ES2365393T3 - SYNTHESIS OF OLIGOSACÁRIDOS, GLICOLÍPIDOS Y GLICOPROTEÍNAS USING BACTERIAL GLICOSILTRANSPHERASES. - Google Patents

SYNTHESIS OF OLIGOSACÁRIDOS, GLICOLÍPIDOS Y GLICOPROTEÍNAS USING BACTERIAL GLICOSILTRANSPHERASES. Download PDF

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ES2365393T3 ES03766005T ES03766005T ES2365393T3 ES 2365393 T3 ES2365393 T3 ES 2365393T3 ES 03766005 T ES03766005 T ES 03766005T ES 03766005 T ES03766005 T ES 03766005T ES 2365393 T3 ES2365393 T3 ES 2365393T3
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Karl F. Johnson
Daniel James Bezila
Joanne Simala-Grant
Diane Taylor
David Rasko
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Abstract

Método de creación de una glicoforma sustancialmente uniforme de un oligosacárido fucosilado, comprendiendo el método: hacer entrar en contacto una α1,3-fucosiltransferasa recombinante de la cepa 1182B de Helicobacter pylori con una mezcla que comprende un sustrato dador que comprende un residuo de fucosa, y un sustrato aceptor que comprende un azúcar u oligosacárido que comprende por lo menos un residuo de Nacetilglucosamina, bajo condiciones en las que la α1,3-fucosiltransferasa cataliza la transferencia de fucosa preferentemente al residuo de N-acetilglucosamina, produciendo de este modo una glicoforma sustancialmente uniforme de un oligosacárido fucosilado, en donde la α1,3-fucosiltransferasa está codificada por una secuencia de ácidos nucleicos que tiene la secuencia de la Figura 1 ó tiene la secuencia de aminoácidos de la Figura 1 y en donde el sustrato aceptor es Lacto-N-neo-Tetraosa (LNnt).Method of creating a substantially uniform glycosphere of a fucosylated oligosaccharide, the method comprising: contacting a recombinant α1,3-fucosyltransferase of Helicobacter pylori strain 1182B with a mixture comprising a donor substrate comprising a fucose residue, and an acceptor substrate comprising a sugar or oligosaccharide comprising at least one Nacethylglucosamine residue, under conditions in which α1,3-fucosyltransferase catalyzes the transfer of fucose preferably to the N-acetylglucosamine residue, thereby producing a glycoform. substantially uniform of a fucosylated oligosaccharide, wherein α1,3-fucosyltransferase is encoded by a nucleic acid sequence having the sequence of Figure 1 or having the amino acid sequence of Figure 1 and wherein the acceptor substrate is Lacto- N-neo-Tetraose (LNnt).

Description

Campo de la invención Field of the Invention

[0001] La presente invención proporciona secuencias de ácidos nucleicos y de aminoácidos de fucosiltransferasas de Helicobacter pylori. La invención proporciona también métodos para usar las fucosiltransferasas con el fin de sintetizar oligosacáridos, glicoproteínas, y glicolípidos. [0001] The present invention provides nucleic acid and amino acid sequences of Helicobacter pylori fucosyltransferases. The invention also provides methods for using fucosyltransferases in order to synthesize oligosaccharides, glycoproteins, and glycolipids.

Antecedentes de la invención Background of the invention

[0002] Aunque en los últimos años se han realizado avances significativos en la química de carbohidratos, existen todavía dificultades sustanciales asociadas a la síntesis química de glicoconjugados, particularmente con la formación del enlace β-1,2-cis-manósido ubicuo que se encuentra en oligosacáridos de mamíferos. Por otra parte, en cada etapa de la síntesis de novo de un carbohidrato deben resolverse obstáculos regio- y estéreo-químicos. [0002] Although significant advances in carbohydrate chemistry have been made in recent years, there are still substantial difficulties associated with the chemical synthesis of glycoconjugates, particularly with the formation of the ubiquitous β-1,2-cis-mannoside bond found in mammalian oligosaccharides. On the other hand, at each stage of de novo synthesis of a carbohydrate, regional and stereo-chemical obstacles must be resolved.

[0003] A la vista de las dificultades asociadas a la síntesis química de glicoconjugados, el uso de glicosiltransferasas para sintetizar enzimáticamente glicoproteínas y glicolípidos, que tengan fracciones de oligosacáridos deseadas, es un planteamiento prometedor para preparar dichos glicoconjugados. Las síntesis basadas en enzimas tienen las ventajas de la regioselectividad y la estereoselectividad y se pueden llevar a cabo usando sustratos no protegidos. Por otra parte, las glicosiltransferasas se han usado para modificar enzimáticamente fracciones de oligosacáridos y han demostrado ser muy eficaces para producir productos específicos con un buen control estereoquímico y regioquímico. Las glicosiltransferasas de interés incluyen fucosiltransferasas, sialiltransferasas, galactosiltransferasas, y Nacetilglucosaminiltransferasas. Para consultar una revisión general, véanse, Crout et al., Curr. Opin. Chem. Biol. 2: 98111 (1998) y Arsequell, et al., Tetrahedon: Assymetry 10: 2839 (1997). [0003] In view of the difficulties associated with the chemical synthesis of glycoconjugates, the use of glycosyltransferases to enzymatically synthesize glycoproteins and glycolipids, having desired oligosaccharide fractions, is a promising approach for preparing said glycoconjugates. Enzyme-based syntheses have the advantages of regioselectivity and stereoselectivity and can be carried out using unprotected substrates. On the other hand, glycosyltransferases have been used to enzymatically modify oligosaccharide fractions and have proven to be very effective in producing specific products with good stereochemical and regiochemical control. The glycosyltransferases of interest include fucosyltransferases, sialyltransferases, galactosyltransferases, and Nacethylglucosaminyltransferases. For a general review, see Crout et al., Curr. Opin. Chem. Biol. 2: 98111 (1998) and Arsequell, et al., Tetrahedon: Assymetry 10: 2839 (1997).

[0004] Muchas glicoproteínas y glicolípidos requieren la presencia de una glicoforma particular, o la ausencia de una glicoforma particular, con el fin de presentar una actividad biológica particular. Por ejemplo, muchas glicoproteínas y glicolípidos requieren la presencia de estructuras fucosiladas particulares para presentar actividad biológica. Los mecanismos de reconocimiento intercelular requieren frecuentemente un oligosacárido fucosilado. Por ejemplo, varias glicoproteínas que funcionan como moléculas de adhesión celular, incluyendo P-selectina, L-selectina, y E-selectina, se unen a estructuras de carbohidratos fucosiladas, específicas, de la superficie celular, tales como las estructuras de sialil Lewis-x y sialil Lewis-a. Adicionalmente, las estructuras de carbohidratos específicas que forman el sistema de grupos sanguíneos ABO están fucosiladas. Las estructuras de carbohidratos en cada uno de los tres grupos comparten una unidad Fucα1,2Galβ1-disacárido. En estructuras del grupo sanguíneo O, este disacárido es la estructura terminal; mientras que la estructura del grupo sanguíneo A está formada por una α1,3Ga1NAc transferasa que añade un residuo de GalNAc terminal al disacárido; y la estructura del grupo sanguíneo B está formada por una α1,3 galactosiltransferasa que añade un residuo de galactosa terminal. [0004] Many glycoproteins and glycolipids require the presence of a particular glycoform, or the absence of a particular glycoform, in order to present a particular biological activity. For example, many glycoproteins and glycolipids require the presence of particular fucosylated structures to exhibit biological activity. Intercellular recognition mechanisms frequently require a fucosylated oligosaccharide. For example, several glycoproteins that function as cell adhesion molecules, including P-selectin, L-selectin, and E-selectin, bind to specific, surface-surface fucosylated carbohydrate structures, such as Lewis-sialyl structures. x and sialil Lewis-a. Additionally, the specific carbohydrate structures that form the ABO blood group system are fucosylated. The carbohydrate structures in each of the three groups share a Fucα1,2Galβ1-disaccharide unit. In blood group O structures, this disaccharide is the terminal structure; while the structure of blood group A is formed by an α1,3Ga1NAc transferase that adds a terminal GalNAc residue to the disaccharide; and the structure of blood group B is formed by an α1,3 galactosyltransferase that adds a terminal galactose residue.

[0005] Las estructuras del grupo sanguíneo de Lewis se pueden someter también a fucosilación. Por ejemplo, las estructuras de Lewis-x y Lewis-a son respectivamente Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNac y Galβ1,3(Fucα1,4)GlcNac. Ambas estructuras mencionadas se pueden además a sialilación (NeuAcα2,3-) para formar las estructuras sialiladas correspondientes. Otras estructuras del grupo sanguíneo de Lewis de interés son las estructuras de Lewis-y y Lewis-b que son respectivamente Fucα1,2Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ-OR y Fucα1,2Galβ1,3(Fucα1,4)Glc-NAc-OR. Para obtener una descripción de las estructuras del ABO y las estructuras del grupo sanguíneo de Lewis y las enzimas involucradas en su síntesis, véanse, Essentials of Glycobiology, Varki et al. eds., Capítulo 16 (Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY, 1999). [0005] Lewis blood group structures can also be subjected to fucosylation. For example, the Lewis-x and Lewis-a structures are respectively Galβ1.4 (Fucα1.3) GlcNac and Galβ1.3 (Fucα1.4) GlcNac. Both mentioned structures can also be sialylated (NeuAcα2,3-) to form the corresponding sialylated structures. Other Lewis blood group structures of interest are the Lewis-y and Lewis-b structures that are respectively Fucα1,2Galβ1,4 (Fucα1,3) GlcNAcβ-OR and Fucα1,2Galβ1,3 (Fucα1,4) Glc-NAc -OR. For a description of the ABO structures and Lewis blood group structures and enzymes involved in their synthesis, see, Essentials of Glycobiology, Varki et al. eds., Chapter 16 (Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY, 1999).

[0006] Específicamente, se han usado fucosiltransferasas en rutas de síntesis para transferir un residuo de fucosa de guanosina-5’-difosfofucosa a un hidroxilo específico de un aceptor sacárido. Se conoce una variedad de sustratos dadores y sustratos aceptores (véase Guo et al., Applied Biochem. and Biotech. 68: 1-20 (1997)). Por ejemplo, Ichikawa preparó sialil Lewis-x mediante un método que conlleva la fucosilación de lactosamina sialilada, con una fucosiltransferasa clonada (Ichikawa et al., J. Am. Chem. Soc. 114: 9283-9298 (1992)). Lowe ha descrito un método para expresar actividad de fucosilación no nativa en células, produciendo de este modo glicoproteínas fucosiladas en superficies celulares, etcétera (Patente U.S. No. 5.955.347). [0006] Specifically, fucosyltransferases have been used in synthetic routes to transfer a guanosine-5'-diphosphofucose fucose residue to a specific hydroxyl of a saccharide acceptor. A variety of donor substrates and acceptor substrates are known (see Guo et al., Applied Biochem. And Biotech. 68: 1-20 (1997)). For example, Ichikawa prepared sialyl Lewis-x by a method that involves the fucosylation of sialylated lactosamine, with a cloned fucosyltransferase (Ichikawa et al., J. Am. Chem. Soc. 114: 9283-9298 (1992)). Lowe has described a method for expressing non-native fucosylation activity in cells, thereby producing fucosylated glycoproteins on cell surfaces, etc. (U.S. Patent No. 5,955,347).

[0007] De este modo, puesto que la actividad biológica de muchas glicoproteínas y glicolípidos producidos de manera recombinante y transgénica, comercialmente importantes, depende de la presencia de una glicoforma particular, o la ausencia de un glicoforma particular, existe una necesidad de un método eficaz para sintetizar enzimáticamente glicoconjugados que tengan las fracciones de oligosacáridos fucosiladas deseadas. Adicionalmente, existe una necesidad de producción eficaz de oligosacáridos fucosilados. La presente invención satisface esta y otras necesidades. [0007] Thus, since the biological activity of many commercially important recombinantly produced and transgenic glycoproteins and glycolipids depends on the presence of a particular glycoform, or the absence of a particular glycoform, there is a need for a method effective for enzymatically synthesizing glycoconjugates having the desired fucosylated oligosaccharide fractions. Additionally, there is a need for efficient production of fucosylated oligosaccharides. The present invention satisfies this and other needs.

Breve resumen de la invención Brief Summary of the Invention

[0008] La presente invención proporciona proteínas y ácidos nucleicos de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori. Las proteínas α-1,3/4-fucosiltransferasa catalizan la transferencia de un residuo de fucosa desde un sustrato dador a un sustrato aceptor. En una realización, la invención proporciona ácidos nucleicos de α-1,3/4-fucosiltransferasa con una secuencia de nucleótidos según la ID SEC N.º:1 que codifican proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa que transfieren fucosa a residuos de GIcNAc. [0008] The present invention provides proteins and nucleic acids of α-1,3 / 4-fucosyltransferase from H. pylori. The α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins catalyze the transfer of a fucose residue from a donor substrate to an acceptor substrate. In one embodiment, the invention provides α-1,3 / 4-fucosyltransferase nucleic acids with a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 encoding α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins that transfer fucose to GIcNAc residues.

[0009] En otra realización, el ácido nucleico de α-1,3/4-fucosiltransferasa se presenta según la ID SEC N.º:1. La invención proporciona también secuencias de ácidos nucleicos que codifican proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa, que incluyen la ID SEC N.º:2, y que catalizan la transferencia de fucosa a un residuo de N-acetilglucosamina o a un residuo de glucosa. En un aspecto, la α-1,3/4-fucosiltransferasa codificada incluye también una etiqueta de aminoácidos. [0009] In another embodiment, the α-1,3 / 4-fucosyltransferase nucleic acid is presented according to SEQ ID NO: 1. The invention also provides nucleic acid sequences encoding α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins, which include SEQ ID NO: 2, and which catalyze the transfer of fucose to an N-acetylglucosamine residue or to a residue. of glucose In one aspect, the encoded α-1,3 / 4-fucosyltransferase also includes an amino acid label.

[0010] En otra realización, la invención proporciona vectores de expresión que incluyen los ácidos nucleicos de α-1,3/4fucosiltransferasa antes descritos, células hospedadoras que incluyen los vectores de expresión, y métodos para producir las proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa usando las células hospedadoras cultivadas bajo condiciones adecuadas para la expresión de la proteína de α-1,3/4-fucosiltransferasa. [0010] In another embodiment, the invention provides expression vectors that include the α-1,3 / 4-fucosyltransferase nucleic acids described above, host cells that include expression vectors, and methods for producing α-1,3 proteins / 4-fucosyltransferase using host cells cultured under conditions suitable for the expression of the α-1,3 / 4-fucosyltransferase protein.

[0011] En otra realización, la invención proporciona proteínas de fucosiltransferasa recombinantes que incluyen una secuencia de aminoácidos según la ID SEC N.º:2 en donde la fucosiltransferasa cataliza la transferencia de un residuo de fucosa desde un sustrato dador a N-acetilglucosamina. En un aspecto, las proteínas de fucosiltransferasa comprenden la ID SEC N.º:2. En otro aspecto, las proteínas de fucosiltransferasa incluyen también una etiqueta de aminoácidos. [0011] In another embodiment, the invention provides recombinant fucosyltransferase proteins that include an amino acid sequence according to SEQ ID NO: 2 wherein the fucosyltransferase catalyzes the transfer of a fucose residue from a donor substrate to N-acetylglucosamine. In one aspect, fucosyltransferase proteins comprise SEQ ID NO: 2. In another aspect, fucosyltransferase proteins also include an amino acid tag.

[0012] La presente invención proporciona también métodos para usar la proteína de α-1,3/4-fucosiltransferasa anterior con el fin de producir oligosacáridos fucosilados. Los oligosacáridos fucosilados se pueden purificar adicionalmente. El sustrato aceptor puede ser N-acetilglucosamina. En una realización, el sustrato aceptor es Lacto-N-neo-Tetraosa (LNnT) y el producto fucosilado es Lacto-N-Fucopentaosa III (LNFP III). La α-1,3/4-fucosiltransferasa se puede usar en combinación con otras glicosiltransferasas para producir un oligosacárido fucosilado. Por ejemplo, usando lactosa como material de partida, se puede producir LNFP a través de la acción de una α-1,3/4-fucosiltransferasa que transfiere fucosa a N-acetilglucosamina, una β-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa, y una β-1,4-galactosiltransferasa. La β-1,3acetilglucosaminiltransferasa y la β-1,4-galactosiltransferasa pueden ser enzimas bacterianas y, en una realización preferida, son de Neisseria gonococcus. [0012] The present invention also provides methods for using the above α-1,3 / 4-fucosyltransferase protein in order to produce fucosylated oligosaccharides. Fucosylated oligosaccharides can be further purified. The acceptor substrate may be N-acetylglucosamine. In one embodiment, the acceptor substrate is Lacto-N-neo-Tetraose (LNnT) and the fucosylated product is Lacto-N-Fucopentaose III (LNFP III). Α-1,3 / 4-fucosyltransferase can be used in combination with other glycosyltransferases to produce a fucosylated oligosaccharide. For example, using lactose as a starting material, LNFP can be produced through the action of an α-1,3 / 4-fucosyltransferase that transfers fucose to N-acetylglucosamine, a β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase, and a β-1,4-galactosyltransferase. Β-1,3acetylglucosaminyltransferase and β-1,4-galactosyltransferase can be bacterial enzymes and, in a preferred embodiment, are from Neisseria gonococcus.

[0013] En otra realización, la proteína de α-1,3/4-fucosiltransferasa de la presente invención se usa para producir glicolípidos fucosilados. El sustrato aceptor puede ser N-acetilglucosamina. [0013] In another embodiment, the α-1,3 / 4-fucosyltransferase protein of the present invention is used to produce fucosylated glycolipids. The acceptor substrate may be N-acetylglucosamine.

[0014] En otra realización, la presente invención proporciona un método para producir una glicoproteína fucosilada, combinando una α-1,3/4-fucosiltransferasa descrita en el presente documento con una glicoproteína que incluye un sustrato aceptor apropiado, bajo condiciones adecuadas para producir una glicoproteína fucosilada. El sustrato aceptor se puede seleccionar de entre Galβ1-OR, Gal,3/4GlcNAc-OR, NeuAcα2,3Galβ1,3/4GlcNAc-Or, en donde R es un aminoácido, un sacárido, un oligosacárido, o un grupo aglicón que tiene por lo menos un átomo de carbono. El sustrato aceptor puede ser un residuo de N-acetilglucosamina. La α-1,3/4-fucosiltransferasa también puede incluir una etiqueta de aminoácidos. [0014] In another embodiment, the present invention provides a method of producing a fucosylated glycoprotein, combining an α-1,3 / 4-fucosyltransferase described herein with a glycoprotein that includes an appropriate acceptor substrate, under conditions suitable for producing a fucosylated glycoprotein. The acceptor substrate can be selected from Galβ1-OR, Gal, 3 / 4GlcNAc-OR, NeuAcα2,3Galβ1,3 / 4GlcNAc-Or, where R is an amino acid, a saccharide, an oligosaccharide, or an aglycone group having At least one carbon atom. The acceptor substrate may be an N-acetylglucosamine residue. Α-1,3 / 4-fucosyltransferase can also include an amino acid label.

Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings

[0015] La figura 1 proporciona las secuencias de ácido nucleico (ID SEC N.º:1) y de aminoácidos (ID SEC N.º:2) de fucosiltransferasa de la cepa de H. pylori 1182B. [0015] Figure 1 provides the nucleic acid sequences (SEQ ID NO: 1) and amino acids (SEQ ID NO: 2) of fucosyltransferase from the strain of H. pylori 1182B.

[0016] La figura 2 proporciona las secuencias de ácido nucleico (ID SEC N.º:3) y de aminoácidos (ID SEC N.º:4) de fucosiltransferasa de la cepa de H. pylori 1111A. [0016] Figure 2 provides the nucleic acid sequences (SEQ ID NO: 3) and amino acids (SEQ ID NO: 4) of fucosyltransferase from the strain of H. pylori 1111A.

[0017] La figura 3 proporciona las secuencias de ácidos nucleicos (ID SEC N.º:5) y de aminoácidos (ID SEC N.º:6) de fucosiltransferasa de la cepa de H. pylori 1218B. [0017] Figure 3 provides the nucleic acid sequences (SEQ ID NO: 5) and amino acids (SEQ ID NO: 6) of fucosyltransferase from the strain of H. pylori 1218B.

[0018] La figura 4 proporciona las secuencias de ácidos nucleicos (ID SEC N.º:7) y de aminoácidos (ID SEC N.º:8) de fucosiltransferasa de la cepa de H. pylori 19C2B. [0018] Figure 4 provides the nucleic acid sequences (SEQ ID NO: 7) and amino acids (SEQ ID NO: 8) of fucosyltransferase from the strain of H. pylori 19C2B.

[0019] La figura 5 proporciona las secuencias de ácido nucleico (ID SEC N.º:9) y de aminoácidos (ID SEC N.º:10) de fucosiltransferasa de la cepa de H. pylori 915A. [0019] Figure 5 provides the nucleic acid sequences (SEQ ID NO: 9) and amino acids (SEQ ID NO: 10) of fucosyltransferase from the strain of H. pylori 915A.

[0020] La figura 6 proporciona las secuencias de ácidos nucleicos (ID SEC N.º:11) y de aminoácidos (ID SEC N.º:12) de fucosiltransferasa de la cepa de H. pylori 26695A. [0020] Figure 6 provides the nucleic acid sequences (SEQ ID NO: 11) and amino acids (SEQ ID NO: 12) of fucosyltransferase from the strain of H. pylori 26695A.

[0021] La figura 7 proporciona las secuencias de ácidos nucleicos (ID SEC N.º:13) y de aminoácidos (ID SEC N.º:14) de fucosiltransferasa de la cepa de H. pylori, 19C2A. [0021] Figure 7 provides the nucleic acid sequences (SEQ ID NO: 13) and amino acids (SEQ ID NO: 14) of fucosyltransferase from the strain of H. pylori, 19C2A.

[0022] La figura 8 proporciona un alineamiento entre la secuencia de aminoácidos 1182 futB (ID SEC N.º:15) y una secuencia consenso de la glicosiltransferasa familia 10 (ID SEC N.º:16), es decir, la familia de fucosiltransferasas. Los aminoácidos 23 a 305 de 1182 futB se muestran en la línea superior y representan la región más conservada de la proteína, es decir, el dominio catalítico de fucosiltransferasa. [0022] Figure 8 provides an alignment between amino acid sequence 1182 futB (SEQ ID NO: 15) and a consensus sequence of glycosyltransferase family 10 (SEQ ID NO: 16), that is, the family of fucosyltransferases. Amino acids 23 to 305 of 1182 futB are shown in the upper line and represent the most conserved region of the protein, that is, the catalytic domain of fucosyltransferase.

[0023] La figura 9 proporciona un alineamiento entre la secuencia de aminoácidos 1111 futA (ID SEC N.º:17) y una secuencia consenso de la glicosiltransferasa familia 10 (ID SEC N.º:18), es decir, la familia de fucosiltransferasas. Los aminoácidos 27 a 417 de 1182 futB se muestran en la línea superior y representan la región más conservada de la proteína, es decir, el dominio catalítico de fucosiltransferasa. [0023] Figure 9 provides an alignment between amino acid sequence 1111 futA (SEQ ID NO: 17) and a consensus sequence of glycosyltransferase family 10 (SEQ ID NO: 18), that is, the family of fucosyltransferases. Amino acids 27 to 417 of 1182 futB are shown in the upper line and represent the most conserved region of the protein, that is, the catalytic domain of fucosyltransferase.

[0024] La figura 10 proporciona un alineamiento entre la secuencia de aminoácidos 1218 futB (ID SEC N.º:19) y una secuencia consenso de la glicosiltransferasa familia 10 (ID SEC N.º:20), es decir, la familia de fucosiltransferasas. Los aminoácidos 23 a 399 de 1182 futB se muestran en la línea superior y representan la región más conservada de la proteína, es decir, el dominio catalítico de fucosiltransferasa. [0024] Figure 10 provides an alignment between amino acid sequence 1218 futB (SEQ ID NO: 19) and a consensus sequence of glycosyltransferase family 10 (SEQ ID NO: 20), that is, the family of fucosyltransferases. Amino acids 23 to 399 of 1182 futB are shown in the upper line and represent the most conserved region of the protein, that is, the catalytic domain of fucosyltransferase.

[0025] La figura 11 proporciona un alineamiento entre la secuencia de aminoácidos 19C2 futB (ID SEC N.º:21) y una secuencia consenso de la glicosiltransferasa familia 10 (ID SEC N.º:22), es decir, la familia de fucosiltransferasas. Los aminoácidos 23 a 377 de 1182 futB se muestran en la línea superior y representan la región más conservada de la proteína dada a conocer, es decir, el dominio catalítico de fucosiltransferasa. [0025] Figure 11 provides an alignment between amino acid sequence 19C2 futB (SEQ ID NO: 21) and a consensus sequence of glycosyltransferase family 10 (SEQ ID NO: 22), that is, the family of fucosyltransferases. Amino acids 23 to 377 of 1182 futB are shown in the upper line and represent the most conserved region of the disclosed protein, that is, the catalytic domain of fucosyltransferase.

[0026] La figura 12 proporciona un alineamiento entre la secuencia de aminoácidos de cepas de H. pylori 1182 FutB (ID SEC N.º:25), 1111 FutA (ID SEC N.º:23), 1218 FutB (ID SEC N.º:26), 19C2 FutB (ID SEC N.º:27), 915FutA (ID SEC N.º:10), 19C2 FutA (ID SEC N.º:14), y 26695 FutA (ID SEC N.º:24). La secuencia inferior es una secuencia consenso (ID SEC N.º:28 a 37). [0026] Figure 12 provides an alignment between the amino acid sequence of strains of H. pylori 1182 FutB (SEQ ID NO: 25), 1111 FutA (SEQ ID NO: 23), 1218 FutB (SEQ ID N .º: 26), 19C2 FutB (SEQ ID NO: 27), 915FutA (SEQ ID NO: 10), 19C2 FutA (SEQ ID NO: 14), and 26695 FutA (SEQ ID NO. : 24). The lower sequence is a consensus sequence (SEQ ID NO: 28 to 37).

[0027] La figura 13 proporciona un alineamiento entre la secuencia de ácidos nucleicos de cepas de H. pylori 1182 FutB (ID SEC N.º:1), 1111 FutA (ID SEC N.º:3), 1218 FutB (ID SEC N.º:5), 19C2 FutB (ID SEC N.º:7), 915FutA (ID SEC N.º:38), 19C2 FutA (ID SEC N.º:13), y 26695 FutA (ID SEC N.º:11). La secuencia inferior es una secuencia consenso (ID SEC N.º:39 a 74). [0027] Figure 13 provides an alignment between the nucleic acid sequence of strains of H. pylori 1182 FutB (SEQ ID NO: 1), 1111 FutA (SEQ ID NO: 3), 1218 FutB (SEQ ID #: 5), 19C2 FutB (SEQ ID NO: 7), 915FutA (SEQ ID NO: 38), 19C2 FutA (SEQ ID NO: 13), and 26695 FutA (SEQ ID N. º: 11). The lower sequence is a consensus sequence (SEQ ID NO: 39 to 74).

[0028] La figura 14 proporciona estructuras de oligosacáridos de Lacto-N-neo-Tetraosa (LNnT), un sustrato de las fucosiltransferasas de H. pylori y Lacto-N-Fucopentaosa III (LNFPIII o LNFIII), un producto de las fucosiltransferasas de [0028] Figure 14 provides oligosaccharide structures of Lacto-N-neo-Tetraose (LNnT), a substrate of the fucosyltransferases of H. pylori and Lacto-N-Fucopentaose III (LNFPIII or LNFIII), a product of the fucosyltransferases of

H. pylori. H. pylori.

[0029] La figura 15 proporciona los resultados del análisis de la especificidad del aceptor para las fucosiltransferasas de [0029] Figure 15 provides the results of the analysis of the specificity of the acceptor for fucosyltransferases of

H. pylori. H. pylori.

[0030] La figura 16 proporciona el rendimiento de la síntesis del LNFIII usando las fucosiltransferasas de H. pylori. Se sometieron a prueba dos resinas de intercambio iónico: MR3 NH4HCO3 y la resina Dowex1/Dowex50. [0030] Figure 16 provides the synthesis performance of LNFIII using H. pylori fucosyltransferases. Two ion exchange resins were tested: MR3 NH4HCO3 and Dowex1 / Dowex50 resin.

[0031] La figura 17 prueba el uso de FutB α-1,3/4-fucosiltransferasa de la cepa de H. pylori 1182 para transferir fucosa a la glicoproteína asialiltransferrina. El panel superior muestra el análisis GC/MS de transferrina sialilada. El panel inferior muestra el análisis GC/MS de transferrina sialilada que se ha asialilado enzimáticamente y a continuación fucosilado usando la FutB α-1,3/4-fucosiltransferasa de la cepa de H. pylori 1182. Explicación para las estructuras de azúcar: cuadrados rellenos-GIcNAc, círculos en blanco-manosa; rombos rellenos-galactosa; triángulos-fucosa; estrellas-ácido siálico. [0031] Figure 17 tests the use of FutB α-1,3 / 4-fucosyltransferase from the strain of H. pylori 1182 to transfer fucose to the asialyltransferrin glycoprotein. The upper panel shows the GC / MS analysis of sialylated transferrin. The bottom panel shows the GC / MS analysis of sialylated transferrin that has been enzymatically asylated and then fucosylated using the FutB α-1,3 / 4-fucosyltransferase from the strain of H. pylori 1182. Explanation for sugar structures: filled squares -GIcNAc, white-mannose circles; stuffed diamonds-galactose; triangles-fucose; sialic acid stars.

Definiciones Definitions

[0032] A no ser que se definan de otra manera, todos los términos técnicos y científicos usados en el presente documento tienen en general el mismo significado que el entendido comúnmente por aquellos con conocimientos habituales en la materia a la que pertenece esta invención. En general, la nomenclatura usada en el presente documento y los procedimientos de laboratorio en el cultivo de células, la genética molecular, la química orgánica y la química y la hibridación de ácidos nucleicos, que se describen posteriormente, son aquellos bien conocidos y utilizados comúnmente en la materia. Para la síntesis de ácidos nucleicos y péptidos se usan técnicas convencionales. En general, se llevan a cabo reacciones enzimáticas y etapas de purificación de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Las técnicas y procedimientos se realizan en general según métodos convencionales en la materia y varias referencias generales (véase en general, Sambrook et al. MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, 2ª ed. [0032] Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have in general the same meaning as commonly understood by those with usual knowledge in the field to which this invention pertains. In general, the nomenclature used herein and laboratory procedures in cell culture, molecular genetics, organic chemistry, and nucleic acid hybridization, which are described below, are those well known and commonly used. in the matter. Conventional techniques are used for the synthesis of nucleic acids and peptides. In general, enzymatic reactions and purification steps are carried out according to the manufacturer's specifications. The techniques and procedures are generally carried out according to conventional methods in the field and several general references (see in general, Sambrook et al. MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, 2nd ed.

(1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.), que aparecen durante todo el documento presente. La nomenclatura usada en el presente documento y los procedimientos de laboratorio en química analítica, y síntesis orgánica, que se describen posteriormente, son aquellos bien conocidos y utilizados comúnmente en la materia. Para las síntesis químicas y los análisis químicos se usan técnicas convencionales, o modificaciones de las mismas. (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.), which appear throughout the present document. The nomenclature used herein and the laboratory procedures in analytical chemistry, and organic synthesis, which are described below, are those well known and commonly used in the art. Conventional techniques, or modifications thereof, are used for chemical syntheses and chemical analyzes.

[0033] Los términos “α-1,3/4-fucosiltransferasa o fucosiltransferasa” o un ácido nucleico que codifica una “α-1,3/4fucosiltransferasa o fucosiltransferasa” se refieren a ácidos nucleicos y polipéptidos que tienen una secuencia de aminoácidos que es codificada por un ácido nucleico según la ID SEC N.º:1 ó una secuencia de aminoácidos de ID SEC N.º:2 ó tienen una secuencia de ácidos nucleicos que tiene ID SEC N.º:1. Los ácidos nucleicos y proteínas de la invención incluyen moléculas tanto de origen natural como recombinantes. [0033] The terms "α-1,3 / 4-fucosyltransferase or fucosyltransferase" or a nucleic acid encoding an "α-1,3 / 4 fucosyltransferase or fucosyltransferase" refers to nucleic acids and polypeptides having an amino acid sequence that is encoded by a nucleic acid according to SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or have a nucleic acid sequence having SEQ ID NO: 1. The nucleic acids and proteins of the invention include both naturally occurring and recombinant molecules.

[0034] Las enzimas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de la invención también se pueden reconocer por la presencia de dominios catalíticos altamente conservados que se encuentran en una familia de proteínas de fucosiltransferasa, glicosiltransferasa familia 10, véase, por ejemplo, gnl|CDD|16836 pfam00852, Glico_transf_10. En las figuras 8 a 11 se muestran alineamientos entre dominios catalíticos conservados de 1182 futB, 1111 futA, 1218 futB, y 19C2 futB y una secuencia consenso del dominio catalítico de miembros de la glicosiltransferasa familia 10. [0034] The α-1,3 / 4-fucosyltransferase enzymes of the invention can also be recognized by the presence of highly conserved catalytic domains found in a family of fucosyltransferase, glycosyltransferase family 10 proteins, see, for example, gnl | CDD | 16836 pfam00852, Glico_transf_10. Alignments between conserved catalytic domains of 1182 futB, 1111 futA, 1218 futB, and 19C2 futB are shown in Figures 8 to 11 and a consensus sequence of the catalytic domain of members of the family 10 glycosyltransferase.

[0035] Una fucosiltransferasa biológicamente activa según se describe en el presente documento es una fucosiltransferasa que cataliza la transferencia de fucosa desde un sustrato dador, por ejemplo, GDP-fucosa, a una molécula aceptora en un enlace α-1,3/4. La molécula aceptora puede ser o bien N-acetilglucosilamina (GlucNAc) o bien glucosa. Por ejemplo, fucosiltransferasas de las siguientes cepas de H. pylori transfieren fucosa a Glc-NAc: Cepa 915 FutA, Cepa 1111 FutA, Cepa 19C2 FutB, y Cepa 1182 FutB. El producto del gen FutA de la Cepa H. pylori 19C2 FutA transfiere fucosa a la glucosa reductora del aceptor de LNnT, tal como lo hacía el producto del gen FutB de la cepa H. pylori 1218, y una proteína de 26695 FutA novedosa. En realizaciones preferidas, la fucosiltransferasa transfiere fucosa exclusivamente a GlcNAc o exclusivamente a glucosa. La molécula aceptora puede ser un carbohidrato, un oligosacárido, un glicolípido, o una glicoproteína. [0035] A biologically active fucosyltransferase as described herein is a fucosyltransferase that catalyzes the transfer of fucose from a donor substrate, for example, GDP-fucose, to an acceptor molecule on an α-1,3 / 4 bond. The acceptor molecule can be either N-acetylglucosylamine (GlucNAc) or glucose. For example, fucosyltransferases from the following strains of H. pylori transfer fucose to Glc-NAc: Strain 915 FutA, Strain 1111 FutA, Strain 19C2 FutB, and Strain 1182 FutB. The product of the FutA gene of H. pylori strain 19C2 FutA transfers fucose to the reducing glucose of the LNnT acceptor, as did the product of the FutB gene of strain H. pylori 1218, and a novel 26695 FutA protein. In preferred embodiments, fucosyltransferase transfers fucose exclusively to GlcNAc or exclusively to glucose. The acceptor molecule can be a carbohydrate, an oligosaccharide, a glycolipid, or a glycoprotein.

[0036] Las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori de la invención son útiles para transferir un sacárido desde un sustrato dador a un sustrato aceptor. La adición tiene lugar en general en el extremo no reductor de un oligosacárido o una fracción carbohidrato en una molécula. No obstante, en algunas realizaciones, el residuo de fucosa se adiciona a un residuo de glucosa reductor. Las biomoléculas, según se define en el presente documento, incluyen entre otras, moléculas biológicamente significativas tales como carbohidratos, oligosacáridos, proteínas (por ejemplo, glicoproteínas), y lípidos (por ejemplo, glicolípidos, fosfolípidos, esfingolípidos y gangliósidos). [0036] The H. pylori fucosyltransferase proteins of the invention are useful for transferring a saccharide from a donor substrate to an acceptor substrate. The addition generally takes place at the non-reducing end of an oligosaccharide or a carbohydrate fraction in a molecule. However, in some embodiments, the fucose residue is added to a reducing glucose residue. Biomolecules, as defined herein, include among others, biologically significant molecules such as carbohydrates, oligosaccharides, proteins (for example, glycoproteins), and lipids (for example, glycolipids, phospholipids, sphingolipids and gangliosides).

