FI120376B - Menetelmä biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamiseksi - Google Patents

Menetelmä biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI120376B
FI120376B FI20075028A FI20075028A FI120376B FI 120376 B FI120376 B FI 120376B FI 20075028 A FI20075028 A FI 20075028A FI 20075028 A FI20075028 A FI 20075028A FI 120376 B FI120376 B FI 120376B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
seq
antigen
peptide
binding
library
Prior art date
Application number
FI20075028A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20075028A0 (fi
FI20075028A (fi
Inventor
Kalle Saksela
Original Assignee
Next Biomed Technologies Nbt O
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Next Biomed Technologies Nbt O filed Critical Next Biomed Technologies Nbt O
Publication of FI20075028A0 publication Critical patent/FI20075028A0/fi
Priority to FI20075028A priority Critical patent/FI120376B/fi
Priority to PCT/FI2008/050012 priority patent/WO2008087254A2/en
Priority to JP2009545963A priority patent/JP2010516660A/ja
Priority to US12/522,838 priority patent/US20100048407A1/en
Priority to CN200880002505A priority patent/CN101646944A/zh
Priority to EP08701712A priority patent/EP2109772A4/en
Priority to AU2008206881A priority patent/AU2008206881A1/en
Priority to CA002675122A priority patent/CA2675122A1/en
Publication of FI20075028A publication Critical patent/FI20075028A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI120376B publication Critical patent/FI120376B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/08Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses
    • C07K16/10Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses from RNA viruses
    • C07K16/1036Retroviridae, e.g. leukemia viruses
    • C07K16/1045Lentiviridae, e.g. HIV, FIV, SIV
    • C07K16/1054Lentiviridae, e.g. HIV, FIV, SIV gag-pol, e.g. p17, p24
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/10Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • C12N15/1034Isolating an individual clone by screening libraries
    • C12N15/1037Screening libraries presented on the surface of microorganisms, e.g. phage display, E. coli display
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/10Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • C12N15/1034Isolating an individual clone by screening libraries
    • C12N15/1058Directional evolution of libraries, e.g. evolution of libraries is achieved by mutagenesis and screening or selection of mixed population of organisms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/5306Improving reaction conditions, e.g. reduction of non-specific binding, promotion of specific binding
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
    • G01N33/56983Viruses
    • G01N33/56988HIV or HTLV
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/005Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from viruses
    • G01N2333/08RNA viruses
    • G01N2333/15Retroviridae, e.g. bovine leukaemia virus, feline leukaemia virus, feline leukaemia virus, human T-cell leukaemia-lymphoma virus
    • G01N2333/155Lentiviridae, e.g. visna-maedi virus, equine infectious virus, FIV, SIV
    • G01N2333/16HIV-1, HIV-2
    • G01N2333/161HIV-1, HIV-2 gag-pol, e.g. p55, p24/25, p17/18, p.7, p6, p66/68, p51/52, p31/34, p32, p40

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • AIDS & HIV (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Menetelmä biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamiseksi Förfarande för producering av en biomodifierad polypeptid med hög affmitet
KEKSINNÖN ALA
5
Keksintö koskee biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamista. KEKSINNÖN TAUSTA
10 Siitä tosiseikasta huolimatta, että diagnostiset testit ihmisen immuunikatoviruksen HIV-1/2-kapsidiproteiinien immunologisen osoittamiseen ovat kliinisessä käytössä, nämä virukset eivät sisällä vasta-aine-epitooppeja (eli peptidijaksoja, joilla on riittävä pituus ja immunogeenisyys), jotka olisivat riittävän säilyneitä mahdollistaakseen luotettavan ja kvantitatiivisen osoittamisen vasta-aineen välityksellä. Tunnetun tekniikan ongelmana on, 15 etteivät kaikki maailmanlaajuisesti kiertävät viruskannat sekä yhdessä infektoituneessa yksilössä olevat kvasilajit ole osoitettavissa. Toisena ongelmana on, että tämänhetkiset immunomääritykset eivät voi osoittaa kaikkia saman affiniteetin omaavia viruksia tavalla, jossa saatu sitoutumissignaali olisi suoraan verrannollinen viruksen runsauteen huolimatta sen alkuperästä. Lisäksi HIV-antigeenien osoittamiseen käytettyjen 20 perinteisten vasta-aineiden sitoutumisaffiniteetti (katso esim. US 6,432,633) ei ole tarpeeksi korkea salliakseen riittävän herkän testin kehittämisen, joka testi olisi käyttökelpoinen HIV-infektion diagnosoinnissa tai viruskuorman tarkkailemiseksi HIV-infektoituneiden yksilöiden antiretrovirusterapian seurannan aikana. Vaikka HIV-antigeenien osoittaminen voisi teoriassa olla ylivoimainen lähestymistapa näihin 25 diagnostisiin tarpeisiin, niin edellä käsiteltyjen rajoitusten vuoksi näihin sovelluksiin käytetään tänään PCR:ään perustuvia menetelmiä tai serologiaa (yksin tai yhdistelmässä tällä hetkellä saatavissa olevan suboptimaalisen antigeenien osoitusteknologian kanssa). Tässä kuvattu keksintö tarjoaa ratkaisun virioniin liittyvien HIV-proteiinien diagnostisen osoittamisen rajoituksiin, jotka ovat luontaisia tällä hetkellä käytetyille immunologisille 30 menetelmille.
