ES2627402T3 - Sistema para la expresión heteróloga de una proteína viral en una célula huésped de ciliado - Google Patents
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Abstract
Un sistema para la expresión heteróloga de una proteína de la superficie viral para su uso en o como una vacuna, comprendiendo dicho sistema a) una célula huésped de ciliado b) al menos una molécula de ácido nucleico que comprende una secuencia de ácidos nucleicos que codifica la proteína de la superficie viral, y c) un promotor operativamente unido a dicha molécula de ácido nucleico.
Description
en pescado. Sin embargo, el efecto anteriormente descrito del receptor de manosa en macrófagos es según el actual conocimiento solo aplicable para mamíferos, no para peces. Por este motivo, es bastante poco probable que una vacuna de pez sacara beneficio similar de una elevada cantidad de manosa en el patrón de glucosilación de la vacuna.
5 En una realización particularmente preferida, dicha proteína de la superficie viral es una proteína de fusión viral (véase la definición anteriormente).
En otra realización preferida más, dicha proteína de la superficie viral es al menos una proteína de fusión viral 10 seleccionada del grupo que consiste en proteínas de fusión virales de clase I, clase II y/o clase III.
Dichas proteínas de fusión virales son estructuralmente bastante diversas, pero sus subunidades de fusión se pliegan por último lugar en un trímero de horquillas, en el que tres regiones del extremo C se acumulan en el exterior de un núcleo trímero del extremo N central.
15 Como se indica anteriormente, las proteínas de fusión virales se subdividen en proteínas de fusión virales de clase I, clase II y clase III. La Tabla 2 da una visión general de algunas proteínas de fusión virales de virus envueltos que cumplen la definición anterior.
20 En el presente documento, "-S-S-" indica un puente disulfuro, mientras que "/" indica que las subunidades indicadas están asociadas entre sí, pero no unidas por disulfuro. "GPX" o "gpX" representa "glucoproteína X", mientras que "FX" representa "proteína de fusión X".
Tabla 2
- familia de virus
- Especies de virus de ejemplo Proteínas de ejemplo Código PDB Proteína de fusión viral/ subunidades de fusión
- Clase I
- Orthomyxoviridae
- Virus de la gripe A (HA) Virus de la gripe C (HEF) HA1, HA2, HEF1, HEF2, 1HA0, 1FLC HA1-S-S-HA2
- Retroviridae
- Virus de la leucemia murina de Moloney (TM) virus de la inmunodeficiencia humana TM, SU HIV1 gp41, gp120 gp21 1AOL ENV, 1AIK 1MGI SU-S-S-TM gp120S-S-gp41
- Paramyxo-viridae
- Virus paragripal simio 5 (F) virus paragripal humano F virus de la enfermedad de Newcastle F respiratorio sincitial F F1, F2 2B9B, ISVF IZTM 1G5G 1G2C F2-S-S-F1
- Corona-viridae
- Virus de la hepatitis de ratón S2 SARS corona virus E2 S1, S2 1WDG 2BEQ S1/S2
- Filoviridae
- Virus del Ébola gp2 GP1, GP2 1EBO, 2EBO GP1-S-S-GP2
- Clase II
- Arena-viridae
- Virus Junín GP1, GP2 GP1/GP2/SSP
- Toga-viridae
- Virus del bosque de Semliki E1 E1, E2 1E9W, 1RER E1/E2
- Flavi-viridae
- Virus de la encefalitis transmitida por garrapatas (E) virus E del dengue 2 y 3 E 1URZ, 1SVB 1OKB, 1UZG E, E1/E2f
- Bunya-viridae
- Fiebre hemorrágica de Crimea-Congo (CCHF) GN, GC GN/GC
- Virus de Hantaan (HTNV)
- G1, G2
- Clase III
- Rhabdo-viridae
- Virus de la rabia virus de la estomatitis vesicular Proteínas G 2GUM G
- Herpes-viridae
- Virus del herpes simple gB gB, gD, gH/L 2CMZ gB, gH/L
Muy frecuentemente, dos o más subunidades de una proteína de fusión viral de clase 1 se unen por un puente disulfuro, o por otros medios. Ejemplos de tales dímeros son HA1-S-S-HA2, SU-S-S-TM, HA1-S-S-HA2, SU-S-S-TM, SU/TM, F2-S-S-F1, S1/S2, GP1-S-S-GP2, GP1/GP2/SSP. En el presente documento, al menos una subunidad está
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- Cadena de HA2
- Péptido de fusión de HA2 Dominio extracelular de HA2 Dominio transmembranario de HA2 Dominio intracelular de HA2 344 -565 344 -368 368 -529 530 -550 551 -565 41 % 71 % 66,6 %
- Sitios de N-glucosilación
- 28, 40, 104, 142, 176, 303, 497
- Enlace disulfuro intercatenario
- 21 -480
La Tabla 4 aclara que el dominio transmembranario de HA2 y el péptido de fusión de HA2 tienen la participación más alta de aminoácidos hidrófobos. Los inventores han deducido de este hallazgo que la truncación de al menos uno de estos dos dominios facilitará la secreción de la proteína en el medio.