[0037] En el presente documento se usan las siguientes abreviaturas: [0037] The following abbreviations are used herein:

Ara = arabinosilo; Ara = arabinosyl;

Fru = fructosilo; Fru = fructosyl;

Fuc = fucosilo; Fuc = fucosyl;

Gal = galactosilo; Gal = galactosyl;

GalNAc = N-acetilgalactosilamino; GalNAc = N-acetylgalactosylamino;

Glc = glucosilo; Glc = glucosyl;

GlcNAc = N-acetilglucosilamino; GlcNAc = N-acetylglucosylamino;

Man = manosilo; y Man = mannosyl; Y

NeuAc = sialil (N-acetilneuraminil) NeuAc = sialyl (N-acetylneuraminyl)

FT ó Fut = fucosiltransferasa* FT or Fut = fucosyltransferase *

ST = sialiltransferasa* ST = sialyltransferase *

GalT = galactosiltransferasa* GalT = galactosyltransferase *

[0038] Se considera que los oligosacáridos tienen un extremo reductor y un extremo no reductor, sea o no realmente un azúcar reductor el sacárido del extremo reductor. De acuerdo con la nomenclatura aceptada, los oligosacáridos se representan en el presente documento con el extremo no reductor a la izquierda y el extremo reductor a la derecha. [0038] Oligosaccharides are considered to have a reducing end and a non-reducing end, whether or not a reducing sugar is actually the saccharide of the reducing end. In accordance with the accepted nomenclature, oligosaccharides are represented herein with the non-reducing end on the left and the reducing end on the right.

[0039] Todos los oligosacáridos descritos en el presente documento se describen con el nombre o la abreviatura correspondiente al sacárido no reductor (por ejemplo, Gal), seguido por la configuración del enlace glicosídico (α o β), el enlace anular, la posición anular del sacárido reductor involucrado en el enlace, y a continuación el nombre o la abreviatura del sacárido reductor (por ejemplo, GlcNAc). El enlace entre dos azúcares se puede expresar, por ejemplo, como 2,3, 2→3, o (2,3). Cada sacárido es una piranosa o furanosa. [0039] All oligosaccharides described herein are described by the name or abbreviation corresponding to the non-reducing saccharide (eg, Gal), followed by the configuration of the glycosidic bond (α or β), the annular bond, the position annul of the saccharide reducer involved in the bond, and then the name or abbreviation of the saccharide reducer (eg, GlcNAc). The link between two sugars can be expressed, for example, as 2,3, 2 → 3, or (2,3). Each saccharide is a pyranose or furanose.

[0040] La expresión “ácido siálico” se refiere a cualquier miembro de una familia de azucares carboxilados de nueve carbonos. El miembro más común de la familia de los ácidos siálicos es el ácido N-acetil-neuramínico (ácido 2-ceto-5acetamido-3,5-didesoxi-D-glicero-D-galactononulopiranos-1-ónico (abreviado frecuentemente como Neu5Ac, NeuAc, o NANA). Un segundo miembro de la familia es el ácido N-glicolilneuramínico (Neu5Gc o NeuGc), en el cual el grupo Nacetilo de NeuAc está hidroxilado. Un tercer miembro de la familia de los ácidos siálicos es el ácido 2-ceto-3-desoxinonulosónico (KDN) (Nadano et al. (1986) J. Biol. Chem. 261: 11550-11557; Kanamori et al., J. Biol. Chem. 265: 2181121819 (1990)). Se incluyen también ácidos siálicos 9-sustituidos, tales como 9-O-C1-C6 acil-Neu5Ac como 9-O-lactilNeu5Ac ó 9-O-acetil-Neu5Ac, 9-desoxi-9-fluoro-Neu5Ac y 9-ácido-9-desoxi-Neu5Ac. Para obtener una revisión de la familia de los ácidos siálicos, véase, por ejemplo, Varki, Glycobiology 2: 25-40 (1992); Sialic Acids: Chemistry, Metabolism and Function, R. Schauer, Ed. (Springer-Verlag, Nueva York (1992)). La síntesis y el uso de compuestos de ácido siálico en un procedimiento de sialilación se da a conocer en la solicitud internacional WO 92/16640, publicada el 1 de Octubre de 1992. [0040] The term "sialic acid" refers to any member of a family of nine-carbon carboxylated sugars. The most common member of the sialic acid family is N-acetyl-neuraminic acid (2-keto-5acetamido-3,5-dideoxy-D-glyceric-D-galactononulopyranos-1-ionic acid (often abbreviated as Neu5Ac, NeuAc, or NANA) A second member of the family is N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc or NeuGc), in which the Nacetyl group of NeuAc is hydroxylated.A third member of the sialic acid family is acid 2- keto-3-deoxynonulosonic (KDN) (Nadano et al. (1986) J. Biol. Chem. 261: 11550-11557; Kanamori et al., J. Biol. Chem. 265: 2181121819 (1990)). Also included 9-substituted sialic acids, such as 9-O-C1-C6 acyl-Neu5Ac such as 9-O-lactylNeu5Ac or 9-O-acetyl-Neu5Ac, 9-deoxy-9-fluoro-Neu5Ac and 9-acid-9-deoxy -Neu5Ac. For a review of the sialic acid family, see, for example, Varki, Glycobiology 2: 25-40 (1992); Sialic Acids: Chemistry, Metabolism and Function, R. Schauer, Ed. (Springer- Verlag, New York (1 992)) The synthesis and use of sialic acid compounds in a sialylation process is disclosed in the international application WO 92/16640, published on October 1, 1992.

[0041] Un “sustrato aceptor” para una glicosiltransferasa es una fracción oligosacárido que puede actuar como aceptor para una glicosiltransferasa particular. Cuando el sustrato aceptor se hace entrar en contacto con la glicosiltransferasa y el sustrato dador de azúcar correspondientes, y otros componentes necesarios de la mezcla de la reacción, y la mezcla de la reacción se incuba durante un periodo de tiempo suficiente, la glicosiltransferasa transfiere residuos de azúcar desde el sustrato dador de azúcar al sustrato aceptor. Frecuentemente, el sustrato aceptor variará para tipos diferentes de una glicosiltransferasa particular. [0041] An "acceptor substrate" for a glycosyltransferase is an oligosaccharide fraction that can act as an acceptor for a particular glycosyltransferase. When the acceptor substrate is brought into contact with the corresponding glycosyltransferase and sugar donor substrate, and other necessary components of the reaction mixture, and the reaction mixture is incubated for a sufficient period of time, the glycosyltransferase transfers residues of sugar from the sugar donor substrate to the acceptor substrate. Frequently, the acceptor substrate will vary for different types of a particular glycosyltransferase.

[0042] Un “sustrato aceptor” para una fucosiltransferasa de H. pylori es una fracción oligosacárido que puede actuar como un aceptor para la fucosiltransferasa de H. pylori. Cuando el sustrato aceptor se hace entrar en contacto con la fucosiltransferasa de H. pylori y el sustrato dador de azúcar (por ejemplo, GDP-fucosa), y otros componentes necesarios de la mezcla de la reacción, y la mezcla de la reacción se incuba durante un periodo de tiempo suficiente, la fucosiltransferasa de H. pylori transfiere residuos de fucosa desde el GDP-fucosa al sustrato aceptor. Frecuentemente, el sustrato aceptor variará para tipos diferentes de una fucosiltransferasa particular. Por ejemplo, el sustrato aceptor para una galactósido 2-L-fucosiltransferasa de mamífero (α1,2-fucosiltransferasa) incluirá un Galβ1,4-GlcNAc-R en un extremo no reductor de un oligosacárido; esta fucosiltransferasa fija un residuo de fucosa al Gal a través de un enlace α1,2. El Galβ1,4-GlcNAc-R y Galβ1,3-GlcNAc-R terminales y los análogos sialilados de los mismos son sustratos aceptores, respectivamente, para α1,3 y α1,4-fucosiltransferasas. No obstante, estas enzimas fijan el residuo de fucosa al residuo GlcNAc del sustrato aceptor. Por consiguiente, la expresión “sustrato aceptor” se considera contextualizada con la glicosiltransferasa particular de interés para una aplicación particular. La fucosiltransferasa de H. pylori descrita en el presente documento transferirá fucosa a sustratos aceptores sialilados o no sialilados. Alguna fucosiltransferasa de H. pylori descrita en el presente documento transferirá fucosa a residuos de glucosa. [0042] An "acceptor substrate" for an H. pylori fucosyltransferase is an oligosaccharide fraction that can act as an acceptor for H. pylori fucosyltransferase. When the acceptor substrate is brought into contact with the H. pylori fucosyltransferase and the sugar donor substrate (e.g. GDP-fucose), and other necessary components of the reaction mixture, and the reaction mixture is incubated for a sufficient period of time, H. pylori fucosyltransferase transfers fucose residues from the GDP-fucose to the acceptor substrate. Frequently, the acceptor substrate will vary for different types of a particular fucosyltransferase. For example, the acceptor substrate for a mammalian galactoside 2-L-fucosyltransferase (α1,2-fucosyltransferase) will include a Galβ1,4-GlcNAc-R at a non-reducing end of an oligosaccharide; this fucosyltransferase fixes a fucose residue to the Gal through an α1,2 bond. The terminal Galβ1,4-GlcNAc-R and Galβ1,3-GlcNAc-R and the sialylated analogs thereof are acceptor substrates, respectively, for α1,3 and α1,4-fucosyltransferases. However, these enzymes fix the fucose residue to the GlcNAc residue of the acceptor substrate. Therefore, the term "acceptor substrate" is considered contextualized with the particular glycosyltransferase of interest for a particular application. The H. pylori fucosyltransferase described herein will transfer fucose to sialylated or non-sialylated acceptor substrates. Some H. pylori fucosyltransferase described herein will transfer fucose to glucose residues.

[0043] Un “sustrato dador” para glicosiltransferasas es un azúcar nucleotídico activado. Dichos azúcares activados constan generalmente de derivados monofosfato de uridina, guanosina, y citidina de los azúcares (respectivamente UMP, GMP y CMP) o derivados difosfato de los azúcares (UDP, GDP y CDP, respectivamente) en los cuales el nucleósido monofosfato o difosfato sirve como grupo saliente. Por ejemplo, un sustrato dador para fucosiltransferasas es GDP-fucosa. Los sustratos dadores para sialiltransferasas, por ejemplo, son nucleótidos de azúcar activado que comprenden el ácido siálico deseado. Por ejemplo, en el caso de NeuAc, el azúcar activado es CMP-NeuAc. [0043] A "donor substrate" for glycosyltransferases is an activated nucleotide sugar. Such activated sugars generally consist of uridine monophosphate, guanosine, and citidine derivatives of sugars (respectively UMP, GMP and CMP) or diphosphate derivatives of sugars (UDP, GDP and CDP, respectively) in which the nucleoside monophosphate or diphosphate serves As a leaving group. For example, a donor substrate for fucosyltransferases is GDP-fucose. The sialyltransferase donor substrates, for example, are activated sugar nucleotides comprising the desired sialic acid. For example, in the case of NeuAc, the activated sugar is CMP-NeuAc.

[0044] Una “glicoforma sustancialmente uniforme” o un “patrón de glicosilación sustancialmente uniforme” cuando está en relación con una especie de glicoproteína, se refiere al porcentaje de sustratos aceptores que son glicosilados por la glicosiltransferasa de interés (por ejemplo, fucosiltransferasa). Por ejemplo, en el caso de la α1,3 ó α1,4 fucosiltransferasa indicada anteriormente, un patrón de fucosilación sustancialmente uniforme existe si sustancialmente la totalidad (según se define posteriormente) del Galβ1,4-GlcNAc-R y análogos sialilados o no sialilados del mismo están fucosilados en una composición que comprende la glicoproteína de interés. Aquellos expertos en la materia entenderán que el material de partida puede contener sustratos aceptores glicosilados (por ejemplo, sustratos de Galβ1,4-GlcNAc-R fucosilados). De este modo, la cantidad calculada de glicosilación incluirá sustratos aceptores que están glicosilados por los métodos de la invención, así como aquellos sustratos aceptores ya glicosilados en el material de partida. [0044] A "substantially uniform glycoform" or a "substantially uniform glycosylation pattern" when in relation to a species of glycoprotein, refers to the percentage of acceptor substrates that are glycosylated by the glycosyltransferase of interest (eg, fucosyltransferase). For example, in the case of the α1,3 or α1,4 fucosyltransferase indicated above, a substantially uniform fucosylation pattern exists if substantially all (as defined below) of Galβ1,4-GlcNAc-R and sialylated or non-sialylated analogs thereof are fucosylated in a composition comprising the glycoprotein of interest. Those skilled in the art will understand that the starting material may contain glycosylated acceptor substrates (eg, fucosylated Galβ1,4-GlcNAc-R substrates). Thus, the calculated amount of glycosylation will include acceptor substrates that are glycosylated by the methods of the invention, as well as those acceptor substrates already glycosylated in the starting material.

[0045] El término “sustancialmente” en las definiciones anteriores de “sustancialmente uniforme” significa en general que por lo menos aproximadamente el 60%, por lo menos aproximadamente el 70%, por lo menos aproximadamente el 80%, o de forma más preferente por lo menos aproximadamente el 90%, el 91%, el 92%, el 93%, el 94%, el 95%, el 96%, el 97%, el 98%, el 99% o el 100% de los sustratos aceptores para una glicosiltransferasa particular están glicosilados (por ejemplo, sustratos de Galβ1,4-GlcNAc-R fucosilados). [0045] The term "substantially" in the above definitions of "substantially uniform" generally means that at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, or more preferably at least about 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100% of the substrates Acceptors for a particular glycosyltransferase are glycosylated (for example, fucosylated Galβ1,4-GlcNAc-R substrates).

[0046] La expresión “ patrón de fucosilación sustancialmente idéntico” se refiere a un patrón de glicosilación de una glicoproteína producida por un método de la invención, que es por lo menos o aproximadamente un 80%, más preferentemente por lo menos aproximadamente un 90%, todavía más preferentemente por lo menos aproximadamente un 91%, un 92%, un 93%, un 94%, o un 95% y todavía más preferentemente por lo menos aproximadamente un 96%, un 97%, un 98% o un 99% idéntico a la fucosilación de una glicoproteína conocida. “Patrón de fucosilación conocido” se refiere a un patrón de fucosilación de una glicoproteína conocida de cualquier fuente que tenga un nivel conocido cualquiera de fucosilación. [0046] The term "substantially identical fucosylation pattern" refers to a glycosylation pattern of a glycoprotein produced by a method of the invention, which is at least or about 80%, more preferably at least about 90% , still more preferably at least about 91%, 92%, 93%, 94%, or 95% and still more preferably at least about 96%, 97%, 98% or 99 % identical to fucosylation of a known glycoprotein. "Known fucosylation pattern" refers to a fucosylation pattern of a known glycoprotein from any source that has any known level of fucosylation.

[0047] El término “aminoácido” se refiere a aminoácidos de origen natural y sintéticos, así como análogos de aminoácidos y miméticos de aminoácidos que funcionan de una manera similar a los aminoácidos de origen natural. Los aminoácidos de origen natural son aquellos codificados por el código genético, así como aquellos aminoácidos que son posteriormente modificados, por ejemplo, hidroxiprolina, -carboxiglutamato, y O-fosfoserina. Análogos de aminoácidos se refiere a compuestos que tienen la misma estructura química básica que un aminoácido de origen natural, es decir, un carbono α que está unido a un hidrógeno, un grupo carboxilo, un grupo amino, y un grupo R, por ejemplo, homoserina, norleucina, sulfóxido de metionina, metil sulfonio de metionina. Dichos análogos tienen grupos R modificados (por ejemplo, norleucina) o esqueletos peptídicos modificados, aunque conservan la misma estructura química básica que un aminoácido de origen natural. Miméticos de aminoácidos se refiere a compuestos químicos que tienen una estructura que es diferente de la estructura química general de un aminoácido, pero que funciona de una manera similar a un aminoácido de origen natural. [0047] The term "amino acid" refers to naturally occurring and synthetic amino acids, as well as amino acid analogs and amino acid mimetics that function in a manner similar to naturally occurring amino acids. Naturally occurring amino acids are those encoded by the genetic code, as well as those amino acids that are subsequently modified, for example, hydroxyproline, -carboxyglutamate, and O-phosphoserine. Amino acid analogs refers to compounds that have the same basic chemical structure as a naturally occurring amino acid, that is, an α carbon that is attached to a hydrogen, a carboxyl group, an amino group, and an R group, for example, homoserine, norleucine, methionine sulfoxide, methionine methyl sulfonium. Such analogs have modified R groups (for example, norleucine) or modified peptide skeletons, although they retain the same basic chemical structure as a naturally occurring amino acid. Amino acid mimetics refers to chemical compounds that have a structure that is different from the general chemical structure of an amino acid, but that works in a manner similar to a naturally occurring amino acid.

[0048] “Proteína”, “polipéptido”, o “péptido” se refiere a un polímero en el que los monómeros son aminoácidos y están unidos entre sí a través de enlaces amida, haciéndose referencia alternativamente como polipéptido. Cuando los aminoácidos son α-aminoácidos, se puede usar o bien el isómero óptico L o bien el isómero óptico D. Adicionalmente, se incluyen también aminoácidos no naturales, por ejemplo, β-alanina, fenilglicina y homoarginina. En la presente invención también se pueden usar aminoácidos que no están codificados genéticamente. Además, en la invención también se pueden usar aminoácidos que se han modificado para incluir grupos reactivos. Todos los aminoácidos usados en la presente invención pueden ser el isómero o bien D o bien L. En general se prefieren los isómeros L. Adicionalmente, en la presente invención son también útiles otros peptidomiméticos. Para obtener una revisión general, véase, Spatola, A. F., en CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY OF AMINO ACIDS, PEPTIDES AND PROTEINS, B. Weinstein, eds., Marcel Dekker, Nueva York, p. 267 (1983). [0048] "Protein," "polypeptide," or "peptide" refers to a polymer in which the monomers are amino acids and are linked together through amide bonds, alternatively referred to as a polypeptide. When the amino acids are α-amino acids, either the optical isomer L or the optical isomer D can be used. Additionally, unnatural amino acids are also included, for example, β-alanine, phenylglycine and homoarginine. In the present invention, amino acids that are not genetically encoded can also be used. In addition, amino acids that have been modified to include reactive groups can also be used in the invention. All amino acids used in the present invention may be either the D or L isomer. In general, the L isomers are preferred. Additionally, other peptidomimetics are also useful in the present invention. For a general review, see, Spatola, A. F., in CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY OF AMINO ACIDS, PEPTIDES AND PROTEINS, B. Weinstein, eds., Marcel Dekker, New York, p. 267 (1983).

[0049] El término “recombinante” cuando se usa en referencia a una célula indica que la célula replica un ácido nucleico heterólogo, o expresa un péptido o proteína codificados por un ácido nucleico heterólogo. Las células recombinantes pueden contener genes que no se encuentran dentro de la forma nativa (no recombinante) de la célula. Las células recombinantes también pueden contener genes que se encuentran en la forma nativa de la célula en donde los genes se modifican y se vuelven a introducir en la célula por medios artificiales. El término abarca también células que contienen un ácido nucleico endógeno de la célula que ha sido modificado sin extraer el ácido nucleico de la célula; dichas modificaciones incluyen aquellas obtenidas por sustitución génica, mutación en puntos específicos, y técnicas relacionadas. Una “proteína recombinante” es aquella que se ha producido mediante una célula recombinante. [0049] The term "recombinant" when used in reference to a cell indicates that the cell replicates a heterologous nucleic acid, or expresses a peptide or protein encoded by a heterologous nucleic acid. Recombinant cells may contain genes that are not found within the native (non-recombinant) form of the cell. Recombinant cells can also contain genes that are in the native form of the cell where genes are modified and reintroduced into the cell by artificial means. The term also encompasses cells that contain an endogenous nucleic acid from the cell that has been modified without extracting the nucleic acid from the cell; Such modifications include those obtained by gene replacement, mutation at specific points, and related techniques. A "recombinant protein" is one that has been produced by a recombinant cell.

[0050] Una “proteína de fusión” se refiere a una proteína fucosiltransferasa de H. pylori que comprende secuencias de aminoácidos que se presentan de forma adicional a, en lugar de, que son menos que, y/o diferentes de las secuencias de aminoácidos que codifican la proteína de longitud completa original o nativa o subsecuencias de la misma. [0050] A "fusion protein" refers to an H. pylori fucosyltransferase protein comprising amino acid sequences that occur in addition to, rather than, that are less than, and / or different from the amino acid sequences. that encode the original or native full-length protein or sub-sequences thereof.

[0051] Los componentes de las proteínas de fusión incluyen “enzimas accesorias” y/o “etiquetas de purificación o de aminoácidos”. Una “enzima accesoria” tal como se hace referencia en el presente documento, es una enzima que está involucrada en la catálisis de una reacción que, por ejemplo, forma un sustrato para una fucosiltransferasa. Una enzima accesoria, por ejemplo, puede catalizar la formación de un azúcar nucleotídico que se usa como fracción dadora por parte de una fucosiltransferasa, por ejemplo, GDP-fucosa. Una enzima accesoria puede ser también aquella que se usa en la generación de un trifosfato nucleótido requerido para la formación de un azúcar nucleotídico, en la generación del azúcar que se incorpora al azúcar nucleotídicos, por ejemplo, fucosa. La proteína de fusión recombinante de la invención se puede construir y expresar como una proteína de fusión con una “etiqueta de purificación” molecular en un extremo, que facilite la purificación de la proteína. Dichas etiquetas se pueden usar también para la inmovilización de una proteína de interés durante la reacción de glicosilación. Las etiquetas adecuadas incluyen “etiquetas epitópicas”, que son una secuencia proteica que es reconocida específicamente por un anticuerpo. Las etiquetas epitópicas se incorporan en general en proteínas de fusión para permitir el uso de un anticuerpo fácilmente disponible con el fin de detectar o aislar de manera inequívoca la proteína de fusión. Una “etiqueta FLAG” es una etiqueta epitópica usada comúnmente, reconocida específicamente por un anticuerpo anti-FLAG monoclonal, que consiste en la secuencia AspTyrLysAspAspAspAspLys (ID SEC N.º:75) o una variante sustancialmente idéntica de la misma. Aquellos expertos en la materia conocen otras etiquetas adecuadas, y las mismas incluyen, por ejemplo, una etiqueta de afinidad tal como un péptido de hexahistidina (ID SEC N.º: 76), que se unirá a iones metálicos tales como iones de níquel o cobalto. Las etiquetas de purificación incluyen también dominios de unión a maltosa y dominios de unión a almidón. Aquellos expertos en la materia conocen la purificación de proteínas de dominios de unión a maltosa. Los dominios de unión a almidón se describen en el documento WO 99/15636. En el documento USSN 60/468.374, presentado el 5 de Mayo de 2003, se describe la purificación por afinidad de una proteína de fusión que comprende un dominio de unión a almidón usando una resina derivada de betaciclodextrina (BCD). [0051] Fusion protein components include "accessory enzymes" and / or "purification or amino acid labels". An "accessory enzyme" as referenced herein is an enzyme that is involved in the catalysis of a reaction that, for example, forms a substrate for a fucosyltransferase. An accessory enzyme, for example, can catalyze the formation of a nucleotide sugar that is used as a donor fraction by a fucosyltransferase, for example, GDP-fucose. An accessory enzyme may also be one that is used in the generation of a nucleotide triphosphate required for the formation of a nucleotide sugar, in the generation of sugar that is incorporated into nucleotide sugar, for example, fucose. The recombinant fusion protein of the invention can be constructed and expressed as a fusion protein with a molecular "purification tag" at one end, which facilitates the purification of the protein. Such tags can also be used for immobilization of a protein of interest during the glycosylation reaction. Suitable tags include "epitopic tags," which are a protein sequence that is specifically recognized by an antibody. Epitopic tags are generally incorporated into fusion proteins to allow the use of an easily available antibody in order to unequivocally detect or isolate the fusion protein. A "FLAG tag" is a commonly used epitopic tag, specifically recognized by a monoclonal anti-FLAG antibody, consisting of the sequence AspTyrLysAspAspAspAspLys (SEQ ID NO: 75) or a substantially identical variant thereof. Those skilled in the art know other suitable labels, and they include, for example, an affinity tag such as a hexahistidine peptide (SEQ ID NO: 76), which will bind to metal ions such as nickel ions or cobalt. Purification tags also include maltose binding domains and starch binding domains. Those skilled in the art know the protein purification of maltose binding domains. Starch binding domains are described in WO 99/15636. In USSN 60 / 468,374, filed May 5, 2003, affinity purification of a fusion protein comprising a starch binding domain using a beta-cyclodextrin-derived resin (BCD) is described.

[0052] La expresión “dominio funcional” en referencia a glucosiltransferasa se refiere a un dominio de la glicosiltransferasa que confiere o modula una actividad de la enzima, por ejemplo, especificidad de sustrato aceptor, actividad catalítica, afinidad de unión, u otra actividad biológica o bioquímica. Los ejemplos de dominios funcionales de glicosiltransferasas incluyen, entre otros, el dominio catalítico. [0052] The term "functional domain" in reference to glycosyltransferase refers to a glycosyltransferase domain that confers or modulates an enzyme activity, for example, acceptor substrate specificity, catalytic activity, binding affinity, or other biological activity. or biochemistry. Examples of glycosyltransferase functional domains include, among others, the catalytic domain.

[0053] La expresión “nivel de expresión” en referencia a una proteína se refiere a la cantidad de una proteína producida por una célula. La cantidad de proteína producida por una célula se puede medir mediante los ensayos y las unidades de actividad descritos en el presente documento o que son conocidos para los expertos en la materia. Los expertos en la materia sabrán cómo medir y describir la cantidad de proteína producida por una célula usando respectivamente una variedad de ensayos y unidades. De este modo, la cuantificación y la descripción cuantitativa del nivel de expresión de una proteína, por ejemplo, una fucosiltransferasa de H. pylori, se puede someter a ensayo midiendo la actividad enzimática o las unidades usadas para describir la actividad, o la cantidad de proteína. La cantidad de proteína producida por una célula se puede determinar mediante ensayos conocidos convencionales, por ejemplo, el ensayo para proteínas de Bradford (1976), el kit de ensayo para proteínas con ácido bicinconínico de Pierce (Rockford, Illinois), [0053] The expression "expression level" in reference to a protein refers to the amount of a protein produced by a cell. The amount of protein produced by a cell can be measured by the assays and units of activity described herein or that are known to those skilled in the art. Those skilled in the art will know how to measure and describe the amount of protein produced by a cell using respectively a variety of assays and units. Thus, quantification and quantitative description of the level of expression of a protein, for example, an H. pylori fucosyltransferase, can be tested by measuring the enzymatic activity or the units used to describe the activity, or the amount of protein. The amount of protein produced by a cell can be determined by conventional known assays, for example, the Bradford Protein Assay (1976), the Pierce Bicinconinic Protein Assay Kit (Rockford, Illinois),

o según se describe en la patente U.S. n.º. 5.641.668. or as described in U.S. Pat. . 5,641,668.

[0054] La expresión “actividad enzimática” se refiere a una actividad de una enzima y se puede medir a través de los ensayos y unidades descritos en el presente documento o conocidos para los expertos en la materia. [0054] The term "enzymatic activity" refers to an activity of an enzyme and can be measured through the assays and units described herein or known to those skilled in the art.

[0055] La expresión “actividad específica” tal como se usa en el presente documento se refiere a la actividad catalítica de una enzima, por ejemplo, una proteína fucosiltransferasa de H. pylori de la presente invención, y se puede expresar en unidades de actividad. Tal como se usa en el presente documento, una unidad de actividad cataliza la formación de 1 µmol de producto por minuto a una temperatura (por ejemplo, a 37ºC) y un valor de pH (por ejemplo, con un pH 7,5) determinados. De este modo, 10 unidades de una enzima es una cantidad catalítica de esa enzima en la que 10 µmol de sustrato se convierten en 10 µmol de producto en un minuto a una temperatura de, por ejemplo, 37ºC y un valor de pH de, por ejemplo, 7,5. [0055] The term "specific activity" as used herein refers to the catalytic activity of an enzyme, for example, an H. pylori fucosyltransferase protein of the present invention, and can be expressed in units of activity . As used herein, an activity unit catalyzes the formation of 1 µmol of product per minute at a temperature (for example, at 37 ° C) and a pH value (for example, with a pH 7.5) determined . Thus, 10 units of an enzyme is a catalytic amount of that enzyme in which 10 µmol of substrate is converted into 10 µmol of product in a minute at a temperature of, for example, 37 ° C and a pH value of, per example, 7.5.

[0056] Un “dominio catalítico” se refiere a un dominio proteico, o una subsecuencia del mismo, que cataliza una reacción enzimática realizada por la enzima. Por ejemplo, un dominio catalítico de una fucosiltransferasa incluirá una subsecuencia de la fucosiltransferasa suficiente para transferir un residuo de fucosa desde un dador a un sacárido aceptor. Un dominio catalítico puede incluir una enzima completa, una subsecuencia de la misma, o puede incluir secuencias de aminoácidos adicionales que no están fijadas a la enzima, o una subsecuencia de las mismas tal como se hallan en la naturaleza. Las enzimas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de la invención también se pueden reconocer por la presencia de dominios catalíticos altamente conservados que se encuentran en una familia de proteínas de fucosiltransferasa, glicosiltransferasa familia 10, véase, por ejemplo, gnl|CDD|16836 pfam00852, Glico_transf_10. En las figuras 8 a 11 se muestran alineamientos entre dominios catalíticos conservados de 1182 futB, 1111 futA, 1218 futB, y 19C2 futB y una secuencia consenso del dominio catalítico de miembros de la glicosiltransferasa familia 10. En cada una de las enzimas α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori enumeradas anteriormente, por ejemplo, 1182 futB, aminoácidos 23 a 305; 1111 futA, aminoácidos 27 a 304; 1218 futB, aminoácidos 23 a 305; y 19C2 futB aminoácidos 22 a 277 se encuentran regiones altamente conservadas, similares a una región de la secuencia consenso del dominio catalítico de la glicosiltransferasa familia 10 que comienza aproximadamente en el aminoácido 11 y finaliza en el aminoácido 301, y se cree que las mismas son los dominios catalíticos de la enzima. De este modo, en los métodos de la invención, por ejemplo, fucosilación de glicoproteínas, se pueden usar polipéptidos que comprenden los dominios catalíticos de fucosiltransferasa antes identificados. En los métodos de la invención, por ejemplo, producción de proteínas de fucosiltransferasa para la fucosilación de glicoproteínas, también se pueden usar ácidos nucleicos que codifican los dominios catalíticos de fucosiltransferasa antes identificados. [0056] A "catalytic domain" refers to a protein domain, or a sub-sequence thereof, that catalyzes an enzymatic reaction performed by the enzyme. For example, a catalytic domain of a fucosyltransferase will include a sufficient sequence of fucosyltransferase to transfer a fucose residue from a donor to an acceptor saccharide. A catalytic domain may include a complete enzyme, a sub-sequence thereof, or it may include additional amino acid sequences that are not bound to the enzyme, or a sub-sequence thereof as found in nature. The α-1,3 / 4-fucosyltransferase enzymes of the invention can also be recognized by the presence of highly conserved catalytic domains found in a family of fucosyltransferase, glycosyltransferase family 10 proteins, see, for example, gnl | CDD | 16836 pfam00852, Glico_transf_10. Alignments between conserved catalytic domains of 1182 futB, 1111 futA, 1218 futB, and 19C2 futB are shown in Figures 8 to 11 and a consensus sequence of the catalytic domain of members of the family glycosyltransferase 10. In each of the α-1 enzymes , 3/4-H. pylori fucosyltransferase listed above, for example, 1182 futB, amino acids 23 to 305; 1111 futA, amino acids 27 to 304; 1218 futB, amino acids 23 to 305; and 19C2 futB amino acids 22 to 277 are highly conserved regions, similar to a region of the consensus sequence of the catalytic domain of glycosyltransferase family 10 that begins approximately at amino acid 11 and ends at amino acid 301, and it is believed that they are the catalytic domains of the enzyme. Thus, in the methods of the invention, for example, glycosprotein fucosylation, polypeptides comprising the fucosyltransferase catalytic domains identified above can be used. In the methods of the invention, for example, production of fucosyltransferase proteins for glycosprotein fucosylation, nucleic acids encoding the fucosyltransferase catalytic domains identified above can also be used.

[0057] Una “subsecuencia” se refiere a una secuencia de ácidos nucleicos o aminoácidos que comprenden una parte de una secuencia mayor de ácidos nucleicos o aminoácidos (por ejemplo, proteína) respectivamente. [0057] A "sub-sequence" refers to a sequence of nucleic acids or amino acids that comprise a part of a larger sequence of nucleic acids or amino acids (eg, protein) respectively.

[0058] La expresión “ácido nucleico” se refiere a un polímero de desoxirribonucleótidos o ribonucleótidos en forma o bien monocatenaria o bien bicatenaria, y a no ser que se limite de otra manera, abarca análogos conocidos de nucleótidos naturales que se hibridan con ácidos nucleicos de una manera similar a nucleótidos de origen natural. A no ser que se indique lo contrario, una secuencia particular de ácidos nucleicos incluye la secuencia complementaria de la misma. [0058] The term "nucleic acid" refers to a polymer of deoxyribonucleotides or ribonucleotides in either single-stranded or double-stranded form, and unless otherwise limited, encompasses known analogs of natural nucleotides that hybridize with nucleic acids of a similar way to naturally occurring nucleotides. Unless otherwise indicated, a particular nucleic acid sequence includes the complementary sequence thereof.

[0059] Un “casete de expresión recombinante” o simplemente “casete de expresión” es un constructo de ácidos nucleicos, generado de forma recombinante o sintética, con elementos de ácido nucleico que son capaces de influir en la expresión de un gen estructural en huéspedes compatibles con dichas secuencias. Los casetes de expresión incluyen por lo menos promotores y, opcionalmente, señales de terminación de transcripción. Típicamente, el casete de expresión recombinante incluye un ácido nucleico a transcribir (por ejemplo, un ácido nucleico que codifica un polipéptido deseado), y un promotor. También se pueden usar, según se describe en el presente documento, factores adicionales necesarios o útiles en la consecución de la expresión. Por ejemplo, un casete de expresión también puede incluir secuencias nucleotídicas que codifican una secuencia señal que dirige la secreción de una proteína expresada desde la célula hospedadora. En un casete de expresión también se pueden incluir señales de terminación de transcripción, potenciadores, y otras secuencias de ácidos nucleicos que influyan en la expresión génica. [0059] A "recombinant expression cassette" or simply "expression cassette" is a nucleic acid construct, generated recombinantly or synthetically, with nucleic acid elements that are capable of influencing the expression of a structural gene in hosts compatible with these sequences. Expression cassettes include at least promoters and, optionally, transcription termination signals. Typically, the recombinant expression cassette includes a nucleic acid to be transcribed (eg, a nucleic acid encoding a desired polypeptide), and a promoter. Also, as described herein, additional factors necessary or useful in achieving the expression can be used. For example, an expression cassette can also include nucleotide sequences that encode a signal sequence that directs the secretion of a protein expressed from the host cell. Transcription termination signals, enhancers, and other nucleic acid sequences that influence gene expression can also be included in an expression cassette.

[0060] Un “secuencia heteróloga” o un “ácido nucleico heterólogo”, tal como se usa en el presente documento, es aquel que se origina de una fuente extraña para la célula hospedadora particular, o, si proviene de la misma fuente, está modificado con respecto a su forma original. De este modo, un gen glicoproteico heterólogo en una célula hospedadora eucariota incluye un gen codificador de glicoproteína que es endógeno con respecto a la célula hospedadora particular que ha sido modificada. La modificación de la secuencia heteróloga se puede producir, por ejemplo, tratando el ADN con una enzima de restricción para generar un fragmento de ADN que es capaz de enlazarse operativamente al promotor. Para modificar una secuencia heteróloga son también útiles técnicas tales como la mutagénesis sitio-dirigida. [0060] A "heterologous sequence" or a "heterologous nucleic acid", as used herein, is one that originates from a foreign source for the particular host cell, or, if it comes from the same source, is modified with respect to its original form. Thus, a heterologous glycoprotein gene in a eukaryotic host cell includes a glycoprotein coding gene that is endogenous with respect to the particular host cell that has been modified. Modification of the heterologous sequence can occur, for example, by treating the DNA with a restriction enzyme to generate a DNA fragment that is capable of operably binding to the promoter. Techniques such as site-directed mutagenesis are also useful for modifying a heterologous sequence.

[0061] El término “aislado” se refiere a material que está exento, de manera sustancial o esencial, de componentes que interfieren con la actividad de una enzima. Para un sacárido, proteína, o ácido nucleico de la invención, el término “aislado” se refiere a material que está exento, de manera sustancial o esencial, de componentes que acompañan normalmente al material según se encuentra en su estado nativo. Típicamente, un sacárido, proteína, o ácido nucleico aislado de la invención es por lo menos aproximadamente un 80% puro, habitualmente por lo menos aproximadamente un 90%, y preferentemente por lo menos aproximadamente un 95% puro según se mide mediante la intensidad de las bandas en un gel teñido con color plata u otro método para determinar la pureza. La pureza u homogeneidad se puede indicar mediante varios medios bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, una proteína o ácido nucleico en una muestra se puede resolver mediante electrofóresis en gel de poliacrilamida, y a continuación la proteína o ácido nucleico se puede visualizar mediante tinción. Para ciertos fines, puede ser deseable una alta resolución de la proteína o ácido nucleico, y se puede utilizar, por ejemplo, una HPLC o unos medios similares de purificación. [0061] The term "isolated" refers to material that is substantially or essentially free of components that interfere with the activity of an enzyme. For a saccharide, protein, or nucleic acid of the invention, the term "isolated" refers to material that is substantially or essentially free of components that normally accompany the material as it is in its native state. Typically, an isolated saccharide, protein, or nucleic acid of the invention is at least about 80% pure, usually at least about 90%, and preferably at least about 95% pure as measured by the intensity of the bands in a gel stained with silver color or another method to determine purity. Purity or homogeneity can be indicated by several means well known in the art. For example, a protein or nucleic acid in a sample can be resolved by polyacrylamide gel electrophoresis, and then the protein or nucleic acid can be visualized by staining. For certain purposes, high resolution of the protein or nucleic acid may be desirable, and an HPLC or similar means of purification may be used, for example.