2
Schupbach et al. (Journal of Medical Virology, 2001, 65:225 - 232) tuo esille, että lämpödenaturoitua, monistumisella tehostettua p24-antigeenia voidaan käyttää vaihtoehtona HIV-RNA:n testaukselle HIV-infektion hoidon seuraamiseksi. Myös Respess et ai. [Journal of Clinical Microbiology, 2005, 43(1):506 - 508] ja Knuchel et ai. 5 (Journal of Clinical Virology, 2006, 36:64 - 67) tuovat esille ultraherkkiä p24-antigeenimäärityksiä vaihtoehtona HIV-RNA:n testaukselle.
Boder et ai. [PNAS, 2000, 97(20):10 701 - 10 705] tuo esille monovalenttia femtomolaarista, antigeeniä sitovaa affiniteettia omaavien vasta-ainefragmenttien 10 suunnatun evoluution. Holliger ja Hudson [Nature Biotechnology, 2005, 23(9):1 126 -1 136] esittävät katsauksen muokatuista vasta-ainefragmenteista. Nygren ja Uhlen (Current Opinion in Structural Biology, 1997, 7:463 - 469) ja Hosse et ai. (Protein Science, 2006,15:14 - 27) esittävät katsauksen proteiinirakenteita esittelevän proteiinirungon muokkauksesta molekulaarista tunnistusta varten.
15
Binz et ai. [Nature Biotechnology, 2005, 23(10):1 257 - 1 268] ja Hey et ai. [Trends in Biotechnology, 2005, 23(10):514 - 422] esittävät katsauksen ei-immunoglobuliini-domeeneista peräisin olevien uusien sitojaproteiinien muokkauksesta.
20 Kuitenkaan mikään edellä mainituista tunnetun tekniikan julkaisuista tai niiden yhdistelmistä ei esitä biomuokattuja korkean affiniteetin polypeptidejä, jotka on suunniteltu sitomaan p24-antigeenin vähintään kaksi tai kolme aminohappotähdettä pitkiä säilyneitä epitooppeja, mainittujen polypeptidien tuottoa ja mainittujen polypeptidien käyttöä HIV-määrityksessä.
25
PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS
Kuvio 1. Tyypillisen HIV-l-kannan p24-proteiinin aminohapposekvenssi. Kuvio esittää p24:n tähteiden suhteellista säilyneisyyttä HIV-l:n vallitsevan M-tyypin kladien A 30 - K ja erilaisten kiertävien rekombinanttivirusten sekä O- ja N-tyypin virusten ja simpanssien läheisten SIV-virusten joukossa. Pistemäärä 1 tarkoittaa yli 99,75 %:a 3 säilyneisyyttä, pistemäärä 2 tarkoittaa > 99,50 %:n säilyneisyyttä, pistemäärä 3 tarkoittaa > 99,00 %:n säilyneisyyttä, pistemäärä 4 tarkoittaa > 98,00 %:n säilyneisyyttä, pistemäärä 5 tarkoittaa > 97,00 %:n säilyneisyyttä (pistemäärä esitetään kunkin tähteen yläpuolella). X tarkoittaa, että kahden vaihtoehtoisen tähteen läsnäolo on > 99,75 %:isesti 5 säilynyt tässä asemassa. Tähteitä, jotka ovat vähemmän kuin 97 %:isesti säilyneitä, ei ole pisteytetty. Tähteet, joiden pistemäärä on 1 tai 2, on merkitty lihavoituna. Mahdolliset BHAP-kohteet on alleviivattu. Huomaa, että alleviivattujen peptidialueiden kaikkien aminohappojen sivuketjut eivät ehkä myötävaikuta BHAP:n tunnistukseen samalla tavoin tai ollenkaan. Siten tietyn BHAP:n tunnistusmotiivi voisi olla esimerkiksi WDRxHP.
10
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS
Joillekin tässä julkaisussa käytetyille termeille annetaan seuraavat määritelmät.
15 "Vasta-ainetta" eri kieliopillisissa muodoissaan käytetään tässä kollektiivisena substantiivina, joka viittaa immunoglobuliinimolekyylien populaatioon ja/tai immunoglobuliinimolekyylien immunologisesti aktiivisiin osiin eli molekyyleihin, jotka sisältävät antigeeniä sitovan kohdan tai paratoopin.
20 "Antigeeniä sitova kohta", "paratooppi" on vasta-ainemolekyylin rakenneosa, joka sitoo spesifisesti antigeeniä.
"Yksiketjuista vasta-ainetta" (scFv) käytetään sellaisen molekyylin määrittelemiseksi, jossa vasta-aineen raskaan ja kevyen ketjun vaihtelevat domeenit ovat liittyneet yhteen 25 linkkeripeptidin välityksellä yhdestä ainoasta mRNA-molekyylistä syntetisoidun yhtäjaksoisen aminohappoketjun (transkriptin) muodostamiseksi.