Es digno de atención que las características mostradas para la proteína en la Fig. 4 son aplicables a otras hemaglutininas también, como para la mayoría de las proteínas de fusión virales de clase I mostradas en la Tabla 2.
La Fig. 5 muestra una comparación entre el uso de codones en Tetrahymena thermophila y Homo sapiens. El último es aplicable para proteínas virales que se expresan en un huésped humano, como hemaglutinina expresada de una célula huésped humana. Véase el texto para explicaciones adicionales.
La Fig. 6 muestra el código genético como se usa en ciliados, particularmente en Tetrahymena. Los códigos de nucleótidos no canónicos UAA y UAG, que codifican glutamina, están en negrita. Según el código genético general, estos tripletes son, sin embargo, codones de terminación (véanse los tripletes tachados). "1LC" representa un "código de una letra", mientras que "3LC" representa "código de tres letras".
La Fig. 7 muestra la comparación a modo de ejemplo entre el uso de codones entre la secuencia de hemaglutinina viral (véase SEQ ID No. 1) y la secuencia de hemaglutinina de codón optimizado (véase SEQ ID No. 2) para una expresión en Tetrahymena thermophila. Diferencias en el uso de codones se indican usando recuadros grises.
En la Fig. 8 se muestran inmunotransferencias de ciliados transformados cultivados en un proceso de fermentación de lotes alimentados (0,5 l) que expresa HA recombinante. Se aplicaron muestras del sobrenadante de diferentes momentos de tiempo de recogida (SN1-47,5 h, SN2-66 h, SN3-70 h, SN4-90 h) a SDS-PAGE bajo condiciones no reductoras seguido de transferencia Western. La tinción tuvo lugar usando un suero anti-B/Florida/4/2006 de gripe específico. El antígeno NIBSC-HA aplicado (control positivo) mostró una señal correspondiente a aproximadamente 90 kDa (A, NIBSC, 45 ng). Después de 47,5 h de cultivo apareció una banda específica de HA a aproximadamente 72 kDa y 90 kDa en el sobrenadante. Dicha proteína se corresponde con Seq ID No 9.
En la Fig. 9 se muestran inmunotransferencias de fragmentos de hemaglutinina de proteínas de diferentes longitudes (truncadas según la enseñanza de la presente invención) recombinantemente expresadas en Tetrahymena. La tinción tuvo lugar usando un anticuerpo anti-H1N1de cobaya específico. P es sedimento de células de Tetrahymena y SN es sobrenadante de cultivo celular. El carril 1 y 2 se refiere a clones de Tetrahymena mientras que el carril 3 y 4 son el control no mutante.
La Fig. 9A muestra una proteína llamada "HA_larga", que es un dímero de HA1-HA2 completo que carece del dominio intracelular (CT, véase la Fig. 4A) de HA2 (peso molecular predicho 61,4 kDa). Dicha proteína se corresponde con Seq ID No 3.
La Fig. 9B muestra una proteína llamada "HA_corta" que es un dímero de HA1-HA2 que carece del dominio intracelular (CT) y el dominio hidrófobo transmembranario (TMD) de HA2 (peso molecular predicho 57,6 kDa). Dicha proteína se corresponde con Seq ID No 5.