[0062] La expresión “enlazado operativamente” se refiere a un enlace funcional entre una secuencia de control de expresión de ácidos nucleicos (tal como un promotor, una secuencia señal, o una agrupación de sitios de unión de factores de transcripción) y una segunda secuencia de ácidos nucleicos, en donde la secuencia de control de expresión afecta a la transcripción y/o producción del ácido nucleico correspondiente a la segunda secuencia. [0062] The term "operably linked" refers to a functional link between a nucleic acid expression control sequence (such as a promoter, a signal sequence, or a cluster of transcription factor binding sites) and a second nucleic acid sequence, wherein the expression control sequence affects the transcription and / or production of the nucleic acid corresponding to the second sequence.

[0063] Los términos “idénticas” o porcentaje de “identidad”, en el contexto de dos o más secuencias de ácidos nucleicos [0063] The terms "identical" or percentage of "identity", in the context of two or more nucleic acid sequences

o proteínas, se refieren a dos o más secuencias o subsecuencias que son iguales o tienen un porcentaje especificado de residuos de aminoácidos o nucleótidos que son iguales, cuando se comparan y alinean para obtener una máxima correspondencia, según se mide usando uno de los siguientes algoritmos de comparación de secuencias o por inspección visual. or proteins, refer to two or more sequences or sub-sequences that are equal or have a specified percentage of amino acid or nucleotide residues that are equal, when compared and aligned to obtain maximum correspondence, as measured using one of the following algorithms Sequence comparison or visual inspection.

[0064] La expresión “sustancialmente idénticas”, en el contexto de dos ácidos nucleicos o proteínas, se refiere a dos o más secuencias o subsecuencias que tiene más de aproximadamente el 60% de identidad de secuencias de ácidos nucleicos o aminoácidos, el 65%, el 70%, el 75%, el 80%, el 85%, el 90%, preferentemente el 91%, el 92%, el 93%, el 94%, el 95%, el 96%, el 97%, el 98% ó el 99% de identidad de residuos de aminoácidos o nucleótidos, cuando se comparan y alinean para obtener una máxima correspondencia, según se mide usando uno de los siguientes algoritmos de comparación de secuencias o mediante inspección visual. Preferentemente, la identidad sustancial existe sobre una región de las secuencias que tiene una longitud de por lo menos aproximadamente 50 residuos, más preferentemente sobre una región de por lo menos aproximadamente 100 residuos, y de la forma más preferente las secuencias son sustancialmente idénticas sobre por lo menos aproximadamente 150 residuos. En una realización más preferida, las secuencias son sustancialmente idénticas sobre la longitud completa de las regiones codificantes. [0064] The term "substantially identical", in the context of two nucleic acids or proteins, refers to two or more sequences or sub-sequences having more than about 60% identity of nucleic acid or amino acid sequences, 65% , 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, preferably 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% identity of amino acid or nucleotide residues, when compared and aligned to obtain maximum correspondence, as measured using one of the following sequence comparison algorithms or by visual inspection. Preferably, the substantial identity exists over a region of the sequences that has a length of at least about 50 residues, more preferably over a region of at least about 100 residues, and most preferably the sequences are substantially identical over At least about 150 waste. In a more preferred embodiment, the sequences are substantially identical over the full length of the coding regions.

[0065] Para la comparación de secuencias, típicamente una secuencia actúa como secuencia de referencia, con la cual se comparan secuencias de prueba. Cuando se usa un algoritmo de comparación de secuencias, en un ordenador se introducen secuencias de prueba y de referencia, se designan coordenadas de subsecuencias, si fuera necesario, y se designan parámetros del programa del algoritmo de secuencias. A continuación, el algoritmo de comparación de secuencias calcula el porcentaje de identidad de secuencias para la(s) secuencia(s) de prueba con respecto a la secuencia de referencia, basándose en los parámetros designados del programa. [0065] For sequence comparison, typically a sequence acts as a reference sequence, with which test sequences are compared. When a sequence comparison algorithm is used, test and reference sequences are entered into a computer, sub-sequence coordinates are designated, if necessary, and program parameters of the sequence algorithm are designated. Next, the sequence comparison algorithm calculates the percentage of sequence identity for the test sequence (s) with respect to the reference sequence, based on the designated program parameters.

[0066] Se puede efectuar un alineamiento óptimo de secuencias para su comparación, por ejemplo, mediante el algoritmo de homología local de Smith y Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482 (1981), mediante el algoritmo de alineamiento de homología de Needleman y Wunsch, J. Mol Biol. 48:443 (1970), mediante el método de búsqueda de similitudes de Pearson & Lipman, Proc. Nat’l. Acad Sci. USA 85:2444 (1988), mediante implementaciones computerizadas de estos algoritmos (GAP, BESTFIT, FASTA, y TFASTA en el Paquete de Software de Wisconsin Genetics, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, WI), o mediante inspección visual (véase en general, Current Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubell et al., eds., Current Protocols, una empresa conjunta entre Greene Publishing Associates, Inc. y John Wiley & Sons, Inc., (1995 Supplement) (Ausubel)). [0066] Optimal sequence alignment can be performed for comparison, for example, by the local homology algorithm of Smith and Waterman, Adv. Appl. Math 2: 482 (1981), by the homology alignment algorithm of Needleman and Wunsch, J. Mol Biol. 48: 443 (1970), by the similarity search method of Pearson & Lipman, Proc. Nat’l. Acad Sci. USA 85: 2444 (1988), by computerized implementations of these algorithms (GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, WI), or by visual inspection (see generally, Current Protocols in Molecular Biology, FM Ausubell et al., eds., Current Protocols, a joint venture between Greene Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., (1995 Supplement) ( Ausubel)).

[0067] Entre los ejemplos de algoritmos que son adecuados para determinar el porcentaje de identidad de secuencias y la similitud de secuencias se encuentran los algoritmos BLAST y BLAST 2.0, que se describen en Altschul et al. (1990) [0067] Examples of algorithms that are suitable for determining percent sequence identity and sequence similarity are the BLAST and BLAST 2.0 algorithms, which are described in Altschul et al. (1990)

J. Mol. Biol. 215: 403-410 y Altschuel et al. (1977) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402, respectivamente. El software para ejecutar análisis por BLAST está disponible públicamente a través del Centro Nacional para Información Biotecnológica (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Este algoritmo conlleva en primer lugar identificar pares de secuencias de alta puntuación (HSPs) identificando palabras cortas de longitud W en la secuencia problema, que o bien coinciden con o bien cumplen con alguna puntuación umbral de valor positivo T cuando se alinean con una palabra de la misma longitud en una secuencia de la base de datos. A T se le hace referencia como el umbral de puntuación de palabras próximas (neighborhood word) (Altschul et al, supra). Estos aciertos de palabras próximas iniciales actúan como valores semillas para iniciar búsquedas con el fin de encontrar HSPs más largos que las contenga. A continuación, los aciertos de las palabras se extienden en ambas direcciones a lo largo de cada secuencia en la medida en la que se pueda incrementar la puntuación de alineamiento acumulativa. Se calculan puntuaciones acumulativas usando, para secuencias nucleotídicas, los parámetros M (puntuación de recompensa para un par de residuos coincidentes; siempre que >0) y N (puntuación de penalización para residuos no coincidentes; siempre <0). Para secuencias de aminoácidos, se usa una matriz de puntuación para calcular la puntuación acumulativa. La extensión de los aciertos de las palabras en cada dirección se detiene cuando: la puntuación de alineamiento acumulativo cae en la cantidad X con respecto a su valor máximo logrado; la puntuación acumulativa llega a cero o por debajo, debido a la acumulación de uno o más alineamientos de residuos de puntuación negativa; o se alcanza el final de cualquiera de las secuencias. Los parámetros del algoritmo BLAST W, T, y X determinan la sensibilidad y la velocidad del alineamiento. El programa BLASTN (para secuencias nucleotídicas) usa como valores por defecto una longitud de palabra (W) de 11, una esperanza (E) de 10, M=5, N=-4, y una comparación de ambas cadenas. Para secuencias de aminoácidos, el programa BLASTP usa como valores por defecto una longitud de palabra (W) de 3, una esperanza (E) de 10, y la matriz de puntuación BLOSUM62 (véase Henikoff & Henikoff, Proc,. Natl. Acad Sci. USA 89:10915 (1989)). J. Mol. Biol. 215: 403-410 and Altschuel et al. (1977) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402, respectively. Software to run BLAST analysis is publicly available through the National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). This algorithm first involves identifying pairs of high-scoring sequences (HSPs) by identifying short words of length W in the problem sequence, which either coincide with or meet some positive threshold score of value T when aligned with a word of the same length in a sequence of the database. T is referred to as the threshold word punctuation (neighborhood word) (Altschul et al, supra). These successes of initial next words act as seed values to initiate searches in order to find longer HSPs that contain them. Next, the successes of the words extend in both directions along each sequence to the extent that the cumulative alignment score can be increased. Cumulative scores are calculated using, for nucleotide sequences, the parameters M (reward score for a pair of matching residues; provided that> 0) and N (penalty score for mismatched residues; always <0). For amino acid sequences, a scoring matrix is used to calculate the cumulative score. The extension of the successes of the words in each direction stops when: the cumulative alignment score falls by the amount X with respect to its maximum value achieved; the cumulative score reaches zero or below, due to the accumulation of one or more negative score residue alignments; or the end of any of the sequences is reached. The BLAST W, T, and X algorithm parameters determine the sensitivity and speed of the alignment. The BLASTN program (for nucleotide sequences) uses as a default values a word length (W) of 11, a hope (E) of 10, M = 5, N = -4, and a comparison of both chains. For amino acid sequences, the BLASTP program uses as a default a word length (W) of 3, a hope (E) of 10, and the BLOSUM62 score matrix (see Henikoff & Henikoff, Proc, Natl. Acad Sci USA 89: 10915 (1989)).

[0068] Además de calcular el porcentaje de identidad de las secuencias, el algoritmo BLAST realiza también un análisis estadístico de la similitud entre dos secuencias (véase, por ejemplo, Karlin & Altschul, Proc. Nat’l. Acad Sci. USA 90:5873-5787 (1993)). Una medida de la similitud proporcionada por el algoritmo BLAST es la probabilidad suma más pequeña (P(N)), que proporciona una indicación de la probabilidad por la cual se produciría por casualidad una coincidencia entre dos secuencias nucleotídicas o de aminoácidos. Por ejemplo, un ácido nucleico se considera similar a una secuencia de referencia si la probabilidad suma más pequeña en una comparación del ácido nucleico de prueba con el ácido nucleico de referencia es menor que aproximadamente 0,1, más preferentemente menor que aproximadamente 0,01, y de la forma más preferente menor que aproximadamente 0,001. [0068] In addition to calculating the percent identity of the sequences, the BLAST algorithm also performs a statistical analysis of the similarity between two sequences (see, for example, Karlin & Altschul, Proc. Nat'l. Acad Sci. USA 90: 5873-5787 (1993)). A measure of the similarity provided by the BLAST algorithm is the smallest sum probability (P (N)), which provides an indication of the probability by which a coincidence between two nucleotide or amino acid sequences would occur by chance. For example, a nucleic acid is considered similar to a reference sequence if the smallest sum probability in a comparison of the test nucleic acid with the reference nucleic acid is less than about 0.1, more preferably less than about 0.01 , and most preferably less than about 0.001.

[0069] Otra indicación de que dos secuencias de ácidos nucleicos o proteínas son sustancialmente idénticas es que la proteína codificada por el primer ácido nucleico presente reactividad cruzada inmunológica con la proteína codificada por el segundo ácido nucleico, tal como se describe posteriormente. De este modo, una proteína es de forma típica sustancialmente idéntica a una segunda proteína, por ejemplo, cuando los dos péptidos difieren únicamente en sustituciones conservadoras. Otra indicación de que dos secuencias de ácidos nucleicos son sustancialmente idénticas es que las dos moléculas se hibridan entre sí bajo condiciones estrictas, tal como se describe posteriormente. [0069] Another indication that two nucleic acid or protein sequences are substantially identical is that the protein encoded by the first nucleic acid has immunological cross-reactivity with the protein encoded by the second nucleic acid, as described below. Thus, a protein is typically substantially identical to a second protein, for example, when the two peptides differ only in conservative substitutions. Another indication that two nucleic acid sequences are substantially identical is that the two molecules hybridize to each other under strict conditions, as described below.

[0070] La expresión “que se hibrida específicamente con” se refiere a la unión, dúplex, o hibridación de una molécula únicamente con una secuencia nucleotídica particular bajo condiciones estrictas cuando esa secuencia está presente en una mezcla compleja (por ejemplo, celular total) ADN o ARN. [0070] The term "which specifically hybridizes with" refers to the binding, duplex, or hybridization of a molecule only with a particular nucleotide sequence under strict conditions when that sequence is present in a complex mixture (eg, total cell) DNA or RNA

[0071] La expresión “condiciones estrictas” se refiere a condiciones bajo las cuales una sonda se hibridará con su subsecuencia diana, pero no con otras secuencias. Las condiciones estrictas dependen de las secuencias y serán diferentes en circunstancias diferentes. Las secuencias más largas se hibridan específicamente a temperaturas mayores. En general, se seleccionan condiciones estrictas de forma que sean aproximadamente 15 ºC inferiores al punto de fusión térmica (Tm) para la secuencia específica con una fuerza iónica y un pH definidos. La Tm es la temperatura (bajo una fuerza iónica, pH, y concentración de ácidos nucleicos definidos) en la cual el 50 % de las sondas complementarias con la secuencia diana se hibridan con la secuencia diana en equilibrio. (Como las secuencias diana están en general presentes en exceso, en Tm, el 50 % de las sondas están ocupadas en equilibrio). Típicamente, las condiciones estrictas serán aquellas en las que la concentración de sales es menor que aproximadamente 1,0 M de iones Na, típicamente de forma aproximada entre 0,01 y 1,0 M de concentración de iones Na (u otras sales) a un pH entre 7.0 y 8.3, y la temperatura es por lo menos aproximadamente 30 ºC para sondas cortas (por ejemplo, entre 10 y 50 nucleótidos) y por lo menos aproximadamente 60 ºC para sondas largas (por ejemplo, mayores que 50 nucleótidos). Se pueden lograr también condiciones estrictas con la adición de agentes desestabilizantes tales como formamida. Para una hibridación selectiva o específica, una señal positiva es típicamente por lo menos dos veces la hibridación de fondo, preferentemente 10 veces la hibridación de fondo. Las siguientes pueden ser condiciones de hibridación estrictas ejemplificativas: 50 % formamida, 5x SSC, y 1 % SDS, incubación a 42 ºC, ó, 5x SSC, 1 % SDS, incubación a 65 ºC, con lavado en 0,2 x SSC y 0,1 % SDS a 65 ºC. Para la PCR, una temperatura de aproximadamente 36 ºC es típica para una amplificación de bajo rigor, aunque las temperaturas de apareamiento pueden variar entre aproximadamente 32 y 48 ºC dependiendo de la longitud de los cebadores. Para una amplificación PCR de alto rigor, es típica una temperatura de aproximadamente 62 ºC, aunque las temperaturas de apareamiento de alto rigor pueden estar comprendidas entre aproximadamente 50 ºC y aproximadamente 65 ºC, dependiendo de la longitud de los cebadores y la especificidad. Las condiciones típicas de los ciclos para amplificaciones tanto de alto como de bajo rigor incluyen una fase de desnaturalización de entre 90 y 95 ºC durante entre 30 y 120 segundos, una fase de apareamiento que dura entre 30 y 120 segundos, y una fase de extensión de aproximadamente 72 ºC durante entre 1 y 2 minutos. Los protocolos y las directrices para las reacciones de amplificación de bajo y alto rigor están disponibles, por ejemplo, en Innis, et al. (1990) PCR Protocols: A Guide to Methods and Application Academic Press, N.Y. [0071] The term "strict conditions" refers to conditions under which a probe will hybridize with its target sub-sequence, but not with other sequences. The strict conditions depend on the sequences and will be different in different circumstances. Longer sequences hybridize specifically at higher temperatures. In general, strict conditions are selected so that they are approximately 15 ° C lower than the thermal melting point (Tm) for the specific sequence with a defined ionic strength and pH. The Tm is the temperature (under an ionic strength, pH, and concentration of defined nucleic acids) at which 50% of the probes complementary to the target sequence hybridize with the target sequence in equilibrium. (Since the target sequences are generally present in excess, in Tm, 50% of the probes are occupied in equilibrium). Typically, the strict conditions will be those in which the concentration of salts is less than about 1.0 M of Na ions, typically about 0.01 to 1.0 M of concentration of Na ions (or other salts) at a pH between 7.0 and 8.3, and the temperature is at least about 30 ° C for short probes (for example, between 10 and 50 nucleotides) and at least about 60 ° C for long probes (for example, greater than 50 nucleotides). Strict conditions can also be achieved with the addition of destabilizing agents such as formamide. For selective or specific hybridization, a positive signal is typically at least twice the background hybridization, preferably 10 times the background hybridization. The following may be exemplary strict hybridization conditions: 50% formamide, 5x SSC, and 1% SDS, incubation at 42 ° C, or, 5x SSC, 1% SDS, incubation at 65 ° C, with 0.2 x SSC washing and 0.1% SDS at 65 ° C. For PCR, a temperature of approximately 36 ° C is typical for low-rigor amplification, although the mating temperatures can vary between approximately 32 and 48 ° C depending on the length of the primers. For a high-precision PCR amplification, a temperature of about 62 ° C is typical, although the high rigor mating temperatures may be between about 50 ° C and about 65 ° C, depending on the length of the primers and the specificity. Typical conditions of cycles for both high and low rigor amplifications include a denaturation phase of between 90 and 95 ° C for between 30 and 120 seconds, a mating phase that lasts between 30 and 120 seconds, and an extension phase of approximately 72 ° C for between 1 and 2 minutes. Protocols and guidelines for low and high rigor amplification reactions are available, for example, in Innis, et al. (1990) PCR Protocols: A Guide to Methods and Application Academic Press, N.Y.

[0072] Las expresiones “se une específicamente a una proteína” o “específicamente inmunorreactivo con”, cuando se refieren a un anticuerpo se refieren a una reacción de unión que es determinante de la presencia de la proteína en presencia de una población heterogénea de proteínas y otros productos biológicos. De este modo, bajo condiciones de inmunoensayo designadas, los anticuerpos especificados se unen preferentemente a una proteína particular y no se unen en una cantidad significativa a otras proteínas presentes en la muestra. La unión específica a una proteína bajo tales condiciones requiere un anticuerpo que se seleccione por su especificidad para una proteína particular. Se puede usar una variedad de formatos de inmunoensayo para seleccionar anticuerpos específicamente inmunorreactivos con una proteína particular. Por ejemplo, de manera rutinaria se usan inmunoensayos ELISA en fase sólida para seleccionar anticuerpos monoclonales inmunorreactivos específicamente con una proteína. Véase Harlow y Lane (1988) Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Publications, Nueva York, para obtener una descripción de formatos y condiciones de inmunoensayos que se pueden usar para determinar la inmunorreactividad específica. [0072] The terms "specifically binds a protein" or "specifically immunoreactive with", when referring to an antibody refer to a binding reaction that is determinant of the presence of the protein in the presence of a heterogeneous population of proteins and other biological products. Thus, under designated immunoassay conditions, the specified antibodies preferably bind to a particular protein and do not bind in a significant amount to other proteins present in the sample. Specific binding to a protein under such conditions requires an antibody that is selected for its specificity for a particular protein. A variety of immunoassay formats can be used to select antibodies specifically immunoreactive with a particular protein. For example, solid phase ELISA immunoassays are routinely used to select monoclonal antibodies immunoreactive specifically with a protein. See Harlow and Lane (1988) Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Publications, New York, for a description of immunoassay formats and conditions that can be used to determine specific immunoreactivity.

[0073] “Variaciones modificadas de manera conservadora” de una secuencia polinucleotídica particular se refieren a aquellos polinucleótidos que codifican secuencias de aminoácidos idénticas o esencialmente idénticas, o cuando el polinucleótido no codifica una secuencia de aminoácidos, a secuencias esencialmente idénticas. Debido a la degeneración del código genético, un gran número de ácidos nucleicos funcionalmente idénticos codifica cualquier proteína dada. Por ejemplo, los codones CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, y AGG codifican todos ellos el aminoácido arginina. De este modo, en cada posición en la que una arginina está especificada por un codón, el codón se puede alterar a cualquiera de los codones correspondientes descritos sin alterar la proteína codificada. Dichas variaciones de ácidos nucleicos son “variaciones silenciosas”, las cuales constituyen una especie de “variaciones modificadas de manera conservadora”. Cada secuencia polinucleotídica descrita en el presente documento que codifica una proteína describe también cada variación silenciosa posible, excepto cuando se indique lo contrario. Los expertos reconocerán que cada codón en un ácido nucleico (excepto AUG, que es ordinariamente el único codón para la metionina, y UGG que es ordinariamente el único codón para el triptófano) se puede modificar para producir una molécula funcionalmente idéntica mediante técnicas convencionales. Por consiguiente, cada “variación silenciosa” de un ácido nucleico que codifica una proteína está implícita en cada secuencia descrita. [0073] "Conservatively modified variations" of a particular polynucleotide sequence refer to those polynucleotides encoding identical or essentially identical amino acid sequences, or when the polynucleotide does not encode an amino acid sequence, to essentially identical sequences. Due to the degeneracy of the genetic code, a large number of functionally identical nucleic acids encodes any given protein. For example, the codons CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, and AGG all encode the amino acid arginine. Thus, at each position in which an arginine is specified by a codon, the codon can be altered to any of the corresponding codons described without altering the encoded protein. These variations of nucleic acids are "silent variations", which constitute a kind of "conservatively modified variations". Each polynucleotide sequence described herein that encodes a protein also describes each possible silent variation, except where otherwise indicated. Experts will recognize that each codon in a nucleic acid (except AUG, which is ordinarily the only codon for methionine, and UGG that is ordinarily the only codon for tryptophan) can be modified to produce a functionally identical molecule by conventional techniques. Therefore, each "silent variation" of a nucleic acid encoding a protein is implicit in each sequence described.

[0074] Además, los expertos reconocerán que las sustituciones, supresiones o adiciones individuales que alteran, adicionan o suprimen un único aminoácido o un porcentaje pequeño de aminoácidos (típicamente menor que el 5 %, más típicamente menor que el 1 %) en una secuencia codificada son “variaciones modificadas de manera conservadora” cuando las alteraciones den como resultado la sustitución de un aminoácido por un aminoácido químicamente similar. Las tablas de sustituciones conservadoras que proporcionan aminoácidos funcionalmente similares son bien conocidas en la técnica. [0074] In addition, experts will recognize that individual substitutions, deletions or additions that alter, add or suppress a single amino acid or a small percentage of amino acids (typically less than 5%, more typically less than 1%) in a sequence encoded are "conservatively modified variations" when the alterations result in the substitution of an amino acid with a chemically similar amino acid. Conservative substitution tables that provide functionally similar amino acids are well known in the art.

[0075] Los expertos apreciarán que muchas variaciones conservadoras de las proteínas de fusión y los ácidos nucleicos que codifican las proteínas de fusión generan productos esencialmente idénticos. Por ejemplo, debido a la degeneración del código genético, las “sustituciones silenciosas” (es decir, sustituciones de una secuencia de ácidos nucleicos que no dan como resultado una alteración de una proteína codificada) son una característica implícita de cada secuencia de ácidos nucleicos que codifica un aminoácido. Según se describe en el presente documento, las secuencias se optimizan preferentemente para la expresión en una célula hospedadora particular usada para producir las glicosiltransferasas quiméricas (por ejemplo, levadura, humana, y similares). De modo similar, las “sustituciones conservadoras de aminoácidos”, en uno o unos pocos aminoácidos de una secuencia de aminoácidos se sustituyen con aminoácidos diferentes con propiedades altamente similares (véase la sección de definiciones, supra), se identifican también fácilmente de manera que son altamente similares a una secuencia de aminoácidos en particular, o a una secuencia de ácidos nucleicos en particular que codifica un aminoácido. Dichas variaciones sustituidas de manera conservadora, de cualquier secuencia particular, son una característica de la presente invención. Véase también Creighton (1984) Proteins, W.H. Freeman and Company. Adicionalmente, las sustituciones, supresiones o adiciones individuales que alteran, adicionan o suprimen un único aminoácido o un porcentaje pequeño de aminoácidos en una secuencia codificada son también “variaciones modificadas de manera conservadora”. [0075] Experts will appreciate that many conservative variations of fusion proteins and nucleic acids encoding fusion proteins generate essentially identical products. For example, due to the degeneracy of the genetic code, "silent substitutions" (ie, substitutions of a nucleic acid sequence that do not result in an alteration of an encoded protein) are an implicit characteristic of each nucleic acid sequence that encodes an amino acid. As described herein, the sequences are preferably optimized for expression in a particular host cell used to produce the chimeric glycosyltransferases (eg, yeast, human, and the like). Similarly, "conservative amino acid substitutions", in one or a few amino acids of an amino acid sequence are substituted with different amino acids with highly similar properties (see definition section, supra), are also easily identified so that they are highly similar to a particular amino acid sequence, or to a particular nucleic acid sequence that encodes an amino acid. Said conservatively substituted variations, of any particular sequence, are a feature of the present invention. See also Creighton (1984) Proteins, W.H. Freeman and Company. Additionally, individual substitutions, deletions or additions that alter, add or suppress a single amino acid or a small percentage of amino acids in an encoded sequence are also "conservatively modified variations."

[0076] La puesta en práctica de esta invención puede conllevar la construcción de ácidos nucleicos recombinantes y la expresión de genes en células hospedadoras transfectadas. Las técnicas de clonación molecular para lograr estos fines con conocidas en la técnica. Los expertos conocen bien una amplia variedad de métodos de clonación y de amplificación in vitro adecuados para la construcción de ácidos nucleicos recombinantes, tales como vectores de expresión. Se encuentran ejemplos de estas técnicas en instrucciones suficientes para la orientación de expertos a través de muchos ejercicios de clonación, en Berger y Kimmel, Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology volumen 152 Academic Press, Inc., San Diego, CA (Berger); y Current Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubel et al., eds., Current Protocols, una empresa conjunta entre Greene Publishing Associates, Inc. y John Wiley & Sons, Inc., (1999 Supplement) (Ausubel). Las células hospedadoras adecuadas, para la expresión de las fucosiltransferasas de H. pylori recombinantes son conocidas para aquellos expertos en la materia, e incluyen, por ejemplo, células bacterianas, incluyendo E. coli. En la presente invención también se pueden usar células eucariotas, por ejemplo, células de insectos tales como la célula Sf 9 y células de levadura o fúngicas (por ejemplo, Aspergillus niger o levadura). [0076] The implementation of this invention may involve the construction of recombinant nucleic acids and the expression of genes in transfected host cells. Molecular cloning techniques to achieve these ends with those known in the art. Experts are well aware of a wide variety of in vitro cloning and amplification methods suitable for the construction of recombinant nucleic acids, such as expression vectors. Examples of these techniques are found in instructions sufficient for the guidance of experts through many cloning exercises, in Berger and Kimmel, Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology volume 152 Academic Press, Inc., San Diego, CA (Berger ); and Current Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubel et al., Eds., Current Protocols, a joint venture between Greene Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., (1999 Supplement) (Ausubel). Suitable host cells, for the expression of recombinant H. pylori fucosyltransferases are known to those skilled in the art, and include, for example, bacterial cells, including E. coli. In the present invention, eukaryotic cells can also be used, for example, insect cells such as the Sf 9 cell and yeast or fungal cells (for example, Aspergillus niger or yeast).

[0077] Se encuentran ejemplos de protocolos suficientes para la orientación de expertos a través de métodos de amplificación in vitro, incluyendo la reacción en cadena de polimerasa (PCR), la reacción en cadena de la ligasa (PCR), la amplificación de Qβ-replicasa y otras técnicas mediadas por ARN polimerasa en Berger, Sambrook, y Ausubel, así como Mullis et al. (1987) patente U.S. n.º 4.683.202; PCR Protocols A Guide to Methods and Applications (Innis et al. eds) Academic Press Inc. San Diego, CA (1990) (Innis); Arnheim & Levinson (1 de octubre de 1990) C&EN 36-47; The Journal Of NIH Research (1991) 3: 81-94; (Kwoh et al. (1989) Proc. Natl. Acad Sci. USA 86: 1173; Guatelli et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 1874; Lomell et al. (1989) J. Clin. Chem. 35: 1826; Landegren et al. (1988) Science 241: 1077-1080; Van Brunt (1990) Biotechnology 8:291-294; Wu y Wallace (1989) Gene 4:560; y Barringer et al. (1990) Gene [0077] Examples of sufficient protocols for expert guidance are found through in vitro amplification methods, including polymerase chain reaction (PCR), ligase chain reaction (PCR), amplification of Qβ- replicase and other RNA polymerase mediated techniques in Berger, Sambrook, and Ausubel, as well as Mullis et al. (1987) U.S. Patent No. 4,683,202; PCR Protocols A Guide to Methods and Applications (Innis et al. Eds) Academic Press Inc. San Diego, CA (1990) (Innis); Arnheim & Levinson (October 1, 1990) C&EN 36-47; The Journal Of NIH Research (1991) 3: 81-94; (Kwoh et al. (1989) Proc. Natl. Acad Sci. USA 86: 1173; Guatelli et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 1874; Lomell et al. (1989) J. Clin Chem. 35: 1826; Landegren et al. (1988) Science 241: 1077-1080; Van Brunt (1990) Biotechnology 8: 291-294; Wu and Wallace (1989) Gene 4: 560; and Barringer et al. ( 1990) Gene

89:117. En Wallace et al., Pat. U.S. n.º 5.426.039 se describen métodos mejorados de clonación de ácidos nucleicos amplificados in vitro. 89: 117. In Wallace et al., Pat. U.S. No. 5,426,039 improved methods of cloning amplified nucleic acids in vitro are described.

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

[0078] La presente invención proporciona por primera vez α-1,3/4-fucosiltransferasas bacterianas, es decir, fucosiltransferasas de H. pylori, que transfieren fucosa desde un sustrato dador a un azúcar aceptor en una glicoproteína. Adicionalmente, las fucosiltransferasas son útiles para producir glicolípidos y oligosacáridos fucosilados. [0078] The present invention provides for the first time bacterial α-1,3 / 4-fucosyltransferases, that is, H. pylori fucosyltransferases, which transfer fucose from a donor substrate to an acceptor sugar in a glycoprotein. Additionally, fucosyltransferases are useful for producing glycosipids and fucosylated oligosaccharides.

[0079] Específicamente, se clonaron α-1,3/4-fucosiltransferasas de las siguientes cepas de H. pylori y las mismas se analizaron: 915A2, 1111A2, 19C2B1, 1182B3, 19C2A5, 26695, y 1218. Fucosiltransferasas de las siguientes cepas de [0079] Specifically, α-1,3 / 4-fucosyltransferases from the following strains of H. pylori were cloned and analyzed: 915A2, 1111A2, 19C2B1, 1182B3, 19C2A5, 26695, and 1218. Fucosyltransferases of the following strains from

H. Pylori transfirieron fucosa a Glc-NAc: 915A2, 1111A2, 19C2FutB, y 1182B3. El producto del gen FutA de la cepa de H. Pylori transferred fucose to Glc-NAc: 915A2, 1111A2, 19C2FutB, and 1182B3. The FutA gene product of the strain of

H. pylori 19C2A5 transfirió fucosa a la glucosa reductora del aceptor de LNnT, igual que lo hacía el producto del gen FutB de la cepa de H. pylori 1218. Se confirmó la capacidad del producto del gen FutA de la cepa de H. pylori 26695 de transferir fucosa a glucosa. H. pylori 19C2A5 transferred fucose to the reducing glucose of the LNnT acceptor, as did the product of the FutB gene of the H. pylori strain 1218. The ability of the FutA gene product of the H. pylori strain 26695 was confirmed. of transferring fucose to glucose.

[0080] Una ventaja principal de las α-1,3/4 fucosiltransfersas de H. pylori con respecto a α-1,3/4-fucosiltransfersas de mamíferos es que la enzima de H. pylori parece no verse afectada por el estado de sialilación del aceptor. Adicionalmente, algunas de las fucosiltransfersas de H. pylori adicionan fucosa exclusivamente al residuo de Nacetilglucosamina (glcNAc) en azúcares aceptores que contienen residuos tanto de glucosa como glcNAc. Por contraposición, las α-1,3/4-fucosiltransferasas de mamíferos son sensibles al grado de sialilación del aceptor y algunas enzimas de mamíferos adicionan a residuos tanto de glucosa como glcNAc en el mismo aceptor. Adicionalmente, las enzimas expresadas bacterianamente ofrecen unos grandes ahorros en los costes con respecto a la expresión de productos de genes de mamíferos en sistemas con Sf9 ó CHO. [0080] A major advantage of the H. pylori α-1,3 / 4 fucosyltransfersas with respect to mammalian α-1,3 / 4-fucosyltransfersas is that the H. pylori enzyme appears to be unaffected by the state of sialylation of the acceptor. Additionally, some of the H. pylori fucosyltransfers add fucose exclusively to the Nacethylglucosamine (glcNAc) residue in acceptor sugars that contain both glucose and glcNAc residues. In contrast, mammalian α-1,3 / 4-fucosyltransferases are sensitive to the degree of sialylation of the acceptor and some mammalian enzymes add residues of both glucose and glcNAc in the same acceptor. Additionally, bacterially expressed enzymes offer great cost savings with respect to the expression of mammalian gene products in systems with Sf9 or CHO.

A. Clonación de proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasas de H. pylori A. Cloning of H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases proteins

[0081] Los ácidos nucleicos que codifican glicosiltransferasas, por ejemplo, α-1,3/4-fucosiltransferasas de H. pylori, y los métodos de obtención de dichos ácidos nucleicos, son conocidos para aquellos expertos en la materia. Los ácidos nucleicos adecuados (por ejemplo, ADNc, genómicos, o subsecuencias (sondas)) se pueden clonar, o amplificar mediante métodos in vitro tales como la reacción en cadena de polimerasa (PCR), la reacción en cadena de la ligasa (LCR), el sistema de amplificación basado en transcripción (TAS), o el sistema de replicación de secuencia autosostenida (SSR). Los expertos conocen bien una amplia variedad de metodologías de clonación y de amplificación in vitro. En Berger y Kimmel, Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology 152 Academic Press, Inc., San Diego, CA (Berger); Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning- A Laboratory Manual (2ª ed.) Vol. 1-3, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Press, NY, (Sambrook et al.); Current Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubel et al., eds., Current Protocols, una empresa conjunta entre Greene Publishing Associates, Inc. y John Wiley & Sons, Inc., (1994 Supplement) (Ausubel); Cashion et al., patente U.S. número 5.017.478; y Carr, patente europea n.º 0.246.864, se encuentran ejemplos de estas técnicas e instrucciones suficientes para la orientación de expertos a través de muchos ejercicios de clonación. [0081] Nucleic acids encoding glycosyltransferases, for example, α-1,3 / 4-fucosyltransferases from H. pylori, and methods of obtaining said nucleic acids, are known to those skilled in the art. Suitable nucleic acids (e.g., cDNA, genomic, or subsequences (probes)) can be cloned, or amplified by in vitro methods such as polymerase chain reaction (PCR), ligase chain reaction (CSF) , the transcription based amplification system (TAS), or the self-sustained sequence replication system (SSR). Experts are well aware of a wide variety of in vitro cloning and amplification methodologies. In Berger and Kimmel, Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology 152 Academic Press, Inc., San Diego, CA (Berger); Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning-A Laboratory Manual (2nd ed.) Vol. 1-3, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Press, NY, (Sambrook et al.); Current Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubel et al., Eds., Current Protocols, a joint venture between Greene Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., (1994 Supplement) (Ausubel); Cashion et al., U.S. Pat. No. 5,017,478; and Carr, European Patent No. 0,246,864, are examples of these techniques and instructions sufficient for expert guidance through many cloning exercises.