"Immunomääritys" on biokemiallinen testi, joka mittaa aineen tasoa biologisessa nesteessä, tyypillisesti seerumissa, plasmassa, virtsassa tai muissa kehon juoksevissa 30 aineissa käyttämällä vasta-aineen tai vasta-aineiden reaktiota antigeeninsä suhteen. Määrityksessä käytetään vasta-aineen spesifistä sitoutumista antigeeniinsä. Usein 4 käytetään monoklonaalisia vasta-aineita, koska ne sitoutuvat tavallisesti osoitettavan molekyylin yhteen ainoaan kohtaan ja tarjoavat siten spesifisemmän ja täsmällisemmän testauksen, jota näytteen muut molekyylit eivät häiritse. Käytetyillä vasta-aineilla täytyy olla korkea affiniteetti antigeenin suhteen. Antigeenin läsnäolo voidaan mitata 5 esimerkiksi infektiivisten sairauksien diagnoosissa osoittamalla mikrobispesifisiä molekyylirakenteita. Antigeenin määrän osoittaminen voidaan saada aikaan monilla eri menetelmillä. Eräs tavallisimmista käytetyistä tekniikoista on leimata antigeeni tai vasta-aine. Leima voi koostua entsyymistä (entsyymi-immunomääritys, EIA), fluoresenssista (FIA), luminesenssista (LIA), tai ne voivat perustua agglutinaatioon, nefelometriaan, 10 turbidimetriaan tai immunoblottaukseen (Western blot).
Immunomääritykset voivat olla joko kilpailevia tai ei-kilpailevia ja ne voivat olla homogeenisia tai heterogeenisiä. Kilpailevassa määrityksessä näytteessä oleva antigeeni kilpailee leimatun antigeenin kanssa vasta-aineen kanssa sitoutumisesta. Sitten mitataan 15 vasta-ainekohtaan sitoutuneen leimatun antigeenin määrä. Vaste on käänteisesti verrannollinen näytteessä olevan antigeenin konsentraatioon, koska mitä suurempi vaste, sitä vähemmän näytteessä on antigeeniä saatavana leimatun antigeenin kanssa kilpailemiseksi.
20 Ei-kilpailevissa immunomäärityksissä, joita kutsutaan usein "voileipämääritykseksi", näytteessä oleva antigeeni sitoutuu "sieppausvasta-aineeseen” ja leimatun vasta-aineen määrä sitoutmiskohdassa mitataan. Toisin kuin kilpailevan määrityksen tapauksessa tulos on suoraan verrannollinen antigeenin konsentraatioon.
25 Heterogeeninen immunomääritys vaatii ylimääräisen vaiheen sitoutumattoman vasta-aineen tai antigeenin poistamiseksi sitoutumiskohdasta tavallisesti kiinteän faasin materiaalia käyttämällä. Homogeeniset määritykset eivät vaadi sitoutumattoman vasta-aineen tai antigccnimolckyylicn poistamiseksi erotusvaihetta. Immunomäärityksillä on erityisen tärkeä rooli HIV:n diagnoosissa.
30 5
Lyhenne "BHAP" viittaa "biomuokattuun korkean affiniteetin polypeptidiin", joka on molekyyli, joka on muodostettu ja optimoitu käyttämällä rekombinantti-DNA-metodologioita ja jolla on kyky sitoutua ligandiin. Esimerkiksi yksiketjuiset vasta-aineet ja niiden johdannaiset voivat toimia BHAP:inä.
5
Lyhenne "COPOS" viittaa "säilyneeseen polypcptidirakenteeseen", joka on rakenne, joka on muodostunut tyypillisesti kahdesta tai useammasta aminohappotähteestä, joilla on taipumus olla muuttumattomia jopa muuten erittäin vaihtelevissa proteiineissa, kuten monissa virusproteiineissa, ja ne voivat toimia ligandina BHAPdle. COPOS voi mennä 10 päällekkäin antigeeniepitoopin kanssa mutta perinteinen vasta-aine ei ehkä kohdennu siihen.
Tässä käytettynä termi "spesifisesti sitova" tai "spesifisesti tunnistava" tai ilmaus "omata sitomisspesifisyyttä epitoopin suhteen" viittaa matalaan taustaan ja korkean affiniteetin 15 sitoutumiseen BHAP:n tai sen fragmentin tai johdannaisen ja sen kohdemolekyylin välillä (eli epäspesifisen sitoutumisen puutteeseen). Toisin sanoen, termit (ja ekvivalentit ilmaisut) viittaavat sitovan osan (esim. reseptorin, vasta-aineen, ligandin tai antiligandin) kykyyn sitoutua valikoivasti tiettyyn kohdemolekyyliin (esim. ligandiin tai antigeeniin) proteiinien ja muiden biologisten aineiden heterogeenisen populaation läsnä ollessa (eli 20 ilman merkittävää sitoutumista testinäytteessä läsnä oleviin muihin komponentteihin).
