конкретным типом биполярной клетки (одна из десяти разновидностей биполярной клетки). Конкретно, AII-амакриновая клетка представляет собой критический вставочный нейрон в скотопическом сигнальном пути (при скотопическом зрении, когда конические фоторецепторы не реагируют). An-амакриновые клетки получают синаптический вход из палочковидных биполярных клеток и затем передают на себе сигналы сигнальному пути конических клеток посредством ON- и OFF-конических биполярных клеток к ON-и OFF-ганглиозным клеткам, как описано выше. Таким образом, экспрессия Chop2, и образование в результате ChR2, в палочковидных биполярных клетках или в AII-амакриновых клетках может создавать как ON-, так и OFF-ответы в ганглиозных клетках сетчаки. Кроме того, ганглиозные клетки сетчатки интегрируют информацию из биполярных клеток и из амакриновых клеток. Хотя ганглиозные клетки сетчатки значительно варьируют по размеру, проводимости и ответу на зрительное стимулирование (например, поле зрения), все ганглиозные клетки сетчатки распространяют длинный аксон в мозг. За исключением минимальной части ганглиозных клеток сетчатки, которые передают не зрительную информацию, касающуюся зрачкового светового рефлекса и навязывание суточного ритма, вся совокупность аксонов, распространяющаяся от ганглиозных клеток сетчатки, образует второй черепной нерв, зрительный перекрест и зрительный тракт центральной нервной системы. Следовательно, значительное количество обработки информации происходит в самой сетчатке.Light information is processed and refined in a significant way through the functioning of photoreceptors, bipolar cells, horizontal cells, amacrine cells and retinal ganglion cells. To add to the complexity of this system, photoreceptors are found in three main variations, including rods, cones (of which three types are particularly responsible for different wavelengths of light), and photosensitive retinal ganglion cells. Thus, the first layer of information processing occurs at the level of photoreceptors, which differentially respond to specific wavelengths and intensities of light. Bipolar cells in the retina receive information from both types of cells, photoreceptor and horizontal. Horizontal retinal cells receive information from multiple photoreceptor cells and thus integrate information between cell types and across distances in the retina. Bipolar cells further integrate information directly from photoreceptor cells and horizontal cells by receiving mostly step potentials to retinal ganglion cells, although some recent studies indicate that some bipolar cells can generate action potentials. Cone bipolar cells form connections by synapse with retinal ganglion cells and amacrine cells, while rod bipolar cells form connections by synapse with AII amacrine cells. Similar to horizontal cells, most amacrine cells integrate information laterally within the retina. Unlike horizontal cells, most amacrine cells are inhibitory (GABAergic) interneurons. Amacrine cells are also more specialized than horizontal cells, since each amacrine cell makes a specific connection through a synapse with a specific type of bipolar cell (one of ten types of bipolar cell). Specifically, the AII-amacrine cell is a critical interneuron in the scotopic signaling pathway (in scotopic vision where cone photoreceptors do not respond). An-amacrine cells receive synaptic input from rod bipolar cells and then transmit signals to the cone cell signaling pathway via ON- and OFF-cone bipolar cells to ON- and OFF-ganglion cells, as described above. Thus, expression of Chop2, and the resulting formation of ChR2, in rod bipolar cells or AII amacrine cells may generate both ON and OFF responses in retinal ganglion cells. In addition, retinal ganglion cells integrate information from bipolar cells and amacrine cells. Although retinal ganglion cells vary considerably in size, conductivity, and response to visual stimulation (eg, visual field), all retinal ganglion cells extend a long axon into the brain. With the exception of a minimal portion of the retinal ganglion cells, which convey non-visual information concerning the pupillary light reflex and the imposition of the circadian rhythm, the entire collection of axons extending from the retinal ganglion cells forms the second cranial nerve, the optic chiasm, and the optic tract of the central nervous system. Consequently, a significant amount of information processing occurs in the retina itself.

Фоторецепторные клетки экспрессируют эндогенные белки опсины, такие как родопсин. Мутантные белки Chop2 по изобретению могут экспрессироваться в любом типе клеток и образуют функциональные ChR2-каналы. Предпочтительно клетка представляет собой клетку сетчатки. Типичные клетки включают в частности фоторецепторные клетки (например, палочки, конусы и фоточувствительные ганглиозные клетки сетчатки), горизонтальные клетки, биполярные клетки, амакриновые клетки и ганглиозные клетки сетчатки.Photoreceptor cells express endogenous opsin proteins such as rhodopsin. The Chop2 mutant proteins of the invention can be expressed in any cell type and form functional ChR2 channels. Preferably the cell is a retinal cell. Typical cells include, but are not limited to, photoreceptor cells (eg, rods, cones, and photosensitive retinal ganglion cells), horizontal cells, bipolar cells, amacrine cells, and retinal ganglion cells.

Канал-опсин-2 (Chop2).Channel-opsin-2 (Chop2).

Канал-опсин-2 (Chop2) был впервые выделен из зеленых водорослей Chlamydomonas reinhardtii. Канал-описин-2 представляет собой белок, содержащий семь трансмембранных доменов, который становится светорегулируемым (светочувствительным), когда связывается с хромофором полностью-трансретиналь. Chop2, будучи связанным с молекулой ретиналя посредством связи с основанием Шиффа, образует светорегулируемый, неспецифичный, выпрямляемый внутри катионный канал, называемый канал-родопсином-2 (Chop2 ретинальиден, сокращенно ChR2).Channel opsin 2 (Chop2) was first isolated from the green algae Chlamydomonas reinhardtii. Channel-opisin-2 is a protein containing seven transmembrane domains that becomes light-regulated (photosensitive) when it binds to an all-transretinal chromophore. Chop2, when bound to a retinal molecule through a Schiff base bond, forms a light-gated, nonspecific, internally rectifying cation channel called channel-rhodopsin-2 (Chop2 retinalidene, abbreviated ChR2).

При обозначении в данном документе канал-опсин-2 или Chop2 относится к гену, который кодирует канал-опсин-2, который затем образует канал-родопсин-2 (ChR2), связанный с ретиналем. Генные конструкты по настоящему изобретению относятся главным образом к канал-опсину-2 (т.е. без ретиналя), и все варианты Chop2, раскрытые в данном документе, образуют функциональные варианты каалродопсина-2. Способы, раскрытые в данном документе, могут включать доставку Chop2 к клеткам без экзогенного ретиналя. Понятно, что при экспрессии Chop2 в клетках (т.е. в нейронах сетчатки), эндоген- 5 043449 но доступный ретиналь связывается с Chop2 дикого типа или с мутантными Chop2 по настоящему изобретению с образованием функциональных светорегулируемых каналов, WT ChR2 или мутантных ChR2.When referred to herein, channel-opsin-2 or Chop2 refers to the gene that encodes channel-opsin-2, which then forms channel-rhodopsin-2 (ChR2) associated with retinal. The gene constructs of the present invention relate primarily to channel opsin-2 (ie, without retinal), and all Chop2 variants disclosed herein form functional caalrhodopsin-2 variants. The methods disclosed herein may involve delivering Chop2 to cells without exogenous retinal. It is understood that when Chop2 is expressed in cells (ie, retinal neurons), endogenously available retinal binds to wild-type Chop2 or mutant Chop2 of the present invention to form functional light-gated channels, WT ChR2 or mutant ChR2.

Как таковые, белки Chop2, при обозначении в данном документе, также могут быть синонимами с ChR2.As such, Chop2 proteins, when referred to herein, may also be synonymous with ChR2.

При использовании в данном документе, канал-родопсин-2 или ChR2 относятся к ретинальсвязанному функциональному светочувствительному каналу. В одном воплощении, связанный ретиналь может обеспечиваться экзогенно. В предпочтительном воплощении связанный ретиналь обеспечивается на эндогенном уровне, доступном в клетке. Настоящее изобретение также охватывает функциональные каналы канал-родопсина-2, образованные с помощью полипептидов и полинуклеотидов, кодирующих мутанты Chop2, описанные в данном документе.As used herein, channel-rhodopsin-2 or ChR2 refers to the retinal-associated functional light-sensitive channel. In one embodiment, bound retinal can be provided exogenously. In a preferred embodiment, bound retinal is provided at an endogenous level available in the cell. The present invention also covers functional channel-rhodopsin-2 channels formed by polypeptides and polynucleotides encoding the Chop2 mutants described herein.

При освещении предпочтительной дозой светового излучения, ChR2 открывает пору канала, через который ионы Н+, Na+, K+, и/или Са2+ перетекают в клетку из внеклеточного пространства. Активация канала ChR2, как правило, вызывает деполяризацию клетки, экспрессирующей канал. Деполяризованная клетка продуцирует ступенчатые потенциалы и/или потенциалы действия для переноса информации от Chop2/ChR2-экспрессирующей клетки к другим клеткам сетчатки или мозга.When illuminated with a preferred dose of light radiation, ChR2 opens a channel pore through which H + , Na + , K + , and/or Ca 2+ ions flow into the cell from the extracellular space. Activation of the ChR2 channel typically causes depolarization of the cell expressing the channel. A depolarized cell produces step potentials and/or action potentials to carry information from the Chop2/ChR2-expressing cell to other cells in the retina or brain.

Форма ChR2 дикого типа или мутантного ChR2 с высокой временной разрешающей способность находятся в центральном фокусе нейробиологических исследований. При экспрессии в нейроне млекопитающего, ChR2 опосредует светоконтролируемую деполяризацию in vitro или ex vivo культур. ChR2 дикого типа или мутантные ChR2 с высокой временной разрешающей способностью (последние обычно демонстрируют низкую светочувствительность) представляют несколько проблем, которые должны быть разрешены для возможности их применения с целью восстановления зрения. Для цели восстановления зрения ChR2 с высокой светочувствительностью является более целесообразным, чем ChR2 с высокой временной разрешающей способностью.The high temporal resolution form of wild-type or mutant ChR2 is a central focus of neurobiological research. When expressed in a mammalian neuron, ChR2 mediates light-controlled depolarization in vitro or ex vivo cultures. Wild-type ChR2 or mutant ChR2s with high temporal resolution (the latter typically exhibiting low photosensitivity) present several challenges that must be resolved before they can be used for vision restoration. For the purpose of vision restoration, ChR2 with high light sensitivity is more appropriate than ChR2 with high temporal resolution.

Белки ChR2 дикого типа требуют для полной активации освещения высокой интенсивности голубой области спектра (т.е. 1018-1019 фотонов с-1 см-2 при длине волны 480 нм). Продолжительное освещение данного типа может разрушить клетки.Wild-type ChR2 proteins require high-intensity light in the blue region of the spectrum (ie, 1018-1019 photons s -1 cm -2 at 480 nm) for full activation. Prolonged lighting of this type can destroy cells.

Кинетика белка ChR2 дикого типа является недостаточно оптимальной для максимальной эффективности канала.Wild-type ChR2 protein kinetics are suboptimal for maximum channel efficiency.

Эффективность может повышаться путем модификации одной или нескольких аминокислот белка ChR2 дикого типа или для удлинения продолжительности открытого состояния канала, или для повышения единиц проводимости канала, или и то и другое. Одноканальная проводимость ChR2 дикого типа небольшая. Таким образом, нейронная активация in vivo будет требовать или высокой экспрессии канала дикого типа, или очень интенсивной активации с использованием предпочтительной длины волны голубой области спектра. Более простое решение может быть найдено путем изменения проводимости канала или удлинения продолжительности времени открытия канала. Каждый из этих механизмов и, конкретно, комбинация этих механизмов, дает возможность использования более низкой и безопасной интенсивности света для достижения одинакового уровня клеточной деполяризации.Efficiency can be increased by modifying one or more amino acids of the wild-type ChR2 protein, either to lengthen the duration of the channel's open state, or to increase channel conductance units, or both. The single-channel conductance of wild-type ChR2 is small. Thus, neural activation in vivo will require either high expression of the wild-type channel or very intense activation using the preferred blue wavelength. A simpler solution can be found by changing the conductivity of the channel or lengthening the duration of the channel opening time. Each of these mechanisms, and specifically a combination of these mechanisms, makes it possible to use lower and safer light intensities to achieve the same level of cellular depolarization.

Например, мутантные белки ChR2 по изобретению достигают более высокой светочувствительности посредством удлинения продолжительности открытого состояния канала. Следовательно, каждый мутантный канал ChR2 проводит более высокий фототок, чем канал ChR2 дикого типа при активации одинаковых интенсивностей света. Таким образом, мутантные каналы активируются с помощью интенсивностей света, которые ниже, чем те, что требуются для активации каналов ChR2 дикого типа. Количественно, детектируемая активность спайка ганглиозных клеток сетчатки, экспрессирующих мутантные белки ChR2, могут вызываться световой интенсивностью, которая на 1,5-2 log единиц ниже, чем световая интенсивность, требуемая, чтобы вызвать активность спайка из ганглиозных клеток сетчатки, экспрессирующих ChR2 дикого типа. Таким образом, световые интенсивности, требуемые для активации мутантных белков ChR2, близки к интервалу нормального дневного освещения или попадают в него.For example, the ChR2 mutant proteins of the invention achieve higher photosensitivity by extending the duration of the channel open state. Therefore, each mutant ChR2 channel conducts a higher photocurrent than the wild-type ChR2 channel when activated at the same light intensities. Thus, the mutant channels are activated by light intensities that are lower than those required to activate wild-type ChR2 channels. Quantitatively, detectable spike activity from retinal ganglion cells expressing mutant ChR2 proteins can be evoked by light intensities that are 1.5 to 2 log units lower than the light intensity required to evoke spike activity from retinal ganglion cells expressing wild-type ChR2. Thus, the light intensities required to activate mutant ChR2 proteins are close to or within the normal daylight range.

Следующие последовательности обеспечивают частные примеры мутантных и белков Chop2 дикого типа и полинуклеотиды, кодирующие указанные WT и мутантные белки Chop2 по изобретению, и образующие WT и мутантные ChR2 по изобретению.The following sequences provide specific examples of mutant and wild-type Chop2 proteins and polynucleotides encoding the indicated WT and mutant Chop2 proteins of the invention and forming the WT and mutant ChR2 of the invention.

Chop2 (WT) дикого типа по изобретению могут кодироваться следующей мРНК-последовательностью светорегулируемого ионного канала хламиопсина 4 Chlamydomonas reinhardtii (COP4) (GenBank № XM_001701673 и SEQ ID NO: 1.The wild-type Chop2 (WT) of the invention may be encoded by the following Chlamydomonas reinhardtii light-regulated chlamyopsin ion channel 4 (COP4) mRNA sequence (GenBank No. XM_001701673 and SEQ ID NO: 1.

- 6 043449 gcagcaccat acttgacatc tgtcgccaag caagcattaa acatggatta tggaggcgcc ctgagtgccg ttgggcgcga gctgctattt gtaacgaacc cagtagtcgt caatggctct- 6 043449 gcagcaccat acttgacatc tgtcgccaag caagcattaa acatggatta tggaggcgcc ctgagtgccg ttgggcgcga gctgctattt gtaacgaacc cagtagtcgt caatggctct

121 gtacttgtgc ctgaggacca gtgttactgc gcgggctgga ttgagtcgcg tggcacaaac121 gtacttgtgc ctgaggacca gtgttactgc gcgggctgga ttgagtcgcg tggcacaaac

181 ggtgcccaaa cggcgtcgaa cgtgctgcaa tggcttgctg ctggcttctc catcctactg181 ggtgcccaaa cggcgtcgaa cgtgctgcaa tggcttgctg ctggcttctc catcctactg

241 cttatgtttt acgcctacca aacatggaag tcaacctgcg gctgggagga gatctatgtg241 cttatgtttt acgcctacca aacatggaag tcaacctgcg gctgggagga gatctatgtg

301 tgcgctatcg agatggtcaa ggtgattctc gagttcttct tcgagtttaa gaacccgtcc301 tgcgctatcg agatggtcaa ggtgattctc gagttcttct tcgagtttaa gaacccgtcc

361 atgctgtatc tagccacagg ccaccgcgtc cagtggttgc gttacgccga gtggcttctc361 atgctgtatc tagccacagg ccaccgcgtc cagtggttgc gttacgccga gtggcttctc

421 acctgcccgg tcattctcat tcacctgtca aacctgacgg gcttgtccaa cgactacagc421 acctgcccgg tcattctcat tcacctgtca aacctgacgg gcttgtccaa cgactacagc

481 aggcgcacca tgggtctgct tgtgtctgat attggcacaa ttgtgtgggg cgccacttcc481 aggcgcacca tgggtctgct tgtgtctgat attggcacaa ttgtgtgggg cgccacttcc

541 gccatggcca ccggatacgt caaggtcatc ttcttctgcc tgggtctgtg ttatggtgct541 gccatggcca ccggatacgt caaggtcatc ttcttctgcc tgggtctgtg ttatggtgct

601 aacacgttct ttcacgctgc caaggcctac atcgagggtt accacaccgt gccgaagggc601 aacacgttct ttcacgctgc caaggcctac atcgagggtt accacaccgt gccgaagggc

661 cggtgtcgcc aggtggtgac tggcatggct tggctcttct tcgtatcatg gggtatgttc661 cggtgtcgcc aggtggtgac tggcatggct tggctcttct tcgtatcatg gggtatgttc

721 cccatcctgt tcatcctcgg ccccgagggc ttcggcgtcc tgagcgtgta cggctccacc721 cccatcctgt tcatcctcgg ccccgagggc ttcggcgtcc tgagcgtgta cggctccacc

781 gtcggccaca ccatcattga cctgatgtcg aagaactgct ggggtctgct cggccactac781 gtcggccaca ccatcattga cctgatgtcg aagaactgct ggggtctgct cggccactac

841 ctgcgcgtgc tgatccacga gcatatcctc atccacggcg acattcgcaa gaccaccaaa841 ctgcgcgtgc tgatccacga gcatatcctc atccacggcg acattcgcaa gaccaccaaa

901 ttgaacattg gtggcactga gattgaggtc gagacgctgg tggaggacga ggccgaggct901 ttgaacattg gtggcactga gattgaggtc gagacgctgg tggaggacga ggccgaggct

961 ggcgcggtca acaagggcac cggcaagtac gcctcccgcg agtccttcct ggtcatgcgc961 ggcgcggtca acaagggcac cggcaagtac gcctcccgcg agtccttcct ggtcatgcgc

1021 gacaagatga aggagaaggg cattgacgtg cgcgcctctc tggacaacag caaggaggtg1021 gacaagatga aggagaaggg cattgacgtg cgcgcctctc tggacaacag caaggaggtg

1081 gagcaggagc aggccgccag ggctgccatg atgatgatga acggcaatgg catgggtatg1081 gagcaggagc aggccgccag ggctgccatg atgatgatga acggcaatgg catgggtatg

1141 ggaatgggaa tgaacggcat gaacggaatg ggcggtatga acgggatggc tggcggcgcc1141 ggaatgggaa tgaacggcat gaacggaatg ggcggtatga acgggatggc tggcggcgcc

1201 aagcccggcc tggagctcac tccgcagcta cagcccggcc gcgtcatcct ggcggtgccg1201 aagcccggcc tggagctcac tccgcagcta cagcccggcc gcgtcatcct ggcggtgccg

1261 gacatcagca tggttgactt cttccgcgag cagtttgctc agctatcggt gacgtacgag1261 gacatcagca tggttgactt cttccgcgag cagtttgctc agctatcggt gacgtacgag

1321 ctggtgccgg ccctgggcgc tgacaacaca ctggcgctgg ttacgcaggc gcagaacctg1321 ctggtgccgg ccctgggcgc tgacaacaca ctggcgctgg ttacgcaggc gcagaacctg

1381 ggcggcgtgg actttgtgtt gattcacccc gagttcctgc gcgaccgctc tagcaccagc1381 ggcggcgtgg actttgtgtt gattcacccc gagttcctgc gcgaccgctc tagcaccagc

1441 atcctgagcc gcctgcgcgg cgcgggccag cgtgtggctg cgttcggctg ggcgcagctg1441 atcctgagcc gcctgcgcgg cgcgggccag cgtgtggctg cgttcggctg ggcgcagctg

1501 gggcccatgc gtgacctgat cgagtccgca aacctggacg gctggctgga gggcccctcg1501 gggcccatgc gtgacctgat cgagtccgca aacctggacg gctggctgga gggcccctcg

1561 ttcggacagg gcatcctgcc ggcccacatc gttgccctgg tggccaagat gcagcagatg1561 ttcggacagg gcatcctgcc ggcccacatc gttgccctgg tggccaagat gcagcagatg

1621 cgcaagatgc agcagatgca gcagattggc atgatgaccg gcggcatgaa cggcatgggc1621 cgcaagatgc agcagatgca gcagattggc atgatgaccg gcggcatgaa cggcatgggc

1681 ggcggtatgg gcggcggcat gaacggcatg ggcggcggca acggcatgaa caacatgggc1681 ggcggtatgg gcggcggcat gaacggcatg ggcggcggca acggcatgaa caacatgggc

1741 aacggcatgg gcggcggcat gggcaacggc atgggcggca atggcatgaa cggaatgggt1741 aacggcatgg gcggcggcat gggcaacggc atgggcggca atggcatgaa cggaatgggt

1801 ggcggcaacg gcatgaacaa catgggcggc aacggaatgg ccggcaacgg aatgggcggc1801 ggcggcaacg gcatgaacaa catgggcggc aacggaatgg ccggcaacgg aatgggcggc

1861 ggcatgggcg gcaacggtat gggtggctcc atgaacggca tgagctccgg cgtggtggcc1861 ggcatgggcg gcaacggtat gggtggctcc atgaacggca tgagctccgg cgtggtggcc

1921 aacgtgacgc cctccgccgc cggcggcatg ggcggcatga tgaacggcgg catggctgcg1921 aacgtgacgc cctccgccgc cggcggcatg ggcggcatga tgaacggcgg catggctgcg

1981 ccccagtcgc ccggcatgaa cggcggccgc ctgggtacca acccgctctt caacgccgcg1981 ccccagtcgc ccggcatgaa cggcggccgc ctgggtacca acccgctctt caacgccgcg

2041 ccctcaccgc tcagctcgca gctcggtgcc gaggcaggca tgggcagcat gggaggcatg2041 ccctcaccgc tcagctcgca gctcggtgcc gaggcaggca tgggcagcat gggaggcatg

2101 ggcggaatga gcggaatggg aggcatgggt ggaatggggg gcatgggcgg cgccggcgcc2101 ggcggaatga gcggaatggg aggcatgggt ggaatggggg gcatgggcgg cgccggcgcc

2161 gccacgacgc aggctgcggg cggcaacgcg gaggcggaga tgctgcagaa tctcatgaac2161 gccacgacgc aggctgcggg cggcaacgcg gaggcggaga tgctgcagaa tctcatgaac

2221 gagatcaatc gcctgaagcg cgagcttggc gagtaaaagg ctggaggccg gtactgcgat2221 gagatcaatc gcctgaagcg cgagcttggc gagtaaaagg ctggaggccg gtactgcgat

2281 acctgcgagc tcgcgcgcct gactcgtcgt acacacggct caggagcacg cgcgcgtgga2281 acctgcgagc tcgcgcgcct gactcgtcgt acacacggct caggagcacg cgcgcgtgga

2341 cttctcaacc tgtgtgcaac gtatctagag cggcctgtgc gcgaccgtcc gtgagcattc2341 cttctcaacc tgtgtgcaac gtatctagag cggcctgtgc gcgaccgtcc gtgagcattc

2401 cggtgcgatc ttcccgcctt cgcaccgcaa gttcccttcc tggccctgct gcgcctgacg2401 cggtgcgatc ttcccgcctt cgcaccgcaa gttcccttcc tggccctgct gcgcctgacg

2461 catcgtccga acggaagggc ggcttgatca gtaaagcatt gaagactgaa gtcgtgcgac2461 catcgtccga acggaagggc ggcttgatca gtaaagcatt gaagactgaa gtcgtgcgac

2521 cgtagtgcta tggctctgca cgtaagtggg cgctgccctg cttactacgc attgcccaag2521 cgtagtgcta tggctctgca cgtaagtggg cgctgccctg cttactacgc attgcccaag

2581 actgcttcct tttggtggcc gaggccctgg tcccacatca ttcatttgca taacgtactg2581 actgcttcct tttggtggcc gaggccctgg tcccacatca ttcatttgca taacgtactg

2641 tttagttaca tacgctttgc ttaacctcga caattgcaac atgggctgag agtccgtacg2641 tttagttaca tacgctttgc ttaacctcga caattgcaac atgggctgag agtccgtacg

2701 gcggctatgg acgaaggtgt tatcggatgt gattaggaat ctcggttgaa aggcttcgag2701 gcggctatgg acgaaggtgt tatcggatgt gattaggaat ctcggttgaa aggcttcgag

2761 aaagtgagct tcatctgtgg cttctgttgg ggtcatcaag aagaacgacg gtaaggcaaa2761 aaagtgagct tcatctgtgg cttctgttgg ggtcatcaag aagaacgacg gtaaggcaaa

2821 cgaggtaaaa gtggcacgtc tttgtgcaca acgggcccgt ggagagtggg ggagtgcatg2821 cgaggtaaaa gtggcacgtc tttgtgcaca acgggcccgt ggagagtggg ggagtgcatg

2881 tgtgcggtcc taacacgcga gtgcaaagcg ggcttttctg gagctgggtt acggtctggc2881 tgtgcggtcc taacacgcga gtgcaaagcg ggcttttctg gagctgggtt acggtctggc

2941 tcggcaactg ctctgtgttt taaccacagc ttcggaagtc tgggtatgtt ttgttggcag2941 tcggcaactg ctctgtgttt taaccacagc ttcggaagtc tgggtatgtt ttgttggcag

3001 aaacatttgg gtaacttgag ggtgattcgt ctggagtcgg acaacatggc tgccgtccgt3001 aaacatttgg gtaacttgag ggtgattcgt ctggagtcgg acaacatggc tgccgtccgt

3061 gtgcagggac ggtaatcaat gagctggagc tgtgatgctc accacacgtt gcatacccct3061 gtgcagggac ggtaatcaat gagctggagc tgtgatgctc accacacgtt gcatacccct

3121 gcttacaaaa acactttgat gtcgtggcca aactatgcgt gagcaaagag ttaaagaggc3121 gcttacaaaa acactttgat gtcgtggcca aactatgcgt gagcaaagag ttaaagaggc

3181 atgagtgcat ggttgcggac gtgcgcaaca attgcatcaa gtatttgacg ccttcaagcc3181 atgagtgcat ggttgcggac gtgcgcaaca attgcatcaa gtatttgacg ccttcaagcc

3241 aacaagtgcg cgcgcggcaa cttgattaac acgccggacg cagtggtggg ggcgtgtaca3241 aacaagtgcg cgcgcggcaa cttgattaac acgccggacg cagtggtggg ggcgtgtaca

3301 gtgtttatga gctgccattc tgcgatccgt agtgttaggt tgcgtgtgac gccgcgcggc3301 gtgtttatga gctgccattc tgcgatccgt agtgttaggt tgcgtgtgac gccgcgcggc

3361 tgtgggccct tacatggaga gttgggtgct tcaccacacg gttggcgccg ctgaagggtg3361 tgtgggccct tacatggaga gttgggtgct tcaccacacg gttggcgccg ctgaagggtg

3421 tgctatgttt tggtaaagcc ggggccctga agaccgcaac cgtagaaccg tactgaaagg3421 tgctatgttt tggtaaagcc ggggccctga agaccgcaac cgtagaaccg tactgaaagg

3481 gtgtcagccc ggggtaactg gatgccctgg gacatagcta ttaatgttga agtgaagccg3481 gtgtcagccc ggggtaactg gatgccctgg gacatagcta ttaatgttga agtgaagccg

3541 tcaagccgag tgccgtgcgc cgctgtatca ccaaggcccg tecta3541 tcaagccgag tgccgtgcgc cgctgtatca ccaaggcccg tecta

ChR2 (WT) дикого типа по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью светорегулируемого ионного канала хламиопсина 4 (СОР4) (GenBank № XP 001701725 и SEQ ID NO: 2).The wild type ChR2 (WT) of the invention may be encoded by the following amino acid sequence of the light-gated ion channel chlamyopsin 4 (COP4) (GenBank No. XP 001701725 and SEQ ID NO: 2).