[0082] Un ADN que codifica una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori, o subsecuencias de la misma, se puede preparar por cualquier método adecuado descrito anteriormente, incluyendo, por ejemplo, la clonación y restricción de secuencias apropiadas con enzimas de restricción. En una realización preferida, se aíslan ácidos nucleicos que codifican α-1,3/4-fucosiltransferasas de H. pylori mediante métodos de clonación rutinarios. Se puede usar una secuencia nucleotídica de una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori según se proporciona, por ejemplo, en GenBank u otra base de datos de secuencias (consúltese más arriba), para proporcionar sondas que se hibridan específicamente con un gen de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori en una muestra de ADN genómico, o con un ARNm, que codifica una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori, en una muestra de ARN total (por ejemplo, en una transferencia Southern o Northern). Una vez que se ha identificado el ácido nucleico diana que codifica una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori, el mismo se puede aislar según métodos convencionales conocidos para aquellos expertos en la materia (véase, por ejemplo, Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2ª Ed., Volúmenes 1 a 3, Cold Spring Harbor Laboratory; Berger y Kimmel (1987) Methods in Enzymology, Vol. 152: Guide to Molecular Cloning Techniques, San Diego: Academic Press, Inc.; o Ausubel et al. (1987) Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing y Wiley-Interscience, Nueva York). Además, los ácidos nucleicos aislados se pueden escindir con enzimas de restricción para crear ácidos nucleicos que codifican la α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori de longitud completa, o subsecuencias de la misma, por ejemplo, que contienen subsecuencias que codifican por lo menos una subsecuencia de un dominio catalítico de una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori. Estos fragmentos enzimáticos de restricción, que codifican una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori o subsecuencias de la misma, se pueden ligar a continuación, por ejemplo, para producir un ácido nucleico que codifica una proteína de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori. [0082] A DNA encoding an H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase, or sub-sequences thereof, can be prepared by any suitable method described above, including, for example, cloning and restriction of appropriate sequences. with restriction enzymes. In a preferred embodiment, nucleic acids encoding H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases are isolated by routine cloning methods. A nucleotide sequence of an H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase can be used as provided, for example, in GenBank or another sequence database (see above), to provide probes that specifically hybridize with an H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase gene in a genomic DNA sample, or with an mRNA, encoding an H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase, in a sample of Total RNA (for example, in a Southern or Northern transfer). Once the target nucleic acid encoding an H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase has been identified, it can be isolated according to conventional methods known to those skilled in the art (see, for example, Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed., Volumes 1 to 3, Cold Spring Harbor Laboratory; Berger and Kimmel (1987) Methods in Enzymology, Vol. 152: Guide to Molecular Cloning Techniques, San Diego: Academic Press, Inc .; or Ausubel et al. (1987) Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York). In addition, isolated nucleic acids can be cleaved with restriction enzymes to create nucleic acids encoding full-length H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase, or sub-sequences thereof, for example, which contain sub-sequences that encode at least one subsequence of a catalytic domain of an α-1,3 / 4-fucosyltransferase of H. pylori. These restriction enzyme fragments, which encode an H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase or sub-sequences thereof, can then be ligated, for example, to produce a nucleic acid encoding an α-1 protein. , 3/4-fucosyltransferase from H. pylori.

[0083] Un ácido nucleico que codifica una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori, o una subsecuencia de la misma, se puede caracterizar realizando ensayos en relación con el producto expresado. Se pueden usar ensayos basados en la detección de las propiedades físicas, químicas, o inmunológicas de la proteína expresada. Por ejemplo, se puede identificar una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori clonada, mediante la capacidad de una proteína codificada por el ácido nucleico de catalizar la transferencia de un residuo de fucosa desde un sustrato dador a un sustrato aceptor. En un método, para detectar los productos de reacción se utiliza la electrofóresis capilar. Este ensayo altamente sensible conlleva el uso de derivados o bien de sacárido o bien de disacárido aminofenil que se etiquetan con fluoresceína según se describe en Wakarchuk et al. (1996) J. Biol. Chem. 271 (45):28271-276. Por ejemplo, para ensayos en relación con una enzima de Neisseria IgtC, se puede usar o bien FCHASE-AP-Lac o bien FCHASE-AP-Gal, mientras que para la enzima de Neisseria IgtB el FCHASE-AP-GlcNAc es un reactivo apropiado (Id.). Otros métodos para la detección de un producto de reacción fucosilado incluyen la cromatografía en capa fina y la GC/MS. [0083] A nucleic acid encoding an α-1,3 / 4-fucosyltransferase of H. pylori, or a sub-sequence thereof, can be characterized by performing tests in relation to the expressed product. Assays based on the detection of the physical, chemical, or immunological properties of the expressed protein can be used. For example, a cloned H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase can be identified, by the ability of a protein encoded by the nucleic acid to catalyze the transfer of a fucose residue from a donor substrate to an acceptor substrate . In one method, capillary electrophoresis is used to detect reaction products. This highly sensitive assay involves the use of derivatives of either saccharide or aminophenyl disaccharide that are labeled with fluorescein as described in Wakarchuk et al. (1996) J. Biol. Chem. 271 (45): 28271-276. For example, for tests in relation to a Neisseria IgtC enzyme, either FCHASE-AP-Lac or FCHASE-AP-Gal can be used, while for the Neisseria IgtB enzyme FCHASE-AP-GlcNAc is an appropriate reagent (Id.) Other methods for the detection of a fucosylated reaction product include thin layer chromatography and GC / MS.

[0084] Además, un ácido nucleico que codifica una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori, o una subsecuencia de la misma, se puede sintetizar químicamente. Los métodos adecuados incluyen el método del fosfotriéster de Narang et al. (1979) Meth. Enzymol. 68: 90-99; el método del fosfodiéster de Brown et al. (1979) Meth. Enzymol. 68: 109-151; el método de la dietilfosforamidita de Beaucage et al. (1981) Tetra. Lett., 22: 1859-1862; y el método del soporte sólido de la patente U.S. n.º 4.458.066. La síntesis química produce un oligonucleótido monocatenario. Este se puede convertir en ADN bicatenario mediante hibridación con una secuencia complementaria, o mediante polimerización con una ADN polimerasa usando la cadena sencilla como molde. Los expertos reconocen que, aunque la síntesis química de ADN se ve limitada frecuentemente a secuencias de aproximadamente 100 bases, se pueden obtener secuencias más largas mediante la ligación de secuencias más cortas. [0084] In addition, a nucleic acid encoding an α-1,3 / 4-fucosyltransferase from H. pylori, or a sub-sequence thereof, can be chemically synthesized. Suitable methods include the phosphotriester method of Narang et al. (1979) Meth. Enzymol 68: 90-99; the phosphodiester method of Brown et al. (1979) Meth. Enzymol 68: 109-151; the diethylphosphoramidite method of Beaucage et al. (1981) Tetra. Lett., 22: 1859-1862; and the solid support method of U.S. Pat. No. 4,458,066. Chemical synthesis produces a single stranded oligonucleotide. This can be converted to double stranded DNA by hybridization with a complementary sequence, or by polymerization with a DNA polymerase using the single chain as a template. Experts recognize that, although chemical DNA synthesis is frequently limited to sequences of approximately 100 bases, longer sequences can be obtained by ligation of shorter sequences.

[0085] Se pueden clonar ácidos nucleicos que codifican α-1,3/4-fucosiltransferasas de H. pylori, o subsecuencias de las mismas, usando métodos de amplificación de ADN tales como la reacción en cadena de polimerasa (PCR). De este modo, por ejemplo, la secuencia o subsecuencia de ácidos nucleicos se amplifica por PCR, usando un cebador sentido que contiene un sitio enzimático de restricción (por ejemplo, Ndel) y un cebador antisentido que contiene otro sitio enzimático de restricción (por ejemplo, Hindlll). Esto producirá un ácido nucleico que codifica las α-1,3/4fucosiltransferasas de H. pylori o subsecuencias deseadas y que tiene sitios enzimáticos de restricción terminales. A continuación, este ácido nucleico se puede ligar fácilmente en un vector que contiene un ácido nucleico que codifica la segunda molécula y que tiene los sitios enzimáticos de restricción correspondientes apropiados. Los cebadores de PCR adecuados se pueden determinar por parte de aquellos expertos en la materia usando la información de secuencias proporcionada en GenBank u otras fuentes. También se pueden adicionar sitios enzimáticos de restricción apropiados al ácido nucleico que codifica la proteína o subsecuencia de proteína de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori mediante mutagénesis sitio-dirigida. El plásmido que contiene la secuencia o subsecuencia nucleotídica que codifica la α-1,3/4fucosiltransferasa de H. pylori se escinde con la endonucleasa de restricción apropiada y a continuación se liga en un vector apropiado, para la amplificación y/o expresión según métodos convencionales. En Berger, Sambrook, y Ausubel, así como Mullis et al., (1987) patente U.S. n.º 4.683.202; PCR Protocols A Guide to Methods and Applications (Innis et al., eds) Academic Press Inc. San Diego, CA (1990) (Innis); Arnheim & Levinson (1 de octubre de 1990) C&EN 36-47; The Journal Of NIH Research (1991) 3: 81-94; (Kwoh et al. (1989) Proc. Natl. Acad Sci. USA 86: 1173; Guatelli et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 1874; Lomell et al. (1989) J. Clin. Chem. 35: 1826; Landegren et al. (1988) Science 241: 1077-1080; Van Brunt (1990) Biotechnology 8: 291-294; Wu y Wallace (1989) Gene 4: 560; y Barringer et al. (1990) Gene 89:117, se encuentran ejemplos de técnicas suficientes para la orientación de expertos a través de métodos de amplificación in vitro. [0085] Nucleic acids encoding H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases, or sub-sequences thereof, can be cloned using DNA amplification methods such as polymerase chain reaction (PCR). Thus, for example, the nucleic acid sequence or sub-sequence is amplified by PCR, using a sense primer that contains a restriction enzyme site (eg, Ndel) and an antisense primer that contains another enzyme restriction site (e.g. , Hindlll). This will produce a nucleic acid encoding the H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases or desired sub-sequences and having terminal restriction enzyme sites. This nucleic acid can then be readily ligated into a vector that contains a nucleic acid that encodes the second molecule and that has the appropriate corresponding restriction enzyme sites. Suitable PCR primers can be determined by those skilled in the art using sequence information provided in GenBank or other sources. Appropriate restriction enzyme sites can also be added to the nucleic acid encoding the protein or protein sequence of α-1,3 / 4-fucosyltransferase of H. pylori by site-directed mutagenesis. The plasmid containing the nucleotide sequence or sub-sequence encoding the H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase is cleaved with the appropriate restriction endonuclease and then ligated into an appropriate vector, for amplification and / or expression according to conventional methods. . In Berger, Sambrook, and Ausubel, as well as Mullis et al., (1987) U.S. Pat. No. 4,683,202; PCR Protocols A Guide to Methods and Applications (Innis et al., Eds) Academic Press Inc. San Diego, CA (1990) (Innis); Arnheim & Levinson (October 1, 1990) C&EN 36-47; The Journal Of NIH Research (1991) 3: 81-94; (Kwoh et al. (1989) Proc. Natl. Acad Sci. USA 86: 1173; Guatelli et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 1874; Lomell et al. (1989) J. Clin Chem. 35: 1826; Landegren et al. (1988) Science 241: 1077-1080; Van Brunt (1990) Biotechnology 8: 291-294; Wu and Wallace (1989) Gene 4: 560; and Barringer et al. ( 1990) Gene 89: 117, examples of sufficient techniques are found for expert guidance through in vitro amplification methods.

[0086] Otras propiedades físicas de una proteína de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori clonada expresada a partir de un ácido nucleico particular, se pueden comparar con propiedades de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H pylori conocidas para proporcionar otro método de identificación de secuencias o dominios adecuados de las α-1,3/4fucosiltransferasas de H. pylori que son determinantes de la especificidad del sustrato aceptor y/o la actividad catalítica. Alternativamente, se puede mutar un gen de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori putativo o gen de α-1,3/4fucosiltransferasa de H. pylori recombinante, y se puede establecer su papel como α-1,3/4-fucosiltransferasas, o el papel de secuencias o dominios particulares detectando una variación en la estructura de un carbohidrato producido normalmente por las α-1,3/4-fucosiltransferasas no mutadas, de origen natural, o de control. [0086] Other physical properties of a cloned H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase protein expressed from a particular nucleic acid can be compared with H-α-1,3 / 4-fucosyltransferase properties pylori known to provide another method of identifying suitable sequences or domains of the H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases that are determinants of the specificity of the acceptor substrate and / or catalytic activity. Alternatively, a putative H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase gene or recombinant H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase gene can be mutated, and its role can be established as α-1,3 / 4-fucosyltransferases, or the role of particular sequences or domains by detecting a variation in the structure of a carbohydrate normally produced by non-mutated α-1,3 / 4-fucosyltransferases, of natural origin, or control.

[0087] Se pueden identificar dominios funcionales de α-1,3/4-fucosiltransferasas de H. pylori usando métodos convencionales para mutar o modificar las α-1,3/4-fucosiltransferasas de H. pylori g y sometiendo a prueba las proteínas modificadas o mutadas en relación con actividades tales como actividad del sustrato aceptor y/o actividad catalítica, según se describe en el presente documento. Los dominios funcionales de las diversas α-1,3/4-fucosiltransferasas de H. pylori se pueden usar para construir ácidos nucleicos que codifican proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasas que comprenden los dominios funcionales de una o más α-1,3/4-fucosiltransferasa. A continuación, estas proteínas de fusión se pueden someter a prueba en relación con el sustrato del aceptor o la actividad catalítica deseados. [0087] Functional domains of H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases can be identified using conventional methods to mutate or modify H. pylori g α-1,3 / 4-fucosyltransferases by testing the modified proteins or mutated in relation to activities such as acceptor substrate activity and / or catalytic activity, as described herein. The functional domains of the various α-1,3 / 4-fucosyltransferases of H. pylori can be used to construct nucleic acids encoding α-1,3 / 4-fucosyltransferases that comprise the functional domains of one or more α- 1,3 / 4-fucosyltransferase. Then, these fusion proteins can be tested in relation to the desired acceptor substrate or catalytic activity.

[0088] En un planteamiento ejemplificativo para la clonación de ácidos nucleicos que codifican proteínas de α-1,3/4fucosiltransferasa, las secuencias conocidas de ácidos nucleicos o aminoácidos de glicosiltransferasas clonadas se alinean y se comparan para determinar la cantidad de identidad de secuencia entre varias glicosiltransferasas. Esta información se puede usar para identificar y seleccionar dominios de proteínas que confieren o modulan actividades de glicosiltransferasa, por ejemplo, actividad del sustrato aceptor y/o actividad catalítica basándose en la cantidad de identidad de secuencias entre las glicosiltransferasas de interés. Por ejemplo, se pueden usar dominios que tienen identidad de secuencias entre las fucosiltransferasas de interés, y que están asociados a una actividad conocida, para construir proteínas de fucosiltransferasa que contienen ese dominio, y que tienen la actividad asociada a ese dominio (por ejemplo, especificidad del sustrato aceptor y/o actividad catalítica). [0088] In an exemplary approach to the cloning of nucleic acids encoding α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins, known nucleic acid sequences or amino acids of cloned glycosyltransferases are aligned and compared to determine the amount of sequence identity between various glycosyltransferases. This information can be used to identify and select protein domains that confer or modulate glycosyltransferase activities, for example, acceptor substrate activity and / or catalytic activity based on the amount of sequence identity between the glycosyltransferases of interest. For example, domains that have sequence identity between the fucosyltransferases of interest, and that are associated with a known activity, can be used to construct fucosyltransferase proteins that contain that domain, and that have the activity associated with that domain (e.g., specificity of the acceptor substrate and / or catalytic activity).

B. Proteína de fusión que comprende enzimas accesorias involucradas en la formación de azúcares nucleotídicos B. Fusion protein comprising accessory enzymes involved in the formation of nucleotide sugars

[0089] En algunas realizaciones, los polipéptidos de fusión de la invención incluyen, además del(de los) dominio(s) catalítico(s) de α-1,3/4-fucosiltransferasas y/u otros dominios funcionales, por lo menos un dominio catalítico de una enzima accesoria. Las enzimas accesorias se incluyen, por ejemplo, aquellas enzimas que están involucradas en la formación de un azúcar nucleotídico. La enzima accesoria puede estar involucrada en la fijación del azúcar a un nucleótido, o puede estar involucrada, por ejemplo, en la creación del azúcar o el nucleótido. En general, el azúcar nucleótido es uno que se utiliza como dador de sacárido por parte del dominio catalítico de glicosiltransferasa del polipéptido de fusión particular. Las α-1,3/4-fucosiltransferasas utilizan GDP-fucosa como dador de azúcar. Por ejemplo, en el documento PCT/CA98/01180, USSN 09/211.691 presentado el 14 de diciembre de 1998 se encuentran ejemplos de proteínas de fusión que comprenden un dominio funcional de una glicosiltransferasa y una enzima accesoria y métodos para realizar dichas fusiones. [0089] In some embodiments, the fusion polypeptides of the invention include, in addition to the catalytic domain (s) of α-1,3 / 4-fucosyltransferases and / or other functional domains, at least a catalytic domain of an accessory enzyme. Accessory enzymes include, for example, those enzymes that are involved in the formation of a nucleotide sugar. The accessory enzyme may be involved in the fixation of sugar to a nucleotide, or it may be involved, for example, in the creation of sugar or the nucleotide. In general, nucleotide sugar is one that is used as a saccharide donor by the glycosyltransferase catalytic domain of the particular fusion polypeptide. Α-1,3 / 4-fucosyltransferases use GDP-fucose as a sugar donor. For example, in PCT / CA98 / 01180, USSN 09 / 211,691 presented on December 14, 1998, examples of fusion proteins are found that comprise a functional domain of a glycosyltransferase and an accessory enzyme and methods for performing said fusions.

[0090] Las enzimas accesorias que están involucradas en la síntesis de azúcares nucleotídicos son bien conocidas para aquellos expertos en la materia. Para obtener una revisión de la síntesis de polisacáridos bacterianos y la nomenclatura de los genes, véase, por ejemplo, Reeves et al., Trends Microbiol. 4: 495-503 (1996). Los métodos antes descritos para obtener ácidos nucleicos que codifican glicosiltransferasa son también aplicables a la obtención de ácidos nucleicos que codifican enzimas involucradas en la formación de azúcares nucleotídicos. Por ejemplo, se puede usar uno de los ácidos nucleicos conocidos en la técnica, alguno de los cuales se enumeran posteriormente, directamente o como zonda para aislar un ácido nucleico correspondiente con respecto a otros organismos de interés. [0090] Accessory enzymes that are involved in the synthesis of nucleotide sugars are well known to those skilled in the art. For a review of bacterial polysaccharide synthesis and gene nomenclature, see, for example, Reeves et al., Trends Microbiol. 4: 495-503 (1996). The methods described above for obtaining nucleic acids encoding glycosyltransferase are also applicable to obtaining nucleic acids encoding enzymes involved in the formation of nucleotide sugars. For example, one of the nucleic acids known in the art can be used, some of which are listed below, directly or as zonda to isolate a corresponding nucleic acid from other organisms of interest.

[0091] Un ejemplo de un polipéptido de fusión proporcionado por la invención se usa para producir un oligosacárido soluble fucosilado. El azúcar nucleotídico dador para fucosiltransferasas es GDP-fucosa, que resulta relativamente caro de producir. Para reducir el coste de producción del oligosacárido fucosilado, la invención proporciona polipéptidos de fusión que pueden convertir la relativamente económica GDP-manosa en GDP-fucosa, y a continuación catalizar la transferencia de la fucosa a un sacárido aceptor. Estos polipéptidos de fusión incluyen un dominio catalítico de por lo menos una de entre una GDP-manosa deshidratasa, una GDP-4-ceto-6-desoxi-D-manosa 3,5-epimerasa, o una GDP-4ceto-6-desoxi-L-glucosa 4-reductasa. Cuando se proporciona cada una de estas actividades enzimáticas, se puede convertir GDP-manosa en GDP-fucosa. [0091] An example of a fusion polypeptide provided by the invention is used to produce a fucosylated soluble oligosaccharide. The donor nucleotide sugar for fucosyltransferases is GDP-fucose, which is relatively expensive to produce. To reduce the cost of production of the fucosylated oligosaccharide, the invention provides fusion polypeptides that can convert the relatively inexpensive GDP-mannose into GDP-fucose, and then catalyze the transfer of the fucose to an acceptor saccharide. These fusion polypeptides include a catalytic domain of at least one of a GDP-mannose dehydratase, a GDP-4-keto-6-deoxy-D-mannose 3,5-epimerase, or a GDP-4-keto-6-deoxy -L-glucose 4-reductase. When each of these enzymatic activities is provided, GDP-mannose can be converted to GDP-fucose.

[0092] Stevenson et al. (1996) J. Bacteriol. 178: 4885-4893 (n.º de Accesión de GenBank U38473) describe la secuencia nucleotídica de un agrupamiento de genes de E. coli que codifica enzimas sintetizadoras de GDP-fucosa. Se había publicado que este agrupamiento de genes incluía un marco de lectura abierto para GDP-manosa deshidratasa (nucleótidos 8633-9754; Stevenson et al., supra). Recientemente se descubrió que este agrupamiento de genes contiene también un marco de lectura abierto que codifica una enzima que tiene actividades tanto de epimerización 3,5 como 4-reductasa (véase la patente US de cesión conjunta n.º 6.500.661, publicada el 31 de diciembre de 2002), y por lo tanto es capaz de convertir el producto de la reacción de GDP-manosa deshidratasa (GDP-4-ceto-6-desoximanosa) en GDP-fucosa. Esta ORF, que se designa YEF B, se encuentra entre los nucleótidos 9757-10722. Antes del descubrimiento de que la YEF B codifica una enzima que tiene dos actividades, no se sabía si eran necesarias una o dos enzimas para la conversión de la GDP-4-ceto-6-desoximanosa en GDP-fucosa. La secuencia nucleotídica de un gen que codifica la enzima Fx humana se encuentra en el número de Accesión de GenBank U58766. [0092] Stevenson et al. (1996) J. Bacteriol. 178: 4885-4893 (GenBank Accession No. U38473) describes the nucleotide sequence of a cluster of E. coli genes encoding GDP-fucose synthesizing enzymes. It had been published that this gene cluster included an open reading frame for GDP-mannose dehydratase (nucleotides 8633-9754; Stevenson et al., Supra). It was recently discovered that this gene cluster also contains an open reading frame that encodes an enzyme that has both 3.5 and 4-reductase epimerization activities (see US Joint Assignment Patent No. 6,500,661, published 31 December 2002), and therefore is capable of converting the reaction product of GDP-mannose dehydratase (GDP-4-keto-6-deoxyanose) into GDP-fucose. This ORF, which is designated YEF B, is among nucleotides 9757-10722. Before the discovery that YEF B encodes an enzyme that has two activities, it was not known whether one or two enzymes were necessary for the conversion of GDP-4-keto-6-deoximanose to GDP-fucose. The nucleotide sequence of a gene encoding the human Fx enzyme is found in GenBank Accession number U58766.

[0093] Se proporcionan también polipéptidos de fusión que incluyen un dominio catalítico de manosiltransferasa y un dominio catalítico de una GDP-Man pirofosforilasa (EC 2.7.7.22), que convierte Man-1-P en GDP-Man. Se conocen genes adecuados de muchos organismos, incluyendo E. coli: GenBank U13629, AB010294, D43637 D13231, Bastin et al., Gene 164: 17-23 (1995), Sugiyama et al., J. Bacteriol. 180:2775-2778 (1998), Sugiyama et al., Microbiology 140 (Pt 1): 59-71 (1994), Kido et al., J. Bacteriol. 177: 2178-2187 (1995); Klebsiella pneumoniae: GenBank AB010296, AB010295, Sugiyama et al., J. Bacteriol. 180: 2775-2778 (1998); Salmonella enterica: GenBank X56793 M29713, Stevenson et al., J. Bacteriol. 178: 4885-4893 (1996). [0093] Fusion polypeptides including a catalytic mannosyltransferase domain and a catalytic domain of a GDP-Man pyrophosphorylase (EC 2.7.7.22), which converts Man-1-P into GDP-Man, are also provided. Suitable genes of many organisms are known, including E. coli: GenBank U13629, AB010294, D43637 D13231, Bastin et al., Gene 164: 17-23 (1995), Sugiyama et al., J. Bacteriol. 180: 2775-2778 (1998), Sugiyama et al., Microbiology 140 (Pt 1): 59-71 (1994), Kido et al., J. Bacteriol. 177: 2178-2187 (1995); Klebsiella pneumoniae: GenBank AB010296, AB010295, Sugiyama et al., J. Bacteriol. 180: 2775-2778 (1998); Salmonella enterica: GenBank X56793 M29713, Stevenson et al., J. Bacteriol. 178: 4885-4893 (1996).

[0094] Los polipéptidos de fusión de la invención para la fucosilación de un aceptor de sacárido también pueden utilizar enzimas que proporcionan una vía menor o de “depuración” (“scavenge”) para la formación de GDP-fucosa. En esta vía, fucosa libre es fosforilada por fucoquinasa para formar 1-fosfato de fucosa, que, junto con 5’-trifosfato de guanosina (GTP), es usado por la GDP-fucosa pirofosforilasa para formar GDP-fucosa (Ginsburg et al., J. J. Biol. Chem., 236: 2389-2393 (1961) y Reitman, J. Biol. Chem., 255: 9900-9906 (1980)). Por consiguiente, un dominio catalítico de fucosiltransferasa se puede enlazar con un dominio catalítico de una GDP-fucosa pirofosforilasa, para lo cual se describen ácidos nucleicos adecuados en la solicitud de patente U.S. en tramitación con la presente, de cesión conjunta, n.º de serie 08/826.964, presentada el 9 de abril de 1997. Se describen ácidos nucleicos que codifican fucoquinasa para, por ejemplo, Haemophilus influenzae (Fleischmann et al. (1995) Science 269:496-512) y E. coli (Lu y Lin (1989) Nucleic Acids Res. 17: 4883-4884). [0094] The fusion polypeptides of the invention for the fucosylation of a saccharide acceptor can also use enzymes that provide a minor or "scavenge" pathway for the formation of GDP-fucose. In this pathway, free fucose is phosphorylated by fucokinase to form fucose 1-phosphate, which, together with guanosine 5'-triphosphate (GTP), is used by the GDP-fucose pyrophosphorylase to form GDP-fucose (Ginsburg et al. , JJ Biol. Chem., 236: 2389-2393 (1961) and Reitman, J. Biol. Chem., 255: 9900-9906 (1980)). Accordingly, a fucosyltransferase catalytic domain can be linked to a catalytic domain of a GDP-fucose pyrophosphorylase, for which suitable nucleic acids are described in U.S. patent application. in process with the present, joint assignment, serial number 08 / 826,964, filed on April 9, 1997. Nucleic acids encoding fucokinase are described for, for example, Haemophilus influenzae (Fleischmann et al. (1995) Science 269: 496-512) and E. coli (Lu and Lin (1989) Nucleic Acids Res. 17: 4883-4884).

[0095] Son enzimas accesorias adicionales a partir de las cuales se puede obtener un dominio catalítico aquellas que están involucradas en la formación de reactivos consumidos en un ciclo de la glicosiltransferasa. Por ejemplo, cualquiera de las diversas fosfato quinasas es útil como enzima accesoria. La polifosfato quinasa (EC 2.7.4.1), por ejemplo, cataliza la formación de ATP; las nucleósido fosfato quinasas (EC 2.7.4.4) pueden formar los nucleósido difosfatos respectivos; creatina fosfato quinasa (ES 2.7.3.2); mioquinasa (EC 2.7.4.3); N-acetilglucosamina acetil quinasa (EC 2.7.1.59); acetil fosfato quinasa; y piruvato quinasa (EC 2.7.1.40). [0095] Additional accessory enzymes from which a catalytic domain can be obtained are those that are involved in the formation of reagents consumed in a glycosyltransferase cycle. For example, any of the various phosphate kinases is useful as an accessory enzyme. Polyphosphate kinase (EC 2.7.4.1), for example, catalyzes the formation of ATP; nucleoside phosphate kinases (EC 2.7.4.4) can form the respective nucleoside diphosphates; creatine phosphate kinase (ES 2.7.3.2); myokinase (EC 2.7.4.3); N-acetylglucosamine acetyl kinase (EC 2.7.1.59); acetyl phosphate kinase; and pyruvate kinase (EC 2.7.1.40).

C. Casetes de expresión y células hospedadoras para expresar proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori recombinantes C. Expression cassettes and host cells to express recombinant H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins

[0096] Las proteínas de fusión de la invención se pueden expresar en una variedad de células hospedadoras, incluyendo E. coli, otros huéspedes bacterianos, y levadura. Las células hospedadoras son preferentemente microorganismos, tales como, por ejemplo, células de levadura, células bacterianas, o células fúngicas filamentosas. Entre los ejemplos de células hospedadoras adecuadas se incluyen, por ejemplo, Azotobacter sp. (por ejemplo, A. vinelandii ), Pseudomonas sp., Rhizobium sp., Erwinia sp., Escherichia sp. (por ejemplo, E. coli), Bacillus, Pseudomonas, Proteus, Salmonella, Serratia, Shigella, Rhizobia, Vitreoscilla, Paracoccus y Klebsiella sp., entre muchas otras. Las células pueden ser de cualquiera de entre varios géneros, incluyendo Saccharomyces (por ejemplo, S. cerevisiae), Candida (por ejemplo, C. utilis, C. parapsilosis, C. krusei, C. versatilis, C. lipolytica, C. zeylanoides, C. guilliermondii, C. albicans , y C. humicola), Pichia (por ejemplo, P. farinosa y P. ohmen), Torulopsis (por ejemplo, T. candida, T. sphaerica, T. xylinus, T. famata , y T. versatilis ), Debaryomyces (por ejemplo, D. subglobosus, D. cantarellii, [0096] The fusion proteins of the invention can be expressed in a variety of host cells, including E. coli, other bacterial hosts, and yeast. The host cells are preferably microorganisms, such as, for example, yeast cells, bacterial cells, or filamentous fungal cells. Examples of suitable host cells include, for example, Azotobacter sp. (for example, A. vinelandii), Pseudomonas sp., Rhizobium sp., Erwinia sp., Escherichia sp. (for example, E. coli), Bacillus, Pseudomonas, Proteus, Salmonella, Serratia, Shigella, Rhizobia, Vitreoscilla, Paracoccus and Klebsiella sp., among many others. The cells can be of any of several genera, including Saccharomyces (for example, S. cerevisiae), Candida (for example, C. utilis, C. parapsilosis, C. krusei, C. versatilis, C. lipolytica, C. zeylanoides , C. guilliermondii, C. albicans, and C. humicola), Pichia (for example, P. farinosa and P. ohmen), Torulopsis (for example, T. candida, T. sphaerica, T. xylinus, T. famata, and T. versatilis), Debaryomyces (for example, D. subglobosus, D. cantarellii,

D. globosus, D. hansenii , y D. japonicus), Zygosaccharomyces (por ejemplo, Z. rouxii y Z. bailii), Kluyveromyces (por ejemplo, K. marxianus), Hansenula (por ejemplo, H. anomala y H. jadinii), y Brettanomyces (por ejemplo, B. lambicus y D. balloonsus, D. hansenii, and D. japonicus), Zygosaccharomyces (for example, Z. rouxii and Z. bailii), Kluyveromyces (for example, K. marxianus), Hansenula (for example, H. anomala and H. jadinii ), and Brettanomyces (for example, B. lambicus and

B. anomalus). Entre los ejemplos de bacterias útiles se incluyen, entre otras, Escherichia, Enterobacter, Azotobacter, Erwinia, Klebsielia. B. anomalus). Examples of useful bacteria include, but are not limited to, Escherichia, Enterobacter, Azotobacter, Erwinia, Klebsielia.

[0097] Típicamente, el polinucleótido que codifica la proteína de α-1,3/4-fucosiltransferasa se sitúa bajo el control de un promotor que es funcional en la célula hospedadora deseada. Se conoce ampliamente una variedad extremadamente extensa de promotores, y los mismos se pueden usar en los vectores expresión de la invención, dependiendo de la aplicación particular. Comúnmente, el promotor seleccionado depende de la célula en la que va a estar activo el promotor. Opcionalmente también se incluyen otras secuencias de control de expresión tales como sitios de unión al ribosoma, sitios de terminación de transcripción y similares. A los constructos que incluyen una o más de estas secuencias de control se les denomina “casetes de expresión”. Por consiguiente, la invención proporciona casetes de expresión en los cuales se incorporan los ácidos nucleicos que codifican proteínas de fusión, para una expresión de alto nivel en una célula hospedadora deseada. [0097] Typically, the polynucleotide encoding the α-1,3 / 4-fucosyltransferase protein is placed under the control of a promoter that is functional in the desired host cell. An extremely wide variety of promoters is widely known, and they can be used in the expression vectors of the invention, depending on the particular application. Commonly, the selected promoter depends on the cell in which the promoter will be active. Optionally, other expression control sequences such as ribosome binding sites, transcription termination sites and the like are also included. Constructs that include one or more of these control sequences are called "expression cassettes." Accordingly, the invention provides expression cassettes in which nucleic acids encoding fusion proteins are incorporated, for high level expression in a desired host cell.

[0098] Las secuencias de control de expresión que son adecuadas para ser usada en una célula hospedadora particular se obtienen frecuentemente clonando un gen que se expresa en esa célula. Las secuencias de control procariotas usadas comúnmente, que se definen en el presente documento de manera que incluyen promotores para la iniciación de la transcripción, opcionalmente con un operador, junto con secuencias de sitios de unión al ribosoma, incluyen promotores usados comúnmente tales como los sistemas promotores de β-lactamasa (penicilinasa) y lactosa (lac) (Change et al., Nature (1977) 198: 1056), el sistema promotor de triptófano (trp) (Goeddel et al., Nucleic Acids Res. (1980) 8: 4057), el promotor tac (DeBoer, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A (1983) 80:21-25); y el promotor PL derivado de lambda y el sitio de unión al ribosoma de genes N (Shimatake et al., Nature (1981) 292: 128). El sistema promotor en particular no es crítico para la invención, puede usarse cualquier promotor disponible que funcione en procariotas. [0098] Expression control sequences that are suitable for use in a particular host cell are frequently obtained by cloning a gene that is expressed in that cell. Commonly used prokaryotic control sequences, which are defined herein to include promoters for transcription initiation, optionally with an operator, together with sequences from ribosome binding sites, include commonly used promoters such as systems. β-lactamase (penicillinase) and lactose (lac) promoters (Change et al., Nature (1977) 198: 1056), the tryptophan (trp) promoter system (Goeddel et al., Nucleic Acids Res. (1980) 8 : 4057), the tac promoter (DeBoer, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1983) 80: 21-25); and the lambda-derived PL promoter and the ribosome binding site of N genes (Shimatake et al., Nature (1981) 292: 128). The particular promoter system is not critical to the invention, any available promoter that functions in prokaryotes can be used.

[0099] Para la expresión de proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa en células procariotas que no sean E. coli, se requiere un promotor que funcione en la especie procariota particular. Dichos promotores se pueden obtener a partir de genes que se han clonado desde la especie, o se pueden usar promotores heterólogos. Por ejemplo, el promotor híbrido trp-lac funciona en Bacillius además de la E. coli. [0099] For the expression of α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins in prokaryotic cells other than E. coli, a promoter that functions in the particular prokaryotic species is required. Such promoters can be obtained from genes that have been cloned from the species, or heterologous promoters can be used. For example, the trp-lac hybrid promoter works in Bacillius in addition to E. coli.

[0100] En los casetes de expresión de la invención se incluye adecuadamente un sitio de unión al ribosoma (RBS). Un RBS en E. coli, por ejemplo, consiste en una secuencia nucleotídica de entre 3 y 9 nucleótidos de longitud situada entre 3 y 11 nucleótidos aguas arriba del codón de iniciación (Shine y Dalgamo, Nature (1975) 254: 34; Steitz, In Biological regulation and developtment: Gene expression (ed. RF. Goldberger), vol. 1, p. 349, 1979, Plenum Publishing, NY). [0100] A ribosome binding site (RBS) is suitably included in the expression cassettes of the invention. An RBS in E. coli, for example, consists of a nucleotide sequence between 3 and 9 nucleotides in length between 3 and 11 nucleotides upstream of the initiation codon (Shine and Dalgamo, Nature (1975) 254: 34; Steitz, In Biological regulation and developtment: Gene expression (ed. RF. Goldberger), vol. 1, p. 349, 1979, Plenum Publishing, NY).

[0101] Para la expresión de las proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa en levadura, los promotores adecuados incluyen GAL1-10 (Johnson y Davies (1984) Mol. Cell. Biol. 4:1440-1448) ADH2 (Russell et al. (1983) J. Biol. Chem. 258:26742682), PHO5 (EMBO J. (1982) 6:675-680), y MFα (Herskowitz y Oshima (1982) en The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces (eds. Strathern, Jones, y Broach) Cold Spring Harbor Lab., Cold Spring Harbor, N.Y. pp. 181-209). Otro promotor adecuado para su uso en levadura es el promotor híbrido ADH2/GAPDH según se describe en Cousens et al., Gene 61:265-275 (1987). Para hongos filamentosos tales como, por ejemplo, cepas de los hongos Aspergillus (McKnight et al., patente U.S. n.º 4.935.349), los ejemplos de promotores útiles incluyen aquellos derivados de genes glicolíticos de Aspergillus nidulans, tales como el promotor ADH3 (McKnight et al., EMBO J. 4: 2093 2099 (1985)) y el promotor tpiA. Un ejemplo de un terminador adecuado es el terminador ADH3 (McKnight et al.). [0101] For the expression of α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins in yeast, suitable promoters include GAL1-10 (Johnson and Davies (1984) Mol. Cell. Biol. 4: 1440-1448) ADH2 ( Russell et al. (1983) J. Biol. Chem. 258: 26742682), PHO5 (EMBO J. (1982) 6: 675-680), and MFα (Herskowitz and Oshima (1982) in The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces (eds. Strathern, Jones, and Broach) Cold Spring Harbor Lab., Cold Spring Harbor, NY pp. 181-209). Another suitable promoter for use in yeast is the ADH2 / GAPDH hybrid promoter as described in Cousens et al., Gene 61: 265-275 (1987). For filamentous fungi such as, for example, strains of Aspergillus fungi (McKnight et al., US Patent No. 4,935,349), examples of useful promoters include those derived from glycolytic genes from Aspergillus nidulans, such as the ADH3 promoter (McKnight et al., EMBO J. 4: 2093 2099 (1985)) and the tpiA promoter. An example of a suitable terminator is the ADH3 terminator (McKnight et al.).