Tyypillisesti spesifinen sitoutuminen kahden kokonaisuuden, kuten ligandin ja reseptorin välillä, tarkoittaa sitomisaffiniteettia, joka on vähintään noin 106 M"1 ja edullisesti vähintään noin ΙΟ7, ΙΟ8, 109 tai 1010 M"1, edullisemmin vähintään noin 1011, ΙΟ12, 1013, 1014 tai 1015 M1.
25
Termejä "affinitteettiselektio" (engl. biopanning) ja "faagi-display-kirjasto" käytetään tässä samalla tavalla kuin US-patenttihakemuksessa nro 2005/0074747 (Arap et ai.).
Edelleen, antigeenin klassinen määritelmä on "mikä tahansa vieras aine", joka herättää 30 immuunivasteen (esim. spesifisten vasta-ainemolekyylien tuoton) vietynä alttiin eläimen kudoksiin ja kykenee liittymään yhteen muodostuneiden spesifisten vasta-aineiden kanssa.
6
Antigeeneillä on tavallisesti korkea molekyylipaino ja ne ovat yleensä proteiineja tai polysakkarideja. Polypeptidit, lipidit, nukleiinihapot ja monet muut materiaalit voivat myös toimia antigeeneinä. Immuunivasteita voi muodostua myös hapteeneiksi kutsuttuja pienempiä aineita vastaan, jos ne ovat kemiallisesti kytkettyjä suurempaan 5 kantajaproteiiniin, kuten naudan seemmin albumiiniin, keyhole limpet -hemosyaniiniin (KLH) tai muihin synteettisiin matrikseihin. Monet eri molekyylit, kuten lääkkeet, yksinkertaiset sokerit, aminohapot, pienet peptidit, fosfolipidit tai triglyseridit voivat toimia hapteeneina. Siten jos annetaan tarpeeksi aikaa, immuunijärjestelmä tunnistaa suunnilleen minkä tahansa vieraan aineen ja aine saa aikaan spesifisen vasta-aineen 10 tuoton. Tämä spesifinen immuunivaste on kuitenkin erittäin vaihteleva ja riippuu paljon osaksi antigeenien koosta, rakenteesta ja koostumuksesta. Voimakkaita immuunivasteita herättävien antigeenien sanotaan olevan voimakkaasti immunogeenisiä.
Hyvän antigeenin ominaispiirteitä ovat: 15 • Rakenteellisen stabiilisuuden ja kemiallisen kompleksisuuden alueet molekyylissä.
• Merkittävät osuudet, joista puuttuvat ekstensiiviset toistoyksiköt.
• Molekyylipaino minimissään 8 000 - 10 000 daltonia, vaikka hapteeneja, joiden molekyylipainot ovat niinkin alhaisia kuin 200 Da, on käytetty kantajaproteiinin läsnä 20 ollessa.
• Kyky tulla immuunijärjestelmän käsittelemäksi.
• Immunogeeniset alueet, jotka ovat alttiita vasta-ainetta muodostavalle mekanismille.
• Rakenne-elementit, jotka ovat riittävän erilaisia kuin isännällä.
• Peptidiantigeeneille alueet, jotka sisältävät vähintään 30 % immunogeenisiä 25 aminohappoja: K, R, E, D, Q, N.
• Peptidiantigeeneille merkittävät hydrofiiliset tai varautuneet tähteet.
Ihmisen immuunikatoviruksen HIV:n osoittamisen yhteydessä ongelma on, että viruksen antigeeniset kohdat muuttuvat alituisesti ja nopeasti. Esillä olevan keksinnön mukaisen 30 ratkaisun on määrä antaa käyttöön välineet biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin (BHAP) valmistamiseksi, joka polypeptidi sitoutuu spesifisesti p24- 7 polypeptidin vähintään kaksi tai kolme aminohappotähdettä pitkiin epitooppeihin, jotka olisi vaikea tai mahdoton osoittaa varsinaisilla vasta-aineilla. Siten saatuja BHAP:itä voidaan käyttää osoittamismenetelmissä samalla tavalla kuin vasta-aineita, ja ne ovat siten käyttökelpoisia ihmisen immuunikatoviruksen läsnäolon osoittamisessa biologisesta 5 näytteestä.
Esillä oleva tekniikka liittyy menetelmään ihmisen immuunikatoviruksen läsnäolon osoittamiseksi biologisesta näytteestä, joka menetelmä käsittää 10 a) saatetaan mainittu näyte tai sen fraktio kosketukseen biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin (BHAP) kanssa, joka on kohdennettu rationaalisesti sitoutumaan säilyneisiin rakennedeterminantteihin (COPOS), jotka ovat pääketjun ja vähintään kahden tai kolmen tai useamman aminohappotähteen sivuketjuatomien muodostamia lyhyissä, tyypillisesti alle kymmenen tähteen peptidialueissa HIV:n p24-polypeptidissä, 15 b) osoitetaan mainitun biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin ja p24:n tai sen fragmentin kompleksi, mainitun kompleksin läsnäolon tarkoittaessa HIV:n läsnäoloa mainitussa näytteessä.