La Fig. 9C muestra HA1 solo (llamada "HA_1", peso molecular predicho 34,2 kDa), es decir, HA2 con sus al menos dos dominios hidrófobos (péptido de fusión y dominio transmembranario) truncados de la misma. Dicha proteína se corresponde con Seq ID No 7.
Es evidente de las inmunotransferencias que HA_corta y HA_1, que carecen de al menos un dominio hidrófobo, son más abundantes en el sobrenadante que HA_larga, que soporta la conclusión que la secreción de proteína de proteínas de fusión virales en ciliados se promueve por eliminación de al menos un dominio hidrófobo, debido a que se reduce la tendencia de unirse a membranas celulares. Además, como los dominios inmunogénicos de proteínas de fusión virales, particularmente hemaglutinina, están localizados en la subunidad HA1, debe esperarse que una vacuna que comprende solo la subunidad HA1, o una subunidad HA1 más una subunidad HA2 truncada, todavía provocará una respuesta inmunitaria, y es así útil para la producción de una vacuna.
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La Fig. 10A muestra una representación de hidrofobicidad de la proteína según Seq ID No 3 (es decir, "HA_larga") de la presente invención, que ha sido representada según la escala de Kyte-Doolittle. Se determina fácilmente que el péptido de fusión (AA 344 -368) y el dominio transmembranario (AA 530 -550) están entre las principales regiones hidrófobas de la proteína (véanse las flechas), y así impiden una secreción eficiente de la proteína en el medio.
5 La Fig. 10B muestra una representación de hidrofobicidad de una proteína secretada importante de ciliado (SEQ ID NO 2 del documento WO03078566 por los inventores de la presente invención), que es secretada por Tetrahymena en su entorno natural en grandes cantidades. Es bastante obvio que esta proteína no tiene dominios altamente hidrófobos y es en promedio menos hidrófoba que HA_larga. Los inventores hacen este fenómeno responsable de la
10 facilidad de secreción de esta proteína a diferencia de HA_larga.
Listado de secuencias
En el apéndice, se añade un listado completo de secuencias, que se refiere a las siguientes secuencias (NA: ácido 15 nucleico; AA; aminoácido).
Tabla 5
- Seq ID NO
- Descripción Composición También conocido como
- 1
- Secuencia de NA de un gen HA completo (cepa A/Nueva Caledonia/20/99 H1N1) HA1-HA2, que carece de dominio intracelular de HA2
- 2
- Versión de codón optimizado de Seq ID NO 1
- 3
- Secuencia de AA codificada por Seq ID 3 HA_larga
- 4
- Secuencia de NA (de codón optimizado) de un fragmento truncado de Seq ID NO 2 HA1-HA2, que carece de dominio intracelular de HA2 y dominio transmembranario
- 5
- Secuencia de AA codificada por Seq ID 6 HA corta
- 6
- Secuencia de NA (de codón optimizado) de otro fragmento truncado Seq ID NO 2 HA1 solo, es decir, que carece de HA2
- 7
- Secuencia de AA codificada por Seq ID 6 HA 1
- 8
- Secuencia de NA de péptido señal de fosfolipasa A1 de Tetrahymena thermophila.
- 9
- Secuencia de AA codificada por Seq ID 8
- 10
- Secuencia de NA del péptido señal endógeno del gen HA
- 11
- Secuencia de AA codificada por Seq ID 10
- 12
- Secuencia de NA de un promotor inducible por calor de Tetrahymena thermophila PLA_P
- 13
- Secuencia de NA de un promotor de metalotioneína de Tetrahymena thermophila MTT1_P
- 14
- Secuencia de NA de un gen HA completo (cepa B/Florida/4/2006) HA completa
- 15
- Secuencia de AA codificada por Seq ID 14 HA
Referencias:
20 Cassidy-Hanley, D.; Bowen, J.; Lee, J.; Cole, E.; VerPlank, L.; Gaertig, J.; Gorovsky, M. & Bruns, P. Germline and somatic transformation of mating Tetrahymena thermophila by particle bombardment. Genetics, 1997 , 146, 135-47.
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17
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-
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