[0102] En la presente invención se pueden usar promotores o bien constitutivos o bien regulados. Los promotores regulados pueden resultar ventajosos ya que las células hospedadoras se pueden hacer crecer hasta densidades elevadas antes de inducir la expresión de las proteínas de fusión. La expresión de alto nivel de proteínas heterólogas ralentiza el crecimiento celular en algunas situaciones. Un promotor inducible es un promotor que dirige la expresión de un gen donde el nivel de expresión es alterable por factores medioambientales o de desarrollo tales como, por ejemplo, la temperatura, el pH, las condiciones anaeróbicas o aeróbicas, la luz, factores de transcripción y agentes químicos. A dichos promotores se les hace referencia en el presente documento como promotores “inducibles”, los cuales permiten que se controle la temporización de la expresión de la glicosiltransferasa o enzima involucrada en la síntesis de azúcares nucleotídicos. Para E. coli y otras células hospedadoras bacterianas, aquellos expertos en la materia conocen promotores inducibles. Los mismos incluyen, por ejemplo, el promotor lac, el promotor PL del bacteriófago lambda, el promotor híbrido trp-lac (Amann et al. (1983) Gene 25: 167, de Boer et al., (1983) Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA 80: 21), y el promotor del bacteriófago T7 (Studier et al. (1986) J. Mol. Biol.; Tabor et al. (1985) Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 82: 1074-8). Estos promotores y su uso se describen en Sambrook et al., supra. Un promotor inducible particularmente preferido, para la expresión en procariotas es un promotor dual que incluye un componente de promotor tac enlazado con un componente de promotor obtenido a partir de un gen o genes que codifican enzimas involucrados en el metabolismo de la galactosa (por ejemplo, un promotor de un gen de UDP galactosa 4-epimerasa (galE)). El promotor dual tac-gal se describe en la publicación de solicitud de patente PCf n.º WO 98/20111. [0102] In the present invention, either constitutive or regulated promoters can be used. Regulated promoters can be advantageous since host cells can be grown to high densities before inducing the expression of fusion proteins. The high level expression of heterologous proteins slows cell growth in some situations. An inducible promoter is a promoter that directs the expression of a gene where the level of expression is altered by environmental or developmental factors such as, for example, temperature, pH, anaerobic or aerobic conditions, light, transcription factors and chemical agents. These promoters are referred to herein as "inducible" promoters, which allow the timing of glycosyltransferase or enzyme expression involved in the synthesis of nucleotide sugars to be controlled. For E. coli and other bacterial host cells, those skilled in the art know inducible promoters. They include, for example, the lac promoter, the bacteriophage lambda PL promoter, the trp-lac hybrid promoter (Amann et al. (1983) Gene 25: 167, from Boer et al., (1983) Proc. Nat ' 1. Acad. Sci. USA 80: 21), and the bacteriophage T7 promoter (Studier et al. (1986) J. Mol. Biol .; Tabor et al. (1985) Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 82: 1074-8). These promoters and their use are described in Sambrook et al., Supra. A particularly preferred inducible promoter, for prokaryotic expression is a dual promoter that includes a tac promoter component linked to a promoter component obtained from a gene or genes encoding enzymes involved in galactose metabolism (e.g., a promoter of a UDP galactose 4-epimerase (galE) gene. The dual tac-gal promoter is described in PCF Patent Application Publication No. WO 98/20111.

[0103] A un constructo que incluye un polinucleótido de interés enlazado operativamente con señales de control de expresión génica que, cuando se sitúan en una célula hospedadora apropiada, impulsan la expresión del polinucleótido se le denomina “casete de expresión”. Los casetes de expresión que codifican las proteínas de fusión de la invención se sitúan frecuentemente en vectores de expresión para su introducción en la célula hospedadora. Los vectores incluyen típicamente, además de un casete de expresión, una secuencia de ácidos nucleicos que permite que el vector se replique independientemente en una o más células hospedadoras seleccionadas. En general, esta secuencia es una que permite que el vector se replique independientemente del ADN cromosómico del huésped, e incluye orígenes de replicación o secuencias de replicación autónoma. Dichas secuencias son bien conocidas para una variedad de bacterias. Por ejemplo, el origen de replicación del plásmido pBR322 es adecuado para la mayoría de bacterias Gramnegativas. Alternativamente, el vector puede replicarse al llegar a integrarse en el complemento genómico de la célula hospedadora y al replicarse a medida que la célula experimenta la replicación de ADN. Un vector de expresión preferido, para la expresión de las enzimas, en células bacterianas es el pTGK, que incluye un promotor dual tac-gal y se describe en la publicación de solicitud de patente PCT n.º WO98/20111. [0103] A construct that includes a polynucleotide of interest operably linked to gene expression control signals that, when placed in an appropriate host cell, drives the expression of the polynucleotide is called an "expression cassette." Expression cassettes encoding the fusion proteins of the invention are frequently placed in expression vectors for introduction into the host cell. Vectors typically include, in addition to an expression cassette, a nucleic acid sequence that allows the vector to replicate independently in one or more selected host cells. In general, this sequence is one that allows the vector to replicate independently of the host's chromosomal DNA, and includes origins of replication or autonomous replication sequences. Such sequences are well known for a variety of bacteria. For example, the origin of replication of plasmid pBR322 is suitable for most Gram-negative bacteria. Alternatively, the vector can be replicated upon integration into the genomic complement of the host cell and replicated as the cell undergoes DNA replication. A preferred expression vector, for the expression of enzymes, in bacterial cells is pTGK, which includes a dual tac-gal promoter and is described in PCT Patent Application Publication No. WO98 / 20111.

[0104] La construcción de constructos polinucleotídicos requiere generalmente el uso de vectores capaces de replicarse en bacterias. Hay disponible comercialmente una plétora de kits para la purificación de plásmidos de bacterias (véase, por ejemplo, EasyPrepJ, FlexiPrepJ, ambos de Pharmacia Biotech; StrataCleanJ, de Statagene; y, QIAexpress Expression System, Qiagen). A continuación, los plásmidos aislados y purificados se pueden manipular adicionalmente para producir otros plásmidos, y se pueden usar para transfectar células. También es posible la clonación en Streptomyces o Bacillus. [0104] The construction of polynucleotide constructs generally requires the use of vectors capable of replicating in bacteria. A plethora of kits for the purification of bacterial plasmids are commercially available (see, for example, EasyPrepJ, FlexiPrepJ, both from Pharmacia Biotech; StrataCleanJ, from Statagene; and, QIAexpress Expression System, Qiagen). Then, isolated and purified plasmids can be further manipulated to produce other plasmids, and can be used to transfect cells. Cloning into Streptomyces or Bacillus is also possible.

[0105] En los vectores de expresión usados para expresar los polinucleótidos de la invención se incorporan frecuentemente marcadores seleccionables. Estos genes pueden codificar un producto génico, tal como una proteína, necesario para la supervivencia o crecimiento de células hospedadoras transformadas cultivadas en un medio de cultivo selectivo. Las células hospedadoras no transformadas con el vector que contiene el gen de selección no sobrevivirán en el medio de cultivo. Los genes de selección típicos codifican proteínas que confieren resistencia a antibióticos y otras toxinas, tales como ampicilina, neomicina, kanamicina, cloranfenicol, o tetraciclina. Alternativamente, marcadores seleccionables pueden codificar proteínas que complementan deficiencias auxotróficas o suministran nutrientes críticos no disponibles a partir de medios complejos, por ejemplo, el gen que codifica D-alanina racemasa para Bacilos. Frecuentemente, el vector tendrá un marcador seleccionable que es funcional en, por ejemplo, E. coli, u otras células en las que el vector se replica antes de ser introducido en la célula hospedadora. Aquellos expertos en la materia conocen varios marcadores seleccionables y los mismos se describen, por ejemplo, en Sambrook et al., supra. [0105] Selectable markers are frequently incorporated into the expression vectors used to express the polynucleotides of the invention. These genes can encode a gene product, such as a protein, necessary for the survival or growth of transformed host cells cultured in a selective culture medium. Host cells not transformed with the vector containing the selection gene will not survive in the culture medium. Typical selection genes encode proteins that confer resistance to antibiotics and other toxins, such as ampicillin, neomycin, kanamycin, chloramphenicol, or tetracycline. Alternatively, selectable markers can encode proteins that complement auxotrophic deficiencies or provide critical nutrients not available from complex media, for example, the gene encoding D-alanine racemase for Bacilli. Frequently, the vector will have a selectable marker that is functional in, for example, E. coli, or other cells in which the vector replicates before being introduced into the host cell. Those skilled in the art know several selectable markers and they are described, for example, in Sambrook et al., Supra.

[0106] La construcción de vectores adecuados que contienen uno o más de los componentes enumerados anteriormente utiliza técnicas de ligación convencionales según se describe en las referencias antes citadas. Fragmentos de ADN o plásmidos aislados se escinden, personalizan, y se re-ligan en la forma deseada para generar los plásmidos requeridos. Para confirmar las secuencias correctas en los plásmidos construidos, los plásmidos se pueden analizar por técnicas convencionales tales como mediante digestión de endonucleasa de restricción, y/o secuenciación según métodos conocidos. Las técnicas de clonación molecular para lograr estos fines son conocidas en la técnica. Los expertos conocen ampliamente una extensa variedad de métodos de clonación y amplificación in vitro adecuados para la construcción de ácidos nucleicos recombinantes. En Berger y Kimmel, Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology, Volumen 152, Academic Press, Inc., San Diego, CA (Berger); y Current Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubel et al., eds., Current Protocols, una empresa conjunta entre Greene Publishing Associates, Inc. y John Wiley & Sons, Inc., (1998 Supplement) (Ausubel), se encuentran ejemplos de estas técnicas e instrucciones suficientes para la orientación de personas expertas, a través de muchos ejercicios de clonación. [0106] The construction of suitable vectors containing one or more of the components listed above utilizes conventional ligation techniques as described in the references cited above. Isolated DNA fragments or plasmids are cleaved, customized, and re-linked in the desired manner to generate the required plasmids. To confirm the correct sequences in the constructed plasmids, the plasmids can be analyzed by conventional techniques such as by restriction endonuclease digestion, and / or sequencing according to known methods. Molecular cloning techniques to achieve these ends are known in the art. Experts widely know a wide variety of in vitro cloning and amplification methods suitable for the construction of recombinant nucleic acids. In Berger and Kimmel, Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology, Volume 152, Academic Press, Inc., San Diego, CA (Berger); and Current Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubel et al., Eds., Current Protocols, a joint venture between Greene Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., (1998 Supplement) (Ausubel), are examples of these techniques and instructions sufficient for guidance of expert people, through many cloning exercises.

[0107] En la técnica se conoce ampliamente una variedad de vectores comunes adecuados para ser usados con materiales de partida con el fin de construir los vectores de expresión de la invención. Para la clonación en bacterias, los vectores comunes incluyen vectores derivados de pBR322 tales como pBLUESCMPT™, y vectores derivados del fago . En la levadura, los vectores incluyen plásmidos de integración de Levadura (por ejemplo, YIp5) y plásmidos de Replicación de Levadura (los plásmidos de la serie YRp) y pGPD-2. La expresión en células de mamíferos se puede lograr usando una variedad de plásmidos disponibles comúnmente, incluyendo pSV2, pBC12BI y p91023, así como vectores de virus líticos (por ejemplo, virus vaccinia, adeno virus, y baculovirus), vectores de virus episomales (por ejemplo, virus del papiloma bovino), y vectores retrovirales (por ejemplo, retrovirus murinos). [0107] A variety of common vectors suitable for use with starting materials for the construction of expression vectors of the invention are widely known in the art. For cloning in bacteria, common vectors include vectors derived from pBR322 such as pBLUESCMPT ™, and vectors derived from phage . In yeast, the vectors include yeast integration plasmids (eg, YIp5) and Yeast Replication plasmids (YRp series plasmids) and pGPD-2. Mammalian cell expression can be achieved using a variety of commonly available plasmids, including pSV2, pBC12BI and p91023, as well as lytic virus vectors (eg, vaccinia virus, adeno virus, and baculovirus), episomal virus vectors (by for example, bovine papillomavirus), and retroviral vectors (for example, murine retroviruses).

[0108] Los métodos para introducir los vectores de expresión en una célula hospedadora escogida no son particularmente críticos, y dichos métodos son conocidos para aquellos expertos en la materia. Por ejemplo, los vectores de expresión se pueden introducir en células procariotas, incluyendo E. coli, mediante transformación con cloruro de calcio, y en células eucariotas mediante tratamiento con fosfato de calcio o electroporación. Son también adecuados otros métodos de transformación. [0108] The methods for introducing expression vectors into a chosen host cell are not particularly critical, and such methods are known to those skilled in the art. For example, expression vectors can be introduced into prokaryotic cells, including E. coli, by transformation with calcium chloride, and into eukaryotic cells by treatment with calcium phosphate or electroporation. Other transformation methods are also suitable.

[0109] Para potenciar la expresión se puede usar el acoplamiento traduccional. La estrategia usa un marco de lectura abierto, corto, situado aguas arriba, derivado de un gen altamente expresado nativo con respecto al sistema traduccional, que se sitúa aguas abajo del promotor, y un sitio de unión al ribosoma seguido, después de unos pocos codones de aminoácidos, por un codón de terminación. Justo antes del codón de terminación se encuentra un segundo sitio de unión al ribosoma, y después del codón de terminación se encuentra un codón de inicio para la iniciación de la traducción. El sistema disuelve la estructura secundaria en el ARN, permitiendo la iniciación eficaz de la traducción. Véase Squires, et. al. (1988), J. Biol. Chem. 263: 16297-16302. [0109] To enhance the expression, translational coupling can be used. The strategy uses an open, short, upstream reading frame, derived from a highly expressed native gene with respect to the translational system, which is located downstream of the promoter, and a ribosome binding site followed, after a few codons of amino acids, for a termination codon. Just before the termination codon is a second ribosome binding site, and after the termination codon a start codon is found for translation initiation. The system dissolves the secondary structure in the RNA, allowing effective translation initiation. See Squires, et. to the. (1988), J. Biol. Chem. 263: 16297-16302.

[0110] Las proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa se pueden expresar intracelularmente, o pueden ser secretadas desde la célula. La expresión intracelular da como resultado frecuentemente unos rendimientos elevados. Si fuera necesario, la cantidad de proteína de fusión activa, soluble, se puede incrementar para realizar procedimientos de replegamiento (véase, por ejemplo, Sambrook et al., supra.; Marston et al., Bio/Technology (1984) 2: 800; Schoner et al., Bio/Technology (1985) 3:151). En realizaciones en las que las proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa son secretadas desde la célula, o bien hacia el periplasma o bien hacia el medio extracelular, la secuencia de ADN se enlaza con una secuencia de péptido señal escindible. La secuencia señal dirige la translocación de la proteína de fusión a través de la membrana celular. Un ejemplo de un vector adecuado para ser usado en E. coli que contiene una unidad de promotor-secuencia señal es pTA1529, que tiene el promotor phoA de E. coli y una secuencia señal (véase, por ejemplo, Sambrook et al., supra.; Oka et al., Proc. Natl. Acad Sci USA (1985) 82: 7212; Talmadge et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1980) 77: 3988; Takahara et al., J. Biol. Chem. (1985) 260: 2670). En otra realización, las proteínas de fusión se fusionan con una subsecuencia de proteína A o seroalbúmina bovina (BSA), por ejemplo, para facilitar la purificación, la secreción, o la estabilidad. [0110] The α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins can be expressed intracellularly, or they can be secreted from the cell. Intracellular expression frequently results in high yields. If necessary, the amount of active, soluble fusion protein can be increased to perform refolding procedures (see, for example, Sambrook et al., Supra .; Marston et al., Bio / Technology (1984) 2: 800 ; Schoner et al., Bio / Technology (1985) 3: 151). In embodiments in which the α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins are secreted from the cell, either to the periplasm or to the extracellular medium, the DNA sequence is linked to a cleavable signal peptide sequence. The signal sequence directs the translocation of the fusion protein through the cell membrane. An example of a vector suitable for use in E. coli containing a signal promoter-sequence unit is pTA1529, which has the E. coli phoA promoter and a signal sequence (see, for example, Sambrook et al., Supra .; Oka et al., Proc. Natl. Acad Sci USA (1985) 82: 7212; Talmadge et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1980) 77: 3988; Takahara et al., J. Biol. Chem. (1985) 260: 2670). In another embodiment, the fusion proteins are fused to a bovine serum albumin protein (BSA) sub-sequence, for example, to facilitate purification, secretion, or stability.

[0111] Las proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de la invención también se pueden enlazar adicionalmente con otras proteínas bacterianas. Este planteamiento da como resultado frecuentemente rendimientos elevados, debido a que secuencias de control procariotas normales dirigen la transcripción y la traducción. En E. coli, se usan frecuentemente fusiones lacZ para expresar proteínas heterólogas. Hay disponibles fácilmente vectores adecuados, tales como las series pUR, pEX, y pMR100 (véase, por ejemplo, Sambrook et al., supra.). Para ciertas aplicaciones, puede resultar deseable escindir los aminoácidos de enzimas accesorias y/o que no son glicosiltransferasa con respecto a la proteína de fusión después de la purificación. Esto se puede lograr mediante cualquiera de los diversos métodos conocidos en la técnica, incluyendo escisión con bromuro de cianógeno, una proteasa, o con el Factor Xa (véase, por ejemplo, Sambrook et al., supra.; Itakura et al., Science (1977) 198: 1056; Goeddel et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA (1979) 76: 106; Nagai et al., Nature (1984) 309: 810; Sung et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA (1986) 83: 561). Se pueden obtener por ingeniería genética sitios de escisión en el gen para la proteína de fusión en el punto deseado de escisión. [0111] The α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins of the invention can also be additionally linked to other bacterial proteins. This approach often results in high yields, because normal prokaryotic control sequences direct transcription and translation. In E. coli, lacZ fusions are frequently used to express heterologous proteins. Suitable vectors are readily available, such as the pUR, pEX, and pMR100 series (see, for example, Sambrook et al., Supra.). For certain applications, it may be desirable to cleave the amino acids from accessory and / or non-glycosyltransferase enzymes with respect to the fusion protein after purification. This can be achieved by any of several methods known in the art, including cleavage with cyanogen bromide, a protease, or with Factor Xa (see, for example, Sambrook et al., Supra .; Itakura et al., Science (1977) 198: 1056; Goeddel et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA (1979) 76: 106; Nagai et al., Nature (1984) 309: 810; Sung et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA (1986) 83: 561). Excision sites in the gene for the fusion protein at the desired cleavage point can be obtained by genetic engineering.

[0112] En una única célula hospedadora se puede expresar más de una proteína recombinante, situando múltiples casetes de transcripción en un único vector de expresión, o utilizando diferentes marcadores seleccionables para cada uno de los vectores de expresión que se utilizan en la estrategia de clonación. [0112] In a single host cell, more than one recombinant protein can be expressed by placing multiple transcription cassettes in a single expression vector, or using different selectable markers for each of the expression vectors that are used in the cloning strategy .

[0113] Un sistema adecuado para obtener proteínas recombinantes de E. coli que mantiene la integridad de sus extremos N-terminales ha sido descrito por Miller et al. Biotechnology 7:698-704 (1989). En este sistema, el gen de interés se produce como una fusión C-terminal con los primeros 76 residuos del gen de ubiquitina de levadura que contiene un sitio de escisión de peptidasa. La escisión en la unión de las dos fracciones da como resultado la producción de una proteína que tiene un residuo N-terminal auténtico intacto. [0113] A suitable system for obtaining recombinant E. coli proteins that maintains the integrity of its N-terminal ends has been described by Miller et al. Biotechnology 7: 698-704 (1989). In this system, the gene of interest is produced as a C-terminal fusion with the first 76 residues of the yeast ubiquitin gene that contains a peptidase cleavage site. The cleavage at the junction of the two fractions results in the production of a protein that has an intact authentic N-terminal residue.

D. Purificación de proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa D. Purification of α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins

[0114] Las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori de la presente invención se pueden expresar como proteínas intracelulares o como proteínas que son secretadas desde la célula, y pueden usarse en esta forma, en los métodos de la presente invención. Por ejemplo, en los métodos de la presente invención se puede usar un extracto celular crudo que contiene la proteína de fucosiltransferasa de H. pylori secretada o intracelular expresada. [0114] The H. pylori fucosyltransferase proteins of the present invention can be expressed as intracellular proteins or as proteins that are secreted from the cell, and can be used in this way, in the methods of the present invention. For example, in the methods of the present invention a crude cell extract containing the secreted or intracellular H. pylori fucosyltransferase protein expressed can be used.

[0115] Alternativamente, las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori se pueden purificar según procedimientos convencionales de la técnica, incluyendo precipitación con sulfato de amonio, columnas de afinidad, cromatografía en columna, electrofóresis en gel y similares (véase, en general, R. Scopes, Protein Purification, Springer-Verlag, N.Y. (1982), Deutscher, Methods in Enzymology Vol. 182: Guide to Protein Purification., Academic Press, Inc. N.Y. (1990)). Se prefieren composiciones sustancialmente puras con una homogeneidad de por lo menos aproximadamente entre el 70 y el 90 %, y las más preferidas son con una homogeneidad de entre el 98 y el 99 % o mayor. Las proteínas purificadas también se pueden usar, por ejemplo, como inmunógenos para la producción de anticuerpos. [0115] Alternatively, H. pylori fucosyltransferase proteins can be purified according to conventional procedures of the art, including precipitation with ammonium sulfate, affinity columns, column chromatography, gel electrophoresis and the like (see, generally, R Scopes, Protein Purification, Springer-Verlag, NY (1982), Deutscher, Methods in Enzymology Vol. 182: Guide to Protein Purification., Academic Press, Inc. NY (1990)). Substantially pure compositions with a homogeneity of at least about 70 to 90% are preferred, and most preferred are with a homogeneity of between 98 and 99% or greater. Purified proteins can also be used, for example, as immunogens for antibody production.

[0116] Para facilitar la purificación de las proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori de la invención, los ácidos nucleicos que codifican las proteínas de fusión pueden incluir también una secuencia codificante para un epítopo o “etiqueta” para la cual haya disponible un reactivo de unión por afinidad, es decir, una etiqueta de purificación. Entre los ejemplos de epítopos adecuados se incluyen los genes indicadores myc y V-5; hay disponibles comercialmente vectores de expresión útiles para la producción recombinante de proteínas de fusión que tienen estos epítopos (por ejemplo, los vectores pcDNA3.1/Myc-His y pcDNA3.1/V5-His de Invitrogen (Carlsbad CA) son adecuados para la expresión en células de mamíferos). Aquellos expertos en la materia conocen vectores de expresión adicionales adecuados para fijar una etiqueta a las proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori de la invención, y sistemas de detección correspondientes, y hay comercialmente disponibles varios de ellos (por ejemplo, FLAG” (Kodak, Rochester NY). Otro ejemplo de una etiqueta adecuada es una secuencia de polihistidina, que es capaz de unirse a ligandos de afinidad de quelatos metálicos. Típicamente, se usan seis histidinas adyacentes (ID SEC N.º:76), aunque se puede usar un número mayor o menor de seis. Los ligandos adecuados de afinidad de quelatos metálicos que pueden servir como fracción de unión para una etiqueta de polihistidina incluyen el ácido nitrilo-tri-acético (NTA) (Hochuli, E. (1990) “Purification of recombinant proteins with metal chelating adsorbents” en Genetic Engineering: Principles and Methods, J.K.- Setlow, Ed., Plenum Press, NY; disponible comercialmente en Qiagen (Santa Clarita, CA)). [0116] To facilitate the purification of the H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins of the invention, the nucleic acids encoding the fusion proteins may also include a coding sequence for an epitope or "tag" for which an affinity binding reagent is available, that is, a purification tag. Examples of suitable epitopes include the myc and V-5 reporter genes; useful expression vectors commercially available for recombinant production of fusion proteins having these epitopes (for example, the pcDNA3.1 / Myc-His and pcDNA3.1 / V5-His vectors of Invitrogen (Carlsbad CA) are suitable for the expression in mammalian cells). Those skilled in the art know additional expression vectors suitable for labeling the H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins of the invention, and corresponding detection systems, and several of them are commercially available ( for example, FLAG "(Kodak, Rochester NY). Another example of a suitable tag is a polyhistidine sequence, which is capable of binding to affinity ligands of metal chelates. Typically, six adjacent histidines are used (SEQ ID NO. : 76), although a number greater than or less than six may be used Suitable suitable affinity ligands of metal chelates that can serve as a binding fraction for a polyhistidine tag include nitrile-tri-acetic acid (NTA) (Hochuli, E. (1990) “Purification of recombinant proteins with metal chelating adsorbents” in Genetic Engineering: Principles and Methods, JK-Setlow, Ed., Plenum Press, NY; commercially available from Qiagen (Santa Clari ta, CA)).

[0117] Las etiquetas de purificación incluyen también dominios de unión a maltosa y dominios de unión a almidón. Los expertos en la materia conocen la purificación de proteínas con dominios de unión a maltosa. Los dominios de unión a almidón se describen en el documento WO 99/15636. La purificación por afinidad de una proteína de fusión que comprende un dominio de unión a almidón usando una resina derivada de betaciclodextrina (BCD) se describe en el documento USSN 60/468.374, presentado el 5 de mayo de 2003. [0117] Purification tags also include maltose binding domains and starch binding domains. Those skilled in the art know the purification of proteins with maltose binding domains. Starch binding domains are described in WO 99/15636. Affinity purification of a fusion protein comprising a starch binding domain using a beta-cyclodextrin-derived resin (BCD) is described in USSN 60 / 468,374, filed May 5, 2003.

[0118] Aquellos expertos en la materia conocen otros haptenos que son adecuados para su uso como etiquetas, y los mismos se describen, por ejemplo, en el Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals (6ª Ed., Molecular Probes, Inc., Eugene OR). Por ejemplo, son útiles como haptenos el dinitrofenol (DNP), la digoxigenina, barbitúricos (véase, por ejemplo, la patente US n.º 5.414.085), y varios tipos de fluoróforos, así como lo son también los derivados de estos compuestos. Hay kits comercialmente disponibles para enlazar haptenos y otras fracciones a proteínas y otras moléculas. Por ejemplo, cuando el hapteno incluye un tiol, se puede usar un enlazador heterobifuncional tal como SMCC para fijar la etiqueta a residuos de lisina presentes en el reactivo de captura. [0118] Those skilled in the art know other haptens that are suitable for use as labels, and they are described, for example, in the Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals (6th Ed., Molecular Probes, Inc., Eugene OR). For example, dinitrophenol (DNP), digoxigenin, barbiturates (see, for example, US Patent No. 5,414,085), and various types of fluorophores are useful as haptens, as are derivatives of these compounds. . There are commercially available kits to bind haptens and other fractions to proteins and other molecules. For example, when the hapten includes a thiol, a heterobifunctional linker such as SMCC can be used to fix the tag to lysine residues present in the capture reagent.

[0119] Los expertos reconocerán que se pueden realizar modificaciones en los dominios catalíticos o funcionales de α1,3/4-fucosiltransferasa sin disminuir su actividad biológica. Se pueden realizar algunas modificaciones para facilitar la clonación, expresión, o incorporación del dominio catalítico en una proteína de fusión. Dichas modificaciones son bien conocidas para aquellos expertos en la materia e incluyen, por ejemplo, la adición de codones en cualquiera de los extremos terminales del polinucleótido que codifica el dominio catalítico para proporcionar, por ejemplo, una metionina adicionada en el extremo terminal amino con el fin de proporcionar un sitio de iniciación, o aminoácidos adicionales (por ejemplo, poli His) situados en cualquiera de los extremos terminales para crear sitios enzimáticos de restricción situados adecuadamente o codones de terminación o secuencias de purificación. [0119] Experts will recognize that modifications can be made to the catalytic or functional domains of α1,3 / 4-fucosyltransferase without decreasing their biological activity. Some modifications can be made to facilitate cloning, expression, or incorporation of the catalytic domain into a fusion protein. Such modifications are well known to those skilled in the art and include, for example, the addition of codons at any of the terminal ends of the polynucleotide encoding the catalytic domain to provide, for example, a methionine added at the amino terminal end with the in order to provide an initiation site, or additional amino acids (eg, poly His) located at any of the terminal ends to create properly located restriction enzyme sites or termination codons or purification sequences.

E. Usos de las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori E. Uses of H. pylori fucosyltransferase proteins

[0120] La invención proporciona proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori y métodos de uso de las proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori para sintetizar enzimáticamente glicoproteínas, glicolípidos, y fracciones de oligosacáridos. Las reacciones de glicosiltransferasa de la invención tienen lugar en un medio de reacción que comprende por lo menos una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori, un sustrato aceptor, y un sustrato dador, y típicamente un catión metálico divalente soluble. En algunas realizaciones, también hay presentes enzimas accesorias y sustratos para la fracción catalítica de la enzima accesoria, de manera que las enzimas accesorias pueden sintetizar el sustrato dador para la α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori. [0120] The invention provides H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins and methods of using H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins to enzymatically synthesize glycoproteins, glycolipids, and oligosaccharide fractions. The glycosyltransferase reactions of the invention take place in a reaction medium comprising at least one H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase, an acceptor substrate, and a donor substrate, and typically a soluble divalent metal cation . In some embodiments, accessory enzymes and substrates for the catalytic fraction of the accessory enzyme are also present, so that the accessory enzymes can synthesize the donor substrate for H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase.

[0121] Se conocen varios métodos de uso de glicosiltransferasas para sintetizar glicoproteínas y glicolípidos que tienen fracciones de oligosacárido deseadas. Se describen métodos ejemplificativos, por ejemplo, en el documento WO 96/32491, Ito et al. (1993) Pure Appl. Chem. 65: 753, y las patentes US 5.352.670, 5.374.541, y 5.545.553. [0121] Several methods of using glycosyltransferases to synthesize glycoproteins and glycolipids having desired oligosaccharide fractions are known. Exemplary methods are described, for example, in WO 96/32491, Ito et al. (1993) Pure Appl. Chem. 65: 753, and US patents 5,352,670, 5,374,541, and 5,545,553.

[0122] Las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori preparadas tal como se describe en el presente documento se pueden usar en combinación con glicosiltransferasas adicionales. Por ejemplo, se puede usar una combinación de proteína de fusión de sialiltransferasa recombinante y una α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori recombinante. Efectuando dos reacciones de glicosiltransferasa secuencialmente en un único recipiente, se mejoran los rendimientos globales con respecto a procedimientos en los que se aísla una especie intermedia. Por otra parte, se reduce la limpieza y eliminación de disolventes y subproductos adicionales. De forma similar, las glicosiltransferasas recombinantes se pueden usar con una enzima accesoria recombinante, que puede estar presente o no como proteína de fusión. En otras realizaciones, en la misma célula se producen la α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori y glicosiltransferasas adicionales [0122] H. pylori fucosyltransferase proteins prepared as described herein can be used in combination with additional glycosyltransferases. For example, a combination of recombinant sialyltransferase fusion protein and a recombinant H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase fusion can be used. By performing two glycosyltransferase reactions sequentially in a single vessel, the overall yields are improved with respect to procedures in which an intermediate species is isolated. On the other hand, the cleaning and elimination of solvents and additional by-products is reduced. Similarly, recombinant glycosyltransferases can be used with a recombinant accessory enzyme, which may or may not be present as a fusion protein. In other embodiments, H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase and additional glycosyltransferases are produced in the same cell

o enzimas accesorias, y las mismas se usan para sintetizar un producto final deseado. or accessory enzymes, and they are used to synthesize a desired final product.

[0123] Los productos generados mediante los anteriores procesos se pueden usar sin purificación. No obstante, se pueden usar técnicas bien conocidas, convencionales, por ejemplo, cromatografía en capa fina o gruesa, cromatografía de intercambio iónico, o filtración con membrana, para la recuperación de sacáridos glicosilados. Además, se puede usar, por ejemplo, la filtración con membrana, utilizando una membrana de nanofiltración o de osmosis inversa según se describe en la patente AU de cesión común n.º 735695. Como ejemplo adicional, para extraer proteínas se puede usar una filtración con membrana en la que las membranas tengan un valor de corte del peso molecular de entre aproximadamente 1.000 y aproximadamente 10.000 Daltons. Como ejemplo alternativo, a continuación se puede usar la nanofiltración u osmosis inversa para extraer sales. Las membranas de nanofiltro son una clase de membranas de osmosis inversa que dejan pasar sales monovalentes pero retienen sales polivalentes y solutos no cargados mayores que entre aproximadamente 200 y aproximadamente 1.000 Daltons, dependiendo de la membrana usada. De este modo, por ejemplo, los oligosacáridos producidos por las composiciones y métodos de la presente invención se pueden retener en la membrana y las sales contaminantes pasarán a través de ella. [0123] Products generated by the above processes can be used without purification. However, well known, conventional techniques, for example, thin or thick layer chromatography, ion exchange chromatography, or membrane filtration, can be used for the recovery of glycosylated saccharides. In addition, for example, membrane filtration can be used, using a nanofiltration or reverse osmosis membrane as described in common assignment patent No. 735695. As a further example, filtration can be used to extract proteins. with membrane in which the membranes have a molecular weight cut-off value of between about 1,000 and about 10,000 Daltons. As an alternative example, nanofiltration or reverse osmosis can then be used to extract salts. Nanofilter membranes are a class of reverse osmosis membranes that pass monovalent salts but retain non-charged polyvalent and solute salts greater than between about 200 and about 1,000 Daltons, depending on the membrane used. Thus, for example, the oligosaccharides produced by the compositions and methods of the present invention can be retained in the membrane and the contaminating salts will pass through it.

F. Sustratos dadores y sustratos aceptores F. Donor Substrates and Accepting Substrates

[0124] Los sustratos dadores adecuados usados por las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y otras glicosiltransferasas en los métodos de la invención incluyen, entre otros, UDP-Glc, UDP-GlcNAc, UDP-Gal, UDP-GalNAc, GDP-Man, GDP-Fuc, UDP-GlcUA, y ácido CMP-siálico. Guo et al., Applied Biochem. and Biotech. 68: 1-20 (1997) [0124] Suitable donor substrates used by the H. pylori fucosyltransferase proteins and other glycosyltransferases in the methods of the invention include, among others, UDP-Glc, UDP-GlcNAc, UDP-Gal, UDP-GalNAc, GDP-Man , GDP-Fuc, UDP-GlcUA, and CMP-sialic acid. Guo et al., Applied Biochem. and Biotech. 68: 1-20 (1997)

[0125] Los sustratos aceptores adecuados usados por las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y métodos de la invención incluyen, entre otros, polisacáridos, oligosacáridos, lípidos y glicolípidos. Por ejemplo, el oligosacárido LNnT se puede fucosilar para formar LNFIII. Las fucosiltransferasas descritas en el presente documento se pueden utilizar también en sistemas de múltiples enzimas para producir un producto deseado a partir de un material inicial adecuado. Por ejemplo, se preparó LNFIII en una escala multigramo a partir de de lactosa usando las α-1,3/4-fucosiltransferasas de H. pylori de la cepa 1182 descrita en el presente documento, en combinación con β-1,3Nacetilglucosaminiltransferasa (IgtA) de Neisseria gonococcus y β-1,4-galactosiltransferasa (IgtB) de Neisseria gonococcus. [0125] Suitable acceptor substrates used by H. pylori fucosyltransferase proteins and methods of the invention include, among others, polysaccharides, oligosaccharides, lipids and glycolipids. For example, the LNnT oligosaccharide can be fucosylated to form LNFIII. The fucosyltransferases described herein can also be used in multi-enzyme systems to produce a desired product from a suitable starting material. For example, LNFIII was prepared on a multigram scale from lactose using H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases from strain 1182 described herein, in combination with β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase (IgtA ) of Neisseria gonococcus and β-1,4-galactosyltransferase (IgtB) of Neisseria gonococcus.