20 Sitoutuvat COPOS-determinantit ovat edullisesti sijoittuneet seuraaviin säilyneisiin 5-9 -meeripeptideihin HIV:n p24-polypeptidissä: RTLNAWVK (SEQ ID NO:l), VGGHQAAMQ (SEQ ID NO:2), 25 WDRLHP (SEQ ID NO:3), P R G S D IA G (SEQ ID NO:4), G L N K IV (SEQ ID NO:5), V R M Y S P (SEQ ID NO:6), Q G P K E (SEQ ID NO:7), 30 FRDYVDRF (SEQ ID NO:8), L R A E Q (SEQ ID NO:9), 8 W M T E T L L (SEQ ID NO: 10), W M T D T L L (SEQ ID NO:l 1), Q N A N P D C (SEQ ID NO: 12), E E M M T A C (SEQ ID NO:13), ja 5 ACQGVGGP (SEQ ID NO: 14).
Keksintö ei kuitenkaan rajoitu vain näihin edellä oleviin polypeptideihin, koska alan ammattilaiselle on selvää, että muita HIV:n p24-polypeptidistä johdettuja ja tässä keksinnössä käyttökelpoisia epitooppeja voidaan löytää tunnettujen p24-sekvenssien tai 10 sekvenssien, joita tullaan löytämään, jatkotietokoneanalyysillä. Tietokoneella suoritettuja sekvenssin identtisyys vertailuja voidaan toteuttaa käyttämällä aminohappo- tai nukleotidisekvenssivertailualgoritmia, esimerkiksi sellaisia, jotka ovat tunnettuja alan ammattilaiselle. Voidaan esimerkiksi käyttää BLASTN-algoritmia.
15 Sitoutuva COPOS-determinantti koostuu edullisesti 2-3,2-4,2-5,2-6,3-4,3-5,3-6, 2 - 7 tai 3 - 7 vierekkäisestä tai ei-peräkkäisestä aminohappotähteestä. Edullisemmin, sitoutuva COPOS-determinantti koostuu 2, 3, 4, 5, 6 tai 7 vierekkäisestä tai ei-peräkkäisestä aminohappotähteestä.
20 Testattava biologinen näyte on edullisesti verinäyte. Mainittu näyte tai sen fraktio alistetaan edullisesti olosuhteille, jotka denaturoivat näytteessä olevat polypeptidit ennen edellä olevan menetelmän vaiheen a) suorittamista.
Esillä oleva keksintö antaa käyttöön menetelmän biomuokatun, korkean affiniteetin 25 polypeptidin (BHAP) tuottamiseksi, joka polypeptidi kykenee sitoutumaan spesifisesti HIV: n p24-antigeenin säilyneessä alueessa olevaan vähintään kahdesta kolmeen vierekkäistä tai ei-peräkkäistä aminohappoa pitkään epitooppiin, joka menetelmä käsittää vaiheet: 30 a) valitaan p24-antigeenin tunnettujen aminohapposekvenssien tietokoneanalyysillä vähintään kaksi aminohappoa pitkä säilynyt alue p24-antigeenistä; 9 b) valmistetaan valittuun p24-antigeenin säilyneeseen alueeseen perustuva peptidi; c) saatetaan kosketukseen sitoutumisproteiineja ilmentävien partikkeleiden kirjasto 5 mainitun peptidin kanssa, mainittu kirjasto on edullisesti yksiketjuisten vasta-aineiden faagikirjasto; d) eristetään ne partikkelit, jotka ilmentävät sitoutumisproteiineja, joilla on sitoutumisaktiivisuutta mainittua peptidiä kohtaan; 10 e) alistetaan vaiheessa d) eristetyistä partikkeleista saatu tai johdettu nukleiinihappo mutageneesille; f) valmistetaan sitoutumisproteiineja ilmentävien partikkelien kirjasto vaiheesta e) 15 saatuihin partikkeleihin perustuen; g) saatetaan kosketukseen vaiheesta f) saatu kirjasto mainitun peptidin tai sen fragmentin kanssa; 20 h) eristetään ne partikkelit, jotka ilmentävät sitoutumisproteiineja, joilla on parantunut sitoutumisaktiivisuus mainittua peptidiä tai sen fragmenttia kohtaan; mainittu parantunut sitoutumisaktiivisuus voi olla esim. korkeampi affiniteetti tai parempi spesifisyys; i) toistetaan vaiheet e) - h) yhden tai useamman kerran; 25 j) otetaan vaiheesta i) saaduista partikkeleista biomuokattu, korkean affiniteetin polypeptidi, joka kykenee sitoutumaan spesifisesti HIV:n p24-antigeenin 2-7 vierekkäistä tai ei-peräkkäistä aminohappoa pitkään säilyneeseen epitooppiin.
30 Tässä käytetyt julkaisut ja muut materiaalit keksinnön taustan valaisemiseksi ja erityisesti lisäyksityiskohtien antamiseksi, mitä tulee sen käytäntöön, sisällytetään tähän viitteeksi.
10
Esillä olevaa keksintöä kuvataan edelleen seuraavissa esimerkeissä, joiden ei tarkoiteta rajoittavan keksinnön suojapiiriä.