- 7 043449 mdyggalsav grellfvtnp vvvngsvlvp edqcycagwi esrgtngaqt asnvlqwlaa gfsilllmfy ayqtwkstcg weeiyvcaie mvkvilefff efknpsmlyl atghrvqwlr- 7 043449 mdyggalsav grellfvtnp vvvngsvlvp edqcycagwi esrgtngaqt asnvlqwlaa gfsilllmfy ayqtwkstcg weeiyvcaie mvkvilefff efknpsmlyl atghrvqwlr

121 yaewlltcpv ilihlsnltg Isndysrrtm gllvsdigti vwgatsamat gyvkviffcl121 yaewlltcpv ilihlsnltg Isndysrrtm gllvsdigti vwgatsamat gyvkviffcl

181 glcygantff haakayiegy htvpkgrcrq vvtgmawlff vswgmfpilf ilgpegfgvl181 glcygantff haakayiegy htvpkgrcrq vvtgmawlff vswgmfpilf ilgpegfgvl

241 svygstvght iidlmskncw gllghylrvl ihehilihgd irkttklnig gteievetlv241 svygstvght iidlmskncw gllghylrvl ihehilihgd irkttklnig gteievetlv

301 edeaeagavn kgtgkyasre sflvmrdkmk ekgidvrasl dnskeveqeq аагаалшшп301 edeaeagavn kgtgkyasre sflvmrdkmk ekgidvrasl dnskeveqeq aagaalshshp

361 gngmgmgmgm ngmngmggmn gmaggakpgl eltpqlqpgr vilavpdism vdffreqfaq361 gngmgmgmgm ngmngmggmn gmaggakpgl eltpqlqpgr vilavpdism vdffreqfaq

421 Isvtyelvpa Igadntlalv tqaqnlggvd fvlihpeflr drsstsilsr Irgagqrvaa421 Isvtyelvpa Igadntlalv tqaqnlggvd fvlihpeflr drsstsilsr Irgagqrvaa

481 fgwaqlgpmr dliesanldg wlegpsfgqg ilpahivalv akmqqmrkmq qmqqigmmtg481 fgwaqlgpmr dliesanldg wlegpsfgqg ilpahivalv akmqqmrkmq qmqqigmmtg

541 gmngmgggmg ggmngmgggn gmnnmgngmg ggmgngmggn gmngmgggng mnnmggngma541 gmngmgggmg ggmngmgggn gmnnmgngmg ggmgngmggn gmngmgggng mnnmggngma

601 gngmgggmgg ngmggsmngm ssgvvanvtp saaggmggrm nggmaapqsp gmnggrlgtn601 gngmgggmgg ngmggsmngm ssgvvanvtp saaggmggrm nggmaapqsp gmnggrlgtn

661 plfnaapspl ssqlgaeagm gsmggmggms gmggmggmgg mggagaattq aaggnaeaem661 plfnaapspl ssqlgaeagm gsmggmggms gmggmggmgg mggagaattq aaggnaeaem

721 Iqnlmneinr Ikrelge721 Iqnlmneinr Ikrelge

Chop2 (WT) дикого типа по изобретению могут кодироваться следующей последовательностью гена белка, связывающего ретиналь, Chlamydomonas reinhardtii (cop4) (GenBank № AF461397 и SEQ ID NO: 3).The wild type Chop2 (WT) of the invention may be encoded by the following sequence of the Chlamydomonas reinhardtii retinal binding protein gene (cop4) (GenBank No. AF461397 and SEQ ID NO: 3).

gcatctgtcg ccaagcaagc attaaacatg gattatggag gcgccctgag tgccgttggg cgcgagctgc tatttgtaac gaacccagta gtcgtcaatg gctctgtact tgtgcctgaggcatctgtcg ccaagcaagc attaaacatg gattatggag gcgccctgag tgccgttggg cgcgagctgc tatttgtaac gaacccagta gtcgtcaatg gctctgtact tgtgcctgag

121 gaccagtgtt actgcgcggg ctggattgag tcgcgtggca caaacggtgc ccaaacggcg121 gaccagtgtt actgcgcggg ctggattgag tcgcgtggca caaacggtgc ccaaacggcg

181 tcgaacgtgc tgcaatggct tgctgctggc ttctccatcc tactgcttat gttttacgcc181 tcgaacgtgc tgcaatggct tgctgctggc ttctccatcc tactgcttat gttttacgcc

241 taccaaacat ggaagtcaac ctgcggctgg gaggagatct atgtgtgcgc tatcgagatg241 taccaaacat ggaagtcaac ctgcggctgg gaggagatct atgtgtgcgc tatcgagatg

301 gtcaaggtga ttctcgagtt cttcttcgag tttaagaacc cgtccatgct gtatctagcc301 gtcaaggtga ttctcgagtt cttcttcgag tttaagaacc cgtccatgct gtatctagcc

361 acaggccacc gcgtccagtg gttgcgttac gccgagtggc ttctcacctg cccggtcatt361 acaggccacc gcgtccagtg gttgcgttac gccgagtggc ttctcacctg cccggtcatt

421 ctcattcacc tgtcaaacct gacgggcttg tccaacgact acagcaggcg caccatgggt421 ctcattcacc tgtcaaacct gacgggcttg tccaacgact acagcaggcg caccatgggt

481 ctgcttgtgt ctgatattgg cacaattgtg tggggcgcca cttccgccat ggccaccgga481 ctgcttgtgt ctgatattgg cacaattgtg tggggcgcca cttccgccat ggccaccgga

541 tacgtcaagg tcatcttctt ctgcctgggt ctgtgttatg gtgctaacac gttctttcac541 tacgtcaagg tcatcttctt ctgcctgggt ctgtgttatg gtgctaacac gttctttcac

601 gctgccaagg cctacatcga gggttaccac accgtgccga agggccggtg tcgccaggtg601 gctgccaagg cctacatcga gggttaccac accgtgccga agggccggtg tcgccaggtg

661 gtgactggca tggcttggct cttcttcgta tcatggggta tgttccccat cctgttcatc661 gtgactggca tggcttggct cttcttcgta tcatggggta tgttccccat cctgttcatc

721 ctcggccccg agggcttcgg cgtcctgagc gtgtacggct ccaccgtcgg ccacaccatc721 ctcggccccg agggcttcgg cgtcctgagc gtgtacggct ccaccgtcgg ccacaccatc

781 attgacctga tgtcgaagaa ctgctggggt ctgctcggcc actacctgcg cgtgctgatc781 attgacctga tgtcgaagaa ctgctggggt ctgctcggcc actacctgcg cgtgctgatc

841 cacgagcata tcctcatcca cggcgacatt cgcaagacca ccaaattgaa cattggtggc841 cacgagcata tcctcatcca cggcgacatt cgcaagacca ccaaattgaa cattggtggc

901 actgagattg aggtcgagac gctggtggag gacgaggccg aggctggcgc ggtcaacaag901 actgagattg aggtcgagac gctggtggag gacgaggccg aggctggcgc ggtcaacaag

961 ggcaccggca agtacgcctc ccgcgagtcc ttcctggtca tgcgcgacaa gatgaaggag961 ggcaccggca agtacgcctc ccgcgagtcc ttcctggtca tgcgcgacaa gatgaaggag

1021 aagggcattg acgtgcgcgc ctctctggac aacagcaagg aggtggagca ggagcaggcc1021 aagggcattg acgtgcgcgc ctctctggac aacagcaagg aggtggagca ggagcaggcc

1081 gccagggctg ccatgatgat gatgaacggc aatggcatgg gtatgggaat gggaatgaac1081 gccagggctg ccatgatgat gatgaacggc aatggcatgg gtatgggaat gggaatgaac

1141 ggcatgaacg gaatgggcgg tatgaacggg atggctggcg gcgccaagcc cggcctggag1141 ggcatgaacg gaatgggcgg tatgaacggg atggctggcg gcgccaagcc cggcctggag

1201 ctcactccgc agctacagcc cggccgcgtc atcctggcgg tgccggacat cagcatggtt1201 ctcactccgc agctacagcc cggccgcgtc atcctggcgg tgccggacat cagcatggtt

1261 gacttcttcc gcgagcagtt tgctcagcta tcggtgacgt acgagctggt gccggccctg1261 gacttcttcc gcgagcagtt tgctcagcta tcggtgacgt acgagctggt gccggccctg

1321 ggcgctgaca acacactggc gctggttacg caggcgcaga acctgggcgg cgtggacttt1321 ggcgctgaca acacactggc gctggttacg caggcgcaga acctgggcgg cgtggacttt

1381 gtgttgattc accccgagtt cctgcgcgac cgctctagca ccagcatcct gagccgcctg1381 gtgttgattc accccgagtt cctgcgcgac cgctctagca ccagcatcct gagccgcctg

1441 cgcggcgcgg gccagcgtgt ggctgcgttc ggctgggcgc agctggggcc catgcgtgac1441 cgcggcgcgg gccagcgtgt ggctgcgttc ggctgggcgc agctggggcc catgcgtgac

1501 ctgatcgagt ccgcaaacct ggacggctgg ctggagggcc cctcgttcgg acagggcatc1501 ctgatcgagt ccgcaaacct ggacggctgg ctggagggcc cctcgttcgg acagggcatc

1561 ctgccggccc acatcgttgc cctggtggcc aagatgcagc agatgcgcaa gatgcagcag1561 ctgccggccc acatcgttgc cctggtggcc aagatgcagc agatgcgcaa gatgcagcag

1621 atgcagcaga ttggcatgat gaccggcggc atgaacggca tgggcggcgg tatgggcggc1621 atgcagcaga ttggcatgat gaccggcggc atgaacggca tgggcggcgg tatgggcggc

1681 ggcatgaacg gcatgggcgg cggcaacggc atgaacaaca tgggcaacgg catgggcggc1681 ggcatgaacg gcatgggcgg cggcaacggc atgaacaaca tgggcaacgg catgggcggc

1741 ggcatgggca acggcatggg cggcaatggc atgaacggaa tgggtggcgg caacggcatg1741 ggcatgggca acggcatggg cggcaatggc atgaacggaa tgggtggcgg caacggcatg

1801 aacaacatgg gcggcaacgg aatggccggc aacggaatgg gcggcggcat gggcggcaac1801 aacaacatgg gcggcaacgg aatggccggc aacggaatgg gcggcggcat gggcggcaac

1861 ggtatgggtg gctccatgaa cggcatgagc tccggcgtgg tggccaacgt gacgccctcc1861 ggtatgggtg gctccatgaa cggcatgagc tccggcgtgg tggccaacgt gacgccctcc

1921 gccgccggcg gcatgggcgg catgatgaac ggcggcatgg ctgcgcccca gtcgcccggc1921 gccgccggcg gcatgggcgg catgatgaac ggcggcatgg ctgcgcccca gtcgcccggc

1981 atgaacggcg gccgcctggg taccaacccg ctcttcaacg ccgcgccctc accgctcagc1981 atgaacggcg gccgcctggg taccaacccg ctcttcaacg ccgcgccctc accgctcagc

2041 tcgcagctcg gtgccgaggc aggcatgggc agcatgggag gcatgggcgg aatgagcgga2041 tcgcagctcg gtgccgaggc aggcatgggc agcatgggag gcatgggcgg aatgagcgga

2101 atgggaggca tgggtggaat ggggggcatg ggcggcgccg gcgccgccac gacgcaggct2101 atgggaggca tgggtggaat ggggggcatg ggcggcgccg gcgccgccac gacgcaggct

2161 gcgggcggca acgcggaggc ggagatgctg cagaatctca tgaacgagat caatcgcctg2161 gcgggcggca acgcggaggc ggagatgctg cagaatctca tgaacgagat caatcgcctg

2221 aagcgcgagc ttggcgagta a2221 aagcgcgagc ttggcgagta a

Chop2 дикого типа по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью белка, связывающего ретиналь, Chlamydomonas reinhardtii (cop4) (GenBank № AAM15777 и SEQ ID NO: 4).The wild-type Chop2 of the invention may be encoded by the following amino acid sequence of Chlamydomonas reinhardtii retinal binding protein (cop4) (GenBank No. AAM15777 and SEQ ID NO: 4).

mdyggalsav grellfvtnp vvvngsvlvp edqcycagwi esrgtngaqt asnvlqwlaa gfsilllmfy ayqtwkstcg weeiyvcaie mvkvilefff efknpsmlyl atghrvqwlrmdyggalsav grellfvtnp vvvngsvlvp edqcycagwi esrgtngaqt asnvlqwlaa gfsilllmfy ayqtwkstcg weeiyvcaie mvkvilefff efknpsmlyl atghrvqwlr

121 yaewlltcpv ilihlsnltg Isndysrrtm gllvsdigti vwgatsamat gyvkviffcl121 yaewlltcpv ilihlsnltg Isndysrrtm gllvsdigti vwgatsamat gyvkviffcl

181 glcygantff haakayiegy htvpkgrcrq vvtgmawlff vswgmfpilf ilgpegfgvl181 glcygantff haakayiegy htvpkgrcrq vvtgmawlff vswgmfpilf ilgpegfgvl

241 svygstvght iidlmskncw gllghylrvl ihehilihgd irkttklnig gteievetlv241 svygstvght iidlmskncw gllghylrvl ihehilihgd irkttklnig gteievetlv

301 edeaeagavn kgtgkyasre sflvmrdkmk ekgidvrasl dnskeveqeq aaraammmmn301 edeaeagavn kgtgkyasre sflvmrdkmk ekgidvrasl dnskeveqeq aaraammmmn

361 gngmgmgmgm ngmngmggmn gmaggakpgl eltpqlqpgr vilavpdism vdffreqfaq361 gngmgmgmgm ngmngmggmn gmaggakpgl eltpqlqpgr vilavpdism vdffreqfaq

421 Isvtyelvpa Igadntlalv tqaqnlggvd fvlihpeflr drsstsilsr Irgagqrvaa421 Isvtyelvpa Igadntlalv tqaqnlggvd fvlihpeflr drsstsilsr Irgagqrvaa

481 fgwaqlgpmr dliesanldg wlegpsfgqg ilpahivalv akmqqmrkmq qmqqigmmtg481 fgwaqlgpmr dliesanldg wlegpsfgqg ilpahivalv akmqqmrkmq qmqqigmmtg

541 gmngmgggmg ggmngmgggn gmnnmgngmg ggmgngmggn gmngmgggng mnnmggngma541 gmngmgggmg ggmngmgggn gmnnmgngmg ggmgngmggn gmngmgggng mnnmggngma

601 gngmgggmgg ngmggsmngm ssgvvanvtp saaggmggmm nggmaapqsp gmnggrlgtn601 gngmgggmgg ngmggsmngm ssgvvanvtp saaggmggmm nggmaapqsp gmnggrlgtn

661 plfnaapspl ssqlgaeagm gsmggmggms gmggmggmgg mggagaattq aaggnaeaem661 plfnaapspl ssqlgaeagm gsmggmggms gmggmggmgg mggagaattq aaggnaeaem

721 Iqnlmneinr Ikrelge721 Iqnlmneinr Ikrelge

Chop2 дикого типа по изобретению может кодироваться следующей мРНК-последовательностьюThe wild type Chop2 of the invention may be encoded by the following mRNA sequence

- 8 043449 сенсорного опсина В Chlamydomonas reinhardtii (CSOB) (GenBank № AF508966 и SEQ ID NO: 5).- 8043449 Chlamydomonas reinhardtii sensor opsin B (CSOB) (GenBank No. AF508966 and SEQ ID NO: 5).

ttgacatctg tcgccaagca agcattaaac atggattatg gaggcgccct gagtgccgtt gggcgcgagc tgctatttgt aacgaaccca gtagtcgtca atggctctgt acttgtgcctttgacatctg tcgccaagca agcattaaac atggattatg gaggcgccct gagtgccgtt gggcgcgagc tgctatttgt aacgaaccca gtagtcgtca atggctctgt acttgtgcct

121 gaggaccagt gttactgcgc gggctggatt gagtcgcgtg gcacaaacgg tgcccaaacg121 gaggaccagt gttactgcgc gggctggatt gagtcgcgtg gcacaaacgg tgcccaaacg

181 gcgtcgaacg tgctgcaatg gcttgctgct ggcttctcca tcctactgct tatgttttac181 gcgtcgaacg tgctgcaatg gcttgctgct ggcttctcca tcctactgct tatgttttac

241 gcctaccaaa catggaagtc aacctgcggc tgggaggaga tctatgtgtg cgctatcgag241 gcctaccaaa catggaagtc aacctgcggc tgggaggaga tctatgtgtg cgctatcgag

301 atggtcaagg tgattctcga gttcttcttc gagtttaaga acccgtccat gctgtatcta301 atggtcaagg tgattctcga gttcttcttc gagtttaaga acccgtccat gctgtatcta

361 gccacaggcc accgcgtcca gtggttgcgt tacgccgagt ggcttctcac ctgcccggtc361 gccacaggcc accgcgtcca gtggttgcgt tacgccgagt ggcttctcac ctgcccggtc

421 attctcattc acctgtcaaa cctgacgggc ttgtccaacg actacagcag gcgcaccatg421 attctcattc acctgtcaaa cctgacgggc ttgtccaacg actacagcag gcgcaccatg

481 ggtctgcttg tgtctgatat tggcacaatt gtgtggggcg ccacttccgc catggccacc481 ggtctgcttg tgtctgatat tggcacaatt gtgtggggcg ccacttccgc catggccacc

541 ggatacgtca aggtcatctt cttctgcctg ggtctgtgtt atggtgctaa cacgttcttt541 ggatacgtca aggtcatctt cttctgcctg ggtctgtgtt atggtgctaa cacgttcttt

601 cacgctgcca aggcctacat cgagggttac cacaccgtgc cgaagggccg gtgtcgccag601 cacgctgcca aggcctacat cgaggttac cacaccgtgc cgaagggccg gtgtcgccag

661 gtggtgactg gcatggcttg gctcttcttc gtatcatggg gtatgttccc catcctgttc661 gtggtgactg gcatggcttg gctcttcttc gtatcatggg gtatgttccc catcctgttc

721 atcctcggcc ccgagggctt cggcgtcctg agcgtgtacg gctccaccgt cggccacacc721 atcctcggcc ccgagggctt cggcgtcctg agcgtgtacg gctccaccgt cggccacacc

781 atcattgacc tgatgtcgaa gaactgctgg ggtctgctcg gccactacct gcgcgtgctg781 atcattgacc tgatgtcgaa gaactgctgg ggtctgctcg gccactacct gcgcgtgctg

841 atccacgagc atatcctcat ccacggcgac attcgcaaga ccaccaaatt gaacattggt841 atccacgagc atatcctcat ccacggcgac attcgcaaga ccaccaaatt gaacattggt

901 ggcactgaga ttgaggtcga gacgctggtg gaggacgagg ccgaggctgg cgcggtcaac901 ggcactgaga ttgaggtcga gacgctggtg gaggacgagg ccgaggctgg cgcggtcaac

961 aagggcaccg gcaagtacgc ctcccgcgag tccttcctgg tcatgcgcga caagatgaag961 aagggcaccg gcaagtacgc ctcccgcgag tccttcctgg tcatgcgcga caagatgaag

1021 gagaagggca ttgacgtgcg cgcctctctg gacaacagca aggaggtgga gcaggagcag1021 gagaagggca ttgacgtgcg cgcctctctg gacaacagca aggaggtgga gcaggagcag

1081 gccgccaggg ctgccatgat gatgatgaac ggcaatggca tgggtatggg aatgggaatg1081 gccgccaggg ctgccatgat gatgatgaac ggcaatggca tgggtatggg aatgggaatg

1141 aacggcatga acggaatggg cggtatgaac gggatggctg gcggcgccaa gcccggcctg1141 aacggcatga acggaatggg cggtatgaac gggatggctg gcggcgccaa gcccggcctg

1201 gagctcactc cgcagctaca gcccggccgc gtcatcctgg cggtgccgga catcagcatg1201 gagctcactc cgcagctaca gcccggccgc gtcatcctgg cggtgccgga catcagcatg

1261 gttgacttct tccgcgagca gtttgctcag ctatcggtga cgtacgagct ggtgccggcc1261 gttgacttct tccgcgagca gtttgctcag ctatcggtga cgtacgagct ggtgccggcc

1321 ctgggcgctg acaacacact ggcgctggtt acgcaggcgc agaacctggg cggcgtggac1321 ctgggcgctg acaacacact ggcgctggtt acgcaggcgc agaacctggg cggcgtggac

1381 tttgtgttga ttcaccccga gttcctgcgc gaccgctcta gcaccagcat cctgagccgc1381 tttgtgttga ttcaccccga gttcctgcgc gaccgctcta gcaccagcat cctgagccgc

1441 ctgcgcggcg cgggccagcg tgtggctgcg ttcggctggg cgcagctggg gcccatgcgt1441 ctgcgcggcg cgggccagcg tgtggctgcg ttcggctggg cgcagctggg gcccatgcgt

1501 gacctgatcg agtccgcaaa cctggacggc tggctggagg gcccctcgtt cggacagggc1501 gacctgatcg agtccgcaaa cctggacggc tggctggagg gcccctcgtt cggacagggc

1561 atcctgccgg cccacatcgt tgccctggtg gccaagatgc agcagatgcg caagatgcag1561 atcctgccgg cccacatcgt tgccctggtg gccaagatgc agcagatgcg caagatgcag

1621 cagatgcagc agattggcat gatgaccggc ggcatgaacg gcatgggcgg cggtatgggc1621 cagatgcagc agattggcat gatgaccggc ggcatgaacg gcatgggcgg cggtatgggc

1681 ggcggcatga acggcatggg cggcggcaac ggcatgaaca acatgggcaa cggcatgggc1681 ggcggcatga acggcatggg cggcggcaac ggcatgaaca acatgggcaa cggcatgggc

1741 ggcggcatgg gcaacggcat gggcggcaat ggcatgaacg gaatgggtgg cggcaacggc1741 ggcggcatgg gcaacggcat gggcggcaat ggcatgaacg gaatgggtgg cggcaacggc

1801 atgaacaaca tgggcggcaa cggaatggcc ggcaacggaa tgggcggcgg catgggcggc1801 atgaacaaca tgggcggcaa cggaatggcc ggcaacggaa tgggcggcgg catgggcggc

1861 aacggtatgg gtggctccat gaacggcatg agctccggcg tggtggccaa cgtgacgccc1861 aacggtatgg gtggctccat gaacggcatg agctccggcg tggtggccaa cgtgacgccc

1921 tccgccgccg gcggcatggg cggcatgatg aacggcggca tggctgcgcc ccagtcgccc1921 tccgccgccg gcggcatggg cggcatgatg aacggcggca tggctgcgcc ccagtcgccc

1981 ggcatgaacg gcggccgcct gggtaccaac ccgctcttca acgccgcgcc ctcaccgctc1981 ggcatgaacg gcggccgcct gggtaccaac ccgctcttca acgccgcgcc ctcaccgctc

2041 agctcgcagc tcggtgccga ggcaggcatg ggcagcatgg gaggcatggg cggaatgagc2041 agctcgcagc tcggtgccga ggcaggcatg ggcagcatgg gaggcatggg cggaatgagc

2101 ggaatgggag gcatgggtgg aatggggggc atgggcggcg ccggcgccgc cacgacgcag2101 ggaatgggag gcatgggtgg aatggggggc atgggcggcg ccggcgccgc cacgacgcag

2161 gctgcgggcg gcaacgcgga ggcggagatg ctgcagaatc tcatgaacga gatcaatcgc2161 gctgcgggcg gcaacgcgga ggcggagatg ctgcagaatc tcatgaacga gatcaatcgc

2221 ctgaagcgcg agcttggcga gtaaaaggct ggaggccggt actgcgatac ctgcgagctc2221 ctgaagcgcg agcttggcga gtaaaaggct ggaggccggt actgcgatac ctgcgagctc

2281 gcgcgcctga ctcgtcgtac acacggctca ggagcacgcg cgcgtggact tctcaacctg2281 gcgcgcctga ctcgtcgtac acacggctca ggagcacgcg cgcgtggact tctcaacctg

2341 tgtgcaacgt atctagagcg gcctgtgcgc gaccgtccgt gagcattccg gtgcgatctt2341 tgtgcaacgt atctagagcg gcctgtgcgc gaccgtccgt gagcattccg gtgcgatctt

2401 cccgccttcg caccgcaagt tcccttcctg gccctgctgc gcctgacgca tcgtccgaac2401 cccgccttcg caccgcaagt tcccttcctg gccctgctgc gcctgacgca tcgtccgaac

2461 ggaagggcgg cttgatcagt aaagcattga agactgaagt cgtgcgaccg tagtgctatg2461 ggaagggcgg cttgatcagt aaagcattga agactgaagt cgtgcgaccg tagtgctatg

2521 gctctgcacg taagtgggcg ctgccctgct tactacgcat tgcccaagac tgcttccttt2521 gctctgcacg taagtgggcg ctgccctgct tactacgcat tgcccaagac tgcttccttt

2581 tggtggccga ggccctggtc ccacatcatt catttgcata acgtactgtt tagttacata2581 tggtggccga ggccctggtc ccacatcatt catttgcata acgtactgtt tagttacata

2641 cgctttgctt aacctcgaca attgcaacat gggctgagag tccgtacggc ggctatggac2641 cgctttgctt aacctcgaca attgcaacat gggctgagag tccgtacggc ggctatggac

2701 gaaggtgtta tcggatgtga ttaggaatct cggttgaaag gcttcgagaa agtgagcttc2701 gaaggtgtta tcggatgtga ttaggaatct cggttgaaag gcttcgagaa agtgagcttc

2761 ttctgtggct tctgttgggg tcatcaagaa gaacgacggt aaggcaaacg aggtaaaagt2761 ttctgtggct tctgttgggg tcatcaagaa gaacgacggt aaggcaaacg aggtaaaagt

2821 ggcacgtctt tgtgcacaac gggcccgtgg agagtggggg agtgcatgtg tgcggtccta2821 ggcacgtctt tgtgcacaac gggcccgtgg agagtggggg agtgcatgtg tgcggtccta

2881 acacgcgagt gcaaagcggg cttttctgga gctgggttac ggtctggctc ggcaactgct2881 acacgcgagt gcaaagcggg cttttctgga gctgggttac ggtctggctc ggcaactgct

2941 ctgtgtttta accacagctt cggaagtctg ggtatgtttt gttggcagaa acatttgggt2941 ctgtgtttta accacagctt cggaagtctg ggtatgtttt gttggcagaa acatttgggt

3001 aacttgaggg tgattcgtct ggagtcggac aacatggctg ccgtccgtgt gcagggacgg3001 aacttgagg tgattcgtct ggagtcggac aacatggctg ccgtccgtgt gcagggacgg

3061 taatcaatga agctgaagct gtgatgctca ccacacgttg catacccctg cttacaaaaa3061 taatcaatga agctgaagct gtgatgctca ccacacgttg catacccctg cttacaaaaa

3121 cactttgatg tcgtggccaa actatgcgtg agcaaagagt taaagaggca tgagtgcatg3121 cactttgatg tcgtggccaa actatgcgtg agcaaagagt taaagaggca tgagtgcatg

3181 gttgcggacg tgcgcaacaa ttgcatcaag tatttgacgc cttcaagcca acaagtgcgc3181 gttgcggacg tgcgcaacaa ttgcatcaag tatttgacgc cttcaagcca acaagtgcgc

3241 gcgcggcaac ttgattaaca cgccggacgc agtggtgggg gcgtgtacag tgtttatgag3241 gcgcggcaac ttgattaaca cgccggacgc agtggtgggg gcgtgtacag tgtttatgag

3301 ctgccattct gcgatccgta gtgttaggtt gcgtgtgacg ccgcgcggct gtgggccctt3301 ctgccattct gcgatccgta gtgttaggtt gcgtgtgacg ccgcgcggct gtgggccctt

3361 acatggagag ttgggtgctt caccacacgg ttggcgccgc tgaagggtgt gctatgtttt3361 acatggagag ttgggtgctt caccacacgg ttggcgccgc tgaagggtgt gctatgtttt

3421 ggtaaagccg gggccctgaa gaccgcaacc gtagaaccgt actgaaaggg tgtcagcccg3421 ggtaaagccg gggccctgaa gaccgcaacc gtagaaccgt actgaaaggg tgtcagcccg

3481 gggtaactgg atgccctggg acatagctat taatgttgaa gtgaagccgt caagccgagt3481 gggtaactgg atgccctggg acatagctat taatgttgaa gtgaagccgt caagccgagt

3541 gccgtgcgcc gctgtatcac caaggcccgt ccaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaaaaaa3541 gccgtgcgcc gctgtatcac caaggcccgt ccaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaaaaaa

Chop2 дикого типа по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью сенсорного опсина В Chlamydomonas reinhardtii (CSOB) (GenBank. № AAM44040 и SEQ ID NO: 6).The wild-type Chop2 of the invention may be encoded by the following amino acid sequence of Chlamydomonas reinhardtii sensor opsin B (CSOB) (GenBank. No. AAM44040 and SEQ ID NO: 6).

mdyggalsav grellfvtnp vvvngsvlvp edqcycagwi esrgtngaqt asnvlqwlaa gfsilllmfy ayqtwkstcg weeiyvcaie mvkvilefff efknpsmlyl atghrvqwlrmdyggalsav grellfvtnp vvvngsvlvp edqcycagwi esrgtngaqt asnvlqwlaa gfsilllmfy ayqtwkstcg weeiyvcaie mvkvilefff efknpsmlyl atghrvqwlr

121 yaewlltcpv ilihlsnltg Isndysrrtm gllvsdigti vwgatsamat gyvkviffcl121 yaewlltcpv ilihlsnltg Isndysrrtm gllvsdigti vwgatsamat gyvkviffcl

181 glcygantff haakayiegy htvpkgrcrq vvtgmawlff vswgmfpilf ilgpegfgvl181 glcygantff haakayiegy htvpkgrcrq vvtgmawlff vswgmfpilf ilgpegfgvl

- 9 043449- 9 043449

241 svygstvght iidlmskncw gllghylrvl ihehilihgd irkttklnig gteievetlv241 svygstvght iidlmskncw gllghylrvl ihehilihgd irkttklnig gteievetlv

301 edeaeagavn kgtgkyasre sflvmrdkmk ekgidvrasl dnskeveqeq aaraammmmn301 edeaeagavn kgtgkyasre sflvmrdkmk ekgidvrasl dnskeveqeq aaraammmmn

361 gngmgmgmgm ngmngmggmn gmaggakpgl eltpqlqpgr vilavpdism vdffreqfaq361 gngmgmgmgm ngmngmggmn gmaggakpgl eltpqlqpgr vilavpdism vdffreqfaq

421 Isvtyelvpa Igadntlalv tqaqnlggvd fvlihpeflr drsstsilsr Irgagqrvaa421 Isvtyelvpa Igadntlalv tqaqnlggvd fvlihpeflr drsstsilsr Irgagqrvaa

481 fgwaqlgpmr dliesanldg wlegpsfgqg ilpahivalv akmqqmrkmq qmqqigmmtg481 fgwaqlgpmr dliesanldg wlegpsfgqg ilpahivalv akmqqmrkmq qmqqigmmtg

541 gmngmgggmg ggmngmgggn gmnnmgngmg ggmgngmggn gmngmgggng mnnmggngma541 gmngmgggmg ggmngmgggn gmnnmgngmg ggmgngmggn gmngmgggng mnnmggngma

601 gngmgggmgg ngmggsmngm ssgvvanvtp saaggmggmm nggmaapqsp gmnggrlgtn601 gngmgggmgg ngmggsmngm ssgvvanvtp saaggmggmm nggmaapqsp gmnggrlgtn

661 plfnaapspl ssqlgaeagm gsmggmggms gmggmggmgg mggagaattq aaggnaeaem661 plfnaapspl ssqlgaeagm gsmggmggms gmggmggmgg mggagaattq aaggnaeaem

721 Iqnlmneinr Ikrelge721 Iqnlmneinr Ikrelge

Chop2 дикого типа по изобретению может кодироваться следующей мРНК-последовательностью опсина-2 простейшего типа Chlamydomonas reinhardtii acop2 (GenBank № AB058891 и SEQ ID NO: 7).The wild-type Chop2 of the invention may be encoded by the following mRNA sequence of the protozoan opsin-2 Chlamydomonas reinhardtii acop2 (GenBank No. AB058891 and SEQ ID NO: 7).

catctgtcgc caagcaagca ttaaacatgg attatggagg cgccctgagt gccgttgggc gcgagctgct atttgtaacg aacccagtag tcgtcaatgg ctctgtactt gtgcctgaggcatctgtcgc caagcaagca ttaaacatgg attatggagg cgccctgagt gccgttgggc gcgagctgct atttgtaacg aacccagtag tcgtcaatgg ctctgtactt gtgcctgagg

121 accagtgtta ctgcgcgggc tggattgagt cgcgtggcac aaacggtgcc caaacggcgt121 accagtgtta ctgcgcgggc tggattgagt cgcgtggcac aaacggtgcc caaacggcgt

181 cgaacgtgct gcaatggctt gctgctggct tctccatcct actgcttatg ttttacgcct181 cgaacgtgct gcaatggctt gctgctggct tctccatcct actgcttatg ttttacgcct

241 accaaacatg gaagtcaacc tgcggctggg aggagatcta tgtgtgcgct atcgagatgg241 accaaacatg gaagtcaacc tgcggctggg aggagatcta tgtgtgcgct atcgagatgg

301 tcaaggtgat tctcgagttc ttcttcgagt ttaagaaccc gtccatgctg tatctagcca301 tcaaggtgat tctcgagttc ttcttcgagt ttaagaaccc gtccatgctg tatctagcca

361 caggccaccg cgtccagtgg ttgcgttacg ccgagtggct tctcacctgc ccggtcattc361 caggccaccg cgtccagtgg ttgcgttacg ccgagtggct tctcacctgc ccggtcattc

421 tcattcacct gtcaaacctg acgggcttgt ccaacgacta cagcaggcgc accatgggtc421 tcattcacct gtcaaacctg acgggcttgt ccaacgacta cagcaggcgc accatgggtc

481 tgcttgtgtc tgatattggc acaattgtgt ggggcgccac ttccgccatg gccaccggat481 tgcttgtgtc tgatattggc acaattgtgt ggggcgccac ttccgccatg gccaccggat

541 acgtcaaggt catcttcttc tgcctgggtc tgtgttatgg tgctaacacg ttctttcacg541 acgtcaaggt catcttcttc tgcctgggtc tgtgttatgg tgctaacacg ttctttcacg

601 ctgccaaggc ctacatcgag ggttaccaca ccgtgccgaa gggccggtgt cgccaggtgg601 ctgccaaggc ctacatcgag ggttaccaca ccgtgccgaa gggccggtgt cgccaggtgg

661 tgactggcat ggcttggctc ttcttcgtat catggggtat gttccccatc ctgttcatcc661 tgactggcat ggcttggctc ttcttcgtat catggggtat gttccccatc ctgttcatcc

721 tcggccccga gggcttcggc gtcctgagcg tgtacggctc caccgtcggc cacaccatca721 tcggccccga gggcttcggc gtcctgagcg tgtacggctc caccgtcggc cacaccatca

781 ttgacctgat gtcgaagaac tgctggggtc tgctcggcca ctacctgcgc gtgctgatcc781 ttgacctgat gtcgaagaac tgctggggtc tgctcggcca ctacctgcgc gtgctgatcc

841 acgagcatat cctcatccac ggcgacattc gcaagaccac caaattgaac attggtggca841 acgagcatat cctcatccac ggcgacattc gcaagaccac caaattgaac attggtggca

901 ctgagattga ggtcgagacg ctggtggagg acgaggccga ggctggcgcg gtcaacaagg901 ctgagattga ggtcgagacg ctggtggagg acgaggccga ggctggcgcg gtcaacaagg

961 gcaccggcaa gtacgcctcc cgcgagtcct tcctggtcat gcgcgacaag atgaaggaga961 gcaccggcaa gtacgcctcc cgcgagtcct tcctggtcat gcgcgacaag atgaaggaga

1021 agggcattga cgtgcgcgcc tctctggaca acagcaagga ggtggagcag gagcaggccg1021 agggcattga cgtgcgcgcc tctctggaca acagcaagga ggtggagcag gagcaggccg

1081 ccagggctgc catgatgatg atgaacggca atggcatggg tatgggaatg ggaatgaacg1081 ccagggctgc catgatgatg atgaacggca atggcatggg tatgggaatg ggaatgaacg

1141 gcatgaacgg aatgggcggt atgaacggga tggctggcgg cgccaagccc ggcctggagc1141 gcatgaacgg aatgggcggt atgaacggga tggctggcgg cgccaagccc ggcctggagc

1201 tcactccgca gctacagccc ggccgcgtca tcctggcggt gccggacatc agcatggttg1201 tcactccgca gctacagccc ggccgcgtca tcctggcggt gccggacatc agcatggttg

1261 acttcttccg cgagcagttt gctcagctat cggtgacgta cgagctggtg ccggccctgg1261 acttcttccg cgagcagttt gctcagctat cggtgacgta cgagctggtg ccggccctgg

1321 gcgctgacaa cacactggcg ctggttacgc aggcgcagaa cctgggcggc gtggactttg1321 gcgctgacaa cacactggcg ctggttacgc aggcgcagaa cctgggcggc gtggactttg

1381 tgttgattca ccccgagttc ctgcgcgacc gctctagcac cagcatcctg agccgcctgc1381 tgttgattca ccccgagttc ctgcgcgacc gctctagcac cagcatcctg agccgcctgc

1441 gcggcgcggg ccagcgtgtg gctgcgttcg gctgggcgca gctggggccc atgcgtgacc1441 gcggcgcggg ccagcgtgtg gctgcgttcg gctgggcgca gctggggccc atgcgtgacc

1501 tgatcgagtc cgcaaacctg gacggctggc tggagggccc ctcgttcgga cagggcatcc1501 tgatcgagtc cgcaaacctg gacggctggc tggagggccc ctcgttcgga cagggcatcc

1561 tgccggccca catcgttgcc ctggtggcca agatgcagca gatgcgcaag atgcagcaga1561 tgccggccca catcgttgcc ctggtggcca agatgcagca gatgcgcaag atgcagcaga

1621 tgcagcagat tggcatgatg accggcggca tgaacggcat gggcggcggt atgggcggcg1621 tgcagcagat tggcatgatg accggcggca tgaacggcat gggcggcggt atgggcggcg

1681 gcatgaacgg catgggcggc ggcaacggca tgaacaacat gggcaacggc atgggcggcg1681 gcatgaacgg catgggcggc ggcaacggca tgaacaacat gggcaacggc atgggcggcg

1741 gcatgggcaa cggcatgggc ggcaatggca tgaacggaat gggtggcggc aacggcatga1741 gcatgggcaa cggcatgggc ggcaatggca tgaacggaat gggtggcggc aacggcatga

1801 acaacatggg cggcaacgga atggccggca acggaatggg cggcggcatg ggcggcaacg1801 acaacatggg cggcaacgga atggccggca acggaatggg cggcggcatg ggcggcaacg

1861 gtatgggtgg ctccatgaac ggcatgagct ccggcgtggt ggccaacgtg acgccctccg1861 gtatgggtgg ctccatgaac ggcatgagct ccggcgtggt ggccaacgtg acgccctccg

1921 ccgccggcgg catgggcggc atgatgaacg gcggcatggc tgcgccccag tcgcccggca1921 ccgccggcgg catgggcggc atgatgaacg gcggcatggc tgcgccccag tcgcccggca

1981 tgaacggcgg ccgcctgggt accaacccgc tcttcaacgc cgcgccctca ccgctcagct1981 tgaacggcgg ccgcctgggt accaacccgc tcttcaacgc cgcgccctca ccgctcagct

2041 cgcagctcgg tgccgaggca ggcatgggca gcatgggagg catgggcgga atgagcggaa2041 cgcagctcgg tgccgaggca ggcatgggca gcatgggagg catgggcgga atgagcggaa

2101 tgggaggcat gggtggaatg gggggcatgg gcggcgccgg cgccgccacg acgcaggctg2101 tgggaggcat gggtggaatg gggggcatgg gcggcgccgg cgccgccacg acgcaggctg

2161 cgggcggcaa cgcggaggcg gagatgctgc agaatctcat gaacgagatc aatcgcctga2161 cgggcggcaa cgcggaggcg gagatgctgc agaatctcat gaacgagatc aatcgcctga

2221 agcgcgagct tggcgagtaa aaggctggag gccggtactg cgatacctgc gagctcgcgc2221 agcgcgagct tggcgagtaa aaggctggag gccggtactg cgatacctgc gagctcgcgc

2281 gcctgactcg tcgtacacac ggctcaggag cacgcgcgcg tggacttctc aacctgtgtg2281 gcctgactcg tcgtacacac ggctcaggag cacgcgcgcg tggacttctc aacctgtgtg

2341 caacgtatct agagcggcct gtgcgcgacc gtccgtgagc attccggtgc gatcttcccg2341 caacgtatct agagcggcct gtgcgcgacc gtccgtgagc attccggtgc gatcttcccg

2401 ccttcgcacc gcaagttccc ttcctggccc tgctgcgcct gacgcatc2401 ccttcgcacc gcaagttccc ttcctggccc tgctgcgcct gacgcatc

Chop2 дикого типа по изобретению может кодироваться следующей асор2 мРНК-последовательностью Chlamydomonas reinhardtii, кодирующей аминокислотную последовательность опсина-2 простейшего типа (GenBank № BAB68567 и SEQ ID NO: 8).The wild-type Chop2 of the invention may be encoded by the following Chlamydomonas reinhardtii acop2 mRNA sequence encoding the amino acid sequence of prototype opsin-2 (GenBank No. BAB68567 and SEQ ID NO: 8).

mdyggalsav grellfvtnp vvvngsvlvp edqcycagwi esrgtngaqt asnvlqwlaa gfsilllmfy ayqtwkstcg weeiyvcaie mvkvilefff efknpsmlyl atghrvqwlrmdyggalsav grellfvtnp vvvngsvlvp edqcycagwi esrgtngaqt asnvlqwlaa gfsilllmfy ayqtwkstcg weeiyvcaie mvkvilefff efknpsmlyl atghrvqwlr

121 yaewlltcpv ilihlsnltg Isndysrrtm gllvsdigti vwgatsamat gyvkviffcl121 yaewlltcpv ilihlsnltg Isndysrrtm gllvsdigti vwgatsamat gyvkviffcl

181 glcygantff haakayiegy htvpkgrcrq vvtgmawlff vswgmfpilf ilgpegfgvl181 glcygantff haakayiegy htvpkgrcrq vvtgmawlff vswgmfpilf ilgpegfgvl

241 svygstvght iidlmskncw gllghylrvl ihehilihgd irkttklnig gteievetlv241 svygstvght iidlmskncw gllghylrvl ihehilihgd irkttklnig gteievetlv

301 edeaeagavn kgtgkyasre sflvmrdkmk ekgidvrasl dnskeveqeq aaraammmmn301 edeaeagavn kgtgkyasre sflvmrdkmk ekgidvrasl dnskeveqeq aaraammmmn

361 gngmgmgmgm ngmngmggmn gmaggakpgl eltpqlqpgr vilavpdism vdffreqfaq361 gngmgmgmgm ngmngmggmn gmaggakpgl eltpqlqpgr vilavpdism vdffreqfaq

421 Isvtyelvpa Igadntlalv tqaqnlggvd fvlihpeflr drsstsilsr Irgagqrvaa421 Isvtyelvpa Igadntlalv tqaqnlggvd fvlihpeflr drsstsilsr Irgagqrvaa

481 fgwaqlgpmr dliesanldg wlegpsfgqg ilpahivalv akmqqmrkmq qmqqigmmtg481 fgwaqlgpmr dliesanldg wlegpsfgqg ilpahivalv akmqqmrkmq qmqqigmmtg

541 gmngmgggmg ggmngmgggn gmnnmgngmg ggmgngmggn gmngmgggng mnnmggngma541 gmngmgggmg ggmngmgggn gmnnmgngmg ggmgngmggn gmngmgggng mnnmggngma

601 gngmgggmgg ngmggsmngm ssgvvanvtp saaggmggmm nggmaapqsp gmnggrlgtn601 gngmgggmgg ngmggsmngm ssgvvanvtp saaggmggmm nggmaapqsp gmnggrlgtn

661 plfnaapspl ssqlgaeagm gsmggmggms gmggmggmgg mggagaattq aaggnaeaem661 plfnaapspl ssqlgaeagm gsmggmggms gmggmggmgg mggagaattq aaggnaeaem

721 Iqnlmneinr Ikrelge721 Iqnlmneinr Ikrelge

ChR2-мутанты.ChR2 mutants.

В настоящем изобретении предлагаются Chop2-мутанты, где одна или несколько аминокислот подThe present invention provides Chop2 mutants, wherein one or more amino acids under

- 10 043449 вергнуты мутации. В некоторых воплощениях Chop2 представляет собой полноразмерный полипептид, такой как SEQ ID NO: 2, 4, 6 и 8, содержащие по меньшей мере одну аминокислотную мутацию. В некоторых воплощениях, мутация располагается в аминокислоте 132 и/или аминокислоте 159. В некоторых предпочтительных воплощениях, аминокислота в положении 132 подвергается мутации с лейцина на цистеин или аланин. В некоторых предпочтительных воплощениях, аминокислота в положении 159 подвергается мутации с треонина на аланин, цистеин или серин. Во всех воплощениях, Chop2-мутанты образуют функциональный канал ChR2.- 10 043449 mutations have been turned down. In some embodiments, Chop2 is a full-length polypeptide, such as SEQ ID NO: 2, 4, 6 and 8, containing at least one amino acid mutation. In some embodiments, the mutation is located at amino acid 132 and/or amino acid 159. In some preferred embodiments, the amino acid at position 132 is mutated from leucine to cysteine or alanine. In some preferred embodiments, the amino acid at position 159 is mutated from threonine to alanine, cysteine, or serine. In all embodiments, Chop2 mutants form a functional ChR2 channel.

Настоящее изобретение также охватывает белки Chop2 и нуклеиновые кислоты, которые кодируют биологически активный фрагмент или консервативную аминокислотную замену или другой мутантный вариант Chop2. Частные примеры применяемых фрагментов включают полипептиды, кодирующие аминокислоты 1-315 дикого типа Chop2, т.е. SEQ ID NO: 26, где по меньшей мере одна аминокислота подвергнута мутации или консервативной замене, например, в аминокислотных положениях 132 и/или 159. Более короткие фрагменты Chop2 дикого типа, где по меньшей мере одна аминокислота подвергнута мутации или консервативной замене (т.е. в аминокислотных положениях 132 и/или 159), также могут использоваться в настоящем изобретении. Соответственно, полипептиды Chop2 и нуклеиновые кислоты по настоящему изобретению дополнительно включают в частности биологически активные фрагменты, кодирующие аминокислоты 1-315, 1-310, 1-300, 1-275, 1-250, 1-225, 1-200, 1-175, или 1-160 Chop2 дикого типа, где по меньшей мере одна аминокислота подвергнута мутации или консервативной замене, например в аминокислотных положениях 132 и/или 159. В других воплощениях, полипептиды Chop2 и нуклеиновые кислоты по настоящему изобретению могут составлять по длине примерно или до 315 аминокислот, 310 аминокислот, 300 аминокислот, 275 аминокислот, 250 аминокислот, 225 аминокислот, 200 аминокислот, 175 аминокислот или 160 аминокислот.The present invention also covers Chop2 proteins and nucleic acids that encode a biologically active fragment or conservative amino acid substitution or other mutant variant of Chop2. Particular examples of useful fragments include polypeptides encoding amino acids 1-315 of wild type Chop2, i.e. SEQ ID NO: 26, wherein at least one amino acid is subject to mutation or conservative substitution, for example, at amino acid positions 132 and/or 159. Shorter fragments of wild-type Chop2, wherein at least one amino acid is subject to mutation or conservative substitution (i.e. e. at amino acid positions 132 and/or 159) can also be used in the present invention. Accordingly, the Chop2 polypeptides and nucleic acids of the present invention further include, in particular, biologically active fragments encoding amino acids 1-315, 1-310, 1-300, 1-275, 1-250, 1-225, 1-200, 1- 175, or 1-160 wild-type Chop2, wherein at least one amino acid is subject to mutation or conservative substitution, for example at amino acid positions 132 and/or 159. In other embodiments, the Chop2 polypeptides and nucleic acids of the present invention can be about or up to 315 amino acids, 310 amino acids, 300 amino acids, 275 amino acids, 250 amino acids, 225 amino acids, 200 amino acids, 175 amino acids or 160 amino acids.

Одиночный мутант Chop2 по изобретению может кодироваться следующим синтетическим конструктом генной последовательности hVChR1-mKate-betahChR2 (L132C) (GenBank № JN836746 и SEQ ID NO: 9), содержащим следующие аннотации, GFP последовательность обозначена жирным, последовательность L132C Chop2 подчеркнута.The Chop2 single mutant of the invention can be encoded by the following synthetic gene sequence construct hVChR1-mKate-betahChR2 (L132C) (GenBank No. JN836746 and SEQ ID NO: 9) containing the following annotations, the GFP sequence is indicated in bold, the Chop2 L132C sequence is underlined.

atggattacc ctgtggcccg gtccctgatt gtaagatacc ccaccgatct gggcaatgga accgtgtgca tgcccagagg acaatgctac tgcgaggggt ggctgaggag ccggggcactatggattacc ctgtggcccg gtccctgatt gtaagatacc ccaccgatct gggcaatgga accgtgtgca tgcccagagg acaatgctac tgcgaggggt ggctgaggag ccggggcact

121 agtatcgaaa aaaccatcgc tatcaccctc cagtgggtag tgttcgctct gtccgtagcc121 agtatcgaaa aaaccatcgc tatcaccctc cagtgggtag tgttcgctct gtccgtagcc

181 tgtctcggct ggtatgcata ccaagcctgg agggctacct gtgggtggga ggaagtatac181 tgtctcggct ggtatgcata ccaagcctgg agggctacct gtgggtggga ggaagtatac

241 gtggccctga tcgagatgat gaagtccatc atcgaggctt tccatgagtt cgactcccca241 gtggccctga tcgagatgat gaagtccatc atcgaggctt tccatgagtt cgactcccca

301 gccacactct ggctcagcag tgggaatggc gtagtgtgga tgagatatgg agagtggctg301 gccacactct ggctcagcag tgggaatggc gtagtgtgga tgagatatgg agagtggctg

361 ctgacctgtc ccgtcctgct cattcatctg tccaatctga ccgggctgaa agatgactac361 ctgacctgtc ccgtcctgct cattcatctg tccaatctga ccgggctgaa agatgactac

421 tccaagagaa caatgggact gctggtgagt gacgtggggt gtattgtgtg gggagccacc421 tccaagagaa caatgggact gctggtgagt gacgtggggt gtattgtgtg gggagccacc

481 tccgccatgt gcactggatg gaccaagatc ctctttttcc tgatttccct ctcctatggg481 tccgccatgt gcactggatg gaccaagatc ctctttttcc tgatttccct ctcctatggg

541 atgtatacat acttccacgc cgctaaggtg tatattgagg ccttccacac tgtacctaaa541 atgtatacat acttccacgc cgctaaggtg tatattgagg ccttccacac tgtacctaaa

601 ggcatctgta gggagctcgt gcgggtgatg gcatggacct tctttgtggc ctgggggatg601 ggcatctgta gggagctcgt gcgggtgatg gcatggacct tctttgtggc ctgggggatg

661 ttccccgtgc tgttcctcct cggcactgag ggatttggcc acattagtcc ttacgggtcc661 ttccccgtgc tgttcctcct cggcactgag ggatttggcc acattagtcc ttacgggtcc

721 gcaattggac actccatcct ggatctgatt gccaagaata tgtggggggt gctgggaaat721 gcaattggac actccatcct ggatctgatt gccaagaata tgtggggggt gctgggaaat

781 tatctgcggg taaagatcca cgagcatatc ctgctgtatg gcgatatcag aaagaagcag781 tatctgcggg taaagatcca cgagcatatc ctgctgtatg gcgatatcag aaagaagcag

841 aaaatcacca ttgctggaca ggaaatggag gtggagacac tggtagcaga ggaggaggac841 aaaatcacca ttgctggaca ggaaatggag gtggagacac tggtagcaga ggaggaggac

901 gggaccgcgg tcgccaccat ggtgtctaag ggcgaagagc tgattaagga gaacatgcac901 gggaccgcgg tcgccaccat ggtgtctaag ggcgaagagc tgattaagga gaacatgcac

961 atgaagctgt acatggaggg caccgtgaac aaccaccact tcaagtgcac atccgagggc961 atgaagctgt acatggaggg caccgtgaac aaccaccact tcaagtgcac atccgagggc

1021 gaaggcaagc cctacgaggg cacccagacc atgagaatca aggtggtcga gggcggccct1021 gaaggcaagc cctacgagg cacccagacc atgagaatca aggtggtcga gggcggccct

1081 ctccccttcg ccttcgacat cctggctacc agcttcatgt acggcagcaa aaccttcatc1081 ctccccttcg ccttcgacat cctggctacc agcttcatgt acggcagcaa aaccttcatc

1141 aaccacaccc agggcatccc cgacttcttt aagcagtcct tccctgaggg cttcacatgg1141 aaccacaccc agggcatccc cgacttcttt aagcagtcct tccctgaggg cttcacatgg

1201 gagagagtca ccacatacga agacgggggc gtgctgaccg ctacccagga caccagcctc1201 gagagagtca ccacatacga agacgggggc gtgctgaccg ctacccagga caccagcctc

1261 caggacggct gcctcatcta caacgtcaag atcagagggg tgaacttccc atccaacggc1261 caggacggct gcctcatcta caacgtcaag atcagagggg tgaacttccc atccaacggc

1321 cctgtgatgc agaagaaaac actcggctgg gaggcctcca ccgagatgct gtaccccgct1321 cctgtgatgc agaagaaaac actcggctgg gaggcctcca ccgagatgct gtaccccgct

1381 gacggcggcc tggaaggcag agccgacatg gccctgaagc tcgtgggcgg gggccacctg1381 gacggcggcc tggaaggcag agccgacatg gccctgaagc tcgtgggcgg gggccacctg

1441 atctgcaact tgaagaccac atacagatcc aagaaacccg ctaagaacct caagatgccc1441 atctgcaact tgaagaccac atacagatcc aagaaacccg ctaagaacct caagatgccc

1501 ggcgtctact atgtggacag aagactggaa agaatcaagg aggccgacaa agagacctac1501 ggcgtctact atgtggacag aagactggaa agaatcaagg aggccgacaa agagacctac

1561 gtcgagcagc acgaggtggc tgtggccaga tactgcgacc tccctagcaa actggggcac1561 gtcgagcagc acgaggtggc tgtggccaga tactgcgacc tccctagcaa actggggcac

1621 aaacttaatt gcctgcagga gaagaagtca tgcagccagc gcatggccga attccggcaa1621 aaacttaatt gcctgcagga gaagaagtca tgcagccagc gcatggccga attccggcaa

1681 tactgttgga acccggacac tgggcagatg ctgggccgca ccccagcccg gtgggtgtgg1681 tactgttgga acccggacac tgggcagatg ctgggccgca ccccagcccg gtgggtgtgg

1741 atcagcctgt actatgcagc tttctacgtg gtcatgactg ggctctttgc cttgtgcatc1741 atcagcctgt actatgcagc tttctacgtg gtcatgactg ggctctttgc cttgtgcatc

1801 tatgtgctga tgcagaccat tgatccctac acccccgact accaggacca gttaaagtca1801 tatgtgctga tgcagaccat tgatccctac acccccgact accaggacca gttaaagtca

1861 ccgggggtaa ccttgagacc ggatgtgtat ggggaaagag ggctgcagat ttcctacaac1861 ccgggggtaa ccttgagacc ggatgtgtat ggggaaagag ggctgcagat ttcctacaac

1921 atctctgaaa acagctctag acaggcccag atcaccggac gtccggagac tgagacattg1921 atctctgaaa acagctctag acaggcccag atcaccggac gtccggagac tgagacattg

1981 с с a с cggtgg actacggggg ggccctgagc gctgtgggca gagaactcct gttcgtgaca1981 s s a s cggtgg actacggggg ggccctgagc gctgtgggca gagaactcct gttcgtgaca

2041 aatccagtcg tggtgaacgg ctccgtactc gtacccgagg atcagtgcta ttgcgcagga2041 aatccagtcg tggtgaacgg ctccgtactc gtacccgagg atcagtgcta ttgcgcagga

2101 tggatcgaga gcagaggcac aaacggcgca cagactgcat ccaacgtgct ccagtggttg2101 tggatcgaga gcagaggcac aaacggcgca cagactgcat ccaacgtgct ccagtggttg

2161 gccgcaggct tttccattct cctgctcatg ttttacgcct accagacttg gaagtccaca2161 gccgcaggct tttccattct cctgctcatg ttttacgcct accagacttg gaagtccaca

2221 tgtggctggg aggaaatcta cgtgtgtgca atcgaaatgg tgaaggtgat cctggagttt2221 tgtggctggg aggaaatcta cgtgtgtgca atcgaaatgg tgaaggtgat cctggagttt

2281 ttcttcgaat ttaaaaaccc aagcatgctg tacctggcta ctggccacag agtgcagtgg2281 ttcttcgaat ttaaaaaccc aagcatgctg tacctggcta ctggccacag agtgcagtgg

2341 ctgcggtatg ccgaatggct gctgacttgc ccagtgattt gcatccacct gtccaacctg2341 ctgcggtatg ccgaatggct gctgacttgc ccagtgattt gcatccacct gtccaacctg

2401 actgggctgt ctaacgatta cagtaggaga acaatgggac tgctcgtatc cgacatcggc2401 actgggctgt ctaacgatta cagtaggaga acaatgggac tgctcgtatc cgacatcggc

2461 actatcgtat ggggcgcaac tagtgccatg gccactggat acgtgaaagt gatcttcttc2461 actatcgtat ggggcgcaac tagtgccatg gccactggat acgtgaaagt gatcttcttc

- 11 043449- 11 043449

2521 tgcctgggac tctgctacgg agcaaacaca ttttttcatg ccgcaaaagc atatatcgag2521 tgcctgggac tctgctacgg agcaaacaca ttttttcatg ccgcaaaagc atatatcgag

2581 gggtatcata ccgtcccaaa gggccggtgt agacaagtgg tgactggcat ggcttggctg2581 gggtatcata ccgtcccaaa gggccggtgt agacaagtgg tgactggcat ggcttggctg

2641 ttcttcgtgt cctgggggat gtttcccatc ctctttatcc tgggcccaga aggcttcggg2641 ttcttcgtgt cctgggggat gtttcccatc ctctttatcc tgggcccaga aggcttcggg

2701 gtgctgagtg tgtatggcag taccgtagga cacactatca ttgacctgat gagcaaaaac2701 gtgctgagtg tgtatggcag taccgtagga cacactatca ttgacctgat gagcaaaaac

761 tgctgggggc tgctcggcca ctacctgaga gtactcatcc acgagcatat cctgattcat761 tgctgggggc tgctcggcca ctacctgaga gtactcatcc acgagcatat cctgattcat

2821 ggcgatatcc ggaaaactac caagctcaat atcgggggca ccgagattga agtggagaca2821 ggcgatatcc ggaaaactac caagctcaat atcggggggca ccgagattga agtggagaca

2881 ctcgtggagg acgaggccga ggccggagca gtgaacaaag gcactggcaa gtatgcctcc2881 ctcgtggagg acgaggccga ggccggagca gtgaacaaag gcactggcaa gtatgcctcc

2941 agagaatcct ttctggtgat gcgggacaaa atgaaggaga aaggcattga tgtacggtgc2941 agagaatcct ttctggtgat gcgggacaaa atgaaggaga aaggcattga tgtacggtgc

3001 agtaatgcca aagccgtcga gactgatgtg tag3001 agtaatgcca aagccgtcga gactgatgtg tag

Одиночный мутант ChR2 по изобретению может кодироваться следующим синтетическим конструктом аминокислотной последовательности hVChR1-mKate-betahChR2 (L132C) (GenBank № AER29839 и SEQ ID NO: 10), содержащим следующие аннотации, GFP-последовательность обозначена жирным шрифтом, последовательность L132C Chop2 подчеркнута.The ChR2 single mutant of the invention can be encoded by the following synthetic amino acid sequence construct hVChR1-mKate-betahChR2 (L132C) (GenBank No. AER29839 and SEQ ID NO: 10) containing the following annotations, the GFP sequence is indicated in bold, the Chop2 L132C sequence is underlined.

mdypvarsli vryptdlgng tvcmprgqcy cegwlrsrgt siektiaitl qwvvfalsva clgwyayqaw ratcgweevy valiemmksi ieafhefdsp atlwlssgng vvwmrygewlmdypvarsli vryptdlgng tvcmprgqcy cegwlrsrgt siektiaitl qwvvfalsva clgwyayqaw ratcgweevy valiemmksi ieafhefdsp atlwlssgng vvwmrygewl

121 Itcpvllihl snltglkddy skrtmgllvs dvgcivwgat samctgwtki Ifflislsyg121 Itcpvllihl snltglkddy skrtmgllvs dvgcivwgat samctgwtki Ifflislsyg

181 mytyfhaakv yieafhtvpk gicrelvrvm awtffvawgm fpvlfllgte gfghispygs181 mytyfhaakv yieafhtvpk gicrelvrvm awtffvawgm fpvlfllgte gfghispygs

241 aighsildli aknmwgvlgn ylrvkihehi llygdirkkq kitiagqeme vetlvaeeed241 aighsildli aknmwgvlgn ylrvkihehi llygdirkkq kitiagqeme vetlvaeeed

301 gtavatmvsk geelikenmh mklymegtvn nhhfkctseg egkpyegtqt mrikweggp301 gtavatmvsk geelikenmh mklymegtvn nhhfkctseg egkpyegtqt mrikweggp

361 Ipfafdilat sfmygsktfi nhtqgipdff kqsfpegftw ervttyedgg vltatqdtsl361 Ipfafdilat sfmygsktfi nhtqgipdff kqsfpegftw ervttyedgg vltatqdtsl

421 qdgcliynvk irgvnfpsng pvmqkktlgw eastemlypa dgglegradm alklvggghl421 qdgcliynvk irgvnfpsng pvmqkktlgw eastemlypa dgglegradm alklvggghl

481 icnlkttyrs kkpaknlkmp gvyyvdrrle rikeadkety veqhevavar ycdlpsklgh481 icnlkttyrs kkpaknlkmp gvyyvdrrle rikeadkety veqhevavar ycdlpsklgh

541 klnclqekks csqrmaefrq ycwnpdtgqm Igrtparwvw islyyaafyv vmtglfalci541 klnclqekks csqrmaefrq ycwnpdtgqm Igrtparwvw islyyaafyv vmtglfalci

601 yvlmqtidpy tpdyqdqlks pgvtlrpdvy gerglqisyn isenssrqaq itgrpetetl601 yvlmqtidpy tpdyqdqlks pgvtlrpdvy gerglqisyn isenssrqaq itgrpetetl

661 ppvdyggals avgrellfvt npvvvngsvl vpedqcycag wiesrgtnga qtasnvlqwl661 ppvdyggals avgrellfvt npvvvngsvl vpedqcycag wiesrgtnga qtasnvlqwl

721 aagfsilllm fyayqtwkst cgweeiyvca iemvkvilef ffefknpsml ylatghrvqw721 aagfsilllm fyayqtwkst cgweeiyvca iemvkvilef ffefknpsml ylatghrvqw

781 Iryaewlltc pvicihlsnl tglsndysrr tmgllvsdig tivwgatsam atgyvkviff781 Iryaewlltc pvicihlsnl tglsndysrr tmgllvsdig tivwgatsam atgyvkviff

841 clglcygant ffhaakayie gyhtvpkgrc rqvvtgmawl ffvswgmfpi Ifilgpegfg841 clglcygant ffhaakayie gyhtvpkgrc rqvvtgmawl ffvswgmfpi Ifilgpegfg

901 vlsvygstvg htiidlmskn cwgllghylr vlihehilih gdirkttkln iggteievet901 vlsvygstvg htiidlmskn cwgllghylr vlihehilih gdirkttkln iggteievet

961 Ivedeaeaga vnkgtgkyas resflvmrdk mkekgidvrc snakavetdv961 Ivedeaeaga vnkgtgkyas resflvmrdk mkekgidvrc snakavetdv

Одиночный мутант Chop2 по изобретению может кодироваться следующей генной последовательностью синтетического конструкта hVChR1-mKate-betahChR2 (L132C) (GenBank. № JN836745 и SEQ ID NO: 11), содержащего следующие аннотации, GFP-последовательность обозначена жирным шрифтом, последовательность L132C Chop2 подчеркнута.The Chop2 single mutant of the invention may be encoded by the following gene sequence of the synthetic construct hVChR1-mKate-betahChR2 (L132C) (GenBank. No. JN836745 and SEQ ID NO: 11) containing the following annotations, the GFP sequence is indicated in bold, the Chop2 L132C sequence is underlined.

atggattacc ctgtggcccg gtccctgatt gtaagatacc ccaccgatct gggcaatgga accgtgtgca tgcccagagg acaatgctac tgcgaggggt ggctgaggag ccggggcactatggattacc ctgtggcccg gtccctgatt gtaagatacc ccaccgatct gggcaatgga accgtgtgca tgcccagagg acaatgctac tgcgaggggt ggctgaggag ccggggcact

121 agtatcgaaa aaaccatcgc tatcaccctc cagtgggtag tgttcgctct gtccgtagcc121 agtatcgaaa aaaccatcgc tatcaccctc cagtgggtag tgttcgctct gtccgtagcc

181 tgtctcggct ggtatgcata ccaagcctgg agggctacct gtgggtggga ggaagtatac181 tgtctcggct ggtatgcata ccaagcctgg agggctacct gtgggtggga ggaagtatac

241 gtggccctga tcgagatgat gaagtccatc atcgaggctt tccatgagtt cgactcccca241 gtggccctga tcgagatgat gaagtccatc atcgaggctt tccatgagtt cgactcccca

301 gccacactct ggctcagcag tgggaatggc gtagtgtgga tgagatatgg agagtggctg301 gccacactct ggctcagcag tgggaatggc gtagtgtgga tgagatatgg agagtggctg

361 ctgacctgtc ccgtcctgct cattcatctg tccaatctga ccgggctgaa agatgactac361 ctgacctgtc ccgtcctgct cattcatctg tccaatctga ccgggctgaa agatgactac

421 tccaagagaa caatgggact gctggtgagt gacgtggggt gtattgtgtg gggagccacc421 tccaagagaa caatgggact gctggtgagt gacgtggggt gtattgtgtg gggagccacc

481 tccgccatgt gcactggatg gaccaagatc ctctttttcc tgatttccct ctcctatggg481 tccgccatgt gcactggatg gaccaagatc ctctttttcc tgatttccct ctcctatggg

541 atgtatacat acttccacgc cgctaaggtg tatattgagg ccttccacac tgtacctaaa541 atgtatacat acttccacgc cgctaaggtg tatattgagg ccttccacac tgtacctaaa

601 ggcatctgta gggagctcgt gcgggtgatg gcatggacct tctttgtggc ctgggggatg601 ggcatctgta gggagctcgt gcgggtgatg gcatggacct tctttgtggc ctgggggatg

661 ttccccgtgc tgttcctcct cggcactgag ggatttggcc acattagtcc ttacgggtcc661 ttccccgtgc tgttcctcct cggcactgag ggatttggcc acattagtcc ttacgggtcc

721 gcaattggac actccatcct ggatctgatt gccaagaata tgtggggggt gctgggaaat721 gcaattggac actccatcct ggatctgatt gccaagaata tgtggggggt gctgggaaat

781 tatctgcggg taaagatcca cgagcatatc ctgctgtatg gcgatatcag aaagaagcag781 tatctgcggg taaagatcca cgagcatatc ctgctgtatg gcgatatcag aaagaagcag

841 aaaatcacca ttgctggaca ggaaatggag gtggagacac tggtagcaga ggaggaggac841 aaaatcacca ttgctggaca ggaaatggag gtggagacac tggtagcaga ggaggaggac

901 gggaccgcgg tcgccaccat ggtgtctaag ggcgaagagc tgattaagga gaacatgcac901 gggaccgcgg tcgccaccat ggtgtctaag ggcgaagagc tgattaagga gaacatgcac

- 12 043449- 12 043449

961 atgaagctgt acatggaggg caccgtgaac aaccaccact tcaagtgcac atccgagggc961 atgaagctgt acatggaggg caccgtgaac aaccaccact tcaagtgcac atccgagggc

1021 gaaggcaagc cctacgaggg cacccagacc atgagaatca aggtggtcga gggcggccct1021 gaaggcaagc cctacgagg cacccagacc atgagaatca aggtggtcga gggcggccct

1081 ctccccttcg ccttcgacat cctggctacc agcttcatgt acggcagcaa aaccttcatc1081 ctccccttcg ccttcgacat cctggctacc agcttcatgt acggcagcaa aaccttcatc

1141 aaccacaccc agggcatccc cgacttcttt aagcagtcct tccctgaggg cttcacatgg1141 aaccacaccc agggcatccc cgacttcttt aagcagtcct tccctgaggg cttcacatgg

1201 gagagagtca ccacatacga agacgggggc gtgctgaccg ctacccagga caccagcctc1201 gagagagtca ccacatacga agacgggggc gtgctgaccg ctacccagga caccagcctc

1261 caggacggct gcctcatcta caacgtcaag atcagagggg tgaacttccc atccaacggc1261 caggacggct gcctcatcta caacgtcaag atcagagggg tgaacttccc atccaacggc

1321 cctgtgatgc agaagaaaac actcggctgg gaggcctcca ccgagatgct gtaccccgct1321 cctgtgatgc agaagaaaac actcggctgg gaggcctcca ccgagatgct gtaccccgct

1381 gacggcggcc tggaaggcag agccgacatg gccctgaagc tcgtgggcgg gggccacctg1381 gacggcggcc tggaaggcag agccgacatg gccctgaagc tcgtgggcgg gggccacctg

1441 atctgcaact tgaagaccac atacagatcc aagaaacccg ctaagaacct caagatgccc1441 atctgcaact tgaagaccac atacagatcc aagaaacccg ctaagaacct caagatgccc

1501 ggcgtctact atgtggacag aagactggaa agaatcaagg aggccgacaa agagacctac1501 ggcgtctact atgtggacag aagactggaa agaatcaagg aggccgacaa agagacctac

1561 gtcgagcagc acgaggtggc tgtggccaga tactgcgacc tccctagcaa actggggcac1561 gtcgagcagc acgaggtggc tgtggccaga tactgcgacc tccctagcaa actggggcac

1621 aaacttaatt gcctgcagga gaagaagtca tgcagccagc gcatggccga attccggcaa1621 aaacttaatt gcctgcagga gaagaagtca tgcagccagc gcatggccga attccggcaa

1681 tactgttgga acccggacac tgggcagatg ctgggccgca ccccagcccg gtgggtgtgg1681 tactgttgga acccggacac tgggcagatg ctgggccgca ccccagcccg gtgggtgtgg

1741 atcagcctgt actatgcagc tttctacgtg gtcatgactg ggctctttgc cttgtgcatc1741 atcagcctgt actatgcagc tttctacgtg gtcatgactg ggctctttgc cttgtgcatc

1801 tatgtgctga tgcagaccat tgatccctac acccccgact accaggacca gttaaagtca1801 tatgtgctga tgcagaccat tgatccctac acccccgact accaggacca gttaaagtca

1861 ccgggggtaa ccttgagacc ggatgtgtat ggggaaagag ggctgcagat ttcctacaac1861 ccgggggtaa ccttgagacc ggatgtgtat ggggaaagag ggctgcagat ttcctacaac

1921 atctctgaaa acagctctag acaggcccag atcaccggac gtccggagac tgagacattg1921 atctctgaaa acagctctag acaggcccag atcaccggac gtccggagac tgagacattg

1981 ccaccggtgg actacggggg ggccctgagc gctgtgggca gagaactcct gttcgtgaca1981 ccaccggtgg actacgggggg ggccctgagc gctgtgggca gagaactcct gttcgtgaca

2041 aatccagtcg tggtgaacgg ctccgtactc gtacccgagg atcagtgcta ttgcgcagga2041 aatccagtcg tggtgaacgg ctccgtactc gtacccgagg atcagtgcta ttgcgcagga

2101 tggatcgaga gcagaggcac aaacggcgca cagactgcat ccaacgtgct ccagtggttg2101 tggatcgaga gcagaggcac aaacggcgca cagactgcat ccaacgtgct ccagtggttg

2161 gccgcaggct tttccattct cctgctcatg ttttacgcct accagacttg gaagtccaca2161 gccgcaggct tttccattct cctgctcatg ttttacgcct accagacttg gaagtccaca

2221 tgtggctggg aggaaatcta cgtgtgtgca atcgaaatgg tgaaggtgat cctggagttt2221 tgtggctggg aggaaatcta cgtgtgtgca atcgaaatgg tgaaggtgat cctggagttt

2281 ttcttcgaat ttaaaaaccc aagcatgctg tacctggcta ctggccacag agtgcagtgg2281 ttcttcgaat ttaaaaaccc aagcatgctg tacctggcta ctggccacag agtgcagtgg

2341 ctgcggtatg ccgaatggct gctgacttgc ccagtgattc tgatccacct gtccaacctg2341 ctgcggtatg ccgaatggct gctgacttgc ccagtgattc tgatccacct gtccaacctg

2401 actgggctgt ctaacgatta cagtaggaga acaatgggac tgctcgtatc cgacatcggc2401 actgggctgt ctaacgatta cagtaggaga acaatgggac tgctcgtatc cgacatcggc

2461 actatcgtat ggggcgcaac tagtgccatg gccactggat acgtgaaagt gatcttcttc2461 actatcgtat ggggcgcaac tagtgccatg gccactggat acgtgaaagt gatcttcttc

2521 tgcctqggac tctqctacqq aqcaaacaca ttttttcatg ccgcaaaagc atatatcgag2521 tgcctqggac tctqctacqq aqcaaacaca ttttttcatg ccgcaaaagc atatatcgag

2581 gggtatcata ccgtcccaaa gggccggtgt agacaagtgg tgactggcat ggcttggctg2581 gggtatcata ccgtcccaaa gggccggtgt agacaagtgg tgactggcat ggcttggctg

2641 ttcttcgtgt cctgggggat gtttcccatc ctctttatcc tgggcccaga aggcttcggg2641 ttcttcgtgt cctgggggat gtttcccatc ctctttatcc tgggcccaga aggcttcggg

2701 gtgctgagtg tgtatggcag taccgtagga cacactatca ttgacctgat gagcaaaaac2701 gtgctgagtg tgtatggcag taccgtagga cacactatca ttgacctgat gagcaaaaac

2761 tgctgggggc tgctcggcca ctacctgaga gtactcatcc acgagcatat cctgattcat2761 tgctggggggc tgctcggcca ctacctgaga gtactcatcc acgagcatat cctgattcat

2821 ggcgatatcc ggaaaactac caagctcaat atcgggggca ccgagattga agtggagaca2821 ggcgatatcc ggaaaactac caagctcaat atcggggggca ccgagattga agtggagaca

2881 ctcgtggagg acgagqccqa gqccqgagca gtgaacaaag gcactqgcaa gtatgcctcc2881 ctcgtggagg acgagqccqa gqccqgagca gtgaacaaag gcactqgcaa gtatgcctcc

2941 agagaatcct ttctggtgat gcgggacaaa atgaaggaga aaggcattga tgtacggtgc2941 agagaatcct ttctggtgat gcgggacaaa atgaaggaga aaggcattga tgtacggtgc

3001 agtaatgcca aagccgtcga gactgatgtg tag3001 agtaatgcca aagccgtcga gactgatgtg tag

Одиночный мутант Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью синтетического конструкта hVChR1-mKate-betahChR2 (L132C) (GenBank № AER29838 и SEQ ID NO: 12), содержащего следующие аннотации, GFP-последовательность обозначена жирным шрифтом, последовательность L132C Chop2 подчеркнута.The Chop2 single mutant of the invention can be encoded by the following amino acid sequence of the synthetic construct hVChR1-mKate-betahChR2 (L132C) (GenBank No. AER29838 and SEQ ID NO: 12) containing the following annotations, the GFP sequence is indicated in bold, the Chop2 L132C sequence is underlined.

mdypvarsli vryptdlgng tvcmprgqcy cegwlrsrgt siektiaitl qwvvfalsva clgwyayqaw ratcgweevy valiemmksi ieafhefdsp atlwlssgng vvwmrygewlmdypvarsli vryptdlgng tvcmprgqcy cegwlrsrgt siektiaitl qwvvfalsva clgwyayqaw ratcgweevy valiemmksi ieafhefdsp atlwlssgng vvwmrygewl

121 Itcpvllihl snltglkddy skrtmgllvs dvgcivwgat samctgwtki Ifflislsyg121 Itcpvllihl snltglkddy skrtmgllvs dvgcivwgat samctgwtki Ifflislsyg

181 mytyfhaakv yieafhtvpk gicrelvrvm awtffvawgm fpvlfllgte gfghispygs181 mytyfhaakv yieafhtvpk gicrelvrvm awtffvawgm fpvlfllgte gfghispygs

241 aighsildli aknmwgvlgn ylrvkihehi llygdirkkq kitiagqeme vetlvaeeed241 aighsildli aknmwgvlgn ylrvkihehi llygdirkkq kitiagqeme vetlvaeeed

301 gtavatmvsk geelikenmh mklymegtvn nhhfkctseg egkpyegtqt mrikweggp301 gtavatmvsk geelikenmh mklymegtvn nhhfkctseg egkpyegtqt mrikweggp

361 Ipfafdilat sfmygsktfi nhtqgipdff kqsfpegftw ervttyedgg vltatqdtsl361 Ipfafdilat sfmygsktfi nhtqgipdff kqsfpegftw ervttyedgg vltatqdtsl

421 qdgcliynvk irgvnfpsng pvmqkktlgw eastemlypa dgglegradm alklvggghl421 qdgcliynvk irgvnfpsng pvmqkktlgw eastemlypa dgglegradm alklvggghl

481 icnlkttyrs kkpaknlkmp gvyyvdrrle rikeadkety veqhevavar ycdlpsklgh481 icnlkttyrs kkpaknlkmp gvyyvdrrle rikeadkety veqhevavar ycdlpsklgh

541 klnclqekks csqrmaefrq ycwnpdtgqm Igrtparwvw islyyaafyv vmtglfalci541 klnclqekks csqrmaefrq ycwnpdtgqm Igrtparwvw islyyaafyv vmtglfalci

601 yvlmqtidpy tpdyqdqlks pgvtlrpdvy gerglqisyn isenssrqaq itgrpetetl601 yvlmqtidpy tpdyqdqlks pgvtlrpdvy gerglqisyn isenssrqaq itgrpetetl

661 ppvdyggals avgrellfvt npvvvngsvl vpedqcycag wiesrgtnga qtasnvlqwl661 ppvdyggals avgrellfvt npvvvngsvl vpedqcycag wiesrgtnga qtasnvlqwl

721 aagfsilllm fyayqtwkst cgweeiyvca iemvkvilef ffefknpsml ylatghrvqw721 aagfsilllm fyayqtwkst cgweeiyvca iemvkvilef ffefknpsml ylatghrvqw

781 Iryaewlltc pvilihlsnl tglsndysrr tmgllvsdig tivwgatsam atgyvkviff781 Iryaewlltc pvilihlsnl tglsndysrr tmgllvsdig tivwgatsam atgyvkviff

841 clglcygant ffhaakayie gyhtvpkgrc rqvvtgmawl ffvswgmfpi Ifilgpegfg841 clglcygant ffhaakayie gyhtvpkgrc rqvvtgmawl ffvswgmfpi Ifilgpegfg

901 vlsvygstvg htiidlmskn cwgllghylr vlihehilih gdirkttkln iggteievet901 vlsvygstvg htiidlmskn cwgllghylr vlihehilih gdirkttkln iggteievet

961 Ivedeaeaga vnkgtgkyas resflvmrdk mkekgidvrc snakavetdv961 Ivedeaeaga vnkgtgkyas resflvmrdk mkekgidvrc snakavetdv

Одиночный мутант L132C Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (положение 132 подчеркнуто и выделено жирным шрифтом, SEQ ID NO: 13).The L132C Chop2 single mutant of the invention may be encoded by the following amino acid sequence (position 132 is underlined and in bold, SEQ ID NO: 13).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV ICIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGTI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV ICIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGTI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL

241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV

301 EDEAEAGAVN KGTGK301 EDEAEAGAVN KGTGK

- 13 043449- 13 043449

Одиночный мутант Т159С Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (положение 159 подчеркнуто и выделено жирным шрифтом, SEQ ID NO: 14).The T159C Chop2 single mutant of the invention may be encoded by the following amino acid sequence (position 159 is underlined and in bold, SEQ ID NO: 14).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV ILIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGCI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV ILIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGCI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL

241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEAEAGAVN KGTGK241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEEAAGAVN KGTGK

Двойной мутант L132C/T159C Chop2 по изобретению может кодироваться следующей нуклеотидной последовательностью (SEQ ID NO: 15).The L132C/T159C Chop2 double mutant of the invention may be encoded by the following nucleotide sequence (SEQ ID NO: 15).

atggactacg ggggggctct gtctgctgtc gggagggaac tgctgtttgt gactaaccct gtcgtcgtga acgggagtgt gctggtccct gaggaccagt gctactgtgc cggctggatcatggactacg ggggggctct gtctgctgtc gggagggaac tgctgtttgt gactaaccct gtcgtcgtga acgggagtgt gctggtccct gaggaccagt gctactgtgc cggctggatc

121 gaatcacgcg gaaccaacgg ggcccagaca gctagcaatg tgctgcagtg gctggccgct121 gaatcacgcg gaaccaacgg ggcccagaca gctagcaatg tgctgcagtg gctggccgct

181 gggtttagta tcctgctgct gatgttctac gcctatcaga cttggaagtc aacctgcggc181 gggtttagta tcctgctgct gatgttctac gcctatcaga cttggaagtc aacctgcggc

241 tgggaggaaa tctacgtgtg cgctattgag atggtgaaag tgatcctgga gttcttcttc241 tgggaggaaa tctacgtgtg cgctattgag atggtgaaag tgatcctgga gttcttcttc

301 gagttcaaga acccaagcat gctgtacctg gctactggac accgagtgca gtggctgaga301 gagttcaaga acccaagcat gctgtacctg gctactggac accgagtgca gtggctgaga

361 tatgcagaat ggctgctgac atgccccgtc atctgcattc acctgtccaa cctgacaggc361 tatgcagaat ggctgctgac atgccccgtc atctgcattc acctgtccaa cctgacaggc

421 ctgagcaatg actactccag gagaactatg ggactgctgg tgtccgacat cggctgcatt421 ctgagcaatg actactccag gagaactatg ggactgctgg tgtccgacat cggctgcatt

481 gtctggggag caacttctgc tatggcaacc ggatacgtga aggtcatctt tttctgcctg481 gtctggggag caacttctgc tatggcaacc ggatacgtga aggtcatctt tttctgcctg

541 gggctgtgct atggcgcaaa tacctttttc cacgcagcca aggcctacat tgaggggtat541 gggctgtgct atggcgcaaa tacctttttc cacgcagcca aggcctacat tgaggggtat

601 cataccgtgc caaaaggccg gtgccgacag gtggtcacag gaatggcttg gctgtttttc601 cataccgtgc caaaaggccg gtgccgacag gtggtcacag gaatggcttg gctgtttttc

661 gtctcttggg gaatgtttcc catcctgttc attctggggc ctgaagggtt cggcgtgctg661 gtctcttggg gaatgtttcc catcctgttc attctggggc ctgaagggtt cggcgtgctg

721 tctgtctacg gaagtacagt ggggcatact atcattgacc tgatgtccaa aaactgttgg721 tctgtctacg gaagtacagt ggggcatact atcattgacc tgatgtccaa aaactgttgg

781 ggcctgctgg gacactatct gagagtgctg atccacgagc atatcctgat tcatggcgat781 ggcctgctgg gacactatct gagagtgctg atccacgagc atatcctgat tcatggcgat

841 attcggaaga ccacaaaact gaatatcggc ggaaccgaga ttgaagtgga aacactggtg841 attcggaaga ccacaaaact gaatatcggc ggaaccgaga ttgaagtgga aacactggtg

901 gaagacgagg ctgaggctgg ggctgtgaac aaggggactg gcaaa901 gaagacgagg ctgaggctgg ggctgtgaac aaggggactg gcaaa

Двойной мутант L132C/T159C Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (положения 132 и 159 подчеркнуты и выделены жирным шрифтом, SEQ ID NO: 16).The L132C/T159C Chop2 double mutant of the invention can be encoded by the following amino acid sequence (positions 132 and 159 are underlined and in bold, SEQ ID NO: 16).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV ICIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGCI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV ICIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGCI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL 241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEAEAGAVN KGTGK181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL 241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEAEAGAVN KGTGK

Одиночный мутант Т159С Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (положение 159 подчеркнуто и выделено жирным шрифтом, SEQ ID NO: 17).The T159C Chop2 single mutant of the invention may be encoded by the following amino acid sequence (position 159 is underlined and in bold, SEQ ID NO: 17).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV ILIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGSI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV ILIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGSI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL 241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEAEAGAVN KGTGK181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL 241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEAEAGAVN KGTGK

Двойной мутант L132C/T159S Chop2 по изобретению может кодироваться следующей нуклеотидной последовательностью (SEQ ID NO: 18).The L132C/T159S Chop2 double mutant of the invention may be encoded by the following nucleotide sequence (SEQ ID NO: 18).

atggactacg ggggggctct gtctgctgtc gggagggaac tgctgtttgt gactaaccct gtcgtcgtga acgggagtgt gctggtccct gaggaccagt gctactgtgc cggctggatcatggactacg ggggggctct gtctgctgtc gggagggaac tgctgtttgt gactaaccct gtcgtcgtga acgggagtgt gctggtccct gaggaccagt gctactgtgc cggctggatc

121 gaatcacgcg gaaccaacgg ggcccagaca gctagcaatg tgctgcagtg gctggccgct121 gaatcacgcg gaaccaacgg ggcccagaca gctagcaatg tgctgcagtg gctggccgct

181 gggtttagta tcctgctgct gatgttctac gcctatcaga cttggaagtc aacctgcggc181 gggtttagta tcctgctgct gatgttctac gcctatcaga cttggaagtc aacctgcggc

241 tgggaggaaa tctacgtgtg cgctattgag atggtgaaag tgatcctgga gttcttcttc241 tgggaggaaa tctacgtgtg cgctattgag atggtgaaag tgatcctgga gttcttcttc

301 gagttcaaga acccaagcat gctgtacctg gctactggac accgagtgca gtggctgaga301 gagttcaaga acccaagcat gctgtacctg gctactggac accgagtgca gtggctgaga

361 tatgcagaat ggctgctgac atgccccgtc atctgcattc acctgtccaa cctgacaggc361 tatgcagaat ggctgctgac atgccccgtc atctgcattc acctgtccaa cctgacaggc

421 ctgagcaatg actactccag gagaactatg ggactgctgg tgtccgacat cggcagcatt421 ctgagcaatg actactccag gagaactatg ggactgctgg tgtccgacat cggcagcatt

481 gtctggggag caacttctgc tatggcaacc ggatacgtga aggtcatctt tttctgcctg481 gtctggggag caacttctgc tatggcaacc ggatacgtga aggtcatctt tttctgcctg

541 gggctgtgct atggcgcaaa tacctttttc cacgcagcca aggcctacat tgaggggtat541 gggctgtgct atggcgcaaa tacctttttc cacgcagcca aggcctacat tgaggggtat

601 cataccgtgc caaaaggccg gtgccgacag gtggtcacag gaatggcttg gctgtttttc601 cataccgtgc caaaaggccg gtgccgacag gtggtcacag gaatggcttg gctgtttttc

661 gtctcttggg gaatgtttcc catcctgttc attctggggc ctgaagggtt cggcgtgctg661 gtctcttggg gaatgtttcc catcctgttc attctggggc ctgaagggtt cggcgtgctg

721 tctgtctacg gaagtacagt ggggcatact atcattgacc tgatgtccaa aaactgttgg721 tctgtctacg gaagtacagt ggggcatact atcattgacc tgatgtccaa aaactgttgg

781 ggcctgctgg gacactatct gagagtgctg atccacgagc atatcctgat tcatggcgat781 ggcctgctgg gacactatct gagagtgctg atccacgagc atatcctgat tcatggcgat

841 attcggaaga ccacaaaact gaatatcggc ggaaccgaga ttgaagtgga aacactggtg841 attcggaaga ccacaaaact gaatatcggc ggaaccgaga ttgaagtgga aacactggtg

901 gaagacgagg ctgaggctgg ggctgtgaac aaggggactg gcaaa901 gaagacgagg ctgaggctgg ggctgtgaac aaggggactg gcaaa

Двойной мутант L132C/T159S Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (положения 132 и 159 подчеркнуты и выделены жирным шрифтом, SEQ ID NO: 19).The L132C/T159S Chop2 double mutant of the invention can be encoded by the following amino acid sequence (positions 132 and 159 are underlined and in bold, SEQ ID NO: 19).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV ICIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGSI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV ICIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGSI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL

241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL· IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEAEAGAVN KGTGK241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL· IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEEAAGAVN KGTGK

- 14 043449- 14 043449

Одиночный мутант L132A Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (положение 132 подчеркнуто и выделено жирным шрифтом, SEQ ID NO: 20).The L132A Chop2 single mutant of the invention may be encoded by the following amino acid sequence (position 132 is underlined and in bold, SEQ ID NO: 20).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV IAIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGTI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV IAIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGTI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL

241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL· IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL· IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV

301 EDEAEAGAVN KGTGK301 EDEAEAGAVN KGTGK

Двойной мутант L132A/T159C Chop2 по изобретению может кодироваться следующей нуклеотидной последовательностью (SEQ ID NO: 21).The L132A/T159C Chop2 double mutant of the invention may be encoded by the following nucleotide sequence (SEQ ID NO: 21).

ATGGACTACG GGGGGGCTCT GTCTGCTGTC GGGAGGGAAC TGCTGTTTGT GACTAACCCTATGGACTACG GGGGGGCTCT GTCTGCTGTC GGGAGGGAAC TGCTGTTTGT GACTAACCCT

GTCGTCGTGA ACGGGAGTGT GCTGGTCCCT GAGGACCAGT GCTACTGTGC CGGCTGGATCGTCGTCGTGA ACGGGAGTGT GCTGGTCCCT GAGGACCAGT GCTACTGTGC CGGCTGGATC

121 GAATCACGCG GAACCAACGG GGCCCAGACA GCTAGCAATG TGCTGCAGTG GCTGGCCGCT121 GAATCACGCG GAACCAACGG GGCCCAGACA GCTAGCAATG TGCTGCAGTG GCTGGCCGCT

181 GGGTTTAGTA TCCTGCTGCT GATGTTCTAC GCCTATCAGA CTTGGAAGTC AACCTGCGGC181 GGGTTTAGTA TCCTGCTGCT GATGTTCTAC GCCTATCAGA CTTGGAAGTC AACCTGCGGC

241 TGGGAGGAAA TCTACGTGTG CGCTATTGAG ATGGTGAAAG TGATCCTGGA GTTCTTCTTC241 TGGGAGGAAA TCTACGTGTG CGCTATTGAG ATGGTGAAAG TGATCCTGGA GTTCTTCTTC

301 GAGTTCAAGA ACCCAAGCAT GCTGTACCTG GCTACTGGAC ACCGAGTGCA GTGGCTGAGA301 GAGTTCAAGA ACCCAAGCAT GCTGTACCTG GCTACTGGAC ACCGAGTGCA GTGGCTGAGA

361 TATGCAGAAT GGCTGCTGAC ATGCCCCGTC ATCGCCATTC ACCTGTCCAA CCTGACAGGC361 TATGCAGAAT GGCTGCTGAC ATGCCCCGTC ATCGCCATTC ACCTGTCCAA CCTGACAGGC

421 CTGAGCAATG ACTACTCCAG GAGAACTATG GGACTGCTGG TGTCCGACAT CGGCTGCATT421 CTGAGCAATG ACTACTCCAG GAGAACTATG GGACTGCTGG TGTCCGACAT CGGCTGCATT

481 GTCTGGGGAG CAACTTCTGC TATGGCAACC GGATACGTGA AGGTCATCTT TTTCTGCCTG481 GTCTGGGGAG CAACTTCTGC TATGGCAACC GGATACGTGA AGGTCATCTT TTTCTGCCTG

541 GGGCTGTGCT ATGGCGCAAA TACCTTTTTC CACGCAGCCA AGGCCTACAT TGAGGGGTAT541 GGGCTGTGCT ATGGCGCAAA TACCTTTTTC CACGCAGCCA AGGCCTACAT TGAGGGGTAT

601 CATACCGTGC CAAAAGGCCG GTGCCGACAG GTGGTCACAG GAATGGCTTG GCTGTTTTTC601 CATACCGTGC CAAAAGGCCG GTGCCGACAG GTGGTCACAG GAATGGCTTG GCTGTTTTTC

661 GTCTCTTGGG GAATGTTTCC CATCCTGTTC ATTCTGGGGC CTGAAGGGTT CGGCGTGCTG661 GTCTCTTGGG GAATGTTTCC CATCCTGTTC ATTCTGGGGC CTGAAGGGTT CGGCGTGCTG

721 TCTGTCTACG GAAGTACAGT GGGGCATACT ATCATTGACC TGATGTCCAA AAACTGTTGG721 TCTGTCTACG GAAGTACAGT GGGGCATACT ATCATTGACC TGATGTCCAA AAACTGTTGG

781 GGCCTGCTGG GACACTATCT GAGAGTGCTG ATCCACGAGC ATATCCTGAT TCATGGCGAT781 GGCCTGCTGG GACACTATCT GAGAGTGCTG ATCCACGAGC ATATCCTGAT TCATGGCGAT

841 ATTCGGAAGA CCACAAAACT GAATATCGGC GGAACCGAGA TTGAAGTGGA AACACTGGTG841 ATTCGGAAGA CCACAAAACT GAATATCGGC GGAACCGAGA TTGAAGTGGA AACACTGGTG

901 GAAGACGAGG CTGAGGCTGG GGCTGTGAAC AAGGGGACTG GCAAA901 GAAGACGAGG CTGAGGCTGG GGCTGTGAAC AAGGGGACTG GCAAA

Двойной мутант L132A/T159C Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (положения 132 и 159 подчеркнуты и выделены жирным шрифтом, SEQ ID NO: 22).The L132A/T159C Chop2 double mutant of the invention can be encoded by the following amino acid sequence (positions 132 and 159 are underlined and in bold, SEQ ID NO: 22).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV IAIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGCI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV IAIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGCI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL 241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEAEAGAVN KGTGK181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL 241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEAEAGAVN KGTGK

Одиночный мутант Т159А Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (положение 159 подчеркнуто и выделено жирным шрифтом, SEQ ID NO: 23).The T159A Chop2 single mutant of the invention may be encoded by the following amino acid sequence (position 159 is underlined and in bold, SEQ ID NO: 23).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV ILIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGAI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV ILIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGAI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL

241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEAEAGAVN KGTGK241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV 301 EDEEAAGAVN KGTGK

Двойной мутант L132C/T159A Chop2 по изобретению может кодироваться следующей нуклеотидной последовательностью (SEQ ID NO: 24).The L132C/T159A Chop2 double mutant of the invention may be encoded by the following nucleotide sequence (SEQ ID NO: 24).

atggactacg ggggggctct gtctgctgtc gggagggaac tgctgtttgt gactaaccct gtcgtcgtga acgggagtgt gctggtccct gaggaccagt gctactgtgc cggctggatcatggactacg ggggggctct gtctgctgtc gggagggaac tgctgtttgt gactaaccct gtcgtcgtga acgggagtgt gctggtccct gaggaccagt gctactgtgc cggctggatc

121 gaatcacgcg gaaccaacgg ggcccagaca gctagcaatg tgctgcagtg gctggccgct121 gaatcacgcg gaaccaacgg ggcccagaca gctagcaatg tgctgcagtg gctggccgct

181 gggtttagta tcctgctgct gatgttctac gcctatcaga cttggaagtc aacctgcggc181 gggtttagta tcctgctgct gatgttctac gcctatcaga cttggaagtc aacctgcggc

241 tgggaggaaa tctacgtgtg cgctattgag atggtgaaag tgatcctgga gttcttcttc241 tgggaggaaa tctacgtgtg cgctattgag atggtgaaag tgatcctgga gttcttcttc

301 gagttcaaga acccaagcat gctgtacctg gctactggac accgagtgca gtggctgaga301 gagttcaaga acccaagcat gctgtacctg gctactggac accgagtgca gtggctgaga

361 tatgcagaat ggctgctgac atgccccgtc atctgcattc acctgtccaa cctgacaggc361 tatgcagaat ggctgctgac atgccccgtc atctgcattc acctgtccaa cctgacaggc

421 ctgagcaatg actactccag gagaactatg ggactgctgg tgtccgacat cggcgccatt421 ctgagcaatg actactccag gagaactatg ggactgctgg tgtccgacat cggcgccatt

481 gtctggggag caacttctgc tatggcaacc ggatacgtga aggtcatctt tttctgcctg481 gtctggggag caacttctgc tatggcaacc ggatacgtga aggtcatctt tttctgcctg

541 gggctgtgct atggcgcaaa tacctttttc cacgcagcca aggcctacat tgaggggtat541 gggctgtgct atggcgcaaa tacctttttc cacgcagcca aggcctacat tgaggggtat

601 cataccgtgc caaaaggccg gtgccgacag gtggtcacag gaatggcttg gctgtttttc601 cataccgtgc caaaaggccg gtgccgacag gtggtcacag gaatggcttg gctgtttttc

661 gtctcttggg gaatgtttcc catcctgttc attctggggc ctgaagggtt cggcgtgctg661 gtctcttggg gaatgtttcc catcctgttc attctggggc ctgaagggtt cggcgtgctg

721 tctgtctacg gaagtacagt ggggcatact atcattgacc tgatgtccaa aaactgttgg721 tctgtctacg gaagtacagt ggggcatact atcattgacc tgatgtccaa aaactgttgg

781 ggcctgctgg gacactatct gagagtgctg atccacgagc atatcctgat tcatggcgat781 ggcctgctgg gacactatct gagagtgctg atccacgagc atatcctgat tcatggcgat

841 attcggaaga ccacaaaact gaatatcggc ggaaccgaga ttgaagtgga aacactggtg841 attcggaaga ccacaaaact gaatatcggc ggaaccgaga ttgaagtgga aacactggtg

901 gaagacgagg ctgaggctgg ggctgtgaac aaggggactg gcaaa901 gaagacgagg ctgaggctgg ggctgtgaac aaggggactg gcaaa

Двойной мутант L132C/T159A Chop2 по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (положения 132 и 159 подчеркнуты и выделены жирным шрифтом, SEQ ID NO: 25).The L132C/T159A Chop2 double mutant of the invention can be encoded by the following amino acid sequence (positions 132 and 159 are underlined and in bold, SEQ ID NO: 25).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV ICIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGAI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV ICIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGAI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL

241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV

301 EDEAEAGAVN KGTGK301 EDEAEAGAVN KGTGK

- 15 043449- 15 043449

Chop2 дикого типа по изобретению может кодироваться следующей аминокислотной последовательностью (SEQ ID NO: 26).The wild type Chop2 of the invention may be encoded by the following amino acid sequence (SEQ ID NO: 26).

MDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAAMDYGGALSAV GRELLFVTNP VWNGSVLVP EDQCYCAGWI ESRGTNGAQT ASNVLQWLAA

GFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLRGFSILLLMFY AYQTWKSTCG WEEIYVCAIE MVKVILEFFF EFKNPSMLYL ATGHRVQWLR

121 YAEWLLTCPV ILIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGTI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL121 YAEWLLTCPV ILIHLSNLTG LSNDYSRRTM GLLVSDIGTI VWGATSAMAT GYVKVIFFCL

181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL181 GLCYGANTFF HAAKAYIEGY HTVPKGRCRQ WTGMAWLFF VSWGMFPILF ILGPEGFGVL

241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV241 SVYGSTVGHT IIDLMSKNCW GLLGHYLRVL IHEHILIHGD IRKTTKLNIG GTEIEVETLV

301 EDEAEAGAVN KGTGK301 EDEAEAGAVN KGTGK

Мутантные белки ChR2 по изобретению также демонстрируют более медленную кинетику каналов. Было обнаружено, что более высокая светочувствительность коррелирует с каналами с более медленной кинетикой, выявляя соотношение между светочувствительностью и кинетикой каналов. Белки Chop2, которые образуют белки ChR2 по настоящему изобретению, также могут включать дополнительные мутации или модификации, которые могут улучшать кинетику каналов, или повышать степень дезактивации ChR2. Особенно предпочтительные мутанты ChR2 уравновешивают порог светочувствительности с кинетикой каналов.The ChR2 mutant proteins of the invention also exhibit slower channel kinetics. Higher photosensitivity was found to correlate with channels with slower kinetics, revealing a relationship between photosensitivity and channel kinetics. The Chop2 proteins that form the ChR2 proteins of the present invention may also include additional mutations or modifications that may improve channel kinetics, or increase the degree of ChR2 deactivation. Particularly favored ChR2 mutants balance the photosensitivity threshold with channel kinetics.

Композиции и наборы реагентов.Compositions and sets of reagents.

Композиции и наборы реагентов по изобретению включают по меньшей мере одну молекулу нуклеиновой кислоты или полипептидную молекулу, которая кодирует мутантный белок Chop2, и полученный в результате ChR2, по изобретению. По меньшей мере одна молекула нуклеиновой кислоты или полипептидная молекула, которая кодирует мутантный белок Chop2 по изобретению, может дополнительно включать фармацевтически приемлемый носитель. Наборы реагентов по изобретению дополнительно включают инструкции по введению объекту композиции по изобретению.Compositions and reagent kits of the invention include at least one nucleic acid molecule or polypeptide molecule that encodes a mutant Chop2 protein, and the resulting ChR2, of the invention. The at least one nucleic acid molecule or polypeptide molecule that encodes the Chop2 mutant protein of the invention may further comprise a pharmaceutically acceptable carrier. The reagent kits of the invention further include instructions for administering a composition of the invention to the subject.

Терапевтические применения.Therapeutic applications.

Мутации осуществляли на кодон-оптимизированном сшитом белке Chop2-GFP для создания одиночных и двойных мутаций в сайтах L132 (Лейцин 132) и Т159 (треонин 159). Функциональные свойства каждого мутанта ChR2 или их комбинации сначала исследовали в клетках HEK. Получали ΛΛV2-вирусные векторы, несущие конструкты мутантного Chop2-GFP, управляемые CЛG-промотором, и инъецировали интравитреально в глаза взрослой мыши. Опосредованный мутантным Chop2 ответ на свет исследовали с помощью регистрации мультиэлектродных чипов из тотального препарата сетчатки.Mutations were performed on the codon-optimized Chop2-GFP cross-linked protein to create single and double mutations at sites L132 (Leucine 132) and T159 (threonine 159). The functional properties of each ChR2 mutant or combination thereof were first examined in HEK cells. ΛΛV2 viral vectors carrying mutant Chop2-GFP constructs driven by the CLG promoter were obtained and injected intravitreally into the eyes of an adult mouse. Mutant Chop2-mediated response to light was examined using multielectrode chip recordings from whole-mount retina.

Одиночный мутант ChR2, т.е. L132 и Т159С, значительно снижал пороговую светочувствительность, которая требуется для того, чтобы вызвать ChR2-опосредованный фототок. Кроме того, было обнаружено, что несколько вариантов двойных мутантов ChR2, включающих L132C/T159C, L132Л/T159C, и L132C/T159S дополнительно повышают фототок выше результатов любого одиночного мутанта ChR2 при низкой интенсивности света. Двойные мутанты демонстрировали более медленное выключение, которое, вероятно, способствует повышенному фототоку при низкой интенсивности света. Спайковую активность ганглиозных клеток сетчатки, опосредованную двойным мутантом L132C/T159C, наблюдали при интенсивности света 1013 фотонов/см2/с и при длине волны 473 нм. Данный уровень света составляет примерно на 1,5-2 log единиц ниже, чем уровень света, который требуется для того, чтобы вызвать спайковую активность с помощью ChR2 дикого типа. Запуск спайковой активности ганглиозных клеток сетчатки, экспрессирующих L132C/T159C, может следовать за частотой мерцания света до 15 Гц. Продолжающиеся исследования представляют собой оценку продолжительной экспрессии и безопасность мутантных ChR2 по изобретению в нейронах сетчатки.ChR2 single mutant, i.e. L132 and T159C, significantly reduced the threshold photosensitivity required to induce ChR2-mediated photocurrent. In addition, several ChR2 double mutant variants, including L132C/T159C, L132L/T159C, and L132C/T159S, were found to further increase photocurrent above the results of any ChR2 single mutant at low light intensities. The double mutants exhibited slower turn-off, which likely contributes to the increased photocurrent at low light intensities. Spike activity of retinal ganglion cells mediated by the L132C/T159C double mutant was observed at a light intensity of 10 13 photons/cm 2 /s and a wavelength of 473 nm. This light level is approximately 1.5 to 2 log units lower than the light level required to elicit spike activity by wild-type ChR2. Spike firing in retinal ganglion cells expressing L132C/T159C can follow light flicker frequencies of up to 15 Hz. Ongoing studies are evaluating the long-term expression and safety of the ChR2 mutants of the invention in retinal neurons.

Кроме того, было обнаружено, что экспрессия мутантных белков Chop2 и полученных в результате белков ChR2 по настоящему изобретению не вызывает нейротоксичности до двух месяцев после вирусной инфекции мышей, демонстрируя безопасность настоящего изобретения для терапевтического применения.In addition, it was found that expression of mutant Chop2 proteins and the resulting ChR2 proteins of the present invention does not cause neurotoxicity up to two months after viral infection of mice, demonstrating the safety of the present invention for therapeutic use.

Векторы для применения в настоящем изобретении, могут включать различные вирусные векторы, такие как плазмиды и рекомбинантные вирусы, т.е. рекомбинантный адено-ассоциированный вирус (гЛЛV), рекомбинантные аденовирусы, рекомбинантные ретровирусы, рекомбинантные лентивирусы и другие вирусы, известные в данной области.Vectors for use in the present invention may include various viral vectors such as plasmids and recombinant viruses, i.e. recombinant adeno-associated virus (rALV), recombinant adenoviruses, recombinant retroviruses, recombinant lentiviruses and other viruses known in the art.

В некоторых воплощениях, экспрессия белков Chop2 по настоящему изобретению управляется конститутивным промотором, т.е. CЛG-промотором, CMV-промотором, LTR. В других воплощениях промотор является индуцируемым или клеточноспецифичным. Клеточноспецифичные промоторы, которые дают возможность экспрессии белка Chop2 в специфических субпопуляциях клеток, т.е. в нейронных клетках сетчатки или в деградирующих клетках может быть предпочтительным. Эти клетки могут включать, в частности ганглиозные клетки сетчатки, фоторецепторные клетки, биполярные клетки, палочковидные биполярные клетки, конические биполярные клетки ON-типа, фоточувствительные ганглиозные клетки сетчатки, горизонтальные клетки, амакриновые клетки или Л11-амакриновые клетки. Клеточноспецифичные промоторы известны в данной области. Особенно предпочтительные клеточноспецифичные промоторы включают в частности mGluR6, NK-3 и Pcp2 (L7).In some embodiments, the expression of the Chop2 proteins of the present invention is driven by a constitutive promoter, i.e. CLG promoter, CMV promoter, LTR. In other embodiments, the promoter is inducible or cell specific. Cell-specific promoters that enable the expression of the Chop2 protein in specific subpopulations of cells, i.e. in retinal neuronal cells or in degrading cells may be preferable. These cells may include, but are not limited to, retinal ganglion cells, photoreceptor cells, bipolar cells, rod bipolar cells, ON-type cone bipolar cells, photosensitive retinal ganglion cells, horizontal cells, amacrine cells, or L11 amacrine cells. Cell-specific promoters are known in the art. Particularly preferred cell-specific promoters include, but are not limited to, mGluR6, NK-3, and Pcp2 (L7).

В некоторых воплощениях использование различных генов опсина дополнительно к мутантным белкам Chop2 по настоящему изобретению и направленная генная экспрессия могут дополнительно по- 16 043449 вышать светочувствительность или улучшать зрение. Зрительная информация обрабатывается посредством сетчатки двумя путями: ON-путь, который передает сигнал включения света ON, и OFF-путь, который передает сигнал выключения света OFF. Существование ON- и OFF-пути важно для усиления контрастной чувствительности. Зрительный сигнал в ON-пути является переключателем из ON-конусных биполярных клеток на ON-ганглиозные клетки. И ON-конусные биполярные клетки, и ON-ганглиозные клетки деполяризуются в ответ на свет. С другой стороны, зрительный сигнал в OFF-пути переносится от OFFконусных биполярных клеток к OFF-ганглиозным клеткам. И OFF-конусные биполярные клетки, и OFFганглиозные клетки гиперполяризуются в ответ на свет. Палочковидные биполярные клетки, которые отвечают за способность видеть при слабом свете (скотопическое зрение), представляют собой ON биполярные клетки (деполяризованные в ответ на свет). Палочковидные биполярные клетки передают зрительный сигнал через AII-амаркриновые клетки (клетки сетчатки ON-типа) к ON- и OFF-конусным биполярны клеткам.In some embodiments, the use of various opsin genes in addition to the Chop2 mutant proteins of the present invention and targeted gene expression can further enhance photosensitivity or improve vision. Visual information is processed through the retina in two pathways: the ON pathway, which transmits the light-on signal ON, and the OFF-pathway, which transmits the light-off signal OFF. The existence of an ON and OFF pathway is important for enhancing contrast sensitivity. The visual signal in the ON pathway is a switch from ON cone bipolar cells to ON ganglion cells. Both ON cone bipolar cells and ON ganglion cells depolarize in response to light. On the other hand, the visual signal in the OFF pathway is carried from OFF cone bipolar cells to OFF ganglion cells. Both OFF cone bipolar cells and OFF ganglion cells hyperpolarize in response to light. Rod bipolar cells, which are responsible for the ability to see in low light (scotopic vision), are ON bipolar cells (depolarized in response to light). Rod bipolar cells transmit visual signals through AII amarcrine cells (ON-type retinal cells) to ON and OFF cone bipolar cells.

Соответственно, дуалистическая родопсиновая система может использоваться для суммирования ON- и OFF-путей в целом с зрительной обработкой и остротой зрения. Вкратце, белок Chop2 по настоящему изобретению может специфично направляться к нейронам сетчатки ON-типа (т.е. ганглиозные клетки ON-типа и/или биполярные клетки ON-типа), в то время как сенсор гипополяризации света (т.е. галогенродопсин или другой хлоридный насос, известный в данной области) может направляться к нейронам сетчатки OFF-типа (т.е. ганглиозные клетки OFF-типа и/или биполярные клетки OFF-типа) для создания ON- и OFF-пути. Специфическая направленность к предпочтительным субпопуляциям может достигаться посредством использования различных клеточноспецифичных промоторов. Например, экспрессия Chop2 может управляться mGluR6-промотором для направленной экспрессии в нейронах сетчатки ON-типа (т.е. ганглиозные клетки ON-типа и/или биполярные клетки ON-типа), в то время как экспрессия канала гиперполяризации, такого как галогенродопсин, управляется NK-3-промотором для направленной экспрессии в нейронах сетчатки OFF-типа (т.е. ганглиозные клетки OFF-типа и/или биполярные клетки OFF-типа).Accordingly, the dualistic rhodopsin system can be used to summarize the ON and OFF pathways in general with visual processing and visual acuity. Briefly, the Chop2 protein of the present invention can be specifically targeted to ON-type retinal neurons (i.e., ON-type ganglion cells and/or ON-type bipolar cells), while the light hypopolarization sensor (i.e., halorhodopsin or another chloride pump known in the art) can be directed to OFF-type retinal neurons (ie, OFF-type ganglion cells and/or OFF-type bipolar cells) to create the ON and OFF pathway. Specific targeting to preferred subpopulations can be achieved through the use of various cell-specific promoters. For example, expression of Chop2 may be driven by the mGluR6 promoter to target expression in ON-type retinal neurons (i.e., ON-type ganglion cells and/or ON-type bipolar cells), while expression of a hyperpolarization channel such as halogenorhodopsin driven by the NK-3 promoter for targeted expression in OFF-type retinal neurons (ie, OFF-type ganglion cells and/or OFF-type bipolar cells).

Альтернативный способ для восстановления ON- и OFF-путей в сетчатке достигается с помощью экспрессии сенсора деполяризации света, такого как ChR2, в палочковидных биполярных клетках или в AII-амакриновых клетках. В данном способе деполяризация палочковидных биполярных клеток или AII-амакриновых клеток может приводить к ON- и OFF-ответу на уровень конусных биполярных клеток и ниже по сигнальным путям ганглиозных клеток сетчатки. Таким образом, поддерживаются ON- и OFF-пути, которые свойственны сетчатке.An alternative way to restore ON and OFF pathways in the retina is achieved by expressing a light depolarization sensor such as ChR2 in rod bipolar cells or AII amacrine cells. In this method, depolarization of rod bipolar cells or AII amacrine cells can lead to ON and OFF responses at the level of cone bipolar cells and downstream retinal ganglion cell signaling pathways. Thus, ON and OFF pathways that are characteristic of the retina are supported.

Настоящее изобретение может относиться к фармацевтической композиции или к лекарственному средству, подходящему для введения объекту или пациенту. Подходящие пути введения включают, например, интравитреальную, внутриглазную или субретинальную инъекцию.The present invention may relate to a pharmaceutical composition or a drug suitable for administration to a subject or patient. Suitable routes of administration include, for example, intravitreal, intraocular or subretinal injection.

Такие составы включают фармацевтически и/или физиологически приемлемый переносчик, разбавитель, носитель или эксципиент, такой как буферная соль или другие буферы, например, HEPES, для поддержания физиологического рН. Для обсуждения таких компонентов и их состава; см. в основном Gennaro, А.Е., Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Lippincott Williams & Wilkins Publishers; 2003 или последнее издание). См. также WO 00/15822. Если препарат должен храниться в течение продолжительного времени, то он может быть заморожен, например, в присутствии глицерина.Such formulations include a pharmaceutically and/or physiologically acceptable vehicle, diluent, carrier or excipient, such as a buffer salt or other buffers, for example, HEPES, to maintain physiological pH. To discuss such components and their composition; see mainly Gennaro, A.E., Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Lippincott Williams & Wilkins Publishers; 2003 or latest edition). See also WO 00/15822. If the drug must be stored for a long time, it can be frozen, for example, in the presence of glycerol.

Фармацевтическая композиция, описанная выше, вводится объекту, имеющему зрительное заболевание или слепоту, с помощью подходящего пути, предпочтительно интравитреальной или субретинальной инъекцией в зависимости от слоя сетчатки, который является мишенью.The pharmaceutical composition described above is administered to a subject having visual disease or blindness through a suitable route, preferably intravitreal or subretinal injection depending on the retinal layer that is targeted.

Описание Bennett и сотрудников (процитировано в данном документе) касается направленного воздействия на пигментный эпителий сетчатки - наиболее дистальный слой от витреального пространства. Согласно настоящему изобретению, конструкт Chop2 или полипептид направленно воздействует на клетки сетчатки, т.е. ганлиозные клетки сетчатки или биполярные клетки. Такие клетки, как известно, в достаточной степени хорошо доступны для интравитреальной инъекции, как раскрыто в данном документе. Интравитреальная и/или субретинальная инъекция может обеспечивать необходимый доступ к биполярным клеткам, особенно в обстоятельствах, в которых слой фоторецепторных клеток отсутствует, благодаря дегенерации, что происходит в некоторых формах дегенерации, которые предназначено преодолеть с помощью настоящего изобретения.The description by Bennett and co-workers (cited herein) concerns targeting the retinal pigment epithelium, the most distal layer from the vitreal space. According to the present invention, the Chop2 construct or polypeptide acts specifically on retinal cells, i.e. retinal ganglion cells or bipolar cells. Such cells are known to be quite readily available for intravitreal injection, as disclosed herein. Intravitreal and/or subretinal injection may provide the necessary access to bipolar cells, especially in circumstances in which the photoreceptor cell layer is absent due to degeneration, as occurs in some forms of degeneration that the present invention is intended to overcome.

Для тестирования способности вектора экспрессировать Chop2-мутанты по настоящему изобретению, специфически в нейронах сетчатки млекопитающего, с помощью AAV-опосредованной доставки, комбинация предпочтительной промоторной последовательности, связанной с репортерным геном, таким как LacZ или GFP, связанным с SV40 поли А-последовательностью, может быть вставлена в плазмиду и упакована в rAAV вирусные частицы, сконцентрирована, тестирована на аденовирусную контаминацию и определен титр rAAV с использованием анализа инфекции. В правые глаза ряда тестированных объектов, предпочтительно инбредных мышей, может инъецироваться субретинально примерно 1 мкл препарата rAAV (например, выше, чем примерно 1010 инфекционных единиц на 1 мл). Две недели спустя правые (тестируемые) и левые (контроли) глаза половины животных можно удалить, фиксировать и окрасить с помощью подходящего субстрата или антитела или другого вещества для обнаружения присутTo test the ability of a vector to express Chop2 mutants of the present invention specifically in mammalian retinal neurons using AAV-mediated delivery, a combination of a preferred promoter sequence linked to a reporter gene such as LacZ or GFP linked to an SV40 poly A sequence can be inserted into a plasmid and packaged into rAAV viral particles, concentrated, tested for adenoviral contamination, and the rAAV titer determined using an infection assay. The right eyes of a number of test subjects, preferably inbred mice, can be injected subretinal with about 1 μl of rAAV preparation (eg, higher than about 10 10 infectious units per ml). Two weeks later, the right (test) and left (control) eyes of half the animals can be removed, fixed and stained with a suitable substrate or antibody or other substance to detect the presence of

- 17 043449 ствия репортерного гена. Большинство тестируемых сетчаток в инъецированных глазах демонстрируют фокально окрашенный участок, например, синий для LacZ/Xgal, или зеленый для GFP согласно субретинальной полости инъецированного вируса, создавая локализованное отслоение сетчатки. Все контрольные глаза могут быть негативными по отношению к продукту репортерного гена. Экспрессию репортерного гена, исследованную на мышах, умерщвленных в латеральные периоды, детектировали в течение по меньшей мере 10 недель после инъекции, что предполагает стабильную экспрессию репортерного трансгена.- 17 043449 action of the reporter gene. Most tested retinas in injected eyes show a focal staining area, such as blue for LacZ/Xgal, or green for GFP, consistent with the subretinal cavity of the injected virus, creating a localized retinal detachment. All control eyes may be negative for the reporter gene product. Reporter gene expression examined in laterally sacrificed mice was detected for at least 10 weeks after injection, suggesting stable expression of the reporter transgene.

В одном воплощении конструкты Chop2 упаковываются в аденовирусные векторы для трансгенной доставки. Эффективное количество rAAV-вирионов, несущих последовательность, кодирующую Chop2-ДНК под контролем выбранного промотора, предпочтительно конститутивного CMV-промотора или клеточноспецифичного промотора, такого как mGluR6, предпочтительно находится в интервале примерно от 1010 примерно до 1013 rAAV-инфекционных единиц в объеме примерно от 150 примерно до 800 мкл на инъекцию. rAAV-инфекционные единицы могут измеряться согласно McLaughlin, S.K. et al., 1988, J. Virol., 62:1963. Более предпочтительно эффективное количество составляет примерно от 1010 примерно до 1012 rAAV-инфекционных единиц, и объем инъекции предпочтительно составляет примерно от 250 примерно до 500 мкл. Другие дозировки и объемы, предпочтительно внутри этих интервалов, но возможно и вне их, могут быть выбраны врачом-практиком, принимая во внимание физическое состояние объекта (предпочтительно человека), который повергается лечению, включая возраст, вес, состояние здоровья и характер и тяжесть конкретного зрительного расстройства.In one embodiment, Chop2 constructs are packaged into adenoviral vectors for transgene delivery. The effective number of rAAV virions carrying the Chop2 DNA coding sequence under the control of a selected promoter, preferably a constitutive CMV promoter or a cell-specific promoter such as mGluR6, preferably ranges from about 10 10 to about 10 13 rAAV infectious units in a volume of about from 150 to approximately 800 µl per injection. rAAV infectious units can be measured according to McLaughlin, SK et al., 1988, J. Virol., 62:1963. More preferably, the effective amount is from about 10 10 to about 10 12 rAAV infectious units, and the injection volume is preferably from about 250 to about 500 μl. Other dosages and volumes, preferably within these ranges but possibly outside them, may be selected by the practitioner, taking into account the physical condition of the subject (preferably the person) being treated, including age, weight, health status and the nature and severity of the particular visual disorder.

Также может быть целесообразно введение дополнительных доз (бустеров) нуклеиновой кислоты или rAAV-композиций. Например, в зависимости от продолжительности трансгенной экспрессии в глазной клетке-мишени может вводиться второй курс лечения через 6 месяцев или ежегодно и может повторяться аналогичным образом. Нейтрализующие антитела к AAV, как ожидается, не будут генерироваться благодаря используемым дозам и путям введения, позволяя таким образом повторные раунды лечения.It may also be advisable to administer additional doses (boosters) of nucleic acid or rAAV compositions. For example, depending on the duration of transgene expression in the target ocular cell, a second course of treatment may be administered after 6 months or annually and may be repeated in a similar manner. Neutralizing antibodies to AAV are not expected to be generated due to the doses and routes of administration used, thus allowing repeated rounds of treatment.

Необходимость таких дополнительных доз моет отслеживаться врачами-практиками с использованием, например, хорошо известных электрофизиологических и других тестов функции сетчатки и зрения и тестов зрительного поведения. Профессиональный врач будет способен выбрать подходящие тесты, применяя стандартные навыки, известные в данной области. Может быть целесообразным инъецировать больший объем композиции или в однократной дозе или в многократных дозах для дальнейшего улучшения соответствующих конечных параметров.The need for such additional doses can be monitored by practitioners using, for example, well-known electrophysiological and other tests of retinal function and vision and tests of visual behavior. The medical professional will be able to select appropriate tests using standard skills known in the art. It may be advisable to inject a larger volume of the composition, either in a single dose or in multiple doses, to further improve the respective endpoints.

Глазные заболевания.Eye diseases.

Глазные расстройства, для которых предназначены настоящие белки Chop2, и полученные в результате белки ChR2, которые могут использоваться для улучшения одного или нескольких параметров зрения, включают в частности аномалии развития, которые влияют как на ранние, так и на поздние сегменты глаза. Расстройства передних сегментов включает глаукому, катаракту, дистрофию роговицы кератоконус. Расстройства задних сегментов включают расстройства со слепотой, вызванные некорректным функционированием и/или гибелью фоторецепторов, что вызвано дистрофией и деградацией сетчатки. Расстройства сетчатки включают врожденную постоянную ночную слепоту, возрастную макулярную дегенерацию, врожденные конические дистрофии и большую группу расстройств, связанных с пигментным ретинитом (RP). Эти расстройства включают генетически предрасположенную гибель фоторецепторных клеток, палочек и конусов в сетчатке, наблюдаемую в разном возрасте. Среди них встречаются тяжелые ретинопатии, такие как подтипы RP, которые прогрессируют с возрастом и вызывают слепоту в детстве и в ранней молодости, и RP-ассоциированные заболевания, такие как генетические подтипы LCA, которые часто приводят в результате к потере зрения в детстве уже на первом году жизни. Более поздние расстройства, как правило, характеризуются существенным уменьшением и часто полной потерей фоторецепторных клеток, палочек и конусов (Trabulsi, E.I., ed., Genetic Diseases of the Eye, Oxford University Press, NY, 1998).The ocular disorders targeted by the present Chop2 proteins and the resulting ChR2 proteins that may be used to improve one or more parameters of vision include, but are not limited to, developmental abnormalities that affect both early and late segments of the eye. Anterior segment disorders include glaucoma, cataracts, and corneal dystrophy, keratoconus. Posterior segment disorders include blinding disorders caused by abnormal functioning and/or death of photoreceptors caused by retinal degeneration and degradation. Retinal disorders include congenital permanent night blindness, age-related macular degeneration, congenital conical dystrophies, and a large group of disorders associated with retinitis pigmentosa (RP). These disorders include genetically predisposed death of photoreceptor cells, rods and cones in the retina, observed at different ages. These include severe retinopathy, such as the RP subtypes, which progress with age and cause blindness in childhood and early adulthood, and RP-associated diseases, such as the LCA genetic subtypes, which often result in vision loss in childhood as early as the first year of life. year of life. Later disorders are usually characterized by significant reduction and often complete loss of photoreceptor cells, rods and cones (Trabulsi, E.I., ed., Genetic Diseases of the Eye, Oxford University Press, NY, 1998).

Конкретно, белки Chop2 и ChR2 по настоящему изобретению, применяемые для лечения и/или восстановления, по меньшей мере, частичного зрения у объектов, которые потеряли зрение благодаря глазным расстройствам, таким как RPE-ассоциированные ретинопатии, которые характеризуются продолжительным сохранением структуры глазной ткани, несмотря на потерю функции, и ассоциацией между функциональной потерей и дефектом или отсутствием нормального гена в глазных клетках объекта. Известно множество таких глазных расстройств, таких как детский приступ онхоцеркоза, пигментный ретинит, макулярная дегенерация и диабетическая ретинопатия, а также глазные заболевания со слепотой, известные в данной области. Понятно, что эти и другие расстройства, а также расстройства со слепотой по неизвестной в настоящее время причине, которые позже характеризуются с помощью такого же описания, как приведено выше, также могут подвергаться успешному лечению с помощью белков Chop2 и ChR2 по настоящему изобретению. Таким образом, конкретное глазное расстройство, подвергаемое лечению с помощью настоящего изобретения, может включать вышеупомянутые расстройства и ряд заболеваний, которые еще не охарактеризованы должным образом.Specifically, the Chop2 and ChR2 proteins of the present invention are used to treat and/or restore at least partial vision in subjects who have lost vision due to ocular disorders, such as RPE-associated retinopathy, which are characterized by long-term preservation of ocular tissue structure despite to loss of function, and the association between functional loss and a defect or absence of a normal gene in the subject's eye cells. Many such ocular disorders are known, such as childhood onchocerciasis, retinitis pigmentosa, macular degeneration and diabetic retinopathy, as well as blinding eye diseases known in the art. It is understood that these and other disorders, as well as disorders with blindness of a currently unknown cause, which are later characterized using the same description as above, can also be successfully treated with the Chop2 and ChR2 proteins of the present invention. Thus, the particular ocular disorder treated by the present invention may include the above-mentioned disorders and a number of diseases that have not yet been properly characterized.

Оптогенетика.Optogenetics.

Перспективная область оптогенетики включает комбинацию генетических и оптических методовThe promising field of optogenetics involves a combination of genetic and optical techniques

- 18 043449 для контроля специфических событий в клетках-мишенях живой ткани. Оптогенетика может использоваться для диких млекопитающих и других животных. Кроме того, временная точность (временная шкала - миллисекунды) оптогенетических методов достаточна для функционирования в интактных биологических системах.- 18 043449 for monitoring specific events in target cells of living tissue. Optogenetics can be used in wild mammals and other animals. In addition, the temporal accuracy (time scale - milliseconds) of optogenetic methods is sufficient to function in intact biological systems.

В настоящем изобретении предлагается Chop2-генная терапия для сохранения тканей сетчатки глаза путем введения в клетки сетчатки нуклеиновой кислоты или полипептида, кодирующего по меньшей мере одну мутантную форму Chop2. Мутантные белки Chop2/ChR2 по изобретению конкретно адаптированы для активации светом при более низкой интенсивности света, чем соответствующие белки дикого типа. Соответственно, мутантные белки Chop2/ChR2 по изобретению могут использоваться для активации клеток сетчатки и зрительной системы с использованием менее разрушительных источников освещения. Мутантные белки Chop2/ChR2 также проводят больше фототока при активации, приводя в результате к более стойкому или эффективному ответу клеток, экспрессирующих мутантные Chop2/ChR2.The present invention provides Chop2 gene therapy for preserving retinal tissue by introducing into retinal cells a nucleic acid or polypeptide encoding at least one mutant form of Chop2. The Chop2/ChR2 mutant proteins of the invention are specifically adapted to be activated by light at lower light intensities than the corresponding wild-type proteins. Accordingly, the Chop2/ChR2 mutant proteins of the invention can be used to activate retinal and visual system cells using less disruptive light sources. Mutant Chop2/ChR2 proteins also conduct more photocurrent when activated, resulting in a more robust or efficient response from cells expressing mutant Chop2/ChR2.

Например, мутантные белки Chop2 по изобретению вводят объекту посредством местной интравитреальной или субретинальной, инъекции молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептидную молекулу мутантного Chop2, мутантного Chop2, или клетки, экспрессирующей Chop2/ChR2. Клетки сетчатки объекта экспрессируют мутантные белки Chop2 в плазматической мембране. Когда трансфицированные или трансформированные клетки сетчатки встречаются со световым излучением, то трансфицированные или трансформированные клетки сетчатки передают улучшенный или восстановленный сигнал.For example, the Chop2 mutant proteins of the invention are administered to a subject by local intravitreal or subretinal injection of a nucleic acid molecule encoding a Chop2 mutant polypeptide molecule, a Chop2 mutant, or a cell expressing Chop2/ChR2. The subject's retinal cells express mutant Chop2 proteins in the plasma membrane. When transfected or transformed retinal cells encounter light radiation, the transfected or transformed retinal cells transmit an improved or restored signal.

Эти способы могут использоваться у объектов с нормальным и/или нарушенным зрением. Мутанты Chop2/ChR2 по изобретению могут сохранять, улучшать или восстанавливать зрение. Кроме того, мутанты Chop2/ChR2 по изобретению используются для сохранения, улучшения или восстановления передачи не зрительной информации от фоточувствительных ганглиозных клеток сетчатки в мозг.These methods can be used in subjects with normal and/or impaired vision. The Chop2/ChR2 mutants of the invention can maintain, improve or restore vision. In addition, the Chop2/ChR2 mutants of the invention are used to preserve, improve or restore the transmission of non-visual information from photosensitive retinal ganglion cells to the brain.

Термин зрение при использовании в данном документе определяется как способность организма эффективно детектировать свет в виде стимула для дифференцировки или функционирования. Подразумевается, что зрение охватывает следующее.The term vision as used herein is defined as the ability of an organism to effectively detect light as a stimulus for differentiation or function. Vision is understood to cover the following.

1. Детектирование или восприятие света - способность заметить присутствие или отсутствие света.1. Light detection or perception - the ability to notice the presence or absence of light.

2. Светопроекция - способность заметить направление, от которого исходит световой стимул.2. Light projection - the ability to notice the direction from which a light stimulus comes.

3. Разрешение - способность детектировать различные уровни яркости (т.е. контраст) на дифракционной или буквенной мишени.3. Resolution - the ability to detect different levels of brightness (i.e. contrast) on a diffraction or letter target.

4. Распознавание - способность распознать форму зрительной мишени путем отнесения к различным уровням контраста на мишени.4. Recognition - the ability to recognize the shape of a visual target by referring to different levels of contrast on the target.

Таким образом, зрение включает способность облегчать детектирование присутствия или отсутствия света. Полипептиды и полинуклеотиды, кодирующие мутантный Chop2 по настоящему изобретению, могут использоваться для улучшения или восстановления зрения, где улучшение или восстановление зрения включает, например, повышение детектирования и восприятия света, повышение светочувствительности или фоточувствительности в ответ на световой стимул, повышение способности замечать направление, от которого исходит источник света, повышение способности детектирования различных уровней яркости, повышение способности распознавать форму зрительной мишени, и повышение индуцированного зрительного потенциала или передачи от сетчатки в кору головного мозга. Как таковое, улучшение или восстановление зрения может или не может включать полное восстановление зрения, т.е. где зрение пациента, подвергнутого лечению с помощью настоящего изобретения, восстанавливается до степени зрения здорового индивидуума. Зрительное восстановление, описанное в исследованиях на животных ниже, может по отношению к людям помещать индивидуума на нижний предел зрительной функции путем повышения одного аспекта зрения (т.е. светочувствительности или индуцированного зрительного потенциала) без восстановления полноты зрения. Тем не менее помещение на такой уровень имело бы существенную пользу, так как данные индивидуумы могли бы тренироваться двигаться и потенциально могли бы решать задачи низкого порядка, которые обеспечили бы им гораздо более высокий уровень зрительной независимости по сравнению с полной слепотой. Даже общее распознавание света может использоваться индивидуумами с нарушением зрения, которое улучшается с использованием композиций и способов по настоящему изобретению, для выполнения конкретных ежедневных задач и улучшает общую мобильность, возможности и качество жизни.Thus, vision involves the ability to facilitate the detection of the presence or absence of light. The polypeptides and polynucleotides encoding the mutant Chop2 of the present invention can be used to improve or restore vision, where the improvement or restoration of vision includes, for example, increased detection and perception of light, increased photosensitivity or photosensitivity in response to a light stimulus, increased ability to notice direction, from which light source comes from, increasing the ability to detect different levels of brightness, increasing the ability to recognize the shape of a visual target, and increasing the induced visual potential or transmission from the retina to the cerebral cortex. As such, improvement or restoration of vision may or may not include complete restoration of vision, i.e. wherein the vision of a patient treated with the present invention is restored to that of a healthy individual. Visual restoration, described in the animal studies below, may, in relation to humans, place an individual at the lower limit of visual function by increasing one aspect of vision (ie, light sensitivity or visual induced potential) without restoring full vision. However, placement at such a level would have significant benefits, as these individuals could be trained to move and could potentially solve low-order problems that would provide them with a much higher level of visual independence compared to complete blindness. Even general light sensing can be used by individuals with visual impairments that are improved using the compositions and methods of the present invention to perform specific daily tasks and improve overall mobility, capabilities, and quality of life.

Степень восстановления зрения может определяться посредством измерения зрения перед и предпочтительно после введения вектора, включающего, например, ДНК, кодирующую Chop2. Зрение может измеряться с использованием любого из ряда методов, хорошо известных в данной области, и способов, которые еще не разработаны. Зрение, улучшенное или восстановленное с помощью настоящего изобретения, может измеряться с помощью любого из следующих зрительных ответов.The degree of vision recovery can be determined by measuring vision before and preferably after administration of a vector including, for example, DNA encoding Chop2. Vision can be measured using any of a number of methods well known in the art and methods that have not yet been developed. Vision improved or restored by the present invention can be measured by any of the following visual responses.

1. Ответ в виде детектирования света объектом после экспонирования со световым стимулом, в котором искомые данные надежного ответа представляют собой проявления или движения в общем направлении света объектом при включении света.1. A response in the form of detection of light by an object after exposure to a light stimulus, in which the reliable response data sought is the appearance or movement in the general direction of light by the object when the light is turned on.

2. Ответ в виде проецирования света объектом после экспонирования со световым стимулом, где искомые данные представляют собой надежный ответ проявления или движения индивидуума в конкретном направлении света при включении света.2. A response in the form of the projection of light by an object after exposure to a light stimulus, where the data sought is a reliable response of the individual manifesting or moving in a particular direction of light when the light is turned on.

- 19 043449- 19 043449

3. Разрешение объектом светового по сравнению с темным зрительным стимулом, что измеряют по способности объекта разрешать световой по сравнению с темным зрительным стимулом, которую выявляют с помощью:3. An object’s resolution of a light versus a dark visual stimulus, which is measured by the object’s ability to resolve a light versus a dark visual stimulus, which is determined using:

a) присутствия демонстрируемого надежного оптокинетически полученного нистагмоидного движения взгляда и/или связанных с этим движений головы или тела, что демонстрирует слежение за целью (см. выше); и/илиa) the presence of demonstrated reliable optokinetically derived nystagmoid gaze movements and/or associated head or body movements that demonstrate target tracking (see above); and/or

b) присутствия надежной способности различать зрительный стимул и проявлять такое различие вербальными или не вербальными способами, включающими, например, указание или нажатие на ручку или кнопку.b) the presence of a reliable ability to discriminate a visual stimulus and to express such discrimination in verbal or non-verbal ways, including, for example, pointing or pressing a pen or button.

4. Электрической регистрации ответа зрительной коры головного мозга на стимул в виде вспышки света или на эталонный зрительный стимул, этот ответ представляет собой конечную точку электрической передачи от восстановленной сетчатки к зрительной коре, также обозначается как индуцированный зрительный потенциал (VEP). Измерение может быть представлено с помощью электрической регистрации на поверхности кожи головы в участке зрительной коры головного мозга, на кортикальной поверхности и/или регистрации внутри клеток зрительной коры головного мозга.4. Electrical recording of the response of the visual cortex to a flash of light stimulus or to a reference visual stimulus, this response represents the end point of electrical transmission from the restored retina to the visual cortex, also referred to as visual induced potential (VEP). The measurement may be represented by electrical recording at the surface of the scalp at a site in the visual cortex, at the cortical surface, and/or recording within cells of the visual cortex.

Таким образом, улучшение или восстановление зрения согласно настоящему изобретению может включать, в частности, повышение амплитуды или кинетики фототоков или электрического ответа на световые стимулы в клетках сетчатки, повышение светочувствительности (т.е. снижение порога интенсивности света, требуемого для инициации фототока или электрического ответа на световой стимул, требуя таким образом, свет меньше или слабее, чтобы вызвать фототок) клеток сетчатки, повышение количества или амплитуды вызванного светом спайка или возбуждений спайка, повышение ответа на свет зрительной коры головного мозга, который включает повышение индуцированного зрительного потенциала, передаваемого из сетчатки или клеток сетчатки в зрительную кору головного мозга или в мозг.Thus, improvement or restoration of vision according to the present invention may include, but is not limited to, increasing the amplitude or kinetics of photocurrents or electrical response to light stimuli in retinal cells, increasing photosensitivity (i.e., reducing the threshold of light intensity required to initiate a photocurrent or electrical response to a light stimulus, thus requiring less or weaker light to induce a photocurrent) of retinal cells, an increase in the number or amplitude of a light-evoked spike or spike excitations, an increase in the response to light of the visual cortex, which involves an increase in the induced visual potential transmitted from the retina or retinal cells into the visual cortex or brain.

Могут использоваться как in vitro, так и in vivo исследования для оценки различных параметров настоящего изобретения, включая известные животные модели человеческих глазных расстройств со слепотой. Используются многочисленные животные модели человеческой ретинопатии, например детской слепоты. Примеры, предлагаемые в данном документе, позволяют специалисту в данной области легко определить, что данный метод может аналогично использоваться при лечении ряда расстройств сетчатки.Both in vitro and in vivo studies can be used to evaluate various parameters of the present invention, including known animal models of human eye disorders with blindness. Numerous animal models of human retinopathy, such as childhood blindness, are in use. The examples provided herein will allow one of ordinary skill in the art to readily recognize that this technique may similarly be used in the treatment of a number of retinal disorders.

В то время как более ранние чужие исследования демонстрировали, что дегенерация сетчатки может быть замедлена с помощью методов генной терапии, настоящее изобретение демонстрирует определенное физиологическое восстановление функции, которое, как ожидается, генерирует или улучшает различные параметры зрения, включая поведенческие параметры.While previous others' studies have demonstrated that retinal degeneration can be slowed using gene therapy techniques, the present invention demonstrates certain physiological restoration of function that is expected to generate or improve various parameters of vision, including behavioral parameters.

Измерение поведения может быть получено с использованием известных животных моделей и тестов, например, действия в водном лабиринте, где объект, которому проводят сохранение или восстановление зрения до различной степени, плывет на свет (Hayes, J.M. et al., 1993, Behav. Genet., 23:395-403).Behavioral measurements can be obtained using known animal models and tests, such as the water maze, where an object that is maintained or restored to varying degrees of vision swims into the light (Hayes, J.M. et al., 1993, Behav. Genet. , 23:395-403).

В моделях, в которых слепота индуцируется во взрослом возрасте, или наследственная слепота развивается достаточно медленно, так что индивидуум видел до потери зрения, может проводиться тренировка объекта на различных тестах. В этом случае, когда эти тесты вводят повторно после потери зрения для тестирования эффективности настоящих композиций и способов на предмет их восстанавливающих зрение эффектов, животным не нужно разучивать задачи de novo, как в слепом состоянии. Другие поведенческие тесты не требуют обучения и основаны на инстинктивности некоторых поведенческих черт. Примером является тест оптокинетический нистагм (Balkema G.W. et al., 1984, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 25:795-800; Mitchiner J.C. et al., 1976, Vision Res., 16:1169-71).In models in which blindness is induced in adulthood, or hereditary blindness develops slowly enough that the individual has seen before vision loss, subject training can be performed on various tests. In this case, when these tests are reintroduced after vision loss to test the effectiveness of the present compositions and methods for their vision-restoring effects, the animals do not need to learn the tasks de novo as in the blind condition. Other behavioral tests require no training and rely on the instinctive nature of certain behavioral traits. An example is the optokinetic nystagmus test (Balkema G.W. et al., 1984, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 25:795-800; Mitchiner J.C. et al., 1976, Vision Res., 16:1169-71).

Настоящее изобретение также может использоваться в комбинации с другими формами терапии зрения, известными в данной области, для улучшения или восстановления зрения.The present invention may also be used in combination with other forms of vision therapy known in the art to improve or restore vision.

Например, использование зрительных протезов, которые включают имплантаты сетчатки, кортикальные имплантаты, имплантаты бокового коленчатого ядра или имплантаты зрительного нерва. Таким образом, дополнительно к генетической модификации живых нейронов сетчатки с использованием настоящих способов, объект, который подвергается лечению, может обеспечиваться зрительным протезом до, во время или после применения молекулярного метода. Эффективность зрительного протезирования может быть улучшена путем тренировки индивидуума, усиливая таким образом потенциальный вклад трансформации Chop2 клеток пациента, как предполагается в данном документе. Методы тренировки, такие как обучающая тренировка, характеризующаяся тренировкой объекта для распознавания (i) различных уровней светового и/или эталонного стимулирования, и/или (ii) стимулы окружающей среды от обычного источника света или объекта, как понятно специалисту в данной области; и тренировки ориентации и мобильности, характеризующиеся тренировкой объекта для зрительного детектирования локальных субъектов и более эффективного движения среди указанных субъектов, чем без тренировки. Фактически, здесь применимы любые методы зрительного стимулирования, которые обычно используются в области реабилитации слабого зрения.For example, the use of visual prostheses, which include retinal implants, cortical implants, lateral geniculate nucleus implants, or optic nerve implants. Thus, in addition to genetically modifying living retinal neurons using the present methods, the subject being treated may be provided with a visual prosthesis before, during, or after application of the molecular method. The effectiveness of visual prosthetics can be improved by training the individual, thereby enhancing the potential contribution of Chop2 transformation of the patient's cells, as suggested herein. Training methods, such as training training, characterized by training an object to recognize (i) various levels of light and/or reference stimulation, and/or (ii) environmental stimuli from a conventional light source or object, as understood by one skilled in the art; and orientation and mobility training, characterized by training an object to visually detect local subjects and move more efficiently among said subjects than without training. In fact, any visual stimulation methods commonly used in the field of low vision rehabilitation are applicable here.

- 20 043449- 20 043449

ПримерыExamples

Пример 1. Генерирование конструктов меченного мутантного Chop2.Example 1: Generation of tagged mutant Chop2 constructs.

Мутации осуществляли на кодон-оптимизированном сшитом белке Chop2-GFP для создания одиночных и двойных мутаций в сайтах L132 (Лейцин 132) и Т159 (Треонин 159). Несколько мутантов генерировали, например, одиночные мутанты, такие как L132A, L132C, Т159А, Т159С и T159S, и двойные мутанты, такие как L132C/T159C, L132C/T159S, L132A/T159C и L132C/T159A. Трансгены Chop2-GFP клонировали в вектор rAAV под контролем промотора CAG с использованием методов, известных в данной области.Mutations were performed on the codon-optimized Chop2-GFP cross-linked protein to create single and double mutations at sites L132 (Leucine 132) and T159 (Threonine 159). Several mutants generated, for example, single mutants such as L132A, L132C, T159A, T159C and T159S, and double mutants such as L132C/T159C, L132C/T159S, L132A/T159C and L132C/T159A. Chop2-GFP transgenes were cloned into the rAAV vector under the control of the CAG promoter using methods known in the art.

Пример 2. In vitro анализ конструктов мутантных Chop2.Example 2: In vitro analysis of Chop2 mutant constructs.

Функциональные свойства каждого мутанта Chop2 или их комбинации сначала исследовали в клетках HEK. Конструкты Chop2 доставляли к клеткам HEK с помощью, например, аденовирусной инфекции. При экспрессии WT или мутантного Chop2 образуются функциональные каналы WT и мутантный ChR2. Измерения светочувствительности и другие свойства каналов ChR2 оценивали, как описано в данном документе. Световые стимулы (фотоны/см2/с при 460 нм) генерировали с помощью ксеноновой дуговой лампы и ослабляли с помощью нейтрально-серого светофильтра: ND4.0 (2,8х1014), ND3.0 (1,4х1015), ND2.5 (4,8χ 1015), ND2.0 (1,6x1016), ND1.0 (1,3х 1017), ND0 (1,2х1018). Ток, вызванный светом, измеряли из ChR2 дикого типа, Т159С, L132C, L132C/T159C и L132C/T159S. Пэтч-клемп регистрацию осуществляли с использованием методов, известных в данной области.The functional properties of each Chop2 mutant or combination thereof were first examined in HEK cells. Chop2 constructs were delivered to HEK cells using, for example, adenoviral infection. Expression of WT or mutant Chop2 produces functional WT and mutant ChR2 channels. Light sensitivity measurements and other properties of ChR2 channels were assessed as described herein. Light stimuli (photons/ cm2 /s at 460 nm) were generated using a xenon arc lamp and attenuated using a neutral gray filter: ND4.0 ( 2.8x1014 ), ND3.0 ( 1.4x1015 ), ND2. 5 (4.8χ 10 15 ), ND2.0 (1.6x1016), ND1.0 (1.3x 10 17 ), ND0 (1.2x10 18 ). Light-evoked current was measured from wild-type ChR2, T159C, L132C, L132C/T159C, and L132C/T159S. Patch clamp registration was carried out using methods known in the art.

Репрезентативные регистрации из этого эксперимента, сравнивающего светочувствительность между конструктами Chop2, показывали, что мутации только в L132 или в комбинации с мутацией в Т159 демонстрируют повышенный фототок по сравнению с WT (фиг. 1А и 1В). На фиг. 1В представлены одинаковые следы тока в различном масштабе для более ясной иллюстрации различия в амплитуде фототока между WT ChR2 и мутантными ChR2. Фиг. 1В специфично сравнивает следы тока, полученные в результате светостимулирования с использованием нейтрально-серого светофильтра (ND 2.5), что эквивалентно 4,8х1015 фотонов/см2/с; следы обозначали стрелками. Амплитуда фототока мутанта L132C выше, чем WT; амплитуда фототока двойного мутанта L132C/T159C выше, чем L132C; и амплитуда фототока мутанта L132C/T159S выше, чем L132/T159C. Следы тока мутантов ChR2, особенно двойных мутантов L132C/T159C и L132C/T159S, также демонстрируют более медленную дезактивацию по сравнению с WT и L132C.Representative recordings from this experiment comparing photosensitivity between Chop2 constructs showed that mutations in L132 alone or in combination with the mutation in T159 exhibited increased photocurrent compared with WT (Fig. 1A and 1B). In fig. Figure 1B displays the same current traces at different scales to more clearly illustrate the difference in photocurrent amplitude between WT ChR2 and mutant ChR2. Fig. 1B specifically compares current traces resulting from light stimulation using a neutral gray filter (ND 2.5), which is equivalent to 4.8 x 10 15 photons/cm 2 /s; the tracks were indicated by arrows. The photocurrent amplitude of the L132C mutant is higher than that of the WT; the photocurrent amplitude of the double mutant L132C/T159C is higher than L132C; and the photocurrent amplitude of the L132C/T159S mutant is higher than that of L132/T159C. Current traces of ChR2 mutants, especially the double mutants L132C/T159C and L132C/T159S, also show slower deactivation compared to WT and L132C.

На фиг. 2 представлены репрезентативные регистрации вызванных светом токов из WT ChR2, L132C, L132C/T159C и L132C/T159S после стимулирования с помощью 10 мс светового импульса (1,2х1018 фотонов/см2/с при длине волны 460 нм) для сравнения временной зависимости дезактивации после выключения света. Мутант ChR2 демонстрирует динамику дезактивации, причем двойной мутант L132C/T159S имеет самую продолжительную дезактивацию. Более высокая светочувствительность, как продемонстрировано с помощью L132C/T159C и L132C/T159S, может коррелировать с каналом с более медленной кинетикой.In fig. Figure 2 shows representative recordings of light-evoked currents from WT ChR2, L132C, L132C/T159C, and L132C/T159S after stimulation with a 10 ms light pulse (1.2 x 10 18 photons/cm 2 /s at 460 nm) to compare the time course of deactivation after turning off the lights. The ChR2 mutant exhibits deactivation dynamics, with the double mutant L132C/T159S having the longest deactivation. Higher photosensitivity, as demonstrated by L132C/T159C and L132C/T159S, may correlate with a channel with slower kinetics.

Пример 3. In vivo глазное введение и анализ конструктов мутантных Chop2.Example 3: In vivo ocular administration and analysis of Chop2 mutant constructs.

Получали AAV2-вирусные векторы, несущие конструкты мутантного Chop2-GFP, управляемые CAG-промотором, и инъецировали интравитреально в глаза взрослой мыши C57BL/6J. Взрослую мышь анестезировали с помощью IP-инъекции кетамина (100 мг/кг) и ксилазина (10 мг/кг). Под препаровальной лупой делали разрез с помощью ножниц через веко для экспонирования склеры. Делали небольшое отверстие в участке склеры позади зрачка с помощью иглы и инъецировали суспензию вирусного вектора 0,8-1,5 мкл в концентрации приблизительно 1011 геномных частиц/мл в интравитреальное пространство через отверстие с использованием шприца Hamilton с тупоконечной иглой калибра 32-gauge. Для каждого животного обычно инъецировали только в один глаз с использованием вирусного вектора, несущего конструкт Chop2, а в другой глаз не инъецировали или инъецировали с использованием контрольных вирусных векторов, несущих только GFP. При экспрессии WT или мутантного Chop2 по настоящему изобретению образуются функциональные WT или мутантные ChR2 каналы, применяющие эндогенный ретиналь, и свойства этих белков ChR2 оценивали, как описано в данном документе.AAV2 viral vectors carrying mutant Chop2-GFP constructs driven by the CAG promoter were prepared and injected intravitreally into the eyes of an adult C57BL/6J mouse. An adult mouse was anesthetized using an IP injection of ketamine (100 mg/kg) and xylazine (10 mg/kg). Under a dissecting loupe, an incision was made using scissors through the eyelid to expose the sclera. A small hole was made in the area of the sclera behind the pupil using a needle and a viral vector suspension of 0.8-1.5 μl at a concentration of approximately 10 11 genomic particles/ml was injected into the intravitreal space through the hole using a Hamilton syringe with a blunt-tipped 32-gauge needle. For each animal, typically only one eye was injected using a viral vector carrying the Chop2 construct, and the other eye was not injected or was injected using control viral vectors carrying only GFP. Expression of WT or mutant Chop2 of the present invention produces functional WT or mutant ChR2 channels using endogenous retinal, and the properties of these ChR2 proteins were assessed as described herein.

ChR2-опосредованные ответы на свет исследовали с помощью регистрации мультиэлектродного чипа из цельных препаратов сетчатки. Световые стимулы (фотоны/см2/с) генерировали с помощью лазера голубой области света 473 нм и ослабляли с помощью нейтрально-серых светофильтров: NDO (6,3х1016), ND1.0 (7,4х1015), ND1.5 (2,7х1015), ND2.0 (7,3х1014), ND2.5 (3,2х1014), ND3.0 (8,5х1013), ND3.5 (3,8х1013) и ND4.0 (9,5х1012).ChR2-mediated responses to light were examined using retinal whole-mount multielectrode chip recordings. Light stimuli (photons/cm 2 /s) were generated using a laser in the blue light region of 473 nm and attenuated using neutral gray filters: NDO (6.3x10 16 ), ND1.0 (7.4x10 15 ), ND1.5 ( 2.7x10 15 ), ND2.0 (7.3x10 14 ), ND2.5 (3.2x10 14 ), ND3.0 (8.5x10 13 ), ND3.5 (3.8x10 13 ) and ND4.0 ( 9.5x10 12 ).

Регистрации мультиэлектродного чипа основаны на процедурах, опубликованных Tian and Copenhagen (2003). Вкратце, сетчатку иссекали и помещали фоторецепторами вниз на нитроцеллюлозную фильтровальную бумагу (Millipore Corp., Bedford, MA). Закрепленную сетчатку помещали в регистрирующую камеру МЕА-60 мультиэлектродного чипа с диаметром камеры 30 мкм, с электродами, разделенными на 200 мкм (Multi Channel System MCS GmbH, Reutlingen, Germany), вместе со слоем ганглиозных клеток, обращенным к регистрирующим электродам. Сетчатку продолжительно перфузировали в кислородосодержащем внеклеточном растворе при 34°С во время всех экспериментов. ВнеклеточныйMultielectrode chip recordings are based on procedures published by Tian and Copenhagen (2003). Briefly, the retina was dissected and placed photoreceptor side down on nitrocellulose filter paper (Millipore Corp., Bedford, MA). The fixed retina was placed in the recording chamber of a MEA-60 multielectrode chip with a chamber diameter of 30 μm, with electrodes separated by 200 μm (Multi Channel System MCS GmbH, Reutlingen, Germany), together with a layer of ganglion cells facing the recording electrodes. The retina was continuously perfused in an oxygenated extracellular solution at 34°C during all experiments. Extracellular

- 21 043449 раствор содержал (в мМ): NaCl, 124; KCl, 2,5; CaCl2, 2; MgCl2, 2; NaH2PO4, 1,25; NaHCO3, 26; и глюкозу, (рН 7,35 с 95% О2 и 5% СО2). Регистрации обычно начинали через 60 мин после помещения сетчатки в регистрационную камеру. Интервал между началом каждого светового стимула составлял 10-15 с. Сигналы фильтровали в интервале 200 Гц (низкий порог) и 20 кГц (высокий порог). Ответы от индивидуальных нейронов анализировали с использованием пакета программ Offline Sorter (Plexon, Inc., Dallas, TX).- 21 043449 solution contained (in mM): NaCl, 124; KCl, 2.5; CaCl 2 , 2; MgCl 2 , 2; NaH2PO4 , 1.25 ; NaHCO 3 , 26; and glucose, (pH 7.35 with 95% O 2 and 5% CO 2 ). Recordings typically began 60 min after the retina was placed in the recording chamber. The interval between the onset of each light stimulus was 10–15 s. Signals were filtered at 200 Hz (low threshold) and 20 kHz (high threshold). Responses from individual neurons were analyzed using the Offline Sorter software package (Plexon, Inc., Dallas, TX).

Одиночные мутанты Chop2/ChR2, т.е. L132 и Т159С, значительно снижали пороговую интенсивность света, чем требовалось для того, чтобы вызвать ChR2-опосредованный фототок. Кроме того, несколько двойных мутантов, включающих L132C/T159C, L132A/T159C и L132C/T159S, как было обнаружено, дополнительно повышают фототок при низких интенсивностях света. Различные нейтральносерые светофильтры использовали для ослабления световых стимулов для дифференцировки вызванных светом ответов конструктов Chop2 при слабом свете. Спайковую активность ганглиозных клеток сетчатки, опосредованную мутантами по настоящему изобретению, наблюдали при интенсивностях света примерно на 1,5-2 log единицы ниже, чем уровень света, который требуется для того, чтобы вызывать спайковую активность с помощью ChR2 дикого типа (фиг. 3). Конкретно, WT ChR2 не демонстрировал никакой спайковой активности в ответ на световые стимулы с нейтрально-серыми светофильтром 2,5 (3,2х1014 фотонов/см2/с), в то время как мутанты ChR2 (L132C, L132C/T159C и L132C/T159S) демонстрируют спайковую активность. Фактически мутанты ChR2 еще демонстрировали спайковую активность в ответ на свет с нейтрально-серым светофильтрами 3,0 и 3,5. Таким образом, мутанты ChR2 по настоящему изобретению обладают более высокой светочувствительностью и, таким образом, требуется значительно более низкая интенсивность света, чтобы вызывать ChR2-опосредованный фототок. Кроме того, двойные мутанты ChR2 обладают более высокой светочувствительностью, чем одиночные мутанты, т.е. L132C. Кроме того, возбуждение спайка ганглиозных клеток сетчатки, экспрессирующих L132C/T159C и L132/T159S, может следовать за частотой мерцания света до 15 и 5 Гц соответственно (фиг. 4).Chop2/ChR2 single mutants, i.e. L132 and T159C significantly reduced the threshold light intensity than required to induce ChR2-mediated photocurrent. In addition, several double mutants, including L132C/T159C, L132A/T159C, and L132C/T159S, were found to further increase photocurrent at low light intensities. Various neutral gray filters were used to attenuate light stimuli to differentiate light-evoked responses of Chop2 constructs under low light conditions. Retinal ganglion cell spiking activity mediated by the mutants of the present invention was observed at light intensities approximately 1.5 to 2 log units lower than the light level required to induce spiking activity by wild-type ChR2 (FIG. 3). . Specifically, WT ChR2 did not show any spike activity in response to light stimuli with a 2.5 neutral gray filter (3.2 x 10 14 photons/cm 2 /s), while ChR2 mutants (L132C, L132C/T159C and L132C/ T159S) exhibit spike activity. In fact, ChR2 mutants still showed spiking activity in response to light with neutral gray filters 3.0 and 3.5. Thus, the ChR2 mutants of the present invention have higher light sensitivity and thus require significantly lower light intensity to induce ChR2-mediated photocurrent. In addition, ChR2 double mutants have higher photosensitivity than single mutants, i.e. L132C. In addition, spike firing of retinal ganglion cells expressing L132C/T159C and L132/T159S can follow light flicker frequencies of up to 15 and 5 Hz, respectively ( Fig. 4 ).

Мутант L132C/T159A демонстрирует высокую светочувствительность, вероятно, он наиболее светочувствительный среди этих мутантов, но он также демонстрирует исключительно медленное выключение (канал продолжает быть открытым в течение многих секунд после выключения света). Интересно, что он может быть выключен быстрее с использованием света длинной длины волны, такого как свет желтой области спектра. Мутант L132C/T159A (кодируемый SEQ ID NO: 24 и 25) демонстрирует значительный потенциал.The L132C/T159A mutant exhibits high light sensitivity, probably the most photosensitive of these mutants, but it also exhibits exceptionally slow shutdown (the channel remains open for many seconds after the light is turned off). Interestingly, it can be turned off faster using longer wavelength light, such as yellow light. The L132C/T159A mutant (encoded by SEQ ID NOs: 24 and 25) shows significant potential.

С учетом соотношения между светочувствительностью и кинетикой канала мутанты Chop2/ChR2, которые демонстрируют баланс между светочувствительностью и кинетикой канала, такие как L132C/T159C или L132C/T159S, могут подходить для применения в восстановлении зрения.Considering the tradeoff between photosensitivity and channel kinetics, Chop2/ChR2 mutants that exhibit a balance between photosensitivity and channel kinetics, such as L132C/T159C or L132C/T159S, may be suitable for applications in vision restoration.

Пример 4. Анализ конструктов мутантов Chop2 в мышиных моделях заболевания.Example 4: Analysis of Chop2 mutant constructs in mouse models of disease.

Мышиные модели дегенеративных глазных заболеваний известны в данной области. Например, гомозиготные rd1 (rd1/rd1) мыши широко применяются для модели фоторецепторной дегенерации. Мыши Rd1 несут нуль-мутацию в фосфодиэстеразе циклического GMP, PDE6, аналогично некоторым формам пигментного ретинита у людей. Другие хорошо изученные мышиные модели глазного заболевания, которые могут представлять конкретный интерес для демонстрации безопасности и эффективности мутанта ChR2, включают rds (также известные как PrphRd2), rd3, rd4, rd5, rd6, rd7, rd8, rd9, Pde6brd10 или cpf11.Mouse models of degenerative eye diseases are known in the art. For example, homozygous rd1 (rd1/rd1) mice are widely used as a model of photoreceptor degeneration. Rd1 mice carry a null mutation in the cyclic GMP phosphodiesterase, PDE6, similar to some forms of retinitis pigmentosa in humans. Other well-studied mouse models of ocular disease that may be of particular interest for demonstrating the safety and efficacy of the ChR2 mutant include rds (also known as Prph Rd2 ), rd3, rd4, rd5, rd6, rd7, rd8, rd9, Pde6b rd10 , or cpf11.

Конструкты Chop2-GFP по настоящему изобретению могут быть инъецированы интравитреально в глаза новорожденных (Р1) или взрослых мышей в возрасте 2-12 месяцев. Сигнал GFP может наблюдаться в Chop2-6ЕР-инъецированной сетчатке для определения уровня экспрессии ChR2 или экспрессии в конкретной популяции клеток, таких как ганглиозные клетки сетчатки. Экспрессию мутантного Chop2-GFP можно отслеживать в течение определенного времени, т.е. 3-6 месяцев или 1 год после вирусной инфекции. Регистрации патч-клемп и мультиканального чипа можно осуществлять с использованием методов, известных в данной области и описанных в данном документе для измерения вызванных светом ответов мутантный Chop2-6ЕР-экспрессирующих клеток in vivo .The Chop2-GFP constructs of the present invention can be injected intravitreally into the eyes of neonatal (P1) or adult mice aged 2-12 months. The GFP signal can be observed in Chop2-6EP-injected retinas to determine the level of ChR2 expression or expression in a specific cell population, such as retinal ganglion cells. The expression of mutant Chop2-GFP can be monitored over time, i.e. 3-6 months or 1 year after viral infection. Patch clamp and multichannel chip recordings can be performed using methods known in the art and described herein for measuring light-evoked responses of mutant Chop2-6EP-expressing cells in vivo.

Дополнительные методы и тесты для тестирования восстановления светочувствительности зрения хорошо изучены в данной области. Индуцированные зрительные потенциалы от Chop2-GFP-экспрессирующих клеток или зрительной коры головного мозга можно исследовать, как описано в РСТ-публикации WO 2007/131180. Другие тесты включают поведенческую оценку остроты зрения у мышей, т.е. виртуальный оптомоторный тест и визуальный водный лабиринт.Additional methods and tests for testing the restoration of visual light sensitivity have been well studied in the field. Induced visual potentials from Chop2-GFP-expressing cells or visual cortex can be examined as described in PCT publication WO 2007/131180. Other tests include behavioral assessment of visual acuity in mice, e.g. virtual optomotor test and visual water maze.

Пример 5. Анализ продолжительной экспрессии и безопасности введения конструктов мутантных Chop2 в нейроны сетчатки.Example 5. Analysis of long-term expression and safety of introduction of mutant Chop2 constructs into retinal neurons.

Нейротоксичность оценивали на C57BL/6J взрослых мышах, инъецированных конструктами Chop2 по настоящему изобретению. Безопасность экспрессии мутантов Chop2 в сетчатке оценивали с помощью иммуноокрашивания и подсчета клеток после экспонирования с жестким ультрафиолетом в течение двух недель. Было обнаружено, что ни одна из мышей не проявила симптомов нейротоксичности в течение периода до двух месяцев после инъекции.Neurotoxicity was assessed in C57BL/6J adult mice injected with the Chop2 constructs of the present invention. The safety of expression of Chop2 mutants in the retina was assessed by immunostaining and cell counting after exposure to hard ultraviolet light for two weeks. It was found that none of the mice showed symptoms of neurotoxicity for up to two months after the injection.

Дополнительные продолжающиеся исследования представляют собой оценку продолжительной экспрессии и безопасности мутантов Chop2/ChR2 по изобретению в нейронах сетчатки.Additional ongoing studies are evaluating the long-term expression and safety of the Chop2/ChR2 mutants of the invention in retinal neurons.

- 22 043449- 22 043449

Другие воплощенияOther incarnations

Хотя изобретение дано вместе с подробным описанием, представленное выше описание предназначено для иллюстрации и не ограничивает объем притязаний изобретения, который определен объемом прилагаемой формулы изобретения. Другие аспекты, преимущества и модификации находятся в пределах представленной ниже формулы изобретения.Although the invention has been given in conjunction with a detailed description, the foregoing description is intended to be illustrative and does not limit the scope of the invention as defined by the scope of the appended claims. Other aspects, advantages and modifications are within the scope of the claims below.

Патентная и научная литература, на которую делались ссылки в данном документе, представляет собой знания, доступные специалистам в данной области. Все патенты США и опубликованные и не опубликованные патентные заявки США, процитированные в данном документе, включены ссылкой. Все опубликованные иностранные патенты и патентные заявки, процитированные в данном документе, включены ссылкой. Все опубликованные ссылки, документы, рукописи и научная литература, процитированная в данном документе, включены в данный документ ссылкой.The patent and scientific literature referenced herein represents knowledge available to those skilled in the art. All US patents and published and unpublished US patent applications cited herein are incorporated by reference. All published foreign patents and patent applications cited herein are incorporated by reference. All published references, documents, manuscripts and scientific literature cited in this document are incorporated herein by reference.

Хотя настоящее изобретение было конкретно показано и описано со ссылкой на его предпочтительные воплощения, специалистам в данной области будет понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть внесены без отхода от объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.Although the present invention has been specifically shown and described with reference to its preferred embodiments, those skilled in the art will appreciate that various changes in form and details may be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (16)

1. Вектор экспрессии, содержащий полинуклеотид, кодирующий полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 представляет собой цистеин (С) и аминокислота в положении 159 SEQ ID NO: 26 представляет собой цистеин (С) или серин (S).1. An expression vector containing a polynucleotide encoding a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 26, in which the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is cysteine (C) and the amino acid at position 159 of SEQ ID NO: 26 is cysteine (C) or serine (S). 2. Вектор экспрессии по п.1, где вектор экспрессии представляет собой вектор на основании аденоассоциированного вируса (AAV).2. The expression vector of claim 1, wherein the expression vector is an adeno-associated virus (AAV) based vector. 3. Вектор экспрессии по п.2, где вектор AAV представляет собой вектор AAV2.3. The expression vector of claim 2, wherein the AAV vector is an AAV2 vector. 4. Вектор экспрессии по пп.1, 2 или 3, где полипептид содержит цистеин (С) в положениях 132 и 159 SEQ ID NO: 26.4. An expression vector according to claim 1, 2 or 3, wherein the polypeptide contains cysteine (C) at positions 132 and 159 of SEQ ID NO: 26. 5. Вектор экспрессии по п.4, где полипептид содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 16 и полинуклеотид содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 15.5. The expression vector of claim 4, wherein the polypeptide contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16 and the polynucleotide contains the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 15. 6. Вектор экспрессии по пп.1, 2 или 3, где полипептид содержит цистеин (С) в положении 132 и серин (S) в положении 159 SEQ ID NO: 26.6. An expression vector according to claim 1, 2 or 3, wherein the polypeptide contains a cysteine (C) at position 132 and a serine (S) at position 159 SEQ ID NO: 26. 7. Вектор экспрессии по п.6, где полипептид содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 19 и полинуклеотид содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 18.7. The expression vector of claim 6, wherein the polypeptide contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 19 and the polynucleotide contains the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 18. 8. Способ улучшения или восстановления зрения у субъекта, включающий введение субъекту вектора экспрессии по любому из пп.1-7.8. A method for improving or restoring vision in a subject, comprising administering to the subject an expression vector according to any one of claims 1 to 7. 9. Способ по п.8, где субъект имеет нормальное зрение.9. The method of claim 8, wherein the subject has normal vision. 10. Способ по п.8, где субъект страдает глазным заболеванием.10. The method according to claim 8, wherein the subject suffers from an eye disease. 11. Способ по п.10, где глазное заболевание представляет собой макулярную дегенерацию или пигментный ретинит.11. The method according to claim 10, wherein the eye disease is macular degeneration or retinitis pigmentosa. 12. Способ по любому из пп.8-11, где указанное улучшение или восстановление зрения включает любое из следующего: повышение светочувствительности, снижение порога интенсивности света, требуемого для вызова фототока, и повышение индуцированного зрительного потенциала в зрительной коре головного мозга.12. The method according to any one of claims 8 to 11, wherein said improvement or restoration of vision includes any of the following: increasing photosensitivity, decreasing the threshold of light intensity required to induce photocurrent, and increasing induced visual potential in the visual cortex. 13. Вектор экспрессии, содержащий полинуклеотид, кодирующий полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 26, в которой аминокислота в положении 132 SEQ ID NO: 26 представляет собой аланин (А) и аминокислота в положении 159 SEQ ID NO: 26 представляет собой цистеин (С).13. An expression vector containing a polynucleotide encoding a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 26, in which the amino acid at position 132 of SEQ ID NO: 26 is alanine (A) and the amino acid at position 159 of SEQ ID NO: 26 is cysteine (WITH). 14. Вектор экспрессии по п.13, где вектор экспрессии представляет собой вектор на основании адено-ассоциированного вируса (AAV).14. The expression vector of claim 13, wherein the expression vector is an adeno-associated virus (AAV) based vector. 15. Вектор экспрессии по п.14, где вектор AAV представляет собой вектор AAV2.15. The expression vector of claim 14, wherein the AAV vector is an AAV2 vector. 16. Вектор экспрессии по пп.13, 14 или 15, где полипептид содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 22 и где полинуклеотид содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 21.16. An expression vector according to claims 13, 14 or 15, wherein the polypeptide contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 22 and where the polynucleotide contains the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 21.
EA201491643 2012-03-05 2013-03-05 IDENTIFICATION OF CHANNEL-OPSIN-2 (Chop2) MUTATIONS AND METHODS OF APPLICATION EA043449B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61/606,663 2012-03-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA043449B1 true EA043449B1 (en) 2023-05-25

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021245195B2 (en) Identification of Channelopsin-2 (Chop2) mutations and methods of use
JP6594854B2 (en) Optogenetic control of behavioral state
EP2991491B1 (en) Devices, systems and methods for optogenetic modulation of action potentials in target cells
ES2538468T3 (en) Vectors for the administration of light sensitive proteins and methods for their use
CN110267673B (en) Optogenetic visual restoration using chrituson
BR112016019432B1 (en) THERAPEUTIC COMPOSITION, KIT AND ITS USES IN GENE THERAPY AGAINST RETINAL DEGENERATION
US20230159609A1 (en) G-protein-gated-k+ channel-mediated enhancements in light sensitivity in rod-cone dystrophy (rcd)
KR20140039281A (en) Light-sensitive chimeric gpcr protein
EP3892738A1 (en) G-protein-gated-k+ channel-mediated enhancements in light sensitivity in rod-cone dystrophy (rcd)
EA043449B1 (en) IDENTIFICATION OF CHANNEL-OPSIN-2 (Chop2) MUTATIONS AND METHODS OF APPLICATION
US20230338581A1 (en) G-protein-gated-k+ channel-mediated enhancements in light sensitivity in rod-cone dystrophy (rcd)
NZ727041B2 (en) Identification of channelrhodopsin-2 (chop2) mutations and methods of use
Munckton Design and use of a light-gated potassium channel