[0126] Los sustratos aceptores adecuados usados por las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y los métodos de la invención incluyen, entre otros, proteínas, lípidos, gangliósidos y otras estructuras biológicas (por ejemplo, células enteras) que pueden ser modificadas por los métodos de la invención. Las estructuras ejemplificativas, que se pueden modificar por los métodos de la invención, incluyen cualquiera de una serie de glicolípidos, glicoproteínas y estructuras de carbohidratos en células conocidas para aquellos expertos en la materia según se expone en la Tabla 1. [0126] Suitable acceptor substrates used by H. pylori fucosyltransferase proteins and the methods of the invention include, among others, proteins, lipids, gangliosides and other biological structures (eg, whole cells) that can be modified by the methods of the invention Exemplary structures, which can be modified by the methods of the invention, include any of a series of glycolipids, glycoproteins and carbohydrate structures in cells known to those skilled in the art as set forth in Table 1.

Tabla 1 Table 1

Hormonas y Factores de Crecimiento Receptores y Receptores Quiméricos Growth Hormones and Growth Factors Receptors and Chimeric Receptors

G-CSF • CD4 G-CSF • CD4

GM-CSF • Receptor del Factor de Necrosis Tumoral (TNF) GM-CSF • Tumor Necrosis Factor (TNF) receptor

TPO • Alfa-CD20  TPO • Alfa-CD20

EPO • MAb-CD20  EPO • MAb-CD20

variantes de EPO • MAb-alfa-CD3 EPO variants • MAb-alpha-CD3

α-TNF • MAb-receptor TNF α-TNF • TNF MAb-receptor

Leptina • MAb-CD4 • PSGL-1 Enzimas e Inhibidores • MAb-PSGL-1 Leptin • MAb-CD4 • PSGL-1 Enzymes and Inhibitors • MAb-PSGL-1

t-PA • Complemento  t-PA • Complement

variantes de t-PA • GlyCAM o su quimera variants of t-PA • GlyCAM or its chimera

Uroquinasa • N-CAM o su quimera Urokinase • N-CAM or its chimera

Factores VII, VIII, IX, X • LFA-3  Factors VII, VIII, IX, X • LFA-3

ADNasa • CTLA-IV  DNase • CTLA-IV

Glucocerebrosidasa Glucocerebrosidase

Hirudina Anticuerpos Monoclonales (Inmunoglobulinas) Hirudin Monoclonal Antibodies (Immunoglobulins)

Antitripsina α1 • MAb-anti-RSV  Α1 antitrypsin • MAb-anti-RSV

Antitrombina III • MAb-anti-receptor IL-2 • MAb-anti-CEA Citoquinas y Citoquinas • MAb-anti-receptor IIb/IIIa plaquetario Quiméricas • MAb-anti-EGF Antithrombin III • MAb-anti-receptor IL-2 • MAb-anti-CEA Cytokines and Cytokines • MAb-anti-receptor IIb / IIIa Chimeric platelet • MAb-anti-EGF

Interleucina-1 (IL-1), 1B, • MAb-anti-receptor Her-2 2, 3, 4 Interleukin-1 (IL-1), 1B, • MAb-anti-receptor Her-2 2, 3, 4

Interferón-α (IFN-α) Células Interferon-α (IFN-α) Cells

IFN-α-2b • Glóbulos rojos  IFN-α-2b • Red blood cells

IFN-β • Glóbulos blancos (por ejemplo, células T,  IFN-β • White blood cells (for example, T cells,

IFN-γ células B, células dendríticas, macrófagos  IFN-γ B cells, dendritic cells, macrophages

Toxina diftérica células NK, neutrófilos, monocitos y similares) quimérica-IL-2 • Células madre Diphtheria toxin NK cells, neutrophils, monocytes and the like) chimeric-IL-2 • Stem cells

[0127] Se describen ejemplos de sustratos aceptores adecuados, usados en reacciones catalizadas con fucosiltransferasa, y ejemplos de sustratos aceptores adecuados usados en reacciones catalizadas con sialiltransferasa 5 en Guo et al., Applied Biochem. and Biotech. 68: 1-20 (1997), aunque sin limitarse a este último. [0127] Examples of suitable acceptor substrates, used in reactions catalyzed with fucosyltransferase, and examples of suitable acceptor substrates used in reactions catalyzed with sialyltransferase 5 are described in Guo et al., Applied Biochem. and Biotech. 68: 1-20 (1997), although not limited to the latter.

[0128] La presente invención proporciona proteínas de fucosiltransferasa (por ejemplo, fucosiltransferasas) de H. pylori que se seleccionan por su capacidad de producir glicoproteínas y glicolípidos que tienen fracciones oligosacárido deseadas. De manera similar, se escogen enzimas accesorias, si las mismas estuvieran presentes, basándose en un [0128] The present invention provides fucosyltransferase proteins (eg, fucosyltransferases) of H. pylori that are selected for their ability to produce glycoproteins and glycolipids having desired oligosaccharide moieties. Similarly, accessory enzymes are chosen, if they were present, based on a

10 sustrato de azúcar activado deseado o en un azúcar que se encuentre en el oligosacárido del producto. 10 desired activated sugar substrate or in a sugar found in the product oligosaccharide.

[0129] Se pueden identificar fácilmente proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori adecuadas haciendo reaccionar varias cantidades de una proteína de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori de interés (por ejemplo, entre 0,01 y 100 mU/mg de proteína) con una glicoproteína (por ejemplo, a entre 1 y 10 mg/ml) a la cual está enlazado un oligosacárido [0129] Suitable H. pylori fucosyltransferase proteins can be readily identified by reacting various amounts of an H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase protein of interest (for example, between 0.01 and 100 mU / mg of protein) with a glycoprotein (for example, between 1 and 10 mg / ml) to which an oligosaccharide is bound

15 que tiene un sitio aceptor potencial para la glicosilación por la proteína de fusión de interés. Se comparan las capacidades de las proteínas de fusión de glicosiltransferasa recombinante de la presente invención de adicionar un residuo de azúcar en el sitio aceptor deseado, y se selecciona una proteína de fucosiltransferasa de H. pylori que tenga la propiedad deseada (por ejemplo, especificidad del sustrato aceptor o actividad catalítica). 15 having a potential acceptor site for glycosylation by the fusion protein of interest. The capabilities of the recombinant glycosyltransferase fusion proteins of the present invention to add a sugar residue at the desired acceptor site are compared, and an H. pylori fucosyltransferase protein having the desired property is selected (e.g., specificity of the acceptor substrate or catalytic activity).

20 [0130] En general, la eficacia de la síntesis enzimática de glicoproteínas y glicolípidos, que tengan fracciones de oligosacárido deseadas, se puede potenciar a través del uso de proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori producidas de manera recombinante, de la presente invención. Las técnicas recombinantes posibilitan la producción de las proteínas de α-1,3/4-fucosiltransferasa de H. pylori recombinantes en las cantidades elevadas que se necesitan para la modificación a gran escala de glicoproteínas y glicolípidos. [0130] In general, the efficacy of enzymatic synthesis of glycoproteins and glycolipids, having desired oligosaccharide fractions, can be enhanced through the use of H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins produced from recombinantly, of the present invention. Recombinant techniques enable the production of recombinant H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferase proteins in the high amounts needed for large-scale modification of glycoproteins and glycolipids.

25 [0131] Las glicoproteínas y glicolípidos adecuados para su uso por las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y los métodos de la invención pueden ser glicoproteínas y glicolípidos inmovilizados en un soporte sólido durante la reacción de glicosilación. La expresión “soporte sólido” abarca también soportes semisólidos. Preferentemente, la glicoproteína o glicolípido diana se inmoviliza de manera reversible de modo que la glicoproteína o glicolípido respectivo se pueda liberar después de que se haya completado la reacción de glicosilación. Aquellos expertos en la materia conocen muchas matrices adecuadas. Se puede utilizar, por ejemplo, el intercambio iónico para inmovilizar temporalmente una glicoproteína o glicolípido en una resina apropiada mientras la reacción de glicosilación avanza. También se puede usar un ligando que se una específicamente a la glicoproteína o glicolípido de interés para una inmovilización basada en afinidad. Por ejemplo, son adecuados anticuerpos que se unen específicamente a una glicoproteína. Además, cuando la propia glicoproteína de interés sea un anticuerpo o contenga un fragmento del mismo, como resina de afinidad se puede usar la proteína A ó G. Son también adecuados colorantes y otras moléculas que se unen específicamente a una glicoproteína o glicolípido de interés. [0131] The glycoproteins and glycolipids suitable for use by the H. pylori fucosyltransferase proteins and the methods of the invention may be glycoproteins and glycolipids immobilized on a solid support during the glycosylation reaction. The term "solid support" also includes semi-solid supports. Preferably, the target glycoprotein or glycolipid is reversibly immobilized so that the respective glycoprotein or glycolipid can be released after the glycosylation reaction has been completed. Those skilled in the art know many suitable matrices. For example, ion exchange can be used to temporarily immobilize a glycoprotein or glycolipid in an appropriate resin while the glycosylation reaction proceeds. A ligand that specifically binds to the glycoprotein or glycolipid of interest can also be used for affinity-based immobilization. For example, antibodies that specifically bind to a glycoprotein are suitable. In addition, when the glycoprotein of interest itself is an antibody or contains a fragment thereof, protein A or G can be used as an affinity resin. Dyes and other molecules that specifically bind to a glycoprotein or glycolipid of interest are also suitable.

[0132] La proteína de fusión recombinante de la invención se puede construir y expresar como una proteína de fusión con una “etiqueta” molecular en un extremo, lo cual facilita la purificación de la proteína, es decir, una etiqueta de purificación. Dichas etiquetas se pueden usar también para la inmovilización de una proteína de interés durante la reacción de glicosilación. Las etiquetas adecuadas incluyen “etiquetas epitópicas”, que son una secuencia proteica que es reconocida específicamente por un anticuerpo. Las etiquetas epitópicas se incorporan generalmente en proteínas de fusión para permitir el uso de un anticuerpo fácilmente disponible con el fin de detectar o aislar de manera inequívoca la proteína de fusión. Una “etiqueta FLAG” es una etiqueta epitópica usada comúnmente, reconocida específicamente por un anticuerpo anti-FLAG monoclonal, que consiste en la secuencia AspTyrLysAspAspAspAspLys (ID SEC N.º:75) o una variante de la misma sustancialmente idéntica. Una etiqueta mcy es otra etiqueta epitópica usada comúnmente. Aquellos expertos en la materia conocen otras etiquetas adecuadas, y las mismas incluyen, por ejemplo, una etiqueta de afinidad tal como un péptido de hexahistidina (ID SEC N.º:76), que se unirá a iones metálicos tales como iones de níquel o cobalto. Las etiquetas de purificación incluyen también dominios de unión a maltosa y dominios de unión a almidón. La purificación de proteínas con dominios de unión a maltosa es conocida por aquellos expertos en la materia. Los dominios de unión a almidón se describen en el documento WO 99/15636. La purificación por afinidad de una proteína de fusión que comprende un dominio de unión a almidón usando una resina derivada de betaciclodextrina (BCD) se describe en el documento USSN 60/468.374, presentado el 5 de mayo de 2003. [0132] The recombinant fusion protein of the invention can be constructed and expressed as a fusion protein with a molecular "tag" at one end, which facilitates the purification of the protein, that is, a purification tag. Such tags can also be used for immobilization of a protein of interest during the glycosylation reaction. Suitable tags include "epitopic tags," which are a protein sequence that is specifically recognized by an antibody. Epitopic tags are generally incorporated into fusion proteins to allow the use of an readily available antibody in order to unequivocally detect or isolate the fusion protein. A "FLAG tag" is a commonly used epitopic tag, specifically recognized by a monoclonal anti-FLAG antibody, consisting of the sequence AspTyrLysAspAspAspAspLys (SEQ ID NO: 75) or a substantially identical variant thereof. An mcy tag is another commonly used epitopic tag. Those skilled in the art know other suitable labels, and they include, for example, an affinity tag such as a hexahistidine peptide (SEQ ID NO: 76), which will bind to metal ions such as nickel ions or cobalt. Purification tags also include maltose binding domains and starch binding domains. The purification of proteins with maltose binding domains is known to those skilled in the art. Starch binding domains are described in WO 99/15636. Affinity purification of a fusion protein comprising a starch binding domain using a beta-cyclodextrin-derived resin (BCD) is described in USSN 60 / 468,374, filed May 5, 2003.

[0133] Preferentemente, cuando la glicoproteína es una versión truncada de la glicoproteína de longitud completa, incluye preferentemente la subsecuencia biológicamente activa de la glicoproteína de longitud completa. Las subsecuencias biológicamente activas ejemplificativas incluyen, entre otros, sitios activos enzimáticos, sitios de unión a receptores, sitios de unión a ligandos, regiones determinantes de complementariedad de anticuerpos, y regiones antigénicas de antígenos. [0133] Preferably, when the glycoprotein is a truncated version of the full length glycoprotein, it preferably includes the biologically active sub sequence of the full length glycoprotein. Exemplary biologically active sub-sequences include, among others, enzyme active sites, receptor binding sites, ligand binding sites, antibody complementarity determining regions, and antigenic antigen regions.

[0134] En algunas realizaciones, las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y los métodos de la presente invención se usan para sintetizar enzimáticamente una glicoproteína o glicolípido que tiene un patrón de glicosilación sustancialmente uniforme. Las glicoproteínas y glicolípidos incluyen un sacárido u oligosacárido que está fijado a una proteína, glicoproteína, lípido, o glicolípido para el cual se desea una alteración de la glicoforma. El sacárido u oligosacárido incluye una estructura que puede funcionar como un sustrato aceptor para una glicosiltransferasa. Cuando el sustrato aceptor está glicosilado, se forma la fracción de oligosacárido deseada. La fracción de oligosacárido deseada es aquella que comunica la actividad biológica deseada a la glicoproteína o glicolípido al que está fijada. En las composiciones de la invención, el residuo de sacárido preseleccionado está enlazado con por lo menos aproximadamente el 30 % de los sitios aceptores potenciales de interés. Más preferentemente, el residuo de sacárido preseleccionado está enlazado con por lo menos aproximadamente el 50 % de los sustratos aceptores potenciales de interés, y todavía más preferentemente con por lo menos el 70 % de los sustratos aceptores potenciales de interés. En situaciones en las que la glicoproteína o glicolípido de partida presenta heterogeneidad en la fracción de oligosacárido de interés (por ejemplo, algunos de los oligosacáridos en la glicoproteína o glicolípido de partida ya tienen el residuo de sacárido preseleccionado fijado al sustrato aceptor de interés), los porcentajes mencionados incluyen dichos residuos de sacáridos fijados previamente. [0134] In some embodiments, the H. pylori fucosyltransferase proteins and methods of the present invention are used to enzymatically synthesize a glycoprotein or glycolipid having a substantially uniform glycosylation pattern. Glycoproteins and glycolipids include a saccharide or oligosaccharide that is bound to a protein, glycoprotein, lipid, or glycolipid for which an alteration of the glycoform is desired. The saccharide or oligosaccharide includes a structure that can function as an acceptor substrate for a glycosyltransferase. When the acceptor substrate is glycosylated, the desired oligosaccharide fraction is formed. The desired oligosaccharide fraction is that which communicates the desired biological activity to the glycoprotein or glycolipid to which it is attached. In the compositions of the invention, the preselected saccharide residue is linked to at least about 30% of the potential acceptor sites of interest. More preferably, the preselected saccharide residue is linked with at least about 50% of the potential acceptor substrates of interest, and even more preferably with at least 70% of the potential acceptor substrates of interest. In situations where the starting glycoprotein or glycolipid exhibits heterogeneity in the oligosaccharide fraction of interest (for example, some of the oligosaccharides in the starting glycoprotein or glycolipid already have the preselected saccharide residue attached to the acceptor substrate of interest), the percentages mentioned include said previously established saccharide residues.

[0135] El término “alterado” se refiere a la glicoproteína o glicolípido de interés que tiene un patrón de glicosilación que, después de la aplicación de las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y los métodos de la invención, es diferente con respecto al observado en la glicoproteína según ha sido producida de manera original. Un ejemplo de dichos glicoconjugados son glicoproteínas en las que las glicoformas de las glicoproteínas son diferentes de aquellas que se encuentran en la glicoproteína cuando la misma es producida por células del organismo del cual es nativo la glicoproteína. Se proporcionan también proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y métodos de uso de dichas proteínas de fusión para sintetizar enzimáticamente glicoproteínas y glicolípidos en los cuales el patrón de glicosilación de estos glicoconjugados está modificado en comparación con el patrón de glicosilación de los glicoconjugados según se producen de manera original por medio de una célula hospedadora, que puede ser de la misma especie o una especie diferente de las células a partir de las cuales se producen los glicoconjugados nativos. [0135] The term "altered" refers to the glycoprotein or glycolipid of interest having a glycosylation pattern that, after application of H. pylori fucosyltransferase proteins and the methods of the invention, is different with respect to the observed in the glycoprotein as it was originally produced. An example of such glycoconjugates are glycoproteins in which glycoproteins of glycoproteins are different from those found in glycoprotein when it is produced by cells of the organism from which the glycoprotein is native. Also provided are H. pylori fucosyltransferase proteins and methods of using said fusion proteins to enzymatically synthesize glycoproteins and glycolipids in which the glycosylation pattern of these glycoconjugates is modified compared to the glycosylation pattern of glycoconjugates as produced. Originally by means of a host cell, which can be of the same species or a different species from the cells from which the native glycoconjugates are produced.

[0136] Se pueden valorar diferencias en los patrones de glicosilación no solamente por análisis estructural de las glicoproteínas y glicolípidos, sino también por comparación de una o más actividades biológicas de los glicoconjugados. Por ejemplo, una glicoproteína que tenga una “glicoforma alterada” incluye aquella que presenta una mejora en una o más actividades biológicas de la glicoproteína después de la reacción de glicosilación en comparación con la glicoproteína no modificada. Por ejemplo, un glicoconjugado alterado incluye aquel que, después de la aplicación de las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y los métodos de la invención, presenta una mayor afinidad de unión para un ligando o receptor de interés, una mayor semivida terapéutica, una antigenicidad reducida, y una focalización en tejidos específicos. La cantidad de mejora observada preferentemente es estadísticamente significativa, y más preferentemente es por lo menos de forma aproximada un 25 % de mejora, y todavía más preferentemente es por lo menos de forma aproximada un 50 %, un 60 %, un 70 %, y aún todavía más preferentemente es por lo menos es un 80 %. [0136] Differences in glycosylation patterns can be assessed not only by structural analysis of glycoproteins and glycolipids, but also by comparison of one or more biological activities of glycoconjugates. For example, a glycoprotein having an "altered glycoform" includes one that exhibits an improvement in one or more biological activities of the glycoprotein after the glycosylation reaction compared to the unmodified glycoprotein. For example, an altered glycoconjugate includes one that, after the application of H. pylori fucosyltransferase proteins and the methods of the invention, exhibits a higher binding affinity for a ligand or receptor of interest, a greater therapeutic half-life, a reduced antigenicity, and a focus on specific tissues. The amount of improvement observed is preferably statistically significant, and more preferably it is at least about 25% improvement, and even more preferably it is at least about 50%, 60%, 70%, and Even more preferably it is at least 80%.

G. Reacciones de fucosiltransferasa G. Fucosyltransferase reactions

[0137] Las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori, los sustratos aceptores, los sustratos dadores y otros ingredientes de la mezcla de reacción, incluyendo otras glicosiltransferasas y enzimas accesorias, se combinan por mezcla en un medio de reacción acuoso. El medio en general tiene un valor de pH de entre aproximadamente 5 y aproximadamente 8,5. La selección de un medio se basa en la capacidad del medio de mantener el valor de pH en el nivel deseado. De este modo, en algunas realizaciones, el medio se tampona a un valor de pH de aproximadamente [0137] H. pylori fucosyltransferase proteins, acceptor substrates, donor substrates and other ingredients of the reaction mixture, including other glycosyltransferases and accessory enzymes, are combined by mixing in an aqueous reaction medium. The medium in general has a pH value between about 5 and about 8.5. The selection of a medium is based on the ability of the medium to maintain the pH value at the desired level. Thus, in some embodiments, the medium is buffered at a pH value of approximately

7.5. Si no se usa un tampón, el pH del medio debería mantenerse a aproximadamente entre 5 y 8.5, dependiendo de la glicosiltransferasa particular usada. Para fucosiltransferasas, el intervalo de pH se mantiene preferentemente entre aproximadamente 6.0 y 8.0. Para sialiltransferasas, el intervalo está preferentemente entre aproximadamente 5.5 y aproximadamente 7.5. 7.5. If a buffer is not used, the pH of the medium should be maintained at about 5 to 8.5, depending on the particular glycosyltransferase used. For fucosyltransferases, the pH range is preferably maintained between about 6.0 and 8.0. For sialyltransferases, the range is preferably between about 5.5 and about 7.5.

[0138] Las cantidades o concentraciones de enzima se expresan en unidades de actividad, las cuales son una medida de la velocidad inicial de catálisis. Una unidad de actividad cataliza la formación de 1 μmol de producto por minuto a una temperatura (típicamente 37 ºC) y un valor de pH (típicamente 7.5) determinados. De este modo, 10 unidades de una enzima es una cantidad catalítica de esa enzima en la que 10 μmol de sustrato se convierten en 10 μmol de producto en un minuto a una temperatura de 37 ºC y un valor de pH de 7.5. [0138] Enzyme amounts or concentrations are expressed in units of activity, which are a measure of the initial rate of catalysis. A unit of activity catalyzes the formation of 1 μmol of product per minute at a temperature (typically 37 ° C) and a determined pH value (typically 7.5). Thus, 10 units of an enzyme is a catalytic amount of that enzyme in which 10 μmol of substrate is converted into 10 μmol of product in one minute at a temperature of 37 ° C and a pH value of 7.5.

[0139] La mezcla de reacción puede incluir cationes metálicos divalentes (Mg2+, Mn2+). El medio de reacción puede comprender también detergentes solubilizantes (por ejemplo, Triton o SDS) y disolventes orgánicos tales como metanol [0139] The reaction mixture may include divalent metal cations (Mg2 +, Mn2 +). The reaction medium may also comprise solubilizing detergents (eg, Triton or SDS) and organic solvents such as methanol

o etanol, si fuera necesario. Las enzimas se pueden utilizar libres en solución o pueden estar unidas a un soporte tal como un polímero. De este modo, la mezcla de reacción es sustancialmente homogénea en el comienzo, aunque, durante la reacción, puede formar algún precipitado. or ethanol, if necessary. Enzymes can be used free in solution or they can be attached to a support such as a polymer. In this way, the reaction mixture is substantially homogeneous in the beginning, although, during the reaction, it may form some precipitate.

[0140] La temperatura a la que se lleva a cabo un proceso anterior puede estar comprendida entre justo por encima de la congelación hasta la temperatura a la que se desnaturaliza la enzima más sensible. El intervalo de temperaturas está preferentemente entre aproximadamente 0 ºC y aproximadamente 45 ºC, y más preferentemente entre aproximadamente 20 ºC y aproximadamente 37 ºC. [0140] The temperature at which an earlier process is carried out may be between just above freezing to the temperature at which the most sensitive enzyme is denatured. The temperature range is preferably between about 0 ° C and about 45 ° C, and more preferably between about 20 ° C and about 37 ° C.

[0141] La mezcla de reacción así formada se mantiene durante un periodo de tiempo suficiente para obtener el elevado rendimiento deseado de los productos oligosacáridos deseados, incluyendo determinantes presentes en grupos de oligosacáridos fijados a la glicoproteína a glicosilar. Para preparaciones de gran escala, frecuentemente la reacción se dejará avanzar durante entre aproximadamente 0,5 y 240 horas, y más típicamente entre aproximadamente 1 y 18 horas. [0141] The reaction mixture thus formed is maintained for a period of time sufficient to obtain the desired high yield of the desired oligosaccharide products, including determinants present in oligosaccharide groups attached to the glycoprotein to glycosylate. For large scale preparations, the reaction will often be allowed to proceed for between about 0.5 and 240 hours, and more typically between about 1 and 18 hours.

[0142] En realizaciones en las que se usa más de una glicosiltransferasa para obtener los productos oligosacáridos, al medio de reacción se le pueden adicionar las enzimas y reactivos para una segunda reacción de glicosiltransferasa una vez que casi se haya completado la primera reacción de glicosiltransferasa. Para algunas combinaciones de enzimas, las glicosiltransferasas y los sustratos correspondientes se pueden combinar en una única mezcla de reacción inicial; preferentemente, las enzimas en dichas reacciones simultáneas no forman un producto que no pueda servir como un aceptor para la otra enzima. Efectuando secuencialmente dos reacciones de glicosiltransferasa en un único recipiente, se mejoran los rendimientos globales con respecto a procedimientos en los que se aísla una especie intermedia. Por otra parte, se reduce la limpieza y eliminación de disolventes y subproductos adicionales. Adicionalmente, en algunas realizaciones, la fucosiltransferasa y adicionalmente las glicosiltransferasas o enzimas accesorias se expresan en la misma célula hospedadora y el producto deseado se sintetiza dentro de la célula hospedadora. [0142] In embodiments in which more than one glycosyltransferase is used to obtain the oligosaccharide products, enzymes and reagents for a second glycosyltransferase reaction can be added to the reaction medium once the first glycosyltransferase reaction is almost complete . For some enzyme combinations, glycosyltransferases and corresponding substrates can be combined in a single initial reaction mixture; preferably, the enzymes in said simultaneous reactions do not form a product that cannot serve as an acceptor for the other enzyme. By sequentially carrying out two glycosyltransferase reactions in a single vessel, the overall yields are improved with respect to procedures in which an intermediate species is isolated. On the other hand, the cleaning and elimination of solvents and additional by-products is reduced. Additionally, in some embodiments, fucosyltransferase and additionally glycosyltransferases or accessory enzymes are expressed in the same host cell and the desired product is synthesized within the host cell.

[0143] Una o más de las reacciones de glicosiltransferasas se pueden llevar a cabo como parte de un ciclo de glicosiltransferasa. Se han descrito condiciones y descripciones preferidas de ciclos de glicosiltransferasa. En la patente [0143] One or more of the glycosyltransferase reactions can be carried out as part of a glycosyltransferase cycle. Preferred conditions and descriptions of glycosyltransferase cycles have been described. In the patent

U.S. n.º 5.374.541 y el documento WO 9425615 A se describe una serie de ciclos de glicosiltransferasa (por ejemplo, ciclos de sialiltransferasa, ciclos de galactosiltransferasa, y ciclos de fucosiltransferasa). Se describen otros ciclos de glicosiltransferasa en Ichikawa et al. J. Am. Chem. Soc. 114:9283 (1992), Wong et al. J. Org. Chem. 57: 4343 (1992), DeLuca et al., J. Am. Chem. Soc. 117:5869-5870 (1995), e Ichikawa et al. En Carbohydrates and Carbohydrate Polymers. Yaltami, ed. (ATL Press, 1993). U.S. No. 5,374,541 and WO 9425615 A describe a series of glycosyltransferase cycles (eg, sialyltransferase cycles, galactosyltransferase cycles, and fucosyltransferase cycles). Other glycosyltransferase cycles are described in Ichikawa et al. J. Am. Chem. Soc. 114: 9283 (1992), Wong et al. J. Org. Chem. 57: 4343 (1992), DeLuca et al., J. Am. Chem. Soc. 117: 5869-5870 (1995), and Ichikawa et al. In Carbohydrates and Carbohydrate Polymers. Yaltami, ed. (ATL Press, 1993).

[0144] Otras glicosiltransferasas se pueden sustituir en ciclos de transferasa similares según se ha descrito detalladamente para las fucosiltransferasas y sialiltransferasas. En particular, la glicosiltransferasa puede ser también, por ejemplo, glucosiltransferasas, por ejemplo, Alg8 (Stagljov et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 91:5977 (1994)) o Alg5 (Heesen et al. Eur. J. Biochem. 224:71 (1994)), N-acetilgalactosaminiltransferasas tales como, por ejemplo, α(1,3) Nacetilgalactosaminiltransferasa, β(1,4) N-acetilgalactosaminiltransferasas (Nagata et al. J. Biol. Chem. 267:12082-12089 (1992) y Smith et al. J. Biol. Chem. 269:15162 (1994)) y polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa (Homa et al. J. Biol. Chem. 268:12609 (1993)). Las N-acetilglucosaminiltransferasas adecuadas incluyen GnTI (2.4.1.141, Hull et al., BBRC 176:608 (1991)), GnTII, y GnTIII (Ihara et al. J. Biochem. 113:692 (1993)), GnTV (Shoreiban et al. J. Biol. Chem. [0144] Other glycosyltransferases can be substituted in similar transferase cycles as described in detail for fucosyltransferases and sialyltransferases. In particular, glycosyltransferase can also be, for example, glycosyltransferases, for example, Alg8 (Stagljov et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 91: 5977 (1994)) or Alg5 (Heesen et al. Eur. J. Biochem. 224: 71 (1994)), N-acetylgalactosaminyltransferases such as, for example, α (1,3) Nacethylgalactosaminyltransferase, β (1,4) N-acetylgalactosaminyltransferases (Nagata et al. J. Biol. Chem. 267: 12082 -12089 (1992) and Smith et al. J. Biol. Chem. 269: 15162 (1994)) and N-acetylgalactosaminyltransferase polypeptide (Homa et al. J. Biol. Chem. 268: 12609 (1993)). Suitable N-acetylglucosaminyltransferases include GnTI (2.4.1.141, Hull et al., BBRC 176: 608 (1991)), GnTII, and GnTIII (Ihara et al. J. Biochem. 113: 692 (1993)), GnTV (Shoreiban et al. J. Biol. Chem.

268: 15381 (1993)), N-acetilglucosaminiltransferasa con puentes de O (Bierhuizen et al. Proc. Natl. Acad. SCI USA 89:9326 (1992)), N-acetilglucosamina-1-fosfato transferasa (Rajput et al. Biochem J. 285:985 (1992), y hialuronano sintasa. Las manosiltransferasas adecuadas incluyen α(1,2) manosiltransferasa, α(1,3) manosiltransferasa, β(1,4) manosiltransferasa, Dol-P-Man sintasa, OCh1, y Pmt1. 268: 15381 (1993)), N-acetylglucosaminyltransferase with O bridges (Bierhuizen et al. Proc. Natl. Acad. SCI USA 89: 9326 (1992)), N-acetylglucosamine-1-phosphate transferase (Rajput et al. Biochem J. 285: 985 (1992), and hyaluronan synthase The suitable mannosyltransferases include α (1,2) mannosyltransferase, α (1,3) mannosyltransferase, β (1,4) mannosyltransferase, Dol-P-Man synthase, OCh1, and Pmt1.

[0145] Para los anteriores ciclos de glicosiltransferasa, las concentraciones o cantidades de los diversos reactivos usados en los procesos dependen de numerosos factores que incluyen condiciones de reacción tales como la temperatura y el valor de pH, y la elección y la cantidad de sacáridos aceptores a glicosilar. Debido a que el proceso de glicosilación permite una regeneración de nucleótidos de activación, azúcares dadores activados y depuración (scavenging) de PPi producida, en presencia de cantidades catalíticas de las enzimas, el proceso está limitado por las concentraciones o cantidades de los sustratos estequiométricos descritos anteriormente. El límite superior para las concentraciones de reactivos que se puede usar de acuerdo con el método de la presente invención queda determinado por la solubilidad de dichos reactivos. [0145] For the previous glycosyltransferase cycles, the concentrations or amounts of the various reagents used in the processes depend on numerous factors that include reaction conditions such as temperature and pH value, and the choice and amount of acceptor saccharides to glycosylate. Because the glycosylation process allows regeneration of activation nucleotides, activated donor sugars and scavenging of PPi produced, in the presence of catalytic amounts of enzymes, the process is limited by the concentrations or amounts of the stoichiometric substrates described. previously. The upper limit for reagent concentrations that can be used according to the method of the present invention is determined by the solubility of said reagents.

[0146] Preferentemente, las concentraciones de nucleótidos de activación, dador de fosfato, el azúcar dador y las enzimas se seleccionan de tal manera que la glicosilación avanza hasta que se consume el aceptor. [0146] Preferably, the concentrations of activation nucleotides, phosphate donor, donor sugar and enzymes are selected such that glycosylation proceeds until the acceptor is consumed.

[0147] Cada una de las enzimas está presente en una cantidad catalítica. La cantidad catalítica de una enzima en particular varía de acuerdo con la concentración del sustrato de esa enzima así como con las condiciones de reacción tales como la temperatura, el tiempo y el valor de pH. Aquellos expertos en la materia conocen bien medios para determinar la cantidad catalítica para una enzima determinada bajo concentraciones de sustrato y condiciones de reacción preseleccionadas. [0147] Each of the enzymes is present in a catalytic amount. The catalytic amount of a particular enzyme varies according to the concentration of the substrate of that enzyme as well as the reaction conditions such as temperature, time and pH value. Those skilled in the art are well aware of means to determine the catalytic amount for a given enzyme under pre-selected substrate concentrations and reaction conditions.

[0148] La reacción de fucosiltransferasa se puede llevar a cabo usando un oligosacárido o polisacárido como molécula aceptora. Los sustratos aceptores adecuados usados por las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y los métodos de la invención incluyen, entre otros, polisacáridos, oligosacáridos, lípidos, y glicolípidos. Por ejemplo, el oligosacárido LNnT se puede fucosilar para formar LNFIII. Las fucosiltransferasas descritas en el presente documento también se pueden usar en sistemas de múltiples enzimas para producir un producto deseado a partir de un material inicial adecuado. Por ejemplo, se preparó LNFIII en una escala multigramo a partir de lactosa usando las α-1,3/4fucosiltransferasas de H. pylori de la cepa 1182 descrita en el presente documento, en combinación con β-1,3Nacetilglucosaminiltransferasa (1gtA) de Neisseria gonococcus y β-1,4-galactosiltransferasa (1gtB) de Neisseria gonococcus. [0148] The fucosyltransferase reaction can be carried out using an oligosaccharide or polysaccharide as an acceptor molecule. Suitable acceptor substrates used by H. pylori fucosyltransferase proteins and the methods of the invention include, among others, polysaccharides, oligosaccharides, lipids, and glycolipids. For example, the LNnT oligosaccharide can be fucosylated to form LNFIII. The fucosyltransferases described herein can also be used in multiple enzyme systems to produce a desired product from a suitable starting material. For example, LNFIII was prepared on a multigram scale from lactose using the H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases of strain 1182 described herein, in combination with Neisseria β-1,3-acetylglucosaminyltransferase (1gtA) gonococcus and β-1,4-galactosyltransferase (1gtB) from Neisseria gonococcus.

[0149] La proteína de fusión de fucosiltransferasa recombinante usada en los métodos de la invención se escoge basándose en su capacidad de fucosilar los sustratos aceptores de fucosiltransferasa de interés. Preferentemente, la fucosiltransferasa se somete a ensayo en relación con su idoneidad usando un sustrato aceptor de fucosiltransferasa que está fijado a un sacárido u oligosacárido soluble. El uso de un sustrato aceptor de sacárido u oligosacárido soluble en el ensayo para determinar la actividad fucosiltransferasa permite seleccionar una fucosiltransferasa que produce el producto oligosacárido deseado. [0149] The recombinant fucosyltransferase fusion protein used in the methods of the invention is chosen based on its ability to fucosylate the fucosyltransferase acceptor substrates of interest. Preferably, the fucosyltransferase is tested for suitability using a fucosyltransferase acceptor substrate that is fixed to a soluble saccharide or oligosaccharide. The use of a soluble saccharide or oligosaccharide acceptor substrate in the assay to determine fucosyltransferase activity allows to select a fucosyltransferase that produces the desired oligosaccharide product.

[0150] La reacción de fucosiltransferasa se puede llevar a cabo usando un lípido o glicolípido como molécula aceptora. Muchos sacáridos requieren la presencia de estructuras fucosiladas particulares para presentar actividad biológica. Frecuentemente, los mecanismos de reconocimiento intercelular requieren un oligosacárido fucosilado. Por ejemplo, varias proteínas que funcionan como moléculas de adhesión celular, incluyendo P-selectina, E-selectina, se unen a estructuras de carbohidratos fucosiladas de superficie celular, específicas, por ejemplo, las estructuras de sialil Lewis x y sialil Lewis a. Adicionalmente, las estructuras de carbohidratos específicas que forman el sistema de grupos sanguíneos ABO están fucosiladas. Las estructuras de carbohidratos en cada uno de los tres grupos comparten una unidad Fucα1,2Galβ1-disacárido. En estructuras del grupo sanguíneo O, este disacárido es la estructura terminal, la estructura del grupo A está formada por una α1,3 GalNAc transferasa que adiciona un residuo GalNAc terminal al disacárido. La estructura del grupo B está formada por una α1,3 galactosiltransferasa que adiciona un residuo de galactosa terminal. Las estructuras del grupo sanguíneo de Lewis están también fucosiladas. Por ejemplo, las estructuras de Lewis x y Lewis a son respectivamente Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNac y Galβ1,4(Fucα1,4)GlcNac. Ambas estructuras mencionadas pueden estar además sialiladas (NeuAcα2,3-) para formar las estructuras sialiladas correspondientes. Otras estructuras del grupo sanguíneo de Lewis de interés son las estructuras de Lewis y y b que son respectivamente Fucαl,2Gaβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ-OR y Fucαl,2Galβ1,3(Fucα1,4)GlcNAc-OR. Para obtener una descripción de las estructuras de los grupos sanguíneos ABO y de Lewis y de las enzimas involucradas en su síntesis, véase, Essentials of Glycobiology, Varki et al. eds., Capítulo 16 (Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY, 1999). [0150] The fucosyltransferase reaction can be carried out using a lipid or glycolipid as an acceptor molecule. Many saccharides require the presence of particular fucosylated structures to present biological activity. Frequently, intercellular recognition mechanisms require a fucosylated oligosaccharide. For example, several proteins that function as cell adhesion molecules, including P-selectin, E-selectin, bind to cell-surface fucosylated carbohydrate structures, for example, the sialyl Lewis x and sialyl Lewis a structures. Additionally, the specific carbohydrate structures that form the ABO blood group system are fucosylated. The carbohydrate structures in each of the three groups share a Fucα1,2Galβ1-disaccharide unit. In structures of blood group O, this disaccharide is the terminal structure, the structure of group A is formed by an α1,3 GalNAc transferase that adds a terminal GalNAc residue to the disaccharide. The structure of group B is formed by an α1,3 galactosyltransferase that adds a terminal galactose residue. Lewis's blood group structures are also fucosylated. For example, the structures of Lewis x and Lewis a are respectively Galβ1.4 (Fucα1.3) GlcNac and Galβ1.4 (Fucα1.4) GlcNac. Both mentioned structures can also be sialylated (NeuAcα2,3-) to form the corresponding sialylated structures. Other Lewis blood group structures of interest are the Lewis and and b structures that are respectively Fucαl, 2Gaβ1.4 (Fucα1,3) GlcNAcβ-OR and Fucαl, 2Galβ1,3 (Fucα1,4) GlcNAc-OR. For a description of the structures of the ABO and Lewis blood groups and the enzymes involved in their synthesis, see, Essentials of Glycobiology, Varki et al. eds., Chapter 16 (Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY, 1999).