ESIMERKIT
5 ESIMERKKI 1 COPOS-determinanttien tunnistamiseksi HIV-p24:stä asetettiin suuri joukko julkisista tietokannoista, kuten http://www.hiv.lanl.gov/content/index, saatavia yksittäisiä 10 aminohapposekvenssejä rinnakkain toistensa kanssa ja kunkin aminohappotähteen suhteellinen säilyneisyys arvioitiin. Tähän analyysiin perustuen myöhempään analyysiin valittiin peptidejä, jotka olivat tyypillisesti lyhyempiä kuin kymmenen tähdettä ja sisälsivät vähintään kaksi aminohappoa, jotka ovat säilyneitä useammassa kuin 99 %:ssa sekvensseistä (katso kuviota 1).
15
Sen jälkeen, kun näihin peptideihin sitoutuvat potentiaaliset BHAP-molekyylit valmistetaan, esimerkiksi seulomalla scFv-faagikirjastoja (Hoogenboom, Nature Biotechnology 23(9): 1 105 - 1 116, esittää katsauksen rekombinanttivasta-ainekirjastojen seulonnan perusperiaatteista), tunnistetaan tästä sitoutumisesta vastuussa olevat tähteet 20 käyttämällä peptidisiruteknologiaa. COPOS-determinantteina tullaan pitämään niitä BHAP:n tunnistusmotiiveja, jotka koostuvat erittäin säilyneistä HIV-p24-tähteiden sarjoista. Tällaiset sarjat koostuvat tyypillisesti kahdesta viiteen tähteestä, jotka voivat olla tai olla olematta asettuneina välittömästi toistensa viereen HIV-24-polypeptidiketjussa. Siten mikä tahansa kahden tai useamman tähteen yhdistelmä edellä 25 luetelluissa peptidisekvensseissä (SEQ ID nro: 1 - 14) on potentiaallinen COPOS käytettäväksi HIV-p24:n osoittamisessa.
ESIMERKKI 2 30 Affiniteettiin perustuvia valintamenetelmiä käyttäen yhden tai useamman potentiaalisen COPOS-determinantin sisältäviä synteettisiä peptidejä käytetään laajojen polypeptidejä 11 käsittävien kirjastojen seulomiseen, jotka polypeptidit voivat toimia BHAP-esiasteina. Esimerkiksi ETH-2-Gold-faagi-display-kirjasto, jonka ovat muodostaneet Neri ja työtoverit (Proteomics 5:2 340 - 2 350, 2005) ja joka sisältää kolme miljardia yksittäistä rekombinanttivasta-ainekloonia, seulotaan polypeptidien suhteen, jotka voivat toimia 5 spesifisesti vuorovaikutuksessa COPOS:n sisältävien peptidien kanssa. Useita kirjastoja, jotka sisältävät potentiaalisesti ligandia sitovia polypeptidejä perustuen ei-Ig:stä johdettuihin polypeptideihin, on myös olemassa (katso esim. Nature Biotechnology 23:1 257 - 1 268) tai voidaan suunnitella de novo, ja niitä käytetään polypeptidien seulomiseksi BHAP:iden kehittämiseksi. Sen lisäksi, että tällaisia BHAP-esiastekirjastoja 10 seulotaan synteettisillä peptideillä, affiniteettivalikoinnissa ligandeina käytetään rekombinanttiproteiineja, jotka sisältävät yhden tai useamman mahdollisen COPOS-determinantin, sekä denaturoituja HIV-kapsidiproteiineja (p24).
Jatkokehitystä varten valitaan BHAP-esiasteita, jotka sitoutuvat sekä denaturoituun 15 p24:ään että määriteltyyn COPOS:n sisältävään peptidiin. Aluksi selvitetään yksityiskohtaiset sitovat determinantit niiden COPOS:n sisältävissä kohdepeptideissä käyttämällä peptidisiruteknologiaa, kuten PepSpot™-peptidikalvoja, jotka JPT Peptide Technologies GmbH -yhtiö on kehittänyt, ja BHAP-esiasteet, jotka sitoutuvat näissä peptideissä oleviin maksimaalisesti säilyneisiin rakenteisiin (= bona fide COPOS-20 elementit), valikoidaan biomuokkauksen kautta tapahtuvaan kehitystyöhön. Näiden esi-BHAP:iden sitoutumisaffiniteetti maksimoidaan ja, jos on välttämätöntä, niiden sitoutumisspesifisyyttä suunnataan lisää p24:n maksimaalisesti säilyneisiin molekyylideterminantteihin (katso kuviota 1) uudelleen toistetun mutageneesin ja affmiteettiselektoinnin välityksellä, kuten keksijät ovat kuvanneet aikaisemmissa 25 tutkimuksissaan SCA-muokkaukseen liittyen (Biochemistry 41:12 729 - 12 738). Sekä satunnaismutageneesia virhealtista PCR:ää käyttämällä, kuten on kuvattu edellä viitatussa Biochemistry-artikkelissa, tai muita samanlaisia tekniikoita, että BHAP:issä olevien sitoutuvien pintojen kohdennettua mutageneesiä tai näiden lähestymistapojen yhdistelmiä käytetään. Parannettujen BHAP-molekyylien affiniteettiselektointiin ja monistumiseen 30 käytetään M13:sta johdettuun phasmidiin perustuvaa perinteistä faagi-display- 12 menetelmää, ja auttajabakteriofagin välittämää lähestymistapaa, mutta voidaan käyttää myös muita niihin liittyviä seulontamenetelmiä.
Sitoutumisaffiniteetit ja muut huomattavat ominaisuudet karakterisoidaan sitten 5 yksityiskohtaisesti. Optimaalisten BHAP:iden, joita sitten käytetään sellaisinaan tai erilaisina fuusioproteiinijohdannaisina uusien p24-osoitusmääritysten luomiseksi, ominaisuuksia ovat: 1) korkea affiniteetti lämpödenaturoidun HIV-p24-proteiinin suhteen, mikä tarkoittaa edullisesti dissosiaatiovakiota, joka on alempi kuin 10" M, 2) samankaltaisten COPOS-determinanttien absoluuttinen säilyneisyys useammassa kuin 10 99 %:ssa relevanteista viruskannoista ja 3) hyvä liukoisuus ja suuren mittakaavan rekombinanttituoton helppous.

Claims (6)

1. Menetelmä biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamiseksi, joka polypeptidi kykenee sitoutumaan spesifisesti HIV:n p24-antigeenin 2-7 vierekkäistä tai 5 ei-peräkkäistä aminohappoa pitkään säilyneeseen epitooppiin, joka menetelmä käsittää vaiheet: a) valitaan p24-antigeenin tunnettujen aminohapposekvenssien tietokoneanalyysillä vähintään kaksi aminohappoa pitkä säilynyt alue p24-antigeenistä; 10 b) valmistetaan p24-antigeenin valittuun säilyneeseen alueeseen perustuva peptidi; c) saatetaan kosketukseen sitoutumisproteiineja ilmentävien partikkelien kirjasto mainitun peptidin kanssa; 15 d) eristetään ne partikkelit, jotka ilmentävät sitoutumisproteiineja, joilla on sitoutumisaktiivisuutta mainittua peptidiä kohtaan; e) alistetaan vaiheessa d) eristetystä partikkelista tai partikkeleista saatu tai johdettu 20 nukleiinihappo mutageneesille; f) valmistetaan sitoutumisproteiineja ilmentävien partikkelien kirjasto vaiheesta e) saatuihin partikkeleihin perustuen; 25 g) saatetaan kosketukseen vaiheesta f) saatu kirjasto mainitun peptidin tai sen fragmentin kanssa; h) eristetään ne partikkelit, jotka ilmentävät sitoutumisproteiineja, joilla on parantunut sitoutumisaktiivisuus mainittua peptidiä tai sen fragmenttia kohtaan; 30 i) toistetaan vaiheet e) - h) yhden tai useamman kerran; j) otetaan vaiheesta i) saaduista partikkeleista biomuokattu, korkean affiniteetin polypeptidi, joka kykenee sitoutumaan spesifisesti HIV:n p24-antigeenin 2-7 vierekkäistä tai ei-peräkkäistä aminohappoa pitkään säilyneeseen epitooppiin. 5
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jolloin mainittu kirjasto on yksiketjuisten vasta-aineiden faagikirjasto.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jolloin mainitun biomuokatun, korkean 10 affiniteetin polypcptidin affiniteetti on 10"12 - 10'15 M epitoopin suhteen.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jolloin mainittu peptidi on valittu ryhmästä, joka koostuu seuraavista peptideistä:
15 RTLNAWVK (SEQ ID NO:l), VGGHQAAMQ (SEQ ID NO:2), WDRLHP (SEQ ID NO:3), PRGSDIAG (SEQ ID NO:4), G L N K IV (SEQ ID NO:5),
20. R M Y S P (SEQ ID NO:6), Q G P K E (SEQ ID NO:7), FRDYVDRF (SEQ ID NO:8), L R A E Q (SEQ ID NO:9), WMTETLL (SEQ ID NO:10),
25 WMTDTLL (SEQ ID NO: 11), Q N A N P D C (SEQ ID NO: 12), E E M M T A C (SEQ ID NO: 13), ja ACQGVGGP (SEQ ID NO: 14). 30
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, jolloin epitooppi koostuu 2-3,2 -4, 2-5, 2 - 6, 3 - 4, 3 - 5 tai 3 - 6 vierekkäisestä tai ei-peräkkäisestä aminohappotähteestä.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, jolloin epitooppi koostuu 2, 3, 4, 5 tai 6 5 vierekkäisestä tai ei-peräkkäisestä aminohappotähteestä.