[0151] La proteína de fusión de fucosiltransferasa recombinante usada en los métodos de la invención se escoge basándose en su capacidad de fucosilar los sustratos aceptores de fucosiltransferasa de interés. Preferentemente, la fucosiltransferasa se somete a ensayo en relación con su idoneidad usando un sustrato aceptor de fucosiltransferasa que está fijado a un lípido o glicolípido. El uso de un sustrato aceptor enlazado con glicolípido, en lugar de un sustrato aceptor que forma parte de un oligosacárido soluble, en el ensayo para determinar la actividad fucosiltransferasa permite seleccionar una fucosiltransferasa que produce el patrón de fucosilación seleccionado en el glicolípido. [0151] The recombinant fucosyltransferase fusion protein used in the methods of the invention is chosen based on its ability to fucosylate the fucosyltransferase acceptor substrates of interest. Preferably, the fucosyltransferase is tested for suitability using a fucosyltransferase acceptor substrate that is fixed to a lipid or glycolipid. The use of an acceptor substrate linked to glycolipid, instead of an acceptor substrate that is part of a soluble oligosaccharide, in the assay to determine fucosyltransferase activity allows to select a fucosyltransferase that produces the fucosylation pattern selected in the glycolipid.

[0152] Las fucosiltransferasas se han usado en rutas de síntesis para transferir una unidad de fucosa desde guanosina5’-difosfofucosa a un hidroxilo específico de un aceptor sacárido. Por ejemplo, Ichikawa preparó sialil Lewis-X por un método que conlleva la fucosilación de lactosamina sialilada con una fucosiltransferasa clonada (Ichikawa et al., J. Am. Chem. Soc. 114: 9283-9298 (1992)). Lowe ha descrito un método para expresar actividad de fucosilación no nativa en células, produciendo de este modo glicoproteínas fucosiladas, superficies celulares, etcétera (patente U.S. n.º 5.955.347). [0152] Fucosyltransferases have been used in synthetic routes to transfer a unit of fucose from guanosine5'-diphosphofucose to a specific hydroxyl of a saccharide acceptor. For example, Ichikawa prepared sialyl Lewis-X by a method that involves the fucosylation of sialylated lactosamine with a cloned fucosyltransferase (Ichikawa et al., J. Am. Chem. Soc. 114: 9283-9298 (1992)). Lowe has described a method for expressing non-native fucosylation activity in cells, thereby producing fucosylated glycoproteins, cell surfaces, etc. (U.S. Patent No. 5,955,347).

[0153] En una realización, los métodos de la invención se llevan a la práctica haciendo entrar en contacto un sustrato, que tiene una fracción aceptora para una fucosiltransferasa, con una mezcla de reacción que incluye una fracción dadora de fucosa, una fucosiltransferasa, y otros reactivos requeridos para la actividad fucosiltransferasa. El sustrato se incuba en la mezcla de la reacción durante un tiempo suficiente y bajo condiciones apropiadas, para transferir fucosa desde la fracción dadora de fucosa hacia la fracción aceptora de fucosiltransferasa. En realizaciones preferidas, la fucosiltransferasa cataliza la fucosilación de por lo menos el 60 % de las fracciones aceptoras respectivas de fucosiltransferasa en la composición. [0153] In one embodiment, the methods of the invention are practiced by contacting a substrate, which has an acceptor fraction for a fucosyltransferase, with a reaction mixture that includes a fucose donor fraction, a fucosyltransferase, and other reagents required for fucosyltransferase activity. The substrate is incubated in the reaction mixture for a sufficient time and under appropriate conditions, to transfer fucose from the fucose donor fraction to the fucosyltransferase acceptor fraction. In preferred embodiments, fucosyltransferase catalyzes the fucosylation of at least 60% of the respective acceptor fractions of fucosyltransferase in the composition.

[0154] La especificidad para un sustrato seleccionado es solamente el primer criterio que debería cumplir una fucosiltransferasa preferida. La fucosiltransferasa usada en el método de la invención también puede preferentemente someter a fucosilación de manera eficaz una variedad de sustratos, y soportar el aumento a escala de la reacción para permitir la fucosilación de por lo menos aproximadamente 500 mg de sustrato. Más preferentemente, la fucosiltransferasa soportará la escala de la reacción de fucosilación para permitir la síntesis de por lo menos aproximadamente 1 kg, y más preferentemente, por lo menos 10 kg de sustrato con requisitos de coste e infraestructura relativamente bajos. [0154] The specificity for a selected substrate is only the first criterion that a preferred fucosyltransferase should meet. The fucosyltransferase used in the method of the invention may also preferentially subject a variety of substrates to fucosylation, and support the scaling up of the reaction to allow fucosylation of at least about 500 mg of substrate. More preferably, the fucosyltransferase will support the fucosylation reaction scale to allow the synthesis of at least about 1 kg, and more preferably, at least 10 kg of substrate with relatively low cost and infrastructure requirements.

[0155] Las fracciones aceptoras adecuadas para la fijación, catalizada con fucosiltransferasa, de un residuo de fucosa incluyen, entre otras, GlcNAc-OR, Galβ1,3GlcNAc-OR, NeuAcα2,3Galβ1,3GlcNAc-OR, Galβ1,4GlcNAc-OR y NeuAcα2,3Galβ1,4GlcNAc-OR, donde R es un aminoácido, un sacárido, un oligosacárido o un grupo aglicón que tiene por lo menos un átomo de carbono. R está enlazado con o forma parte de un sustrato. La fucosiltransferasa apropiada, para una reacción particular, se escoge basándose en el tipo de enlace fucosa que se desea (por ejemplo, α2, α3, ó α4), el aceptor particular de interés, y la capacidad de la fucosiltransferasa de lograr el alto rendimiento deseado de fucosilación. Anteriormente se han descrito fucosiltransferasas adecuadas y sus propiedades. [0155] Acceptable fractions suitable for binding, catalyzed with fucosyltransferase, of a fucose residue include, among others, GlcNAc-OR, Galβ1,3GlcNAc-OR, NeuAcα2,3Galβ1,3GlcNAc-OR, Galβ1,4GlcNAc-OR and NeuAcα2 , 3Galβ1,4GlcNAc-OR, where R is an amino acid, a saccharide, an oligosaccharide or an aglycone group having at least one carbon atom. R is linked to or is part of a substrate. The appropriate fucosyltransferase, for a particular reaction, is chosen based on the type of fucose bond that is desired (for example, α2, α3, or α4), the particular acceptor of interest, and the ability of the fucosyltransferase to achieve high yield desired fucosylation. Previously, suitable fucosyltransferases and their properties have been described.

[0156] Si una proporción suficiente de los oligosacáridos enlazados al sustrato, en una composición, no incluye una fracción aceptora de fucosiltransferasa, se puede sintetizar un aceptor adecuado. Por ejemplo, un método preferido para sintetizar un aceptor para una fucosiltransferasa conlleva el uso de una GlcNAc transferasa para fijar un residuo GlcNAc a una fracción aceptora de GlcNAc transferasa, que está presente en los oligosacáridos enlazados al sustrato. En realizaciones preferidas, se escoge una transferasa que tiene la capacidad de glicosilar una porción elevada de las fracciones aceptoras potenciales de interés. A continuación, el GlcNAcβ-OR resultante se puede usar como aceptor para una fucosiltransferasa. [0156] If a sufficient proportion of the oligosaccharides bound to the substrate, in a composition, does not include a fucosyltransferase acceptor fraction, a suitable acceptor can be synthesized. For example, a preferred method of synthesizing an acceptor for a fucosyltransferase involves the use of a GlcNAc transferase to fix a GlcNAc residue to an acceptor fraction of GlcNAc transferase, which is present in oligosaccharides bound to the substrate. In preferred embodiments, a transferase having the ability to glycosylate a large portion of the potential acceptor fractions of interest is chosen. Next, the resulting GlcNAcβ-OR can be used as an acceptor for a fucosyltransferase.

[0157] La fracción de GlcNAcβ-OR resultante se puede someter a galactosilación antes de la reacción de la fucosiltransferasa, generando, por ejemplo, un residuo de Galβ1,3GlcNAc-OR o Gal β1,4GlcNAc-OR. En algunas realizaciones, las etapas de galactosilación y fucosilación se pueden llevar a cabo simultáneamente. Escogiendo una fucosiltransferasa que requiere el aceptor galactosilado, se forma únicamente el producto deseado. De este modo, este método conlleva: [0157] The resulting GlcNAcβ-OR fraction can be subjected to galactosylation before the reaction of the fucosyltransferase, generating, for example, a Galβ1,3GlcNAc-OR or Gal β1,4GlcNAc-OR residue. In some embodiments, the galactosylation and fucosylation steps can be carried out simultaneously. Choosing a fucosyltransferase that requires the galactosylated acceptor, only the desired product is formed. Thus, this method entails:

(a)(to)
galactosilación de un compuesto de la fórmula GlcNAcβ-OR con una galactosiltransferasa en presencia de una UDP-galactosa bajo condiciones suficientes para formar los compuestos Galβ1,4GlcNAcβ-OR o Galβ1,3GlcNAcOR; y  galactosylation of a compound of the formula GlcNAcβ-OR with a galactosyltransferase in the presence of a UDP-galactose under conditions sufficient to form the compounds Galβ1,4GlcNAcβ-OR or Galβ1,3GlcNAcOR; Y

(b)(b)
fucosilación del compuesto formado en (a) usando una fucosiltransferasa en presencia de GDP-fucosa bajo condiciones suficientes para formar un compuesto seleccionado de entre:  fucosylation of the compound formed in (a) using a fucosyltransferase in the presence of GDP-fucose under conditions sufficient to form a compound selected from:

Fucα1,2Galβ1,4GlcNAc1β-O1R; Fucα1,2Galβ1,3GlcNAc-OR; Fucα1,2Galβ1,4GlcNAc1β-O1R; Fucα1,2Galβ1,3GalNAc-OR; Galβ1,4(Fuc1,α3)GlcNAcβ-OR; o Galβ1,3(Fucα1,4)GlcNAc-OR. Fucα1,2Galβ1,4GlcNAc1β-O1R; Fucα1,2Galβ1,3GlcNAc-OR; Fucα1,2Galβ1,4GlcNAc1β-O1R; Fucα1,2Galβ1,3GalNAc-OR; Galβ1.4 (Fuc1, α3) GlcNAcβ-OR; or Galβ1.3 (Fucα1.4) GlcNAc-OR.

[0158] Se pueden añadir residuos de fucosa adicionales a las estructuras anteriores incluyendo una fucosiltransferasa adicional, que tenga la actividad deseada. Por ejemplo, los métodos pueden formar determinantes de oligosacáridos tales como Fucα1,2Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ-OR y Fucα1,2Galβ1,3(Fucα1,4)GlcNAc-OR. De este modo, en otra realización preferida, el método incluye el uso de por lo menos dos fucosiltransferasas. Las múltiples fucosiltransferasas se usan o bien simultáneamente o bien secuencialmente. Cuando las fucosiltransferasas se usan secuencialmente, se prefiere en general que la glicoproteína no se purifique entre las múltiples etapas de fucosilación. Cuando las múltiples fucosiltransferasas se usan simultáneamente, la actividad enzimática se puede obtener a partir de dos enzimas independientes o, de manera alternativa, a partir de una única enzima que tenga más de una actividad fucosiltransferasa. [0158] Additional fucose residues may be added to the above structures including an additional fucosyltransferase, having the desired activity. For example, the methods may form oligosaccharide determinants such as Fucα1,2Galβ1,4 (Fucα1,3) GlcNAcβ-OR and Fucα1,2Galβ1,3 (Fucα1,4) GlcNAc-OR. Thus, in another preferred embodiment, the method includes the use of at least two fucosyltransferases. Multiple fucosyltransferases are used either simultaneously or sequentially. When fucosyltransferases are used sequentially, it is generally preferred that the glycoprotein is not purified between the multiple stages of fucosylation. When multiple fucosyltransferases are used simultaneously, the enzymatic activity can be obtained from two independent enzymes or, alternatively, from a single enzyme having more than one fucosyltransferase activity.

[0159] La reacción de fucosiltransferasa se puede llevar a cabo haciendo entrar en contacto proteína de fucosiltransferasa recombinante de la presente invención con una mezcla que incluye, por ejemplo, múltiples copias de una especie de glicoproteína, teniendo preferentemente una mayor parte de esta última uno o más grupos oligosacárido enlazados que incluyen un sustrato aceptor para una fucosiltransferasa; sustrato dador de fucosa; y otros reactivos requeridos para la actividad fucosiltransferasa. La glicoproteína se incuba en la mezcla de la reacción durante un tiempo suficiente y bajo condiciones apropiadas, para transferir fucosa desde un sustrato dador a un sustrato aceptor de fucosiltransferasa. [0159] The fucosyltransferase reaction can be carried out by contacting recombinant fucosyltransferase protein of the present invention with a mixture that includes, for example, multiple copies of a species of glycoprotein, preferably having a greater portion of the latter one or more linked oligosaccharide groups that include an acceptor substrate for a fucosyltransferase; fucose donor substrate; and other reagents required for fucosyltransferase activity. The glycoprotein is incubated in the reaction mixture for a sufficient time and under appropriate conditions, to transfer fucose from a donor substrate to a fucosyltransferase acceptor substrate.

[0160] La proteína de fusión de fucosiltransferasa recombinante usada en los métodos de la invención se escoge basándose en su capacidad de fucosilación de los sustratos aceptores de fucosiltransferasa de interés. Preferentemente, la fucosiltransferasa se somete a ensayo en relación con su idoneidad usando un sustrato aceptor de fucosiltransferasa que está fijado a una glicoproteína. El uso de un sustrato aceptor enlazado a glicoproteína, en lugar de un sustrato aceptor que forma parte de un oligosacárido soluble, en el ensayo para determinar la actividad fucosiltransferasa, permite seleccionar una fucosiltransferasa que produce el patrón de fucosilación seleccionado en la glicoproteína. [0160] The recombinant fucosyltransferase fusion protein used in the methods of the invention is chosen based on its fucosylation capacity of the fucosyltransferase acceptor substrates of interest. Preferably, the fucosyltransferase is tested for suitability using a fucosyltransferase acceptor substrate that is bound to a glycoprotein. The use of an acceptor substrate linked to glycoprotein, instead of an acceptor substrate that is part of a soluble oligosaccharide, in the assay to determine fucosyltransferase activity, allows to select a fucosyltransferase that produces the fucosylation pattern selected in the glycoprotein.

[0161] En una realización preferida, la proteína de fusión de fucosiltransferasa recombinante de la presente invención tiene un alto nivel de expresión en células y/o una alta actividad enzimática (por ejemplo, alta especificidad para un sustrato seleccionado y/o alta actividad catalítica). En otra realización preferida, la fucosiltransferasa es útil en un método para la fucosilación de una glicoproteína transgénica o recombinante comercialmente importante. La fucosiltransferasa usada en el método de la invención también puede preferentemente fucosilar de manera eficaz una variedad de glicoproteínas, y soportar el aumento a escala de la reacción para permitir la fucosilación de por lo menos aproximadamente 500 mg de la glicoproteína. Más preferentemente, la fucosiltransferasa soportará la escala de la reacción de fucosilación para permitir la síntesis de por lo menos aproximadamente 1 kg, y más preferentemente, por lo menos 10 kg de glicoproteína recombinante con unos requisitos relativamente bajos de costes e infraestructura. [0161] In a preferred embodiment, the recombinant fucosyltransferase fusion protein of the present invention has a high level of expression in cells and / or high enzymatic activity (eg, high specificity for a selected substrate and / or high catalytic activity ). In another preferred embodiment, fucosyltransferase is useful in a method for fucosylation of a commercially important transgenic or recombinant glycoprotein. The fucosyltransferase used in the method of the invention can also preferably fucosylate a variety of glycoproteins effectively, and support increasing the scale of the reaction to allow fucosylation of at least about 500 mg of the glycoprotein. More preferably, the fucosyltransferase will support the fucosylation reaction scale to allow the synthesis of at least about 1 kg, and more preferably, at least 10 kg of recombinant glycoprotein with relatively low cost and infrastructure requirements.

[0162] En una realización ejemplificativa, el método de la invención da como resultado la formación en una glicoproteína de por lo menos un ligando para una selectina. La confirmación de la formación de ligando se somete a ensayo de una manera operativa sondeando la capacidad de la glicoproteína de interaccionar con una selectina. La interacción entre una glicoproteína y una selectina específica es medible a través de métodos con los que están familiarizados los habituales en la materia (véase, por ejemplo, Jutila et al., J. Immunol. 153: 3917-28 (1994); Edwards et al., Cytometry 43 (3): 211-6 (2001); Stahn et al., Glycobiology 8 : 311-319 (1998); Luo et al., Cell Biochem 80 (4):522-31 (2001); Dong et al., J. Biomech. 33 (1): 35-43 (2000); Jung et al., J. Immunol. 162 (11): 6755-62 (1999); Keramidaris et al., J. Allergy Clin. Immunol.107(4): 734-8 (2001); Fieger et al., Biochim. Biophys. A cta 1524(1): 75-85 (2001); Bruehl et al., J. Biol. Chem. 275(42): 32642-8 (2000); Tangemann et al., J. Exp. Med. 190(7): 935-42 (1999); Scalia et al., Circ. Res. 84(1): 93-102 (1999); Alon et al., J. Cell Biol. 138(5): 1169-80 (1997); Steegmaier et al., Eur. J; Immunol. 27(6): 1339-45 (1997); Stewart et al., J. Med. Chem. 44(6): 988-1002 (2001); Schurmann et al, Gut 36(3): 411-8 (1995); Burrows et al., J. Clin. Pathol. 47(10): 939-44 (1994)). [0162] In an exemplary embodiment, the method of the invention results in the formation in a glycoprotein of at least one ligand for a selectin. Confirmation of ligand formation is tested in an operative manner by probing the ability of the glycoprotein to interact with a selectin. The interaction between a glycoprotein and a specific selectin is measurable through methods familiar to those familiar with the subject (see, for example, Jutila et al., J. Immunol. 153: 3917-28 (1994); Edwards et al., Cytometry 43 (3): 211-6 (2001); Stahn et al., Glycobiology 8: 311-319 (1998); Luo et al., Cell Biochem 80 (4): 522-31 (2001) ; Dong et al., J. Biomech. 33 (1): 35-43 (2000); Jung et al., J. Immunol. 162 (11): 6755-62 (1999); Keramidaris et al., J. Allergy Clin. Immunol. 107 (4): 734-8 (2001); Fieger et al., Biochim. Biophys. A cta 1524 (1): 75-85 (2001); Bruehl et al., J. Biol. Chem 275 (42): 32642-8 (2000); Tangemann et al., J. Exp. Med. 190 (7): 935-42 (1999); Scalia et al., Circ. Res. 84 (1): 93-102 (1999); Alon et al., J. Cell Biol. 138 (5): 1169-80 (1997); Steegmaier et al., Eur. J; Immunol. 27 (6): 1339-45 (1997 ); Stewart et al., J. Med. Chem. 44 (6): 988-1002 (2001); Schurmann et al, Gut 36 (3): 411-8 (1995); Burrows et al., J. Clin Pathol 47 (10): 939-44 (1994)).

[0163] Los sustratos aceptores adecuados para la fijación, catalizada con fucosiltransferasa, de un residuo de fucosa incluyen, entre otros, GIcNAc-OR, Galβ1,3GlcNAc-OR, NeuAcα2,3Galβ1,3GlcNAc-OR, Galβ1,4GlcNAc-OR y NeuAcα2, 3Galβ1,4GlcNAc-OR, donde R es un aminoácido, un sacárido, un oligosacárido o un grupo aglicón que tiene por lo menos un átomo de carbono. R está enlazado a o forma parte de una glicoproteína. La fucosiltransferasa apropiada para una reacción particular se escoge basándose en el tipo de enlace fucosa que se desea (por ejemplo, α2, α3, ó α4), el aceptor particular de interés, y la capacidad de la fucosiltransferasa de lograr el alto rendimiento deseado de fucosilación. Anteriormente se han descrito fucosiltransferasas adecuadas y sus propiedades. [0163] Acceptable substrates for the fixation, catalyzed with fucosyltransferase, of a fucose residue include, among others, GIcNAc-OR, Galβ1,3GlcNAc-OR, NeuAcα2,3Galβ1,3GlcNAc-OR, Galβ1,4GlcNAc-OR and NeuAcα2 , 3Galβ1,4GlcNAc-OR, where R is an amino acid, a saccharide, an oligosaccharide or an aglycone group having at least one carbon atom. R is linked to or is part of a glycoprotein. The appropriate fucosyltransferase for a particular reaction is chosen based on the type of fucose bond that is desired (eg, α2, α3, or α4), the particular acceptor of interest, and the ability of the fucosyltransferase to achieve the desired high yield of fucosylation Previously, suitable fucosyltransferases and their properties have been described.

[0164] Si una proporción suficiente de los oligosacáridos enlazados a glicoproteína en una composición no incluye un sustrato aceptor de fucosiltransferasa, se puede sintetizar un aceptor adecuado. Por ejemplo, un método preferido para sintetizar un aceptor para una fucosiltransferasa conlleva el uso de una GlcNAc transferasa para fijar un residuo GlcNAc a un sustrato aceptor de GlcNAc transferasa, que está presente en los oligosacáridos enlazados a proteína. En realizaciones preferidas, se escoge una transferasa que tiene la capacidad de glicosilar una porción elevada de los sustratos aceptores potenciales de interés. A continuación, el GlcNAcβ-OR resultante se puede usar como aceptor para una fucosiltransferasa. [0164] If a sufficient proportion of the oligosaccharides linked to glycoprotein in a composition does not include a fucosyltransferase acceptor substrate, a suitable acceptor can be synthesized. For example, a preferred method of synthesizing an acceptor for a fucosyltransferase involves the use of a GlcNAc transferase to fix a GlcNAc residue to a GlcNAc transferase acceptor substrate, which is present in the protein-linked oligosaccharides. In preferred embodiments, a transferase having the ability to glycosylate a high portion of the potential acceptor substrates of interest is chosen. Next, the resulting GlcNAcβ-OR can be used as an acceptor for a fucosyltransferase.

[0165] La fracción de GlcNAcβ-OR resultante se puede someter a galactosilación antes de la reacción de la fucosiltransferasa, generando, por ejemplo, un residuo de Galβ1,3GlcNAc-OR o Gal β1,4GlcNAc-OR. En algunas realizaciones, las etapas de galactosilación y fucosilación se pueden llevar a cabo simultáneamente. De este modo, este método conlleva: [0165] The resulting GlcNAcβ-OR fraction can be subjected to galactosylation before the reaction of fucosyltransferase, generating, for example, a Galβ1,3GlcNAc-OR or Gal β1,4GlcNAc-OR residue. In some embodiments, the galactosylation and fucosylation steps can be carried out simultaneously. Thus, this method entails:

(a)(to)
galactosilación de un compuesto de la fórmula GlcNAcβ-OR con una galactosiltransferasa en presencia de una UDP-galactosa bajo condiciones suficientes para formar los compuestos Galβ1,4GlcNAcβ-OR o Galβ1,3GlcNAcOR; y  galactosylation of a compound of the formula GlcNAcβ-OR with a galactosyltransferase in the presence of a UDP-galactose under conditions sufficient to form the compounds Galβ1,4GlcNAcβ-OR or Galβ1,3GlcNAcOR; Y

(b)(b)
fucosilación del compuesto formado en (a) usando una fucosiltransferasa en presencia de GDP-fucosa bajo condiciones suficientes para formar un compuesto seleccionado de entre:  fucosylation of the compound formed in (a) using a fucosyltransferase in the presence of GDP-fucose under conditions sufficient to form a compound selected from:

Fucα1,2Galβ1,4GlcNAc1β-O1R; Fucα1,2Galβ1,3GlcNAc-OR; Fucα1,2Galβ1,4GlcNAc1β-O1R; Fucα1,2Galβ1,3GalNAc-OR; Galβ1,4(Fuc1,α3)GlcNAcβ-OR; o Galβ1,3(Fucα1,4)GlcNAc-OR. Fucα1,2Galβ1,4GlcNAc1β-O1R; Fucα1,2Galβ1,3GlcNAc-OR; Fucα1,2Galβ1,4GlcNAc1β-O1R; Fucα1,2Galβ1,3GalNAc-OR; Galβ1.4 (Fuc1, α3) GlcNAcβ-OR; or Galβ1.3 (Fucα1.4) GlcNAc-OR.

[0166] Se pueden añadir residuos de fucosa adicionales a una glicoproteína fucosilada tratando el péptido fucosilado con una fucosiltransferasa, que tenga la actividad deseada. Por ejemplo, los métodos pueden formar determinantes de oligosacáridos tales como Fucα1,2Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ-OR y Fucα1,2Galβ1,3(Fucα1,4)GlcNAc-OR. De este modo, en otra realización preferida, el método incluye el uso de por lo menos dos fucosiltransferasas. Las múltiples fucosiltransferasas se usan o bien simultáneamente o bien secuencialmente. Cuando las fucosiltransferasas se usan secuencialmente, se prefiere en general que la glicoproteína no se purifique entre las múltiples etapas de fucosilación. Cuando las múltiples fucosiltransferasas se usan simultáneamente, la actividad enzimática se puede obtener a partir de dos enzimas independientes o, de manera alternativa, a partir de una única enzima que tenga más de una actividad fucosiltransferasa. [0166] Additional fucose residues can be added to a fucosylated glycoprotein by treating the fucosylated peptide with a fucosyltransferase, having the desired activity. For example, the methods may form oligosaccharide determinants such as Fucα1,2Galβ1,4 (Fucα1,3) GlcNAcβ-OR and Fucα1,2Galβ1,3 (Fucα1,4) GlcNAc-OR. Thus, in another preferred embodiment, the method includes the use of at least two fucosyltransferases. Multiple fucosyltransferases are used either simultaneously or sequentially. When fucosyltransferases are used sequentially, it is generally preferred that the glycoprotein is not purified between the multiple stages of fucosylation. When multiple fucosyltransferases are used simultaneously, the enzymatic activity can be obtained from two independent enzymes or, alternatively, from a single enzyme having more than one fucosyltransferase activity.

H. Síntesis de oligosacáridos con múltiples enzimas H. Synthesis of oligosaccharides with multiple enzymes

[0167] Tal como se ha descrito anteriormente, en algunas realizaciones, se pueden usar dos o más enzimas para formar un oligosacárido o determinante de oligosacárido deseado en una glicoproteína o glicolípido. Por ejemplo, un determinante de oligosacárido particular podría requerir la adición de una galactosa, un ácido siálico, y una fucosa para presentar una actividad deseada. Por consiguiente, la invención proporciona métodos en los cuales se usan dos o más enzimas, por ejemplo, glicosiltransferasas, trans-sialidasas, o sulfotransferasas, para obtener una síntesis de alto rendimiento de un determinante de oligosacárido deseado. [0167] As described above, in some embodiments, two or more enzymes can be used to form a desired oligosaccharide or oligosaccharide determinant in a glycoprotein or glycolipid. For example, a particular oligosaccharide determinant may require the addition of a galactose, a sialic acid, and a fucose to exhibit a desired activity. Accordingly, the invention provides methods in which two or more enzymes, for example, glycosyltransferases, trans-sialidases, or sulfotransferases, are used to obtain a high yield synthesis of a desired oligosaccharide determinant.

[0168] En una realización preferida, se preparó LNFIII a partir de lactosa usando las α-1,3/4-fucosiltransferasas de H. pylori de la cepa 1182 descrita en el presente documento, en combinación con β-1,3N-acetilglucosaminiltransferasa (1gtA) de Neisseria gonococcus y β-1,4-galactosiltransferasa (1gtB) de Neisseria gonococcus. Aquellos expertos reconocerán que en esta realización de la invención se pueden usar otras enzimas de β-1,3Nacetilglucosaminiltransferasa y β-1,4-galactosiltransferasa. [0168] In a preferred embodiment, LNFIII was prepared from lactose using H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases from strain 1182 described herein, in combination with β-1,3N-acetylglucosaminyltransferase (1gtA) of Neisseria gonococcus and β-1,4-galactosyltransferase (1gtB) of Neisseria gonococcus. Those experts will recognize that in this embodiment of the invention other enzymes of β-1,3-Acetylglucosaminyltransferase and β-1,4-galactosyltransferase can be used.

[0169] En algunos casos, un oligosacárido enlazado a glicoproteína o glicolípido incluirá un sustrato aceptor para la glicosiltransferasa particular de interés al producirse la biosíntesis in vivo de la glicoproteína o glicolípido. Dichas glicoproteínas o glicolípidos se pueden someter a glicosilación usando las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y los métodos de la invención sin una modificación previa del patrón de glicosilación de la glicoproteína o glicolípido, respectivamente. No obstante, en otros casos, una glicoproteína o glicolípido de interés carecerá de un sustrato aceptor adecuado. En tales casos, los métodos de la invención se pueden usar para alterar el patrón de glicosilación de la glicoproteína o glicolípido de manera que los oligosacáridos enlazados a la glicoproteína o glicolípido incluyan entonces un sustrato aceptor para la fijación, catalizada con glicosiltransferasa, de una unidad de sacárido preseleccionado de interés para formar una fracción de oligosacárido deseada. [0169] In some cases, an oligosaccharide linked to glycoprotein or glycolipid will include an acceptor substrate for the particular glycosyltransferase of interest when the in vivo biosynthesis of the glycoprotein or glycolipid occurs. Such glycoproteins or glycolipids can be subjected to glycosylation using H. pylori fucosyltransferase proteins and the methods of the invention without a prior modification of the glycosylation pattern of the glycoprotein or glycolipid, respectively. However, in other cases, a glycoprotein or glycolipid of interest will lack a suitable acceptor substrate. In such cases, the methods of the invention can be used to alter the glycosylation pattern of the glycoprotein or glycolipid so that the oligosaccharides linked to the glycoprotein or glycolipid then include an acceptor substrate for fixation, catalyzed with glycosyltransferase, of a unit of preselected saccharide of interest to form a desired oligosaccharide fraction.

[0170] Los oligosacáridos enlazados a glicoproteína o glicolípido en primer lugar, opcionalmente, se pueden “recortar” (“trimmed”), o bien en su totalidad o bien en parte, para dejar al descubierto o bien un sustrato aceptor para la glicosiltransferasa o bien una fracción a la cual se pueden adicionar uno o más residuos apropiados para obtener un sustrato aceptor adecuado. Para las reacciones de fijación y recorte (trimming) son útiles enzimas tales como glicosiltransferasas y endoglicosidasas. Por ejemplo, una glicoproteína que presenta oligosacáridos del tipo “altos en manosa” se pueden someter a recorte (trimming) por medio de una manosidasa para obtener un sustrato aceptor que, al producirse la fijación de una o más unidades de sacárido preseleccionadas, forma el determinante de oligosacárido deseado. [0170] Oligosaccharides linked to glycoprotein or glycolipid first, optionally, can be "trimmed" ("trimmed"), either in whole or in part, to expose either an acceptor substrate for glycosyltransferase or either a fraction to which one or more appropriate residues can be added to obtain a suitable acceptor substrate. Enzymes such as glycosyltransferases and endoglycosidases are useful for fixation and trimming reactions. For example, a glycoprotein having oligosaccharides of the "high mannose" type can be truncated by means of a mannosidase to obtain an acceptor substrate which, upon fixing one or more preselected saccharide units, forms the desired oligosaccharide determinant.

[0171] Los métodos son también útiles para sintetizar una fracción de oligosacárido deseada en una proteína o lípido que, en su forma nativa, no está glicosilado. Un sustrato aceptor adecuado para la glicosiltransferasa correspondiente se puede fijar a dichas proteínas o lípidos antes de la glicosilación usando los métodos de la presente invención. Véase, por ejemplo, la patente US n.º 5.272.066 para consultar métodos de obtención de polipéptidos que tienen aceptores adecuados para la glicosilación. [0171] The methods are also useful for synthesizing a desired oligosaccharide fraction into a protein or lipid that, in its native form, is not glycosylated. An appropriate acceptor substrate for the corresponding glycosyltransferase can be fixed to said proteins or lipids prior to glycosylation using the methods of the present invention. See, for example, US Patent No. 5,272,066 for methods of obtaining polypeptides having suitable acceptors for glycosylation.

[0172] De este modo, en algunas realizaciones, la invenció proporciona métodos para la sialilación in vitro de grupos de sacáridos presentes en un glicoconjugado que en primer lugar conlleva la modificación del gliconjugado para crear un aceptor adecuado. Los siguientes son ejemplos de métodos preferidos de síntesis, con múltiples enzimas, de fracciones de oligosacáridos deseadas. [0172] Thus, in some embodiments, the invention provides methods for in vitro sialylation of groups of saccharides present in a glycoconjugate that first involves the modification of the glyconjugate to create a suitable acceptor. The following are examples of preferred methods of synthesis, with multiple enzymes, of desired oligosaccharide fractions.

Fracciones de oligosacárido fucosiladas y sialiladas Fucosylated and sialylated oligosaccharide fractions

[0173] Los determinantes de oligosacáridos que confieren una actividad biológica deseada sobre una glicoproteína con frecuencia se someten a sialilación además de someterse a fucosilación. Por consiguiente, la invención proporciona métodos en los que un oligosacárido enlazado a glicoproteína se somete a sialilación y fucosilación con altos rendimientos. [0173] Oligosaccharide determinants that confer a desired biological activity on a glycoprotein are frequently subjected to sialylation in addition to being subjected to fucosylation. Accordingly, the invention provides methods in which an oligosaccharide linked to glycoprotein is subjected to sialylation and fucosylation with high yields.

[0174] La sialilación se puede lograr usando o bien una trans-sialidasa o bien una sialiltransferasa, excepto cuando una fracción particular requiera un ácido siálico con enlace α2,6, en la cual se usa una sialiltransferasa. Anteriormente se han descrito ejemplos adecuados de cada tipo de enzima. Estos métodos conllevan la sialilación de un aceptor para una sialiltransferasa o una trans-sialidasa haciendo entrar en contacto el aceptor con la enzima apropiada en presencia de un sustrato dador apropiado. Para sialiltransferasas, el ácido CMP-siálico es un sustrato dador preferido. No obstante, las trans-sialidasas usan preferentemente un sustrato dador que incluye un grupo saliente al cual la trans-sialidasa no puede adicionar ácido siálico. [0174] Sialylation can be achieved using either a trans-sialidase or a sialyltransferase, except when a particular fraction requires a sialic acid with an α2,6 bond, in which a sialyltransferase is used. Previously, suitable examples of each type of enzyme have been described. These methods involve the sialylation of an acceptor for a sialyltransferase or a trans-sialidase by bringing the acceptor into contact with the appropriate enzyme in the presence of an appropriate donor substrate. For sialyltransferases, CMP-sialic acid is a preferred donor substrate. However, trans-sialidases preferably use a donor substrate that includes a leaving group to which trans-sialidase cannot add sialic acid.

[0175] Los sustratos aceptores de interés incluyen, por ejemplo, Galβ-OR. En algunas realizaciones, los sustratos aceptores se hacen entrar en contacto con una sialiltransferasa en presencia de ácido CMP-siálico bajo condiciones en las que se transfiere ácido siálico al extremo no reductor del sustrato aceptor para formar el compuesto NeuAcα2,3GalβOR o NeuAcα2,6Galβ-OR. En esta fórmula, R es un aminoácido, un sacárido, un oligosacárido o un grupo aglicón que tiene por lo menos un átomo de carbono. R está enlazado con o es parte de una glicoproteína. También se puede usar una α2,8-sialiltransferasa para fijar un segundo residuo de ácido siálico o múltiples residuos de ácido siálico a las estructuras anteriores. [0175] Acceptor substrates of interest include, for example, Galβ-OR. In some embodiments, the acceptor substrates are contacted with a sialyltransferase in the presence of CMP-sialic acid under conditions under which sialic acid is transferred to the non-reducing end of the acceptor substrate to form the compound NeuAcα2,3GalβOR or NeuAcα2,6Galβ- OR. In this formula, R is an amino acid, a saccharide, an oligosaccharide or an aglycone group having at least one carbon atom. R is linked to or is part of a glycoprotein. An α2,8-sialyltransferase can also be used to fix a second sialic acid residue or multiple sialic acid residues to the above structures.

[0176] Para obtener una fracción de oligosacárido que esté tanto sialilada como fucosilada, el aceptor sialilado se hace entrar en contacto con una fucosiltransferasa tal como se ha descrito anteriormente. Las reacciones de sialiltransferasa y fucosiltransferasa se efectúan en general secuencialmente, puesto que la mayoría de las sialiltransferasas no están activas en un aceptor fucosilado. No obstante, FT VII actúa únicamente sobre un sustrato aceptor sialilado. Por lo tanto, FTVII se puede usar en una reacción simultánea con una sialiltransferasa. [0176] To obtain an oligosaccharide fraction that is both sialylated and fucosylated, the sialylated acceptor is contacted with a fucosyltransferase as described above. The sialyltransferase and fucosyltransferase reactions are generally carried out sequentially, since most sialyltransferases are not active in a fucosylated acceptor. However, FT VII acts only on a sialylated acceptor substrate. Therefore, FTVII can be used in a simultaneous reaction with a sialyltransferase.

[0177] Si la trans-sialidasa se usa para lograr la sialilación, las reacciones de fucosilación y sialilación se pueden efectuar o bien simultáneamente o bien secuencialmente, en cualquier orden. La proteína a modificar se incuba con una mezcla de reacción que contiene una cantidad adecuada de una trans-sialidasa, un sustrato dador de ácido siálico, una fucosiltransferasa (capaz de crear un enlace α1,3 ó α1,4), y un sustrato dador de fucosil adecuado (por ejemplo, GDPfucosa). [0177] If trans-sialidase is used to achieve sialylation, fucosylation and sialylation reactions can be carried out either simultaneously or sequentially, in any order. The protein to be modified is incubated with a reaction mixture containing an adequate amount of a trans-sialidase, a sialic acid donor substrate, a fucosyltransferase (capable of creating an α1,3 or α1,4 bond), and a donor substrate of suitable fucosil (for example, GDPfucose).

Determinantes de oligosacáridos galactosilados, fucosilados y sialilados Determinants of galactosylated, fucosylated and sialylated oligosaccharides

[0178] La invención proporciona también métodos para sintetizar enzimáticamente fracciones de oligosacáridos que están galactosiladas, fucosiladas y sialiladas. En estos métodos se puede usar o bien una sialiltransferasa o bien una trans-sialidasa (para ácido siálico con enlace α2,3 únicamente). [0178] The invention also provides methods for enzymatically synthesizing oligosaccharide fractions that are galactosylated, fucosylated and sialylated. In these methods, either a sialyltransferase or a trans-sialidase can be used (for sialic acid with α2.3 bond only).

[0179] La reacción de la trans-sialidasa conlleva la incubación de la proteína a modificar con una mezcla de reacción que contiene una cantidad adecuada de una galactosiltransferasa (galβ1,3 ó galβ1,4), un dador de galactosil adecuado (por ejemplo, UDP-galactosa), una trans-sialidasa, un sustrato dador de ácido siálico adecuado, una fucosiltransferasa (capaz de crear un enlace α1,3 ó α1,4), un sustrato dador de fucosil adecuado (por ejemplo, GDP-fucosa), y un ión metálico divalente. Estas reacciones se pueden llevar a cabo de forma o bien secuencial o bien simultánea. [0179] The trans-sialidase reaction involves incubation of the protein to be modified with a reaction mixture containing an adequate amount of a galactosyltransferase (galβ1.3 or galβ1.4), a suitable galactosyl donor (for example, UDP-galactose), a trans-sialidase, a suitable sialic acid donor substrate, a fucosyltransferase (capable of creating an α1.3 or α1.4 bond), a suitable fucosyl donor substrate (e.g. GDP-fucose), and a divalent metal ion. These reactions can be carried out either sequentially or simultaneously.

[0180] Si se usa una sialiltransferasa, el método conlleva la incubación de la proteína a modificar con una mezcla de reacción que contiene una cantidad adecuada de una galactosiltransferasa (galβ1,3 ó galβ1,4), un dador de galactosil adecuado (por ejemplo, UDP-galactosa), una sialiltransferasa (α2,3 ó α2,6) y un sustrato dador de ácido siálico adecuado (por ejemplo, ácido CMP siálico). La reacción se deja avanzar sustancialmente hasta que se complete, y a continuación una fucosiltransferasa (capaz de crear un enlace α1,3 ó α1,4) y un sustrato dador de fucosil adecuado (por ejemplo, GDP-fucosa). Si se usa una fucosiltransferasa que requiere un sustrato sialilado (por ejemplo, FT VII), las reacciones se pueden efectuar simultáneamente. [0180] If a sialyltransferase is used, the method involves incubation of the protein to be modified with a reaction mixture containing an adequate amount of a galactosyltransferase (galβ1.3 or galβ1.4), a suitable galactosyl donor (for example , UDP-galactose), a sialyltransferase (α2.3 or α2.6) and a suitable sialic acid donor substrate (eg, sialic CMP acid). The reaction is allowed to proceed substantially until it is completed, and then a fucosyltransferase (capable of creating an α1.3 or α1.4 bond) and a suitable fucosyl donor substrate (eg, GDP-fucose). If a fucosyltransferase that requires a sialylated substrate (for example, FT VII) is used, the reactions can be carried out simultaneously.

Reacciones de sialiltransferasa Sialyltransferase reactions

[0181] Tal como se ha descrito anteriormente, en algunas realizaciones, la presente invención proporciona una proteína de fucosiltransferasa de H. pylori y métodos para la fucosilación de una glicoproteína tras la sialilación de la glicoproteína. En una realización preferida, las proteínas de fusión y los métodos de la invención sintetizan glicoproteínas que tienen un patrón de sialilación sustancialmente uniforme. A continuación se efectúa la fucosilación de la glicoproteína sialilada, produciendo de este modo una población de glicoproteínas fucosiladas en las que los miembros tienen un patrón de fucosilación sustancialmente uniforme. [0181] As described above, in some embodiments, the present invention provides an H. pylori fucosyltransferase protein and methods for fucosylation of a glycoprotein after the sialylation of the glycoprotein. In a preferred embodiment, the fusion proteins and methods of the invention synthesize glycoproteins that have a substantially uniform sialylation pattern. The fucosylation of the sialylated glycoprotein is then carried out, thereby producing a population of fucosylated glycoproteins in which the members have a substantially uniform pattern of fucosylation.

[0182] La glicoproteína se puede hacer entrar en contacto con una sialiltransferasa y un sustrato dador de ácido siálico durante un tiempo suficiente y bajo condiciones de reacción apropiadas, para transferir ácido siálico desde el sustrato dador de ácido siálico hacia los grupos de sacáridos. Las sialiltransferasas comprenden una familia de glicosiltransferasas que transfieren ácido siálico desde el ácido CMP-siálico del sustrato dador a los sustratos de oligosacárido aceptores. En realizaciones preferidas, las sialiltransferasas son proteínas de fusión de sialiltransferasa recombinantes. En la solicitud provisional US n.º 60/035.710, presentada el 16 de enero de 1997, y la solicitud no provisional US n.º 09/007.741, presentada el 15 de enero de 1998, se describen reacciones de sialiltransferasa adecuadas. [0182] The glycoprotein may be contacted with a sialyltransferase and a sialic acid donor substrate for a sufficient time and under appropriate reaction conditions, to transfer sialic acid from the sialic acid donor substrate to saccharide groups. Sialyltransferases comprise a family of glycosyltransferases that transfer sialic acid from the CMP-sialic acid of the donor substrate to the acceptor oligosaccharide substrates. In preferred embodiments, the sialyltransferases are recombinant sialyltransferase fusion proteins. Provisional sialyltransferase reactions are described in provisional application US No. 60 / 035,710, filed on January 16, 1997, and non-provisional application US No. 09 / 007,741, filed on January 15, 1998.

[0183] En algunas realizaciones, las fracciones sacárido en una glicoproteína que tiene patrones de sialilación alterados por las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori de la presente invención tienen un porcentaje mayor de residuos de galactosa terminales sialilados que la glicoproteína no alterada. Preferentemente, más de aproximadamente el 80 % de los residuos de galactosa terminales presentes en los oligosacáridos enlazados a glicoproteína se someterán a sialilación siguiendo el uso de los métodos. Más preferentemente, el uso de las proteínas de fucosiltransferasa de H. pylori y los métodos de la invención darán como resultado más de aproximadamente el 90 % de sialilación, y aún más preferentemente más de aproximadamente el 95 % de sialilación de residuos de galactosa terminales. De la forma más preferente, esencialmente el 100 % de los residuos de galactosa terminales presentes en las glicoproteínas en la composición se someten a sialilación siguiendo la modificación que usa los métodos de la presente invención. Las proteínas de fusión y los métodos de la invención son capaces típicamente de lograr el nivel deseado de sialilación en aproximadamente 48 horas o menos, y más preferentemente en aproximadamente 24 horas o menos.[0183] In some embodiments, saccharide fractions in a glycoprotein having sialylation patterns altered by the H. pylori fucosyltransferase proteins of the present invention have a higher percentage of sialylated terminal galactose residues than the unaltered glycoprotein. Preferably, more than about 80% of the terminal galactose residues present in the oligosaccharides linked to glycoprotein will be subjected to sialylation following the use of the methods. More preferably, the use of H. pylori fucosyltransferase proteins and the methods of the invention will result in more than about 90% sialylation, and even more preferably more than about 95% sialylation of terminal galactose residues. Most preferably, essentially 100% of the terminal galactose residues present in the glycoproteins in the composition are subjected to sialylation following the modification using the methods of the present invention. The fusion proteins and methods of the invention are typically capable of achieving the desired level of sialylation in about 48 hours or less, and more preferably in about 24 hours or less.

[0184] Se han documentado por lo menos 15 sialiltransferasas diferentes de mamíferos, y hasta la fecha se han clonado los ADNcs de trece de ellas (en relación con la nomenclatura sistemática que se usa en el presente documento, véase, Tsuji et al. (1996) Glycobiology 6: v-xiv). Estos ADNcs se pueden usar para producir las proteínas de fusión de sialiltransferasa recombinantes de la invención.  [0184] At least 15 different sialyltransferases of mammals have been documented, and to date the cDNAs of thirteen of them have been cloned (in relation to the systematic nomenclature used herein, see, Tsuji et al. ( 1996) Glycobiology 6: v-xiv). These cDNAs can be used to produce the recombinant sialyltransferase fusion proteins of the invention.

[0185] Preferentemente, para la glicosilación de carbohidratos de glicoproteínas con enlaces de N y/o enlaces de O, la sialiltransferasa transfiere ácido siálico hacia la secuencia terminal Galβ1,4-OR o GalNAc-OR, donde R es un aminoácido, un sacárido, un oligosacárido o un grupo aglicón que tiene por lo menos un átomo de carbono y está enlazado con o forma parte de una glicoproteína. Galβ1,4-GlcNAc es la penúltima secuencia más común que subyace tras el ácido siálico terminal en estructuras de carbohidratos completamente sialiladas. Por lo menos tres de las sialiltransferasas de mamífero clonadas cumplen este requisito de especificidad del aceptor, y se ha demostrado que cada una de ellas transfiere ácido siálico a grupos carbohidrato con enlaces de N y enlaces de O de glicoproteínas. [0185] Preferably, for glycosylation of glycoprotein carbohydrates with N bonds and / or O bonds, sialyltransferase transfers sialic acid to the terminal sequence Galβ1,4-OR or GalNAc-OR, where R is an amino acid, a saccharide , an oligosaccharide or an aglycone group that has at least one carbon atom and is linked to or forms part of a glycoprotein. Galβ1,4-GlcNAc is the penultimate most common sequence that underlies terminal sialic acid in completely sialylated carbohydrate structures. At least three of the cloned mammalian sialyltransferases meet this specificity requirement of the acceptor, and it has been shown that each of them transfers sialic acid to carbohydrate groups with N bonds and O bonds of glycoproteins.

[0186] En algunas realizaciones, los métodos de sialilación de la invención presentan un aumento de la viabilidad comercial a través del uso de sialiltransferasas bacterianas, o bien producidas de manera recombinante o bien producidas en las células bacterianas nativas. Recientemente se ha informado sobre dos sialiltransferasas bacterianas; una ST6GaIII de Photobacterium damsela (Yamamoto et al. (1996) J. Biochem. 120:104-110) y una ST3Gal V de Neisseria meningitidis (Gilbert et al. (1996) J. Biol. Chem. 271: 28271-28276). Las dos enzimas bacterianas recientemente descritas transfieren ácido siálico a la secuencia de Galβ1,4GlcNAc en sustratos de oligosacárido. [0186] In some embodiments, the sialylation methods of the invention exhibit an increase in commercial viability through the use of bacterial sialyltransferases, either recombinantly produced or produced in native bacterial cells. Recently, two bacterial sialyltransferases have been reported; an ST6GaIII from Photobacterium damsela (Yamamoto et al. (1996) J. Biochem. 120: 104-110) and an ST3Gal V from Neisseria meningitidis (Gilbert et al. (1996) J. Biol. Chem. 271: 28271-28276) . The two recently described bacterial enzymes transfer sialic acid to the Galβ1,4GlcNAc sequence in oligosaccharide substrates.

[0187] Una α2,3-sialiltransferasa viral sobre la cual se ha comunicado recientemente resulta también adecuada para las pruebas y su uso posible en los métodos de sialilación de la invención (Sujino et al. (2000) Glycobiology B10:312-320). Esta enzima, v-ST3Gall, se obtuvo a partir de células infectadas con virus Mixoma y está relacionada aparentemente con la ST3GallV de mamífero según se indica mediante comparación de las secuencias de aminoácidos respectivas. La v-ST3Gall cataliza la sialilación de aceptores de Tipo l (Galβ1,3-GlcNAcβ1-R), Tipo II (Galβ1,4GlcNAc-β1-R) y III (Galβ1,3GalNAcβ1-R). La enzima también puede transferir ácido siálico a sustratos aceptores fucosilados (por ejemplo, Lewis-x y Lewis-a). [0187] A viral α2,3-sialyltransferase on which it has been reported recently is also suitable for testing and its possible use in the sialylation methods of the invention (Sujino et al. (2000) Glycobiology B10: 312-320) . This enzyme, v-ST3Gall, was obtained from cells infected with myxoma virus and is apparently related to mammalian ST3GallV as indicated by comparison of the respective amino acid sequences. The v-ST3Gall catalyzes the sialylation of Type 1 (Galβ1,3-GlcNAcβ1-R), Type II (Galβ1,4GlcNAc-β1-R) and III (Galβ1,3GalNAcβ1-R) acceptors. The enzyme can also transfer sialic acid to fucosylated acceptor substrates (for example, Lewis-x and Lewis-a).

[0188] Un ejemplo de una sialiltransferasa que es útil en los métodos reivindicados es la ST3Gal lll, a la que se hace referencia también como α(2,3)sialiltransferasa (EC2.4.99.6). Esta enzima cataliza la transferencia de ácido siálico al Gal de un glicósido Galβ1,3GlcNAc, Galβ1,3GalNAc o Galβ1,4GlcNAc (véase, por ejemplo, Wen et al. (1992) J. Biol. [0188] An example of a sialyltransferase that is useful in the claimed methods is ST3Gal lll, which is also referred to as α (2,3) sialyltransferase (EC2.4.99.6). This enzyme catalyzes the transfer of sialic acid to Gal of a glycoside Galβ1,3GlcNAc, Galβ1,3GalNAc or Galβ1,4GlcNAc (see, for example, Wen et al. (1992) J. Biol.

Chem. 267:21011; Van den Eijnden et al. (1991) J. Biol. Chem. 256: 3159). El ácido siálico se enlaza con un Gal con la formación de un enlace α entre los dos sacáridos. La unión (enlace) entre los sacáridos está entre la posición 2 de NeuAc y la posición 3 de Gal. Esta enzima particular se puede aislar a partir de hígado de rata (Weinstein et al. (1982) J. Biol. Chem. 257: 13845); las secuencias de ADN genómico (Kitagawa et al. (1996) J. Biol. Chem. 271: 931-938) y ADNc humano (Sasaki et al. (1993) J. Biol. Chem. 268: 22782-22787; Kitagawa & Paulson (1994) J. Biol. Chem. 269: 13941401) son conocidas, lo cual facilita la producción de esta enzima mediante expresión recombinante. En una realización preferida, los métodos de sialilación reivindicados usa una ST3Gal lll de rata. Chem. 267: 21011; Van den Eijnden et al. (1991) J. Biol. Chem. 256: 3159). Sialic acid bonds with a Gal with the formation of an α bond between the two saccharides. The junction (bond) between saccharides is between position 2 of NeuAc and position 3 of Gal. This particular enzyme can be isolated from rat liver (Weinstein et al. (1982) J. Biol. Chem. 257: 13845); the genomic DNA sequences (Kitagawa et al. (1996) J. Biol. Chem. 271: 931-938) and human cDNA (Sasaki et al. (1993) J. Biol. Chem. 268: 22782-22787; Kitagawa & Paulson (1994) J. Biol. Chem. 269: 13941401) are known, which facilitates the production of this enzyme by recombinant expression. In a preferred embodiment, the claimed sialylation methods use a rat ST3Gal lll.

[0189] Otras sialiltransferasas, incluyendo aquellas enumeradas anteriormente, son también útiles en un proceso económico y eficaz de gran escala para la sialilación de glicoproteínas importantes comercialmente. Tal como se ha descrito anteriormente, una prueba sencilla para hallar la utilidad de estas otras enzimas consiste en hacer reaccionar varias cantidades de cada enzima (entre 1 a 100 mU/mg de proteína) con una proteína glicoproteína fácilmente disponible tal como asialo-α-AGP (a entre 1 y 10 mg/ml) para comparar la capacidad de la sialiltransferasa de interés de sialilar glicoproteínas. Los resultados se pueden comparar, por ejemplo, con una o ambas de entre una ST6Gall ó una ST3Gallll (por ejemplo, una enzima bovina o humana), dependiendo del enlace de ácido siálico particular que se desee. Alternativamente, para esta evaluación, en lugar de asialo-α1 AGP, se pueden usar otras glicoproteínas, u oligosacáridos con enlaces de N ó de O liberados enzimáticamente desde el esqueleto estructural peptídico, o se pueden usar sacáridos que sean producidos por otros métodos o purificados a partir de productos naturales tales como leche. No obstante, preferentemente, las sialiltransferasas se someten a ensayo usando un oligosacárido que está enlazado a una glicoproteína. Las sialiltransferasas que presentan una capacidad de, por ejemplo, sialilación de oligosacáridos con enlaces de N o con enlaces de O, de glicoproteínas, más eficaz que la ST6Gall son útiles en un proceso práctico a gran escala para la sialilación de glicoproteínas. [0189] Other sialyltransferases, including those listed above, are also useful in a large-scale economic and effective process for the sialylation of commercially important glycoproteins. As described above, a simple test to find the usefulness of these other enzymes is to react several amounts of each enzyme (between 1 to 100 mU / mg protein) with an easily available glycoprotein protein such as asialo-α- AGP (at between 1 and 10 mg / ml) to compare the capacity of the sialyltransferase of interest of sialilar glycoproteins. The results can be compared, for example, with one or both of an ST6Gall or an ST3Gallll (for example, a bovine or human enzyme), depending on the particular sialic acid bond desired. Alternatively, for this evaluation, instead of asialo-α1 AGP, other glycoproteins, or oligosaccharides with N or O bonds enzymatically released from the peptide structural backbone, or saccharides that are produced by other methods or purified can be used from natural products such as milk. However, preferably, sialyltransferases are tested using an oligosaccharide that is linked to a glycoprotein. Sialyltransferases that have a capacity of, for example, sialylation of oligosaccharides with N-bonds or with O-bonds, of glycoproteins, more effective than ST6Gall are useful in a large-scale practical process for the sialylation of glycoproteins.

[0190] La invención proporciona también métodos de alteración del patrón de sialilación de una glicoproteína antes de la fucosilación adicionando ácido siálico en un enlace α2,6Gal así como el enlace α2,3Gal, que se encuentran ambos en oligosacáridos con enlaces de N, de glicoproteínas de plasma humano. En esta realización, las ST3Gal lll y ST6Gall sialiltransferasas están presentes ambas en la reacción y proporcionan proteínas que tienen una relación reproducible de los enlaces formados en la reacción de resialilación. De este modo, una mezcla de las dos enzimas puede resultar valiosa si se desean ambos enlaces en el producto final. [0190] The invention also provides methods of altering the sialylation pattern of a glycoprotein before fucosylation by adding sialic acid in an α2.6Gal bond as well as the α2.3Gal bond, which are both found in oligosaccharides with N bonds, of human plasma glycoproteins. In this embodiment, ST3Gal lll and ST6Gall sialyltransferases are both present in the reaction and provide proteins that have a reproducible relationship of the bonds formed in the resialylation reaction. Thus, a mixture of the two enzymes can be valuable if both links in the final product are desired.

[0191] En la glicoproteína a modificar por los métodos de sialilación descritos en el presente documento hay presente un sustrato aceptor para la sialiltransferasa. Los aceptores adecuados incluyen, por ejemplo, aceptores galactosilados tales como Galβ1,4GlcNAc, Galβ1,4GalNAc, Galβ1,3GalNAc, Galβ1,3GlcNAc, Galβ1,3Ara, Galβ1,6GlcNAc, Galβ1,4Glc (lactosa), GalNAc-O-Ser, GalNac-O-Thr, y otros aceptores conocidos para aquellos expertos en la materia (véase, por ejemplo, Paulson et al. (1978) J. Biol. Chem. 253: 5617-5624). Típicamente, los aceptores están incluidos en cadenas de oligosacáridos que están fijadas a residuos de asparagina, serina, o treonina presentes en una proteína. [0191] In the glycoprotein to be modified by the sialylation methods described herein, an acceptor substrate for sialyltransferase is present. Suitable acceptors include, for example, galactosylated acceptors such as Galβ1,4GlcNAc, Galβ1,4GalNAc, Galβ1,3GalNAc, Galβ1,3GlcNAc, Galβ1,3Ara, Galβ1,6GlcNAc, Galβ1,4Glc (lactose), GalNAc-O-Ser, GalNac -O-Thr, and other acceptors known to those skilled in the art (see, for example, Paulson et al. (1978) J. Biol. Chem. 253: 5617-5624). Typically, the acceptors are included in oligosaccharide chains that are attached to asparagine, serine, or threonine residues present in a protein.

Ejemplos Examples

[0192] Los siguientes ejemplos se ofrecen para ilustrar, aunque no limitar, la invención reivindicada. [0192] The following examples are offered to illustrate, but not limit, the claimed invention.

Ejemplo 1: Clonación de fucosiltransferasas de Helicobacter pylori. Example 1: Cloning of Helicobacter pylori fucosyltransferases.

[0193] Genes de fucosiltransferasa putativos de las siguientes cepas de Helicobacter pylori se amplificaron por PCR, clonados en vectores para su expresión en E. coli: cepa 915 FutA, cepa 1111 FutA, cepa 19C2 FutB, cepa 1182 FutB, cepa 19C2 FutA, cepa 26695 FutA, y cepa 1218 FutB. En las Figuras 1 a 7 se proporcionan secuencias de ácidos nucleicos y de aminoácidos. En la figura 12 se proporciona un alineamiento de secuencias de aminoácidos; en la figura 13 se proporciona un alineamiento de secuencias de ácidos nucleicos. [0193] Putative fucosyltransferase genes of the following Helicobacter pylori strains were amplified by PCR, cloned into vectors for expression in E. coli: strain 915 FutA, strain 1111 FutA, strain 19C2 FutB, strain 1182 FutB, strain 19C2 FutA, strain 26695 FutA, and strain 1218 FutB. Figures 1 to 7 provide nucleic acid and amino acid sequences. An alignment of amino acid sequences is provided in Figure 12; an alignment of nucleic acid sequences is provided in Figure 13.

[0194] Las proteínas de fucosiltransferasa putativas se cribaron en busca de actividad α1,3/4-fucosiltransferasa usando sustratos de LNnT y GDP-fucosa. En la Figura 14 se muestran las oligoestructuras de LNaT y un producto, LNFPIII. [0194] Putative fucosyltransferase proteins were screened for α1,3 / 4-fucosyltransferase activity using LNnT and GDP-fucose substrates. The oligo structures of LNaT and a product, LNFPIII, are shown in Figure 14.

[0195] Cultivos de cien mililitros de E. coli transformada con fucosiltransferasa de H. pylori se dejaron crecer hasta OD600 de 0,8 y se indujeron con IPTG, y fueron recolectados. Se crearon lisados celulares usando una prensa de French. Las enzimas de fucosiltransferasa se sometieron a prueba en relación con la actividad enzimática y la especificidad del aceptor usando el sustrato LNnT. Las reacciones contenían GDP-fucosa 3 mM, LNnT 3 mM, Tris 50 mM pH 7.5, MnCl2 20 mM, y lisado bacteriano 15 %. Las reacciones se incubaron a 37 ºC durante veinticuatro horas. [0195] Cultures of one hundred milliliters of E. coli transformed with H. pylori fucosyltransferase were grown to OD600 of 0.8 and induced with IPTG, and were harvested. Cell lysates were created using a French press. Fucosyltransferase enzymes were tested for enzyme activity and acceptor specificity using the LNnT substrate. The reactions contained 3 mM GDP-fucose, 3 mM LNnT, 50 mM Tris pH 7.5, 20 mM MnCl2, and 15% bacterial lysate. The reactions were incubated at 37 ° C for twenty four hours.

[0196] Los productos de la reacción se separaron usando el siguiente sistema de TLC-tampón: 7 IPA:2 H2O:1 Ácido acético. Las muestras se metilaron, se hidrolizaron, se redujeron con borodeuteruro de sodio, se acetilaron y se analizaron por GC/MS junto con muestras de LNnT y LNF3. En la Figura 15 se muestran resultados. Un valor de Glc con respecto a Glc-NAc cercano a 1 favorece la fucosilación de Glc-NAc. Un valor de Glc con respecto a Glc-NAc cercano a 0 favorece la fucosilación de Glc. Fucosiltransferasas de las siguientes cepas de H. pylori transfirieron fucosa a Glc-NAc: cepa 915 FutA, cepa 1111 FutA, cepa 19C2 FutB, y cepa 1182 FutB. El producto del gen FutA de la cepa 19C2A de H. pylori transfirió fucosa a la glucosa reductora del aceptor de LNnT, igual que lo hizo el producto del gen FutB de la cepa 1218 FutB de H. pylori. Un producto del gen FutA novedoso de la cepa 26695 de H. pylori catalizó también la transferencia de fucosa a glucosa. [0196] The reaction products were separated using the following TLC-buffer system: 7 IPA: 2 H2O: 1 Acetic acid. The samples were methylated, hydrolyzed, reduced with sodium borodeuteride, acetylated and analyzed by GC / MS together with LNnT and LNF3 samples. Results are shown in Figure 15. A value of Glc with respect to Glc-NAc close to 1 favors the fucosylation of Glc-NAc. A value of Glc with respect to Glc-NAc close to 0 favors the fucosylation of Glc. Fucosyltransferases of the following strains of H. pylori transferred fucose to Glc-NAc: strain 915 FutA, strain 1111 FutA, strain 19C2 FutB, and strain 1182 FutB. The FutA gene product of H. pylori strain 19C2A transferred fucose to the reducing glucose of the LNnT acceptor, as did the FutB gene product of H. pylori strain 1218 FutB. A product of the novel FutA gene of strain 26695 of H. pylori also catalyzed the transfer of fucose to glucose.

Ejemplo 2: Producción de oligosacáridos usando fucosiltransferasas de Helicobacter pylori Example 2: Production of oligosaccharides using Helicobacter pylori fucosyltransferases

[0197] Cultivos de un litro de E. coli que expresaban fucosiltransferasas de H. pylori se dejaron crecer, se indujeron y fueron recolectados. Los lisados se usaron para sintetizar LNFIII a partir de LNnT. Dos resinas diferentes de intercambio iónico se sometieron a prueba en relación con la purificación de LNFDIII. Mezclas de la reacción se centrifugaron a [0197] One-liter cultures of E. coli expressing H. pylori fucosyltransferases were grown, induced and harvested. Lysates were used to synthesize LNFIII from LNnT. Two different ion exchange resins were tested for purification of LNFDIII. Reaction mixtures were centrifuged at

5.000 RPM durante treinta minutos. A continuación, las muestras se procesaron por ultrafiltración usando membranas de ultrafiltración de fibra hueca con un valor de corte del peso molecular de 10 kD. Se aplicó una cromatografía de intercambio iónico usando o bien 1 ml de resina por 1 ml de síntesis (70 %) en columna de NH4HCO3 MR3 o bien 2 ml de resina por 1 ml de síntesis (82 %) en columna Dowex1/Dowex50. Las muestras a continuación se pasaron en una columna de Exclusión de Tamaño P2 y a continuación se liofilizaron. En la Figura 16 se muestran los resultados. Los rendimientos usando la resina Dowex se aproximaron al 50 %, mientras que los rendimientos de la columna de NH4HCO3 MR3 se aproximaron al 70 %. 5,000 RPM for thirty minutes. The samples were then processed by ultrafiltration using hollow fiber ultrafiltration membranes with a molecular weight cutoff value of 10 kD. An ion exchange chromatography was applied using either 1 ml of resin per 1 ml of synthesis (70%) in NH4HCO3 MR3 column or 2 ml of resin per 1 ml of synthesis (82%) in Dowex1 / Dowex50 column. The samples were then passed on a P2 Size Exclusion column and then lyophilized. The results are shown in Figure 16. The yields using the Dowex resin approached 50%, while the yields of the NH4HCO3 MR3 column approached 70%.

[0198] Se preparó LNFIII a partir de lactosa usando lisados de células de E. coli que expresaban α-1,3/4fucosiltransferasas de H. pylori de la cepa 1182 descrita en el presente documento, en combinación con β-1,3Nacetilglucosaminiltransferasa (1gtA) de Neisseria gonococcus y β-1,4-galactosiltransferasa (1gtB) de Neisseria gonococcus en una escala multigramo. Aquellos expertos reconocerán que, en esta realización de la invención, se pueden usar otras enzimas de β-1,3N-acetilglucosaminiltransferasa y β-1,4-galactosiltransferasa. [0198] LNFIII was prepared from lactose using lysates of E. coli cells expressing H. pylori α-1,3 / 4-fucosyltransferases from strain 1182 described herein, in combination with β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase ( 1gtA) of Neisseria gonococcus and β-1,4-galactosyltransferase (1gtB) of Neisseria gonococcus on a multigram scale. Those experts will recognize that, in this embodiment of the invention, other enzymes of β-1,3N-acetylglucosaminyltransferase and β-1,4-galactosyltransferase can be used.

Ejemplo 3: Producción de glicoproteínas usando fucosiltransferasas de Helicobacter pylori. Example 3: Production of glycoproteins using Helicobacter pylori fucosyltransferases.

[0199] Usando asialiltransferrina como sustrato, se sometió a prueba la capacidad de la fucosiltransferasa de la cepa 1182B de H. pylori de adicionar fucosa a moléculas aceptoras en glicoproteína. La fucosiltransferasa de 1182B se produjo en células de E. coli según se ha descrito anteriormente. Las reacciones se llevaron a cabo en un tampón que contenía Tris 50 mM pH 7.5, MnCl2 20 mM, 200 μg de asialiltransferrina, y GDP-fucosa 5 mM. Las reacciones se iniciaron adicionando 15 % v/v del lisado bacteriano. La reacción se incubó durante la noche a 37 ºC. Las muestras se analizaron usando GC/MS. En la Figura 17 se muestran los resultados. [0199] Using asialyltransferrin as a substrate, the ability of fucosyltransferase of H. pylori strain 1182B to add fucose to acceptor molecules in glycoprotein was tested. 1182B fucosyltransferase was produced in E. coli cells as described above. The reactions were carried out in a buffer containing 50 mM Tris pH 7.5, 20 mM MnCl 2, 200 μg of asialyltransferrin, and 5 mM GDP-fucose. The reactions were started by adding 15% v / v of the bacterial lysate. The reaction was incubated overnight at 37 ° C. Samples were analyzed using GC / MS. The results are shown in Figure 17.

[0200] Se entiende que los ejemplos y realizaciones descritos en el presente documento tienen únicamente fines ilustrativos y que, considerando los mismos, los expertos en la materia sugerirán varias modificaciones o cambios. [0200] It is understood that the examples and embodiments described herein are for illustrative purposes only and that, considering them, those skilled in the art will suggest various modifications or changes.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. one.
Método de creación de una glicoforma sustancialmente uniforme de un oligosacárido fucosilado, comprendiendo el método: hacer entrar en contacto una α1,3-fucosiltransferasa recombinante de la cepa 1182B de Helicobacter pylori con una mezcla que comprende un sustrato dador que comprende un residuo de fucosa, y un sustrato aceptor que comprende un azúcar u oligosacárido que comprende por lo menos un residuo de Nacetilglucosamina, bajo condiciones en las que la α1,3-fucosiltransferasa cataliza la transferencia de fucosa preferentemente al residuo de N-acetilglucosamina, produciendo de este modo una glicoforma sustancialmente uniforme de un oligosacárido fucosilado, en donde la α1,3-fucosiltransferasa está codificada por una secuencia de ácidos nucleicos que tiene la secuencia de la Figura 1 ó tiene la secuencia de aminoácidos de la Figura 1 y en donde el sustrato aceptor es Lacto-N-neo-Tetraosa (LNnt). Method of creating a substantially uniform glycosphere of a fucosylated oligosaccharide, the method comprising: contacting a recombinant α1,3-fucosyltransferase of Helicobacter pylori strain 1182B with a mixture comprising a donor substrate comprising a fucose residue, and an acceptor substrate comprising a sugar or oligosaccharide comprising at least one Nacethylglucosamine residue, under conditions in which α1,3-fucosyltransferase catalyzes the transfer of fucose preferably to the N-acetylglucosamine residue, thereby producing a glycoform. substantially uniform of a fucosylated oligosaccharide, wherein α1,3-fucosyltransferase is encoded by a nucleic acid sequence having the sequence of Figure 1 or having the amino acid sequence of Figure 1 and wherein the acceptor substrate is Lacto- N-neo-Tetraose (LNnt).
2. 2.
Método de la reivindicación 1, en el que el método comprende además una etapa de purificación del oligosacárido fucosilado. The method of claim 1, wherein the method further comprises a step of purification of the fucosylated oligosaccharide.
3. 3.
Método de la reivindicación 1, en el que el sustrato dador es GDP-fucosa. Method of claim 1, wherein the donor substrate is GDP fucose.
4. Four.
Método de la reivindicación 1, en el que la fucosiltransferasa comprende una etiqueta de aminoácidos. Method of claim 1, wherein the fucosyltransferase comprises an amino acid tag.
5. 5.
Método de la reivindicación 1, en el que el sustrato aceptor se fija a una glicoproteína. Method of claim 1, wherein the acceptor substrate is fixed to a glycoprotein.
6. 6.
Método de la reivindicación 1, en el que el oligosacárido fucosilado es Lacto-N-Fucopentaosa III (LNFP III). Method of claim 1, wherein the fucosylated oligosaccharide is Lacto-N-Fucopentaose III (LNFP III).
7. 7.
Método de la reivindicación 1, en el que la mezcla comprende además lactosa, una β-1,3-Nacetilglucosaminiltransferasa, y una β-1,4-galactosiltransferasa. The method of claim 1, wherein the mixture further comprises lactose, a β-1,3-Nacethylglucosaminyltransferase, and a β-1,4-galactosyltransferase.
8. 8.
Método de la reivindicación 7, en el que la β-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa es una enzima bacteriana. Method of claim 7, wherein the β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase is a bacterial enzyme.
9. 9.
Método de la reivindicación 8, en el que la β-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa es de Neisseria gonococcus. Method of claim 8, wherein the β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase is from Neisseria gonococcus.
10. 10.
Método de la reivindicación 7, en el que la β-1,4-galactosiltransferasa es una enzima bacteriana. Method of claim 7, wherein the β-1,4-galactosyltransferase is a bacterial enzyme.
11. eleven.
Método de la reivindicación 10, en el que la β-1,4-galactosiltransferasa es de Neisseria gonococcus. Method of claim 10, wherein the β-1,4-galactosyltransferase is from Neisseria gonococcus.
12. 12.
Método de la reivindicación 7, en el que el oligosacárido fucosilado es Lacto-N-Fucopentaosa III (LNFP III). Method of claim 7, wherein the fucosylated oligosaccharide is Lacto-N-Fucopentaose III (LNFP III).
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