FI20075028A 2007-01-17 2007-01-17 Menetelmä biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamiseksi FI120376B (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20075028A FI120376B (fi) 2007-01-17 2007-01-17 Menetelmä biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamiseksi
CN200880002505A CN101646944A (zh) 2007-01-17 2008-01-17 检测人免疫缺陷病毒的方法
JP2009545963A JP2010516660A (ja) 2007-01-17 2008-01-17 ヒト免疫不全ウイルスの検出方法
US12/522,838 US20100048407A1 (en) 2007-01-17 2008-01-17 Method for detection of human immunodeficiency virus
PCT/FI2008/050012 WO2008087254A2 (en) 2007-01-17 2008-01-17 Method for detection of human immunodeficiency virus
EP08701712A EP2109772A4 (en) 2007-01-17 2008-01-17 METHOD FOR DETECTING HUMAN IMMUNE DISEASE VIRUS
AU2008206881A AU2008206881A1 (en) 2007-01-17 2008-01-17 Method for detection of human immunodeficiency virus
CA002675122A CA2675122A1 (en) 2007-01-17 2008-01-17 Method for detection of human immunodeficiency virus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20075028A FI120376B (fi) 2007-01-17 2007-01-17 Menetelmä biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamiseksi
FI20075028 2007-01-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20075028A0 FI20075028A0 (fi) 2007-01-17
FI20075028A FI20075028A (fi) 2008-07-18
FI120376B true FI120376B (fi) 2009-09-30

Family

ID=37745720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20075028A FI120376B (fi) 2007-01-17 2007-01-17 Menetelmä biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamiseksi

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20100048407A1 (fi)
EP (1) EP2109772A4 (fi)
JP (1) JP2010516660A (fi)
CN (1) CN101646944A (fi)
AU (1) AU2008206881A1 (fi)
CA (1) CA2675122A1 (fi)
FI (1) FI120376B (fi)
WO (1) WO2008087254A2 (fi)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO314588B1 (no) * 2000-09-04 2003-04-14 Bionor Immuno As HIV-peptider, antigener, vaksinesammensetning, immunoassay- testsett og en fremgangsmåte for å påvise antistoffer indusert av HIV
US6818392B2 (en) * 2000-12-06 2004-11-16 Abbott Laboratories Monoclonal antibodies to human immunodeficiency virus and uses thereof
US6833441B2 (en) * 2001-08-01 2004-12-21 Abmaxis, Inc. Compositions and methods for generating chimeric heteromultimers

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008087254A2 (en) 2008-07-24
US20100048407A1 (en) 2010-02-25
AU2008206881A1 (en) 2008-07-24
CN101646944A (zh) 2010-02-10
WO2008087254A8 (en) 2009-07-30
JP2010516660A (ja) 2010-05-20
EP2109772A1 (en) 2009-10-21
FI20075028A0 (fi) 2007-01-17
EP2109772A4 (en) 2010-09-29
CA2675122A1 (en) 2008-07-24
FI20075028A (fi) 2008-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102229225B1 (ko) 사스-코로나바이러스-2 표면의 스파이크 단백질에 결합하는 사스-코로나바이러스 감염증의 진단용 결합 분자
CN107022027B (zh) Hiv-1广谱中和抗体及其用途
US7049060B2 (en) HCV anti-core monoclonal antibodies
EP0759037B1 (en) Antigen/antibody specificity exchanger
Jung et al. Isolation of antibodies against the spike protein of SARS-CoV from pig serum for competitive immunoassay
CN117720650B (zh) 抗人呼吸道合胞病毒抗体及其应用
KR102008609B1 (ko) 지카 바이러스의 비구조단백질 1에 대한 특이 항체를 생산하는 하이브리도마 및 이로부터 생성된 항체, 이의 용도
Buffington et al. Identification of nurse shark VNAR single-domain antibodies targeting the spike S2 subunit of SARS-CoV-2
KR102012123B1 (ko) 뎅기 바이러스 및 지카 바이러스의 비구조단백질 1에 동시에 결합 가능한 항체를 생산하는 하이브리도마 및 이로부터 생성된 항체, 이의 용도
Palacios-Rodríguez et al. Collection of phage–peptide probes for HIV-1 immunodominant loop-epitope
de Haard et al. Selection of recombinant, library-derived antibody fragments against p24 for human immunodeficiency virus type 1 diagnostics
FI120376B (fi) Menetelmä biomuokatun, korkean affiniteetin polypeptidin valmistamiseksi
FI120349B (fi) Menetelmä fuusiopolypeptidin valmistamiseksi
US20220135654A1 (en) Single Domain Antibodies to SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein
Liu et al. Bispecific monoclonal antibodies against a viral and an enzyme: utilities in ultrasensitive virus ELISA and phage display technology
Zhang et al. Mimotopes selected by biopanning with high-titer HIV-neutralizing antibodies in plasma from Chinese slow progressors
JP2008539714A (ja) Hivに対して中和活性を有する抗体又はその断片
JPH04505621A (ja) Tリンパ球向性レトロウイルス単クローン抗体
RU2794141C2 (ru) Однодоменные наноантитела против шиповидного белка вируса SARS-CoV-2
EP4194054A1 (en) Camelid antibodies for use in therapy and diagnosis
Fujimori et al. Epitope analysis of the cerebrospinal fluid IgG in HTLV-I associated myelopathy patients using phage display method
KR102218517B1 (ko) 단일클론항체 쌍을 이용한 지카 바이러스의 검출 방법
Burciaga-Flores et al. A New Approach in DENV Diagnostic based on Linear Peptides Obtained by Phage Display
RU2380378C2 (ru) Антитело или его фрагмент, имеющие нейтрализующую активность в отношении вич
US20230228763A1 (en) Process for direct readout of immunoglobulins

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 120376

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed