JP2013512672A - ヒトFGFR1c、ヒトβ−クロト−、ならびにヒトFGFR1cおよびヒトβ−クロト−の両方に結合する結合タンパク質 - Google Patents

ヒトFGFR1c、ヒトβ−クロト−、ならびにヒトFGFR1cおよびヒトβ−クロト−の両方に結合する結合タンパク質 Download PDF

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Abstract

β−クロト−またはその部分、FGFR1cまたはその部分、またはFGFR1cおよびβ−クロト−に特異的に結合する結合タンパク質、ならびに同様に任意の他のタンパク質が提供される。コ−ド配列、治療方法、および医薬組成物も提供される。
【選択図】なし

Description

本出願は、2010年9月9日に提出された米国仮特許出願第61/381,364号および2009年12月2日に提出された米国仮特許出願第61/266,061号の利益を主張し、それらは本明細書において参照によって組み込まれる。
配列表
本出願は、EFS−Webを介して提出されており、その全体が参照によってこれによって組み込まれる配列表を含有する。2010年11月12日に作成された当該ASCIIコピ−は、A1518NP.txtと命名されており、サイズが1メガバイトである。
線維芽細胞増殖因子21(FGF21)は、FGF19、FGF21、およびFGF23を含む、線維芽細胞増殖因子(FGF)のサブファミリ−に属する分泌ポリペプチドである(Itoh et al., 2004, Trend Genet. 20: 563−69)。FGF21は、それが、ヘパリン非依存性であり、かつグルコ−ス、脂質、およびエネルギ−代謝の調節におけるホルモンとして機能するという点で、非定型FGFである。
FGF21は、肝臓および膵臓において高度に発現され、主として肝臓において発現されるFGFファミリ−の唯一のメンバ−である。FGF21を過剰発現するトランスジェニックマウスは、低成長速度、低血糖値、および低トリグリセリドレベルならびに年齢関連性の2型糖尿病、島過形成、および肥満症がないといった代謝表現型を示す。げっ歯動物モデルおよび霊長動物モデルにおける組換えFGF21タンパク質の薬理学的投与は、正常化レベルの血糖値、トリグリセリドレベルおよびコレステロ−ルレベルの低下、ならびに耐糖能およびインスリン感受性の改善をもたらす。さらに、FGF21は、エネルギ−消費、身体活動、および代謝速度を増加させることによって、体重および体脂肪を低下させる(Xu et al. 2009 Diabetes 58:250−259)。FGF21が急性膵炎において保護効果を有しているかもしれないという証拠もまたある(Johnson et al. 2009 Gasteroenterology 137(5):1795−1804)。
実験的研究は、ヒトにおける2型糖尿病、肥満症、異脂肪血症、および他の代謝状態または障害の治療のためのFGF21の薬理学的投与を支持する(Xu et al., 2009 Am J Physiol Endocrinol Metab. 297:E1105−E1114 ;Ryden 2009 Cell Mol Life Sci. 66:2067−73において概説される)。
FGF21は、その受容体の活性化を通して脂肪細胞へのグルコ−ス取り込みおよび脂質恒常性を刺激する肝臓由来内分泌性ホルモンである。興味深いことには、標準的なFGF受容体であるFGFR1cに加えて、FGF21受容体もまた、欠くことのできない補助因子としての膜結合β−クロト−から成る。FGF21受容体の活性化は、様々な代謝パラメ−タに対して多数の有益な効果をもたらす。
哺乳動物では、FGFは、4つのFGFR1〜4のセットを介してそれらの作用を媒介し、それらのFGF受容体は複数のスプライス変異体において発現される。FGF受容体はそれぞれ、リガンド結合に際して活性化されて、MAPK(Erk1/2)、RAF1、AKT1、およびSTATを含む下流のシグナル伝達経路をもたらす細胞内チロシンキナ−ゼドメインを含有する(Kharitonenkov et al., 2008 BioDrugs 22:37−44)。いくつかの報告は、FGFR1〜3の「c」−レポ−タ−スプライス変異体が、β−クロト−に対して特異的な親和性を示し、FGF21に対する内因性受容体として作用することができることを示唆した(Kurosu et al., 2007 J. Biol. Chem. 282:26687−26695);Ogawa et al., 2007 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104:7432−7437;Kharitonenkov et al., 2008 J. Cell Physiol. 215, 1−7)。β−クロト−およびFGFR4の両方を大量に発現する肝臓において、β−クロト−−FGFR4複合体へのFGF21の強力な結合にもかかわらず、FGF21は、MAPKのリン酸化を誘発しない。3T3−L1細胞および白色脂肪組織において、FGFR1は、圧倒的に豊富な受容体であり、そのため、この組織におけるFGF21の主な機能的受容体は、β−クロト−−FGFR1c複合体である可能性が最も高い。
Itoh et al., 2004, Trend Genet. 20: 563−69 Xu et al. 2009 Diabetes 58:250−259 Johnson et al. 2009 Gasteroenterology 137(5):1795−1804 Xu et al., 2009 Am J Physiol Endocrinol Metab. 297:E1105−E1114 Ryden 2009 Cell Mol Life Sci. 66:2067−73 Kharitonenkov et al., 2008 BioDrugs 22:37−44 Kurosu et al., 2007 J. Biol. Chem. 282:26687−26695 Ogawa et al., 2007 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104:7432−7437 Kharitonenkov et al., 2008 J. Cell Physiol. 215, 1−7
本開示は、FGF21媒介性のシグナル伝達を活性化することができる二重特異性結合タンパク質を含む結合タンパク質、つまりFGF21の機能を模倣するアゴニスト結合タンパク質を提供する。そのような結合タンパク質は、FGF21様の活性および選択性を有するが、タンパク質安定性、低免疫原性、生産の容易性、および望ましいin vivoにおける半減期などのような付加的な治療上望ましい特徴を有する分子であり得る。
本開示の一態様では、β−クロト−に選択的に結合する結合タンパク質が、提供される。一実施形態では、結合タンパク質は、以下のうちの1つまたは複数を含み:
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P[LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C; (配列番号254)
CLPDEFQC[SG]SGRCIPQ[HT]W[VL]CDGLNDCGDGSDE[PS]PA[HT]C; (配列番号597)、および
C[AGPR][AP][DGNS][EQ]F[QRT]C[GSK]N[GT][GHR][R]C[ILV][PS][ALQ][NST]W[LRV]CDG[DEV]DDC[GL]DGSDE[AET][DNS][−A][−T]C (配列番号249)、
括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示し、「−」は、指定の位置にアミノ酸がないことを示す。特定の実施形態では、請求項1の結合タンパク質は、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGPDQFRCSSGKCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPATC (配列番号255);
CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVC (配列番号256);
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEIC (配列番号257);
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号258);
CASGEFTCNNGQCVPLAWRCDGVNDCQDGSDEKGC (配列番号259);
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号260);
CPPDEFQCRGTKKCLPLAWVCDGDNDCEDDSDEESC (配列番号261);
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1237);
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1326);
CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDC (配列番号1327);および
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号1328)。
β−クロト−に選択的に結合する結合タンパク質が、提供される。一実施形態では、結合タンパク質は、以下のうちの1つまたは複数を含み:
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDE[PS][PQ][AQ][−H]C; (配列番号394)
C[ELPQR][APS][DGIN][EGQ][FQ][FKPQRT][−E]C[GNRS][NS]G[HNQR]C[IV]P [AELPQRV][AHPQRT]W[LRV]CDG[DEV][DNP]DC[GLQ]D[DGNS]SDE[AEKT][DGLNS][−A][−H]C; (配列番号217);および
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P [LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C, (配列番号254)、
括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示し、「−」は、指定の位置にアミノ酸がないことを示す。特定の実施形態では、結合タンパク質は、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQC (配列番号159);
CRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNC (配列番号1323);
CPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHC (配列番号1324);および
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1325)。
本開示の他の態様では、FGFR1cに選択的に結合する結合タンパク質が、提供される。一実施形態では、結合タンパク質は、
CG[AE][GS]LFTC[GR][NRS][AST][KN]ICIS[EHQS][AV]W[IV]CDG[IV]DDC[DE]DNSDE[DKMNT][NSY]C, (配列番号108)を含み、
括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示し、「−」は、指定の位置にアミノ酸がないことを示す。
特定の実施形態では、結合タンパク質は、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGAGLFTCRS TNICISQVWV CDGVDDCEDN SDEDSC (配列番号109);
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDENYC (配列番号110);
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDETNC (配列番号111);
CGEGLFTCGS TNICISSAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号112);
CGEGLFTCRS TNICISHAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号113);
CGEGLFTCRS TNICISEAWI CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号114);
CGAGLFTCRS AKICISHAWV CDGIDDCEDN SDENNC (配列番号115);
CGAGLFTCRN SKICISQAWV CDGVDDCDDN SDEKYC (配列番号116);
CGASLFTCRR SNICISQAWV CDGVDDCEDN SDEMNC (配列番号117);および
CGAGLFTCRS TKICISQAWV CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号118)。結合タンパク質は、配列SAPASEPPGSL (配列番号12)を含むリンカ−をさらに含むことができる。
さらに他の特定の実施形態では、結合タンパク質は、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL (配列番号293);
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL (配列番号294);
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL (配列番号295);
CGEGLFTCGSTNICISSAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号448);
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号297);
CGEGLFTCRSTNICISEAWICDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号449);
CGAGLFTCRSAKICISHAWVCDGIDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号450);
CGAGLFTCRNSKICISQAWVCDGVDDCDDNSDEKYCSAPASEPPGSL (配列番号464);
CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号296);および
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号287)。
他の実施形態では、結合タンパク質は、配列:
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号297)を含む。
本開示のさらなる態様では、β−クロト−に選択的に結合する結合タンパク質が、提供される。一実施形態では、結合タンパク質は、
(a)配列:
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P [LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C; (配列番号254)
CLPDEFQC[SG]SGRCIPQ[HT]W[VL]CDGLNDCGDGSDE[PS]PA[HT]C (配列番号597)
C[AGPR][AP][DGNS][EQ]F[QRT]C[GSK]N[GT][GHR][−R]C[ILV][PS][ALQ] [NST]W[LRV]CDG[DEV]DDC[GL]DGSDE[AET][DNS][−A][−T]C (配列番号249)によって示される群から選択される配列を含む第1のβ−クロト−結合ドメイン;ならびに
(b)配列:
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDE[PS][PQ][AQ][−H]C; (配列番号394)
C[ELPQR][APS][DGIN][EGQ][FQ][FKPQRT][−E]C[GNRS][NS]G[HNQR]C [IV]P[AELPQRV][AHPQRT]W[LRV]CDG[DEV][DNP]DC[GLQ]D[DGNS]SDE[AEKT][DGLNS][−A][−H]C; (配列番号217);および
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P [LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C, (配列番号254)によって示される群から選択される配列を含む第2のβ−クロト−結合ドメインを含み、
括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示し、「−」は、指定の位置にアミノ酸がないことを示す。
一実施形態では、結合タンパク質は、(a)および(b)をつなぐ少なくとも1つのリンカ−をさらに含む。リンカ−は、たとえば、以下のうちの1つまたは複数とすることができる:ETPT (配列番号1319)、GDSHILPFSTPGPST (配列番号14)、SAPASEPPGSL (配列番号12)、PAPT (配列番号1320)、QAPT (配列番号1321)、AQPT (配列番号1322)、AHT、PERT (配列番号7)、TTRT (配列番号8)、GTTGPT (配列番号9)、ETSGPT (配列番号10)、SQDPEFHKVS (配列番号11)、GRPGPGATSAPAA (配列番号13)。他の特定の実施形態では、(a)のβ−クロト−結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGPDQFRCSSGKCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPATC (配列番号255);
CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVC (配列番号256);
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEIC (配列番号257);
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号258);
CASGEFTCNNGQCVPLAWRCDGVNDCQDGSDEKGC (配列番号259);
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号260);
CPPDEFQCRGTKKCLPLAWVCDGDNDCEDDSDEESC (配列番号261);
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1237);
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1326);
CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDC (配列番号1327);および
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号1328)。
さらに他の特定の実施形態では、(b)のβ−クロト−結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQC (配列番号159);
CRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNC (配列番号1323);
CPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHC (配列番号1324);および
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1325)。
本開示のさらなる他の態様では、β−クロト−およびFGFR1cに選択的に結合する結合タンパク質が、提供される。一実施形態では、結合タンパク質は、(a)β−クロト−に選択的に結合する1つまたは複数のドメインおよび(b)FGFR1cに選択的に結合する1つまたは複数のドメインを含み、
結合タンパク質は、
(a)以下のうちの1つまたは複数を含むβ−クロト−結合ドメイン:
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P [LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C; (配列番号254)
CLPDEFQC[SG]SGRCIPQ[HT]W[VL]CDGLNDCGDGSDE[PS]PA[HT]C; (配列番号597)
C[AGPR][AP][DGNS][EQ]F[QRT]C[GSK]N[GT][GHR][−R]C[ILV][PS][ALQ] [NST]W[LRV]CDG[DEV]DDC[GL]DGSDE[AET][DNS][−A][−T]C; (配列番号249);
(b)以下の1つまたは複数のを含むFGFR1c結合ドメイン:
CG[AE][GS]LFTC[GR][NRS][AST][KN]ICIS[EHQS][AV]W[IV]CDG[IV]DDC[DE]DNSDE[DKMNT][NSY]C; (配列番号108)
を含み、
括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示し、「−」は、指定の位置にアミノ酸がないことを示す。
結合タンパク質は、(a)および(b)をつなぐ少なくとも1つのリンカ−をさらに含むことができる。特定の実施形態では、リンカ−は、以下のうちの1つまたは複数である:ETPT (配列番号1319)、GDSHILPFSTPGPST (配列番号14)、SAPASEPPGSL (配列番号12)、PAPT (配列番号1320)、QAPT (配列番号1321)、AQPT (配列番号1322)、AHT、PERT (配列番号7)、TTRT (配列番号8)、GTTGPT (配列番号9)、ETSGPT (配列番号10)、SQDPEFHKVS (配列番号11)、GRPGPGATSAPAA (配列番号13)。
他の特定の実施形態では、
(i)(a)のβ−クロト−結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含み:
CGPDQFRCSSGKCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPATC (配列番号255);
CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVC (配列番号256);
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEIC (配列番号257);
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号258);
CASGEFTCNNGQCVPLAWRCDGVNDCQDGSDEKGC (配列番号259);
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号260);
CPPDEFQCRGTKKCLPLAWVCDGDNDCEDDSDEESC (配列番号261);
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1237);
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1326);
CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDC (配列番号1327);および
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号1328)、
(ii)(b)のFGFR1c結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGAGLFTCRS TNICISQVWV CDGVDDCEDN SDEDSC (配列番号109);
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDENYC (配列番号110);
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDETNC (配列番号111);
CGEGLFTCGS TNICISSAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号112);
CGEGLFTCRS TNICISHAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号113);
CGEGLFTCRS TNICISEAWI CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号114);
CGAGLFTCRS AKICISHAWV CDGIDDCEDN SDENNC (配列番号115);
CGAGLFTCRN SKICISQAWV CDGVDDCDDN SDEKYC (配列番号116);
CGASLFTCRR SNICISQAWV CDGVDDCEDN SDEMNC (配列番号117);および
CGAGLFTCRS TKICISQAWV CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号118)。
他のさらなる特定の実施形態では、(b)のFGFR1c結合ドメインは、配列SAPASEPPGSL (配列番号12)を含むリンカ−をさらに含む。他の特定の実施形態では、FGFR1c結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL (配列番号293);
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL (配列番号294);
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL (配列番号295);
CGEGLFTCGSTNICISSAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号448);
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号297);
CGEGLFTCRSTNICISEAWICDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号449);
CGAGLFTCRSAKICISHAWVCDGIDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号450);
CGAGLFTCRNSKICISQAWVCDGVDDCDDNSDEKYCSAPASEPPGSL (配列番号464);
CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号296);および
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号287)。
本開示の他の態様では、(a)β−クロト−に選択的に結合する1つまたは複数のドメインおよび(b)FGFR1cに選択的に結合する1つまたは複数のドメインを含む、β−クロト−およびFGFR1cに選択的に結合する結合タンパク質が、提供される。一実施形態では、結合タンパク質は、
(a)以下のうちの1つまたは複数を含むβ−クロト−結合ドメイン:
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDE[PS][PQ][AQ][−H]C; (配列番号394)
C[ELPQR][APS][DGIN][EGQ][FQ][FKPQRT][−E]C[GNRS][NS]G[HNQR] C[IV]P[AELPQRV][AHPQRT]W[LRV]CDG[DEV][DNP]DC[GLQ]D[DGNS]SDE[AEKT][DGLNS][−A][−H]C; (配列番号217);
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P[LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C; (配列番号254)および
(b)配列:
CG[AE][GS]LFTC[GR][NRS][AST][KN]ICIS[EHQS][AV]W[IV]CDG[IV]DDC[DE]DNSDE[DKMNT][NSY]C; (配列番号108)によって示される群から選択される配列を含むFGFR1c結合ドメインを含み、
括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示し、「−」は、指定の位置にアミノ酸がないことを示す。
結合タンパク質は、(a)および(b)をつなぐ少なくとも1つのリンカ−をさらに含むことができる。特定の実施形態では、リンカ−は、以下のうちの1つまたは複数を含む:ETPT (配列番号1319)、GDSHILPFSTPGPST (配列番号14)、SAPASEPPGSL (配列番号12)、PAPT (配列番号1320)、QAPT (配列番号1321)、AQPT (配列番号1322)、AHT、PERT (配列番号7)、TTRT (配列番号8)、GTTGPT (配列番号9)、ETSGPT (配列番号10)、SQDPEFHKVS (配列番号11)、GRPGPGATSAPAA (配列番号13)。
特定の実施形態では、
(i)(a)のβ−クロト−結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含み:
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQC (配列番号159);
CRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNC (配列番号1323);
CPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHC (配列番号1324);および
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1325)、
(ii)(b)のFGFR1c結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGAGLFTCRS TNICISQVWV CDGVDDCEDN SDEDSC (配列番号109);
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDENYC (配列番号110);
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDETNC (配列番号111);
CGEGLFTCGS TNICISSAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号112);
CGEGLFTCRS TNICISHAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号113);
CGEGLFTCRS TNICISEAWI CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号114);
CGAGLFTCRS AKICISHAWV CDGIDDCEDN SDENNC (配列番号115);
CGAGLFTCRN SKICISQAWV CDGVDDCDDN SDEKYC (配列番号116);
CGASLFTCRR SNICISQAWV CDGVDDCEDN SDEMNC (配列番号117);および
CGAGLFTCRS TKICISQAWV CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号118)。
(b)のFGFR1c結合ドメインは、リンカ−をさらに含むことができ、一実施形態では、リンカ−は、配列SAPASEPPGSL (配列番号12)を含む。特定の実施形態では、FGFR1c結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL (配列番号293);
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL (配列番号294);
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL (配列番号295);
CGEGLFTCGSTNICISSAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号448);
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号297);
CGEGLFTCRSTNICISEAWICDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号449);
CGAGLFTCRSAKICISHAWVCDGIDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号450);
CGAGLFTCRNSKICISQAWVCDGVDDCDDNSDEKYCSAPASEPPGSL (配列番号464);
CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号296);および
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号287)。
さらに他の態様では、(a)β−クロト−に選択的に結合する1つまたは複数のドメインおよび(b)FGFR1cに選択的に結合する1つまたは複数のドメインを含む、β−クロト−およびFGFR1cに選択的に結合する結合タンパク質が、提供される。
一実施形態では、結合タンパク質は、
(a)(i)以下のうちの1つまたは複数を含む第1の結合ドメイン:
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P[LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C; (配列番号254);
CLPDEFQC[SG]SGRCIPQ[HT]W[VL]CDGLNDCGDGSDE[PS]PA[HT]C; (配列番号597);
C[AGPR][AP][DGNS][EQ]F[QRT]C[GSK]N[GT][GHR][−R]C[ILV][PS][ALQ][NST]W[LRV]CDG[DEV]DDC[GL]DGSDE[AET][DNS][−A][−T]C; (配列番号249);
(ii)以下のうちの1つまたは複数を含む第2の結合ドメイン:
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDE[PS][PQ][AQ][−H]C; (配列番号394);
C[ELPQR][APS][DGIN][EGQ][FQ][FKPQRT][−E]C[GNRS][NS] G[HNQR]C[IV]P[AELPQRV][AHPQRT]W[LRV]CDG[DEV][DNP]DC[GLQ]D[DGNS]SDE[AEKT][DGLNS][−A][−H]C; (配列番号217);
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P[LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C; (配列番号254);ならびに
(iii)第1の結合ドメインおよび第2の結合ドメインをつなぐリンカ−、を含むβ−クロト−結合ドメイン;ならびに
(b)配列:
CG[AE][GS]LFTC[GR][NRS][AST][KN]ICIS[EHQS][AV]W[IV]CDG[IV]DDC[DE]DNSDE[DKMNT][NSY]C; (配列番号108)によって示される群から選択される配列を含むFGFR1c結合ドメインならびに
(c)(a)および(b)の配列をつなぐリンカ−を含み、
括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示し、「−」は、指定の位置にアミノ酸がないことを示す。
特定の実施形態では、(a)の第1の結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGPDQFRCSSGKCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPATC (配列番号255);
CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVC (配列番号256);
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEIC (配列番号257);
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号258);
CASGEFTCNNGQCVPLAWRCDGVNDCQDGSDEKGC (配列番号259);
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号260);
CPPDEFQCRGTKKCLPLAWVCDGDNDCEDDSDEESC (配列番号261);
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1237);
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1326);
CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDC (配列番号1327);および
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号1328)。他の特定の実施形態では、(a)の第2の結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQC (配列番号159);
CRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNC (配列番号1323)
CPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHC (配列番号1324);および
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号1325)。
さらに他の実施形態では、(a)のリンカ−は、以下のうちの1つまたは複数を含む:
ETPT (配列番号1319)、GDSHILPFSTPGPST (配列番号14)、SAPASEPPGSL (配列番号12)、PAPT (配列番号1320)、およびQAPT (配列番号1321)。
さらなる実施形態では、FGFR1c結合ドメインは、以下のうちの1つまたは複数を含む:
CGAGLFTCRS TNICISQVWV CDGVDDCEDN SDEDSC (配列番号109);
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDENYC (配列番号110);
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDETNC (配列番号111);
CGEGLFTCGS TNICISSAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号112);
CGEGLFTCRS TNICISHAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号113);
CGEGLFTCRS TNICISEAWI CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号114);
CGAGLFTCRS AKICISHAWV CDGIDDCEDN SDENNC (配列番号115);
CGAGLFTCRN SKICISQAWV CDGVDDCDDN SDEKYC (配列番号116);
CGASLFTCRR SNICISQAWV CDGVDDCEDN SDEMNC (配列番号117);および
CGAGLFTCRS TKICISQAWV CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号118)。
FGFR1c結合ドメインは、配列SAPASEPPGSL (配列番号12)を含むリンカ−をさらに含むことができ、特定の実施形態では、以下のうちの1つまたは複数を含むことができる:
CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL (配列番号293);
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL (配列番号294);
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL (配列番号295);
CGEGLFTCGSTNICISSAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号448);
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号297);
CGEGLFTCRSTNICISEAWICDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号449);
CGAGLFTCRSAKICISHAWVCDGIDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号450);
CGAGLFTCRNSKICISQAWVCDGVDDCDDNSDEKYCSAPASEPPGSL (配列番号464);
CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号296);および
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号287)。たとえば、FGFR1c結合ドメインは、以下の1つまたは複数を含むことができる:
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号297)。さらなる実施形態では、(c)のリンカ−は、以下のうちの1つまたは複数を含むことができる:
AQPT (配列番号1322)、AHT、PERT (配列番号7)、TTRT (配列番号8)、GTTGPT (配列番号9)、ETSGPT (配列番号10)、SQDPEFHKVS (配列番号11)、SAPASEPPGSL (配列番号12)、GRPGPGATSAPAA (配列番号13)、およびGDSHILPFSTPGPST (配列番号14)。
特定の一実施形態では、結合タンパク質は、配列:
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号359)を含む。
他の特定の実施形態では、結合タンパク質は、配列:
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDE PPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号339)を含む。
さらに他の特定の実施形態では、結合タンパク質は、配列:
CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1270)を含む。
さらに他の特定の実施形態では、結合タンパク質は、配列:
CGPDEFRCNNGQCIPLP WRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1271)を含む。
他の態様では、
(B1)−(L1)−(B2)−(L2)−(1C)−(L3)を含む結合タンパク質が、提供され、
a、b、c、x、y、およびzは、0、1、または2であり、しかしながら、a、b、およびcの少なくとも1つが、1または2であることを条件とし;B1は、以下うちの1つまたは複数を含むアミノ酸配列であり:C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P [LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C (配列番号254);CLPDEFQC[SG]SGRCIPQ[HT]W[VL]CDGLNDCGD GSDE[PS]PA[HT]C (配列番号597);およびC[AGPR][AP][DGNS][EQ]F[QRT]C [GSK]N[GT][GHR][R]C[ILV][PS][ALQ][NST]W[LRV]CDG[DEV]DDC[GL]DGSDE[AET][DNS][−A][−T]C (配列番号249);B2は、以下のうちの1つまたは複数を含むアミノ酸配列であり:CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDE[PS][PQ][AQ][−H]C (配列番号394);C[ELPQR][APS][DGIN][EGQ][FQ][FKPQRT][−E]C[GNRS][NS]G [HNQR]C[IV]P[AELPQRV][AHPQRT]W[LRV]CDG[DEV][DNP]DC[GLQ]D[DGNS]SDE[AEKT][DGLNS][−A][−H]C (配列番号217);およびC[AGP][APS][DGN][EQ]F [QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P[LQRV][AEHP]W[LRV]CDG [DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C (配列番号254)、括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示し、「−」は、指定の位置にアミノ酸がないことを示し、1Cは、CG[AE][GS]LFTC[GR][NRS][AST][KN]ICIS[EHQS][AV]W[IV]CDG[IV] DDC[DE]DNSDE[DKMNT][NSY]C (配列番号108)を含むアミノ酸配列であり;括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示し、「−」は、指定の位置にアミノ酸がないことを示し、L1は、以下のうちの1つまたは複数を含むアミノ酸配列であり:ETPT (配列番号1319)、GDSHILPFSTPGPST (配列番号14)、SAPASEPPGSL (配列番号12)、PAPT (配列番号1320)、およびQAPT (配列番号1321);L2は、以下のうちの1つまたは複数を含むアミノ酸配列であり:AQPT (配列番号1322)、AHT、PERT (配列番号7)、TTRT (配列番号8)、GTTGPT (配列番号9)、ETSGPT (配列番号10)、SQDPEFHKVS (配列番号11)、SAPASEPPGSL (配列番号12)、GRPGPGATSAPAA (配列番号13)、およびGDSHILPFSTPGPST (配列番号14);L3は、SAPASEPPGSLである。
さらなる態様では、本明細書において提供される結合タンパク質は、哺乳動物における半減期延長成分を欠く結合タンパク質の血清半減期と比較して、哺乳動物における結合タンパク質の血清半減期を増加させる半減期延長成分をさらに含むことができる。たとえば、半減期延長成分は、ポリエチレングリコ−ル(PEG)、ヒト血清アルブミン(HSA)、免疫グロブリン(IgG)、およびFc成分のうちの1つまたは複数である。半減期延長成分はまた、血清アルブミン、免疫グロブリン、または赤血球などのような血液因子に特異的に結合するタンパク質配列を含むことができる。
他の態様では、結合タンパク質は、1つまたは複数の天然に存在しないアミノ酸を含むアミノ酸配列を含むことができる。
様々な実施形態では、以下のうちの1つまたは複数を含む結合タンパク質をコ−ドするポリヌクレオチドもまた、提供される:(a)β−クロト−結合ドメイン;(b)FGFR1c結合ドメイン;(c)1つまたは複数のβ−クロト−結合ドメインおよびFGFR1c結合ドメイン;ならびに(c)アミノ酸配列CGADQFRCGNGSCVPR AWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号359);CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPP AHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号339);CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1270);またはCGPDEFRCNNGQCIPLP WRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1271)を含む結合タンパク質。コ−ドされる結合タンパク質はまた、半減期延長成分をも含むことができる。提供されるポリヌクレオチドのいずれかを含む発現ベクタ−、およびその発現ベクタ−を含む宿主細胞もまた、提供される。結合タンパク質を作製するための方法もまた、提供され、その方法は、結合タンパク質の発現を誘発するのに適した条件下で、開示される宿主細胞をインキュベ−トすること、および任意選択で、発現されたポリペプチドを単離することを含む。
他の態様では、医薬組成物が、提供され、特定の実施形態では、(a)本明細書において提供される結合タンパク質;および(b)薬学的に許容される製剤化剤を含む。薬学的に許容される製剤化剤は、担体、補助剤、可溶化剤、安定剤、または酸化防止剤とすることができる。
さらなる態様では、代謝障害を治療するための方法が、提供される。方法は、その必要性のあるヒト患者に、開示される医薬組成物を投与するステップを含む。代謝障害は、たとえば、糖尿病、肥満症、異脂肪血症、高血圧症、脂肪肝(hepatosteatosis)、非アルコ−ル性脂肪性肝炎(NASH)、急性膵炎、メタボリックシンドロ−ム、アテロ−ム性動脈硬化症などのような心血管疾患、および加齢のうちの1つ以上とすることができる。特定の実施形態では、代謝障害は、糖尿病であり、他の特定の実施形態では、代謝障害は、肥満症である。
一態様では、本開示は、本明細書において開示される結合タンパク質、単量体、および多量体のアミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含む結合タンパク質、単量体、および多量体を提供する。
他の態様では、本明細書において開示される結合タンパク質、単量体、および多量体は、組換え体であり、したがって自然界において見出されない。そのような結合タンパク質、単量体、および多量体は、本明細書において記載されるように遺伝子操作される。
本明細書において開示される結合タンパク質が、FGF21のin vivoにおけるシグナル伝達活性を模倣する方法を概略的に示す図である。 保存システインを示すための、様々なLDL受容体クラスAドメイン由来の部分的なアミノ酸配列のアライメントを示す図である(記載順に、それぞれ配列番号768〜780)。畳み込まれたドメインの3つのジスルフィド結合におけるシステインの結合性を、コンセンサス配列上に概略的に示す。その側鎖がカルシウム結合に寄与する残基は、コンセンサス配列においてアスタリスクを用いて示す。 パネルAは、Aドメインの例を概略的に示す配列である。パネルAは、約40アミノ酸長のAドメインにおける保存アミノ酸を概略的に示す。保存システイン残基は、Cによって示し、保存負荷電アミノ酸は、マイナス(「−」)符号を有する円によって示す。「H」を有する円は、保存疎水性残基を示す。パネルBは、リンカ−を介して結び付けられる2つの畳み込まれたAドメインを概略的に示す図である。パネルBはまた、2つのカルシウム結合部位である、Ca+2を有する濃い円およびそれぞれの畳み込まれたAドメイン内の3つのジスルフィド結合、合計6つのジスルフィド結合を強調表示する。 LDL受容体ファミリ−の天然に存在するメンバ−によって認識されるリガンドのいくつかを紹介するリストであり、阻害剤、プロテア−ゼ、プロテア−ゼ複合体、ビタミン−担体複合体、リポタンパク質代謝に関与するタンパク質、非ヒトリガンド、抗生物質、ウイルス、および他を含む。 Aドメインのアライメントを示す図である(記載順に、それぞれ配列番号781〜966、1241、および967〜996)。図の上にある小文字(a〜q)は、保存残基を示す。 Aドメインのアライメントを示す図である(記載順に、それぞれ配列番号781〜966、1241、および967〜996)。図の上にある小文字(a〜q)は、保存残基を示す。 Aドメインのアライメントを示す図である(記載順に、それぞれ配列番号781〜966、1241、および967〜996)。図の上にある小文字(a〜q)は、保存残基を示す。 Aドメインのアライメントを示す図である(記載順に、それぞれ配列番号781〜966、1241、および967〜996)。図の上にある小文字(a〜q)は、保存残基を示す。 Aドメインのアライメントを示す図である(記載順に、それぞれ配列番号781〜966、1241、および967〜996)。図の上にある小文字(a〜q)は、保存残基を示す。 Aドメインのアライメントを示す図である(記載順に、それぞれ配列番号781〜966、1241、および967〜996)。図の上にある小文字(a〜q)は、保存残基を示す。 Aドメインのアライメントを示す図である(記載順に、それぞれ配列番号781〜966、1241、および967〜996)。図の上にある小文字(a〜q)は、保存残基を示す。 Aドメインのアライメントを示す図である(記載順に、それぞれ配列番号781〜966、1241、および967〜996)。図の上にある小文字(a〜q)は、保存残基を示す。 標的タンパク質に結合する単量体ドメインを同定し、選択した単量体ドメインを単離し、選択した単量体ドメインを様々な組み合わせでつなぐことによって、選択した単量体ドメインの多量体を生成し、かつリガンドに結合する1つを超える単量体を含む多量体を同定するために多量体をスクリ−ニングするための一般的な手法を概略的に示す図である。 誘導選択の戦略を概略的に示す図である。適切な結合特性を有する単量体ドメインを、単量体ドメインのライブラリ−から同定する。次いで、同定した単量体ドメインを、単量体ドメインのナイ−ブライブラリ−由来の単量体ドメインに連結し、多量体のライブラリ−を形成する。多量体ライブラリ−は、標的に同時に結合する1対の単量体ドメインを同定するためにスクリ−ニングする。次いで、最適な結合特性が多量体において得られるまで、このプロセスを繰り返すことができる。 半減期延長分子に結合する少なくとも1つの単量体ドメインならびに1つまたは複数の標的分子(たとえばβ−クロト−およびFGFR1c)に結合する1つまたは複数の単量体ドメインを含む本開示の多量体の実現可能な立体構造を示す図である。図において、2つの単量体ドメインが、第1の標的分子(標的1)に結合し、1つの単量体ドメインが、第2の標的分子(標的2)に結合し、半減期延長分子に結合する単量体ドメインは、多量体のN末端またはC末端のいずれかに配置することができる。 本開示の結合タンパク質の要素を形成することができる様々なリンカ−配列の例を示す表であり、4残基;6残基;9残基(配列番号18)、11残基(配列番号12)、13残基(配列番号13)、および15残基(配列番号14)を含むリンカ−を示す。 同定したFGFR1c結合単量体(記載順に、それぞれ配列番号997〜1029)およびそれらの特性を示す表であり、配列は、精製タグSLQKASGALEHHHHHHHH (配列番号1)を含む。 ナイ−ブA1足場ライブラリ−のパニングに由来する、同定したβ−クロト−結合単量体(記載順に、それぞれ配列番号1030〜1066)およびそれらの特性を示す表であり、配列は、精製タグSLQKASGALEHHHHHHHH (配列番号1)を含む。 ナイ−ブLNR足場ライブラリ−のパニングに由来する、同定したβ−クロト−結合単量体(記載順に、それぞれ配列番号1166および1299〜1318)ならびにそれらの特性を示す表であり、配列は、精製タグSLQKASGALEHHHHHHHH (配列番号1)を含む。 β−クロト−結合単量体M01、M25、M42、およびM50(記載順に、それぞれ配列番号493、519、および305〜306)を突然変異させることによって生成したβ−クロト−結合単量体を示す表であり(記載順に、それぞれ配列番号1067〜1098)、配列は、精製タグSLQKASGALEHHHHHHHH (配列番号1)を含む。 β−クロト−結合単量体M01(配列番号493)、M06(配列番号499)、M08(配列番号694)、M21(配列番号508)、M42(配列番号305)、およびM50(配列番号306)ならびに関連するEC50値に基づいて生成した二量体β−クロト−結合タンパク質(記載順に、それぞれ配列番号1099〜1159)を示す表である。 β−クロト−結合単量体M01(配列番号493)、M06(配列番号499)、M08(配列番号694)、M21(配列番号508)、M42(配列番号305)、およびM50(配列番号306)ならびに関連するEC50値に基づいて生成した二量体β−クロト−結合タンパク質(記載順に、それぞれ配列番号1099〜1159)を示す表である。 増強された特性を有する結合タンパク質を生成するために使用したFGFR1c結合単量体M03(配列番号287)、M08(配列番号694)、M15(配列番号289)、M23(配列番号290)、M31(配列番号291)、およびM33(配列番号292)、β−クロト−結合単量体newM03、mutM07、mutM19、およびRI M02、ならびにβ−クロト−結合二量体WD01(配列番号1107)、WD02(配列番号1108)、WD31(配列番号1143)、D02(配列番号1140)、D05(配列番号1155)、D06(配列番号1105)、D07(配列番号1156)、D09(配列番号1123)、WD25(配列番号640)、およびD25(配列番号1129) を含む結合タンパク質(記載順に、それぞれ配列番号1160〜1179)の配列を示す表であり、配列は、精製タグSLQKASGALEHHHHHHHH (配列番号1)を含む。 図15に示す結合タンパク質の特性を示す表である。 受容体−Fcタンパク質AlphaScreen結合アッセイを示す図である。 ビオチン化標的タンパク質のAlphaScreen結合アッセイを示す図である。 AlphaScreenリガンド非依存性阻害アッセイを示す図である。 AlphaScreenリガンド依存性阻害アッセイを示す図である。 抗huIgG単量体半減期ドメインを含む結合タンパク質についてのAlphaScreenリガンド依存性阻害アッセイを示す図である。 リンカ−を有していないまたはGS(配列番号2)、(GS)(配列番号3)、もしくは(GS)(配列番号4)リンカ−を有する、様々な立体配置をした、FGFR1c結合単量体M15(配列番号510)と共にβ−クロト−結合単量体M01(配列番号493)、M42(配列番号305)、およびM50(配列番号306)を含む結合タンパク質(記載順に、それぞれ配列番号1180〜1200)を示す表であり、配列は、精製タグSLQKASGALEHHHHHHHH (配列番号1)を含む。 リンカ−を有していないまたはGS(配列番号2)、(GS)(配列番号3)、もしくは(GS)(配列番号4)リンカ−を有する、様々な立体配置をした、FGFR1c結合単量体M15(配列番号510)と共にβ−クロト−結合単量体M01(配列番号493)、M42(配列番号305)、およびM50(配列番号306)を含む結合タンパク質(記載順に、それぞれ配列番号1180〜1200)を示す表であり、配列は、精製タグSLQKASGALEHHHHHHHH (配列番号1)を含む。 リンカ−を有していないまたはGS(配列番号2)、(GS)(配列番号3)、もしくは(GS)(配列番号4)リンカ−を有する、様々な立体配置をした、FGFR1c結合単量体M15(配列番号510)と共にβ−クロト−結合単量体M01(配列番号493)、M42(配列番号305)、およびM50(配列番号306)を含む結合タンパク質(記載順に、それぞれ配列番号1180〜1200)を示す表であり、配列は、精製タグSLQKASGALEHHHHHHHH (配列番号1)を含む。 図22に示す結合タンパク質の特性を示す表である(記載順に、それぞれ配列番号1180〜1200)。配列番号2として開示される(1XG4S)配列番号3として開示される(2XG4S)、および配列番号4として開示される(3XG4S)。 図22に示す結合タンパク質の特性を示す表である(記載順に、それぞれ配列番号1180〜1200)。配列番号2として開示される(1XG4S)配列番号3として開示される(2XG4S)、および配列番号4として開示される(3XG4S)。 図22に示す結合タンパク質の特性を示す表である(記載順に、それぞれ配列番号1180〜1200)。配列番号2として開示される(1XG4S)配列番号3として開示される(2XG4S)、および配列番号4として開示される(3XG4S)。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2122(配列番号1183)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)、C2117(配列番号1195)、およびC2121(配列番号1196)が、FGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する能力を有することを実証する、ELISAアッセイを使用して生成した一連のプロットを示す図である。3XG4Sは配列番号4として開示され、1XG4Sは配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2122(配列番号1183)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)、C2117(配列番号1195)、およびC2121(配列番号1196)が、FGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する能力を有することを実証する、ELISAアッセイを使用して生成した一連のプロットを示す図である。3XG4Sは配列番号4として開示され、1XG4Sは配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2122(配列番号1183)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)、C2117(配列番号1195)、およびC2121(配列番号1196)が、FGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する能力を有することを実証する、ELISAアッセイを使用して生成した一連のプロットを示す図である。3XG4Sは配列番号4として開示され、1XG4Sは配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2122(配列番号1183)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)、C2117(配列番号1195)、およびC2121(配列番号1196)が、ヒトおよびマウスβ−クロト−の両方に結合する能力を有することを実証する、Alphascreenアッセイを使用して生成した一連のプロットである。(G4S)3は配列番号4として開示され、(G4S)1は配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2122(配列番号1183)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)、C2117(配列番号1195)、およびC2121(配列番号1196)が、ヒトおよびマウスβ−クロト−の両方に結合する能力を有することを実証する、Alphascreenアッセイを使用して生成した一連のプロットである。(G4S)3は配列番号4として開示され、(G4S)1は配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2122(配列番号1183)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)が、FGFR1cおよびβ−クロト−の複合体へのFGF−21の結合をブロックする能力を有しておらず、結合タンパク質C2117(配列番号1195)、さらにC2121(配列番号1196)が、FGFR1cおよびβ−クロト−の複合体へのFGF−21の結合をブロックすることを実証する、Alphascreenアッセイを使用して生成した一連のプロットである。(G4S)3は配列番号4として開示され、(G4S)1は配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2122(配列番号1183)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)が、FGFR1cおよびβ−クロト−の複合体へのFGF−21の結合をブロックする能力を有しておらず、結合タンパク質C2117(配列番号1195)、さらにC2121(配列番号1196)が、FGFR1cおよびβ−クロト−の複合体へのFGF−21の結合をブロックすることを実証する、Alphascreenアッセイを使用して生成した一連のプロットである。(G4S)3は配列番号4として開示され、(G4S)1は配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2122(配列番号1183)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)、C2117(配列番号1195)、およびC2121(配列番号1196)が、FGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する能力を有し、FGFR1cおよびβ−クロト−の間の相互作用をブロックしないことを実証する、Alphascreenアッセイを使用して生成した一連のプロットである。(G4S)3は配列番号4として開示され、(G4S)1は配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2122(配列番号1183)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)、C2117(配列番号1195)、およびC2121(配列番号1196)が、FGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する能力を有し、FGFR1cおよびβ−クロト−の間の相互作用をブロックしないことを実証する、Alphascreenアッセイを使用して生成した一連のプロットである。(G4S)3は配列番号4として開示され、(G4S)1は配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2116(配列番号1187)、C2117(配列番号1195)が、FGFR1c結合単量体およびβ−クロト−結合単量体と比較して、FGFR1c−β−クロト−複合体に対して親和性の改善を有することを実証する、結合ELISAを使用して生成した表およびプロットである。3XG4Sは配列番号4として開示され、1XG4Sは配列番号2として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2139(配列番号1181)、C2140(配列番号1182)、C2122(配列番号1183)、C2130(配列番号1184)、C2131(配列番号1185)、C2132(配列番号1186)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)、C2120A(配列番号1188)、C2141(配列番号1189)、C2142(配列番号1190)、C2133(配列番号1191)、C2134(配列番号1192)、C2135(配列番号1193)、C2136(配列番号1194)、C2117(配列番号1195)、C2121(配列番号1196)、C2143(配列番号1197)、C2144(配列番号1198)、C2137(配列番号1199)、およびC2138(配列番号1200)が、それらのβ−クロト−結合親単量体(M01、M42、およびM50、記載順に、それぞれ配列番号493および305〜306)よりも、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現するAM 1D細胞への結合の増強を示すことを実証する、フロ−サイトメトリ−アッセイを使用して生成した一連のプロットおよび表である。(0XG4S)および(1XG4S)は配列番号2として開示され、(2XG4S)は配列番号3として開示され、(3XG4S)は配列番号4として開示される。 結合タンパク質C2114(配列番号1180)、C2139(配列番号1181)、C2140(配列番号1182)、C2122(配列番号1183)、C2130(配列番号1184)、C2131(配列番号1185)、C2132(配列番号1186)、C2116(配列番号1187)、C2120(配列番号1188)、C2120A(配列番号1188)、C2141(配列番号1189)、C2142(配列番号1190)、C2133(配列番号1191)、C2134(配列番号1192)、C2135(配列番号1193)、C2136(配列番号1194)、C2117(配列番号1195)、C2121(配列番号1196)、C2143(配列番号1197)、C2144(配列番号1198)、C2137(配列番号1199)、およびC2138(配列番号1200)が、それらのβ−クロト−結合親単量体(M01、M42、およびM50、記載順に、それぞれ配列番号493および305〜306)よりも、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現するAM 1D細胞への結合の増強を示すことを実証する、フロ−サイトメトリ−アッセイを使用して生成した一連のプロットおよび表である。(0XG4S)および(1XG4S)は配列番号2として開示され、(2XG4S)は配列番号3として開示され、(3XG4S)は配列番号4として開示される。 図29に示す結合タンパク質(記載順に、それぞれ配列番号493および305〜306)が、FGF21応答性レポ−タ−細胞系に対してアゴニスト活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットおよび表である。(0XG4S)および(1XG4S)は、配列番号2として開示され、(2XG4S)は、配列番号3として開示され、(3XG4S)は、配列番号4として開示される。 図29に示す結合タンパク質(記載順に、それぞれ配列番号493および305〜306)が、FGF21応答性レポ−タ−細胞系に対してアゴニスト活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットおよび表である。(0XG4S)および(1XG4S)は、配列番号2として開示され、(2XG4S)は、配列番号3として開示され、(3XG4S)は、配列番号4として開示される。 図17に示す単量体および二量体を使用して生成した、結合タンパク質についてのFGF−21応答性レポ−タ−細胞アッセイにおいて観察されたアゴニスト活性のレベルを示す、一連の棒グラフである。 図17に示す単量体および二量体を使用して生成した、結合タンパク質についてのFGF−21応答性レポ−タ−細胞アッセイにおいて観察されたアゴニスト活性のレベルを示す、一連の棒グラフである。 図17に示す単量体および二量体を使用して生成した、結合タンパク質についてのFGF−21応答性レポ−タ−細胞アッセイにおいて観察されたアゴニスト活性のレベルを示す、一連の棒グラフである。 図17に示す単量体および二量体を使用して生成した、結合タンパク質についてのFGF−21応答性レポ−タ−細胞アッセイにおいて観察されたアゴニスト活性のレベルを示す、一連の棒グラフである。 FGFR1c結合単量体M03(配列番号287)、M08(配列番号694)、M15(配列番号289)、M31(配列番号291)、M23(配列番号290)、およびM33(配列番号292)、M03mutM01(配列番号293)、M03mutM04(配列番号294)、M03mutM05(配列番号295)、M03mutM06(配列番号296)、M03mutM09(配列番号297)、M23mutM10(配列番号298)、M23mutM11(配列番号299)、M23mutM14(配列番号300)、M23mutM15(配列番号301)、M23mutM16(配列番号302)、M23mutM17(配列番号303)ならびにβ−クロト−結合二量体WD01(配列番号307)、WD02(配列番号308)、WD03(配列番号309)、WD04(配列番号601)、M03(配列番号287)、RI_D09(配列番号620)、WD05(配列番号605)、WD06(配列番号310)、WD21(配列番号633)、WD22(配列番号311)、WD25(配列番号640)、WD28(配列番号643)、WD29(配列番号312)、およびWD31(配列番号656)を含む結合タンパク質の配列を示す表である(記載順に、それぞれ配列番号314〜392、1201〜1234、および1265〜1275)。 FGFR1c結合単量体M03(配列番号287)、M08(配列番号694)、M15(配列番号289)、M31(配列番号291)、M23(配列番号290)、およびM33(配列番号292)、M03mutM01(配列番号293)、M03mutM04(配列番号294)、M03mutM05(配列番号295)、M03mutM06(配列番号296)、M03mutM09(配列番号297)、M23mutM10(配列番号298)、M23mutM11(配列番号299)、M23mutM14(配列番号300)、M23mutM15(配列番号301)、M23mutM16(配列番号302)、M23mutM17(配列番号303)ならびにβ−クロト−結合二量体WD01(配列番号307)、WD02(配列番号308)、WD03(配列番号309)、WD04(配列番号601)、M03(配列番号287)、RI_D09(配列番号620)、WD05(配列番号605)、WD06(配列番号310)、WD21(配列番号633)、WD22(配列番号311)、WD25(配列番号640)、WD28(配列番号643)、WD29(配列番号312)、およびWD31(配列番号656)を含む結合タンパク質の配列を示す表である(記載順に、それぞれ配列番号314〜392、1201〜1234、および1265〜1275)。 結合タンパク質C2737(配列番号370)、C2738(配列番号371)、C2739(配列番号372)、C2740(配列番号373)、およびC2741(配列番号374)(左パネル)ならびにC2742(配列番号375)、C2743(配列番号376)、C2744(配列番号377)、C2745(配列番号378)、およびC2747(配列番号379)(右パネル)が、4つの様々な安定したルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を誘発することを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C2748(配列番号380)、C2749(配列番号381)、C2750(配列番号382)、C2751(配列番号383)、およびC2752(配列番号384)(左パネル)ならびにC2753(配列番号385)、C2754(配列番号386)、およびC2757(配列番号387)(右パネル)が、4つの様々な安定したルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を誘発することを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C2794(配列番号390)、C2795(配列番号391)、およびC2796(配列番号392)が、4つの様々な安定したルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を誘発することを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C2739(配列番号372)、C2742(配列番号375)、C2748(配列番号380)、C2752(配列番号384)、C2794(配列番号390)が、FGF21様のシグナル伝達活性を誘発することを実証する、脂肪細胞の細胞ベ−スのアッセイを使用して生成したプロットである。 一時的にトランスフェクトしたL6細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連の棒グラフであり、結合タンパク質C2794 (配列番号390)、C2745 (配列番号378)、C2748 (配列番号380)、C2751 (配列番号383)、およびC2740 (配列番号373)のFGF21様のシグナル伝達活性を誘発する能力が、FGFR1cおよびβ−クロト−の両方の存在を必要とすることを実証する。 結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、およびC3105 (配列番号349)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第1のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、およびC3105 (配列番号349)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第1のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、およびC3105 (配列番号349)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第2のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、およびC3105 (配列番号349)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第2のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、およびC3105 (配列番号349)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第3のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、およびC3105 (配列番号349)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第3のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、およびC3105 (配列番号349)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第4のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、およびC3105 (配列番号349)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第4のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3192 (配列番号350)、C3193 (配列番号351)、C3194 (配列番号352)、C3195 (配列番号353)、C3196 (配列番号354)、C3197 (配列番号355)、C3198 (配列番号356)、C3199 (配列番号357)、C3200 (配列番号358)、C3201 (配列番号359)、C3202 (配列番号360)、C3203 (配列番号361)、C3204 (配列番号362)、C3205 (配列番号363)、C3206 (配列番号364)、C3207 (配列番号365)、C3208 (配列番号366)、C3209 (配列番号367)、C3210 (配列番号368)、およびC3211 (配列番号369)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第1のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3192 (配列番号350)、C3193 (配列番号351)、C3194 (配列番号352)、C3195 (配列番号353)、C3196 (配列番号354)、C3197 (配列番号355)、C3198 (配列番号356)、C3199 (配列番号357)、C3200 (配列番号358)、C3201 (配列番号359)、C3202 (配列番号360)、C3203 (配列番号361)、C3204 (配列番号362)、C3205 (配列番号363)、C3206 (配列番号364)、C3207 (配列番号365)、C3208 (配列番号366)、C3209 (配列番号367)、C3210 (配列番号368)、およびC3211 (配列番号369)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第2のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3192 (配列番号350)、C3193 (配列番号351)、C3194 (配列番号352)、C3195 (配列番号353)、C3196 (配列番号354)、C3197 (配列番号355)、C3198 (配列番号356)、C3199 (配列番号357)、C3200 (配列番号358)、C3201 (配列番号359)、C3202 (配列番号360)、C3203 (配列番号361)、C3204 (配列番号362)、C3205 (配列番号363)、C3206 (配列番号364)、C3207 (配列番号365)、C3208 (配列番号366)、C3209 (配列番号367)、C3210 (配列番号368)、およびC3211 (配列番号369)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第3のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 結合タンパク質C3192 (配列番号350)、C3193 (配列番号351)、C3194 (配列番号352)、C3195 (配列番号353)、C3196 (配列番号354)、C3197 (配列番号355)、C3198 (配列番号356)、C3199 (配列番号357)、C3200 (配列番号358)、C3201 (配列番号359)、C3202 (配列番号360)、C3203 (配列番号361)、C3204 (配列番号362)、C3205 (配列番号363)、C3206 (配列番号364)、C3207 (配列番号365)、C3208 (配列番号366)、C3209 (配列番号367)、C3210 (配列番号368)、およびC3211 (配列番号369)が、ヒトFGFR1cおよびβ−クロト−を発現する第4のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する、細胞ベ−スのアッセイを使用して生成した一連のプロットである。 β−クロト−を発現しない細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3192 (配列番号350)、C3193 (配列番号351)、C3194 (配列番号352)、C3195 (配列番号353)、C3196 (配列番号354)、C3197 (配列番号355)、C3198 (配列番号356)、C3199 (配列番号357)、C3200 (配列番号358)、C3201 (配列番号359)、C3202 (配列番号360)、C3203 (配列番号361)、C3204 (配列番号362)、C3205 (配列番号363)、C3206 (配列番号364)、C3207 (配列番号365)、C3208 (配列番号366)、C3209 (配列番号367)、C3210 (配列番号368)、およびC3211 (配列番号369)のFGF21様のシグナル伝達活性を誘発する能力が、FGFR1cおよびβ−クロト−の両方の存在を必要とすることを実証する。 カニクイザルFGFR1cおよびカニクイザルβ−クロト−を発現する細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、C3105 (配列番号349)、C2739 (配列番号372)、およびC2752 (配列番号384)が、ヒトFGFR1cを安定して発現し、カニクイザルβ−クロト−を一時的にトランスフェクトした第4のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する。ヒトFGFR1cおよびカニクイザルFGFR1cについてのアミノ酸配列は、同一である。 カニクイザルFGFR1cおよびカニクイザルβ−クロト−を発現する細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3090 (配列番号335)、C3091 (配列番号336)、C3092 (配列番号337)、C3093 (配列番号338)、C3094 (配列番号339)、C3095 (配列番号340)、C3096 (配列番号341)、C3097 (配列番号342)、C3098 (配列番号343)、C3099 (配列番号344)、C3100 (配列番号345)、C3102 (配列番号346)、C3103 (配列番号347)、C3104 (配列番号348)、C3105 (配列番号349)、C2739 (配列番号372)、およびC2752 (配列番号384)が、ヒトFGFR1cを安定して発現し、カニクイザルβ−クロト−を一時的にトランスフェクトした第4のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する。ヒトFGFR1cおよびカニクイザルFGFR1cについてのアミノ酸配列は、同一である。 カニクイザルFGFR1cおよびカニクイザルβ−クロト−を発現する細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3192 (配列番号350)、C3193 (配列番号351)、C3194 (配列番号352)、C3195 (配列番号353)、C3196 (配列番号354)、C3197 (配列番号355)、C3198 (配列番号356)、C3199 (配列番号357)、C3200 (配列番号358)、C3201 (配列番号359)、C3202 (配列番号360)、C3203 (配列番号361)、C3204 (配列番号362)、C3205 (配列番号363)、C3206 (配列番号364)、C3207 (配列番号365)、C3208 (配列番号366)、C3209 (配列番号367)、C3210 (配列番号368)、およびC3211 (配列番号369)が、ヒトFGFR1cを安定して発現し、カニクイザルβ−クロト−を一時的にトランスフェクトした第4のルシフェラ−ゼレポ−タ−細胞系においてFGF21様のシグナル伝達活性を示すことを実証する。ヒトFGFR1cおよびカニクイザルFGFR1cについてのアミノ酸配列は、同一である。 ヒトFGFR1cおよびヒトβ−クロト−を発現する細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3094 (配列番号339)、C4168 (配列番号1265)、C4169 (配列番号1266)、C4170 (配列番号1267 )、C4171 (配列番号1268)、C4172 (配列番号351)、C4173 (配列番号1269)、C4174 (配列番号1270)、C4175 (配列番号355)、C4176 (配列番号1271)、C4177 (配列番号1272)、およびC4178 (配列番号1273)が、FGF21様のシグナル伝達を誘発することができることを実証する。 ヒトFGFR1cおよびヒトβ−クロト−を発現する細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3094 (配列番号339)、C4168 (配列番号1265)、C4169 (配列番号1266)、C4170 (配列番号1267 )、C4171 (配列番号1268)、C4172 (配列番号351)、C4173 (配列番号1269)、C4174 (配列番号1270)、C4175 (配列番号355)、C4176 (配列番号1271)、C4177 (配列番号1272)、およびC4178 (配列番号1273)が、FGF21様のシグナル伝達を誘発することができることを実証する。 FGF−21により刺激した場合にルシフェラ−ゼを発現する、4つの様々な安定したルシフェラ−ゼレポ−タ−系を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C4311 (LNRM01_R1cM03mutM09) (配列番号1274)およびC4312 (R1cM03mutM09_LNRM01) (配列番号1275)が、FGF21様のシグナル伝達を誘発することができることを実証する。 FGF−21により刺激した場合にルシフェラ−ゼを発現する、4つの様々な安定したルシフェラ−ゼレポ−タ−系を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C4311 (LNRM01_R1cM03mutM09) (配列番号1274)およびC4312 (R1cM03mutM09_LNRM01) (配列番号1275)が、FGF21様のシグナル伝達を誘発することができることを実証する。 カニクイザルFGFR1cおよびカニクイザルβ−クロト−を発現する細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3201−HSA (配列番号713)、C3203−HSA (配列番号714)、HSA−C3201 (配列番号711)、およびHSA−C3203 (配列番号712)が、FGF21様のシグナル伝達を誘発することができることを実証する。 ヒトFGFR1cおよびヒトβ−クロト−を発現する細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3201−GGGGSGGGGSGGGGS−HSA (配列番号4)およびC3201−GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS−HSA (配列番号418)が、C3201−HSA (配列番号713)と等価な効力および効能により、FGF21様のシグナル伝達を誘発することができることを実証し、結合タンパク質は、GGGGSGGGGS (配列番号3)リンカ−によってHSAに連結されている。 ヒトFGFR1cおよびヒトβ−クロト−を発現する細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3201−HSA (配列番号713)、C3201−HSA (N14S/S86G) (配列番号1288)、C3201−HSA (S16Q/S86G) (配列番号1289)、C3201−HSA (S16N/S86G) (配列番号1290)、およびC3201−HSA (S16G/S86G) (配列番号1291)が、等価な効力および効能によりFGF21様のシグナル伝達を誘発することができることを実証する。 ヒトFGFR1cおよびヒトβ−クロト−を発現する細胞を使用して生成した一連のプロットであり、結合タンパク質C3094−HCFC(配列番号1295)、C3201−HCFC(配列番号1294)、C4174−HCFC(配列番号1296)、およびC4176−HCFC(配列番号1297)が、FGF21様のシグナル伝達を誘発することができることを実証する。 肥満のカニクイザルにおいて実行する68日間の試験についての試験計画を図解で示す図である。 試験した肥満のカニクイザルの午前食物摂取量に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルのリンゴ摂取量に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルの午後食物摂取量に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルの体重に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルのボディマス指数(BMI)に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。 研究した肥満のカニクイザルの腹囲(AC)に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルの皮下脂肪厚(SFT)に対するビヒクルおよびC3201−HSA (配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルの耐糖能試験の間の血漿グルコ−ス濃度に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルの耐糖能試験の間の血漿インスリン濃度に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルの空腹時血漿グルコ−ス濃度に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルの空腹時血漿インスリン濃度に対するビヒクルおよびC3201−HSA (配列番号713)の効果を示すプロットである。 試験した肥満のカニクイザルの摂取した血漿トリグリセリド濃度に対するビヒクルおよびC3201−HSA(配列番号713)の効果を示すプロットである。
定義
本明細書において使用される節の見出しは、構成上の目的のみのためのものであり、記載される主題を限定するものとして解釈されないものとする。
本明細書において別様に定義されない限り、本出願に関連して使用される科学用語および専門用語は、当業者らによって一般に理解される意味を有するものとする。さらに、文脈によって別様に必要とされない限り、単数形の用語は、複数を含み、複数形の用語は、単数を含むものとする。
標準的な慣例に従って、本明細書において使用される、「1つの(a)」および「1つの(an)」は、明確にそうではないと示されない限り、1つまたは複数を意味する。
本明細書において使用される、配列モチ−フにおける括弧の使用は、括弧内の位置が存在するまたは不在であることを示す(たとえば、「[ekq]」は、位置が不在であるまたはE、K、もしくはQのいずれかがその位置にあり得ることを示す)。1つを超える「x」が括弧において使用される場合(たとえば「[xx]」)、xは、それぞれ実現可能な位置を示す。したがって、「[xx]」は、ゼロ、1つ、または2つのアミノ酸がその位置(複数可)にあり得ることを示し、アミノ酸はそれぞれ、任意のアミノ酸から独立して選択される。不在のアミノ酸はまた、「−」によって示すことができる。
「FGF21様のシグナル伝達活性」という用語は、FGF21の活性の5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%以上の、好ましくは、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%以上のFGF21様のアゴニスト効能レベルを、以下のアッセイのうちの1つにおいて示すことを意味する:(1)実施例9において記載されるアッセイなどのような、FGF21に応答するように遺伝子操作された組換え細胞系におけるレポ−タ−、たとえばルシフェラ−ゼアッセイ;(2)実施例10において記載されるアッセイなどのような、FGF21に応答するように遺伝子操作された組換え細胞系、たとえばラット筋芽細胞L6細胞における、下流のシグナル伝達分子における変化、たとえばERKリン酸化を示すアッセイ;および(3)実施例11において記載されるアッセイなどのような、FGF21に応答する初代ヒト脂肪細胞における、下流のシグナル伝達分子における変化、たとえばERKリン酸化を示すアッセイ。そのような結合タンパク質の実質的な活性の「効力」は、前述のアッセイにおいて、結合タンパク質の100nM以下の、好ましくは10nM以下のEC50を有するものとして定義される。
本明細書において使用される、「結合タンパク質」という用語は、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方、たとえばヒトFGFR1c、ヒトβ−クロト−、またはヒトFGFR1cおよびヒトβ−クロト−の両方などのような特定の標的タンパク質に特異的に結合するタンパク質を指す。結合タンパク質は、本明細書において定義され、記載される、リンカ−配列を介して互いにつながれて、「多量体」を形成する1つまたは複数の単量体を含むことができる。明確にするために、結合タンパク質の定義は、抗体を明確に除外する。
結合タンパク質は、解離定数(K)が≦10−7Mである場合に、その標的に「特異的に結合する」と表現される。結合タンパク質は、実施例7において記載されるアッセイなどのような結合アッセイを使用して試験される場合に、Kが≦5×10−9Mである場合、「高度な親和性」で、Kが≦5×10−10Mである場合、「非常に高度な親和性」で、その標的に特異的に結合する。一実施形態では、結合タンパク質は、結合ELISAによって決定して、約10−8M〜10−10MのEC50で、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方、たとえばヒトFGFR1c、ヒトβ−クロト−、またはヒトFGFR1cおよびヒトβ−クロト−の両方に結合するであろう、また、さらに他の実施形態では、結合タンパク質は、結合ELISAによって決定して、EC50≦5×10−9で結合するであろう。したがって、単量体、多量体、または結合タンパク質を指す場合の、ポリペプチドに「特異的に(または選択的に)結合する」という表現は、タンパク質(たとえば細胞または組織の溶解物)および他の生物学的製剤の不均一な集団におけるポリペプチドの存在の決定因とすることができる結合反応を指す。したがって、抗体結合アッセイにおいて使用される標準的な条件またはアッセイ下で、結合タンパク質(たとえば単量体または多量体)は、バックグラウンドよりも特定の標的分子に特異的に結合し(たとえばバックグラウンドの2×、5×、10×、またはそれ以上)、試料中に存在する他の分子に有意な量では結合しない。
「単量体ドメイン」または「単量体」という用語は、タンパク質またはポリペプチドにおいて見出される別々の領域を指すために、区別なく本明細書において使用される。単量体ドメインは、側面に位置する天然のアミノ酸配列の非存在下において溶液中で天然の三次元構造を形成することができる。本明細書において開示されるいくつかの単量体ドメインは、標的分子に特異的に結合することができる。たとえば、標的分子に結合する三次元構造を形成するポリペプチドは、単量体ドメインである。本明細書において使用される、「単量体ドメイン」という用語は、抗体の相補性決定領域(CDR)を包含しない。2つ以上の単量体は、リンカ−配列を介して互いにつなげて、多量体を形成することができる。
「単量体ドメイン変異体」という用語は、単量体ドメイン配列のヒトによる操作から結果として生じる単量体ドメインを指す。ヒトにより操作される変化の例は、たとえばランダム突然変異誘発、部位特異的突然変異誘発、組換え、定向進化、オリゴ特異的強制組換え事象(oligo−directed forced crossover event)、突然変異の直接的な遺伝子合成による組み込みなどを含む。用語「単量体ドメイン変異体」は、抗体の突然変異誘発相補性決定領域(CDR)を包含しない。
「ル−プ」という用語は、単量体ドメインタンパク質の足場構造の集合によって、典型的に周囲に暴露され、標的結合に関与する、単量体ドメインの一部を指す。本開示は、ジスルフィド結合の可能性、タンパク質二次構造の間の架橋、および分子動態(たとえば可動性)などのような、特異的な特徴によって同定される3つのタイプのル−プを提供する。3つのタイプのル−プ配列は、システインにより定められるル−プ配列、構造により定められるル−プ配列、およびB因子により定められるル−プ配列である。
本明細書において使用される、「システインにより定められるル−プ配列」という用語は、同じファミリ−の少なくとも1つの他の天然に存在する単量体ドメインに関して保存されているシステイン残基によってそれぞれの末端で結合する、天然に存在する単量体ドメインコ−ド配列の部分配列を指す。システインにより定められるル−プ配列は、天然に存在する単量体ドメインの複数の配列アライメント、それに続く、保存システイン残基を同定するための配列分析によって、同定される。保存システイン残基のそれぞれの連続する対の間の配列は、システインにより定められるル−プ配列である。システインにより定められるル−プ配列は、それぞれの末端に隣接するシステイン残基を含まない。システインにより定められるル−プ配列を有する単量体ドメインは、LDL受容体Aドメイン、EGF様ドメイン、sushiドメイン、フィブロネクチン1型ドメイン、およびその他同種のものを含む。したがって、たとえば、コンセンサス配列CXCXCXCXCXC(配列番号5)によって示されるLDL受容体Aドメインの場合には、X、X、X、およびXはそれぞれ、示される数のアミノ酸を含む、システインにより定められるル−プ配列を示す。
「B因子により定められるル−プ配列」という用語は、B因子により定められるル−プにおけるアルファ炭素についてのB因子が、単量体ドメイン全体において25%の最も高度なアルファ炭素B因子の一つである、単量体ドメインコ−ド配列の少なくとも3つのアミノ酸残基の部分配列を指す。典型的に、部分配列についての平均アルファ炭素B因子は、少なくとも約65である。本明細書において使用される、「B因子」(または「温度因子」または「デバイ−ワラ−因子」)という用語は、X線散乱デ−タに由来する。B因子は、電子密度が分散する程度を説明する、それぞれの原子または原子のグル−プについての、X線散乱項に適用することができる因子であり、本明細書において開示される実施において用いられるB因子は、等方性または異方性のものとすることができる。「平均アルファ炭素B因子」という用語は、

(Σ B因子Cαi) / n
i=1
を指し、
nは、ル−プ中の残基の数に対応し、少なくとも3であり、B因子Cαiは、ル−プのアミノ酸残基iのアルファ炭素についてのB因子である。
「多量体」という用語は、少なくとも2つの単量体ドメインを含むタンパク質を示すために本明細書において使用される。多量体中の個別の単量体ドメインは、リンカ−によってともにつなぐことができる。多量体はまた、コンビナトリアルモザイクタンパク質または組換えモザイクタンパク質としても知られている。
「ファミリ−」および「ファミリ−クラス」という用語は、それらのアミノ酸配列における類似性に基づいてともに分類されるタンパク質を示すために区別なく使用される。これらの類似する配列は、それらが、タンパク質の機能および/またはタンパク質の三次元構造の維持にとって重要であるので、一般に保存されている。そのようなファミリ−の例は、LDL受容体Aドメインファミリ−、FGFファミリ−のFGF19サブファミリ−、およびその他同種のものを含む。さらに、同じ標的分子に結合する、関連する配列は、共通配列モチ−フに基づいてファミリ−に分けることができる。
「リガンド」という用語は、本明細書において「標的分子」とも呼ばれるが、種々様々の物質および分子を包含し、単純な分子から複雑な標的に及ぶ。標的分子は、単量体ドメインによる認識が可能なタンパク質、核酸、脂質、炭水化物、または任意の他の分子とすることができる。たとえば、標的分子は、化学化合物(つまり、たとえば有機分子、無機分子、または有機原子および無機原子の両方を有するが、ポリヌクレオチドおよびタンパク質を除く分子などのような非生物学的化合物)、化学化合物の混合物、一連の空間的に局在化した化合物、生体高分子、バクテリオファ−ジペプチドディスプレイライブラリ−、ポリソ−ムペプチドディスプレイライブラリ−、細菌、植物、菌類、または動物(たとえば哺乳動物)細胞もしくは組織、タンパク質、毒素、ペプチドホルモン、細胞、ウイルス、またはその他同種のものなどのような生物学的物質から作製される抽出物を含むことができる。他の標的分子は、たとえば細胞全体、組織全体、関連するタンパク質もしくは関連しないタンパク質の混合物、ウイルスもしくは細菌株の混合物、またはその他同種のものを含む。標的分子はまた、本明細書において記載されるスクリ−ニングアッセイに包含されることによってまたは特異的なタンパク質相互作用を増強するもしくは阻害することによって(つまり、2つの所定のポリペプチドの間の結合相互作用を選択的に阻害する作用物質)、定めることもできる。標的分子の例は、β−クロト−およびFGFR1cを含む。
「リンカ−」という用語は、2つ以上の別々の個別の単量体ドメインをつなぐまたは結び付ける成分または成分のグル−プを示すために本明細書において使用される。リンカ−は、別々の個別の単量体ドメインが、多量体においてともにつながれる場合に、個別のまま残ることを可能にする。リンカ−成分は、典型的に、実質的に直線状の成分である。適したリンカ−は、ポリペプチド、ポリ核酸、ペプチド核酸、およびその他同種のものを含む。適したリンカ−はまた、炭素主鎖中に組み込まれる1つまたは複数の酸素原子を有する任意選択で置換されるアルキレン成分を含む。典型的に、リンカ−の分子量は、約2000ダルトン未満である。より典型的には、リンカ−の分子量は、約1500ダルトン未満であり、約1000ダルトン未満であることが多い。リンカ−は、たとえば、多量体中の別々の個別の単量体ドメインのそれぞれが、個別の結合部位を介して同じ標的分子に結合する場合に、別々の個別の単量体ドメインが協力するのを可能にするのに十分に小さいものとすることができる。例示的なリンカ−は、ポリペプチドをコ−ドするポリヌクレオチドまたはアミノ酸のポリペプチドまたは他の天然に存在しない成分を含む。リンカ−は、天然の配列の一部、その変異体、または合成配列とすることができる。リンカ−は、たとえば、天然に存在するアミノ酸、天然に存在しないアミノ酸、またはその両方の組み合わせを含むことができる。本明細書において開示される結合タンパク質中に用いることができる特定のリンカ−の例は、ATHT (配列番号6), PERT (配列番号7), TTRT (配列番号8), GTTGPT (配列番号9), ETSGPT (配列番号10), SQDPEFHKVS (配列番号11), SAPASEPPGSL (配列番号12), GRPGPGATSAPAA (配列番号13), GDSHILPFSTPGPST (配列番号14), [AEKPT][AEKLPT][EHPR]T (配列番号15), [AEKRT][AGS][APSV][AEGV][HP]T (配列番号16), PTKRPEEV (配列番号17), SQDPEFHKV (配列番号18), SAPASEPPGSL (配列番号12), GRPGPGATSAPAA (配列番号13), GDSHILPFSTPGPST (配列番号14), [AEPT][AEPQ][HP]T (配列番号22), [EGT][AGR][AST][EGV][PR]T (配列番号23), KAPVPT (配列番号24), SQDPGFHKV (配列番号25), [APK][AT][HPR]T (配列番号26), [EQ][ART][HP]T (配列番号27), EQRT (配列番号28), RRAAHT (配列番号29), [AK][AG][PS][EG][HP]T (配列番号30), ETPT (配列番号1319), PAPT (配列番号1320), QAPT (配列番号1321), AQPT (配列番号1322),および保存的置換を含む配列を含み、括弧中のアミノ酸は、指定の位置での代替アミノ酸を示す。
「個別の」という用語は、独立しており、たとえば他の単量体ドメインを含む他の成分と複合体を形成した場合でさえ独立したままである成分の特性を示すために本明細書において使用される。単量体ドメインは、それを認識し、タンパク質から分離することができる独立した特性を有するので、タンパク質中の個別のドメインである。たとえば、FGFR1cのリガンド結合能力は、独立した特性である。個別の他の例は、リンカ−によって多量体においてともにつながれたまたは複合体を形成した場合でさえ個別の独立したドメインのままである、多量体中の個別の単量体ドメインを含む。個別の特性の他の例は、リガンドに対する、多量体における個別の結合部位である。
本明細書において使用される、「定向進化」は、ポリヌクレオチド変異体が、反復的なプロセスにおいて発現され、生成され、活性(たとえば結合活性を有するポリペプチド)についてスクリ−ニングされるプロセスを指す。スクリ−ニングにおける1つまたは複数の候補が選択され、次いで、プロセスは、新しい変異体を生成するために、候補をコ−ドするポリヌクレオチドを使用して繰り返される。定向進化は、少なくとも2回の変異生成を含み、3、4、5、10、20回、またはそれ以上の変異生成および選択を含むことができる。変異は、たとえばエラ−プロ−ンPCR、遺伝子組換え、化学的突然変異誘発。およびその他同種のものによるものを含む、当業者らに公知の任意の方法によって生成することができる。
「シャフリング」という用語は、同一でない配列の間の組換えを示すために本明細書において使用される。いくつかの実施形態では、シャフリングは、cre/loxおよび/またはflp/frt系を介してのなどのような、相同組換えまたは非相同組換えを介してのクロスオ−バ−を含むことができる。シャフリングは、たとえば、すべて、同一でない配列の間の組換え事象に基づき、より詳細に記載されるまたは本明細書において下記に参考文献を挙げるin vitroおよびin vivoシャフリング方式、in silicoシャフリング方式、二本鎖または一本鎖鋳型を利用するシャフリング方式、プライマ−ベ−スのシャフリング方式、核酸断片化ベ−スのシャフリング方式、およびオリゴヌクレオチド媒介性のシャフリング方式ならびに他の類似する組換えベ−スの方式を含む、様々な異なる方式を用いることによって実行することができる。
本明細書において使用される「ランダム」という用語は、2つ以上のアミノ酸から構成され、確率的なまたはランダムなプロセスによって構築されたポリヌクレオチド配列またはアミノ酸配列を指す。ランダムポリヌクレオチド配列またはアミノ酸配列は、不変の配列を含むことができるフレ−ムワ−クまたは足場材料モチ−フを含むことができる。
本明細書において使用される「擬似ランダム」という用語は、いくつかの位置での残基変異性の程度が、限られるが、任意の擬似ランダム位置が、残基変異の少なくともいくらかの程度で可能になるように、変異性が限られるポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列のセットを指す。
「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」という用語は、2つ以上のアミノ酸のアミノ酸配列を指すために本明細書において区別なく使用される。
「アミノ酸」という用語は、天然に存在するアミノ酸および合成アミノ酸ならびに天然に存在するアミノ酸に類似する方法で機能するアミノ酸類似体/アミノ酸模倣体/天然に存在しないアミノ酸を指す。天然に存在するアミノ酸は、遺伝子コ−ドによってコ−ドされるアミノ酸ならびに後に修飾されるアミノ酸、たとえばヒドロキシプロリン、γ−カルボキシグルタメ−ト、およびO−ホスホセリンである。アミノ酸類似体は、天然に存在するアミノ酸と同じ、基本的な化学構造、つまり、水素、カルボキシル基、アミノ基、およびR基に結合したα炭素を有する化合物、たとえばホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムを指す。そのような類似体は、修飾R基(たとえばノルロイシン)または修飾ペプチド主鎖を有するが、天然に存在するアミノ酸と同じ、基本的な化学構造を保持する。
「アミノ酸模倣体」は、アミノ酸の一般的な化学構造と異なる構造を有するが、天然に存在するアミノ酸に類似する方法で機能する化学化合物である。「天然に存在しないアミノ酸」は、天然に存在するアミノ酸と同じ、基本的な化学構造を有するが、翻訳複合体によって成長中のポリペプチド鎖の中に組み込まれない化合物である。「天然に存在しないアミノ酸」は、天然にコ−ドされるアミノ酸(20種の一般的なアミノ酸を含むが、これらに限定されない)の修飾(たとえば翻訳後修飾)によって生じるが、それら自体、翻訳複合体によって、成長中のポリペプチド鎖の中に天然に組み込まれないアミノ酸を含むが、これらに限定されない。
結合タンパク質配列に挿入することができるまたは抗原結合配列における野生型残基と置換することができる天然に存在しないアミノ酸の例の非限定的なリストは、β−アミノ酸、ホモアミノ酸、環状アミノ酸、および誘導体化された側鎖を有するアミノ酸を含む。例として(L形態またはD形態の;括弧中に略称)、シトルリン(Cit)、ホモシトルリン(hCit)、Nα−メチルシトルリン(NMeCit)、Nα−メチルホモシトルリン(Nα−MeHoCit)、オルニチン(Orn)、Nα−メチルオルニチン(Nα−MeOrnまたはNMeOrn)、サルコシン(Sar)、ホモリシン(hLysまたはhK)、ホモアルギニン(hArgまたはhr)、ホモグルタミン(hQ)、Nα−メチルアルギニン(NMeR)、Nα−メチルロイシン(Nα−MeLまたはNMeL)、N−メチルホモリシン(NMeHoK)、Nα−メチルグルタミン(NMeQ)、ノルロイシン(Nle)、ノルバリン(Nva)、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン(Tic)、オクタヒドロインド−ル−2−カルボン酸(Oic)、3−(1−ナフチル)アラニン(1−Nal)、3−(2−ナフチル)アラニン(2−Nal)、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン(Tic)、2−インダニルグリシン(IgI)、パラ−ヨ−ドフェニルアラニン(pI−Phe)、パラ−アミノフェニルアラニン(4AmPまたは4−Amino−Phe)、4−グアニジノフェニルアラニン(Guf)、グリシルリシン(「K(Nε−グリシル)」または「K(グリシル)」または「K(gly)」と略称される)、ニトロフェニルアラニン(nitrophe)、アミノフェニルアラニン(aminopheまたはAmino−Phe)、ベンジルフェニルアラニン(benzylphe)、γ−カルボキシグルタミン酸(γ−carboxyglu)、ヒドロキシプロリン(hydroxypro)、p−カルボキシルフェニルアラニン(Cpa)、α−アミノアジビン酸(Aad)、Nα−メチルバリン(NMeVal)、N−α−メチルロイシン(NMeLeu)、Nα−メチルノルロイシン(NMeNle)、シクロペンチルグリシン(Cpg)、シクロヘキシルグリシン(Chg)、アセチルアルギニン(acetylarg)、α,−ジアミノプロピオン酸(Dpr)、α,γ−ジアミノ酪酸(Dab)、ジアミノプロピオン酸(Dap)、シクロヘキシルアラニン(Cha)、4−メチル−フェニルアラニン(MePhe)、β,β−ジフェニル−アラニン(BiPhA)、アミノ酪酸(Abu)、4−フェニル−フェニルアラニン(またはビフェニルアラニン;4Bip)、α−アミノイソ酪酸(Aib)、ベ−タ−アラニン、ベ−タ−アミノプロピオン酸、ピペリジン酸、アミノカプロン酸、アミノヘプタン酸、アミノピメリン酸、デスモシン、ジアミノピメリン酸、N−エチルグリシン、N−エチルアスパラギン、ヒドロキシリシン、アロ−ヒドロキシリシン、イソデスモシン、アロ−イソロイシン、N−メチルグリシン、N−メチルイソロイシン、N−メチルバリン、4−ヒドロキシプロリン(Hyp)、γ−カルボキシグルタメ−ト、ε−N,N,N−トリメチルリシン、ε−N−アセチルリシン、O−ホスホセリン、N−アセチルセリン、N−ホルミルメチオニン、3−メチルヒスチジン、5−ヒドロキシリシン、ω−メチルアルギニン、4−アミノ−O−フタル酸(4APA)、および他の類似するアミノ酸ならびに明確に列挙したもののいずれかの誘導体化形態を含む。
「保存的アミノ酸置換」は、類似する側鎖を有する残基の可換性を指す。たとえば、脂肪族側鎖を有するアミノ酸のグル−プは、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシンであり、脂肪族ヒドロキシル側鎖を有するアミノ酸のグル−プは、セリンおよびトレオニンであり、アミド含有側鎖を有するアミノ酸のグル−プは、アスパラギンおよびグルタミンであり、芳香族側鎖を有するアミノ酸のグル−プは、フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファンであり、塩基性側鎖を有するアミノ酸のグル−プは、リシン、アルギニン、およびヒスチジンであり、硫黄含有側鎖を有するアミノ酸のグル−プは、システインおよびメチオニンである。好ましい保存的アミノ酸置換のグル−プは、バリン−ロイシン−イソロイシン、フェニルアラニン−チロシン、リシン−アルギニン、アラニン−バリン、およびアスパラギン−グルタミンである。
本明細書において使用される、結合タンパク質、単量体、または多量体との関連において使用される場合の「組換え」という用語は、結合タンパク質、単量体、または多量体が、自然界において見つけられず、自然界において見出される、改変されていない供給源(たとえば細胞、組織、または生体液)から単離することができないことを意味する。この用語が、たとえば細胞または核酸、タンパク質、もしくはベクタ−に関連して使用される場合、それは、細胞、核酸、タンパク質、またはベクタ−が、異種核酸もしくは異種タンパク質の導入または天然の核酸もしくはタンパク質の改変によって修飾されていることまたは細胞が、そのように修飾された細胞に由来することを示す。したがって、たとえば、組換え細胞は、細胞の天然(非組換え)形態内に見出されない遺伝子を発現するまたは他の場合には異常に発現される、過小発現される、もしくは全く発現されない天然の遺伝子を発現する。
本明細書において使用される、結合タンパク質、単量体、または多量体との関連において使用される場合の用語「非組換え」は、結合タンパク質、単量体、または多量体が、自然界において見つけられ、自然界において見出され、改変されていない供給源(たとえば細胞、組織、または体液)から単離することができることを意味する。
語句「核酸配列」は、5’から3’末端に読まれるデオキシリボヌクレオチド塩基もしくはリボヌクレオチド塩基の一本鎖もしくは二本鎖のポリマ−またはその類似体を指す。
「コ−ドする」という用語は、1つまたは複数のアミノ酸をコ−ドするポリヌクレオチド配列を指す。この用語は、開始コドンまたは終止コドンを必要としない。アミノ酸配列は、ポリヌクレオチド配列によって提供される6つの異なるリ−ディングフレ−ムのいずれの1つにおいてもコ−ドすることができる。
「プロモ−タ−」という用語は、転写を開始するための、RNAポリメラ−ゼおよび他のタンパク質の認識および結合に関与する、転写の開始点の上流および/または下流に位置する領域または配列を指す。
「ベクタ−」は、宿主染色体から独立している場合、宿主生物における複製が可能であるポリヌクレオチドを指す。ベクタ−の例はプラスミドを含む。ベクタ−は、典型的に、複製開始点を有する。ベクタ−は、たとえば、転写および翻訳タ−ミネ−タ−、転写および翻訳開始配列、ならびに特定の核酸の発現の調節に有用なプロモ−タ−を含むことができる。
2つ以上の核酸またはポリペプチド配列との関連における「同一の」または「同一性」パ−セントという用語は、同じである2つ以上の配列または部分配列を指す。「同一性パ−セント」は、比較される分子におけるアミノ酸またはヌクレオチドの間の同一の残基のパ−セントを意味し、比較されている分子の中で最も小さなもののサイズに基づいて計算される。これらの計算については、特定の数学的モデルまたはコンピュ−タ−プログラム(つまり「アルゴリズム」)によってアライメントにおけるギャップ(もしあれば)を検討しなければならない。アライメントされた核酸またはポリペプチドの同一性を計算するために使用することができる方法は、Computational Molecular Biology, (Lesk, A. M., ed.), (1988) New York: Oxford University Press;Biocomputing Informatics and Genome Projects, (Smith, D. W., ed.), 1993, New York: Academic Press;Computer Analysis of Sequence Data, Part I, (Griffin, A. M., and Griffin, H. G., eds.), 1994, New Jersey: Humana Press;von Heinje, G., (1987) Sequence Analysis in Molecular Biology, New York: Academic Press;Sequence Analysis Primer, (Gribskov, M. and Devereux, J., eds.), 1991, New York: M. Stockton Press;およびCarillo et al., (1988) SIAM J. Applied Math. 48:1073において記載されるものを含む。
同一性パ−セントを計算する際に、比較されている配列は、配列の間で最大の一致を与える方法でアライメントされる。同一性パ−セントを決定するために使用されるコンピュ−タ−プログラムは、GAPを含むGCGプログラムパッケ−ジである(Devereux et al., (1984) Nucl. Acid Res. 12:387; Genetics Computer Group, University of Wisconsin, Madison, WI)。コンピュ−タ−アルゴリズムGAPは、パ−セント配列同一性が決定されることになっている2つのポリペプチドまたはポリヌクレオチドをアライメントするために使用される。配列は、それぞれのアミノ酸またはヌクレオチドの最適な一致のためにアライメントされる(アルゴリズムによって決定される「一致スパン」)。ギャップオ−プンペナルティ−(3×平均対角線として計算され、「平均対角線」は、使用されている比較マトリックスの対角線の平均値であり、「対角線」は、特定の比較マトリックスによってそれぞれの完全なアミノ酸の一致に割り当てられるスコアまたは数である)およびギャップ延長ペナルティ−(通常、ギャップオ−プンペナルティ−の1/10である)、PAM 250またはBLOSUM 62などのような比較マトリックスが、アルゴリズムと共に使用される。ある実施形態では、標準的な比較マトリックス(Dayhoff et al., (1978) Atlas of Protein Sequence and Structure 5:345−352 for the PAM 250 comparison matrix; Henikoff et al., (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89:10915−10919 for the BLOSUM 62 comparison matrixを参照されたい)もまた、アルゴリズムによって使用される。
GAPプログラムを使用してポリペプチド配列またはヌクレオチド配列についての同一性パ−セントを決定するために推薦されるパラメ−タは、以下のものである。
アルゴリズム:Needleman et al., 1970, J. Mol. Biol. 48:443−453;
比較マトリックス:BLOSUM 62 from Henikoff et al., 1992, 上記を参照;
Gapペナルティ−:12(しかし、エンドギャップに対するペナルティ−なし)
Gap長ペナルティ−:4
類似性の閾値:0
2つのアミノ酸配列をアライメントするためのある種のアライメント手法は、2つの配列の短い領域のみの一致をもたらし得、2つの完全長配列の間には有意な関係がないが、この小さなアライメントした領域は、非常に高度な配列同一性を有し得る。したがって、選択されたアライメント方法(たとえばGAPプログラム)は、標的ポリペプチドの少なくとも50の隣接するアミノ酸にわたるアライメントをもたらすために、そのように所望される場合、調節することができる。
「実質的に同一の」は、以下の配列比較アルゴリズムのうちの1つを使用してまたは手動のアライメントおよび目視検査によって測定して、比較ウィンドウまたは示される領域に関して最大の一致を目的として比較され、アライメントされた場合に、特定の割合の同じアミノ酸残基またはヌクレオチドを有する、2つ以上の核酸またはポリペプチド配列を指す(特定の領域に関してまたは特定されない場合、配列全体に関して60%の同一性、任意選択で、65%、70%、75%、80%、85%、90%、または95%の同一性)。任意選択で、同一性または実質的な同一性は、長さが少なくとも約50のヌクレオチドである領域に関してまたは長さが100〜500もしくは1000以上のヌクレオチドまたはアミノ酸である領域に関して、または特定されない場合、配列の全長に関して存在する。本開示は、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する結合配列を含むポリペプチドを提供し、結合配列は、配列番号335〜392および配列番号1180〜1200のいずれかを含むが、これらに限定されない、本明細書において提供される、FGFR1cおよびβ−クロト−に結合する少なくとも1つの結合配列と実質的に同一である(たとえば、少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、または95%同一である)。
ポリヌクレオチドまたはアミノ酸配列は、2つの配列が天然に存在する配列において見出されるのと同じ方法で連結されない場合、第2の配列「に対して異種」である。たとえば、異種コ−ド配列に作動可能に連結されるプロモ−タ−は、いかなる天然に存在する対立遺伝子変異体とも異なるコ−ド配列を指す。「異種リンカ−」という用語は、多量体に関して使用される場合、多量体が、自然界において互いに同じ関係で見つけられないリンカ−および単量体を含むことを示す(たとえば、それらは、自然界において通常発現されない組換え融合タンパク質を形成する)。
「配列同一性の割合(%)」は、比較ウィンドウに関して2つの最適にアライメントされた配列の比較によって決定され、比較ウィンドウにおけるポリヌクレオチド配列の一部は、2つの配列の最適なアライメントを目的として、参照配列(追加または欠失を含まない)と比較して、追加または欠失(つまりギャップ)を含むことができる。割合(%)は、一致する位置の数を得るために、同一の核酸塩基またはアミノ酸残基が両方の配列において生じる位置の数を決定し、比較のウィンドウにおける位置の総数によって一致した位置の数を割り、配列同一性の割合(%)を得るために結果に100を掛けることによって計算される。
本明細書において使用される「比較ウィンドウ」は、2つの配列が最適にアライメントされた後に、配列を、同数の近接する位置の参照配列と比較することができる、20〜600、通常約50〜約200、より通常では、約100〜約150から成る群から選択される近接する位置の数のいずれか1つのセグメントに対する参照を含む。比較のための配列のアライメントの方法は、当技術分野において周知である。比較のための配列の最適なアライメントは、たとえば、Smith and Waterman (1970) Adv. Appl. Math. 2:482cの局所性相同性アルゴリズムによって、Needleman and Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48:443の相同性アライメントアルゴリズムによって、Pearson and Lipman (1988) Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA 85:2444の類似性検索法によって、これらのアルゴリズムのコンピュ−タ−インプリメンテ−ションによって(Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group、575 Science Dr., Madison、WIにおけるGAP、BESTFIT、FASTA、およびTFASTA)、または手動のアライメントおよび目視検査によって(たとえばAusubel et al., Current Protocols in Molecular Biology (1995 supplement)を参照されたい)、行うことができる。
有用なアルゴリズムの1つの例は、BLAST 2.0アルゴリズムであり、これは、それぞれAltschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403−410において記載されている。BLAST分析を実行するためのソフトウェアは、National Center for Biotechnology Informationを通して公的に入手可能である。このアルゴリズムは、最初に、デ−タベ−ス配列における同じ長さのワ−ドとアライメントされた場合に、一致するまたはいくらかの正の値の閾値スコアTを満たすクエリ−配列における長さWの短いワ−ドを特定することによって、高スコアリング配列対(HSP)を特定することを含む。Tは、近隣ワ−ドスコア閾値と呼ばれる(Altschul et al., supra)。これらの最初の近隣ワ−ドヒットは、それらを含有する、より長いHSPを見つけるために検索を開始するためにシ−ドとして作用する。ワ−ドヒットは、累積アライメントスコアが増加し得る限り、それぞれの配列に沿って両方向に伸長される。累積スコアは、ヌクレオチド配列については、パラメ−タM(1対のマッチ残基に対する報酬スコア;常に>0)およびN(ミスマッチ残基に対するペナルティ−スコア;常に<0)を使用して、計算される。アミノ酸配列については、スコアリングマトリックスが、累積スコアを計算するために使用される。それぞれの方向におけるワ−ドヒットの伸長は、累積アライメントスコアが、その最大達成値から量X分減少した場合;累積スコアが1つまたは複数の負スコアリング残基アライメントの蓄積により0以下になる場合;またはどちらかの配列の末端に到達した場合、に停止する。BLASTアルゴリズムパラメ−タW、T、およびXが、アライメントの感度および速度を決定する。BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列について)は、デフォルトとして、11のワ−ド長(W)、10の期待(E)、M=5、N=−4、および両方の鎖の比較を使用する。アミノ酸配列については、BLASTPプログラムは、デフォルトとして、3のワ−ド長および10の期待(E)およびBLOSUM62スコアリングマトリックス(see Henikoff and Henikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915)、50のアライメント(B)、10の期待(E)、M=5、N=−4、および両方の鎖の比較を使用する。
BLASTアルゴリズムはまた、2つの配列の間の類似性の統計分析を実行する(たとえばKarlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873−5787を参照されたい)。BLASTアルゴリズムによって提供される類似性の1つの測定値は、最小和確率(P(N))であり、これは、2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列の間の一致が偶然生じる可能性の指標を提供する。たとえば、核酸は、参照核酸に対する試験核酸の比較における最小和確率が、約0.2未満、より好ましくは約0.01未満、最も好ましくは約0.001未満である場合、参照配列に類似していると考えられる。
I.導入
本開示は、本明細書において定義されるように、FGF21媒介性のシグナル伝達を誘発することができる結合タンパク質を提供する。in vivoにおいて、FGF21の成熟形態が、分子の活性形態である。完全長FGF21をコ−ドするヌクレオチド配列が、提供される;シグナル配列をコ−ドするヌクレオチドに下線が付されている。
ATG GAC TCG GAC GAG ACC GGG TTC GAG CAC TCA GGA CTG TGG GTT TCT GTG CTG GCT GGT CTT CTG CTG GGA GCC TGC CAG GCA CAC CCC ATC CCT GAC TCC AGT CCT CTC CTG CAA TTC GGG GGC CAA GTC CGG CAG CGG TAC CTC TAC ACA GAT GAT GCC CAG CAG ACA GAA GCC CAC CTG GAG ATC AGG GAG GAT GGG ACG GTG GGG GGC GCT GCT GAC CAG AGC CCC GAA AGT CTC CTG CAG CTG AAA GCC TTG AAG CCG GGA GTT ATT CAA ATC TTG GGA GTC AAG ACA TCC AGG TTC CTG TGC CAG CGG CCA GAT GGG GCC CTG TAT GGA TCG CTC CAC TTT GAC CCT GAG GCC TGC AGC TTC CGG GAG CTG CTT CTT GAG GAC GGA TAC AAT GTT TAC CAG TCC GAA GCC CAC GGC CTC CCG CTG CAC CTG CCA GGG AAC AAG TCC CCA CAC CGG GAC CCT GCA CCC CGA GGA CCA GCT CGC TTC CTG CCA CTA CCA GGC CTG CCC CCC GCA CCC CCG GAG CCA CCC GGA ATC CTG GCC CCC CAG CCC CCC GAT GTG GGC TCC TCG GAC CCT CTG AGC ATG GTG GGA CCT TCC CAG GGC CGA AGC CCC AGC TAC GCT TCC TGA (配列番号31)
完全長FGF21のアミノ酸配列が、提供され、シグナル配列を構成するアミノ酸に下線が付されている。
M D S D E T G F E H S G L W V S V L A G L L L G A C Q A H P I P D S S P L L Q F G G Q V R Q R Y L Y T D D A Q Q T E A H L E I R E D G T V G G A A D Q S P E S L L Q L K A L K P G V I Q I L G V K T S R F L C Q R P D G A L Y G S L H F D P E A C S F R E L L L E D G Y N V Y Q S E A H G L P L H L P G N K S P H R D P A P R G P A R F L P L P G L P P A P P E P P G I L A P Q P P D V G S S D P L S M V G P S Q G R S P S Y A S (配列番号32)
本開示は、非組換え生物において発現されず、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する結合タンパク質を提供する。in vivoにおいて、FGFR1cおよびβ−クロト−は、FGF21と結合して、シグナル伝達複合体を形成する。図1、略図Aを参照されたい。FGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合するいくつかの結合タンパク質は、FGFR1cおよびβ−クロト−を局在化させることによって、FGF21のin vivoにおけるシグナル伝達活性を模倣することができ、そのため、シグナル伝達複合体におけるFGF21に代わることができる。図1、略図Bを参照されたい。そのような結合タンパク質が、本明細書において開示される。
一般に、本開示の結合タンパク質は、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する1つまたは複数の単量体ドメインを含む。これらのドメインは、複数のポリペプチド変異体を生成するために様々なポリペプチド足場を使用し、次いで、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する変異体を選択して、容易に同定することができる。そのため、本開示はまた、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合するタンパク質を選択するための方法を提供する。FGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合するタンパク質は、たとえば、糖尿病、肥満症、異脂肪血症、高血圧症、脂肪肝、非アルコ−ル性脂肪性肝炎(NASH)、急性膵炎、アテロ−ム性動脈硬化症などのような心血管疾患、および加齢などのような代謝障害を治療することを含む様々な目的に有用である。本明細書において開示されるポリペプチドは、試料中のFGFR1cおよび/またはβ−クロト−を検出し、定量化するのに有用である。ヒトFGFR1c(配列番号33)およびヒトβ−クロト−(配列番号34)のアミノ酸配列は、公知であり、ここで提供される。
ヒトFGFR1c(配列番号33)
MWSWKCLLFWAVLVTATLCTARPSPTLPEQAQPWGAPVEVESFLVHPGDLLQLRCRLRDDVQSINWLRDGVQLAESNRTRITGEEVEVQDSVPADSGLYACVTSSPSGSDTTYFSVNVSDALPSSEDDDDDDDSSSEEKETDNTKPNPVAPYWTSPEKMEKKLHAVPAAKTVKFKCPSSGTPNPTLRWLKNGKEFKPDHRIGGYKVRYATWSIIMDSVVPSDKGNYTCIVENEYGSINHTYQLDVVERSPHRPILQAGLPANKTVALGSNVEFMCKVYSDPQPHIQWLKHIEVNGSKIGPDNLPYVQILKTAGVNTTDKEMEVLHLRNVSFEDAGEYTCLAGNSIGLSHHSAWLTVLEALEERPAVMTSPLYLEIIIYCTGAFLISCMVGSVIVYKMKSGTKKSDFHSQMAVHKLAKSIPLRRQVTVSADSSASMNSGVLLVRPSRLSSSGTPMLAGVSEYELPEDPRWELPRDRLVLGKPLGEGCFGQVVLAEAIGLDKDKPNRVTKVAVKMLKSDATEKDLSDLISEMEMMKMIGKHKNIINLLGACTQDGPLYVIVEYASKGNLREYLQARRPPGLEYCYNPSHNPEEQLSSKDLVSCAYQVARGMEYLASKKCIHRDLAARNVLVTEDNVMKIADFGLARDIHHIDYYKKTTNGRLPVKWMAPEALFDRIYTHQSDVWSFGVLLWEIFTLGGSPYPGVPVEELFKLLKEGHRMDKPSNCTNELYMMMRDCWHAVPSQRPTFKQLVEDLDRIVALTSNQEYLDLSMPLDQYSPSFPDTRSSTCSSGEDSVFSHEPLPEEPCLPRHPAQLANGGLKRR
ヒトβ−クロト−(配列番号34)
MKPGCAAGSPGNEWIFFSTDEITTRYRNTMSNGGLQRSVILSALILLRAVTGFSGDGRAIWSKNPNFTPVNESQLFLYDTFPKNFFWGIGTGALQVEGSWKKDGKGPSIWDHFIHTHLKNVSSTNGSSDSYIFLEKDLSALDFIGVSFYQFSISWPRLFPDGIVTVANAKGLQYYSTLLDALVLRNIEPIVTLYHWDLPLALQEKYGGWKNDTIIDIFNDYATYCFQMFGDRVKYWITIHNPYLVAWHGYGTGMHAPGEKGNLAAVYTVGHNLIKAHSKVWHNYNTHFRPHQKGWLSITLGSHWIEPNRSENTMDIFKCQQSMVSVLGWFANPIHGDGDYPEGMRKKLFSVLPIFSEAEKHEMRGTADFFAFSFGPNNFKPLNTMAKMGQNVSLNLREALNWIKLEYNNPRILIAENGWFTDSRVKTEDTTAIYMMKNFLSQVLQAIRLDEIRVFGYTAWSLLDGFEWQDAYTIRRGLFYVDFNSKQKERKPKSSAHYYKQIIRENGFSLKESTPDVQGQFPCDFSWGVTESVLKPESVASSPQFSDPHLYVWNATGNRLLHRVEGVRLKTRPAQCTDFVNIKKQLEMLARMKVTHYRFALDWASVLPTGNLSAVNRQALRYYRCVVSEGLKLGISAMVTLYYPTHAHLGLPEPLLHADGWLNPSTAEAFQAYAGLCFQELGDLVKLWITINEPNRLSDIYNRSGNDTYGAAHNLLVAHALAWRLYDRQFRPSQRGAVSLSLHADWAEPANPYADSHWRAAERFLQFEIAWFAEPLFKTGDYPAAMREYIASKHRRGLSSSALPRLTEAERRLLKGTVDFCALNHFTTRFVMHEQLAGSRYDSDRDIQFLQDITRLSSPTRLAVIPWGVRKLLRWVRRNYGDMDIYITASGIDDQALEDDRLRKYYLGKYLQEVLKAYLIDKVRIKGYYAFKLAEEKSKPRFGFFTSDFKAKSSIQFYNKVISSRGFPFENSSSRCSQTQENTECTVCLFLVQKKPLIFLGCCFFSTLVLLLSIAIFQRQKRRKFWKAKNLQHIPLKKGKRVVS
本開示は、リンカ−および他の配列によって結合される様々な単一ドメインを含む結合タンパク質を提供するが、ドメインの多量体はまた、合成し、使用することもできる。いくつかの実施形態では、結合タンパク質のドメインのいくつか(またはいくつかの実施形態では、任意選択で、すべて)は、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する。いくつかのこれらの実施形態では、2つ以上のドメインは同一であり、FGFR1cおよび/またはβ−クロト−などのような標的タンパク質の同じ部分に結合する。他の実施形態では、多量体におけるドメインの少なくともいくつかが、FGFR1cおよび/またはβ−クロト−の異なる部分に結合する。さらに他の実施形態では、結合タンパク質の少なくともいくつかのドメインは、FGFR1cまたはβ−クロト−以外の分子(複数可)(たとえば、血清アルブミン、免疫グロブリン、または赤血球などのような血液因子)に結合する。
II.単量体ドメインの一般的な考察
本明細書において開示される結合タンパク質は、1つまたは複数の単量体ドメインを含む。本開示の結合タンパク質を生成するのに特に適している単量体ドメインは、ジスルフィド結合を含むシステインリッチドメインである。本明細書において開示される結合タンパク質の要素を形成するシステインリッチドメインは、典型的に、αヘリックス、β−シ−ト、またはβ−バレル構造を形成しない。典型的に、ジスルフィド結合は、三次元構造へのドメインの畳込みを促進する。通常、システインリッチドメインは、少なくとも2つのジスルフィド結合、より典型的に、少なくとも3つのジスルフィド結合を有する。いくつかの実施形態では、単量体ドメインにおけるアミノ酸の少なくとも5、10、15、または20%は、システインである。
単量体ドメインは、任意の数の特徴を有することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、ドメインは、動物(たとえばヒト)における低い免疫原性を有するまたは免疫原性を有していない。単量体ドメインはまた、小さなサイズを有することもできる。いくつかの実施形態では、ドメインは、皮膚または他の組織に浸透することができるほど十分に小さい。さらに、単量体ドメインは、様々なin vivo半減期または安定性を有することができる。
本明細書において開示される結合タンパク質において使用するのに適している例証となる単量体ドメインは、たとえばEGF様ドメイン、Kringleドメイン、フィブロネクチンI型ドメイン、フィブロネクチンII型ドメイン、フィブロネクチンIII型ドメイン、PANドメイン、Glaドメイン、SRCRドメイン、Kunitz/ウシ膵臓トリプシン阻害剤ドメイン、Kazal型セリンプロテア−ゼ阻害剤ドメイン、トレフォイル(P型)ドメイン、フォンウィルブランド因子C型ドメイン、アナフィラトキシン様ドメイン、CUBドメイン、チログロブリンI型リピ−ト、LDL受容体クラスAドメイン、Sushiドメイン、Linkドメイン、トロンボスポンジンI型ドメイン、免疫グロブリン様ドメイン、C型レクチンドメイン、MAMドメイン、フォンウィルブランド因子A型ドメイン、ソマトメジンBドメイン、WAP型4ジスルフィドコアドメイン、F5/8C型ドメイン、ヘモペキシンドメイン、SH2ドメイン、SH3ドメイン、ラミニン型EGF様ドメイン、C2ドメイン、当業者らに公知の他のそのようなドメイン、ならびにその誘導体および/または変異体を含む。図2は、LDL受容体ファミリ−中の分子中に見出される様々な種類の単量体ドメインを概略的に図で示す。
いくつかの実施形態では、適した単量体ドメイン(たとえば、独立してまたはいくらかの限られた支援により畳み込む能力を有するドメイン)は、Simple Modular Architecture Research Tool (SMART)、Shultz et al., SMART: a web−based tool for the study of genetically mobile domains, (2000) Nucleic Acids Research 28(1):231−234)を参照されたいまたはCATH(Pearl et.al., Assigning genomic sequences to CATH, (2000) Nucleic Acids Research 28(1):277−282を参照されたい)などのような計算配列分析ツ−ルによって定義される、β−サンドイッチまたはβ−バレル三次元構造を含有するタンパク質ドメインのファミリ−から選択することができる。
他の実施形態では、開示される結合タンパク質の単量体ドメインは、フィブロネクチンIII型ドメイン、anticalinドメイン、およびCTLA−4由来のIg様ドメイン以外のドメインを含む。これらのドメインのいくつかの態様は、WO01/64942、WO99/16873、およびWO 00/60070において記載されている。
本明細書において記載されるように、単量体ドメインは、システインリッチとすることができる。適したシステインリッチ単量体ドメインは、たとえばLDL受容体クラスAドメイン(「Aドメイン」)またはEGFドメインを含む。単量体ドメインはまた、負荷電残基のクラスタ−を有することもできる。図3Aは、Aドメインの例を示す。
本明細書において記載されるように、単量体ドメインは、相同な天然に存在するドメインが結合するかもしれない標的以外の標的に結合する能力について選択することができる。したがって、いくつかの実施形態では、実質的に同一の天然に存在する単量体ドメインが結合するかもしれない標的または標的タンパク質のクラスもしくはファミリ−に結合しない単量体ドメイン(およびそのような単量体を含む多量体)が、提供される。
単量体ドメインの特徴は、独立して畳み込む能力および安定した構造を形成する能力を含むことができる。したがって、単量体をコ−ドするポリヌクレオチド配列は保存されている必要はないが、単量体ドメインの構造は、保存されていることが多い。たとえば、Aドメイン構造は、Aドメインファミリ−のメンバ−の中で保存されているが、Aドメイン核酸配列は保存されていない。したがって、たとえば、単量体ドメインは、必ずしもその核酸配列によってではなく、そのシステイン残基およびカルシウムに対するその親和性によって、Aドメインとして分類される。図3Bを参照されたい。
特に、Aドメイン(時に「補体型リピ−ト」または「LDL受容体型もしくはクラスAドメイン」と呼ばれる)は、約30〜50または30〜65のアミノ酸を含有する。いくつかの実施形態では、ドメインは、約35〜45アミノ酸、いくつかの場合では約35〜40アミノ酸を含む。30〜50アミノ酸内に、約6つのシステイン残基がある。6つのシステインのうち、ジスルフィド結合は、以下のシステインの間で典型的に見出される:C1およびC3、C2およびC5、C4およびC6。ドメインのシステイン残基は、ジスルフィド連結されて、コンパクトで、安定した、機能的に独立した成分を形成する。図3Bを参照されたい。これらのリピ−トのクラスタ−は、リガンド結合ドメインを構成し、特異なクラスタリングにより、リガンド結合に関しての特異性を与えることができる。図4は、LDL受容体ファミリ−メンバ−によって認識される様々なリガンドの例示的なリストを示す。
Aドメインを同定するのに有用な1つの典型的なコンセンサス配列は、以下である:C−[VILMA]−X(5)−C−[DNH]−X(3)−[DENQHT]−C−X(3,4)−[STADE]− [DEH]−[DE]−X(1,5)−C(配列番号35)。上記に提供される定義と一致して、括弧中の残基は、ある位置で実現可能な残基を示す。「X(#)」は、残基の数を示す。これらの残基は、任意のアミノ酸残基とすることができる。2つの数を含有する括弧は、その位置を占めることができるアミノ酸の範囲を指す。(たとえば、「[DE]−X(1,5)−C」(配列番号36)は、アミノ酸DEに1、2、3、4、または5つの残基が続き、それにシステイン、「C」が続くことを意味する)。このコンセンサス配列は、第3のシステインで始まるAドメインの一部のみを示す。第2のコンセンサスは、以下のとおりである:C−X(3−15)−C−X(4−15)−C−X(6−7)−C−[N,D]−X(3)−[D,E,N,Q,H,S,T]−C−X(4−6)−D−E−X(2−8)−C(配列番号37)。第2のコンセンサスは、6つのシステイン残基すべてにわたるアミノ酸残基を推定するものである。いくつかの実施形態では、Aドメイン変異体は、上記配列のいずれかと実質的に同一の配列を含む。本開示のための、「LDL受容体クラスA」ドメインに対する参照は、ドメインの起源または結合特性を示すように意図されないことに注意されたい。
さらなる例示的なAドメインは、以下の配列を含み:
3−153−156−7(D,N)X4−6DEX2−8(配列番号38)
Cは、システインであり、Xn−mは、独立して選択されるアミノ酸のn〜mの数を示し、(D,N)は、位置がDまたはNのいずれかとすることができることを示し、C−C、C−C、およびC−Cは、ジスルフィド結合を形成する。
現在まで、少なくとも290の天然に存在するヒトAドメインが、cDNA配列に基づいて同定されている。図5を参照されたい。天然に存在するAドメインを含有する例示的なタンパク質は、たとえば補体成分(たとえばC6、C7、C8、C9、および因子I)、セリンプロテア−ゼ(たとえばエンテロペプチダ−ゼ、マトリプタ−ゼ、およびコリン)、膜貫通型タンパク質(たとえばST7、LRP3、LRP5、およびLRP6)、ならびにエンドサイト−シス受容体(たとえばソ−ティリン関連受容体、LDL受容体、VLDLR、LRP1、LRP2、およびApoER2)を含む。ドメインおよびAドメイン変異体は、本明細書において開示される結合タンパク質における単量体ドメインおよびその変異体として機能することができる。Aドメインのさらなる記載は、以下の刊行物およびその中で引用される参考文献において見出すことができる:Howell and Hertz, The LDL receptor gene family: signaling functions during development, (2001) Current Opinion in Neurobiology 11:74−81;Krieger, The “best” of cholesterols, the “worst” of cholesterols: A tale of two receptors, (1998) PNAS 95: 4077−4080;Goldstein and Brown, The Cholesterol Quartet, (2001) Science, 292: 1310−1312;およびMoestrup and Verroust, Megalin−and Cubilin−Mediated Endocytosis of Protein−Bound Vitamins, Lipids, and Hormones in Polarized Epithelia, (2001) Ann. Rev. Nutr. 21:407−28。
多くの他のドメイン型もまた、FGFR1cおよび/またはβ−クロト−結合単量体ドメインを生成するために使用することができる。例示的なEGF単量体ドメインは、配列:
3−143−74−161−28−23(配列番号39)を含み、Cは、システインであり、Xn−mは、独立して選択されるアミノ酸のn〜mの数を示し、C−C、C−C、およびC−Cは、ジスルフィド結合を形成する。
本明細書において記載されるドメインのそれぞれは、例示的なモチ−フ(つまり足場)を用いる。ある種の位置は、xとマ−クされ、任意のアミノ酸が位置を占めることができることを示す。これらの位置は、多くの異なるアミノ酸の可能性を含むことができ、それによって配列多様性、したがって異なる標的分子に対する親和性を可能にする。モチ−フ中の括弧の使用は、位置内の代替の実現可能なアミノ酸を示す(たとえば、「[ekq]」は、E、K、またはQのいずれかがその位置にあり得ることを示す)。本明細書において使用される、配列モチ−フにおける括弧の使用は、括弧内の位置が存在するまたは不在であることを示す(たとえば、「([ekq])」は、位置が不在であるまたはE、K、もしくはQのいずれかがその位置にあり得ることを示す)。1つを超える「x」が括弧において使用される場合(たとえば「(xx)」)、xは、それぞれ実現可能な位置を示す。したがって、「(xx)」は、ゼロ、1つ、または2つのアミノ酸がその位置(複数可)にあり得ることを示し、アミノ酸はそれぞれ、任意のアミノ酸から独立して選択される。不在のアミノ酸はまた、「−」によって示すことができる。αは、たとえばW、Y、F、またはLなどのような芳香族/疎水性アミノ酸を示し、βは、たとえばV、I、L、A、M、またはFなどのような疎水性アミノ酸を示し、χは、たとえばG、A、S、またはTなどのようなより小さな極性アミノ酸を示し、δは、たとえばK、R、E、Q、またはDなどのような荷電アミノ酸を示し、εは、たとえばV、A、S、またはTなどのような小さなアミノ酸を示し、φは、たとえばD、E、またはNなどのような負荷電アミノ酸を示す。
適したドメインは、たとえばトロンボスポンジン1型ドメイン、トレフォイルドメイン、およびチログロブリンドメインを含む。
トロンボスポンジン1型(「TSP1」)ドメインは、約30〜50または30〜65のアミノ酸を含有する。いくつかの実施形態では、ドメインは、約35〜55アミノ酸、いくつかの場合では約50アミノ酸を含む。35〜55アミノ酸内に、約4〜約6つのシステイン残基が典型的にある。6つのシステインのうち、ジスルフィド結合は、以下のシステインの間で典型的に見出される:C1およびC5、C2およびC6、C3およびC4。ドメインのシステイン残基は、ジスルフィド連結されて、ねじれたベ−タストランドを含む、コンパクトで、安定した、機能的に独立した成分を形成する。これらのリピ−トのクラスタ−は、リガンド結合ドメインを構成し、特異なクラスタリングにより、リガンド結合に関しての特異性を与えることができる。
例示的なTSP1ドメイン配列およびコンセンサス配列は、以下のとおりである(記載順に、それぞれ配列番号40〜45)
(1) (xxxxxx)CxxxCxxxxx(x)xxxxxCxxxx(xxx)xxxxxCxxxxxx(x)xxxC(x)xxxxC (配列番号40);
(2) (WxxWxx)CxxxCxxGxx(x)xRxxxCxxxx(Pxx)xxxxxCxxxxxx(x)xxxC(x)xxxxC (配列番号41);
(3) (WxxWxx)CSXTCxxGxx(x)xRxRxCxxxx(Pxx)xxxxxCxxxxxx(x)xxxC(x)xxxxC (配列番号42);
(4) (WxxWxx)C[STND][VKAQ][TSPL]Cxx[GQ]xx(x)x[RE]x[RKTVM]x[CVLDR]xxxx([PQ]xx) xxxxx[CLDAE]xxxxxx(x)xxxC(x)xxxxC (配列番号43);
(5) (WxxWxx)C[STND][VKAQ][TSPL]Cxx[GQ]xx(x)x[RE]x[RKTVM]x[CVLDR]xxxx([PQ]xx) xxxxx[CLDAE]xxxxxx(x)xxxC(x)xxxxC (配列番号44);および
(6) C[NST][AEGIKLQRSTV][ADENPQRST]C[ADETGS]xGx[IKQRSTV]x[AQRST]x[ALMRTV]xCxxxxxxxxx (xxxxxxx)Cxxxxxxxxx(xx)CxxxxC (配列番号45)。いくつかの実施形態では、トロンボスポンジン1型ドメイン変異体は、上記配列のいずれかと実質的に同一の配列を含む。
現在まで、少なくとも1677の天然に存在するトロンボスポンジンドメインが、cDNA配列に基づいて同定されている。天然に存在するトロンボスポンジンドメインを含有する例示的なタンパク質は、たとえば補体経路におけるタンパク質(たとえばプロペルジン、C6、C7、C8A、C8B、およびC9)、細胞外マトリックスタンパク質(たとえばミンディン、F−spondin、SCO−spondin)、スポロゾイト周囲表面タンパク質2、ならびにプラスモジウムのTRAPタンパク質を含む。トロンボスポンジン1型ドメインは、たとえばRoszmusz et al., BBRC 296:156 (2002);Higgins et al., J Immunol. 155:5777−85 (1995);Schultz−Cherry et al., J. Biol. Chem. 270:7304−7310 (1995);Schultz−Cherry et al., J. Biol. Chem. 269:26783−8 (1994);Bork, FEBS Lett 327:125−30 (1993);およびLeung−Hagesteijn et al., Cell 71:289−99 (1992)においてさらに記載されている。
本開示の結合タンパク質の生成において使用するに適している他の例示的な単量体ドメインは、トレフォイルドメインである。トレフォイル単量体ドメインは、典型的に、30〜50または30〜65アミノ酸である。いくつかの実施形態では、ドメインは、約35〜55アミノ酸、いくつかの場合では約45アミノ酸を含む。35〜55アミノ酸内に、約6つのシステイン残基が典型的にある。6つのシステインのうち、ジスルフィド結合は、以下のシステインの間で典型的に見出される:C1およびC5、C2およびC4、C3およびC6。
少なくとも149の天然に存在するトレフォイルドメインが、cDNA配列に基づいて同定されている。天然に存在するトレフォイルドメインを含有する例示的なタンパク質は、たとえばタンパク質pS2(TFF1)、鎮痙性ペプチドSP(TFF2)、腸トレフォイル因子(TFF3)、腸スクラ−ゼイソマルタ−ゼ、ならびに上皮を保護することによって微生物感染に対する防御に関与し得るタンパク質(たとえばアフリカツメガエルxP1、xP4、外皮ムチンA.1およびC.1を含む。トレフォイルドメインは、たとえばSands and Podolsky, Annu. Rev. Physiol. 58:253−273 (1996); Carr et al., PNAS USA 91:2206−2210 (1994);DeA et al., PNAS USA 91:1084−1088 (1994);Hoffman et al., Trends Biochem Sci 18:239−243 (1993)においてさらに記載されている。例示的なトレフォイルドメイン配列およびコンセンサス配列は、以下のとおりである(記載順に、それぞれ配列番号46〜51)
(1)C(xx)xxxxxxxxxCxx(x)xxxxxxxCxxxxCxxxxx(x)xxxxxC (配列番号46);
(2)C(xx)xxxxxxRxxCxx(x)xxxxxxxCxxxxCxxxxx(x)xxxxxC (配列番号47);
(3)C(xx)xxxpxxRxNCGx(x)PXITxxxCxxxgCFDxxx(x)xxxPWCF (配列番号48);
(4)C(xx)xxx[PVAE]xxRx[NDPM]C[GAIY][YPFST]([DE]x)[PSKQ]x[IVAP][TSA]xx[QEDK]Cxx[KRLN][GNK]C[FWY][DNRS][SDPNTE]xx(x)xxx[PKI][WEASH]C[FY] (配列番号49);
(5)C(xx)xxx[PVAE]xxRx[NDPM]C[GAIY][YPFST]([DE]x)[PSKQ]x[IVAP][TSA]xx[KEQD]Cxx[KRLN][GNK]C[α][DNRS][SDPNTE]xx(x)xxx[PKI][WEASH]C[FY] (配列番号50);
(6)C([DNPS])[ADIKLNPRSTV][DFILMV][ADENPRST][ADELPRV][EHKLNQRS][ADEGKNSV][KQR][FIKLQRTV][DNPQS]C[AGIY][FLPSVY][DKNPQS][ADFGHLP][AIPV][ST][AEGKPQRS][ADEGKPQS][DEIKNQT]C[ADEFKNQRT][ADEGKNQS][GN]C[WYFH][DEINRS][ADGNPST][AEFGQLRSTW][GIKNSVMQ]([AFMPRSTV] [DEGKLNS][AFIQSTV][IKNPV]W)C (配列番号51)。
本開示の結合タンパク質の生成において使用するに適している他の例示的な単量体ドメインは、チログロブリンドメインである。チログロブリン単量体ドメインは、典型的に、30〜85または30〜80のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、ドメインは、約35〜75アミノ酸、いくつかの場合では約65アミノ酸を含む。35〜75アミノ酸内に、約6つのシステイン残基が典型的にある。6つのシステインのうち、ジスルフィド結合は、以下のシステインの間で典型的に見出される:C1およびC2、C3およびC4、C5およびC6。
少なくとも251の天然に存在するチログロブリンドメインが、cDNA配列に基づいて同定されている。TgのN末端部は、Tg 1型リピ−トとして公知の、約65のアミノ酸のドメインの10のリピ−トを含有する。たとえばMalthiery Y, Lissitzky S., Eur J Biochem. (1987) 165(3):491−8; Molina et al., Eur. J. Biochem. 240:125−133 (1996)を参照されたい。天然に存在するチログロブリンドメインを含有する例示的なタンパク質は、たとえばHLAクラスII関連インバリアント鎖、ヒト膵臓癌マ−カ−タンパク質、ナイドジェン(エンタクチン)、インスリン様増殖因子結合タンパク質(IGFBP)、サキシフィリン(saxiphilin)、シロザケ卵システインプロテイナ−ゼ阻害剤、およびエクイスタチン(equistatin)を含む。Thyr−1および関連するドメインは、MEROPSプロテイナ−ゼ阻害剤ファミリ−I31、クランIXに属する。チログロブリンドメインは、たとえばMolina et al., Eur. J. Biochem. 240:125−133 (1996);Guncar et al., EMBO J 18:793−803 (1999);Chong and Speicher, DW 276:5804−5813 (2001)においてさらに記載されている。
例示的なチログロブリンドメイン配列およびコンセンサス配列は、以下のとおりである(記載順に、それぞれ配列番号52〜56)
(1)Cxxxxxxxxxxxxxxx(xxxxxxxxxx)xxxxxxxxxxxCxxxxxxxxxxCx(x)x(xxx)xxxxCxCxxxx(x)xxxxxxxxxxxxxx(xx)xC (配列番号52);
(2)Cxxxxxxxxxxxxxxx(xxxxxxxxxx)xxxxxxxYxPxCxxxGxxxxxQCx(x)x(xxx)xxxxCWCVxxx(x)GxxxxGxxxxxxxx(xx)xC (配列番号53);
(3)Cxxxxxxxxxxxxxxx(xxxxxxxxxx)xxxxxxxyxPxCxxxGxyxxxQCx(x)S(xxx)xxGxCW CVDxx(x)GxxxxGxxxxxgxx(xx)xC (配列番号54);
(4)C[QERL]xxxxxxxxxxxxxx(xxxxxxxxxx)xxxxxxx[YFHP]xPxCxxxGx[YF]xx[VKRL]QCx(x[SA]xxx)xx[GSA]xC[WYF]CV[DNYFL]xx(x)Gxxxx[GDNE]xxxxxGxx(xx)xC (配列番号55);
(5)C[QERL]xxxxxxxxxxxxxx(xxxxxxxxxx)xxxxxxx[αHP]xPxC2xxxGx[α]xx[VKRL]QCx (x[SA]xxx)xx[GAS]xC[α]CV[DNα]xx(x)Gxxxx[φG]xxxxxGxx(xx)xC (配列番号56)。
本開示の結合タンパク質を生成するのに使用することができる他の例示的な単量体ドメインは、ラミニン−EGFドメインである。ラミニン−EGFドメインは、典型的に、30〜85または30〜80のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、ドメインは、約45〜65アミノ酸、いくつかの場合では約50アミノ酸を含む。45〜65アミノ酸内に、相互作用して4つのジスルフィド結合を形成する約8つのシステイン残基が典型的にある。ラミニンは、細胞接着、成長遊走、および分化を媒介する基底膜の主な非コラ−ゲン性成分である。それらは、別個であるが関連するアルファ、ベ−タ、およびガンマ鎖から構成される。3つの鎖は、長いア−ムおよび3つの短い球状のア−ムから成る、十字形の分子を形成する。長いア−ムは、3つの鎖すべてによって寄与され、鎖間ジスルフィド結合によって架橋されるコイルドコイル構造から成る。
例示的なラミニンEGFドメイン配列およびコンセンサス配列は、以下のとおりである(記載順に、それぞれ配列番号57〜59)
(1)CxCxxxxxx(xxx)xxCxxx(xxxxxx)xxxxCxCxxxxxxxxCxxCxxxxxxx(xxxxx)xxxxxC (配列番号57)
(2)CxCxxxxxx(xxx)xxC3xxx(xxxxxx)xxgxCxCxxxxxGxxCxxCxxxxxxx(xxxxx)xxxxxC (配列番号58)
(3)CxC[NDH]xxxxx(xxx)xxCxxx(xxxxxx)xxGxCxCxxxxxGxxC[DENQ]xCxx[GN][YFHT]xxx(xxxxx)xxxxxC (配列番号59) 。
いくつかの実施形態では、単量体ドメインは、Notch/LNR単量体ドメイン、DSL単量体ドメイン、Anato単量体ドメイン、インテグリンベ−タ単量体ドメイン、およびCa−EGF単量体ドメインである。
いくつかの実施形態では、Ca−EGF単量体ドメインは、以下の配列を含む(配列番号60):
DxDECxx(xx)xxxxCx(xx)xxxxxCxNxxGxFxCx(xxx)xCxxgxxxxxxx(xxxxx)xxxC
いくつかの実施形態では、Notch/LNR単量体ドメインは、以下の配列を含む(配列番号61):
xx(xx)xxxCxxxxxNGxCxxxCNxxxCxxDGxDC
いくつかの実施形態では、DSL単量体ドメインは、以下の配列を含む:
xxxYYGxxCxxFCxxxxDxxxHxxCxxxGxxxCxxGWxGxxC (配列番号62)。
Anato単量体ドメインは、以下の配列を含む(配列番号63):
XDGxxxxx(x)xxxxCexrxxxxxx(xx)xxCxxxFxxC
いくつかの実施形態では、インテグリンベ−タ単量体ドメインは、以下の配列を含み(配列番号1240):
xxCxxxxpxCxWC4xxxxFxxx(Gx)xxxxRCDxxxxLxxxgC
「x」は、任意のアミノ酸である。
いくつかの実施形態において、Notch/LNR単量体ドメインのC〜C、C〜C、およびC〜Cは、ジスルフィド結合を形成し、DSL単量体ドメインのC〜C、C〜C、およびC〜Cは、ジスルフィド結合を形成する。
いくつかの実施形態では、Ca−EGF単量体ドメインは以下の配列を含む:
D[β][DN]ECxx(xx)xxxxC[PDG](Dx)xxxxxCxNxxG[SGT][α]xCx(xxx)xCxx[GSN][αS]xxxxxx(xxxxx)xxxC (配列番号64)。
いくつかの実施形態において、Notch/LNR単量体ドメインは、以下の配列を含む:
xx(x[βα])xxxCx[φs]xxx[φ][GK]xC[ND]x[φSA]C[φS]xx[aeg]Cx[α] DGxDC (配列番号65)。
いくつかの実施形態では、DSL単量体ドメインは以下の配列を含む:
xxx[α][αH][GSNA]xxCxx[α]Cx[PAE]xx[DA]xx[χL][HRGK][αK]xC[DNSG]xxGxxxCxxG[α]xGxxC (配列番号66)。
いくつかの実施形態では、Anato単量体ドメインは以下の配列を含む:
x[DHTL][GA]xxxx[PLANT](xx)xxxxC[ESQDAT]x[RLPS]xxxxxx([GEPA]x)xxCxx[AVFPT] [FQVY]xxC (配列番号67)。
いくつかの実施形態では、インテグリンベ−タ単量体ドメインは、以下の配列を含み:
xxC[β]xx[GHDS][PK]xC[χ][α]Cxxxx[α]xxx([GR]xx)x[χ]xRC[DNAE]xxxxL[βK]xx [GN]C (配列番号68)
αは、W、Y、F、およびLから選択され
βは、V、I、L、A、M、およびFから選択され、
χは、G、A、S、およびTから選択され、
δは、K、R、E、Q、およびDから選択され、
εは、V、A、S、およびTから選択され、
φは、D、E、およびNから選択される。
いくつかの実施形態では、Ca−EGF単量体ドメインは、以下の配列を含む:
D[VILF][DN]ECxx(xx)xxxxC[PDG](Dx)xxxxxCxNxxG[SGT][FY]xCx(xxx)xCxx[GSN] [αS]xxxxxx(xxxxx)xxxC (配列番号69)。
いくつかの実施形態において、Notch/LNR単量体ドメインは、以下の配列を含む:
xx(x[YIFLV])xxxCx[DENS]xxx[NDE][GK]xC[ND]x[DENSA]C[NSDE]xx[AEG]Cx[WYF]DGxDC (配列番号70)。
いくつかの実施形態では、DSL単量体ドメインは、以下の配列を含む:
xxx[YWF][YFH][GASN]xxCxx[FY]Cx[PAE]xx[DA]xx[GLAST][HRGK][YKFW]xC[DSGN]xxGxxxCxxG[WLFY]xGxxC (配列番号71)。
いくつかの実施形態では、Anato単量体ドメインは、以下の配列を含む:
x[ADEHLT]gxxxxxxxx(x)[DERST]Cxxxxxxxxx(xx[AERSV])Cxx[APVT][FMQ][EKLQRTV] [ADEHQRSK](x)C (配列番号72)。
いくつかの実施形態では、インテグリンベ−タ単量体ドメインは、以下の配列を含む:
[AEGKQRST][KREQD]C[IL][AELQRV][VILAS][DGHS][KP]xC[GAST][WY]Cxxxx[FL]xxxx(xxxx [VILAR]R)C[AND][DILRT][IKLPQRV][ADEPS][AENQ]L[IKLQV]x [ADKNR][GN]C (配列番号73)。
単量体ドメインをコ−ドするポリヌクレオチドは、発現を介して単量体ドメインを作製するために典型的に用いられる。単量体ドメインをコ−ドする核酸は、様々な異なる供給源に由来し得る。単量体ドメインのライブラリ−は、天然に存在する単量体ドメイン、改変された単量体ドメイン(つまり単量体ドメイン変異体)、またはその組み合わせをコ−ドする複数の異なる核酸を発現させることによって調製することができる。たとえば、足場において介在するアミノ酸が、ランダムに生成されたアミノ酸を含むが、アミノ酸の足場が一定のままである(たとえばLDL A受容体ドメイン、EGFドメイン)ライブラリ−を設計することができる。
選択されるまたは所望のリガンドまたはリガンドの混合物に結合する単量体ドメインを同定するための方法もまた、本明細書において提供される。いくつかの実施形態では、単量体ドメインは、所望の特性(たとえば結合親和性)について同定されまたは選択され、次いで、単量体ドメインから多量体を形成する。図6を参照されたい。それらの実施形態については、所望の特性(たとえば特異的な結合特性)を有するドメインの選択をもたらす任意の方法を使用することができる。たとえば、方法は、それぞれの核酸が単量体ドメインをコ−ドする、複数の異なる核酸を提供すること、複数の異なる核酸を翻訳し、それによって、複数の異なる単量体ドメインを提供すること、所望のリガンドまたはリガンドの混合物の結合について複数の異なる単量体ドメインをスクリ−ニングすること、および所望のリガンドまたはリガンドの混合物に結合する複数の異なる単量体ドメインのメンバ−を同定することを含むことができる。
単量体ドメインは、非組換え体(たとえば、細胞から単離されたもの)または改変されたもの(たとえば組換え変異体)とすることができる。用語「非組換え体」は、自然界においてタンパク質配列を見出すことができることを示すためにこれに関連して使用される。たとえば、非組換え単量体ドメインは、ヒト単量体ドメインまたは異なる種もしくは供給源、たとえば哺乳動物、霊長動物、げっ歯動物、魚、鳥、爬虫類動物、植物などに由来するドメインを含むことができる。非組換え単量体ドメインは、多くの方法によって、たとえばゲノムDNAまたはcDNAのPCR増幅によって、得ることができる。
結合タンパク質の要素であるかどうかに関わらず、本明細書において開示される単量体ドメインは、非組換えドメインまたは組換え変異体とすることができる。単量体ドメインのライブラリ−は、非組換え単量体ドメイン、組換え単量体ドメイン変異体、またはその組み合わせを含有することができる。
単量体ドメイン変異体は、原始ドメイン、キメラドメイン、ランダム化ドメイン、突然変異ドメイン、およびその他同種のものを含むことができる。たとえば、原始ドメインは、系統発生分析に基づくものとすることができる。キメラドメインは、1つまたは複数の領域が、同じファミリ−の他のドメイン由来の対応する領域と交換されるドメインである。たとえば、キメラドメインは、可能性として低下した免疫原性を有する新規なドメインを形成するために、同じファミリ−の多数の関連するドメイン由来のル−プ配列を組み合わせることによって構築することができる。当業者らは、ランダムアミノ酸配列の生成ではなく、同じファミリ−の様々な関連するドメインからル−プ領域を組み合わせることによって、修飾結合ドメイン単量体を構築する免疫性の利点を認識するであろう。たとえば、ル−プ配列またはさらにヒトLDL受容体クラスAドメインにおいて天然に存在する多数のル−プ配列を組み合わせることにより、変異体ドメインを構築することによって、結果として生じるドメインは、新規な結合特性を含有し得るが、露出したル−プがすべてヒト起源であるので、免疫原性のタンパク質配列を含有していない可能性がある。内因性の環境におけるル−プアミノ酸配列の組み合わせは、本明細書において開示される単量体構築物のすべてに適用することができる。したがって、ヒトタンパク質から誘導されるキメラ単量体ドメインのライブラリ−を生成するための方法であって、ヒトタンパク質の少なくとも2つの異なる天然に存在する変異体のそれぞれに由来する少なくとも1つのル−プに対応するル−プ配列を提供することであって、ル−プ配列は、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列であることおよび少なくとも2つの異なるキメラ配列のライブラリ−を生成するためにル−プ配列を共有結合することであって、キメラ配列はそれぞれ、少なくとも2つのル−プを有するキメラ単量体ドメインをコ−ドすることを含む方法もまた提供される。典型的に、キメラドメインは少なくとも4つのル−プおよび通常少なくとも6つのル−プを有する。上記に記載されるように、本開示は、ジスルフィド結合の可能性、タンパク質二次構造の間の架橋、および分子動態(つまり可動性)などのような、特異的な特徴によって同定される3つのタイプのル−プを提供する。3つのタイプのル−プ配列は、システインにより定められるル−プ配列、構造により定められるル−プ配列、およびB因子により定められるル−プ配列である。
ランダム化ドメインは、1つまたは複数の領域がランダム化されたドメインである。ランダム化は、全体のランダム化または任意選択で、配列多様性の天然の分布に基づいて部分的なランダム化に基づくものとすることができる。
本開示はまた、FGFR1cまたはβ−クロト−またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する1つまたは複数の単量体ドメインを含む、1つまたは複数の結合タンパク質をコ−ドする組換え核酸を提供する。たとえば、結合タンパク質は、EGF様ドメイン、Kringleドメイン、フィブロネクチンI型ドメイン、フィブロネクチンII型ドメイン、フィブロネクチンIII型ドメイン、PANドメイン、Glaドメイン、SRCRドメイン、Kunitz/ウシ膵臓トリプシン阻害剤ドメイン、Kazal型セリンプロテア−ゼ阻害剤ドメイン、トレフォイル(P型)ドメイン、フォンウィルブランド因子C型ドメイン、アナフィラトキシン様ドメイン、CUBドメイン、チログロブリンI型リピ−ト、LDL受容体クラスAドメイン、Sushiドメイン、Linkドメイン、トロンボスポンジンI型ドメイン、免疫グロブリン様ドメイン、C型レクチンドメイン、MAMドメイン、フォンウィルブランド因子A型ドメイン、ソマトメジンBドメイン、WAP型4ジスルフィドコアドメイン、F5/8C型ドメイン、ヘモペキシンドメイン、SH2ドメイン、SH3ドメイン、ラミニン型EGF様ドメイン、C2ドメイン、および1つまたは複数のその変異体から成る群由来の非組換えドメインを含むように選択することができる。他の実施形態では、天然に存在するポリペプチドは、Pfamデ−タベ−スおよび/またはSMARTデ−タベ−スにおいて見出される単量体ドメインをコ−ドする。
本明細書において開示されるおよび/または本明細書において記載される方法によって産生される結合タンパク質、たとえば単量体ドメイン、多量体、およびそのライブラリ−を含む、本開示のすべての組成物は、任意選択で、親和性物質のマトリックスに結合することができる。親和性物質の例は、ビ−ズ、カラム、固体担体、マイクロアレイ、試薬支持物の他のプ−ル、およびその他同種のものを含む。
さらに、本明細書において開示されるおよび/または本明細書において記載される方法によって産生される結合タンパク質はすべて、任意選択で、天然に存在しないアミノ酸を含むことができる。用語「天然に存在しないアミノ酸」は、天然にコ−ドされるアミノ酸(20種の一般的なアミノ酸を含むが、これらに限定されない)の修飾(たとえば翻訳後修飾)によって生じるが、それら自体、翻訳複合体によって、成長中のポリペプチド鎖の中に天然に組み込まれないアミノ酸を含むが、これらに限定されない。そのような天然に存在しないアミノ酸の例は、N−アセチルグルコサミニルL−セリン、−アセチルグルコサミニル−L−スレオニン、O−ホスホチロシン、および上記に提供されるものを含むが、これらに限定されない。
III.本開示の単量体
本開示は、1つまたは複数の単量体を含む結合タンパク質を提供する。特に、方法、組成物、およびキットならびにFGFR1cおよび/またはβ−クロト−に結合し、リンカ−を介してつながれる2つ以上の単量体ドメインを含む多量体(コンビナトリアルモザイクタンパク質または組換えモザイクタンパク質としても知られている)の要素を形成することができる別々の単量体ドメインが、記載される。多量体は、別々の単量体ドメインと比較して、リガンドまたはリガンドの混合物に対する、改善された結合活性もしくは親和性または改変された特異性などのような、改善された表現型を有するものを同定するためにスクリ−ニングすることができ、これらのおよび他のアプロ−チを使用して同定される多量体が、提供される。
単量体ドメインは、任意のサイズとすることができる。いくつかの実施形態では、単量体ドメインは、約25〜約500、約30〜約200、約30〜約100、約35〜約50、約35〜約100、約90〜約200、約30〜約250、約30〜約60、約9〜約150、約100〜約150、約25〜約50、または約30〜約150のアミノ酸を有する。同様に、単量体ドメインは、たとえば、約30〜約200のアミノ酸約25〜約180のアミノ酸、約40〜約150のアミノ酸、約50〜約130のアミノ酸、または約75〜約125のアミノ酸を含むことができる。たとえば、単量体ドメインは、典型的に、溶液中で安定した立体構造を維持することができ、熱安定性であることが多く、たとえば、結合親和性を失うことなく、少なくとも10分間、95℃で安定している。いくつかの実施形態では、単量体ドメインは、独立して、畳込み、安定した立体構造をとることができる。一実施形態では、安定した立体構造は、イオン(たとえば金属イオンまたはカルシウムイオンなど)によって安定化される。安定した立体構造は、任意選択で、ジスルフィド結合(たとえば少なくとも1、2、3、またはそれ以上のジスルフィド結合)を含有することができる。ジスルフィド結合は、任意選択で、2つのシステイン残基の間で形成することができる。いくつかの実施形態では、単量体ドメイン(または単量体ドメイン変異体)は、例示される配列と実質的に同一である。
本明細書において記載されるように、単量体ドメインは、システインリッチとすることができる。適したシステインリッチ単量体ドメインは、たとえばLDL受容体クラスAドメイン(「Aドメイン」)またはEGF様ドメインを含む。単量体ドメインはまた、負荷電残基のクラスタ−を有することもできる。特に、Aドメイン(時に「補体型リピ−ト」と呼ばれる)は、約30〜50または30〜65のアミノ酸を含有する。いくつかの実施形態では、ドメインは、約35〜45アミノ酸、いくつかの場合では約40アミノ酸を含む。30〜50アミノ酸内に、偶数のシステイン残基、典型的に、約6つのシステイン残基がある。6つのシステインのうち、ジスルフィド結合は、以下のシステインの間で典型的に見出される:C1およびC3、C2およびC5、C4およびC6。Aドメインは、リガンド結合成分を構成する。ドメインのシステイン残基は、ジスルフィド連結されて、コンパクトで、安定した、機能的に独立した成分を形成する。これらのリピ−トのクラスタ−は、リガンド結合ドメインを構成し、特異なクラスタリングにより、リガンド結合に関しての特異性を与えることができる。
単量体ドメインの他の特徴は、リガンドに結合する能力(たとえば、LDL受容体クラスAドメインもしくはCUBドメイン(補体C1r/C1s、Uegf、および骨形成因子−1ドメイン)においてのように)、エンドサイト−シスもしくは内部移行に関与する能力(たとえばLDL受容体の細胞質側末端もしくはメガリンの細胞質側末端においてのように)、イオンに結合する能力(たとえばLDL受容体AドメインによるCa2+結合)、ならびに/または細胞接着に関与する能力(たとえばEGF様ドメインにおいてのように)を含む。それらの二次構造を維持するためにイオンに結合する他の単量体ドメインは、たとえばすべてカルシウムに結合するAドメイン、EGFドメイン、EFハンド(たとえばカルモジュリンおよびトロポニンCにおいて見つけられ、存在するものなど)、カドヘリンドメイン、C型レクチン、C2ドメイン、アネキシン、Glaドメイン、トロンボスポンジン3型ドメインならびにZnに結合するZnフィンガ−(たとえばC2H2型C3HC4型(RINGフィンガ−)、インテグラ−ゼZn結合ドメイン、PHDフィンガ−、GATA Znフィンガ−、FYVE Znフィンガ−、およびBボックスZnフィンガ−)を含む。
単量体ドメインの特徴は、独立して畳み込む能力および安定した構造を形成する能力を含む。したがって、単量体をコ−ドするポリヌクレオチド配列は保存されている必要はないが、単量体ドメインの構造は、保存されていることが多い。たとえば、Aドメイン構造は、Aドメインファミリ−のメンバ−の中で保存されているが、Aドメイン核酸配列は保存されていない。したがって、たとえば、単量体ドメインは、必ずしもその核酸配列によってではなく、そのシステイン残基およびカルシウムに対するその親和性によって、Aドメインとして分類される。
本明細書において記載されるように、単量体ドメインは、相同な天然に存在するドメインが結合することができる標的以外の標的に結合する能力について選択することができる。したがって、いくつかの実施形態では、相同な天然に存在するドメインが結合することができる標的または標的タンパク質のクラスもしくはファミリ−に結合しない単量体ドメイン(およびそのような単量体を含む多量体)が、提供される。
III. A.FGFR1c結合タンパク質
いくつかの態様では、ヒトFGFR1cまたはその一部に結合する(たとえば、選択的に結合する)単量体ドメインが、提供される。FGFR1cの一部は、たとえば、ポリペプチドの少なくとも5、10、15、20、30、50、100、またはそれ以上の隣接するアミノ酸を含むことができる。いくつかの実施形態では、単量体は、10−3M(たとえば10−4Mなど)よりも強力な親和性でFGFR1cに結合するであろう。いくつかの実施形態では、親和性は、10−4M、10−5M、10−6M、10−7M、10−8M、10−9M、または10−10Mよりも強力である。
Aドメイン足場を有する多くのFGFR1c結合配列が、生成された。実施例において詳細に記載されるように、FGFR1cに結合する単量体ドメインの3つのファミリ−(つまりファミリ−1〜3または「Fam 1〜3」)が、同定された。これらのファミリ−に基づいて生成されるコンセンサスモチ−フは、ファミリ−内のバインダ−の間の共通のアミノ酸残基を示す。
III. A.1.ファミリ−1の配列
ファミリ−1は、以下のコンセンサスモチ−フ(配列番号74)を有する。
C[AGLQRV][ALPST][DGINRS][ELQ]F[PQT]C[GHKNQRS][DGNS][GST][EGKNRS][IRST−]C[ILV][PS][LPQRV][AHKPQRT]W[LRV]CDG[DEV][DNP]DC[EGR]D [DGNS]SDE[AEKST][DGNPS][AD−][IH−]C
FGFR1cファミリ−1のモチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
CASGQFQCSNGNCVPQHWVCDGDNDCEDNSDEEDC (配列番号75),
CASGQFTCRSTNICLSLAWLCDGDDDCEDNSDESPAIC (配列番号76),
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNC (配列番号77),
CRSRQFQCKGSSTCIPVQWVCDGDNDCGDSSDEAGC(配列番号78),
CGAGQFQCRSTNICISLKWVCDGVDDCEDNSDETSC (配列番号79),
CGAGQFQCRSTNICVSLAWRCDGEDDCEDNSDETSC (配列番号80),
CGAGQFTCNSTNICISPRWVCDGVNDCEDNSDEKNC (配列番号81),
CGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADC (配列番号82),
CGAGQFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEAGC (配列番号83),
CGAGQFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNC (配列番号84),
CGAGQFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDETSC (配列番号85),
CGAGQFTCRSTNICLPLQWVCDGVDDCEDNSDEAGC (配列番号86),
CGANQFTCHNTNICISLTWVCDGVDDCEDGSDESPDHC (配列番号87)
CGANQFTCHNTNICISLTWVCDGVDDCEDNSDEAGC (配列番号88),
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNC (配列番号89),
CGARQFPCRGSRICISQPWVCDGDNDCEDNSDEKNC (配列番号90),
CGPGQFTCQDTEICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNC (配列番号91),
CGPIQFTCRNTNICLSVHWVCDGEDDCEDGSDEEGC (配列番号92),
CGPNQFTCRSTNICLSQTWVCDGVDDCEDGSDETNC (配列番号93),
CGPSQFTCRNTNICISLRWRCDGVDDCEDNSDEEGC (配列番号94),
CGSNQFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDDSDETGC (配列番号95),
CGSSEFQCRNSRRCIPPAWVCDGDNDCGDSSDEKSC (配列番号96),
CGSSQFTCHNTNICLPQAWVCDGVDDCEDNSDEKNC (配列番号97),
CGSSQFTCHNTNICLPRARVCDGVDDCEDNSDEAGC (配列番号98),
CGSSQFTCHNTNICLPRAWVCDGVDDCEDNSDEAGC (配列番号99),
CGSSQFTCHNTNICLPRAWVCDGVDDCEDNSDEKNC (配列番号100),
CGTGQFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNC (配列番号101),
CLSDQFTCRSTNICLPLQWVCDGDDDCEDNSDEEDC (配列番号102),
CQSNEFQCRSTGRCISVAWVCDGEDDCRDSSDEADC (配列番号103),
CRLNEFPCGSGSCISLHWVCDSVPDCRDDSDETDC (配列番号104),
CVPGQFQCNNGNCIPVTWLCDGDNDCGDSSDEAPAHC (配列番号105),
CVSGQFQCGNGNCIPQAWLCDGDNDCGDSSDEKDC (配列番号106)、および
CVSGQFQCGNGNCIPRPWRCDGDNDCGDSSDETGC (配列番号107)。
III. A.2.ファミリ−2配列
ファミリ−2は、以下のコンセンサスモチ−フ(配列番号108)を有する。
CG[AE][GS]LFTC[GR][NRS][AST][KN]ICIS[EHQS][AV]W[IV]CDG[IV]DDC[DE]DNSDE[DKMNT][NSY]C
FGFR1cファミリ−2モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
CGAGLFTCRS TNICISQVWV CDGVDDCEDN SDEDSC (配列番号109),
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDENYC (配列番号110),
CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDETNC (配列番号111),
CGEGLFTCGS TNICISSAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号112),
CGEGLFTCRS TNICISHAWV CDGVDDCEDN SDENNC (配列番号113),
CGEGLFTCRS TNICISEAWI CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号114),
CGAGLFTCRS AKICISHAWV CDGIDDCEDN SDENNC (配列番号115),
CGAGLFTCRN SKICISQAWV CDGVDDCDDN SDEKYC (配列番号116),
CGASLFTCRR SNICISQAWV CDGVDDCEDN SDEMNC (配列番号117)、および
CGAGLFTCRS TKICISQAWV CDGVDDCEDN SDEKNC (配列番号118)。
III. A.3.ファミリ−3配列
ファミリ−3は、以下のコンセンサスモチ−フ(配列番号119)を有する:
CG[APST][DN][LMQ]FTC[QR][RS]TN[IM]CIS[DKPQR][ATV]WVCDGVDDC[DE]D [DENY]SDE[IQRT][AGTV]C。
FGFR1cファミリ−3モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
CGANLFTCQS TNICISDAWV CDGVDDCEDN SDETTC (配列番号120),
CGTNMFTCQR TNICISDAWV CDGVDDCEDY SDETAC (配列番号121),
CGTNLFTCRS TNMCISQAWV CDGVDDCEDN SDETVC (配列番号122),
CGSNLFTCRR TNICISKAWV CDGVDDCEDN SDETGC (配列番号123),
CGANLFTCRS TNICISPAWV CDGVDDCEDY SDEIGC (配列番号124),
CGANLFTCRS TNICISPTWV CDGVDDCDDN SDEIGC (配列番号125),
CGPNLFTCRS TNICISRAWV CDGVDDCDDE SDEQGC (配列番号126),
CGSNLFTCRS TNICISPAWV CDGVDDCDDD SDETGC (配列番号127),
CGSDMFTCRS TNICISKVWV CDGVDDCEDD SDERGC (配列番号128)、および
CGSNQFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDD SDETGC (配列番号129)。
本明細書において記載されるように、単量体ドメインは、連結して、同じ標的(たとえばFGFR1c)に結合する多量体を形成することができる。本開示は、ホモ(つまり少なくとも2つの同一の単量体)およびヘテロ(つまり同じ標的に結合する異なる単量体)多量体の両方を含むポリペプチドを提供する。
III. B.β−クロト−単量体結合タンパク質
いくつかの態様では、β−クロト−ポリペプチドまたはその一部に結合する(たとえば、選択的に結合する)単量体ドメインが、提供される。ポリペプチドの一部は、たとえば、ポリペプチドの少なくとも5、10、15、20、30、50、100、またはそれ以上の隣接するアミノ酸とすることができる。いくつかの実施形態では、単量体は、10−3M(たとえば10−4Mなど)よりも強力な親和性でβ−クロト−に結合するであろう。いくつかの実施形態では、親和性は、10−4M、10−5M、10−6M、10−7M、10−8、または10−9Mよりも強力である。Aドメイン足場を有する多くのβ−クロト−結合配列が、生成された。実施例において詳細に記載されるように、β−クロト−に結合する単量体ドメインの5つのファミリ−(つまりファミリ−6〜9または「Fam 6〜9」)が、同定された。これらのファミリ−に基づいて生成されるコンセンサスモチ−フは、ファミリ−内のバインダ−の間の共通のアミノ酸残基を示す。さらに、LNR/Notch足場を有する多くのβ−クロト−結合配列が、生成された。実施例において詳細に記載されるように、β−クロト−に結合するLNR/Notch単量体ドメインの1つのファミリ−(ファミリ−5または「Fam 5」)が同定された。このファミリ−に基づいて生成されるコンセンサスモチ−フは、ファミリ−内のバインダ−の間の共通のアミノ酸残基を示す。
III. B.1.ファミリ−4配列
ファミリ−4は、以下のコンセンサスモチ−フ(配列番号130)を有する。
C[LAPRVKQGHS][APSHR][−T][DNGSHAF][EHQ]F[HPQTRW]C[GSQRNLHK]
[SND][GSTNY][RHQGHNSE][RIT−]C[ILV][HNPS][AGHLSQPREV]
[TPGSRAHN−][WL][ILRV]CD[GMW][GYDVEL][PWLDN]DC[GERQLK]D [GNDSKWHY][PQSW]D[EPQY][APS−][LPQS−][AEHKLTV][HILSTDNGMVW]C
β−クロト−ファミリ−4モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
CLPDEFQCG SGRCIPQTW VCDGLNDCGD GSDESPAHC (配列番号131);
CAANEFTCR SGRCLSRPW LCDGENDCGD GSDEADC (配列番号132);
CGSNQFTCR STNICISQAW VCDGVDDCED DSDETGC (配列番号133);
CPSNQFPCR STGICIPLAW VCDGLNDCGD GSDESPATC (配列番号134);
CPSNQFPCR STGICIPLAW VCDGLNDCGD GSDESPATC (配列番号135);
CAANEFRCS NGRCIPEPW LCDGLNDCGD GSDEPPHC (配列番号136);
CPSNEFQCQ NSGRCIPRRW LCDGEDDCGD NSDEASC (配列番号137);
CQSSEFQCS NGSCIPRPL VCDGENDCGD SSDETDC (配列番号138);
CRPGEFRCR STNTCISQSL RCDGEPDCRD GSDEPEDC (配列番号139);
CRSSEFPCH GYSTCISLSL LCDGVDDCAD NSDEESC (配列番号140);
CHHHHFHCL SGECINTW RCDGGPDCKD KSDEENC (配列番号141);
CSRAHFHCL SGECIHHHW RCDGGPDCKD KSDEENC (配列番号142);
CSAFEFHCL SGECIHSSW RCDMDWDCKD QPDQLWC (配列番号143);
CSAFEFHCL SGECIHSSW RCDWYWDCKD YWDPLVC (配列番号144);
CSAFEFHCL SGECIHSSW RCDWDDDCKD WQDYVMC (配列番号145);
CSAFEFHCL SGECIHSSW RCDWDLDCKD HPDEVMC (配列番号146);
CVPNQFPRG NGSCIPLPL VCDGVDDCLD DSDEKNC (配列番号147);
CVPNQFQCG SGRCLPHPL GCDGVDDCLD GSDEASC (配列番号148);
CVSDEFPCR DNNICVLLHL LCDGVDDCLD SSDETGC (配列番号149);
CAPSQFQCH DNNICLLEGL LCDGEDDCAD GSDEAPVC (配列番号150);
CRSSQFPCQ DSNICVLETL LCDGVDDCVD DSDEEDC (配列番号151);
CRSNQFRCN SGHCLPRPW LCDGVDDCQD DSDETDC (配列番号152);
CRPGQFWCN SGRCLPPAW RCDGVNDCGD DSDEPLALC (配列番号153);
CLPNQFRCG NGHCLSRTW VCDGVPDCED NSDESLAHC (配列番号154);
CPAGQFQCG NGQCLSLTW LCDGVPDCGD NSDESSALC (配列番号155);
CPPSQFTCG NGRCVSLGW VCDGLNDCGD GSDESPALC (配列番号156);
CPPSQFTCG NGRCVSLGW VCDGLNDCGD GSDESPALC (配列番号157);
CRPNEFPCN NGRCLSQTW VCDGLNDCGD GSDESPELC (配列番号158);
CQSNEFRCR SGRCIPQHW LCDGLNDCGD GSDESQQC (配列番号159);
CQPDEFTCS SGRCIPQPW LCDGLNDCGD GSDEPPAHC (配列番号160);
CQPDEFTCR SGRCIPQPW LCDGLNDCGD GSDEPPGHC (配列番号161);
CPPNQFRCG NGHCLSVSW LCDGVPDCGD NSDEALAIC (配列番号162);
CRANEFRCN SGRCLSQTW VCDGVDDCED GSDESLAIC (配列番号163);
CRANQFTCN NGHCLSRTW LCDGVPDCED NSDESLAIC (配列番号164);
CRANQFTCN NGHCLSRTW LCDGVPDCED NSDESLAIC (配列番号165);
CRANQFTCN NGHCLSRTW LCDGVPDCED NSDESLAIC (配列番号166);
CLPGQFRCN SGHCLSQTW VCDGYNDCGD GSDEPLATC (配列番号167);
CKPTNEFRCS NGHCISRAL LCDGENDCED NSDETSC (配列番号168);
CASSEFQCR STRTCVPLGW VCDGDNDCPD NSDETDC (配列番号169);
CHSFNQFECR NGQCIPLHL VCDGVPDCGD NSDETDC (配列番号170);
CQATAQFQCD NGHCLSANW RCDGVDDCGD NSDEEDC (配列番号171);
CQATAQFQCD NGHCLSANW RCDGVDDCGD NSDEEDC (配列番号172);
CKSIAQFECS NGHCLSRTW LCDGVDDCGD NSDEALATC (配列番号173);
CRPSEFQCG NGSCLSATW LCDGVPDCGD GSDESPETC (配列番号174);
CRPNEFQCG NGHCLSANW LCDGVDDCGD DSDETSC (配列番号175);
CPSSQFQCK NGHCLSRTW LCDGVDDCQD GSDESPAIC (配列番号176);
CPSSQFQCK NGHCLSRTW LCDGVDDCQD GSDESPATC (配列番号177);
CRSSQFQCN NGHCLSPTW VCDGYDDCED GSDEANC (配列番号178);
CRSSEFQCN NGHCLSATW VCDGYDDCED GSDEANC (配列番号179);
CPANQFRCN NGHCLSRTW VCDGYDDCED GSDEANC (配列番号180);
CPANQFRCN NGHCLSGTW LCDGVDDCGD NSDESSATC (配列番号181);
CRSSEFQCG NGHCLSRTW LCDGVNDCGD DSDEKNC (配列番号182);
CLSNQFQCD NGHCLSLTW RCDGYNDCGD SSDEENC (配列番号183);および
CRSSEFKCK NGHCLSATW VCDGYVDCGD DSDEEDC (配列番号184)。
III. B.2.ファミリ−5配列
ファミリ−5は、組換えβ−クロト−に対するナイ−ブLNR/Notch足場ライブラリ−のパニングによって生成された。
ファミリ−5は、以下のコンセンサスモチ−フ(配列番号1242)を有する。
C[HNP−][AP−][HIKLMPRV−][AEILY][ADEGQRY][ADEHIKLNPQS][DHLMSY]C[A EKPQT][AEHKNQRS][FLRY][DFVY]GDG[DEGIKNRSV]C[DEGHNQRS][EKPQS][ADEGHPQ]C[DGNS][FLNST][AEPSY][AEGKRT]C[ADGILNSV]WDG[DFGLMV][DN]C (配列番号1242)
β−クロト−ファミリ−5モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
CIAAKLCEALDGDGVCHKECDLEECDWDGGDCQRIFLTDPT (配列番号1243);
CPPHIEDHCERRDGDGVCQKPCDFYGCLWDGVNCDMDLVQELT (配列番号1244);
CNPIIQHYCETYDGDGLCESACNFYGCAWDGFDCQVISDKDST (配列番号1245);
CMAYNLCTALVGDGECDQECDTPTCNWDGGDCAVKSAPDST (配列番号1246);
CMEAKSCQARDGDGDCGQGCNLAECIWDGMDCRPEWIRELT (配列番号1247);
CNPLYDDHCAAFFGDGGCGPECSLAECLWDGGDCEEERDADVT (配列番号1248);
CNDVKCKRLDGDGHASNLVTNAECLWDGLDCPDVVISDLT (配列番号1249);
CIAAKLCERLDGDGSCQSECGNATCGWDGMDCDEKENDELT (配列番号1250);
CMAYLLCKKYYGDGICRSECDTATCSWDGFDCPVNEIEDLT (配列番号1251);
CPPHIEDHCERRDGDGVCQKPCDFYGCLWDGVDCDMDLVEELT (配列番号1252);
CMAYNLCQALVGDGSCNSECDTETCGWDGMDCATVEGAEAT (配列番号1253);
CREYSMCTRFDGDGICHEQCGYPRCLWDGLDCANNFDHEVT (配列番号1254);
CNPLYDPHCRSYFGDGDCGPGCDLAACLWDGGDCPGVAAAELT (配列番号1255);
CHPLIREYCEKFFGDGGCDSGCNNSRCDWDGDDCGLIQHGDVT (配列番号1256);
CNPLYDDHCAAFFGDGGCGPECSLAECLWDGGDCEEERDADVT (配列番号1257);
CNPKYDAHCASYFGDGECDPACSLAECVWDGDDCDPNFLTDVT (配列番号1258);
CPPHIEDHCERRDGDGVCQKPCDFYGCLWDGVDCDMDLVEELT (配列番号1259);
CNPPIGQYCTQLFGDGDCGPDCDLAECVWDGDDCDPVAVPDVT (配列番号1260);
CNPVYDPYCAAFFGDGGCGPHCGLAECVWDGMDCDHKEVRELT (配列番号1261);
CHPLIREYCTHYDGDGECDKGCDSAKCKWDGDDCDMDVLAEVT (配列番号1262);
CHPLIREYCTHYDGDGECDKGCDSAKCKWDGDDCDMDVLAEVT (配列番号1263);
III. B.3.ファミリ−6配列
ファミリ−6は、β−クロト− M01(配列番号493)を突然変異させ、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する単量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−6は、以下のコンセンサスモチ−フ(配列番号185)を有する。
C[LMP][PST][DH]EF[QR]C[GR]SG[RW]CIP[LQR][AKRST]W[GV]CDGLNDCGDGSGE[SW]PA[HLQ]C;
β−クロト−ファミリ−6モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
CLPDEFQCGSGRCIPLTWVCDGLNDCGDGSDESPAHC (配列番号186);
CLPDEFQCRSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAQC (配列番号187);
CLPHEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDEWPAQC (配列番号188);
CLPHEFQCRSGRCIPQAWGCDGLNDCGDGSDESPAQC (配列番号189);
CLSDEFQCRSGRCIPQRWVCDGLNDCGDGSDEWPAQC (配列番号190);
CMPDEFQCRSGRCIPRSWVCDGLNDCGDGSDESPSHC (配列番号191);
CMTDEFRCRSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDEWPAQC (配列番号192);および
CPPDEFQCRSGWCIPQKWVCDGLNDCGDGSDESPALC (配列番号193)。
III. B.4.ファミリ−7配列
ファミリ−7は、β−クロト− M25(配列番号519)を突然変異させ、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する単量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−7は、以下のコンセンサスモチ−フ(配列番号194)を有する。
C[LRW][PST][GS][AEHQS]F[HQ]C[NS][NT]GHCLS[APQRS][ST]WVCDG[FY] [DEVY]DC[DEG]D[GW]SDE[ASV][KN]C;
β−クロト−ファミリ−7モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
CLPSQFQCNNGHCLSRTWVCDGYDDCGDWSDESNC (配列番号195);
CLSGQFQCSNGHCLSRTWVCDGYVDCEDGSDEAKC (配列番号196);
CLSSSFQCNNGHCLSRTWVCDGYYDCEDGSDEVNC (配列番号197);
CRSGQFQCNNGHCLSATWVCDGYDDCDDGSDEANC (配列番号198);
CRSGQFQCNNGHCLSQTWVCDGYDDCDDGSDEANC (配列番号199);
CRSGQFQCNNGHCLSRTWVCDGYDDCDDGSDEANC (配列番号200);
CRSGQFQCNNGHCLSSTWVCDGFDDCEDGSDEANC (配列番号201);
CRSSEFQCNNGHCLSATWVCDGYDDCEDGSDESNC (配列番号202);
CRSSEFQCNTGHCLSRTWVCDGYDDCGDGSDEANC (配列番号203);
CRTSHFHCNNGHRLSRTWVCDGYEDCEDGSDEANC (配列番号204);
CWSSAFQCNNGHCLSPSWVCDGYDDCGDGSDEANC (配列番号205);および
CRSGQFQCNNGHCLSATWVCDGYDDCDDGSDEANC (配列番号206)。
III. B.5.ファミリ−8配列
ファミリ−8は、β−クロト− M42(配列番号305)を突然変異させ、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する単量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−8は、以下のコンセンサスモチ−フ(配列番号207)を有する。
C[EQ][PS][DE]EF[MRT]C[RS]SGRCIP[QV][HIST]WLCDGLNDCGDGSDE[PR]P[AE][HQ]C;
β−クロト−ファミリ−8モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
CEPEEFRCRSGRCIPQTWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号208);
CQPDEFTCRSGRCIPQSWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC (配列番号209);
CQPDEFTCSSGRCIPQIWLCDGLNDCGDGSDERPEHC (配列番号210);および
CQSDEFMCSSGRCIPVHWLCDGLNDCGDGSDERPAQC (配列番号211)。
III. B.5.ファミリ−9配列
ファミリ−9は、β−クロト− M50(配列番号306)を突然変異させ、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する単量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−9は、以下のコンセンサスモチ−フ(配列番号212)を有する。
C[HNP][STW]F[HN][HKQ]F[EK]CRN[GR]QCIPL[HY]LVCDGVPDC[AG]D[DN]SDET[ADY]C;
β−クロト−ファミリ−9モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
CHSFNQFECRNRQCIPLYLVCDGVPDCADNSDETDC (配列番号213);
CHTFNKFECRNGQCIPLYLVCDGVPDCGDNSDETAC (配列番号214);
CNSFNQFECRNRQCIPLYLVCDGVPDCGDNSDETYC (配列番号215);および
CPWFHHFKCRNGQRIPLHLVCDGVPDCGDDSDETDC (配列番号216)。
III. C.β−クロト−二量体結合タンパク質
本明細書において記載されるように、単量体ドメインは、連結して、同じ標的(たとえばβ−クロト−)に結合する多量体を形成することができる。本開示は、ホモ(つまり少なくとも2つの同一の単量体)およびヘテロ(つまり同じ標的に結合する異なる単量体)多量体の両方を含むポリペプチドを提供する。「ウォ−キングライブラリ−」と呼ばれるさらなるライブラリ−は、ファ−ジディスプレイ選択単量体(つまり、選択された単量体)をナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型(representation)全部と連結することによって生成された。
いくつかの態様では、β−クロト−ポリペプチドまたはその一部に結合する(たとえば、選択的に結合する)二量体ドメインが、提供される。ポリペプチドの一部は、たとえば、ポリペプチドの少なくとも5、10、15、20、30、50、100、またはそれ以上の隣接するアミノ酸とすることができる。いくつかの実施形態では、二量体は、10−3M(たとえば10−4Mなど)よりも強力な親和性でβ−クロト−に結合するであろう。いくつかの実施形態では、親和性は、10−4M、10−5M、10−6M、10−7M、10−8、10−9M、または10−10Mよりも強力である。
2つの単量体ドメインを含む多くのβ−クロト−結合配列が、生成された。実施例において詳細に記載されるように、β−クロト−に結合する単量体ドメインの12のファミリ−(つまりファミリ−10〜21または「Fam 10〜21」)が、同定されている。これらは図14において概説される。これらのファミリ−に基づいて生成されるコンセンサスモチ−フは、ファミリ−内のバインダ−の間の共通のアミノ酸残基を示す。
III. C.1.ファミリ−10配列
ファミリ−10は、β−クロト− M01(配列番号493)のC末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体をライゲ−ションし、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−10は、第2のドメイン(配列番号217)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
C[ELPQR][APS][DGIN][EGQ][FQ][FKPQRT][−E]C[GNRS][NS]G[HNQR]C[IV] P[AELPQRV][AHPQRT]W[LRV]CDG[DEV][DNP]DC[GLQ]D[DGNS]SDE[AEKT][DGLNS][−A][−H]C
β−クロト−ファミリ−10(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlothoWD01 CRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNC (配列番号218);
betaKlothoWD02 CPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDC (配列番号219);
betaKlothoWD03 CRPGEFRCNNGRCVPQTWVCDGEDDCGDNSDETDC (配列番号220);
betaKlothoWD04 CLSDQFRCGNGRCVPRAWLCDGDNDCQDGSDETNC (配列番号221);
betaKlothoWD05 CLPGQFPCGNGRCIPETWLCDGDDDCQDGSDEKGC (配列番号222);
betaKlothoWD06 CQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDC (配列番号223);
betaKlothoWD07 CESIGQFECGNGHCIPPTWLCDGVNDCQDSSDEALAHC (配列番号224);
betaKlothoWD08 CQSNEFRCRNGQCIPLTWLCDGDNDCLDSSDEESC (配列番号225);
betaKlothoWD09 CPSGEFTCGSGRCIPPTWVCDGEPDCLDGSDEKSC (配列番号226);
betaKlothoWD10 CLPDEFKCGSGRCIPLRWVCDGDDDCQDGSDETDC (配列番号227);
betaKlothoWD15 CPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATC (配列番号228);
BK_R1c_D14 CRSDEFRCGNGRCIPLTWVCDGEDDCQDSSDETGC (配列番号229);
BK_R1c_D15 CRSNQFTCGNGNCIPQPWVCDGEDDCGDDSDEESC (配列番号230);および
BK_R1c_D16 CPPGQFRCNNGRCIPVHWRCDGENDCQDDSDEKSC (配列番号231)。
III. C.2.ファミリ−11配列
ファミリ−11は、β−クロト− M01(配列番号493)のN末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−11は、第2のドメイン(配列番号232)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
C[AGLP]PD[EQ]F[KR]C[GKNRS]SG[NQRS]C[IL]P[ELQ][DHNT]W[LRV]CDG[DLV][DN]DC[EGV]D[GS]SDE[AET][DGNP][−D][−L]C
β−クロト−ファミリ−11(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlothoWD11 CPPDQFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEANC (配列番号233);
betaKlothoWD12 CAPDQFRCSSGQCIPETWLCDGDDDCVDSSDEAGC (配列番号234);
betaKlothoWD13 CGPDEFRCNSGRCLPLDWRCDGVDDCEDGSDEAPDLC (配列番号235);
betaKlothoWD14 CGPDQFRCKSGNCLPLNWVCDGVDDCGDSSDEEGC (配列番号236);
betaKlothoWD16 CLPDEFRCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDETGC (配列番号237);
BK_R1c_D06 CAPDQFRCSSGQCIPETWLCDGDDDCVDSSDEAGC (配列番号238);および
BK_R1c_D12 CGPDQFKCNSGSCIPLTWVCDGDNDCGDDSDETDC (配列番号239)。
III. C.3.ファミリ−12配列
ファミリ−12は、β−クロト− M06(配列番号499)のN末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−12は、第2のドメイン(配列番号240)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
CA[PS][DNS][EQ]F[QR]C[GH][DN][GNT][GHN][−IT]C[IL][LPS][ER][AGT][WL]LC DG[DEV][DN]DC[AEG]DGSDE[AE][DG]C
β−クロト−ファミリ−12(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlotho WD18 CASNQFRCGNGHCLSRTWLCDGVNDCEDGSDEADC (配列番号241);
betaKlotho WD19 CAPDEFRCHNTGTCIPRAWLCDGDNDCGDGSDEEGC (配列番号242);
betaKlotho WD20 CAPSQFQCHDNNICLLEGLLCDGEDDCADGSDEADC (配列番号243);および
BK_R1c_D09 CASNQFRCGNGHCLSRTWLCDGVNDCEDGSDEADC (配列番号244)。
III. C.4.ファミリ−13配列
ファミリ−13は、β−クロト− M06(配列番号499)のC末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−13は、第2のドメイン(配列番号245)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
C[AP]P[DG][EQ]F[RT]C[KNR][NS]G[QR]C[IV]P[LQ][AHP]W[LV]CDG[DE][DN]DC[GQ]DNSDE[EST][DNP][−A][−T]C
β−クロト−ファミリ−13(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlothoWD17 CPPDQFRCRNGRCVPLAWVCDGEDDCQDNSDETDC (配列番号246);
BK_R1c_D19 CAPGEFTCKSGQCIPLHWLCDGDNDCGDNSDESPATC (配列番号247);および
BK_R1c_D20 CPPGQFRCNNGRCIPQPWLCDGDDDCQDNSDEENC (配列番号248)。
III. C.5.ファミリ−14配列
ファミリ−14は、β−クロト− M08(配列番号694)のN末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−14は、第2のドメイン(配列番号249)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
C[AGPR][AP][DGNS][EQ]F[QRT]C[GSK]N[GT][GHR][−R]C[ILV][PS][ALQ][NST] W[LRV]CDG[DEV]DDC[GL]DGSDE[AET][DNS][−A][−T]C
β−クロト−ファミリ−14(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlotho WD21 CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDC (配列番号250);
betaKlotho WD22 CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNC (配列番号251);
betaKlotho WD23 CGPSQFQCSNGRCLPATWVCDGDDDCLDGSDEASATC (配列番号252);および
BK_R1c_D25 CRPNEFRCGNGHCLSQTWVCDGVDDCLDGSDEESC (配列番号253)。
III. C.6.ファミリ−15配列
ファミリ−15は、β−クロト− M21(配列番号508)のN末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−15は、第2のドメイン(配列番号254)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P[LQRV] [AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C
β−クロト−ファミリ−15(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlotho WD27 CGPDQFRCSSGKCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPATC (配列番号255);
betaKlotho WD28 CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVC (配列番号256);
betaKlotho WD29 CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEIC (配列番号257);
betaKlotho WD25 CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号258);
BK_R1c_D08 CASGEFTCNNGQCVPLAWRCDGVNDCQDGSDEKGC (配列番号259);
BK_R1c_D11 CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC (配列番号260);および
BK_R1c_D18 CPPDEFQCRGTKKCLPLAWVCDGDNDCEDDSDEESC (配列番号261)。
III. C.7. ファミリ−16配列
ファミリ−16は、β−クロト− M21(配列番号508)のC末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−16は、第2のドメイン(配列番号262)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
C[AP][AP][GN]QF[RT]C[GR]NG[NS]CIP[AL][HT]W[LV]CDGDNDC[GQ]D[GN]SDE
[ET][DN]C
β−クロト−ファミリ−17(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlotho WD24 CPPGQFRCRNGSCIPATWLCDGDNDCGDNSDEEDC (配列番号263);および
betaKlotho WD26 CAANQFTCGNGNCIPLHWVCDGDNDCQDGSDETNC (配列番号264)。
III. C.8.ファミリ−17配列
ファミリ−17は、β−クロト− M42(配列番号305)のN末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−17は、第2のドメイン(配列番号265)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
C[APQR][ASP][DG][EQ]F[PQ]C[EKNR][NS][GT][GHN][−R]C[ILV][PS][ALPR][ANRT] W[LRV]CDG[EV][DN]DC[AGR]D[GNS]SDE[AEKS][GLNS][−A][−H]C
β−クロト−ファミリ−17(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlotho WD31 CAPDQFRCKSGNCIPLAWRCDGEDDCRDGSDEESC (配列番号266);
betaKlotho WD32 CQAGQFQCESGNCVPPNWLCDGENDCADSSDEANC (配列番号267);
BK_R1c_D21 CPSGQFQCNNGHCLSATWLCDGVDDCGDGSDEKGC (配列番号268);および
BK_R1c_D24 CRPDEFPCRSTGRCVPRRWVCDGVDDCGDNSDESLAHC (配列番号269)。
III. C.9.ファミリ−18配列
ファミリ−18は、β−クロト− M42(配列番号305)のC末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−18は、第2のドメイン(配列番号270)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
CRP[DG]EF[QR]C[GKR][NS]G[HR]C[IV]P[GLQ][PT]W[RV]CDG[DE][DP]DCQD[GS]SDE[AET][DGN]C
β−クロト−ファミリ−18(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlotho WD30 CRPGEFQCGSGHCIPGPWVCDGDPDCQDGSDEANC (配列番号271);
BK_R1c_D22 CRPDEFRCKNGRCIPQTWVCDGEDDCQDSSDETDC (配列番号272);および
BK_R1c_D23 CRPDEFRCRNGRCVPLTWRCDGEDDCQDGSDEEGC (配列番号273)。
III. C.10.ファミリ−19配列
ファミリ−19は、β−クロト− M50(配列番号306)のN末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−19は、第2のドメイン(配列番号274)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
C[AGLR][APS][DGN][EQ]F[RQT]C[GHKNRS][NS][GSTY][DEGNR][−RT]C[ILV]P [AGLPRV][AHNPT]W[LRV]CDG[DEV][DN]DC[AEGRV]D[DGN]SDE[AEST][ADGNS][−D]C
β−クロト−ファミリ−19(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlotho WD35 CAPGEFQCSNGNCLPPNWLCDGVDDCGDGSDESADC (配列番号275);
betaKlotho WD36 CAPDEFRCRNGNCIPLPWVCDGENDCRDDSDEEDC (配列番号276);
betaKlotho WD37 CLSDQFQCNNYETCIPRPWLCDGDDDCVDGSDEEDC (配列番号277);
betaKlotho WD38 CAAGEFQCSSGRCLPRPWVCDGDNDCGDDSDETNC (配列番号278);
betaKlotho WD39 CRSGEFRCKNGRCIPQHWVCDGENDCGDDSDETNC (配列番号279);
BK_R1c_D05 CAAGQFRCHNSDTCLPGAWVCDGDNDCGDNSDEASC (配列番号280);
BK_R1c_D07 CAPNEFRCRSTGRCIPVNWVCDGDDDCADNSDEAGC (配列番号281);
BK_R1c_D10 CGADQFQCGSGRCVPATWRCDGEDDCGDGSDEENC (配列番号282);および
BK_R1c_D17 CLPGQFTCGNGRCIPLPWVCDGVNDCEDNSDEESC (配列番号283)。
III. C.11.ファミリ−20配列
ファミリ−20は、β−クロト− M50(配列番号306)のC末端にナイ−ブ単量体ライブラリ−の表現型全体を連結し、β−クロト−に対する増加した結合親和性を有する二量体ドメインを選択することによって生成された。
ファミリ−20は、第2のドメイン(配列番号284)について以下のコンセンサスモチ−フを有する。
C[LQ][PS]G[EQ]FRC[KQ][NT][GT]R[−T]C[IL]P[LR][AK][LW][LV]CDGVDDC[EL]
DDSDE[AK]DC
β−クロト−ファミリ−20(第2のドメイン)モチ−フを含む例示的な配列は、以下の配列を含む:
betaKlotho WD33 CQSGEFRCQNTRTCLPLKLLCDGVDDCLDDSDEKDC (配列番号285);および
betaKlotho WD34 CLPGQFRCKTGRCIPRAWVCDGVDDCEDDSDEADC (配列番号286)。
III. D.FGFR1cおよびβ−クロト−二重特異性結合タンパク質
FGFR1cおよびβ−クロト−の両方に特異的に結合する、多くの結合タンパク質が作製された。これらの二重特異性結合タンパク質は、リンカ−を介して、様々な組み合わせで、ファミリ−1〜3のうちの1つから選択されるFGFR1c結合配列を、ファミリ−4〜20のうちの1つから選択されるβ−クロト−結合配列につなぐことによって、形成された。二重特異性タンパク質を調製するために使用された、ファミリ−1〜3由来の配列は以下のとおりでであった:
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL
(配列番号287)
CGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV
(配列番号288)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL
(配列番号289)
CGSNQFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDDSDETGCSQDPEFHKV
(配列番号290)
CLSDQFTCRSTNICLPLQWVCDGDDDCEDNSDEEDCSAPASEPPGSL
(配列番号291)
CRLNEFPCGSGSCISLHWVCDSVPDCRDDSDETDCPERT
(配列番号292)
CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL
(配列番号293)
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL
(配列番号294)
CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL
(配列番号295)
CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL
(配列番号296)
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL
(配列番号297)
CGANLFTCQSTNICISDAWVCDGVDDCEDNSDETTCSQDPEFHKV
(配列番号298)
CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV
(配列番号299)
CGSDMFTCRSTNICISKVWVCDGVDDCEDDSDERGCSQDPEFHKV
(配列番号300)
CGSNLFTCRRTNICISKAWVCDGVDDCEDNSDETGCSQDPEFHKV
(配列番号301)
CGSNLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCDDDSDETGCSQDPEFHKV
(配列番号302)
CGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV
(配列番号303)。
二重特異性タンパク質を調製するのに使用された、ファミリ−4〜20由来の配列は以下のとおりでであった:
M01 CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV
(配列番号304)
M42 CQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL
(配列番号305)
M50 CHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPST (配列番号306)
LNR_M01 CIAAKLCEALDGDGVCHKECDLEECDWDGGDCQRIFLTDPT
(配列番号1243)
WD01 CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT (配列番号307)
WD02 CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号308)
WD03 CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCRPGEFRCNNGRCVPQTWVCDGEDDCGDNSDETDCSAPASEPPGSL (配列番号309)
WD04
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCLSDQFRCGNGRCVPRAWLCDGDNDCQDGSDETNCEQPT (配列番号601)
WD05
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCLPGQFPCGNGRCIPETWLCDGDDDCQDGSDEKGCAQPT(配列番号1264)
WD06 CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHT (配列番号310)
WD08
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQSNEFRCRNGQCIPLTWLCDGDNDCLDSSDEESCPAHT(配列番号603)
WD21
CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSL(配列番号633)
WD22 CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号311)
WD25
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL(配列番号640)
WD28
CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVCGDSHILPFSTPGPSTCQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL(配列番号643)
WD29 CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号312)
WD31 CLPDEFRCGNGNCISVAWRCDGVDDCEDGSDEEDCESPEHTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号313)。
生成された二重特異性ポリペプチドは、以下の配列を含む(図22および32において要約される)。
R1c M15−bKM01 (C2114)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号314)
R1c M15−(G4S) (配列番号2)−bKM01 (C2139)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLGGGGSCLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号315)
R1c M15−(G4S)2 (配列番号3)−bKM01 (C2140)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSCLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号316)
R1c M15−(G4S)3 (配列番号4)−bKM01 (C2122)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSGGGGSCLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号317)
bKM01−R1c M15 (C2130)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号318)
bKM01−(G4S)2 (配列番号3)−R1c M15 (C2131)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPELHKVSLGGGGSGGGGSCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号319)
bKM01−(G4S)3 (配列番号4)−R1c M15 (C2132)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPELHKVSLGGGGSGGGGSGGGGSCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号320)
R1c M15−bKM42 (C2116)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号321)
R1c M15−(G4S) (配列番号2)−bKM42 (C2120)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLGGGGSCQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号322)
R1c M15−(G4S)2 (配列番号3)−bKM42 (C2141)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSCQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号323)
R1c M15−(G4S)3 (配列番号4)−bKM42 (C2142)CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSGGGGSCQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号324)
bKM42−R1c M15 (C2133)
CQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号325)
bKM42−(G4S) (配列番号2)−R1c M15 (C2134)
CQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLSLGGGGSCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号326)
bKM42−(G4S)2 (配列番号3)−R1c M15 (C2135)
CQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLSLGGGGSGGGGSCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号327)
bKM42−(G4S)3 (配列番号4)−R1c M15 (C2136)
CQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLSLGGGGSGGGGSGGGGLFMCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号328)
R1c M15−bKM50 (C2117)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPST (配列番号329)
R1c M15−(G4S) (配列番号2)−bKM50 (C2121)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLGGGGSCHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPST (配列番号330)
R1c M15−(G4S)2 (配列番号3)−bKM50 (C2143)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSCHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPST (配列番号331)
R1c M15−(G4S)3 (配列番号4)−bKM50 (C2144)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSGGGGSCHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPST (配列番号332)
bKM50−R1c M15 (C2137)
CHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPSTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号333)
bKM50−(G4S) (配列番号2)−R1c M15 (C2138)
CHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPSTGGGGSCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号334)
bKWD01_R1cM03mut01 (C3090) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL (配列番号335);
bKWD01_R1cM03mut04 (C3091) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL (配列番号336);
bKWD01_R1cM03mut05 (C3092) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL (配列番号337);
bKWD01_R1cM03mut06 (C3093) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号338);
bKWD01_R1cM03mut09 (C3094) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号339);
bKWD01_R1cM23mut10 (C3095) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGANLFTCQSSNICISDAWVCDGVDDCEDNSDETTCSQDPEFHKV (配列番号340);
bKWD01_R1cM23mut11 (C3096) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号341);
bKWD01_R1cM23mut14 (C3097) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGSDMFTCRSTNICISKVWVCDGVDDCEDDSDERGCSQDPEFHKV (配列番号342);
bKWD01_R1cM23mut15 (C3098) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGSNLFTCRRTNICISKAWVCDGVDDCEDNSDETGCSQDPEFHKV (配列番号343);
bKWD01_R1cM23mut16 (C3099) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGSNLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCDDDSDETGCSQDPEFHKV (配列番号344);
bKWD01_R1cM23mut17 (C3100) CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号345);
bKWD03_R1cM15 (C3102)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCRPGEFRCNNGRCVPQTWVCDGEDDCGDNSDETDCSAPASEPPGSLCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号346);
bKWD06_R1cM15 (C3103)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号347);
bKWD22_R1cM15 (C3104)
CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号348);
bKWD29_R1cM15 (C3105)
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号349);
bKWD06_R1cM03mut06 (C3192) CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNTDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号350);
bKWD06_R1cM03mut09 (C3193) CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号351);
bKWD06_R1cM03mut11 (C3194) CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号352);
bKWD06_R1cM03mut17 (C3195) CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号353);
bKWD22_R1cM03mut06 (C3196) CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号354);
bKWD22_R1cM03mut09 (C3197) CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号355);
bKWD22_R1cM03mut11 (C3198) CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号356);
bKWD22_R1cM03mut17 (C3199) CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号357);
bKWD29_R1cM03mut06 (C3200) CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号358);
bKWD29_R1cM03mut09 (C3201) CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号359);
bKWD29_R1cM03mut11 (C3202) CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号360);
bKWD29_R1cM03mut17 (C3203) CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号361);
R1cM03mut06_bKWD22 (C3204)
CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSLCPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号362);
R1cM03mut09_bKWD22 (C3205)
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLCPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号363);
R1cM03mut11_bKWD22 (C3206)
CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKVCPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号364);
R1cM03mut17_bKWD22 (C3207)
CGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKVCPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号365);
R1cM03mut06_bKWD29 (C3208)
CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSLCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号366);
R1cM03mut09_bKWD29 (C3209)
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号367);
R1cM03mut11_bKWD29 (C3210)
CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号368);
R1cM03mut17_bKWD29 (C3211)
CGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGPDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号369);
R1cM03_BKWD01 (C2737)
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT (配列番号370);
R1cM03_BKWD02 (C2738)
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号371);
BKWD02_R1cM03 (C2739)
CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRTCGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号372);
R1cM03_BKWD25 (C2740)
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号373);
R1cM08_BKWD01 (C2741)
CGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKVCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT (配列番号374);
BKWD01_R1cM08 (C2742)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV (配列番号375);
R1cM08_BKWD02 (C2743)
CGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKVCLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号376);
BKWD02_R1cM08 (C2744)
CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRTCGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV (配列番号377);
R1cM08_BKWD25 (C2745)
CGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKVCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号378);
R1cM15_BKWD01 (C2747)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT (配列番号379);
R1cM31_BKWD25 (C2748)
CLSDQFTCRSTNICLPLQWVCDGDDDCEDNSDEEDCSAPASEPPGSLCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号380);
R1cM15_BKWD02 (C2749)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号381);
BKWD02_R1cM15 (C2750)
CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号382);
R1cM15_BKWD25 (C2751)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号383);
BKWD01_R1cM23 (C2752)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGSNQFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDDSDETGCSQDPEFHKV (配列番号384);
R1cM23_BKWD02 (C2753)
CGSNQFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDDSDETGCSQDPEFHKVCLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号385);
BKWD02_R1cM23 (C2754)
CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRTCGSNQFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDDSDETGCSQDPEFHKV (配列番号386);
BKWD01_R1cM31 (C2757)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCLSDQFTCRSTNICLPLQWVCDGDDDCEDNSDEEDCSAPASEPPGSL (配列番号387);
BKWD05_R1cM08 (C2792)
CAAGQFRCHNSDTCLPGAWVCDGDNDCGDNSDEASCQKRTCHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPSTCGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV (配列番号388);
BKWD06_R1cM08 (C2793)
CAPDQFRCSSGQCIPETWLCDGDDDCVDSSDEAGCASTVPTCLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV (配列番号389);
BKWD01_R1cM15 (C2794)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号390);
R1cM15_BKWD31 (C2795)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFRCGNGNCISVAWRCDGVDDCEDGSDEEDCESPEHTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号391);
R1cM15_BKWD06 (C2796)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCAPDQFRCSSGQCIPETWLCDGDDDCVDSSDEAGCASTVPTCLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号392);
bKWD02_R1cM03mutM09 (C4168) CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1265);
bKWD03_R1cM03mutM09 (C4169) CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCRPGEFRCNNGRCVPQTWVCDGEDDCGDNSDETDCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1266);
bKWD04_R1cM03mutM09 (C4170) CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCLSDQFRCGNGRCVPRAWLCDGDNDCQDGSDETNCEQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1267);
bKWD05_R1cM03mutM09 (C4171) CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCLPGQFPCGNGRCIPETWLCDGDDDCQDGSDEKGCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1268);
bKWD08_R1cM03mutM09 (C4173) CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQSNEFRCRNGQCIPLTWLCDGDNDCLDSSDEESCPAHTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1269);
bKWD21_R1cM03mutM09 (C4174) CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1270);
bKWD25_R1cM03mutM09 (C4176) CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1271);
bKWD28_R1cM03mutM09 (C4177) CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVCGDSHILPFSTPGPSTCQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1272);
R1cM03mutM09_bKWD01 (C4178)
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT(配列番号1273);
LNRM01_R1cM03mutM09 (C4311)
CIAAKLCEALDGDGVCHKECDLEECDWDGGDCQRIFLTDPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1274);および
R1cM03mutM09_LNRM01 (C4312)
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLCIAAKLCEALDGDGVCHKECDLEECDWDGGDCQRIFLTDPT(配列番号1275)
IV.血清半減期の改善
本開示は、血液因子(たとえば血清アルブミン、免疫グロブリン、または赤血球)に結合する(たとえば選択的に結合する)単量体ドメインをさらに提供する。いくつかの実施形態では、本明細書において開示される単量体は、10−3M未満の親和性(つまり10−3Mの親和性よりも強力な結合)で血液因子に結合するであろう。いくつかの実施形態では、親和性(つまりK)は、10−4M、10−5M、10−6M、10−7M、10−8、または10−9M未満である。
いくつかの実施形態では、単量体ドメインは、免疫グロブリンポリペプチドまたはその一部に結合する。
したがって、本開示は、ヒトを含む動物における、たとえば、多量体または対象のタンパク質を含む結合タンパク質の血清半減期を延長するための方法を提供する。一実施形態では、方法は、血清アルブミン(たとえばヒト血清アルブミン)、IgG、赤血球細胞などのような血液運搬分子または細胞などのような半減期エキステンダ−に特異的に結合する結合タンパク質として同定された単量体ドメインを最初に提供することを含む。次いで、半減期エキステンダ−結合単量体は、対象のタンパク質(たとえばFGFR1c、β−クロト−、もしくはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方または異なる標的)に対して結合親和性を有する他の単量体ドメインに共有結合される。この複合体形成は、半減期延長をもたらし、多量体および/またはタンパク質(複数可)のタンパク分解性の分解および/または他の除去から多量体および/または結合タンパク質(複数可)を保護し、それによって、タンパク質および/または多量体の半減期を延長する。本明細書において開示される結合タンパク質のこの使用の1つの変形として、対象のタンパク質に共有結合された半減期エキステンダ−結合単量体を含む。対象のタンパク質は、単量体ドメイン、単量体ドメインの多量体、または合成薬剤を含むことができる。その代わりに、免疫グロブリンまたは赤血球のいずれかに結合する単量体は、上記の方法を使用して生成することができ、半減期延長に使用することができる。
半減期エキステンダ−結合多量体は、典型的に、少なくとも2つのドメイン、キメラドメイン、突然変異誘発ドメイン(たとえばFGFR1cに結合するもの、β−クロト−に結合するもの、または単量体のそれぞれのタイプのうちの1つ、および血液運搬分子または細胞に結合するもの)の多量体である。適したドメインは、半減期エキステンダ−への結合についてさらにスクリ−ニングされ、選択される、本明細書において記載されるものをすべて含む。半減期エキステンダ−結合多量体は、たとえば、半減期エキステンダ−結合活性についてあらかじめスクリ−ニングされる単量体ドメインを使用し、本明細書において記載される多量体を作製するための方法に従って生成される。分子の血清半減期は、たとえば少なくとも1、2、3、4、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、400、500、またはそれ以上の時間、延長することができる。
半減期延長単量体ドメインは、結合タンパク質(たとえばFGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する単量体ドメインを含むタンパク質)のN末端、C末端、またはN末端およびC末端の両方に連結することができる。
いくつかの実施形態では、多量体は、ヒト血清アルブミンのN末端もしくはC末端または免疫グロブリンGのFcドメインのN末端もしくはC末端に共有結合することができる。そのような融合は、天然の内因性血清アルブミンおよびIgGによって使用される内皮におけるFcRnスカベンジャ−経路を通過する結果として、血清半減期を増強した。分子の血清半減期は、たとえば、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、400、500、またはそれ以上の時間、延長することができる。
いくつかの実施形態では、N末端配列は、アミド連結化学作用を介してポリエチレングリコ−ル(PEG)成分の追加を可能にするために、結合タンパク質に追加される。PEGの追加は、結合タンパク質の流体力学半径を増加させて、したがって、腎臓濾過を介しての排泄を低下させる。そのような目的のために入手可能なPEG分子は、一連の分子量で、直線状または分枝状分子のいずれかとして手に入る。
V.多量体
多量体を生成するための方法は、本開示の他の態様を形成する。本明細書において記載される結合タンパク質のいくつかを含む多量体は、少なくとも2つの単量体ドメイン(たとえばFGFR1cに結合する1つのドメインおよびβ−クロト−に結合する1つのドメイン、β−クロト−に結合する2つのドメイン、またはFGFR1cに結合する2つのドメイン)を含む。たとえば、多量体は、2〜約10の単量体ドメイン、2〜約8の単量体ドメイン、約3〜約10の単量体ドメイン、約7の単量体ドメイン、約6の単量体ドメイン、約5の単量体ドメイン、または約4の単量体ドメインを含むことができる。いくつかの実施形態では、多量体は、3または少なくとも3の単量体ドメインを含む。いくつかの実施形態では、多量体は、2、3、4、5、6、7、または8を超えない単量体ドメインを有する。単量体ドメインサイズの実現可能な範囲を考慮して、多量体は、たとえば、100kD未満、90kD未満、80kD未満、70kD未満、60kD未満、50kD未満、40kD未満、30kD未満、25kD未満、20kD未満、15kD未満、10kD未満とすることができるまたはより小さいもしくはより大きなものとすることができる。いくつかの場合では、単量体ドメインは、対象の標的分子(たとえばFGFR1cまたはβ−クロト−)への結合について、あらかじめ選択されている。いくつかの実施形態では、多量体は、10−3M未満の親和性(つまり10−3Mの親和性よりも強力な結合)で、FGFR1c、β−クロト−、もしくはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方(またはたとえば、HSAもしくはIgGなどのような血液因子)に結合するであろう。いくつかの実施形態では、親和性は、10−4M、10−5M、10−6M、10−7M、10−8M、10−9M、または10−10M未満である。いくつかの実施形態では、多量体の親和性は、多量体におけるそれぞれの単量体ドメインの親和性の合計よりも強力(小さい)であろう。
いくつかの実施形態では、単量体ドメインはそれぞれ、1つの標的分子(たとえばFGFR1cまたはβ−クロト−)に特異的に結合するが、他の実施形態では、単量体はそれぞれ、おそらく、同じ標的タンパク質上の異なる位置で、同じ標的分子(たとえばβ−クロト−またはFGFR1c)に結合する。これらの実施形態のいくつかでは、単量体はそれぞれ、標的分子上の異なる位置(エピト−プと類似性の)に結合する。同じ標的分子に結合する多数の単量体ドメインは、結合活性効果をもたらし、個々の単量体の親和性と比較して、標的分子に対する多量体の親和性の改善をもたらす。いくつかの実施形態では、多量体は、単量体ドメイン単独の親和性の少なくとも約1.5、2、3、4、5、10、20、50、100、200、500、または1000倍の親和性を有する。いくつかの実施形態では、多量体の少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれ以上(たとえばすべて)の単量体は、カルシウムイオンまたは他のイオンなどのようなイオンに結合する。
多量体は、単量体ドメインの様々な組み合わせを含むことができる。たとえば、単一の多量体では、単量体ドメインは、同一のものとすることができる(たとえば、FGFR1cに結合する2つ以上の同一のドメインもしくはβ−クロト−に結合する同一の2つ以上のドメイン)または異なるものとすることができる(たとえば、FGFR1cに結合する1つまたは複数のドメインおよびβ−クロト−に結合する1つまたは複数のドメイン)。さらに、選択された単量体ドメインは、同じ単量体ドメインファミリ−由来の様々な異なる単量体ドメインまたは異なるドメインファミリ−由来の様々な単量体ドメインまたは任意選択で、その両方の組み合わせを含むことができる。たとえば、単量体ドメインは、FGFR1c結合単量体ドメインのファミリ−1〜3またはβ−クロト−結合単量体ドメインのファミリ−4〜10から選択することができる。いくつかの実施形態では、単量体ドメインの少なくとも1つは、ファミリ−1〜3(FGFR1c結合単量体)から選択され、他の単量体ドメインは、ファミリ−4〜10(β−クロト−結合単量)から選択される。例示的なFGFR1c、β−クロト−、および二重特異性FGFR1cおよびβ−クロト−結合二量体が、本明細書において提供される。
生成することができる多量体のさらなる例は、以下を含む:
(1)ホモ多量体(同じドメインの多量体、つまりA1−A1−A1−A1);
(2)同じドメインクラスの異なるドメインのヘテロ多量体(たとえばA1−A2−A3−A4)。たとえば、ヘテロ多量体は、A1、A2、A3、およびA4が、特定のLDL受容体クラスAドメインの様々な組換え変異体であるまたはA1、A2、A3、およびA4のいくつかが、LDL受容体クラスAドメインの非組換え変異体である多量体を含む。
(3)異なる単量体ドメインクラス由来のドメインのヘテロ多量体、たとえばA1−B2−A2−B1。たとえば、A1およびA2は、LDL受容体クラスA由来の2つの異なる単量体ドメイン(組換えまたは非組換えのいずれか)であり、B1およびB2は、クラスEGF様ドメイン由来の2つの異なる単量体ドメイン(組換えまたは非組換えのいずれか)である。
他の実施形態では、多量体は、異なる標的分子(たとえば血清アルブミン、免疫グロブリン、または赤血球などのような血液因子)に対して特異性を有する単量体ドメインを含む。たとえば、いくつかの実施形態では、多量体は、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する1、2、3、またはそれ以上の単量体ドメインおよび第2の標的分子に結合する少なくとも1つの単量体ドメインを含む。例示的な標的分子は、たとえば、多量体の血清半減期を延長する血清分子(たとえば免疫グロブリンまたは血清アルブミン)を含む。多量体の血清半減期を延長する例示的な分子は、たとえば、赤血球細胞(つまり赤血球)、IgG、およびHSAなどのような血清アルブミンを含む。多量体の例は、たとえば、FGFR1c結合ドメインのファミリ−1〜3由来の単量体ドメインならびにβ−クロト−結合ドメインのファミリ−4〜19由来の単量体(ならびに任意選択で、2、3、4、またはそれ以上のFGFR1cおよび/またはβ−クロト−結合ドメイン)ならびに免疫グロブリン結合単量体ドメインを含むことができる。
多量体ライブラリ−は、ホモ多量体、同じ単量体クラスの異なる単量体ドメインのヘテロ多量体または異なる単量体クラス由来の単量体ドメインのヘテロ多量体またはその組み合わせを含有することができる。
本明細書において記載される単量体ドメインはまた、免疫ドメイン含有ヘテロ多量体(つまり少なくとも1つの免疫ドメイン変異体および1つの単量体ドメイン変異体を有する多量体)において容易に用いることもできる。したがって、多量体は、ミニボディ(minibody)、単一ドメイン抗体、単鎖可変断片(ScFv)、またはFab断片などのような少なくとも1つの免疫ドメイン;およびたとえばEGF様ドメイン、Kringleドメイン、フィブロネクチンI型ドメイン、フィブロネクチンII型ドメイン、フィブロネクチンIII型ドメイン、PANドメイン、Glaドメイン、SRCRドメイン、Kunitz/ウシ膵臓トリプシン阻害剤ドメイン、Kazal型セリンプロテア−ゼ阻害剤ドメイン、トレフォイル(P型)ドメイン、フォンウィルブランド因子C型ドメイン、アナフィラトキシン様ドメイン、CUBドメイン、チログロブリンI型リピ−ト、LDL受容体クラスAドメイン、Sushiドメイン、Linkドメイン、トロンボスポンジンI型ドメイン、免疫グロブリン様ドメイン、C型レクチンドメイン、MAMドメイン、フォンウィルブランド因子A型ドメイン、ソマトメジンBドメイン、WAP型4ジスルフィドコアドメイン、F5/8C型ドメイン、ヘモペキシンドメイン、SH2ドメイン、SH3ドメイン、ラミニン型EGF様ドメイン、C2ドメイン、またはその変異体などのような、少なくとも1つの単量体ドメインを有することができる。
ドメインが連結されて、多量体を形成する前に、ドメインは、選択される必要はない。一方、ドメインは、連結されて多量体になる前に、標的分子に結合する能力について選択することができる。したがって、たとえば、多量体は、ある標的分子(たとえばβ−クロト−)に結合する2つのドメインおよび第2の標的分子(たとえばFGFR1c)に結合する第3のドメインおよび半減期修飾因子ドメインに結合する第4のドメインを含むことができる。図8を参照されたい。
多量体は、1つまたは複数の以下の性質を有することができる:多価性、多特異的、単鎖、熱安定性、血清半減期および/または保存半減期の延長。さらに、どの単量体ドメインも、イオン(たとえば金属イオンもしくはカルシウムイオン)に結合することができずまたは1つ、1つを超える、もしくはすべての単量体ドメインがイオンに結合することができ、どの単量体ドメインも、LDL受容体Aドメインおよび/もしくEGF様ドメインに由来せずまたは1つ、1つを超える、もしくはすべての単量体ドメインがLDL受容体Aドメインおよび/もしくEGF様ドメインに由来し得、少なくとも1つ、1つを超える、またはすべての単量体ドメインが、組換えとすることができ、ならびに/または少なくとも1つ、1つを超える、またはすべての単量体ドメインが、単量体ドメイン当たり1つ、2つ、3つ、または4つのジスルフィド結合を含むことができる。いくつかの実施形態では、多量体は、少なくとも2つの(または少なくとも3つの)単量体ドメインを含み、少なくとも1つの単量体ドメインは、組換え単量体ドメインであり、単量体ドメインは、カルシウムに結合する。いくつかの実施形態では、多量体は、少なくとも4つの単量体ドメインを含み、少なくとも1つの単量体ドメインは、組換えであり、
a.単量体ドメインはそれぞれ、30〜100アミノ酸であり、それぞれの単量体ドメインは、少なくとも1つのジスルフィド結合を含むまたは
b.単量体ドメインはそれぞれ、30〜100アミノ酸であり、細胞外タンパク質に由来するまたは
c.単量体ドメインはそれぞれ、30〜100アミノ酸であり、タンパク質標的に結合する。
いくつかの実施形態では、多量体は、少なくとも4つの単量体ドメインを含み、少なくとも1つの単量体ドメインは、組換えであり、
a.単量体ドメインはそれぞれ、35〜100アミノ酸であるまたは
b.ドメインはそれぞれ、少なくとも1つのジスルフィド結合を含み、ヒトタンパク質および/もしくは細胞外タンパク質に由来する。
いくつかの実施形態では、多量体は、少なくとも2つの単量体ドメインを含み、少なくとも1つの単量体ドメインは、組換えであり、ドメインはそれぞれ、
a.25〜50アミノ酸長であり、少なくとも1つのジスルフィド結合を含むまたは
b.25〜50アミノ酸長であり、細胞外タンパク質に由来するまたは
c.25〜50アミノ酸であり、タンパク質標的に結合するまたは
d.35〜50アミノ酸長である。
いくつかの実施形態では、多量体は、少なくとも2つの単量体ドメインを含み、少なくとも1つの単量体ドメインは、組換えであり、
a.単量体ドメインはそれぞれ、少なくとも1つのジスルフィド結合を含むまたは
b.少なくとも1つの単量体ドメインは、細胞外タンパク質に由来するまたは
c.少なくとも1つの単量体ドメインは、標的タンパク質に結合する。
同定された単量体ドメインおよび/または多量体は、生物学的活性を有することができ、これは、選択されるまたは所望されるリガンドまたは標的の少なくとも選択的な結合を含むことを意味し、いくつかの実例では、代謝経路を刺激するまたは阻害するために、シグナルまたはメッセンジャ−として作用するために、細胞の活性を刺激するまたは阻害するなどのために、他の化合物の結合をブロックする能力をさらに含むであろう。いくつかの実施形態では、本明細書において提供される結合タンパク質の1つまたは複数の単量体ドメインは、FGFR1cまたはβ−クロト−またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の単量体ドメインの結合は、FGFR1cもしくはβ−クロト−への他の分子の結合をブロックするまたは有意に、また、本明細書において提供される実施例において示されるように、FGF21のin vivoにおける活性を模倣し、したがって、FGF21媒介性のシグナル伝達事象を活性化する。
単量体ドメインおよび/または多量体を選択するために、単一のリガンドを使用することができるまたは任意選択で、様々なリガンドを使用することができる。単量体ドメインは、単一のリガンドまたは様々なリガンドに結合することができる。本発明の多量体は、単一のリガンドに対する多数の別々の結合部位を有することができるまたは任意選択で、様々なリガンドに対する多数の結合部位を有することができる。
いくつかの実施形態では、多量体は、同じまたは他の多量体に結合し、凝集体を形成する。凝集は、たとえば、2つの単量体ドメイン上の疎水性ドメインの存在によって媒介され、2つの単量体ドメインの間の非共有結合相互作用の形成をもたらすことができる。その代わりに、凝集は、他の多量体における単量体ドメインに対して結合特異性を有する多量体における1つまたは複数の単量体ドメインによって促進されてもよい。凝集体はまた、単量体ドメインまたは多量体に対する親和性ペプチドの存在により形成され得る。凝集体は、単一の多量体よりも多くの標的分子結合ドメインを含有することができる。
細胞表面標的(たとえばβ−クロト−またはFGFR1c)および第2の標的の両方に対する親和性を有する多量体は、結合活性効果の増加のために提供されてもよい。いくつかの場合では、膜流動性は、相互作用の間隔および原子価を最適化する(自己集合により)際に、タンパク質リンカ−よりも可動性となり得る。いくつかの場合では、多量体は、それぞれ異なる細胞上にあるまたは一方は細胞上にあり、他方は多数の結合部位を有する分子上にある2つの異なる標的に結合するであろう。
いくつかの実施形態では、本明細書において開示される単量体または多量体は、融合タンパク質を形成するために他のポリペプチドに連結される。融合パ−トナ−が多量体を形成する場合、それは望ましいものとなり得るが、任意のポリペプチドを、融合パ−トナ−として使用することができる。たとえば、単量体または多量体は、たとえば、以下の抗体の位置または位置の組み合わせに融合することができる:
1.任意選択で、リ−ダ−ペプチドの直後およびドメイン開始点直前のVH1および/もしくはVL1ドメインのN末端(フレ−ムワ−ク領域1);
2.VH1もしくはVL1ドメインに取って代わるCH1もしくはCL1ドメインのN末端;
3.任意選択で、CH1ドメイン後およびヒンジ(Fc融合)におけるシステイン残基前の重鎖のN末端;
4.CH3ドメインのN末端;
5.任意選択で、短いリンカ−を介して最後のアミノ酸残基に付加されたCH3ドメインのC末端;
6.CH3ドメインに取って代わるCH2ドメインのC末端;
7.任意選択で、鎖間ジスルフィドを形成するシステイン後のCL1もしくはCH1ドメインのC末端;または
8.VH1もしくはVL1ドメインのC末端。
いくつかの実施形態では、本明細書において記載されるものなどのような、1つまたは複数の単量体または多量体ドメインは、医薬品を形成するために分子(たとえばタンパク質、核酸、有機小分子など)に連結される。結合タンパク質との融合に適している例示的な医薬タンパク質は、たとえばサイトカイン、抗体、ケモカイン、増殖因子、インタ−ロイキン、細胞表面タンパク質(たとえばFGFR1cまたはβ−クロト−)、細胞外ドメイン、細胞表面受容体、細胞毒などを含む。例示的な小分子医薬品は、毒素または治療剤を含む。いくつかの実施形態では、金属が、本明細書において開示される結合タンパク質に結合することができる。これは、たとえば、MRIにおいて使用される造影剤として有用となり得る。
いくつかの実施形態では、ヒト血清アルブミン(HSA)ポリペプチドが、単量体または多量体のN末端またはC末端に融合される。本明細書において記載されるように、異種配列は、アミノ酸配列または非アミノ酸含有ポリマ−とすることができる。HSA配列(複数可)はまた、単量体または多量体に直接またはリンカ−もしくはアダプタ−分子を介して融合することができる。リンカ−またはアダプタ−分子は、1つまたは複数のアミノ酸残基(またはアミノ酸長)、たとえば1、2、3、4、5、6、7、8、または9残基(またはアミノ酸長)、好ましくは、10〜50アミノ酸残基(またはアミノ酸長)、たとえば10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、または50残基(またはアミノ酸長)、より好ましくは15〜35アミノ酸残基(またはアミノ酸長)とすることができる。リンカ−またはアダプタ−分子はまた、融合成分の分離を可能にするために、DNA制限エンドヌクレア−ゼに対するまたはプロテア−ゼに対する切断部位を用いて設計することができる。
いくつかの実施形態では、単量体または多量体は、組織または疾患特異的標的タンパク質に結合するように選択される。組織特異的タンパク質は、動物における他の組織と比較して、1つまたはいくつかの特定の組織において独占的にまたは有意により高濃度で発現されるタンパク質である。
いくつかの実施形態では、標的タンパク質(たとえばFGFR1cまたはβ−クロト−)が発現される特異的な組織または疾患関連性の細胞(複数可)を、結果として生じる複合体または融合物が標的にするように、1つまたは複数の標的タンパク質に結合する単量体または多量体は、医薬タンパク質または小分子に連結される。そのような複合体または融合物において使用される単量体または多量体は、標的タンパク質への結合について最初に選択することができ、続いて、結合が、他の非標的細胞または組織において低下するまたはなくなることが所望される他の細胞または組織に対する負の選択によって選択することができる(たとえば薬剤毒性の下限値を設定した骨髄または他の組織を標的にしないようにするように)。医薬品を感受性の組織から離して維持することによって、より高用量を安全に投与することができるように、治療濃度域を増加させる。他の代替では、in vivoパニングは、単量体または多量体のライブラリ−を動物に注射し、次いで、対象の特定の組織または細胞に結合する単量体または多量体を単離することによって、動物において実行することができる。
本明細書において記載される結合タンパク質はまた、医薬タンパク質および単量体または多量体の間のリンカ−ペプチドを含むことができる。ペプチドリンカ−配列は、たとえば、ポリペプチドがそれぞれ、畳込みして、その二次構造および三次構造になるのを確実にするのに十分である距離だけ、ポリペプチド成分を分離するために用いることができる。融合タンパク質は、一般に、化学的なコンジュゲ−ションを含む標準的な技術を使用して調製することができる。融合タンパク質はまた、標準的な技術によって発現系において組換えタンパク質として発現させることができる。
多量体または単量体ドメインは、当技術分野において公知の任意の方法に従って産生することができる。いくつかの実施形態では、誘発可能なプロモ−タ−の転写の制御下でポリペプチドをコ−ドするプラスミドを含む大腸菌が、タンパク質を発現させるために使用される。細菌を採取した後、それらは、超音波処理および均質化などのような機械的な方法によって、界面活性剤を用いる化学的な抽出、または熱の適用によって溶解し、次いで、遠心分離によって浄化することができる。
ポリペプチドは、Ni−NTAアガロ−ス溶出(6×His(配列番号393)タグ付きの場合)またはDEAEセファロ−ス溶出(タグなしの場合)を使用して、精製することができ、透析によってなどのように再畳み込みさせることができる。ミスフォ−ルドタンパク質は、ヨ−ド酢酸を用いて遊離スルフヒドリルをキャップすることによって中和することができる。Qセファロ−ス溶出、フェニルセファロ−スフロ−スル−、ブチルセファロ−スフロ−スル−、SPセファロ−ス溶出、DEAEセファロ−ス溶出、および/またはCMセファロ−ス溶出は、ポリペプチドを精製するために使用することができる。同等のな陰イオンおよび/または陽イオン交換精製ステップもまた、用いることができる。
いくつかの実施形態では、単量体または多量体は、熱溶解、典型的に、それに続く、ほとんどのタンパク質が再生するのを予防するための急速な冷却を使用して精製することができる。本明細書において開示されるタンパク質の熱安定性により、所望のタンパク質は、熱によって変性されず、そのため、高純度をもたらす精製ステップを可能にするであろう。いくつかの実施形態では、細菌細胞培養物から単量体または多量体を精製するために連続的なフロ−加熱プロセスが、使用される。たとえば、細胞懸濁液は、細菌の溶解をもたらす温度(たとえば約65〜100℃)に設定されたウォ−タ−バス中に浸水させたステンレススチ−ルコイルを通過させることができる。溶解された流出物は、冷却バスに送られ、急速冷却を達成し、変性した大腸菌タンパク質の再生を予防する。大腸菌タンパク質は、変性し、再生を予防されるが、単量体または多量体は、それらの足場の例外的な安定性によりこれらの条件下で変性しない。加熱時間は、流速およびコイルの長さを調節することによって制御することができる。このアプロ−チにより、代替アプロ−チと比較して、高度な収率および例外的に高度な純度(たとえば>80%、>85%、>90%、>95%、>96%、>97%、>98%、または>99%)を有する活性なタンパク質が得られ、臨床材料の大規模生産に適用可能である。
いくつかの実施形態では、本明細書において記載される単量体または多量体の生成後に、結合タンパク質は、ジスルフィド結合による連結の混乱を予防するためにヨ−ド酢酸を含む溶液において保存される。いくつかの実施形態では、0.1〜100mM(たとえば1〜10mM)ヨ−ド酢酸が、保存のために溶液中に含まれる。所望の場合、ヨ−ド酢酸は、個体に投与される前に除去することができる。
いくつかの実施形態では、単量体または多量体を含むポリペプチドは、たとえばタンパク質安定性のために、それ自体に(C末端からN末端に)連結される。
VI.リンカ−
単量体ドメインは、リンカ−によってつながれ、多量体を形成することができる。たとえば、リンカ−は、多量体におけるそれぞれの個別の別々の単量体ドメインの間に位置することができる。
リンカ−を介して選択された単量体ドメインをつなぐことは、当技術分野において知られている様々な技術を使用して達成することができる。たとえば、選択される単量体ドメインをコ−ドするポリヌクレオチドのコンビナトリアル構築は、制限消化および再連結によって、PCRベ−スのセルフプライミングオ−バ−ラップ反応(self−priming overlap reaction)、または他の組換え法によって達成することができる。リンカ−は、単量体が、標的多量体に結合するその能力について同定される前にまたは単量体が、標的多量体に結合する能力について選択された後に単量体に結合することができる。
リンカ−は、天然に存在する、合成、またはその両方の組み合わせのものとすることができる。たとえば、合成リンカ−は、たとえば配列およびサイズの両方がランダム化されたリンカ−とすることができる。一態様では、ランダム化されたリンカ−は、完全にランダム化された配列を含むことができ、または任意選択で、ランダム化されたリンカ−は、天然リンカ−配列に基づくものとすることができる。リンカ−は、たとえば非ポリペプチド成分、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、またはその他同種のものを含むことができる。図9を参照されたい。そこでは本明細書において提供される結合タンパク質の成分を形成することができるヒトゲノムから採取されるAドメインリンカ−において天然に存在する多様性に基づくリンカ−の例を提供する。
リンカ−は、強固な、可動性の、またはその両方の組み合わせのものとすることができる。リンカ−可動性は、リンカ−およびリンカ−が相互作用する単量体ドメインの両方の組成に依存し得る。リンカ−は、2つの選択される単量体ドメインをつなぎ、個別の別々の単量体ドメインとして単量体ドメインを維持する。リンカ−は、個別の別々の単量体ドメインが、協働するが、多量体における同じリガンドに対する多数の個別の結合部位またはたとえば多量体における異なるリガンドに対する多数の個別の結合部位などのような個別の特性をさらに維持することを可能にすることができる。リンカ−は、リガンド(複数可)とそれ自体、相互作用し、多量体を構成する単量体によって提供されるそれらの結合部位に加えて、結合部位を提供することができる。
2つ以上の単量体ドメインが結び付けられることになっている特定の場合に適したリンカ−の選択は、たとえば、単量体ドメインの性質、ポリペプチド多量体が結合するはずである標的の構造および性質、ならびに/またはタンパク質分解および酸化に対するペプチドリンカ−の安定性を含む、様々なパラメ−タに依存し得る。
本開示は、一度所望の単量体ドメイン/変異体が同定されたら、リンカ−の選択を最適化するための方法を提供する。一般に、単量体ドメイン組成に関して固定されているが、リンカ−の組成および長さが多様な組成物を有する多量体のライブラリ−は、上記に記載されるように、容易に調製し、スクリ−ニングすることができる。
リンカ−のさらなる考察は、たとえば、参照によって本明細書において組み込まれる米国特許出願公開第2005/0048512号において見出すことができる。
VII.標的分子に対する親和性を有する単量体または多量体の同定
当業者らは、所望の特性(たとえば結合親和性)を有する単量体ドメインを容易に同定することができる。この点では、所望の特性(たとえば特異的な結合特性)を有するドメインの選択をもたらす任意の方法を使用することができる。たとえば、方法は、それぞれの核酸が単量体ドメインをコ−ドする、複数の異なる核酸を提供すること、複数の異なる核酸を翻訳し、それによって、複数の異なる単量体ドメインを提供すること、所望のリガンドまたはリガンドの混合物の結合について複数の異なる単量体ドメインをスクリ−ニングすること、および所望のリガンドまたはリガンドの混合物に結合する複数の異なる単量体ドメインのメンバ−を同定することを含むことができる。
さらに、部位特異的変異誘発およびランダム突然変異誘発(たとえば化学的突然変異誘発)などのような突然変異誘発の任意の方法を、たとえば単量体ドメインライブラリ−用の単量体ドメインを産生するために使用することができる。いくつかの実施形態では、エラ−プロ−ンPCRを、変異体を生成するために用いることができる。さらなる方法は、複数の天然に存在する単量体ドメインにおける保存アミノ酸をアライメントすることによって、複数の天然に存在する単量体ドメインをアライメントすることおよび組換え単量体ドメインを生成するために、保存アミノ酸を維持し、保存アミノ酸のまわりにアミノ酸を挿入する、欠失させる、または改変することによって、組換え単量体ドメインを設計することを含む。一実施形態では、保存アミノ酸は、システインを含む。他の実施形態では、挿入ステップは、ランダムなアミノ酸を使用するまたは任意選択で、挿入ステップは、天然に存在する単量体ドメインの一部を使用する。その一部は、理想的には、同じファミリ−由来のドメイン由来のル−プをコ−ドすることができる。アミノ酸は、合成オリゴヌクレオチドを使用してまたはシャフリングによってまたは制限酵素ベ−スの組換えによって挿入されるまたは交換される。本開示のヒトキメラドメインを、最小限の免疫原性が所望される治療上の適用において用いることができる。本開示は、ヒトキメラドメインのライブラリ−を生成するための方法を提供する。ヒトキメラ単量体ドメインライブラリ−は、上記に記載されるように、ヒト単量体ドメインの様々な変異体由来のル−プ配列を組み合わせることによって構築することができる。組み合わせられるル−プ配列は、配列により定められるル−プ、構造により定められるル−プ、B因子により定められるル−プ、またはその任意の2以上の組み合わせとすることができる。
その代わりに、ヒトキメラドメインライブラリ−は、ル−プレベルと比較して、アミノ酸レベルで、天然に存在するヒト単量体ドメインを修飾することによって生成することができる。いくつかの実施形態では、免疫原性の可能性を最小限にするために、ヒト単量体ドメインの同じファミリ−由来のタンパク質配列中に天然に存在する残基のみ、キメラ配列を生成するために利用される。これは、単量体ドメインの同じファミリ−由来の少なくとも2つのヒト単量体ドメインの配列アライメントを提供し、ヒト単量体ドメインの間で異なるヒト単量体ドメイン配列における対応する位置におけるアミノ酸残基を同定し、2つ以上のヒトキメラ単量体ドメインを生成することによって、達成することができ、ヒトキメラ単量体ドメイン配列はそれぞれ、単量体ドメインの同じファミリ−由来の2つ以上のヒト単量体ドメイン由来の残基にタイプおよび位置が対応するアミノ酸残基から成る。ヒトキメラ単量体ドメインのライブラリ−は、標的分子への結合について、ヒトキメラ単量体ドメインのライブラリ−をスクリ−ニングし、標的分子に結合するヒトキメラ単量体ドメインを同定することによって、対象の標的に結合するヒトキメラ単量体ドメインを同定するために用いることができる。最初の配列アライメントステップにおいて用いられる適した天然に存在するヒト単量体ドメイン配列は、本明細書において記載される天然に存在する単量体ドメインのいずれかに対応するものを含む。
本開示のヒト単量体変異体ライブラリ−のドメイン(様々なル−プまたは単一のアミノ酸残基によって生成されるかどうかに関わらず)は、当業者らに知られている方法によって調製することができる。これらのライブラリ−を生成するのに特に適している方法は、参照によって本明細書において組み込まれるWO01/23401において記載されるスプリットプ−ル(split−pool)方式およびトリヌクレオチド合成方式である。
いくつかの実施形態では、本開示の単量体ドメインは、
(a)候補タンパク質配列を提供し、
(b)候補タンパク質配列をヒトタンパク質配列のデ−タベ−スと比較し、
(c)デ−タベ−スから、ヒトタンパク質配列の一部に対応する候補タンパク質配列の一部を特定し、かつ
(d)候補タンパク質配列およびデ−タベ−スからのヒトタンパク質配列の一致の程度を決定することによって潜在的な免疫原性についてスクリ−ニングされる。
一般に、候補タンパク質配列およびデ−タベ−ス由来の1つまたは複数のヒトタンパク質配列の間の一致の程度が大きいほど、デ−タベ−ス由来のヒトタンパク質配列のいずれともほとんど一致していない候補タンパク質と比較して推定される免疫原性の可能性は低くなる。候補タンパク質をスクリ−ニングするための本発明の方法の実施において使用するのに適しているヒトタンパク質配列のデ−タベ−スは、National Center for Biotechnology Information(NCBI)のウェブサイトで見出すことができる。このウェブサイトは、配列の間の局所性の類似性の領域を見つけるために使用することができる資源として基本的な局所性アライメント検索ツ−ル(Basic Local Alignment Search Tool,BLAST)アルゴリズムを提供する。プログラムは、デ−タベ−スを配列決定するためにヌクレオチドまたはタンパク質配列を比較し、一致の統計的有意性を計算する。比較のために入手可能なデ−タベ−スは、多くの脊椎動物、無脊椎動物、植物、菌類、原生動物、原核生物、および始生代の種の全ゲノム由来の配列情報を含有する。BLASTは、配列の機能的なおよび進化の関係を推測するために、ならびに遺伝子ファミリ−のメンバ−を同定するのを支援するために使用することができる。NCBIで入手可能な第2のツ−ル、COBALT(制約条件ベ−スのアライメントツ−ル)は、デ−タベ−ス検索に適用することができる多数の配列の同時のアライメントを可能にする。これらの方法は、たとえばキメラ単量体ドメインなどのようなキメラタンパク質におけるクロスオ−バ−配列が、免疫原性の事象を引き起こすかどうかを決定するのに特に有用である。クロスオ−バ−配列がヒトタンパク質配列のデ−タベ−スにおいて見出される配列の一部に対応する場合、クロスオ−バ−配列は、免疫原性の事象を引き起こす可能性がより少ない。
デ−タベ−ス由来のヒトタンパク質配列の一部に関する情報は、ヒト様キメラタンパク質のタンパク質ライブラリ−を設計するために使用することができる。そのようなライブラリ−は、天然に存在するヒトタンパク質中に存在する「クロスオ−バ−配列」に関する情報を使用することによって生成することができる。本明細書において使用される、「クロスオ−バ−配列」という用語は、少なくとも1つの天然に存在するヒトタンパク質中にその全体が見つけられ、配列の一部が、2つ以上の天然に存在するタンパク質中に見出される配列を指す。したがって、後者の2つ以上の天然に存在するタンパク質の組換えにより、配列のキメラ部分が、実際に、他の天然に存在するタンパク質中に見出される配列に対応するキメラタンパク質が生成されるであろう。クロスオ−バ−配列は、第1のアミノ酸位置が、第1および第2の天然に存在するヒトタンパク質配列中に見出されるのとタイプおよび位置が同一であるが、第3の天然に存在するヒトタンパク質配列とはそうでない、アミノ酸残基によって占められる、連続する2つのアミノ酸残基位置のキメラジャンクションを含有する。第2のアミノ酸位置は、第2および第3の天然に存在するヒトタンパク質配列中に見出されるのとタイプおよび位置が同一であるが、第1の天然に存在するヒトタンパク質配列とはそうでない、アミノ酸残基によって占められる。言いかえれば、上に記載されるように、「第2の」天然に存在するヒトタンパク質配列は、クロスオ−バ−配列がその全体で現れる天然に存在するヒトタンパク質に対応する。
いくつかの実施形態では、ヒト様キメラタンパク質のライブラリ−は、
(a)タンパク質の同じファミリ−由来のタンパク質に対応する、デ−タベ−ス由来のヒトタンパク質配列を特定し、タンパク質の同じファミリ−由来のヒトタンパク質配列を参照タンパク質配列とアライメントし、
(b)同じファミリ−の様々なヒトタンパク質配列に由来する部分配列のセットを特定し、部分配列はそれぞれ、様々な天然に存在するヒトタンパク質配列に由来する、少なくとも1つの他の部分配列と同一性の領域を共有しており、
(c)第1、第2、および第3の部分配列からキメラジャンクションを特定し、そこで部分配列はそれぞれ、様々な天然に存在するヒトタンパク質配列に由来し、キメラジャンクションは、第1のアミノ酸位置が、第1および第2の天然に存在するヒトタンパク質配列と共通するが、第3の天然に存在するヒトタンパク質配列とはそうでない、アミノ酸残基によって占められ、第2のアミノ酸位置が、第2および第3の天然に存在するヒトタンパク質配列に共通のアミノ酸残基によって占められる、連続する2つのアミノ酸残基位置を含み、それぞれ、部分配列のセット由来の2つ以上の部分配列に配列が対応し、それぞれ、1つまたは複数の同定されたキメラジャンクションを含むヒト様キメラタンパク質分子を生成することによって生成される。
したがって、たとえば、第1の天然に存在するヒトタンパク質配列がA−B−Cであり、第2がB−C−D−Eであり、第3がD−E−Fである場合、キメラジャンクションは、C−Dである。その代わりに、第1の天然に存在するヒトタンパク質配列がD−E−F−Gであり、第2がB−C−D−E−Fであり、第3がA−B−C−Dである場合、キメラジャンクションは、D−Eである。ヒト様キメラタンパク質分子は、様々な方法で生成することができる。たとえば、キメラジャンクションをコ−ドする配列を含むオリゴヌクレオチドは、ヒト様キメラタンパク質およびそのライブラリ−を生成するために、部分配列の上記セット由来の2つ以上の部分配列に配列が対応するオリゴヌクレオチドと組換えることができる。天然に存在するヒトタンパク質をアライメントするために使用される参照配列は、天然に存在するヒトタンパク質の同じファミリ−由来の配列またはファミリ−におけるタンパク質のキメラもしくは他の変異体である。
天然に存在する単量体ドメインの断片をコ−ドする核酸はまた、完全長修飾単量体ドメインを生成するために、(たとえば化学的または酵素により産生される断片を使用することによって)混合するおよび/または組換えることもできる。断片および単量体ドメインはまた、ドメインまたはその断片をコ−ドする核酸を操作することによって組換えることもできる。たとえば、単量体ドメインの断片をコ−ドする核酸構築物の連結を、改変された単量体ドメインを生成するために使用することができる。
改変された単量体ドメインはまた、ペプチド配列の保存、ランダム、擬似ランダム、または定義される配列をコ−ドする合成オリゴヌクレオチド(たとえば重複オリゴヌクレオチド)の収集物を提供することによって、生成され、次いで、単量体ドメインをコ−ドするポリヌクレオチド中に連結によって所定の部位に挿入することができる。同様に、1つまたは複数の単量体ドメインの配列多様性は、部位特異的変異誘発、突然変異、擬似ランダム突然変異、限定kernal突然変異(defined kernal mutation)、コドンベ−スの突然変異、およびその他同種のものを用いて単量体ドメインを突然変異させることによって拡張することができる。結果として生ずる核酸分子は、クロ−ニングおよび増幅のために宿主において増やすことができる。いくつかの実施形態では、核酸は、シャフルされる。
本開示はまた、単量体ドメインをコ−ドする複数の核酸を組換え、所望のリガンドまたはリガンドの混合物またはその他同種のものに結合する単量体ドメインについて、結果として生じるライブラリ−をスクリ−ニングする方法を提供する。選択された単量体ドメイン核酸はまた、たとえば、天然様の機能的単量体ドメインを産生するために、選択される配列と実質的に同一の野生型または天然に存在する配列と戻し交雑することによってなどのように、中性の配列(つまり結合に対して実質的ではない機能効果を有する配列)をコ−ドするポリヌクレオチド配列とシャフリングすることによって、戻し交雑することもできる。一般に、戻し交雑の間に、続く選択は、特性、たとえば、リガンドへの結合を保持するように適用される。
いくつかの実施形態では、単量体ライブラリ−は、シャフリングによって調製される。そのような場合では、単量体ドメインは、単量体ドメインをコ−ドする核酸配列をコンビナトリアルに組換えるために単離され、シャフルされる(組換えは、単量体ドメインの間でもしくは単量体ドメイン内でまたはその両方で起こり得る)。第1のステップは、所望の特性(たとえばある種のリガンドに対する親和性)を有する単量体ドメインを同定することを含む。組換えの間に保存アミノ酸を維持しながら、単量体ドメインをコ−ドする核酸配列を組換えることができるまたは組換え、つないで、多量体にすることができる。
本明細書において開示される方法および組成物の利点は、単量体ドメインおよび/または多量体を選択するために、公知のリガンドまたは未知のリガンドを使用することができるということである。リガンド構造に関する事前の情報は、対象の単量体ドメインまたは対象の多量体を単離するために必要とされない。同定された単量体ドメインおよび/または多量体は、生物学的活性を有し得、これは、選択されるまたは所望されるリガンドに対して少なくとも特異的な結合親和性を含むことが意図され、いくつかの実例では、代謝経路を刺激するまたは阻害するために、シグナルまたはメッセンジャ−として作用するために、細胞の活性を刺激するまたは阻害するなどのために、他の化合物の結合をブロックする能力をさらに含むであろう。単量体ドメインはまた、天然リガンドがまだ同定されていない受容体(オ−ファン受容体)に対するリガンドとして機能するように生成することができる。これらのオ−ファンリガンドは、それらが結合する受容体をブロックするまたは活性化するように生成することができる。
単量体ドメインおよび/または多量体を選択するために、単一のリガンドを使用することができるまたは任意選択で、様々なリガンドを使用することができる。本開示の単量体ドメインは、単一のリガンドまたは様々なリガンドに結合することができる。本開示の多量体は、単一のリガンドに対する多数の別々の結合部位を有することができるまたは任意選択で、様々なリガンドに対する多数の結合部位を有することができる。
いくつかの実施形態では、多量体または単量体は、複数の(たとえば2、3、またはそれ以上)様々な種由来のタンパク質に結合する能力についてスクリ−ニングされる。たとえば、ヒトおよび霊長動物のオルソロガスタンパク質は、スクリ−ニングし、それによって、ヒトおよび霊長動物の両方由来のタンパク質(たとえばIgG、HSA、他の血清半減期エキステンダ−、または他のタンパク質)に結合するポリペプチドを生成することができ、それによって、ヒトにおいて使用のための、霊長動物における毒性の分析を容易にする。
本明細書において開示される方法によって産生される組成物もまた、開示される。たとえば、本開示は、本明細書において開示される方法によって産生される単量体ドメインを含む1つのおよび/または複数のライブラリ−から選択されるもしくは同定される単量体ドメインを含む。
本開示はまた、単量体ドメインのライブラリ−および単量体ドメインをコ−ドする核酸のライブラリ−をも提供する。ライブラリ−は、単量体ドメインをコ−ドする、たとえば約100、250、500、もしくはそれ以上の核酸を含むことができるか、あるいはライブラリ−は、単量体ドメインをコ−ドする、たとえば約100、250、500、もしくはそれ以上のポリペプチドを含むことができる。ライブラリ−は、同じシステインフレ−ムを含有する単量体ドメイン、たとえばAドメインまたはEGF様ドメインを含むことができる。
いくつかの実施形態では、変異体は、単量体ドメイン(たとえばLDL受容体クラスAドメイン)の同じファミリ−由来の2つ以上の異なる配列を組換えることによって生成される。その代わりに、様々なファミリ−由来の2つ以上の異なる単量体ドメインを、多量体を形成するために組み合わせることができる。いくつかの実施形態では、多量体は、以下のファミリ−クラスの少なくとも1つの単量体または単量体変異体から形成される:EGF様ドメイン、Kringleドメイン、フィブロネクチンI型ドメイン、フィブロネクチンII型ドメイン、フィブロネクチンIII型ドメイン、PANドメイン、Glaドメイン、SRCRドメイン、Kunitz/ウシ膵臓トリプシン阻害剤ドメイン、Kazal型セリンプロテア−ゼ阻害剤ドメイン、トレフォイル(P型)ドメイン、フォンウィルブランド因子C型ドメイン、アナフィラトキシン様ドメイン、CUBドメイン、チログロブリンI型リピ−ト、LDL受容体クラスAドメイン、Sushiドメイン、Linkドメイン、トロンボスポンジンI型ドメイン、免疫グロブリン様ドメイン、C型レクチンドメイン、MAMドメイン、フォンウィルブランド因子A型ドメイン、ソマトメジンBドメイン、WAP型4ジスルフィドコアドメイン、F5/8C型ドメイン、ヘモペキシンドメイン、SH2ドメイン、SH3ドメイン、ラミニン型EGF様ドメイン、C2ドメイン、およびその誘導体。他の実施形態では、単量体ドメインおよび様々な単量体ドメインは、Pfamデ−タベ−スおよび/またはSMARTデ−タベ−スにおいて見出される1つまたは複数のドメインを含むことができる。上記の方法によって産生されるライブラリ−、ライブラリ−の1つまたは複数のメンバ−を含む1つまたは複数の細胞、およびライブラリ−の1つまたは複数のメンバ−を含む1つまたは複数のディスプレイもまた、本開示の態様を形成する。
任意選択で、単量体ドメインをコ−ドする核酸文字列のデ−タセットを、たとえば、単量体ドメインをコ−ドする第1の文字列を、様々な単量体ドメインをコ−ドする1つまたは複数の文字列と混合し、それによって、本明細書において記載されたものを含む、単量体ドメインをコ−ドする核酸文字列のデ−タセットを産生することによって生成することができる。他の実施形態では、単量体ドメインおよび様々な単量体ドメインは、Pfamデ−タベ−スおよび/またはSMARTデ−タベ−スにおいて見出される1つまたは複数のドメインを含むことができる。方法は、単量体ドメインをコ−ドする第1の文字列および様々な単量体ドメインをコ−ドする1つまたは複数の第2の文字列をコンピュ−タ−に挿入することならびにコンピュ−タ−においてその多量体文字列(複数可)またはライブラリ−(複数可)を生成することをさらに含むことができる。
ライブラリ−は、所望のリガンドまたはリガンドの混合物の結合などのような所望の特性についてスクリ−ニングすることができる。たとえば、単量体ドメインのライブラリ−のメンバ−は、ディスプレイし、公知もしくは未知のリガンドまたはリガンドの混合物への結合についてあらかじめスクリ−ニングすることができる。次いで、単量体ドメイン配列は、突然変異誘発する(たとえば、組換える、化学的に改変する)または他の方法で改変することができ、新しい単量体ドメインは、改善された親和性のリガンドまたはリガンドの混合物への結合について再びスクリ−ニングすることができる。選択される単量体ドメインは、組み合わせまたはつなぎ、多量体を形成することができ、次いで、これらは、リガンドまたはリガンドの混合物に対する改善された親和性もしくは結合活性または特異性の改変についてスクリ−ニングすることができる。改変はされた特異性は、特異性が広げられる、たとえば、複数の関連するウイルスの結合を意味し得、または任意選択で、特異性の改変は、特異性が狭くなること、たとえばリガンドの特異的な領域内での結合を意味し得る。当業者らは、結合活性を計算するのに入手可能な多くの方法があることを認識するであろう。たとえばMammen et al., Angew Chem Int. Ed. 37:2754−2794 (1998);Muller et al., Anal. Biochem. 261:149−158 (1998)を参照されたい。
VIII.FGFR1cまたはβ−クロト−に結合する単量体ドメインの選択
事前のスクリ−ニングを、FGFR1cまたはβ−クロト−に結合することができる作用物質についてスクリ−ニングすることによって行うことができる。結合アッセイは、1つまたは複数の試験作用物質(つまり本明細書において開示される単量体または多量体)とFGFR1cまたはβ−クロト−タンパク質(またはその断片)を接触させることおよびタンパク質および試験作用物質が結合複合体を形成するのに十分な時間待つことを含むことができる。いかなる形成された結合複合体も、多くの確立された分析技術のいずれかを使用して検出することができる。タンパク結合アッセイは、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、Alphascreen(増幅発光近接ホモジニアスアッセイ)、免疫組織化学結合アッセイ、フロ−サイトメトリ−、または他のアッセイを含むが、これらに限定されない。そのようなアッセイにおいて利用されるFGFR1cおよびβ−クロト−タンパク質は、天然に発現させる、クロ−ニングする、または合成することができる。類似する方法を、IgGまたはHSAに結合する単量体ドメインまたは多量体を同定するために使用することができる。
本明細書において開示されるスクリ−ニング方法は、in vitroにおけるか細胞ベ−スのアッセイとして実行することができる。細胞ベ−スのアッセイは、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方が発現される任意の細胞において実行することができる。細胞ベ−スのアッセイは、作用物質結合または作用物質による活性の修飾についてスクリ−ニングするために、FGFR1cおよび/またはβ−クロト−を含有する細胞全体または細胞画分を含むことができる。本明細書において開示される方法に従って使用することができる例示的な細胞型は、たとえば、あらゆる哺乳動物細胞ならびに酵母を含む菌類の細胞および細菌細胞を含む。細胞は、初代細胞または腫瘍細胞または他のタイプの不死細胞系とすることができる。もちろん、FGFR1cまたはβ−クロト−は、内生的にFGFR1cまたはβ−クロト−を含有しない細胞において組換え発現させることができる。
FGFR1cまたはβ−クロト−活性アッセイはまた、FGFR1cまたはβ−クロト−の修飾因子(アンタゴニストまたはアゴニスト)を同定するために使用することができる。さらに、実施例において記載されるものなどのようなFGF21媒介性の活性の修飾因子を同定するための活性アッセイもまた、用いることができる。これらの実施形態では、1つまたは複数の試験作用物質を、FGFR1cまたはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方を発現する細胞に接触させ、次いで、FGFR1cまたはFGF21媒介性の活性についてそれぞれ試験する。修飾因子がβ−クロト−依存性の活性(FGF−21の特徴)を有することを決定するために、それが、FGFRファミリ−(FGFR1c、FGFR2c、FGFR3c、およびFGFR4)ならびにβ−クロト−のメンバ−を同時発現する細胞上でアゴニスト活性を誘発することができることを示すことが必要である(たとえば、図37を参照されたい)。例示的なFGFR1c媒介性の活性は、β−クロト−の非存在下における、FGF−1に応答する、ERK経路感受性のプロモ−タ−の制御下でのルシフェラ−ゼ発現の活性化を含み(たとえば図46を参照されたい)、例示的なFGF21媒介性の活性は、β−クロト−の存在下における、FGF−21に応答する、ERK経路感受性のプロモ−タ−の制御下でのルシフェラ−ゼ発現の活性化を含む(たとえば図30および31、33〜35、38、45、ならびに47〜49を参照されたい)。他の実施形態では、下流の分子の事象もまた、シグナル伝達活性を決定するためにモニタ−することができる。たとえば、FGF21媒介性のシグナル伝達は、ERK経路によって媒介され、本明細書において、たとえば実施例9、10、および11において開示されるものを含む、ERK経路を通してシグナル伝達を測定するための様々な方法が、公知である。
いくつかの実施形態では、実施例9において本明細書において開示されるものなどのような活性アッセイはまた、同定されたアゴニスト単量体または多量体(たとえばFGFR1cまたはβ−クロト−の両方に結合するもの)が、アンタゴニスト活性を欠く(つまり、それらはFGF21媒介性のシグナル伝達をブロックしない)ことを確認するために使用することもできる。
先のスクリ−ニング方法のいずれかによって最初に同定される作用物質は、明らかな活性を検証するためにさらに試験することができる。そのような試験は、適した動物モデルを用いて行うことができる。そのような方法の基本的な方式は、最初のスクリ−ニングの間に同定された対象の作用物質を、ヒトについてのモデルとしての役割を果たす動物に投与することおよび次いで、FGF21媒介性のシグナル伝達が、実際に調整されるおよび/または所望の生理学的な効果が観察される(たとえば、血糖レベル、血中インスリンレベル、もしくは血中脂質レベルの低下)および/または疾患または状態が回復する(たとえば糖尿病もしくは肥満症)かどうかを決定することを含む。検証研究において一般に利用される動物モデルは、任意の種類の哺乳動物である。適した動物の特定の例は、非ヒト霊長動物(カニクイザルおよびアカゲザルを含む)、マウス、ならびにラットを含むが、これらに限定されない。
ドメインのライブラリ−からのFGFR1cまたはβ−クロト−に結合する単量体ドメインの選択は、様々な手順のいずれかを使用して達成することができる。たとえば、所望の特性(たとえばFGFR1cまたはβ−クロト−またはIgGへの結合)を有する単量体ドメインを同定するためのある方法は、それぞれ、単量体ドメインをコ−ドする、複数の核酸を翻訳すること、複数の核酸によってコ−ドされるポリペプチドをスクリ−ニングすること、およびたとえば、所望のリガンドまたはリガンドの混合物に結合する単量体ドメインを特定し、それによって、選択された単量体ドメインを産生することを含む。それぞれの核酸によって発現される単量体ドメインは、当技術分野において公知の方法によって、リガンドに結合するそれらの能力について試験することができる(たとえば、本明細書において記載されるパニング、アフィニティ−クロマトグラフィ−、ELISA、Alphascreen、またはFACS分析)。
本明細書において述べられるように、単量体ドメインの選択は、FGFR1cもしくはβ−クロト−またはその断片または他の標的分子(たとえば脂質、炭水化物、核酸、およびその他同種のもの)などのようなリガンドへの結合に基づくものとすることができる。リガンドは、組換え精製タンパク質として提供することができるか、または細菌、菌類、昆虫、もしくは哺乳動物細胞などのような細胞の表面上に発現させることができる。他の分子を、任意選択で、たとえばCa+2などのようなイオンを、標的と共に、方法において含むことができる。
単量体ドメインがリガンドに結合するその能力に基づいて選択される場合、選択の根拠は、通常、高度な親和性を予測するゆっくりとした解離速度に基づく選択を含むことができる。リガンドの原子価もまた、選択された単量体ドメインの平均結合親和性を制御するために変動させることができる。リガンドは、競合化合物を含むことによって、希釈によって、または当業者らに公知の他の方法によってなどのように、様々な密度で表面または基質に結合することができる。高密度(原子価)の所定のリガンドは、比較的低い親和性を有する単量体ドメインを濃縮するために使用することができるのに対して、低密度(原子価)は、高度な親和性単量体ドメインを優先的に濃縮することができる。
様々なレポ−トディスプレイベクタ−または系を、本明細書において開示される単量体ドメインおよび/または多量体をコ−ドする核酸を発現し、かつ所望の活性について試験するために使用することができる。たとえば、ファ−ジディスプレイ系は、単量体ドメインがファ−ジ表面上に融合タンパク質として発現される系である(Pharmacia、Milwaukee Wis.)。ファ−ジディスプレイは、典型的にバクテリオファ−ジコ−トタンパク質との融合物として、糸状バクテリオファ−ジの表面上の、単量体ドメインをコ−ドするポリペプチド配列の提示を含むことができる。
一般に、これらの方法では、ファ−ジ粒子または細胞はそれぞれ、天然のファ−ジまたは細胞タンパク質配列に加えて、単一の種のディスプレイポリペプチドをディスプレイする個々のライブラリ−メンバ−としての役割を果たす。核酸は、その一部が複数の核酸によってコ−ドされる融合タンパク質の転写をもたらす部位のファ−ジDNAにクロ−ニングされる。核酸分子を含有するファ−ジは、細胞において複製および転写を経る。融合タンパク質のリ−ダ−配列は、ファ−ジ粒子の先端への融合タンパク質の運搬を指示する。したがって、核酸によって部分的にコ−ドされる融合タンパク質は、検出のためにファ−ジ粒子上にディスプレイされ、上記および下記に記載される方法によって選択される。たとえば、ファ−ジライブラリ−は、FGFR1cもしくはβ−クロト−またはその断片などのような所定のリガンドとインキュベ−トすることができ、リガンドに結合する融合タンパク質配列を示すファ−ジ粒子を、所定のリガンドに結合するポリペプチド配列を示さないものから区別をして分割することができる。たとえば、その分離は、所定のリガンドを固定することによって提供することができる。固定されたリガンドに結合したファ−ジ粒子(つまりライブラリ−メンバ−)は、次いで、回収され、続く一連の親和性濃縮およびファ−ジ複製のために、選択されたファ−ジ亜集団を増幅するために複製される。親和性濃縮およびファ−ジ複製のいくつかのラウンドの後に、このように選択されたファ−ジライブラリ−メンバ−は、単離され、ディスプレイされたポリペプチド配列をコ−ドするヌクレオチド配列が決定され、それによって、所定のリガンドに結合するポリペプチドの配列を特定する。そのような方法は、PCT公開WO 91/17271、WO 91/18980、WO 91/19818、およびWO 93/08278においてさらに記載されている。
他のディスプレイ系の例は、リボソ−ムディスプレイ、ヌクレオチド連結ディスプレイ(たとえば米国特許第6,281,344号;第6,194,550号、第6,207,446号、第6,214,553号、および第6,258,558号を参照されたい)、ポリソ−ムディスプレイ、細胞表面ディスプレイ、ならびにその他同種のものを含む。細胞表面ディスプレイは、様々な細胞(たとえば大腸菌、酵母、および/または哺乳動物細胞)を含む。細胞がディスプレイとして使用される場合、核酸、たとえば、PCR増幅、それに続く消化によって達成される核酸は、細胞の中に導入され、翻訳される。任意選択で、本明細書において開示される単量体ドメインまたは多量体をコ−ドするポリペプチドを、たとえば注射によって細胞の中に導入することができる。
本開示の単量体および多量体のライブラリ−は、所望のリガンド(たとえばFGFR1cもしくはβ−クロト−)またはリガンドの混合物の結合などのような所望の特性についてスクリ−ニングすることができる。たとえば、単量体ドメインのライブラリ−のメンバ−は、ディスプレイし、公知もしくは未知のリガンドまたはリガンドの混合物への結合についてあらかじめスクリ−ニングすることができる。次いで、単量体ドメイン配列は、突然変異誘発する(たとえば、組換える、化学的に改変する)または他の方法で改変することができ、新しい単量体ドメインは、改善された親和性のリガンドまたはリガンドの混合物への結合について再びスクリ−ニングすることができる。選択された単量体ドメインは、組み合わせまたはつなぎ、多量体を形成することができ、次いで、これらは、改善された親和性もしくは結合活性またはリガンドまたはリガンドの混合物に対する特異性の改変についてスクリ−ニングすることができる。改変された特異性は、特異性、たとえば、複数の関連するリガンドの結合が広げられることを意味し得るか、または任意選択で、特異性の改変は、特異性が狭くなること、たとえばリガンドの特異的な領域内での結合を意味し得る。当業者らは、結合活性を計算するのに入手可能な多くの方法があることを認識するであろう。たとえばMammen et al., Angew Chem Int. Ed. 37:2754−2794 (1998);Muller et al., Anal. Biochem. 261:149−158 (1998)を参照されたい。
当業者らは、結果を最適化するために、変異を生成し、所望の特性についてスクリ−ニングするステップを繰り返す(つまり、反復的に実行する)ことができることを認識するであろう。たとえば、ファ−ジディスプレイライブラリ−または他の類似の形式において、ライブラリ−の第1のスクリ−ニングは、比較的低いストリンジェンシ−で実行することができ、それによって、できる限り多くの、標的分子と結合した粒子が選択される。次いで、選択された粒子は、単離することができ、単量体または多量体をコ−ドするポリヌクレオチドを、粒子から単離することができる。次いで、さらなる変異を、これらの配列から生成することができ、続いて、より高度な親和性でスクリ−ニングすることができる。
本開示のすべての組成物、たとえば、単量体ドメインならびにその多量体およびライブラリ−は、任意選択で、親和性物質のマトリックスに結合することができる。親和性物質の例は、ビ−ズ、カラム、固体担体、マイクロアレイ、試薬支持物の他のプ−ル、およびその他同種のものを含む。
比較的大きい標的に結合することができる多量体が所望される場合、それらは、多くの開示される結合タンパク質を生成するために実行されたような「ウォ−キング」選択法によって生成することができる。この方法は、単量体ドメインのライブラリ−を提供し、第1の標的分子に対する親和性について単量体ドメインのライブラリ−をスクリ−ニングすることによって実行される。一度、標的に結合する少なくとも1つの単量体が、同定されたら、その単量体は、新しいライブラリ−または単量体ドメインのもとのライブラリ−のそれぞれの残りのメンバ−に共有結合される。次いで、多量体(二量体)のこの新しいライブラリ−は、増加した親和性で標的に結合する多量体についてスクリ−ニングされ、増加した親和性で標的に結合する多量体を同定することができる。「ウォ−キング」単量体選択法は、リンカ−長の制約を考慮して、互いに付加的にまたはさらに相乗的に作用することができる単量体から構成される多量体を構築するための方法を提供する。このウォ−キング技術は、大きい標的タンパク質に高度な親和性で結合することができる多量体について選択し、構築する場合、非常に有用である。ウォ−キング方法は、さらに多くの単量体を追加するために繰り返し、それによって、ともに連結された2、3、4、5、6、7、8、またはそれ以上の単量体を含む多量体をもたらすことができる。この「ウォ−キング」方法は、実施例7において記載されるように、β−クロト−特異的結合タンパク質の生成において用いられた。
いくつかの実施形態では、選択された多量体は、2つを超えるドメインを含む。そのような多量体は、たとえばそれぞれの新しいドメインの追加が個々に試験され、ドメインの効果が逐次的な様式で試験される、ステップ様式で生成することができる。図7を参照されたい。代替の実施形態では、ドメインは、2つを超えるドメインを含む多量体を形成するために連結され、より小さな多量体またはその代わりにそれぞれのドメインがどのように結合するのかについての予備的知識なしで結合について選択される。
本開示の方法はまた、単量体または多量体を進化させるための方法を含む。ドメイン内組換えを、新しい組換えユニットを形成するために、単量体全体にわたって単量体の中に、または様々な単量体の一部を利用することによって導入することができる。ドメイン間組換え(たとえば、多量体の中へのもしくはその間での様々な単量体の組換え)またはモジュ−ル(たとえば多量体内の多数の単量体)の組換えを達成することができる。ライブラリ−間組換えもまた、企図される。
単量体または多量体を進化させるための方法は、たとえば、以下のステップのいずれかまたはすべてを含むことができる:それぞれ、単量体ドメインをコ−ドする、複数の様々な核酸を提供するステップ;複数の異なる核酸を翻訳し、これにより、複数の異なる単量体ドメインを提供するステップ、所望のリガンド(たとえばFGFR1cもしくはβ−クロト−)またはリガンドの混合物の結合について複数の異なる単量体ドメインをスクリ−ニングするステップ;所望のリガンドまたはリガンドの混合物に結合する複数の異なる単量体ドメインのメンバ−を同定し、これにより、選択された単量体ドメインを提供するステップ;少なくとも1つの多量体を生成するために少なくとも1つのリンカ−と選択された単量体ドメインをつなぐステップであって、少なくとも1つの多量体は、少なくとも2つの選択された単量体ドメインおよび少なくとも1つのリンカ−を含むステップ;ならびに選択された単量体ドメインと比較して、所望のリガンドまたはリガンドの混合物に対する改善された親和性もしくは結合活性または改変された特異性について、少なくとも1つの多量体をスクリ−ニングするステップ。
変異は、単量体または多量体のいずれにも導入することができる。単量体を改善する例は、単量体の2つ以上(たとえば3、4、5、またはそれ以上)の部分が、結果として生じる増幅産物に変異を導入する(たとえばシャフリングまたは他の組換え方法によって)ための条件下で別々に増幅され、それによって単量体の様々な部分についての変異体のライブラリ−を合成する、ドメイン内組換えを含む。PCR断片の両方が共通して有する「中央」または「重複」配列中に中央プライマ−の5’末端を配置することによって、結果として生じる「左」側および「右」側ライブラリ−は、単量体のもとのプ−ルの新規な変異体を生成するように重複PCRによって組み合わせることができる。次いで、これらの新しい変異体を、所望の特性についてスクリ−ニングする、たとえば標的に対してパニングするまたは機能効果についてスクリ−ニングすることができる。「中央」プライマ−は、単量体の任意のセグメントに対応するように選択することができ、典型的に、単量体内の足場または1つもしくは複数のコンセンサスアミノ酸(たとえばAドメインにおいて見出されるものなどのようなシステイン)に基づくであろう。
同様に、多量体は、単量体レベルで変異を導入し、次いで、単量体変異体ライブラリ−を組換えることによって生成することができる。大規模化すると、所望の特性を有する多量体(単一またはプ−ル)は、より長い多量体を形成するために組換えることができる。いくつかの場合では、変異は、ライブラリ−を形成するために単量体またはリンカ−の中に導入される(典型的に合成して)。これは、たとえば、2つの様々な標的に結合する2つの様々な多量体を用いて達成され、それによって、一方の標的に結合する部分および第2の標的に結合する部分を有する多量体を最終的に選択することができる。
さらなる変異を、ドメインの間に様々な長さおよび組成のリンカ−を挿入することによって導入することができる。これは、ドメインの間の最適なリンカ−の選択を可能にする。いくつかの実施形態では、リンカ−の最適な長さおよび組成は、ドメインの最適な結合を可能にするであろう。いくつかの実施形態では、特定の結合親和性(複数可)を有するドメインが、様々なリンカ−を介して連結され、最適なリンカ−が、結合アッセイにおいて選択される。たとえば、ドメインが、所望の結合特性について選択され、次いで、様々なリンカ−を含むライブラリ−に形成される。次いで、ライブラリ−は、最適なリンカ−を同定するためにスクリ−ニングすることができる。その代わりに、標的分子結合に対するドメインまたはリンカ−の効果が知られていない多量体ライブラリ−を形成することができる。
本開示の方法はまた、複数の単量体ドメインを提供することによって、1つまたは複数の選択される多量体を生成することを含む。複数の単量体ドメインは、所望のリガンドまたはリガンドの混合物の結合についてスクリ−ニングされる。所望のリガンドまたはリガンドの混合物に結合する、複数のドメインのメンバ−が、同定され、それによって、所望の親和性を有するドメインを提供する。同定されたドメインは、多量体を生成するために少なくとも1つのリンカ−とつながれ、多量体はそれぞれ、少なくとも選択されたドメインのうちの2つおよび少なくとも1つのリンカ−を含み、多量体は、選択されたドメインと比較して、所望のリガンドまたはリガンドの混合物に対する改善された親和性もしくは結合活性または改変された特異性についてスクリ−ニングされ、それによって、1つまたは複数の選択された多量体を同定する。
多量体ライブラリ−は、いくつかの実施形態において、レコンビナ−ゼベ−スのアプロ−チにおいて2つ以上のライブラリ−または単量体または多量体を組み合わせることによって生成することができ、ライブラリ−メンバ−はそれぞれ、組換え部位(たとえばlox部位)を含む。分子多様ライブラリ−メンバ−のより大きなプ−ルは、原理上、より高度な標的結合親和性および機能的活性などのような所望の特性を有するより多くの変異体を有する。ライブラリ−が、大腸菌に形質転換することができるファ−ジベクタ−において構築される場合、ライブラリ−サイズ(典型的に10〜1010のメンバ−)は、大腸菌の形質転換率によって制限される。レコンビナ−ゼ/組換え部位系(たとえばCre−loxP系)およびin vivo組換えを、大腸菌の形質転換率によってサイズが制限されないライブラリ−を生成するために利用することができる。
たとえば、Cre−loxP系は、1010、1011、1012、1013のメンバ−を有する二量体ライブラリ−またはさらに大きな多様性を生成するために使用することができる。いくつかの実施形態では、一方のナイ−ブ単量体ライブラリ−についての宿主としての大腸菌および第2のナイ−ブ単量体ライブラリ−を保持する線状ファ−ジが、使用される。この場合のライブラリ−サイズは、感染性ファ−ジ(一方のライブラリ−を保持する)の数および感染大腸菌細胞(他方のライブラリ−を保持する)の数によってのみ制限される。たとえば、1012超のファ−ジを1012の大腸菌細胞(OD600=1で1L)に感染させることにより、1012もの二量体の組み合わせを産生することができる。
多量体の選択は、単量体ドメインを同定するための上記に言及されるものを含む、様々な技術を使用して達成することができる。他の選択法は、たとえば、選択された単量体ドメインと比較して、リガンドに対する改善された親和性もしくは結合活性または改変された特異性に基づく選択を含む。たとえば、選択は、特異的な細胞型または関連する細胞もしくはタンパク質タイプ(たとえば様々なウイルス血清型)のセットに対する選択的な結合に基づくものとすることができる。次いで、選択された特性(たとえばリガンドの結合活性)の最適化は、本開示において言及されるように、ドメインを組換えるおよび個々の単量体ドメインもしくはリンカ−ドメインのアミノ酸配列またはそのようなドメインをコ−ドするヌクレオチド配列を操作することによって、達成することができる。
多量体を同定するための1つの方法は、多量体のディスプレイによって達成することができる。単量体ドメインと同様に、多量体は、上記に記載されるように、任意選択で発現されるまたは様々なディスプレイ系、たとえばファ−ジディスプレイ、リボソ−ムディスプレイ、ポリソ−ムディスプレイ、ヌクレオチド連結ディスプレイ(たとえば、米国特許第6,281,344号;第6,194,550号、第6,207,446号、第6,214,553号、および第6,258,558号を参照されたい)ならびに/もしくは細胞表面ディスプレイによりディスプレイされる。細胞表面ディスプレイは、大腸菌、酵母、または哺乳動物の細胞を含むが、これらに限定されない。さらに、多数の結合部位を有する多量体のディスプレイライブラリ−は、リガンドまたは多数のリガンドに対する結合活性もしくは親和性または改変された特異性についてパニングすることができる。
単量体または多量体は、ツ−ハイブリッドスクリ−ニングアッセイを使用して、酵母細胞における標的結合活性についてスクリ−ニングすることができる。この種のスクリ−ニングでは、スクリ−ニングされることとなる単量体または多量体ライブラリ−は、ライブラリ−のそれぞれの単量体または多量体および酵母転写活性化因子断片(つまりGal4)の間の融合タンパク質の形成を指示するベクタ−の中にクロ−ニングされる。「標的」タンパク質をコ−ドする配列は、標的および残りのGal4タンパク質(DNA結合ドメイン)の間の融合タンパク質の生産をもたらすベクタ−の中にクロ−ニングされる。第3のプラスミドは、Gal4結合部位のDNA配列の下流にレポ−タ−遺伝子を含有する。標的タンパク質に結合することができる単量体は、それと共にGal4活性化ドメインをもたらし、したがって、機能的Gal4タンパク質を再構成する。レポ−タ−遺伝子の上流の結合部位に結合したこの機能的Gal4タンパク質は、レポ−タ−遺伝子の発現および標的結合タンパク質としての単量体または多量体の選択をもたらす(Chien et.al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 88:9578; Fields S. and Song O. (1989) Nature 340: 245を参照されたい)。ライブラリ−スクリ−ニングのためのツ−ハイブリッド系の使用は、米国特許第5,811,238号においてさらに記載されている(Silver S.C. and Hunt S.W. (1993) Mol. Biol. Rep. 17:155; Durfee et al. (1993) Genes Devel. 7:555; Yang et al. (1992) Science 257:680; Luban et al. (1993) Cell 73:1067; Hardy et al. (1992) Genes Devel. 6:801; Bartel et al. (1993) Biotechniques 14:920; and Vojtek et al. (1993) Cell 74:205もまた参照されたい)。他の有用なスクリ−ニング系は、大腸菌/BCCP相互作用スクリ−ニング系である(Germino et al. (1993) Proc. Nat. Acad. Sci. (U.S.A.) 90:993; Guarente L. (1993) Proc. Nat. Acad. Sci. (U.S.A.) 90:1639)。
他の変形は、複数の結合化合物の使用を含み、単量体ドメイン、多量体、またはこれらの分子のライブラリ−を、様々な結合特異性を有するリガンドまたは化合物の多様性について、同時にスクリ−ニングすることができる。多数の所定のリガンドまたは化合物は、多くの単量体ドメインまたは多量体に対して、単一のライブラリ−または順次的なスクリ−ニングにおいて同時にスクリ−ニングすることができる。1つの変形では、それぞれ個別のビ−ズ(またはビ−ズのサブセット)上にコ−ドされる多数のリガンドまたは化合物を混合し、適した結合条件下で、単量体ドメイン、多量体、またはこれらの分子のライブラリ−と共にインキュベ−トすることができる。次いで、多数のリガンドまたは化合物を含むビ−ズの収集物を、親和性選択によって、選択された単量体ドメイン、選択された多量体、またはライブラリ−メンバ−を単離するために使用することができる。一般に、続く親和性スクリ−ニングのラウンドは、ビ−ズ、そのサブセット、またはわずか1つもしくは2つの個々のリガンドもしくは化合物しか含有していないビ−ズの同様の混合物を含むことができる。このアプロ−チは、効率的なスクリ−ニングを提供し、ラボラトリ−オ−トメ−ション、バッチ処理、およびハイスル−プットスクリ−ニング方法と適合する。
他の実施形態では、多量体は、多数のリガンドに結合する能力について同時にスクリ−ニングすることができ、リガンドはそれぞれ、異なる標識を含む。たとえば、リガンドはそれぞれ、異なる蛍光標識を用いて標識し、同時に多量体または多量体ライブラリ−と接触させることができる。次いで、所望の親和性を有する多量体が、所望の標識に連結された標識の存在に基づいて同定される(たとえばFACS分取によって)。
単量体ドメインまたは多量体(便宜上、以下の議論において「親和性作用物質」と呼ばれる)のいずれかのライブラリ−は、多くの異なる形式で、多数のリガンドに対して同時にスクリ−ニングする(つまりパニングする)ことができる。たとえば、多数のリガンドは、単純な混合物中で、アレイにおいて、細胞または組織上にディスプレイして(たとえば、細胞もしくは組織は、本明細書において開示される単量体ドメインもしくは多量体が結合することができる多数の分子を提供する)、および/または固定して、スクリ−ニングすることができる。親和性作用物質のライブラリ−は、任意選択で、酵母またはファ−ジディスプレイ系上にディスプレイすることができる。同様に、所望の場合、リガンド(たとえば、cDNAライブラリ−においてコ−ドされる)は、酵母またはファ−ジディスプレイ系においてディスプレイすることができる。
最初に、親和性作用物質ライブラリ−は、多数のリガンドに対してパニングされる。任意選択で、結果として生じる「ヒット」は、親和性作用物質の結果として生じる集団を濃縮するために1回または複数回、リガンドに対してパニングされる。
所望の場合、個々の親和性作用物質および/またはリガンドが何であるかを決定することができる。いくつかの実施形態では、親和性作用物質は、ファ−ジ上にディスプレイされる。最初のスクリ−ニングにおいて結合するとして同定された親和性作用物質は、第1および第2の部分に分けられる。第1の部分は、細菌に感染させ、使用されるファ−ジのタイプに依存して、プラ−クまたは細菌コロニ−のいずれかをもたらす。発現されたファ−ジは、固定され、次いで、下記に記載されるように選択されたファ−ジにおいてディスプレイされるリガンドを用いてプロ−ブされる。
第2の部分は、ビ−ズにつながれ、または他の方法で固定され、もとの混合物中に少なくともいくつかのリガンドを含有するファ−ジディスプレイライブラリ−を、固定された第2の部分に接触させる。第2の部分に結合するファ−ジを、続いて溶出し、上記の段落において記載される固定されたファ−ジに接触させる。ファ−ジ−ファ−ジ相互作用が、検出され(たとえば、リガンド発現ファ−ジに特異的なモノクロ−ナル抗体を使用して)、結果として生じるファ−ジポリヌクレオチドを、単離することができる。
いくつかの実施形態では、親和性作用物質−リガンド対が何であるかが、決定される。たとえば、親和性作用物質およびリガンドの両方がファ−ジまたは酵母上にディスプレイされる場合、対由来のDNAは、単離し、配列決定することができる。いくつかの実施形態では、リガンドおよび親和性作用物質に特異的なポリヌクレオチドが増幅される。それぞれの反応の増幅プライマ−は、結果として生じる増幅産物が融合されるように相補的であり、それによって、親和性作用物質の少なくとも1つの部分およびリガンドの少なくとも1つの部分をコ−ドするポリヌクレオチドを含むハイブリッドポリヌクレオチドを形成する、5’配列を含むことができる。結果として生じるハイブリッドを、親和性作用物質およびリガンドの両方を同定するために、親和性作用物質またはリガンド(たとえば、cDNAコ−ド)ポリヌクレオチドライブラリ−をプロ−ブするために使用することができる。
上記方法は、複数数の多量体を同時に生成し、同定するために「ウォ−キング」と容易に組み合わせることができ、複数の多量体はそれぞれ、リガンドの混合物中のリガンドに結合する。これらの実施形態では、親和性作用物質(単量体ドメインまたは多量体)の第1のライブラリ−は、複数のリガンドに対してパニングされ、溶出された親和性作用物質は、多量体親和性作用物質のライブラリ−(たとえば、2、3、4、5、6、7、8、9、またはそれ以上の単量体を含む)の形成するために、親和性作用物質の第1または第2のライブラリ−に連結され、これらは、続いて、複数のリガンドに対してパニングされる。この方法は、より多くの多量体親和性作用物質を生成し続けるために繰り返すことができる。単量体ドメインの数を増加させることにより、特定の標的に対する、親和性および結合活性の増加をもたらしてもよい。もちろん、それぞれの段階で、パニングは、有意なバインダ−を濃縮するために、任意選択で繰り返される。いくつかの場合では、ウォ−キングは、単量体の末端に組換え部位(たとえばlox部位)を挿入し、レコンビナ−ゼ媒介性の事象によって単量体ライブラリ−を組換えることによって促進されるであろう。
上記の方法の選択された多量体は、たとえば、選択された多量体を組換えるまたはシャフリングする(組換えは、多量体の間でまたは多量体内でまたはその両方で起こり得る)、選択された多量体を突然変異させることなどによって、さらに操作することができる。これは、改変された多量体をもたらす。次いで、それらをスクリ−ニングし、選択された多量体と比較して、増強された特性を有するメンバ−を選択し、それによって、選択された改変された多量体を産生することができる。本明細書における説明を考慮して、以下のプロセスが続き得るのは明らかである。組換えもしくは非組換え単量体ドメインを組換えることができる、または変異体を形成することができる。任意選択で、ドメインは、それらが意図される宿主において免疫原性である可能性がより低い配列について最初にまたは後に選択される。任意選択で、組換えドメインを含むファ−ジライブラリ−は、所望の親和性についてパニングされる。ファ−ジによって発現される単量体ドメインまたは多量体は、標的に対するIC50についてスクリ−ニングすることができる。ヘテロマ−またはホモマ−多量体を選択することができる。選択されたポリペプチドは、たとえば、ヘテロまたはホモ多量体標的を含む任意の標的に対するそれらの親和性について選択することができる。
本明細書において記載される方法によって産生されるリンカ−、多量体、または選択された多量体は、本開示の態様を形成する。本明細書において記載されるように産生されるまたは本明細書において開示される方法によって選択される多量体を含むライブラリ−、たとえば約100、250、500、またはそれ以上のメンバ−を含むライブラリ−が、提供される。いくつかの実施形態において、ライブラリ−のメンバ−を含む1つまたは複数の細胞もまた、含まれる。組換えポリペプチドのライブラリ−、たとえば約50、100、250、500、またはそれ以上の異なる組換えポリペプチドを含むライブラリ−もまた、本開示の特徴である。
本明細書において開示されるポリペプチドを含む組成物は、親和性物質、たとえば組換えポリペプチドのマトリックスに結合することができる。親和性物質の例は、たとえば、ビ−ズ、カラム、固体担体、および/またはその他同種のものを含む。
IX.治療薬および予防的治療法
他の態様では、本開示はまた、in vivoまたはex vivoにおいて、本明細書において記載される1つまたは複数の核酸または結合タンパク質(または薬学的に許容される賦形剤および1つもしくは複数のそのような核酸もしくはポリペプチドを含む組成物)を、たとえば、ヒトを含む哺乳動物、霊長動物、マウス、ブタ、雌ウシ、ヤギ、ウサギ、ラット、モルモット、ハムスタ−、ウマ、ヒツジ;または鳥(たとえばニワトリもしくはアヒル)、魚、または無脊椎動物などのような非哺乳動物脊椎動物を含む対象に投与することによって、治療上または予防的に、疾患または障害を治療するための方法を提供する。
FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する結合タンパク質、特に、FGFR1cおよび/またはβ−クロト−結合単量体ドメインまたは多量体を含む結合タンパク質を含む、FGF21媒介性のシグナル伝達を活性化するものを、多くのヒト疾患を治療するために用いることができる。例示的な結合するドメインは、以下を含むが、それれらに限定されない、本明細書において開示される特異的配列を含む:
ファミリ−1 モチ−フ:
C[AGLQRV][ALPST][DGINRS][ELQ]F[PQT]C[GHKNQRS][DGNS][GST][EGKNRS][IRST−]C[ILV][PS][LPQRV][AHKPQRT]W[LRV]CDG[DEV][DNP]DC[EGR]D [DGNS]SDE[AEKST][DGNPS][AD−][IH−]C; (配列番号74) (ナイ−ブA1)

ファミリ−2 モチ−フ:
CG[AE][GS]LFTC[GR][NRS][AST][KN]ICIS[EHQS][AV]W[IV]CDG[IV]DDC[DE]DNSDE[DKMNT][NSY]C;(配列番号108)(M03/M15突然変異体)

ファミリ−3 モチ−フ:
CG[APST][DN][LMQ]FTC[QR][RS]TN[IM]CIS[DKPQR][ATV]WVCDGVDDC[DE]D[DENY]SDE[IQRT][AGTV]C (配列番号119) (M23突然変異体)

ファミリ−4 モチ−フ:
C[LAPRVKQGHS][APSHR][−T][DNGSHAF][EHQ]F[HPQTRW]C[GSQRNLHK]
[SND][GSTNY][RHQGHNSE][RIT−]C[ILV][HNPS][AGHLSQPREV]
[TPGSRAHN−][WL][ILRV]CD[GMW][GYDVEL][PWLDN]DC[GERQLK]D [GNDSKWHY][PQSW]D[EPQY][APS−][LPQS−][AEHKLTV][HILSTDNGMVW]C;(配列番号130)(β−クロト−ナイ−ブA1)

ファミリ−5 モチ−フ:
C[HNP−][AP−][ HIKLMPRV−][AEILY][ADEGQRY][ADEHIKLNPQS][DHLMSY]C[AEKPQT][AEHKNQRS][FLRY][DFVY]GDG[DEGIKNRSV]C[DEGHNQRS][EKPQS][ADEGHPQ]C[DGNS][FLNST][AEPSY][AEGKRT]C[ADGILNSV]WDG[DFGLMV][DN]C(配列番号1242)
(β−クロト−ナイ−ブLNR/Notch)

ファミリ−6 モチ−フ:
C[LMP][PST][DH]EF[QR]C[GR]SG[RW]CIP[LQR][AKRST]W[GV]CDGLNDCGDGSGE[SW]PA[HLQ]C;(配列番号185)
β−クロト− M01突然変異誘発

ファミリ−7 モチ−フ:
C[LRW][PST][GS][AEHQS]F[HQ]C[NS][NT]GHCLS[APQRS][ST]WVCDG[FY][DEVY]DC[DEG]D[GW]SDE[ASV][KN]C;
(配列番号194)
β−クロト− M25突然変異誘発

ファミリ−8 モチ−フ:
C[EQ][PS][DE]EF[MRT]C[RS]SGRCIP[QV][HIST]WLCDGLNDCGDGSDE[PR]P[AE] [HQ]C;
(配列番号207)
β−クロト− M42突然変異誘発

ファミリ−9 モチ−フ:
C[HNP][STW]F[HN][HKQ]F[EK]CRN[GR]QCIPL[HY]LVCDGVPDC[AG]D[DN]SDET [ADY]C;(配列番号212)
β−クロト− M50突然変異誘発

ファミリ−10 モチ−フ:
C[ELPQR][APS][DGIN][EGQ][FQ][FKPQRT][−E]C[GNRS][NS]G[HNQR]C[IV]P [AELPQRV][AHPQRT]W[LRV]CDG[DEV][DNP]DC[GLQ]D[DGNS]SDE[AEKT][DGLNS][−A][−H]C;(配列番号217)
β−クロト− M01(配列番号493)からのC末端ウォ−ク

ファミリ−11 モチ−フ:
C[AGLP]PD[EQ]F[KR]C[GKNRS]SG[NQRS]C[IL]P[ELQ][DHNT]W[LRV]CDG[DLV] [DN]DC[EGV]D[GS]SDE[AET][DGNP][−D][−L]C;(配列番号232)
β−クロト− M01(配列番号493)からのN末端ウォ−ク

ファミリ−12 モチ−フ:
CA[PS][DNS][EQ]F[QR]C[GH][DN][GNT][GHN][−IT]C[IL][LPS][ER][AGT][WL]LC DG[DEV][DN]DC[AEG]DGSDE[AE][DG]C;(配列番号240)
β−クロト− M06(配列番号499)からのN末端ウォ−ク

ファミリ−13 モチ−フ:
C[AP]P[DG][EQ]F[RT]C[KNR][NS]G[QR]C[IV]P[LQ][AHP]W[LV]CDG[DE][DN]DC
[GQ]DNSDE[EST][DNP][−A][−T]C;(配列番号245)
β−クロト− M06(配列番号499)からのC末端ウォ−ク

ファミリ−14 モチ−フ:
C[AGPR][AP][DGNS][EQ]F[QRT]C[GSK]N[GT][GHR][−R]C[ILV][PS][ALQ][NST]W[LRV]CDG[DEV]DDC[GL]DGSDE[AET][DNS][−A][−T]C;(配列番号249)
β−クロト− M08(配列番号694)からのN末端ウォ−ク

ファミリ−15 モチ−フ:
C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P[LQRV] [AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C;(配列番号254)
β−クロト− M21(配列番号481)からのN末端ウォ−ク

ファミリ−16 モチ−フ:
CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDE[PS][PQ][AQ][−H]C;(配列番号394)
β−クロト− M21(配列番号481)からのC末端ウォ−ク

ファミリ−17 モチ−フ:
C[APQR][ASP][DG][EQ]F[PQ]C[EKNR][NS][GT][GHN][−R]C[ILV][PS][ALPR][ANRT] W[LRV]CDG[EV][DN]DC[AGR]D[GNS]SDE[AEKS][GLNS][−A][−H]C;
(配列番号265)
β−クロト− M42(配列番号305)からのN末端ウォ−ク

ファミリ−18 モチ−フ:
CRP[DG]EF[QR]C[GKR][NS]G[HR]C[IV]P[GLQ][PT]W[RV]CDG[DE][DP]DCQD[GS]SDE[AET][DGN]C;
(配列番号270)
β−クロト− M42(配列番号305)からのC末端ウォ−ク

ファミリ−19 モチ−フ:
C[AGLR][APS][DGN][EQ]F[RQT]C[GHKNRS][NS][GSTY][DEGNR][−RT]C[ILV]P [AGLPRV][AHNPT]W[LRV]CDG[DEV][DN]DC[AEGRV]D[DGN]SDE[AEST][ADGNS][−D]C;(配列番号274)
β−クロト− M50(配列番号306)からのN末端ウォ−ク

ファミリ−20 モチ−フ:
C[LQ][PS]G[EQ]FRC[KQ][NT][GT]R[−T]C[IL]P[LR][AK][LW][LV]CDGVDDC
[EL]DDSDE[AK]DC;(配列番号284)
β−クロト− M50(配列番号306)からのC末端ウォ−ク。
FGF21媒介性のシグナル伝達の活性化が寛解性の例示的なヒト疾患は、たとえば、糖尿病、肥満症、異脂肪血症、高血圧症、脂肪肝、非アルコ−ル性脂肪性肝炎(NASH)、急性膵炎、メタボリックシンドロ−ム、アテロ−ム性動脈硬化症などのような心血管疾患、および加齢を含む。
いくつかの態様では、本明細書において開示される単量体または多量体が、上記の列挙される病気のうちの1つの治療のために使用される少なくとも1つの他の分子と共に対象に投与される。他の分子は、単量体もしくは多量体と共に製剤中に調製することができる、または単量体または多量体が投与されるのと同時に、その前に、またはその後に投与することができる。
他の態様では、本開示は、1つまたは複数の他の治療薬と共に、本明細書において記載される単量体および多量体などのような、本開示の治療用単量体または多量体を用いて、糖尿病について対象を治療するための方法を提供する。一実施形態では、そのような併用療法は、相乗効果を達成する。単量体または多量体は、現在利用可能な1つまたは複数の2型糖尿病治療薬と組み合わせて投与することができる。これらの治療薬は、ビグアナイド(メトホルミン)およびスルホニル尿素(グリブリド、グリピジドなど)を含む。グルコ−スホメオスタシスの維持に指示されるさらなる治療薬は、PPARγアンタゴニスト(ピオグリタゾン、ロシグリタゾン);およびアルファグルコシダ−ゼ阻害剤(アカルボ−ス、ボグリボ−ス)を含む。さらなる治療薬は、Exenatide(登録商標)(グルカゴン様ペプチド)およびSymlin(登録商標)(プラムリンチド)などのような注射用治療薬を含む。
いくつかの実施形態では、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する、本明細書において記載される単量体または多量体を含む結合タンパク質は、対象における血糖濃度および/または血液トリグリセリド濃度および/または血中脂質濃度および/または血中インスリン濃度を減少させるために使用される。対象は、糖尿病または肥満症の遺伝的な病歴(天然に存在するまたは誘導される)を有する人、または他の場合には、高濃度のグルコ−ス、高濃度のトリグリセリド、もしくは高濃度の脂質の不健康な影響の危険性がある人とすることができる。FGF21は、血糖濃度および脂質濃度の調節物質である。これは、マウスにおけるFGF21の投与が血糖を低下させ(Berglund et al 2009 Endocrinology 150: 4084−93)、脂肪肝を反転させ、エネルギ−消費を増加させ、かつインスリン感受性を改善し(Xu et al 2009 Diabetes 58: 250−9)、肥満症を治療する(Coskun et al 2008 Endocrinology 149: 6018−27)という事実によって証拠づけられる。糖尿病性アカゲザルでは、長期にわたるFGF21の投与は、低血糖症を引き起こすことなく、空腹時血糖値、フルクトサミン、トリグリセリド、インスリン、およびグルカゴンを低下させることが示されている。さらに、血清脂質プロファイルに対する改善およびわずかであるが有意な減量が観察された(Kharitonenkov et al., (2007) Endocrinology 148: 774−81)。
いくつかの実施形態では、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する、本明細書において記載される単量体または多量体を含む結合タンパク質は、急性膵炎における炎症性の損傷を低下させるために使用される。これは、FGF21ノックアウトマウスにおけるセルレインを用いる膵炎の実験的な誘発に続く重症疾患によって証拠づけられる。肝臓特異的プロモ−タ−からヒトFGF21を恒常的に発現するトランスジェニックマウスは、セルレイン投与に続いて、膵臓における炎症の減少を示した(Johnson et al., (2009) Gasteroenterology 137(5):1795−1804)。
いくつかの実施形態では、FGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する、本明細書において開示される単量体または多量体を含む結合タンパク質は、血糖および/または血中脂質濃度を低下させる薬剤と組み合わせて投与される。スタチン、樹脂(コレスチラミン、コレスチポ−ル、コレセベラム)、およびニコチン酸脂質濃度を低下させる薬剤の例である。例示的なスタチンは、アトルバスタチン、フルバスタチン、ロバスタチン、プラバスタチン、ロスバスタチン、およびシンバスタチンを含むが、これらに限定されない。血糖濃度を低下させる化合物の例は、インスリンおよびロシグリタゾンを含む。
本開示の一態様では、ex vivo方法において、対象の対象の1つまたは複数の細胞または細胞の集団(たとえば、腫瘍細胞、腫瘍組織試料、器官細胞、血球、皮膚の細胞、肺、心臓、筋肉、脳、粘膜、肝臓、腸、脾臓、胃、リンパ系、子宮頸部、膣、前立腺、口、舌など)が対象から得られまたは取り出され、疾患、障害、または他の状態を予防的にまたは治療上治療するのに有効である量の本明細書において提供される、選択された結合タンパク質と接触させる。次いで、接触させた細胞は、それらが得られた部位までまたは治療されることとなる対象における、対象の他の部位(たとえば、上記に定義されるものを含む)まで、対象に戻されるまたは送達される。所望される場合、接触させた細胞を、標準的なよく知られている移植技術を使用して、対象における、対象の組織、器官、または系の部位(上記に記載されるすべてを含む)に移植することができる、または、たとえば、標準的な送達もしくは注入技術を使用して、血液またはリンパ系に送達することができる。
対象の対象の1つまたは複数の細胞または細胞の集団を、疾患、障害、または他の状態を予防的にまたは治療上治療するのに有効な量の、本明細書において開示された、選択された結合タンパク質と直接または間接的に接触させるin vivo方法もまた、提供される。直接的な接触/投与方式では、選択された結合タンパク質は、典型的に、治療されることとなる細胞または対象の組織部位(たとえば、腫瘍細胞、腫瘍組織試料、器官細胞、血球、皮膚の細胞、肺、心臓、筋肉、脳、粘膜、肝臓、腸、脾臓、胃、リンパ系、子宮頸部、膣、前立腺、口、舌など)に、局所的投与、注射(たとえば針もしくは注射器を使用することによって)、またはワクチンもしくは遺伝子銃送達、組織、器官、もしくは皮膚部位の中に押し込むことを含む様々な方式のいずれかによって、直接投与されるまたは移入される。選択された結合タンパク質は、たとえば、筋肉内に、皮内に、皮膚下に、皮下に、経口的に、腹腔内に、鞘内に、静脈内に送達することができる、または体腔内に(たとえば外科手術の間を含む)または吸入または膣もしくは直腸投与によって配置することができる。例示的な送達は、たとえば、経口送達(舌下または腸取り込み/送達)、在宅注射(たとえば、約1.4ml以下の容量で製剤)、経皮的取り込み/送達、皮下移植可能なポンプ、肺取り込み/送達(全身性もしくは非全身性)、血液脳関門取り込み/送達、および/または鼻取り込み/送達を含む。
経口送達のための計画アプロ−チは、たとえば、結合タンパク質中に、PepT1、PepT2、HPT1、ABCファミリ−などのような粘膜ペプチドトランスポ−タ−に対する結合親和性を含むこと;結合タンパク質への移動ドメイン(シュ−ドモナスエキソトキシンA由来のPE38もしくはPE40)の追加;またはトランスフェリン受容体などのような血液脳関門トランスポ−タ−に対する結合親和性を含むことを含む。
経上皮送達についての4つの主要なメカニズムは、
(1)経細胞:拡散により細胞を通る:主として、小分子によって使用される。
(2)傍細胞:デスモソ−ム/タイトジャンクションを通して細胞のまわりで:主として、親水性ペプチドによって使用される。
(3)経細胞輸送:ピノサイト−シスにより小胞内で細胞を通る
(4)トランスポ−タ−/担体に結合する分子について、担体またはトランスポ−タ−媒介性。
他のアプロ−チでは、結合タンパク質は、細胞を横切って血清に輸送され、薬剤を運ぶ、細胞表面上でまたは小胞内で受容体に結合するように設計される。そのような受容体は、トランスポ−タ−と呼ばれる。1つのそのような受容体は、血清への肺および腸送達のために使用することができる新生児免疫グロブリンFc受容体(FcRn)である。他の受容体は、血液脳関門を横切って脳脊髄液に輸送することができるトランスフェリン受容体である。その代わりに、単量体または多量体は、肺および腸運搬のために、新生児Fc受容体に結合するように設計される。この方法は、pH感受性の放出のために、最終製剤を操作することを含むことができる。
本開示を考慮すると、様々な戦略が可能である。公知のトランスポ−タ−(たとえばPepT1、HPT−1、PepT2、ABCファミリ−、TAP1、TAP2、MDR)に結合する結合タンパク質を特定することができる。他の有用ない結合剤は、Caco2細胞に結合する単量体または多量体を同定することによって同定することができる(たとえば、Caco2細胞による14Cセファレキシン取り込みを使用する取り込みブロックアッセイを使用する)。たとえばBlanchette, J., et al. Biomedicine and Pharmacotherapy 58:142−151 (2004);Low, S.C., et al. Human Reproduction − advance access April 7 2005;Lee, V. J. Natl Cancer Institute, Monographs 29 (2001);Rubas, W., et al. J. Pharm. Sci. 85:165−169 (1996);Yang, C.Y., et al. Pharmaceutical Research 16:1331−1343 (1999);Dietrich, C.G., et al. Gut 52:1788−1799 (2003);Cleland, J.L., et al. Current Opinion in Biotechnology 12:212−219 (2001);Nielsen, C.U. and Brodin, B. Current Drug Targets 4:373−388 (2004);Kunta, J.R., et al. Current Drug Metabolism 5:109−124 (2004)を参照されたい。
他のアプロ−チでは、多量体のファ−ジライブラリ−は、哺乳動物の口腔に適用することができ、ファ−ジまたはファ−ジ由来のDNAは、好都合の送達剤である配列について濃縮するために動物の血清中で回収することができる。経口的に輸送されることが公知の天然ドメインまたはペプチドもまた、本明細書において開示される単量体または多量体に融合することができる。さらに他の代替では、ファ−ジディスプレイドメインは、適切な体液(鼻、腸など)または精製プロテア−ゼに対する抵抗性について選択される。
in vivoにおける間接的な接触/投与方式では、選択された結合タンパク質は、典型的に、治療されることとなる細胞にまたは上記に記載されるものを含む対象の組織部位(たとえば皮膚細胞、臓器系、リンパ系、血球系など)に、治療を促進することができる1つまたは複数の細胞または細胞の集団にポリペプチドを直接接触させるまたは投与することによって、投与されるまたは間接的に移入される。たとえば、対象の体内の腫瘍細胞は、対象の部位(たとえば、対象の組織、器官、もしくは細胞、または体内の血液もしくはリンパ系)への選択された結合タンパク質の送達が起こり、有効な予防的なまたは治療上の治療が結果として生じるように、十分な量の選択された結合タンパク質と血液もしくはリンパ系、皮膚、または器官の細胞を接触させることによって治療することができる。そのような接触、投与、または移入は、上記に記載される投与の1つまたは複数の経路または様式を使用することによって典型的に成される。
他の態様では、本開示は、対象の1つもしくは複数の細胞または対象の対象の細胞の集団(たとえば、腫瘍細胞、腫瘍組織試料、器官細胞、血球、皮膚の細胞、肺、心臓、筋肉、脳、粘膜、肝臓、腸、脾臓、胃、リンパ系、子宮頸部、膣、前立腺、口、舌など)が、対象から得られまたは取り出され、疾患、障害、または他の状態を予防的にまたは治療上治療するのに有効である、対象の生物学的に活性な結合タンパク質(たとえば選択された単量体ドメインおよび/または多量体)をコ−ドする本明細書において開示される核酸配列を含むポリヌクレオチド構築物を有する当該1つまたは複数の細胞または細胞の集団を接触させることによって形質転換される、ex vivo方法を提供する。1つまたは複数の細胞または細胞の集団は、細胞へのポリヌクレオチド構築物(およびプロモ−タ−)の取り込みが起こり、標的核酸配列の十分な発現が結果として生じ、疾患、障害、または状態を予防的にまたは治療上、治療するのに有効である、選択された結合タンパク質をコ−ドする生物学的に活性なポリペプチドの量を産生するように、十分な量のポリヌクレオチド構築物および当該核酸配列の発現を制御するプロモ−タ−と接触させる。ポリヌクレオチド構築物は、核酸配列の発現を制御するプロモ−タ−配列(たとえばCMVプロモ−タ−配列)および/または所望される場合、本明細書において開示される少なくとも1つもしくは複数の他のポリペプチドをコ−ドする1つもしくは複数のさらなるヌクレオチド配列、サイトカイン、補助剤、もしくは同時刺激分子、または対象の他のポリペプチドを含むことができる。
トランスフェクションに続いて、形質転換細胞は、それらが得られた組織部位もしくは系までまたは対象において治療されることとなる他の部位(たとえば、腫瘍細胞、腫瘍組織試料、器官細胞、血球、皮膚の細胞、肺、心臓、筋肉、脳、粘膜、肝臓、腸、脾臓、胃、リンパ系、子宮頸部、膣、前立腺、口、舌など)まで、対象に戻される、送達される、または移入される。所望される場合、細胞は、標準的な周知の移植技術を使用して、対象における、対象の組織、皮膚、器官、もしくは体の系に移植することができるまたは標準的な送達もしくは注入技術を使用して、血液もしくはリンパ組織系に送達することができる。形質転換細胞のそのような送達、投与、または移入は、上記に記載される投与の1つまたは複数の経路または様式を使用することによって典型的に成される。標的核酸の発現は、天然に存在しまたは誘発することができ(より詳細に本明細書において記載される)、部位または組織系で疾患または状態を治療するのに十分で、かつ有効な量のコ−ドポリペプチドが、発現される。
他の態様では、対象の1つまたは複数の細胞または対象の細胞の集団(たとえば、上記に記載されるそれらの細胞および細胞系および対象を含む)が、細胞または細胞の集団を疾患、障害、または他の状態を予防的にまたは治療上、治療するのに有効である対象の生物学的に活性な結合タンパク質(たとえば選択された単量体ドメインおよび/または多量体)をコ−ドする本開示の核酸配列を含むポリヌクレオチド構築物と接触させること(または上記に記載される投与の1つもしくは複数の経路もしくはモ−ドを使用して細胞もしくは細胞の集団に投与するもしくは移入すること)によって、対象の体内に形質転換されるin vivo方法もまた、提供される。
ポリヌクレオチド構築物は、疾患または障害に罹患している細胞(複数可)に直接投与するまたは移入することができる(たとえば、上記に記載される投与の1つまたは複数の経路または様式を使用する直接的な接触によって)。その代わりに、ポリヌクレオチド構築物は、細胞へのポリヌクレオチド構築物(およびプロモ−タ−)の取り込みが起こり、核酸配列の十分な発現が結果として生じ、疾患または障害を予防的にまたは治療上、治療するのに有効である、生物学的に活性な結合タンパク質の量を産生し、それによって、ポリヌクレオチド構築物または結果として生じる発現結合タンパク質が、対象の体の最初の送達部位、系、組織、または器官から対象の体の疾患部位、組織、器官、または系に(たとえば血液またはリンパ組織系を介して)天然にまたは自動的に移入されるように、最初に、非疾患細胞(複数可)または他の疾患細胞を、上記に記載される投与の1つまたは複数の経路または様式を使用して、生物学的に活性な結合タンパク質をコ−ドする核酸配列および核酸配列の発現を制御するプロモ−タ−を含む十分な量のポリヌクレオチド構築物と直接接触させることによって、疾患または障害に罹患している細胞(複数可)に間接的に投与するまたは移入することができる。標的核酸の発現は、自然に起こるか、または発現結合タンパク質の量が、部位または組織系で疾患または状態を治療するのに十分で、かつ有効となるように、誘発することができる(下記により詳細に記載される)。ポリヌクレオチド構築物は、核酸配列の発現を制御するプロモ−タ−配列(たとえばCMVプロモ−タ−配列)および/または所望される場合、本明細書において開示される少なくとも1つもしくは複数の他の結合タンパク質をコ−ドする1つもしくは複数のさらなるヌクレオチド配列、サイトカイン、補助剤、もしくは同時刺激分子、または対象の他の結合タンパク質を含むことができる。
本明細書において記載されるin vivoおよびex vivo治療方法のそれぞれにおいて、賦形剤および本開示の結合タンパク質または核酸を含む組成物は、投与するまたは送達することができる。一態様では、薬学的に許容される賦形剤および本明細書において開示される結合タンパク質または核酸を含む組成物が、疾患または障害を治療するのに有効な量で、上記に記載される対象に投与されるまたは送達される。
他の態様では、上記に記載されるそれぞれのin vivoおよびex vivo治療方法において、細胞(複数可)または対象に投与されるポリヌクレオチドの量は、対象の1つまたは複数の細胞への当該ポリヌクレオチドの取り込みが起こり、当該核酸配列の十分な発現が結果として生じ、免疫原(たとえば抗原)によって誘発される免疫応答を含む、対象における免疫応答を増強するのに有効である量の生物学的に活性な結合タンパク質を産生する量とすることができる。他の態様では、それぞれのそのような方法について、細胞(複数可)または対象に投与される結合タンパク質の量は、免疫原(たとえば抗原)によって誘発されるものを含む、対象における免疫応答を増強するのに十分な量とすることができる。
さらに他の態様では、ポリヌクレオチド構築物(またはポリヌクレオチド構築物を含む組成物)が生理活性結合タンパク質を対象に送達するために使用されるin vivoまたはin vivo治療方法において、ポリヌクレオチド構築物の発現は、誘発可能なオンおよびオフ遺伝子発現系を使用することによって誘発することができる。そのようなオンおよびオフ遺伝子発現系は、それぞれ、Tet−On(商標)遺伝子発現系およびTet−Off(商標)遺伝子発現系を含む(それぞれのそのような系の詳細な説明については、たとえばClontech Catalog 2000, pg. 110−111を参照されたい)。
他の制御可能または誘発可能なオンおよびオフ遺伝子発現系は、当業者らに公知である。そのような系を用いると、ポリヌクレオチド構築物の標的核酸の発現は、正確で、可逆的で、かつ定量的な方法で調節することができる。標的核酸の遺伝子発現は、たとえば、標的核酸を含むポリヌクレオチド構築物を含有する安定したトランスフェクト細胞が、対象の組織部位、器官、または系に送達されたまたは移入されたまたはそれと接触した後に、誘発することができる。そのような系は、標的核酸の発現を遅延させるまたは正確に制御する(たとえば外科手術および/または外科手術に続く治癒の完了のための時間を提供する;標的核酸を含むポリヌクレオチド構築物が治療されることとなる部位、細胞、系、または組織に到着する時間を提供する;構築物により形質転換された細胞を含有する移植片が、それがその上にまたはその中に継ぎ合わせられたまたは付加されたなどの組織または器官の中に組み込まれるようになる時間を提供する)ことが有利である治療方法および方式において特に有益である。
X. さらなる多量体の使用
本開示の多量体の可能性のある用途は、多様であり、親和性薬剤、特に結合タンパク質、ならびにより特定にはFGFR1c、β−クロト−、またはFGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合する二重特異性結合タンパク質が所望されるいずれの使用も含む。
いくつかの場合、一対の単量体または多量体が、同じ標的に(すなわち、サンドイッチベ−スのアッセイにおける使用のために)結合するよう選択される。一致した単量体対または多量体対を選択するために、2つの異なる単量体または多量体は典型的には、標的タンパク質を同時に結合することができる。このような対を特定するための1つのアプロ−チは、以下を包含する:
(1)標的タンパク質を結合するようあらかじめ選択されたファ−ジ混合物またはタンパク質混合物を固定化すること、
(2)標的タンパク質を、固定化したファ−ジまたはタンパク質と接触させ、洗浄すること、
(3)ファ−ジ混合物またはタンパク質混合物を、結合した標的と接触させ、洗浄すること、および
(4)固定化したファ−ジまたはタンパク質を溶出することなく、結合したファ−ジまたはタンパク質を溶出すること。
本明細書に提供される多量体ドメインまたは単量体ドメインに関する1つの使用は、検出または他の親和性ベ−スのアッセイにおいて抗体または他の親和性薬剤を置き換えることである。したがって、いくつかの実施態様において、単量体ドメインまたは多量体は、混合物における標的以外の成分を結合する能力に対して選択される。一般的なアプロ−チには、アッセイ中に試料の組成を模倣することを含む、アッセイの条件に厳密に類似する条件下で親和性選択を実施することが含まれ得る。したがって、選択の工程には、単量体ドメインまたは多量体を、標的リガンドを含まない混合物と接触させること、および混合物に結合するいずれの単量体ドメインまたは多量体ドメインに対しても選択することが含まれ得る。したがって、アッセイにおいて試料を表す(抗体、単量体ドメイン、または多量体を用いて枯渇し得る標的リガンドを含まない)混合物(血清、血液、組織、細胞、尿、精液、など)は、遮断剤として用いられ得る。このようなアプロ−チは、例えば、その標的に結合するが他の血清タンパク質または非標的組織に結合しない医薬タンパク質を作製するのに望ましくあり得る。
例えば、選択された単量体ドメインまたは多量体が、2つのタンパク質、例えばFGFR1cおよびβ−クロト−のin vivoでの会合を生じるシグナル伝達事象を模倣する、本明細書に説明されるものなどのアゴニストが作製され得る。図1を参照されたい。任意に、本明細書に開示される方法を採用して、アンタゴニストを生成することができる。例えば、2つの異なるタンパク質、例えば酵素および基質と結合する多量体は、例えば、酵素活性および/または基質転換を含むタンパク質機能を阻害することができる。
いくつかの実施態様において、単量体ドメインは、リガンド阻害、リガンドクリアランス、またはリガンド刺激のために用いられる。これらの方法における可能性のあるリガンドには、例えば、FGFR1cおよび/またはβ−クロト−が含まれ得る。
別の実施態様において、受容体に結合する少なくとも2つの単量体を含む多量体を用いて、多量体を結合する両者によって2つの受容体を近くさせ、それにより受容体を活性化させる。本明細書に説明される結合タンパク質のサブセットは、この様式で挙動する。例えば、実施例11を参照されたい。
本明細書に開示される組成物の可能性のある使用に関するさらなる例には、薬剤結合(例えば、標的化のための放射性ヌクレオチドを結合すること、薬剤の半減期延長のための医薬的結合、過量服用治療および嗜癖療法のための制御された物質結合)をすることのできる単量体ドメインおよびその多量体、免疫機能調節(例えば、CTLA−4のような受容体と結合することによる免疫原性遮断、CD80のような受容体と結合することによる免疫原性亢進、またはFc型の結合による補体活性化)、ならびに特化した送達(例えば、リンカ−開裂、電子輸送ドメイン、二量体化ドメイン、もしくは下記に対する特異的結合による緩徐な放出が含まれる:細胞進入ドメイン、FcRなどのクリアランス受容体、経粘膜輸送のためのplgRなどの経口送達受容体、およびトランスフェリンRなどの血液−脳転移受容体)。
さらなる実施態様において、単量体または多量体は、検出可能な標識(例えば、Cy3、Cy5、など)と共有結合することができるかまたは、リポ−タ−遺伝子産物(例えば、CAT、ルシフェラ−ゼ、セイヨウワサビペルオキシダ−ゼ、アルカリホスファタ−ゼ、GFP、など)に融合した融合ポリペプチドとして発現することができる。
XI.単量体ドメインならびに/または多量体核酸およびポリペプチドのさらなる操作
本明細書で説明するように、本開示の結合タンパク質は変化することができる。これらの結合タンパク質をコ−ドする修飾されたまたは変化した核酸配列を生成するための種々の多様性発生手順に関する説明は、本明細書および提供される参考文献において説明される。
本開示の別の態様には、単量体ドメイン、選択された単量体ドメイン、多量体、および/または多量体コ−ド核酸のクロ−ニングおよび発現が含まれる。したがって、多量体ドメインは、当該技術分野で周知の発現系を用いて単一のタンパク質として合成することができる。ベクタ−、プロモ−タ−の使用を含む本明細書で有用な分子生物学的技術、ならびに単量体ドメイン、選択された単量体ドメイン、多量体、および/または選択された多量体などの核酸を発現することと関連した多くの他のトピックを説明する一般的な教科書には、Berger and Kimmel, Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology volume 152 Academic Press, Inc., San Diego, CA (Berger)、Sambrook et al., Molecular Cloning − A Laboratory Manual (2nd Ed.), Vol. 1−3, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, 1989、および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.が含まれる。ポリメラ−ゼ連鎖反応(PCR)、リガ−ゼ連鎖反応(LCR)、Q−レプリカ−ゼ増幅、および他のRNAポリメラ−ゼ仲介性技術(例えば、NASBA)を含む、単量体ドメインおよび多量体コ−ド核酸を同定、単離、およびクロ−ン化する上で有用な、in vitroでの増幅方法を通じて当業者を方向付けるのに十分な技術の例は、Berger, Sambrook, and Ausubel、およびMullis et al.(1987)、米国特許第4,683,202号、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、Barringer et al. (1990) Gene 89, 117、ならびにSooknanan and Malek (1995) Biotechnology 13: 563−564において見出される。in vitroで増幅された核酸をクロ−ン化する改良された方法は、Wallace et al., 米国特許第5,426,039号において説明されている。PCRによって大きな核酸を増幅する改良された方法は、Cheng et al. (1994) Nature 369: 684−685およびそれにおける参考文献に要約されており、その中で、最大40kbのPCRアンプリコンが生成される。当業者は、本質的にいずれのRNAも、制限消化、PCR増幅、ならびに逆転写酵素およびポリメラ−ゼを用いた配列決定に好適な二本鎖DNAへと変換されることができることを認識するであろう。例えば、Ausubel、Sambrook、およびBergerを参照されたい。
本開示は、本開示のベクタ−の宿主細胞への導入、組換え技術による本開示の単量体ドメイン、選択された単量体ドメイン、多量体、および/または選択された多量体の産生にも関する。宿主細胞は、例えばクロ−ン化ベクタ−または発現ベクタ−であり得る本開示のベクタ−を用いて遺伝子操作される(すなわち、形質導入、形質転換、または形質移入される)。ベクタ−は例えば、プラスミド、ウイルス粒子、ファ−ジ、などの形態であり得る。操作された宿主細胞は、プロモ−タ−を活性化し、形質転換体を選択し、または関心対象の単量体ドメイン、選択された単量体ドメイン、多量体、および/もしくは選択された多量体遺伝子(複数可)を増幅するために適宜修正された従来の栄養物質培地において培養することができる。温度、pH、およびこれらに類するものなどの培養条件は、発現のために選択された宿主細胞とともにすでに用いられたものであり、当該技術分野において、ならびにFreshney (1994) Culture of Animal Cells, a Manual of Basic Technique, third edition, Wiley− Liss, New Yorkおよびその中で引用された参考文献を含む、本明細書で引用された参考文献において、当業者に明らかであろう。
先に記載されたように、本開示の結合タンパク質は、植物、酵母、真菌、細菌、およびこれらに類するものなどの被動物細胞においても産生することができる。実際、記載されるように、ファ−ジディスプレイは、このようなポリペプチドを産生するための特に適切な技術である。Sambrook、Berger、およびAusubelに加えて、細胞培養に関する詳細は、Payne et al. (1992) Plant Cell and Tissue Culture in Liquid Systems John Wiley & Sons, Inc. New York, NY、Gamborg and Phillips (eds) (1995) Plant Cell, Tissue and Organ Culture、Fundamental Methods Springer Lab Manual, Springer−Verlag (Berlin Heidelberg New York) and Atlas and Parks (eds) The Handbook of Microbiological Media (1993) CRC Press, Boca Raton, FL.において見出されることができる。
本開示は、薬理学的特性を改良し、免疫原性を低下させ、または多量体および/もしくは単量体ドメインの細胞もしくは組織への(例えば、血液脳関門を通じてのもしくは皮膚を通じての)輸送を容易にするために、単量体ドメイン、免疫ドメイン、および/または多量体の変更も提供する。これらの種類の変更には、種々の修飾(例えば、糖基の付加またはグリコシル化)、PEGの付加、あるタンパク質(例えば、HASもしくは他の血清タンパク質)と結合するタンパク質ドメインの付加、細胞の内へ、外へ、および細胞を通じてシグナルが移動もしくは輸送するタンパク質断片もしくは配列の付加、血清中の多量体の半減期を延長することのできるタンパク質もしくはタンパク質ドメイン(例えば、HASまたは、IgGのFcドメイン)の付加が含まれる。追加的な成分を多量体および/または単量体ドメインに付加して、多量体および/または単量体ドメインの特性を操作することもできる。例えば、公知の受容体と結合するドメイン(例えば、Fc受容体を結合するFc領域タンパク質ドメイン)、毒素(複数可)もしくは毒素の部分、多量体もしくは単量体ドメインを活性化するために任意に開裂することのできるプレドメイン、リポ−タ−分子(例えば、緑色蛍光タンパク質)、(放射線療法のための放射性核種、ビオチン、もしくはアビジンのような)リポ−タ−分子を結合する成分、または修飾の組み合わせを含む、種々の成分を付加することもできる。
XII. 動物モデル
本開示の別の態様は、単量体または多量体ドメインを含む結合タンパク質の免疫原性を試験するための特異的非ヒト動物モデルの開発である。このような非ヒト動物モデルを作製する方法は、受け手の非ヒト動物の少なくともいくつかの細胞に、タンパク質の同じファミリ−由来の複数のヒトタンパク質をコ−ドする遺伝子を含むベクタ−を導入することを含み、この中で、遺伝子は、タンパク質の同じファミリ−由来の複数のヒトタンパク質を発現することのできる遺伝的に修飾された非ヒト動物が得られるようベクタ−が導入される細胞の少なくともいくつかにおいて機能的であるプロモ−タ−に各々作用可能に連結される。
本発明に開示される方法の実施および組成物において採用される好適な非ヒト動物には、ヒト以外のすべての脊椎動物が含まれる(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、およびこれらに類するもの)。典型的には、タンパク質のファミリ−の複数のメンバ−には、該ファミリ−の少なくとも2のメンバ−、通常少なくとも10のファミリ−メンバ−が含まれる。いくつかの実施態様において、該複数には、タンパク質のファミリ−のすべての公知のメンバ−が含まれる。用いられることのできる例示的な遺伝子には、例えば、LDL受容体クラスAドメインファミリ−、EGF様ドメインファミリ−、および本明細書に説明される他のドメインファミリ−のメンバ−など、単量体ドメインをコ−ドするものが含まれる。
本開示の非ヒト動物モデルを用いて、非ヒト動物モデルによって発現するタンパク質の同じファミリ−由来の単量体または多量体ドメインを含む結合タンパク質の免疫原性についてスクリ−ニングすることができる。本開示には、先に説明された方法に従って作製された非ヒト動物モデル、ならびに体細胞および生殖細胞が、タンパク質の同じファミリ−由来の複数のヒトタンパク質をコ−ドするDNA分子を発現するトランスジェニック非ヒト動物が含まれ、この中で、DNA分子は、胚期においてトランスジェニック非ヒト動物へと導入され、およびこの中で、DNA分子は、DNA分子が導入された細胞の少なくともいくつかにおけるプロモ−タ−に各々作用可能に連結される。
LDL受容体クラスAドメイン由来の結合タンパク質をスクリ−ニングするのに有用なマウスモデルの一例を、以下の通り説明する。野生型ヒトLDL受容体クラスAドメイン単量体をコ−ドする遺伝子クラスタ−を、PCRを用いてヒト細胞から増幅させる。200の異なるAドメインのほぼすべては、各約7kbの3つの個別のPCR増幅反応のみを用いて増幅することができる。次に、これらの断片を用いて、先に説明された方法に従ってトランスジェニックマウスを作出する。トランスジェニックマウスは、ヒトAドメインを「自己」として認識し、したがって、Aドメインに関してヒトの「自己」を模倣する。個々のAドメイン由来の単量体または多量体をこれらのマウスにおいて、Aドメイン由来の単量体または多量体をマウスに注射し、次に、生じた免疫応答(または応答の欠失)を分析することによって試験する。マウスを試験して、マウス抗ヒト応答(MAHR)を発達させたかどうかを決定する。MAHRの発生を結果として生じない単量体および多量体は、ヒトに投与された場合、非免疫原性である可能性が高い。
歴史的に、トランスジェニックマウスにおけるMAHR試験を用いて、個々の単一のタンパク質についてトランスジェニックであるマウスにおける該単一のタンパク質を試験する。対照的に、上記の方法は、「自己」としてヒトタンパク質のファミリ−全体を認識し、かつ大幅に変動する結合活性および使用を各々可能にする多数のバリアントタンパク質を評価するために用いられることのできる、非ヒト動物モデルを提供する。
XIII. キット
開示された方法において採用されることのできる成分(典型的は、混合されていない形態にある)、ならびに包装材料、成分を用いることおよび/または方法を実施するための説明書、ならびに成分を保持するための1つ以上の容器(反応チュ−ブ、カラム、など)を含むキットは、本開示の態様を形成する。本明細書に説明される化合物および方法を含むキットは、多量体ライブラリ−、または単一種類の単量体もしくは多量体、例えば、本明細書に説明されるFGFR1cおよび/またはβ−クロト−結合タンパク質のうちの1つ以上を含む結合タンパク質を含むことができる。キットには、緩衝剤など、標的分子結合を促進するのに好適な試薬、または検出可能に標識された分子を含む検出を容易にする試薬も含まれ得る。単量体ドメインまたはそれに類するものに対するリガンド結合を較正するための標準物質も、キットに含めることができる。
本開示は、商業的に価値のある結合アッセイおよび該アッセイを実施するためのキットも提供する。アッセイのうちのいくつかにおいて、1つ以上のリガンドを採用して、単量体ドメイン、免疫ドメイン、および/または多量体の結合を検出する。このようなアッセイは、結合タンパク質に対するリガンド(複数可)の結合を検出するための、当該技術分野における任意の公知の方法、例えば、フロ−サイトメトリ−、蛍光顕微鏡、プラズモン共鳴、およびこれらに類するものに基づいている。
開示されたアッセイに基づいたキットも提供される。このようなキットは、容器と1つ以上のリガンドとを含むことができる。キットは、アッセイを実施するための指示書、追加的な検出試薬、緩衝剤、もしくはこれらの成分のいずれかの使用のための説明書、またはこれらに類するものも含むことができる。あるいは、キットには、本開示の結合タンパク質の発現のための細胞、ベクタ−(例えば、本発明に開示されたポリペプチドを含む発現ベクタ−、分泌ベクタ−)を含むことができる。
さらなる態様において、本明細書に提供される任意の組成物、単量体ドメイン、免疫ドメイン、多量体、細胞、細胞培養物、装置、装置部品、あるいはキットの、本明細書の任意の方法もしくはアッセイの実施のための、および/または、本明細書の任意のアッセイもしくは方法を実施するための任意の装置もしくはキットの使用のための、および/または細胞、細胞培養物、組成物、もしくは本明細書の他の特徴の治療製剤としての使用のための、使用が提供される。本明細書の成分すべての、本明細書に説明される治療のための治療製剤としての製造も提供される。
XIV. 集積系
本開示は、単量体ドメイン、選択された単量体ドメイン、多量体、および/または選択された多量体、ならびにこのような結合タンパク質をコ−ドする核酸、に対応する文字列を含む計算機、計算機可読媒体、ならびに、集積系を提供する。これらの配列は、インシリコでの組換え方法によって、または標準的な配列整列もしくは文書処理ソフトウェアによって操作することができる。
例えば、種々の厳密性および文字列の長さに関する異なる種類の類似性および留意点は、本明細書の集積系において検出および認識することができる。例えば、多くの相同性決定方法が、生体高分子の配列の比較分析のために、文書処理におけるスペルチェックのために、および種々のデ−タベ−スからのデ−タ検索のために設計されている。天然ポリヌクレオチドにおける4つの主要な核酸塩基の間の二本鎖対での相補体の相互作用を理解によって、相補的な相同のポリヌクレオチド鎖のアニ−リングを模倣するモデルは、本明細書の配列に対応する文字列に関して典型的に実施される配列整列化または他の操作(例えば、文書処理操作、配列もしくはサブシ−ケンスの文字列を含む図、出力表の構築、など)の基礎としても用いられ得る。配列類似性を計算するためのGOを有するソフトウェアパッケ−ジの一例は、BLASTであり、本明細書の配列に対応する文字列を入力することによって適応することができる。
BLASTは、Altschul et al., (1990) J. Mol. Biol. 215:403−410において説明されている。BLAST分析を実施するためのソフトウェアは、米国国立バイオテクノロジ−情報センタ−を通じて公共的に入手可能である。このアルゴリズムは、問題の配列における長さWの短いワ−ドを特定することによって高スコア化配列対(HSP)をまず特定することを包含し、該問題の配列は、デ−タベ−ス配列における同じ長さのワ−ドと整列化されると、いくつかの正の値の閾値スコアTと一致しまたは満たすかのいずれかである。Tは、近隣ワ−ドスコア閾値と呼ばれる(Altschul et al.、上述)。これらの最初の近隣ワ−ドヒットは、該ヒットを含有する、より長いHSPを見出すための検索を開始するためのシ−ドとして作用する。次に、累積的整列スコアが増大できる限り、ワ−ドヒットを各配列に沿って両方向に伸長させる。累積スコアを、ヌクレオチド配列のためにはパラメ−タM(一対の一致した残基についての報酬スコア、常に0より大きい)およびN(ミスマッチ残基についての罰則スコア、常に0未満)を用いて算出する。アミノ酸配列について、スコア化マトリックスを用いて、累積スコアを算出する。各方向におけるワ−ドヒットの伸長は、累積整列スコアが、その最大達成値から量Xほど減少する場合、累積スコアが1以上の負のスコア化残基整列の蓄積により0以下になる場合、またはいずれかの配列の末端に到達する場合、停止する。BLASTアルゴリズムパラメ−タW、T、およびXが、整列の感度および速度を決定する。(ヌクレオチド配列のための)BLASTNプログラムは、既定値として11のワ−ド長(W)、10の期待値(E)、100のカットオフ、M=5、N=−4、および両鎖の比較を用いる。アミノ酸配列のために、BLASTPプログラムは、既定値として3のワ−ド長(W)、10の期待値(E)、およびBLOSUM62スコア化マトリックスを用いる(Henikoff & Henikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915参照)。
有用な配列整列化アルゴリズムの追加的な例は、PILEUPである。PILEUPは、漸次的な対をなす整列化を用いて関連配列の群から複数の配列整列を作製する。PILEUPは、整列を作製するよう用いられたクラスタ−化関連性を示す系統樹をプロットすることもできる。PILEUPは、Feng & Doolittle, (1987) J. Mol. Evol. 35:351−360の漸次的整列化方法の簡素化したものを用いる。用いられる方法は、Higgins & Sharp, (1989) CABIOS 5:151−153によって説明される方法と類似している。該プログラムは、例えば、最大5,000文字長の最大300の配列を整列化することができる。複数の整列化手順は、2つの最も類似した配列の対をなす整列化で開始し、2つの整列化した配列のクラスタ−を作る。次に、このクラスタ−を、整列化した配列の次にもっとも関連のある配列またはクラスタ−と整列させることができる。2つのクラスタ−の配列は、2つの個々の配列の対をなす整列の単純な伸長によって整列化することができる。最終的な整列は、一連の漸次的な対をなす整列化によって達成される。本プログラムを用いて、クラスタ−化関連性の樹状図または系統樹の提示をプロットすることもできる。プログラムは、配列比較の領域に特異的な配列およびそのアミノ酸もしくはヌクレオチド座標を指定することによって実行される。例えば、単量体ドメインファミリ−における保存されたアミノ酸を決定するために、またはファミリ−における単量体ドメインの配列を比較するために、問題の配列またはコ−ド核酸を整列化して、構造−機能情報を提供する。
一態様において、計算機システムを用いて、単量体ドメインに対応する文字列の「in silico」配列組換えまたはシャッフリングを実施する。種々のこのような方法は、“Methods For Making Character Strings, Polynucleotides & Polypeptides Having Desired Characteristics” by Selifonov and Stemmer, filed February 5, 1999 (USSN 60/118854)および“Methods For Making Character Strings, Polynucleotides & Polypeptides Having Desired Characteristics” by Selifonov and Stemmer, filed October 12, 1999 (USSN 09/416,375)に示される。簡潔には、遺伝的オペレ−タ−を遺伝アルゴリズムに用いて、例えば、突然変異、組換え、死滅、およびこれらに類するものなどの遺伝的事象を模倣することによって、所与の配列を変化させる。配列を最適化するための多次元分析も、例えば第375条適用において説明されるように、計算機システムにおいて実行されることができる。
デジタルシステムは、例えば、遺伝子再構築もしくは組換えのために用いられるオリゴヌクレオチドを合成するよう、または(適切な注文形式を印刷することによって、もしくはインタ−ネット上の注文形式に連関することによって)商業源からオリゴヌクレオチドを注文するよう、オリゴヌクレオチド合成装置に命令することもできる。
デジタルシステムには、(組換え体、例えば本明細書の組換え単量体ドメイン、の配列または整列に基づいて)核酸合成を制御するための出力要素も含めることができ、すなわち、本開示の集積系には、任意に、オリゴヌクレオチド合成装置またはオリゴヌクレオチド合成制御装置が含まれる。該システムには、例えば、アッセイに関して上記のとおり本明細書の配列に対応する文字列を用いて実施される整列化または他の操作から下流に生じる他の操作を含むことができる。
上述の本発明は、明確性および理解の目的のためにいくぶん詳細に説明されたが、形態および詳細における種々の変更が、本発明の新の範囲から逸脱することなくなされることができることは、本開示の読み取りから当業者に明らかであろう。例えば、先に説明された技術、方法、組成物、装置、およびシステムはすべて、種々の組み合わせで用いることができる。本出願に引用された刊行物、特許、特許出願、または他の文書はすべて、各個々の刊行物、特許、特許出願、または他の文書がすべての目的のために引用により組み込まれるよう個々に示された場合と同じ程度まで、すべての目的のためにそれらのすべての内容が全体として引用により組み込まれる。PCT出願PCT/US02/13257およびPCT/US03/35664ならびに米国特許公報第2005/0089932号は、それらのすべての内容が全体として引用により本明細書により組み込まれる。
実施例1
本実施例は、単量体ドメインの選択および多量体の作製を説明する。
単量体ドメインを同定するための出発材料ならびに選択された単量体ドメインおよび手順から作製する多量体は、種々のヒトおよび/または非ヒト配列のいずれかに由来し得る。例えば、所望のリガンドまたはリガンドの混合物に特異的な結合を有する選択された単量体ドメインを作製するために、1つ以上の単量体ドメイン遺伝子(複数可)を、あるリガンドに結合する単量体ドメインのファミリ−から選択する。該1つ以上の単量体ドメイン遺伝子をコ−ドする核酸配列を、ゲノムDNAもしくはcDNAのPCR増幅によって得ることができるか、または任意に、重複するオリゴヌクレオチドを用いて合成的に産生することができる。
最も普遍的には、次に、これらの配列を、発現およびスクリ−ニングのために、細胞表面ディスプレイフォ−マット(すなわち、細菌、酵母、または哺乳類(COS)細胞表面ディスプレイ、ファ−ジディスプレイ)へとクロ−ン化する。組換え体配列を適切な宿主細胞へと形質移入(形質導入または形質転換)し、該宿主細胞において、該配列を細胞表面で発現および表示する。例えば、細胞を、標識された(例えば、蛍光標識された)所望のリガンドで染色することができる。染色された細胞をフロ−サイトメトリ−によって選別し、選択された単量体ドメインをコ−ドする遺伝子を陽性細胞から(例えば、プラスミド単離、PCRまたは増殖、およびクロ−ン化によって)回収する。染色および選別の過程を(例えば、所望の濃度の濃縮が得られるまで、所望のリガンドの漸減濃度を用いて)複数回反復することができる。あるいは、所望のリガンドもしくはリガンドの混合物を結合する細胞を同定するために用いられることのできる当該技術分野で公知の任意のスクリ−ニング法もしくは検出法を採用することができる。
所望のリガンドまたはリガンドの混合物を結合する細胞から回収された、選択された単量体ドメインをコ−ドする遺伝子は、本明細書にまたは引用された参考文献に説明された方法のいずれかに従って、任意に組換えられることができる。次に、この回の分岐において産生された組換え配列を、同じかまたは異なる方法によってスクリ−ニングして、所望のリガンドまたは標的リガンドに対する改良された親和性を有する組換え遺伝子を同定する。多様化および選択過程は、所望の親和性が得られるまで任意に反復される。
前記方法によって選択された選択された単量体ドメイン核酸は、例えば、DNA連結、または任意に、PCRベ−スの自己プライミング重複反応による、選択された単量体ドメインをコ−ドする核酸配列の組み合わせ構築によって多量体を作製するようリンカ−配列を介して互いに接合することができる。次に、発現およびスクリ−ニングのために、多量体をコ−ドする核酸配列を、細胞表面ディスプレイフォ−マット(すなわち、細菌、酵母、または哺乳類(COS)細胞表面ディスプレイ、ファ−ジディスプレイ)へとクロ−ニングする。組換え体配列を適切な宿主細胞へと形質移入(形質導入または形質転換)し、そこで該組換え体配列は細胞表面に発現および表示される。例えば、該細胞は、標識された、例えば、蛍光標識された所望のリガンドまたはリガンドの混合物を用いて染色することができる。染色された細胞は、フロ−サイトメトリ−によって選別され、選択された多量体をコ−ドする遺伝子は陽性細胞から(例えば、PCRまたは増殖およびクロ−ン化によって)回収される。陽性細胞には、選択された単量体ドメイン(複数可)と比較して所望のリガンドまたはリガンドの混合物に対する改良された結合活性もしくは親和性または変更した特異性を有する多量体が含まれる。染色および選別の過程は、(例えば、所望の濃度の濃縮が得られるまで、所望のリガンドまたはリガンドの混合物の漸減する濃度を用いて)複数回反復されることができる。あるいは、所望のリガンドまたはリガンドの混合物を結合する細胞を同定するために用いられることのできる当該技術分野で公知の任意のスクリ−ニング方法または検出方法を採用することができる。
所望のリガンドまたはリガンド混合物を結合する細胞から回収された選択された多量体をコ−ドする遺伝子は、本明細書においてまたは引用された参考文献において説明された方法のいずれかに従って任意に組み合わされることができる。次に、この回の多様化において生じた組換え体配列を、同じかまたは異なる方法によってスクリ−ニングし、所望のリガンドまたは標的リガンドに対する改良された結合活性もしくは親和性または変更した特異性を有する組換え体遺伝子を同定する。多様化および選択過程は、所望の結合活性もしくは親和性または変更した特異性が得られるまで、任意に反復される。
実施例2
本実施例は、より大きな多様性のライブラリ−を作製するためのin vivoでのタンパク質組換えを説明する。
直交性loxP部位によって隣接された単量体コ−ドプラスミドベクタ−(pCK由来のベクタ−、下記参照)を、その互換性のあるloxP部位を介してファ−ジベクタ−を用いてCre依存性様式で組換えた。組換えファ−ジベクタ−を、組換え体コンストラクトに特異的なプライマ−を用いたPCRによって検出した。DNA配列決定は、正確な組換え体産物が生じることを示した。
試薬および実験手順
(pCK−cre−lox−単量体−loxP)
本ベクタ−は、2つの特に関連した特徴を有する。第一に、該ベクタ−は、Placの制御下で部位特異的DNAリコンビナ−ゼCreをコ−ドするcre遺伝子を保持する。Creを、p705−cre(GeneBridges製)から、PCR産物の両端でXbaI(5’)およびSfiI(3’)を組み込むcre特異的プライマ−を用いてPCR増幅した。この産物を、XbaIおよびSfiIで消化し、pCK 、bla、pCK110919−HC−Bla(pACYCori)のCm誘導体の同一部位へとクロ−ン化した。
第二の特徴は、Creによって触媒される部位特異的DNA組換えに必要な2つの直交するloxP部位であるloxP(野生型)およびloxP(FAS)によって隣接された未変性Aドメインライブラリ−である。例えば、Siegel, R.W., et al.. FEBS Letters 505:467−473 (2001)を参照されたい。これらの部位は、ほとんど別のものと組換えられることはない。loxP部位を、順次てpCK−creへと構築した。5’−リン酸化型オリゴヌクレオチドであるloxP(K)およびloxP(K_rc)は、消化されたEcorIおよびHinDIIIで消化したpCKへの連結を可能にするようoxP(WT)ならびにEcoRIおよびHinDIIIと和合性のあるオ−バ−ハングを保有しており、互いにハイブリッド形成して、標準的な連結反応においてpCK−creに連結した(T4リガ−ゼ、16℃で一晩)。
結果として生じたプラスミドを、EcoRIおよびSphIで消化し、ならびにloxP(FAS)とEcoRIおよびSphIと和合性のあるオ−バ−ハングとを保有するハイブリッド形成された5’−リン酸化型オリゴであるloxP(L)およびloxP(L_rc)に連結した。ライブラリ−構築の準備をするために、pCK−cre−lox−P(wt)−loxP(FAS)の大規模精製(Qiagen MAXIプレップ)を、Qiagenのプロトコ−ルに従って実施した。Qiagen精製したプラスミドをさらなる生成のため位CsCl勾配遠心に供した。このコンストラクトを次に、SphIおよびBglIIで消化し、既存のAドメインライブラリ−プ−ルのPCR増幅を介して得られる消化された未処理のAドメインライブラリ−インサ−トに連結した。設計によって、loxP部位および単量体はフレ−ム内にあり、loxPでコ−ドされたリンカ−とともに単量体を生じる。このライブラリ−を、下記に説明されるようなin vivoでの組換え手順において利用した。
(fUSE5HA−単量体−lox−loxベクタ−)
本ベクタ−は、George Smithの実験室(University of Missouri)製のfUSE5の誘導体である。これをその後、免疫検出アッセイのためのHAタグを保有するよう修飾した。loxP部位をfUSE5HAへと連続的に構築した。終止コドンの鎖であるloxP(WT)とXmaIおよびSfiIと和合性のあるオ−バ−ハングとを保有する5’−リン酸化型オリゴヌクレオチドであるloxP(I)およびloxP(I)_rcを互いにハイブリッド形成させ、標準的な連結反応(New England Biolabs T4リガ−ゼ、16℃で一晩)においてXmaIおよびSfiIで消化したfUSE5HAへ連結した。
結果として生じたファ−ジベクタ−を次に、XmaIおよびSphIで消化し、loxP(FAS)とXmaIおよびSphIと和合性のあるオ−バ−ハングとを保有するハイブリッド形成されたオリゴであるloxP(J)およびloxP(J)_rcへ連結した。このコンストラクトをXmaI/SfiIで消化した後、あらかじめ切断しておいた(XmaI/SfiI)未処理のAドメインライブラリ−インサ−ト(PCR産物)へと連結した。終止コドンは、loxP部位間に位置し、gIIIの発現を防止し、結果的に感染性ファ−ジの産生を防止する。
連結されたベクタ−/ライブラリ−をその後、下で説明されるように、fUSE5HA−単量体−lox−loxの救出を可能にするgIII発現プラスミドを保持する大腸菌宿主へと形質転換した。
(pCK−gIII)
本プラスミドは、その未変性プロモ−タ−の制御下でgIIIを保有する。本プラスミドは、プライマ−gIIIプロモ−タ−_EcpRIおよびgIIIプロモ−タ−_HinDIIIを用いて、VCSM13ヘルパ−ファ−ジ(Stratagene)からgIIIおよびそのプロモ−タ−をPCR増幅させることによって構築した。この産物をEcoRIおよびHinDIIIで消化し、pCK110919−HC−Blaの同じ部位へとクロ−ン化した。gIIIは、それ自体のプロモ−タ−の制御下にあるので、gIIIの発現は、おそらく構成的であり、pCK−gIIIを大腸菌EC100(Epicentre)へと形質転換した。
(in vivoでの組換え手順)
要約すると、該手順は、以下の鍵となる工程を包含する:a)gIIIを発現する大腸菌宿主を用いたプラスミドからのfUSE5HA−単量体−lox−loxライブラリ−の感染性物質(すなわち救出物)の産生、b)第二のライブラリ−(pCK)のクロ−ン化およびFTG1大腸菌への形質転換、c)救出されたfUSE5HA−単量体−lox−loxファ−ジライブラリ−を用いた第二のライブラリ−を保有する培養物の感染。
(a.ファ−ジベクタ−の救出)
pCK−gIIIを保有する電気コンピテント(electrocompetent)細胞を標準的なプロトコ−ルによって調製した。これらの細胞は、4×10/μgDNAの形質転換頻度を有し、fUSE5HA−lox−loxベクタ−および未処理のAドメインライブラリ−インサ−トの大規模連結(約5μgベクタ−DNA)を用いて電気穿孔した。約70μL細胞/キュベットで個々の電気穿孔(100ngDNA/電気穿孔)の後、930μLの温SOC培地を添加し、細胞を37℃で1時間振蘯しながら回復させておいた。次に、テトラサイクリンを0.2μg/mLの終濃度まで添加し、細胞を37℃で約45分間振蘯した。一定分量のこの培養物を収集し、10倍連続希釈して播種し、結果として生じるライブラリ−サイズ(1.8×10)を決定した。残存する培養物を2×500mLの2×YT(pCK−gIIIおよびfUSE5HAベ−スのベクタ−を選択するためにそれぞれ20μg/mLクロラムフェニコ−ルおよび20μg/mLテトラサイクリンを有する)へと希釈し、30℃で一晩増殖させた。
救出されたファ−ジを、標準的なPEG/NaCl沈殿プロトコ−ルを用いて収集した。力価は、およそ1×1012形質導入単位/mLであった。
(b.第二のライブラリ−のクロ−ン化および大腸菌宿主への形質転換)
連結したpCK/未処理のAドメインライブラリ−を、およそ10の期待されたライブラリ−サイズで細菌F宿主へと電気穿孔した。37℃で振蘯しながら1時間の回復期の後、電気穿孔した細胞を2×YT(+20μg/mLクロラムフェニコ−ル)におけるOD600約0.05へと希釈し、37℃で対数期中間へと増殖させた後、fUSEHA−単量体−lox−loxにより感染させた。
(c.第二のライブラリ−を保有する培養物の、救出されたfUSE5HA−単量体−lox−loxファ−ジライブラリ−による感染)
組換え体の作製を最大化するために、培養物内の大腸菌の高い感染率(50%超)が望ましい。大腸菌の感染性は、F線毛の発現および増殖条件を含む、いくつかの因子に依存する。大腸菌背景であるTG1(F’を保有)およびK91(Hfr株)は、組換え系のための宿主であった。
オリゴヌクレオチド
loxP(K)
[P−5’ agcttataacttcgtatagaaaggtatatacgaagttatagatctcgtgctgcatgcggtgcg](配列番号395)
loxP(K_rc)
[P−5’ aattcgcaccgcatgcagcacgagatctataacttcgtatatacctttctatacgaagttataagct](配列番号396)
loxP(L)
[P−5’ ataacttcgtatagcatacattatacgaagttatcgag](配列番号397)
loxP (L_rc)
[P−5’ ctcgataacttcgtataatgtatgctatacgaagttatg](配列番号398)
loxP(I)
[P5’ccgggagcagggcatgctaagtgagtaataagtgagtaaataacttcgtatatacctttctatacgaagttatcgtctg](配列番号399)
loxP(I)_rc
[P−5’ acgataacttcgtatagaaaggtatatacgaagttatttactcacttattactcacttagcatgccctgctc](配列番号400)
loxP(J)
[5’ ccgggaccagtggcctctggggccataacttcgtatagcatacattatacgaagttatg](配列番号401)
loxP(J)_rc
[5’ cataacttcgtataatgtatgctatacgaagttatggccccagaggccactggtc](配列番号402)
gIIIプロモ−タ−_EcoRI
[5’ atggcgaattctcattgtcggcgcaactat(配列番号403)
gIIIプロモ−タ−_HinDIII
[5’ gataagctttcattaagactccttattacgcag](配列番号404)
実施例3
本実施例は、EGFベ−スの単量体ライブラリ−の構築を説明する。
CaEGFドメインライブラリ−E3は、以下のパタ−ン:
(5)−X(4/6)−C−X(4,5)−C−X(8)−C−X(1)−C−X(8/12)−C(配列番号405)
を有する36〜43のアミノ酸のタンパク質ドメインをコ−ドする。
本表は、ヒトカルシウム結合EGFドメインの天然の多様性に基づいて、ライブラリ−において、各位置について、どのアミノ酸がコ−ドされるかを説明する:
Figure 2013512672
単量体カルシウム結合EGFドメインをコ−ドするDNA配列のライブラリ−E3を、Stemmer et al., Gene 164:49−53 (1995)において説明されるような構築PCRによって作製した。このPCR反応において用いられるオリゴヌクレオチドは、2つの群、すなわち群1および群2である。該オリゴヌクレオチドは、以下のとおりである;
群1(配列番号406〜411、それぞれ出現順序で):
1. 5’−AAAAGGCCTCGAGGGCCTGGGTGGCAATGGT−3’(配列番号406)
2. 5’−CCTGAACCACCACAKHKACCGYKSNBGCACGGAYYCGRCRMACATTCA TYAAYATCTDYACCATTGCCACCC−3’(配列番号407)
3. 5’−CCTGAACCACCACAKNTGSCGYYGYKMHSGCACGGAYYCGRCRMACA TTCATYAAYATCTDYACCATTGCCACCC−3’(配列番号408)
4. 5’−CCTGAACCACCACAKHKACCGYKSNBGCAARBAYBCGVAHYCWSKBY ACATTCATYAAYATCTDYACCATTGCCACCC−3’(配列番号409)
5. 5’−CCTGAACCACCACAKNTGSCGYYGYKMHSGCAARBAYBCGVAHYCW SKBYACATTCATYAAYATCTDYACCATTGCCACCC−3’(配列番号410)
6. 5’−TGAATTTTCTGTATGAGGTTTTGCTAAACAACTTTCAACAGTTTCGGCCCCA GAGGCCCTGGAGCCACCTGAACCACCACA−3’(配列番号411)
群2(配列番号 412〜415、それぞれ出現順序で):
1. 5’−ACGGTGCCTACCCGTATGATGTTCCGGATTATGCCCCGGGTGGCAATG GT−3’(配列番号412)
2. 5’−CCTGAACCACCACAGHKTDBACCGGHAWAGCCTKSCRSGCASHBACAK YKAWAGCYACCCDSTRWATYTWBACCATTGCCACCC−3’(配列番号413)
3. 5’−CCTGAACCACCACAKBYKBTKCYGKYCBSABYCNGCDBAWAGCCTKBG BKGCASHBACAKYKAWAGCYACCCDSTRWATYTWBACCATTGCCACCC−3’(配列番号414)
4. 5’−AAAAGGCCCCAGAGGCCCCTGAACCACCACA−3’(配列番号415)
ここで、R=A/G、Y=C/T、M=A/C、K=G/T、S=C/G、W=A/T、B=C/G/T、D=A/G/T、H=A/C/T、V=A/C/G、およびN=A/C/G/Tである。
群1および群2のオリゴヌクレオチドの個別のPCRの後、群1のPCR断片をBomIで消化し、群2のPCR断片をBsrDIで消化した。消化産物をQiagen Qiaquickカラムを用いて精製した後、互いに連結した。連結したDNAを次に、2つのプライマ−を用いたPCRにおいて増幅した。使用したプライマ−は、
5’−AAAAGGCCTCGAGGGCCTGGGTGGCAATGGT−3’(配列番号416)
5’−AAAAGGCCCCAGAGGCCCCTGAACCACCACA−3’(配列番号417)
であった。
PCR産物をQiagen Qiaquickカラムで精製し、SfiIで消化した。消化した産物をQiagen Qiaquickカラムで精製した。DNA断片を、フレ−ム内HA−エピト−プおよびグリシン、セリン可撓性リンカ−を保有するfuse5の誘導体であるファ−ジディスプレイベクタ−fuse5−HA(G4S)4(配列番号418)のSfiI制限部位へと連結した。連結混合物をTransforMax(商標)EC100(商標)電気コンピテント大腸菌細胞へと電気穿孔した。形質転換した大腸菌細胞を、20μg/mLテトラサイクリンを含有する2×YT培地において37℃で一晩増殖した。結果として生じたライブラリ−は、2×10の独立したクロ−ンを含有した。ファ−ジ粒子をPEG沈殿によって培地から精製した。ファ−ジの力価は、1.3×1012/mLであった。24の個々のクロ−ンの配列を決定し、これらはライブラリ−設計と一致した。
実施例4
本実施例は、組換えたライブラリ−を作製するためのin vitroでのタンパク質内組換え、および無作為化されたシステイン間ル−プを有するライブラリ−を作製する方法を説明する。
組換えを、ドメイン内最適化のために用いることができる。例えば、たがいに対して単一のドメインの2つ以上のセグメントを組換えるPCR重複反応が用いられることができる。示されたのと同じ方法で、2、3、4、5、またはそれより多くの断片重複反応を用いることができる。この組換え過程は、多くの用途を有する。1つの用途は、配列情報なしであらかじめ選択された数百のクロ−ンの大きなプ−ルを組換えることである。各重複が作用するのに必要なものは、クロ−ンの各々における同じ位置に沿内する(比較的)定常な配列の1つの既知の領域だけである。Aドメインについて、典型的にこれらのクロ−ンは、5つのシステイン間セグメントすべてにわたって分布される20〜25のアミノ酸が無作為化されたライブラリ−に由来していたであろう。ドメイン内組換え方法は、無作為な断片化および、組換えられるべきクロ−ンのすべてにおける固定された重複部位を必要としないDNA配列相同性に基づいた再構築に基づいた標準的なDNA組換え(例えば、Stemmer, Nature 370:389−391 (1994))によって、配列と関連した単量体ドメインのプ−ルに関しても実施することができる。
この過程の別の用途は、各ライブラリ−における異なるル−プを無作為化するために、システイン間ル−プのうちの唯一が各々のライブラリ−において無作為化される、複数の個別の未処理の(パニングされていないことを意味する)ライブラリ−を作製することである。これらのライブラリ−を標的に対して個別にパニングした後、次に、選択されたクロ−ンを組換える。パニングされた各ライブラリ−から、無作為化したセグメントのみをPCRによって増幅した後、複数の無作為化したセグメントを単一のドメインへと組み合わせて、シャッフルされたライブラリ−を作製し、該ライブラリ−をパニングし、増大した効力についてスクリ−ニングする。この過程は、既知の配列の少数のクロ−ンをシャッフルするために用いられることもできる。
任意の共通配列を、クロスオ−バ−点として用いることができる。Aドメインまたは他のシステイン含有単量体について、システイン残基は、クロスオ−バ−のための論理的な箇所である。しかしながら、計算機モデル化など、最適なクロスオ−バ−部位を決定する他の方法がある。あるいは、最高のエントロピ−を有するかまたは最少数の分子内接触を有する残基も、クロスオ−バ−ための良好な部位であり得る。
無作為化されたシステイン間ル−プを有するタンパク質から構成されるライブラリ−を作製する例示的な方法を下記に呈する。本実施例において、先に説明された個別のル−プの個別のライブラリ−アプロ−チとは対照的に、複数のシステイン間ル−プが同じライブラリ−において同時に無作為化される。
以下のパタ−ンを有する39〜45のアミノ酸のタンパク質ドメインをコ−ドするAドメインNNKライブラリ−を構築した:
−X(4,6)−E−F−R−C−A−X(2,4)−G−R−C−I−P−S−S−W−V−C−D−G−E−D−D−C−G−D−G−S−D−E−X(4,6)−C (配列番号419)、
ここで、
−C:システイン、
(n):各位置に任意の残基を有するn個のアミノ酸の配列
−E:グルタミン、
F:フェニルアラニン、
−R:アルギニン、
A:アラニン、
−G:グリシン、
I:イソロイシン、
P:プロリン、
−S:セリン
W:トリプトファン、
V:バリン、
−D:アスパラギン酸、かつ
−C、C−C、およびC−Cは、ジスルフィドを形成する。
ライブラリ−を、Stemmer et al., Gene 164:49−53 (1995)において説明されるような構築PCRによってチロシンコドン(TAT)または可変性非保存性コドン(NNK)を含有するDNA配列のライブラリ−を作製することによって構築した。天然のA−ドメイン足場および、(先に説明された)ライブラリ−A1を構築するために用いられた設計と比較して、このアプロ−チは、1)これらの潜在的に決定的な残基を無作為化する代わりに、既存の残基のうちのより多くをしかるべきところに維持し、2)20のアミノ酸すべて(NNKコドン)の可変長のアミノ酸の鎖を挿入し、それによりシステイン間残基の平均数が、天然ンAドメインまたはA1ライブラリ−のものを超えて伸びる。チロシン残基の割合は、オリゴヌクレオチドにおけるチロシンコドンを含むことによって増大し、なぜなら、チロシンは、抗原結合部位において大きな比率を占めることが見いだされていたからであり、おそらく、チロシンがなすことのできる多数の異なる接触のためである。本PCR反応において用いられるオリゴヌクレオチドは、出現する順序においてそれぞれ、配列番号 420〜446である:
1. 5’−ATATCCCGGGTCTGGAGGCGTCTGGTGGTTCGTGTNNKNNKNNKNNKGAATTCCGA− 3’(配列番号420)
2. 5’−ATATCCCGGGTCTGGAGGCGTCTGGTGGTTCGTGTNNKNNKNNKNNKNNKGAATTCCGA− 3’(配列番号421)
3. 5’−ATATCCCGGGTCTGGAGGCGTCTGGTGGTTCGTGTNNKNNKNNKNNKNNKNNKGAATTCCGA− 3’(配列番号422)
4. 5’−ATATCCCGGGTCTGGAGGCGTCTGGTGGTTCGTGTTATNNKNNKNNKGAATTCCGA− 3’(配列番号423)
5. 5’−ATATCCCGGGTCTGGAGGCGTCTGGTGGTTCGTGTNNKTATNNKNNKNNKGAATTCCGA− 3’(配列番号424)
6. 5’−ATATCCCGGGTCTGGAGGCGTCTGGTGGTTCGTGTNNKTATNNKNNKGAATTCCGA− 3’(配列番号425)
7. 5’−ATATCCCGGGTCTGGAGGCGTCTGGTGGTTCGTGTNNKNNKTATNNKGAATTCCGA− 3’(配列番号426)
8. 5’−ATATCCCGGGTCTGGAGGCGTCTGGTGGTTCGTGTNNKNNKNNKTATGAATTCCGA− 3’(配列番号427)
9. 5’−ATATCCCGGGTCTGGAGGCGTCTGGTGGTTCGTGTNNKNNKNNKTATNNKGAATTCCGA− 3’(配列番号428)
10. 5’−ATACCCAAGAAGACGGTATACATCGTCCMNNMNNTGCACATCGGAATTC− 3’(配列番号429)
11. 5’−ATACCCAAGAAGACGGTATACATCGTCCMNNMNNMNNTGCACATCGGAATTC− 3’(配列番号430)
12. 5’−ATACCCAAGAAGACGGTATACATCGTCCMNNMNNMNNMNNTGCACATCGGAATTC− 3’(配列番号431)
13. 5’−ATACCCAAGAAGACGGTATACATCGTCCATAMNNMNNTGCACATCGGAATTC− 3’(配列番号432)
14. 5’−ATACCCAAGAAGACGGTATACATCGTCCMNNATAMNNMNNTGCACATCGGAATTC− 3’(配列番号433)
15. 5’−ATACCCAAGAAGACGGTATACATCGTCCMNNATAMNNTGCACATCGGAATTC− 3’(配列番号434)
16. 5’−ATACCCAAGAAGACGGTATACATCGTCCMNNMNNATATGCACATCGGAATTC− 3’ (配列番号435)
17. 5’−ATACCCAAGAAGACGGTATACATCGTCCMNNMNNATAMNNTGCACATCGGAATTC− 3’(配列番号436)
18. 5’−ACCGTCTTCTTGGGTATGTGACGGGGAGGACGATTGTGGTGACGGATCTGACGAG− 3’(配列番号437)
19. 5’−ATATGGCCCCAGAGGCCTGCAATGATCCACCGCCCCCACAMNNMNNMNNMNNCTCGTCAGATCCGT− 3’(配列番号438)
20. 5’−ATATGGCCCCAGAGGCCTGCAATGATCCACCGCCCCCACAMNNMNNMNNMNNMNNCTCGTCAGATCCGT− 3’(配列番号439)
21. 5’−ATATGGCCCCAGAGGCCTGCAATGATCCACCGCCCCCACAMNNMNNMNNMNNMNNMNNCTCGTCAGATCCGT− 3’(配列番号440)
22. 5’−ATATGGCCCCAGAGGCCTGCAATGATCCACCGCCCCCACAATAMNNMNNMNNCTCGTCAGATCCGT− 3’(配列番号441)
23. 5’−ATATGGCCCCAGAGGCCTGCAATGATCCACCGCCCCCACAMNNATAMNNMNNMNNCTCGTCAGATCCGT− 3’(配列番号442)
24. 5’−ATATGGCCCCAGAGGCCTGCAATGATCCACCGCCCCCACAMNNATAMNNMNNCTCGTCAGATCCGT− 3’(配列番号443)
25. 5’−ATATGGCCCCAGAGGCCTGCAATGATCCACCGCCCCCACAMNNMNNATAMNNCTCGTCAGATCCGT− 3’(配列番号444)
26. 5’−ATATGGCCCCAGAGGCCTGCAATGATCCACCGCCCCCACAMNNMNNMNNATACTCGTCAGATCCGT− 3’(配列番号445)
27. 5’−ATATGGCCCCAGAGGCCTGCAATGATCCACCGCCCCCACAMNNMNNMNNATAMNNCTCGTCAGATCCGT− 3’(配列番号446)
ここで、R=A/G、Y=C/T、M=A/C、K=G/T、S=C/G、W=A/T、B=C/G/T、D=A/G/T、H=A/C/T、V=A/C/G、およびN=A/C/G/Tである。
本ライブラリ−を、各プ−ルが400pmolのDNAを含有するオリゴヌクレオチドの4つのプ−ルの混合物を用いて、PCR増幅10周期の初回を通じて構築した。プ−ル1は、オリゴヌクレオチド1〜9を含有し、プ−ル2は、10〜17を含有し、プ−ル3は、18のみを含有し、およびプ−ル4は、19〜27を含有した。完全に構築されたライブラリ−を、プ−ル1および4を用いてPCRの追加的な8周期を通じて得た。ライブラリ−断片をXmaIおよびSfiIで消化した。DNA断片を、フレ−ム内HAエピト−プを保有するfuse5の誘導体であるファ−ジディスプレイベクタ−fuse5−HAの対応する制限部位へと連結した。連結混合物をTransforMax(商標)EC100(商標)電気コンピテント大腸菌細胞へと電気穿孔し、結果として2×10の個々のクロ−ンのライブラリ−を生じた。形質転換した大腸菌細胞を、20μg/mLのテトラサイクリンを含有する2×YT培地において37℃で一晩増殖させた。ファ−ジ粒子をPEG沈殿によって培地から精製し、1.1×1013/mLの力価を決定した。24のクロ−ンの配列が決定され、ライブラリ−設計の期待値と一致した。
実施例5
本実施例は、標的に結合するための単量体および/またはリンカ−を最適化することによる多量体の最適化を説明する。標的への多量体の結合の最適化のための1つのアプロ−チは、単量体、多量体、およびリンカ−の最適化が関与する。まず、単量体のライブラリ−を、標的(例えば、FGFR1cまたはβ−クロト−)に対する結合についてパニングする。しかしながら、単量体のいくつかは、互いに離れた標的上の位置で結合し得、それによりこれらの部位に結合するドメインは、リンカ−ペプチドによって接続されることができない。それゆえ、単量体の最適化前にこれらの単量体からホモ三量体またはヘテロ三量体の大きなライブラリ−を作製およびスクリ−ニングすることは有用である。これらの三量体ライブラリ−は、例えば、(単量体の大きなプ−ルから作製されるヘテロ三量体について典型的な)ファ−ジに関してスクリ−ニングされることができ、または個別に作製およびアッセイされることができる(例えば、ホモ三量体について)。本方法によって、最良の三量体が同定される。本アッセイには、機能的タンパク質ベ−スのまたは細胞ベ−スのアッセイにおける標的に対する結合アッセイまたは多量体のアゴニストもしくはアンタゴニストの効力の決定が含まれ得る。
次に、単一の最良の三量体の単量体ドメイン(複数可)を、第二の工程として最適化するホモ多量体は、最適化するのが最も容易であり、なぜなら、ヘテロ多量体も合成されることはできるが、唯一のドメイン配列が存在するからである。ホモ多量体について、単量体と比較して多量体による結合の増大は、結合活性効果である。
ドメイン配列自体の最適化(例えば、組換えまたはNNK無作為化による)およびファ−ジのパニングの後、改良された単量体を用いて、リンカ−ライブラリ−を有する二量体を構築する。リンカ−ライブラリ−は、例えば、NNK組成および/または可変配列長を有するリンカ−から形成されることができる。
このリンカ−ライブラリ−のパニングの後、最良のクロ−ン(例えば、阻害における効力または他の機能的アッセイによって決定される)を、複数の(例えば、2、3、4、5、6、7、8など)の配列を最適化されたドメインならびに長さおよび配列を最適化されたリンカ−から構成された多量体へと転換する。
実施例6
本実施例は、Aドメインの構造分析を説明する。
ほとんどすべてのタンパク質について言えるように、Aドメインの全表面のわずかな画分のみが、単一の標的を結合するのに関与する。該ドメインの解像構造に基づいて、所与の標的に結合する上で協調することができそうな隣接する残基の位置を同定することができる。本明細書では、隣接する残基のこのような基を構造カテゴリ−と呼ぶ。一例として、4つのこのようなカテゴリ−が、Aドメイン構造の検討を通じて同定されており、上端、下端、ル−プ1、およびル−プ2と命名されている。所与のカテゴリ−内でのみで多様性を許すライブラリ−を設計することによって、ライブラリ−によって許容される理論的配列空間は有意に減少することができ、物理的ライブラリ−による理論的な空間のより良好な適用範囲を可能にする。さらに、上端および下端のカテゴリ−など、非重複カテゴリ−の場合、異なる標的に対して選択された半ドメイン配列が、選択された標的に同時にまたはそれに代わるものとして結合することができるであろう単一の配列へと組み合わされることができる。いずれの場合も、ドメインの半分のみを占有する結合部位を作製することで、大きさが半分で、かつ免疫原性エピト−プの数の半分を有するであろう分子を作製することが可能となる。
(A−ドメインの位置の構造上の分類)
正準のA−ドメイン配列(配列番号447)を下記に示し、高い多様性位置は、Xとして表される。上端、下端、ル−プ1、またはル−プ2のいずれかのカテゴリ−に属する位置を丸印(○)で示す。
Figure 2013512672
実施例7
本実施例は、ヒトFGFR1cまたはヒトβ−クロト−を結合する単量体または多量体についてのスクリ−ニングを説明する。
ファ−ジライブラリ−を、固相支持体(例えば、Nunc MaxiSorpプレ−トまたはDynalビ−ズ)上でまたは溶液中で(例えば、Dynalビ−ズを用いて捕捉)のいずれかで数回を通じてパニングした。(a)ヒトFGFR1c(huFGFR1c)または組換えヒトβ−クロト−(rhβ−クロト−)に結合する個々のファ−ジクロ−ンの最高頻度と、(b)結合陽性ファ−ジクロ−ンのうちで高い配列多様性とを有する出力ファ−ジプ−ルを、タンパク質スクリ−ニングのために選択した。
I.第1回(MaxiSorpプレ−トまたはDynalビ−ズ)
1.標的huFGFR1c−Fcの被覆
(A.プレ−トの被覆)
各A−ドメインライブラリ−について5つまたは6つのウェルをTBS[pH7.5]/2mM CaCl(100μL合計容積/ウェル)に希釈した50nM huFGFR1c−Fc(R&D Systems)で、室温で振蘯しながら1〜2時間直接被覆した。加えて、1つの陰性対照ウェル/ライブラリ−を、TBS[pH7.5]/2mM CaClのみとともにインキュベ−トした。あるパニングする系譜について、ライブラリ−を、huIgGで被覆したプロテインAビ−ズにあらかじめ結合し、huIgG結合ファ−ジを減算した。ある他の系譜について、プロテインM10(ヒトFcに結合)を添加して、ファ−ジ結合インキュベ−ション工程の間、huFGFR1c−FcのM10エピト−プにA1ライブラリ−ファ−ジが結合するのを遮断した。
(B.ビ−ズの被覆)
20μLのプロテインAビ−ズ(Dynal ASA)を500μLのTBS[pH7.5]/2mM CaClにおける50nMのhuFGFR1c−Fcとともにインキュベ−トし、エッペンドルフチュ−ブにおいて室温で1時間回転させた。陰性対照として、標的を有さない20μLのプロテインAビ−ズを500μLのTBS[pH7.5]/2mM CaClにおいてインキュベ−トし、室温で1時間回転させた。標的を添加する前に、Dynalビ−ズをTBS[pH7.5]/2mM CaClで少なくとも2回洗浄し、ビ−ズをバルクで被覆したことに留意されたい。あるパニングする系譜について、ライブラリ−をhuIgGにあらかじめ結合させ、huIgG結合ファ−ジを減算した。ある他の系譜について、プロテインM10(ヒトFcに結合)を添加して、A1ライブラリ−ファ−ジがファ−ジ結合インキュベ−ション工程の間にhuFGFR1c−FcのM10エピト−プに結合するのを遮断した。3回のパニングを、いくつかの系譜について50nMの定常標的濃度で実施した。他の系譜は、各回に標的濃度の5倍低下を採用した(例えば、第1回については50nM、第2回については10nM、および第3回については2nM)。
2.標的組換えヒトβ−クロト−の被覆
(A.プレ−トの被覆)
パニングにおいて用いられる各ライブラリ−(A1、1AJJ、DSL、およびLNR)のための5または6のウェルを、TBS[pH7.5]/2mM CaCl(100μL総容積/ウェル)において希釈された50nMまたは100nM(第1回)の組換えヒトβ−クロト−(rhβ−クロト−)で、室温で振蘯しながら1〜2時間直接被覆した。加えて、1つの陰性対照ウェル/ライブラリ−をTBS[pH7.5]/2mM CaClのみとともにインキュベ−トした。あるパニングの系譜について、抗HISタグ抗体をまずプレ−トに被覆した後、HISタグ付きrhβ−クロト−を被覆し、抗体を介して標的を表した。あるパニングの系譜について、免疫グロブリンFcドメイン結合剤を、rhβ−クロト−に適用する前にプロテインA/FGFR1c−Fcを用いてライブラリ−から減算した。ある他の系譜について、プレ−トに塗布したプロテインAを用いて、huFGFR1c−Fc(50nM)およびrhβ−クロト−(250nM)(第1回)、10nM/25nM(第2回)、および2nM/5nM(第3回)から構成される複合体を形成した。
(B.ビ−ズの被覆)組換えヒトβ−クロト−−Fc融合体をプロテインAビ−ズ、Dyaxストレプトアビジンビ−ズ、またはInvitrogen Talonビ−ズに固定化し、ライブラリ−(A1、1AJJ、DSL、およびLNR)に対してパニングした。あるパニングの系譜について、Fc結合剤をrhβ−クロト−に適用される前にプロテインA/IgGを用いてライブラリ−から減算し、一方、ストレプトアビジン結合剤を、ストレパビン(Strepavin)ビ−ズを用いてライブラリ−から減算した。加えて、あらかじめ形成されたhuFGFR1c−Fc(50nM)とrhβ−クロト−−HIS(250nM)との複合体を20μLのプロテインAビ−ズによって捕捉し、A1および1AJJライブラリ−に対してパニングした。3回のパニングをいくつかの系譜について50nMの定常標的濃度で実施し、ある系譜は、各回標的濃度の5倍低下を採用した(例えば、第1かいについて50nM、第2回について10nM、および第3回について2nM)。
3.ブロッキング
(A.プレ−トのブロッキング)
被覆溶液を除去し、ウェルを200μL/ウェルのTBS[pH7.5]/2mM CaClで1回洗浄した。250μL/ウェルのTBS[pH7.5]/2mM CaClにおける1%BSA(プロテア−ゼ非含有)を添加し、室温で振蘯しながら1時間インキュベ−トした。代替的な試薬(例えば、カゼインまたは乳)をブロッキングに用いることができる。
(B.ビ−ズのブロッキング)
被覆溶液を除去し、ビ−ズをTBS[pH7.5]/2mM CaClで2回洗浄した。500μLの1%BSA(プロテア−ゼ非含有)をTBS[pH7.5]/2mM CaClに添加し、室温で1時間回転させた。上記のように、代替的なブロッキング試薬を用いることができる。
4.洗浄
(A.プレ−トの洗浄)
ウェルを200μL/ウェルのTBS[pH7.5]/2mM CaClで3回洗浄して、過剰量の標的/ブロッキング剤を除去した。
(B.ビ−ズの洗浄)
ビ−ズを1000μLのTBS[pH7.5]/2mM CaClで3回洗浄して、過剰量の標的/ブロッキング剤を除去した。ビ−ズを、各洗浄後数分間磁石に集めておき、ビ−ズの損失を回避した。
5.ファ−ジの付加
(A.プレ−トへのファ−ジの付加)
約100〜1000のライブラリ−等価物(LNR、DSL等のファ−ジライブラリ−など、A1ドメインベ−スのライブラリ−またはその他)をファ−ジ付加緩衝液(1%無脂肪乳/0.2%BSA(プロテア−ゼ非含有)、またはTBS[pH7.5]/2mM CaClにおける他の適切なブロッキング剤)に添加し、室温で振蘯しながら1〜2時間インキュベ−トした。第2〜3回において、合計25〜60μLの収集したファ−ジを5〜6ウェル(+1つの陰性対照)の各々に付加した。
(B.ビ−ズへのファ−ジ付加)
約100〜1000のライブラリ−等価物をTBS[pH7.5]/2mM CaClにおける500μLの1%の無脂肪乳+100μLの1%BSA(プロテア−ゼ非含有)に添加し、室温で回転とともに1〜2時間インキュベ−トした。第2〜3回において、合計100μLの収集されたファ−ジをビ−ズに付加した。
6.洗浄
(A.プレ−トの洗浄)
プレ−トを200μL/ウェルのTBS[pH7.5]/2mM CaCl/0.1%Tween−20で5〜7回洗浄した。
(B.ビ−ズの洗浄)
ビ−ズを800μLのTBS[pH7.5]/2mM CaCl/0.1%Tween−20で8〜12回洗浄した。ビ−ズの再懸濁を、収集したビ−ズに洗浄緩衝液を直接分配することによって、または上下にピペッティングすることによって容易にした。あるいは、KingFisher装置(Thermo LabSystems)または等価物をビ−ズ洗浄に用いる。
7.ファ−ジ溶出
(A.プレ−トの溶出)
100μL/ウェルの低pH緩衝液[0.2MグリシンpH2.0]を添加し、プレ−トを室温で振蘯しながら10分間インキュベ−トした。次に、100μLの1MトリスpH7.5を各ウェルに添加して、溶液を中和した。
(B.ビ−ズの溶出)
100μLの0.2MグリシンpH2.0をビ−ズに添加した後、これを(エッペンドルフラックにおいて)室温で10分間振蘯しながらインキュベ−トした。次に、400μLの1MトリスpH7.5を各ウェルに添加して、溶液を中和した。
(C.溶出および同時感染)
ファ−ジを先のように0.2MグリシンpH2.0によって溶出した後、残存するファ−ジをOD600約0.5〜0.8の200〜500μLの対数期BlueKan K91大腸菌細胞を用いて回収した。細胞を(プレ−トについて)各ウェルまたは吸引したビ−ズに添加した。感染を37℃で30分間振蘯せずに進行させておいた。次に、200μLの容積をプ−ルし、約3〜5mLの2×YT/0.2μg/mLのテトラサイクリンに添加し、37℃で15分間振蘯した。
8.感染:(プレ−トおよびビ−ズのプロトコ−ルについて同じ)
(2×YT/40μg/mLカナマイシンにおける)適切な容積の対数期BlueKan K91大腸菌をOD600約0.5〜0.8まで増殖させた。培養物がこのOD600に到達すると、即用いるかまたは使用前に氷上に置くかのいずれかであったが、氷上での時間は一般的に最小化した。
A.50mLの滅菌コニカルチュ−ブに、溶出したファ−ジを3mLの対数期BlueKan K91大腸菌培養物と混合し、37℃で25分間振蘯せずにインキュベ−トした。滅菌コニカルチュ−ブをAirPoreテ−プ(Qiagen)で被覆し、曝気を容易にした。
B.テトラサイクリンを0.2μg/mLの終濃度まで添加し、37℃で15分間振蘯した。
C.10μLの一定分量を力価測定のためにサンプリングし、2×YTにおいて10倍で連続希釈し(10−1〜10−6)、2×YT/20μg/mLテトラサイクリンプレ−ト上で8μL/希釈スポット(または70〜90μL/プレ−ト)で播種し、30℃または37℃で一晩インキュベ−トした。これらのプレ−トは、その後のファ−ジ標的結合ELISAに用いられる単一のコロニ−を生じた。
D.感染した3mLの培養物を50mLの2×YT/20μg/mLテトラサイクリンへと約10倍希釈し、30℃で一晩振蘯しながら飽和するまでインキュベ−トした。
(9.入れたファ−ジの力価測定をパニングの最新の回において用いた(プレ−トおよびビ−ズのプロトコ−ルについて同じ))
A.収集したファ−ジの100倍連続希釈物(10−4〜10−10)を2×YTで作製した。
B.OD6000.5〜0.6の100μL/ウェルの対数期BlueKan K91大腸菌培養物を、96ウェルポリプロピレンプレ−トのうちの7ウェルに添加した。
C.10μLの希釈したファ−ジを、100μLのBlueKan K91大腸菌を含有するウェルに添加した。
D.ファ−ジ/細胞混合物を37℃で25分間振蘯せずにインキュベ−トし、プレ−トをAirPoreテ−プ(Qiagen)で被覆して、曝気を可能にした。
E.テトラサイクリンを0.2μg/mLの終濃度まで添加し、プレ−トを37℃で15分間振蘯した。
F.8μLの各希釈物(10−4〜10−10)を乾2×YTアガ−/20μg/mLテトラサイクリンプレ−トへと播種した。
G.プレ−トを30℃または37℃で一晩インキュベ−トした。
(10.ファ−ジの収集(プレ−トおよびビ−ズのプロトコ−ルについて同じ))
A.一晩の培養物を、使い捨て50mLチュ−ブにおいて6500または6800rpmで15分間遠心分離し、細胞をペレット化した。
B.標準的なPEG/NaClファ−ジ−沈殿手順を、1/5容積の20%PEG/15%NaClストックを培養上清に添加することによって実施した。これを、反復して転倒させ、氷上で45分間〜1時間インキュベ−トすることによって、十分に混合した。
C.培養物を6500または6800rpmで40分間遠心分離してファ−ジをペレット化し、上清を廃棄した。
D.ファ−ジペレットを1mLのTBS[pH7.5]/2mL CaClに再懸濁し、エッペンドルフチュ−ブに転移させ、13000rpmで少なくとも2分間遠心分離して、不溶性材料をペレット化した。
E.上清を新しいチュ−ブに転移させ、1/5容積のPEG/NaClを添加し、混合し、氷上で約5〜20分間インキュベ−トした。
F.次に、混合物を13000rpmで少なくとも2分間遠心分離し、上清を除去した。ペレット化され精製されたファ−ジをおよそ1mLのTBS[pH7.5]/2mM CaClに再懸濁し、4℃で保存した。
FGFR1cに対する結合として同定された単量体を図10に示し、β−クロト−に対する結合として同定された単量体を図11に示す。
(II.第2回および第3回のパニング)
一般に、第2回および第3回のパニング条件は、上記の第1回におけるのと同じであったが、例外は、被覆した標的を出発濃度(例えば、50nM)で保持するかまたは標的濃度を各その後の回についておよそ2〜5倍低下させ、プレ−ト(またはビ−ズ)をパニングの各その後の回でおよそ2〜4の追加的な回数洗浄したかのいずれかであることであった。
(III.突然変異誘発およびファ−ジディスプレイパニングを通じての抗FGFR1c単量体の最適化)
突然変異誘発ライブラリ−を、個々の配列(出現順序でそれぞれ配列番号 287、290、および292)が以下の通りである抗FGFR1c単量体M03、M23、およびM33に基づいて構築した。
Figure 2013512672
突然変異誘発ライブラリ−に用いられるプライマ−を以下の表に列挙し(出現順序でそれぞれ配列番号 451〜460)、この中で、共通5’−rescueプライマ−を各ライブラリ−について独特な3’−rescueプライマ−とともにすべてのライブラリ−について設計した。大文字は固定された塩基を表すのに対し、小文字は、0.85:0.05:0.05:0.05の比率の塩基の混合物を表す(例えば、「a」は、0.85A、0.05T、0.05G、および0.05Cの混合物を示す)。
Figure 2013512672
突然変異誘発ライブラリ−を以下の通り構築した。各単量体についての「FOR」および「REV」変異原性オリゴヌクレオチドを、9塩基対重複(TGCGACGGC)(配列番号461)を介して30〜31℃でアニ−リングし、LA Taqポリメラ−ゼ(Takara)を用いたPCR伸長によって二本鎖DNAを作製するよう伸長した。構築されたライブラリ−インサ−トを5’/3’「rescue」プライマ−の対によって増幅し、カラム(Qiagen)によって精製し、SfiIおよびXmaI(NEB)によって消化した。消化されたライブラリ−インサ−トをゲル精製し、SfiI/XmaIで消化されたfUSE5HAベクタ−へと連結した。連結されたfUSE5HAベクタ−をエタノ−ルまたはイソプロパノ−ル沈殿によって精製し、EC100電気コンピテント細胞へと電気穿孔した(Epicentre Technologies)。電気穿孔した細胞を一晩増殖させ、ファ−ジをパニングにおいて使用するために収集した。
パニングプロトコ−ルは、本質的に上記のとおりだが、変更を伴った。huFGFR1cをプレ−トまたはプロテインAビ−ズに2または20nM(第1回)、0.1、0.5、または5nM(第2回)、0.02、0.1、または1nM(第3回)で被覆した。標的とともにファ−ジインキュベ−ション後、プレ−トまたはビ−ズを7回、9回、または13回洗浄した。いくつかのパニングは37℃で11回の洗浄を有し、またはパニングは、精製された親単量体結合タンパク質の10倍または500倍モル過剰量の存在下であった。
(IV.突然変異誘発およびファ−ジパニングを通じての抗−rhβ−クロト−単量体の最適化)
突然変異誘発ライブラリ−を、個々の配列(出現順序でそれぞれ配列番号 462〜463および305〜306)が以下のとおりである抗−rhβ−クロト−単量体M01、M25、M42、およびM50に基づいて構築した。
Figure 2013512672
構築は、本質的にFGFR1c突然変異誘発ライブラリ−について説明されるのと同じであった。プライマ−配列を以下の表に示し(出現順序でそれぞれ配列番号 466〜478)、この中で、大文字は固定された塩基を表すのに対し、小文字は、0.91:0.03:0.03:0.03の比率での塩基の混合物を表す(例えば「a」は、0.91A、0.03T、0.03G、および0.03Cの混合物を示す)。
Figure 2013512672
各単量体についての「FOR」および「REV」オリゴヌクレオチドを用いて、FGFR1c突然変異誘発ライブラリ−について説明されるように各ライブラリ−を構築した。
パニングプロトコ−ルは、本質的に上記のとおりだが、以下の変更を伴った:rhβ−クロト−および組換えネズミベ−タ−クロト−(muβ−クロト−)を2nMおよび10nM(第1回)、3.3nMおよび0.67nM(第2回および第3回)で被覆した。ある系譜において、標的は、第1〜3回においてrhβ−クロト−であり、第1〜3回においてrmuβ−クロト−であり、rhβ−クロト−(第1回)、rmuβ−クロト−(第2回)であり、次いで、rhβ−クロト−(第3回)であった。洗浄の回数は、第1、2、および3回についてそれぞれ7回、9回、および11回であった。
図13は、本方法を用いて作製されたβ−クロト−結合単量体の配列を示す。
V.二量体を作製するためのドメインウォ−キングを通じての抗−rhβ−クロト−単量体の最適化
2セットの「ウォ−キングした二量体」のライブラリ−を構築した。セット1は、シ−ド単量体M01、M02、M08、M21、およびM42(以下の表においてそれぞれ配列番号 304、480、694、481、および305、αスクリ−ンアッセイにおいて初期シグナル全体を上回る増大したシグナルを誘導する「スパイク単量体」)を含有し、セット2は、シ−ド単量体M06、M46、およびM50(以下の表においてそれぞれ配列番号 483〜484、および306、αスクリ−ンアッセイにおいて初期シグナル全体からシグナルを変動させない「非スパイク」単量体)を含有した。これらの単量体のアミノ酸配列は、以下のとおりである。
Figure 2013512672
各セットの単量体をN末端またはC末端のいずれかで未処理の結合タンパク質ライブラリ−(例えば、A1ドメインライブラリ−)に融合させ、未処理のA1ドメインライブラリ−に融合したセット1またはセット2のいずれかの単量体から構成される二量体ライブラリ−である「ウォ−キングした/ウォ−キングするライブラリ−」を構築した。これらのライブラリ−を以下の様式で構築した。PCRを用いて、2つの個別の反応において、a)pETF(ACCCGTATGATGTTCCGGATTA(配列番号486)/pETB2r(GATGTATTCGGCCCCAGA GGCCTGCAATGAC(配列番号487))を用いて選択された単量体のコ−ド配列、およびb)21new1(GAAATTCACCTCGAAAGCAA(配列番号488))/23(ATGGGTTCCTATTGGGCT(配列番号489))を用いた単量体ライブラリ−における未処理の単量体のコ−ド配列を増幅した。約200bp産物を2〜3%アガロ−スゲルから単離し、Qiagen QIAquickスピンカラムを用いて精製した。先の(a)および(b)由来の各産物を個別の反応においてBsrDIまたはBpmI(NEB)のいずれかで消化した。BpmIで消化した単量体は、BsrDIで消化した単量体に連結されることのできるオ−バ−ハングを有する。精製された消化産物を、T4 DNAリガ−ゼ(NEB)を用いて互いに連結した。BsrDIで切断した未処理の単量体とBpmIで切断した選択された単量体との連結は、(セット1または2由来の)C末端の選択された単量体に融合されたN末端の未処理の単量体から構成されたウォ−キングする二量体ライブラリ−を作製する。BpmIで切断された未処理の単量体とBsrDIで切断された選択された単量体の連結は、(セット1または2由来の)N末端の選択された単量体に融合したC末端の未処理の単量体から構成されたウォ−キングする二量体ライブラリ−を作製する。プライマ−pETF/pETB2rを用いて、連結物由来の連結された二量体をPCR増幅し、精製された産物をSfiI、次いでXmaIを用いて消化した。消化された産物をファ−ジベクタ−fUSE5HAに連結し、典型的には10〜10の独特なメンバ−を有する、ファ−ジディスプレイされた二量体の「ウォ−キングした/ウォ−キングするライブラリ−」を作製した。
パニングプロトコ−ルは、本質的に上記のとおりだが、変更を伴った。rhβ−クロト−を10nMおよび2nM(第1回)、3.3nMおよび0.67nM(第2回)、1.1nMおよび0.22nM(第3回)で被覆した。洗浄回数は、第1、2、および3回についてそれぞれ7、9、および11回であった。
図14は、ウォ−キングした二量体方法を用いて作製されたβ−クロト−結合多量体の配列を示す。
VI,パニング出力の分析(プレ−トおよびビ−ズプロトコ−ルについて同じ)
(ファ−ジELISA)
分析されるべき各出力「ファ−ジプ−ル」について(適用可能な場合、典型的には第2、3、および4回)、独立したクロ−ンを、Costar96ウェルポリプロピレン深ウェルプレ−トにおいて増殖した1mL(2×YT/20μg/テトラサイクリンmL)培養物に接種した。接種チップを残し、プレ−トを37℃で一晩振蘯させた。細胞を3600rpmで15分間の遠心分離によってペレット化した。培養上清を保持し、ELISAを下記のとおり実施した。
TBS[pH7.5]/2mM CaClにおいて20nMに希釈した標的タンパク質(hFGFR1cまたはhβクロト−)を100μL/ウェルで96ウェルNunc Maxisorpプレ−トへと直接被覆した。各ファ−ジクロ−ンについて、標的のないウェルも、100μL/ウェルのTBS[pH7.5]/2mM CaCl単独を用いて被覆した。プレ−トを4℃で一晩、または室温で1.5時間、振蘯しながらインキュベ−トした。プレ−トを空にし、ウェルを200μL/ウェルの1%BSA(小部分V)/TBS[pH7.5]/2mM CaClでブロッキングし、室温で1時間振蘯しながらインキュベ−トした。次に、プレ−トをTBS[pH7.5]/1mM CaClで3回洗浄した。次に、40μLの画ファ−ジ上清をウェルに、60μLの0.2%BSA/[pH7.5]/2mM CaCl/0.02%Tween−20の存在下で添加した。被覆したプレ−トを室温で1.5時間、振蘯しながらインキュベ−トした。
プレ−トをTBS[pH7.5]/1mM CaCl/0.02%Tween−20で3回洗浄した。次に、TBS[pH7.5]/2mM CaCl+0.02%Tween−20において1:5000で希釈した、100μL/ウェルのα−M13−HRPモノクロ−ナル抗体(Amersham Pharmacia)を添加した。プレ−トを室温で1時間振蘯しながらインキュベ−トした。プレ−トをTBS[pH7.5]/2mM CaCl/0.02%Tween−20で3回洗浄した。1:1に希釈した100μL/ウェルのTMB/H混合物(Pierce)をELISA顕色のために添加した。反応物を、最強のOD650シグナルが約1.0に到達するまで青色にさせておいた。反応を100μL/ウェルの2N HSOで停止させ、陽性ウェルは、色が青色から黄色へと変化した。一旦、反応が停止すると、SoftMaxProソフトウェアを用いて、ELISAプレ−ト読み取り装置においてOD450で反応を読み取った。
ファ−ジELISA陽性ファ−ジプ−ルを、該プ−ルが(a)hFGFR1cまたはhbクロト−に結合した個々のファ−ジクロ−ンの高い頻度、および(b)結合陽性ファ−ジクロ−ン間の高い配列多様性を有した場合、発現ベクタ−へのサブクロ−ン化のために選択した。これらの基準に合致するプ−ルを、下記に概略した過程におけるタンパク質スクリ−ニングのために選択した。所与のファ−ジプ−ルから発現ベクタ−pEveへと単量体または多量体配列をサブクロ−ン化するために、およそ10〜1010のファ−ジを以下の通り、25周期のPCRによって増幅した:
PCRレシピ
0.5〜1μLの精製されたファ−ジ
5μLの10×緩衝液
8μLの2.5mM dNTP
5μLの10μM VS−Forプライマ−
5’−ATCATCTGGCCGGTCCGGCCTACCCGTATGATGTTCCGGA−3’;(配列番号490)
5 μLの10μM EveNutプライマ−
5’−AAAAGGCCCCAGAGGCCTTCTGCAATGAC−3’;(配列番号491)
26μLのH
0.5μLのLA Taqポリメラ−ゼ(1単位)(Takara)
周期:25×[94℃/10秒、−45℃/30秒、−72℃/30秒]
PCR産物を2%アガロ−スゲルにおいて分析のために泳動した。単量体または多量体産物(およそ200bp)をQIAquickスピンカラム(Qiagen)で精製し、SfiI(NEB)で消化し、QIAquickカラムで再度精製した後、T4 DNAリガ−ゼ(NEB)を用いて、SfiI消化したベクタ−pEveに連結した。連結物を電気コンピテントBL21(DE3)大腸菌へと形質転換し、カナマイシンを40μg/mLで含有する2×YTプレ−トへと播種した。一晩増殖後、およそ3000〜6000の個々のクロ−ンを2×YT/カナマイシンへと接種し、一晩増殖した。陽性対照および陰性対照もプレ−トに含んだ。
VII.1mLの細胞溶解物における数千の単量体タンパク質のスクリ−ニング
(1mLの加熱した溶解物のタンパク質生成)
(第1日): 個々のクロ−ンを、500μL/ウェルの2×YT/40μg/mLカナマイシンを含有する96ウェルCostar深ウェルプレ−トのウェルへと接種した。培養物を一晩増殖し(接種チップをウェルに残した)、その間、300rpm、37℃で振蘯した。この過程で、細胞溶解物レベルで個々の部分的に精製された数千の単量体のスクリ−ニングが可能となった。
(第2日):100μLの一晩培養物を、1mL/ウェルの2×YT/40μg/mLカナマイシン+1mM CaClを含有する新しい96ウェルCostar深ウェルプレ−トへと接種した(残余の一晩培養物を、25%グリセロ−ル終濃度の添加によって格納した後、後の使用のために−80℃で保存した)。プレ−トをAirPoreテ−プ(Qiagen)で被覆し、培養物を約0.8〜1.0のOD600に到達するまで、300rpm、37℃で振蘯しながら増殖した。一旦、所望のOD600に到達すると、培養物を1mM IPTGで3時間、375rpm、37℃で振蘯しながら誘導した。次に、誘導された培養物を含有するプレ−トを3600rpm、4℃で15分間遠心分離して、細胞をペレット化した。上清を取り出して廃棄し、残余の細胞ペレットを100μLのTBS[pH7.5]/1mM CaClに再懸濁した。再懸濁した細胞を96ウェル深ウェルプレ−トからポリプロピレンPCRプレ−トへと転移させ、PCR機械において65℃で5分間加熱した。次に、加熱/溶解した細胞を3600rpm、4℃で15分間遠心分離した。遠心分離後、タンパク質生成が完了し、タンパク質溶解物は、結合ELISAアッセイおよび/または競合αスクリ−ンアッセイを介した一次スクリ−ンにおける特徴づけのために準備ができた。
(FGFR1cおよびβ−クロト−タンパク質ELISA)
96ウェルMaxisorpプレ−トを100μL/ウェルの、TBS[pH7.5]/1mM CaClにおける20nM huFGFR1c/Fcまたは20nM huβクロト−−Hisで被覆し、被覆したプレ−トを4℃で一晩または室温(RT)で1.5時間、振蘯しながらインキュベ−トした。抗huIgG単量体ドメインを含む結合タンパク質のために、huFGFR1c−HisをhuFGF−Fcの替わりに被覆した。ウェルを空にした後、200μL/ウェルの1%BSA(画分V)/TBS[pH7.5]/1mM CaClでブロッキングした。被覆したプレ−トを室温で1時間、振蘯しながらインキュベ−トした。プレ−トをTBS[pH 7.5]/1mM CaClで3回洗浄した。1mLの溶解調製物由来のタンパク質をウェルに、TBS[pH7.5]/1mM CaCl/0.1%BSA/0.02%Tween−20に1:10希釈した単一点濃度として添加して、ウェルあたり100μLの最終容積にした。Ni/Q精製したタンパク質について、滴定曲線は、1〜3μMで出発し、単量体についてはTBS[pH7.5]/1mM CaCl/0.1%BSA/0.02%Tween−20において1:3で、突然変異単量体については1:4で連続希釈し、または、最後の地点でタンパク質がない12ptについてのウォ−キングした二量体を100μL/ウェルでプレ−トに添加した。被覆したプレ−トを室温で1.5時間振蘯しながらインキュベ−トした。プレ−トをTBS[pH7.5]/1mM CaCl/0.02%Tween−20で3回洗浄した。100μL/ウェルの、TBS[pH7.5]/1mM CaCl/0.1%BSA/0.02%Tween−20で1:2000希釈した抗HA−HRP検出抗体(Roche/12013819001)を添加した。被覆したプレ−トを室温で1時間、振蘯しながらインキュベ−トした。プレ−トをTBS[pH7.5]/1mM CaCl/0.02%Tween−20で3回洗浄した。100μL/ウェルの1:1に希釈したTMB/HSO混合物を添加した。色相は、最強シグナルのOD650が約1.0に到達するまで、青色になったままであった。反応は、100μL/ウェルの2N HSOで停止させた。一旦停止させると、プレ−トを、SoftMaxProソフトウェアを用いてOD450でELISAプレ−ト読み取り装置で読み取った。
(受容体−Fcタンパク質αスクリ−ン結合アッセイ)
すべてのアッセイ成分をαスクリ−ン緩衝液:NaOHを有する40mM HEPES[pH7.4]、1mM CaCl、0.1%BSA(w/v)、0.05%Tween−20、100mM NaClに希釈した。白色の、384ウェルの、減少した容積のGreinerマイクロタイタ−アッセイプレ−トに3回の添加をした。添加している間はインキュベ−ション時間を設けなかった。アッセイ最終容積は6μLであった。第一に、2μLの、1mLの溶解調製物由来のタンパク質の1:50希釈物を、プレ−トに添加した(1:150最終アッセイ希釈)。Ni/Q精製したタンパク質について、1μM最終で出発し、12ptについて1:3希釈し、最後の地点でタンパク質を有さない、2μL/ウェルの滴定曲線をプレ−トに添加した。第二に、2μL/ウェルの9nMでのhFGFR1c/Fc(3nMアッセイ終濃度)をプレ−トに添加した。あるいは、2μL/ウェルの、9nMでのファミリ−メンバ−標的−Fc(3nMアッセイ終濃度)をプレ−トに添加した。単量体突然変異誘発のために、標的−Fc濃度を6×で0.5nMアッセイ終濃度に低下させた。αスクリ−ンビ−ズが感光性であるので、アッセイの残りを緩和光または緑色フィルタ−光で実施したことに留意されたい。第三に、3nMのビオチン−ラット抗HA抗体(クロ−ン3F10、Roche/12 158 167 001)と、両方とも40μg/mL(10μg/mLアッセイ終濃度)に希釈したαスクリ−ンストレプトアビジン「ドナ−ビ−ズ」およびプロテインA「アクセプタ−ビ−ズ」(PerkinElmer/6760617M)との2μL/ウェルの混合物を、図17に示すように、プレ−トに添加した。次に、アッセイプレ−トを上部シ−ルで被覆し、800rpmで約1分間スピンダウンした。次に、プレ−トを暗所で室温で一晩インキュベ−トし、翌日Fusion Plate読み取り装置(PerkinElmer)で読み取った。
(ビオチン−標的タンパク質αスクリ−ン結合アッセイ)
すべてのアッセイ成分をαスクリ−ン緩衝液:NaOHを有する40mM HEPES[pH7.4]、1mM CaCl、0.1%BSA(w/v)、0.05%Tween−20、100mM NaClに希釈した。白色の、384ウェルの、減少した容積のGreinerマイクロタイタ−アッセイプレ−トに3回の添加をし、添加間にインキュベ−ション時間を設けなかった。アッセイ最終容積は、6μLであった。第一に、2μLの、1mLの溶解調製物由来のタンパク質の1:50希釈物を、プレ−トに添加した(1:150最終アッセイ希釈)。Ni/Q精製したタンパク質について、1μM最終で出発し、12ptについて1:3希釈し、最後の地点でタンパク質を有さない、2μL/ウェルの滴定曲線をプレ−トに添加した。第二に、2μL/ウェルの15nMでのビオチン−bクロト−−His(5nMアッセイ終濃度)をプレ−トに添加した。あるいは、2μL/ウェルの、15nMでのファミリ−メンバ−標的−ビオチン(5nMアッセイ終濃度)をプレ−トに添加した。αスクリ−ンビ−ズが感光性であるので、アッセイの残りを緩和光または緑色フィルタ−光で実施した。第三に、6nMのラット抗HA抗体(クロ−ン3F10、Roche/11 867 431 001)と、両方とも40μg/mL(10μg/mLアッセイ終濃度)に希釈したαスクリ−ンストレプトアビジン「ドナ−ビ−ズ」および抗muIgG「アクセプタ−ビ−ズ」(PerkinElmer/6760606M)との2μL/ウェルの混合物を、図18に示すように、プレ−トに添加した。次に、アッセイプレ−トを上部シ−ルで被覆し、800rpmで約1分間スピンダウンした。次に、プレ−トを暗所で室温で一晩インキュベ−トし、翌日Fusion Plate読み取り装置(PerkinElmer)で読み取った。
(αスクリ−ンリガンド非依存性阻害アッセイ)
すべてのアッセイ成分をαスクリ−ン緩衝液:NaOHを有する40mM HEPES[pH7.4]、1mM CaCl、0.1%BSA(w/v)、0.05%Tween−20、100mM NaClに希釈した。白色の、384ウェルの、減少した容積のGreinerマイクロタイタ−アッセイプレ−トに3回の添加をし、添加間にインキュベ−ション時間を設けなかった。アッセイ最終容積は、6μLであった。第一に、2μLの、1mLの溶解調製物由来のタンパク質の1:5希釈物を、プレ−トに添加した(1:15最終アッセイ希釈)。Ni/Q精製したタンパク質について、1μM最終で出発し、12ptについて1:3希釈し、最後の地点でタンパク質を有さない、2μL/ウェルの滴定曲線をプレ−トに添加した。第二に、2μL/ウェルの15nMでのビオチン−bクロト−−His(5nMアッセイ終濃度)をプレ−トに添加した。αスクリ−ンビ−ズが感光性であるので、アッセイの残りを緩和光または緑色フィルタ−光で実施したことに留意されたい。第三に、90nMのhFGFR1c/Fc(30nM終濃度)と、両方とも40μg/mL(10μg/mLアッセイ終濃度)に希釈したαスクリ−ンストレプトアビジン「ドナ−ビ−ズ」およびプロテインA「アクセプタ−ビ−ズ」(PerkinElmer/6760617M)との2μL/ウェルの混合物を、図19に示すように、プレ−トに添加した。あるいは、15nM(5nM終濃度)の2μL/ウェルのhFGFR4/Fcおよびαスクリ−ン(先と同じ希釈)をプレ−トに添加した。次に、アッセイプレ−トを上部シ−ルで被覆し、800rpmで約1分間スピンダウンした。次に、プレ−トを暗所で室温で一晩インキュベ−トし、翌日Fusion Plate読み取り装置(PerkinElmer)で読み取った。
(αスクリ−ンリガンド依存性阻害アッセイ)
すべてのアッセイ成分をαスクリ−ン緩衝液:NaOHを有する40mM HEPES[pH7.4]、1mM CaCl、0.1%BSA(w/v)、0.05%Tween−20、100mM NaClに希釈した。白色の、384ウェルの、減少した容積のGreinerマイクロタイタ−アッセイプレ−トに3回の添加をし、添加間にインキュベ−ション時間を設けなかった。アッセイ最終容積は、8μLであった。第一に、2μLの、1mLの溶解調製物由来の希釈されていないタンパク質2μLを、プレ−トに添加した(1:4最終アッセイ希釈)。Ni/Q精製したタンパク質について、1μM最終で出発し、12ptについて1:3希釈し、最後の地点でタンパク質を有さない、2μL/ウェルの滴定曲線をプレ−トに添加した。陽性対照については、1μM最終で出発し、12ptについて1:3希釈し、最後の地点でリガンドを有さない滴定曲線をプレ−トに2μL/ウェルで添加した。第二に、4μL/ウェルの80nMでのhubクロト−−His(またはmubクロト−−His)(40nMアッセイ終濃度)と60nMでのhuFGFR1c/Fc(30nMアッセイ終濃度)をプレ−トに添加した。あるいは、4μL/ウェルの14nMでのhubクロト−−His(またはmubクロト−−His)(7nMアッセイ終濃度)と10nMでのhuFGFR4/Fc(5nMアッセイ終濃度)との混合物をプレ−トに添加した。αスクリ−ンビ−ズが感光性であるので、アッセイの残りを緩和光または緑色フィルタ−光で実施した。第三に、28nMのビオチン−huFGF21(7nM終濃度)と、両方とも40μg/mL(10μg/mLアッセイ終濃度)に希釈したαスクリ−ンストレプトアビジン「ドナ−ビ−ズ」およびプロテインA「アクセプタ−ビ−ズ」(PerkinElmer/6760617M)との2μL/ウェルの混合物を、図20に示すように、プレ−トに添加した。次に、アッセイプレ−トを上部シ−ルで被覆し、800rpmで約1分間スピンダウンした。次に、プレ−トを暗所で室温で一晩インキュベ−トし、翌日Fusion Plate読み取り装置(PerkinElmer)で読み取った。
(αスクリ−ンリガンド依存性阻害アッセイ(抗huIgG単量体半減期ドメインを含む結合タンパク質用))
すべてのアッセイ成分をαスクリ−ン緩衝液:NaOHを有する40mM HEPES[pH7.4]、1mM CaCl、0.1%BSA(w/v)、0.05%Tween−20、100mM NaClに希釈した。白色の、384ウェルの、減少した容積のGreinerマイクロタイタ−アッセイプレ−トに3回の添加をし、添加間にインキュベ−ション時間を設けなかった。アッセイ最終容積は、8μLであった。第一に、1μM最終で出発し、12ptについて1:3希釈し、最後の地点でタンパク質を有さない、2μL/ウェルの滴定曲線をプレ−トに添加した。陽性対照については、1μM最終で出発し、12ptについて1:3希釈し、最後の地点でリガンドを有さない非標識huFGF21の滴定曲線をプレ−トに2μL/ウェルで添加した。第二に、4μL/ウェルの80nMでのhubクロト−−His(またはmubクロト−−His)(40nMアッセイ終濃度)と60nMでのhuFGFR1c−His(30nMアッセイ終濃度)をプレ−トに添加した。あるいは、4μL/ウェルの14nMでのhubクロト−−His(またはmubクロト−−His)(7nMアッセイ終濃度)と10nMでのhuFGFR4/Fc(5nMアッセイ終濃度)との混合物をプレ−トに添加した。αスクリ−ンビ−ズが感光性であるので、アッセイの残りを緩和光または緑色フィルタ−光で実施した。第三に、28nMのビオチン−huFGF21(7nM終濃度)と、両方とも40μg/mL(10μg/mLアッセイ終濃度)に希釈したαスクリ−ンストレプトアビジン「ドナ−ビ−ズ」およびニッケルキレ−ト「アクセプタ−ビ−ズ」(PerkinElmer/6760619M)との2μL/ウェルの混合物を、図21に示すように、プレ−トに添加した。次に、アッセイプレ−トを上部シ−ルで被覆し、800rpmで約1分間スピンダウンした。次に、プレ−トを暗所で室温で一晩インキュベ−トし、翌日Fusion Plate読み取り装置(PerkinElmer)で読み取った。
VIII.ファ−ジディスプレイで選択された単量体の多量体化および組換え
pEveへサブクロ−ニングした単量体(pEve/単量体)を2つの以下の方法のうちの1つで多量体化した。pEve/単量体プラスミド(個々にまたはプ−ルで)をBsrDIまたはBpmI(NEB)のいずれかで消化した。約1.1kbのBsrDIおよび約2.9のBpmI断片を1%アガロ−スゲルから単離し、Qiagen QIAquickスピンカラムで精製した。2つの断片の各々のプ−ルを、T4 DNAリガ−ゼ(NEB)を用いて連結し、その後、連結物をQiagen QIAquickスピンカラムで精製した。先のファ−ジサブクロ−ニングの節で説明されたプライマ−VS−ForおよびEveNutを用いて、多量体コ−ド配列を連結物からPCR増幅した。PCR産物を精製し、SfiI(NEB)で消化した後、pEveと連結し、BL21(DE3)大腸菌を形質転換した。多量体を生成する他の方法は、pEve/単量体プラスミド(個々にまたはプ−ルで)から単量体を、上記のプライマ−VS−ForおよびEveNutで増幅することである。増幅した単量体を精製し、BsrDIまたはBpmI(NEB)で消化し、連結して多量体を作製した。連結した産物をVS−ForおよびEveNutプライマ−で増幅した後、精製、SfiIによる消化、pEVEベクタ−との連結、およびBL21(DE3)大腸菌への形質転換が続いた。PCR産物を精製し、SfiI(NEB)で消化した後、pEveとの連結およびBL21(DE3)大腸菌の形質転換が続いた。この方法は、出発単量体の異なる組み合わせから構成される二量体を作製した。この方法は、三量体など、他の多量体を作製するために用いられることもできる。三量体を生成する場合、pEve/二量体およびpEve/単量体のプ−ルが出発材料である。該プ−ルを先のとおり処理する。「ウォ−キングライブラリ−」を作製するための下記に説明されるのと類似した分子生物学手順も使用して、多量体を生成した。すべての場合、先のとおりタンパク質を発現させ、精製し、スクリ−ニングした。
「ウォ−キングライブラリ−」と呼ばれる追加的なライブラリ−を、ファ−ジディスプレイで選択した単量体(すなわち、選択された単量体)を未処理の単量体ライブラリ−の完全な提示と連結することによって生成した。これらのライブラリ−を以下の様式で構築した。PCRを用いて、2つの個別の反応において増幅した:a)pETF(ACCCGTATGATGTTCCGGATTA、配列番号 486)/pETB2r(GATGTATTCGGCCCCAGA GGCCTGCAATGAC、配列番号 487)を有する選択された単量体のコ−ド配列、およびb)21new1を有する単量体ライブラリ−における未処理の単量体のコ−ド配列(GAAATTCACCTCGAAAGCAA、配列番号 488)/23(ATGGGTTCCTATTGGGCT、配列番号 489)。約200bpの産物を3%アガロ−スゲルから単離し、Qiagen QIAquickスピンカラムで精製した。(a)および(b)由来の各産物を個別の反応においてBsrDIまたはBpmI(NEB)のいずれかで消化した。BpmIで消化した単量体は、BsrDIで消化した単量体に連結されることのできるオ−バ−ハングを有する。精製された消化産物を、T4 DNAリガ−ゼ(NEB)を用いて互いに連結した。BsrDIで切断した未処理の単量体とBpmIで切断した選択された単量体との連結は、C末端で選択された単量体に融合したN末端未処理単量体から構成されるウォ−キング二量体ライブラリ−を生じる。BpmIで切断された未処理の単量体とBsrDIで切断された選択された単量体との連結は、N末端で選択された単量体に融合したC末端未処理単量体から構成されるウォ−キング二量体ライブラリ−を生じる。プライマ−pETF/pETB2rを用いて、連結物から連結された二量体コ−ド配列をPCR増幅し、精製した産物をSfiI、次いでXmaIで消化した。消化した産物をファ−ジベクタ−−fUSE5HAに連結し、典型的には10〜10の独特なメンバ−を有するファ−ジディスプレイ二量体「ウォ−キングライブラリ−」を生成した。三量体(またはより大きな多量体)「ウォ−キングライブラリ−」は、類似の様式で生成されることができるが、例外は、出発材料が、二量体(またはより大きい)および未処理の単量体であることである。ウォ−キングライブラリ−を上記のとおりβ−クロト−に対してパニングし、スクリ−ニングした。
IX.結合アッセイおよび競合アッセイにおける精製された単量体の特徴づけ
一旦タンパク質を、加熱したタンパク質溶解物レベルで特徴づけると、最良の単量体をさらなる特徴づけのために選択した。個々のクロ−ンのより大規模な培養を調製し、8×Hisタグ(配列番号492)を有する単量体をNi−NTA樹脂を介して精製した。これらのニッケル精製した単量体を、結合ELISAおよびαスクリ−ン競合アッセイにおいてアッセイした。精製された単量体の特徴づけからのタンパク質配列デ−タおよび生化学的デ−タは、図10〜12にある。
(NiNTAのための500μL培養物からのタンパク質の精製)
(第1日)3mLの2×YT+40μg/mLカナマイシンを含有する15mL培養チュ−ブにおいて、適切な「一次的中物ウェル」を格納したグリセロ−ルストックを接種した。培養物を300rpm、37℃で一晩振蘯した。
(第2日)2mLの一晩培養物を500mLの2×YT+40μg/mLカナマイシンを含有する1Lのエルレンマイヤ−振蘯フラスコへと接種した。培養物を375rpmで37℃で、約0.8〜1.0のOD600に到達するまで振蘯しながら増殖した。一旦、所望のOD600に到達すると、培養物を375rpmで振蘯しながら、IPTGの1mM終濃度で3時間誘導した。3時間の誘導後、500mLの培養物を清浄な/オ−トクレ−ブ処理したSorvallチュ−ブに移動させ、8000rpmで4℃で8分間遠心分離して、細胞をペレット化した。
一旦細胞をペレット化すると、上清を取り出して廃棄し、20mLのニッケル結合/洗浄緩衝液(20mMトリス[pH7.5]/20mMイミダゾ−ル/300mM NaCl/0.2mM CaCl)を各チュ−ブに添加した。ペレットを、見える塊がなくなるまで、10mL血清学的ピペットで再懸濁した後、再懸濁した細胞(約30mL)を35mLのOakridgeチュ−ブに移動させ、80℃で10分間水浴で加熱して、細胞を溶解した。加熱後、溶解した細胞を含有する温Oakridgeチュ−ブを氷/水浴中に冷却するまで約10分間置いた。一旦冷却されると、チュ−ブを18,000rpmで4℃で30分間遠心分離して、細胞をペレット化した。
NiNTA樹脂(Qiagen)をニッケル結合緩衝液3×で洗浄した後、タンパク質溶解物に添加して、樹脂を平衡化した。ニッケル結合/洗浄緩衝液における合計1.5mLのNiNTA樹脂を適切に(タンパク質IDで)標識されたきれいな50mLねじキャップチュ−ブに添加した。溶解した細胞をペレット化した後、タンパク質上清を取り出して、1.5mLの洗浄されたNiNTA樹脂を含有する50mLチュ−ブに添加した。タンパク質は、室温で0.5時間穏やかに揺らがすことによって、NiNTA樹脂に結合させておいた。NiNTA樹脂とのインキュベ−ション後、タンパク質に結合したNiNTAを有する50mLチュ−ブを約1500rpmで10分間遠心分離した。上清を穏やかに注ぎ出し、廃棄した。
NiNTA樹脂+結合したタンパク質を、1mLのニッケル結合/洗浄緩衝液を、樹脂を含有する50mLのチュ−ブに添加し、渦巻いて再懸濁し、次に、混合物を、真空多岐管に装着されたカラムへとピペットで移すことにより、適切に標識を付した15mlのlontechカラムに移した。NiNTA樹脂+結合したタンパク質を少なくとも10カラム容積(15mL)のNiNTA洗浄緩衝液で洗浄した。NiNTA樹脂+結合および洗浄したタンパク質を含有する15mLカラムを清浄な15mLねじキャップ収集チュ−ブへと移動させ、4mLのNi溶出緩衝液(20mMトリス[pH7.5]、200mM NaCl、0.1mM CaCl、200mMイミダゾ−ル)を各カラムに添加して、15mLの収集チュ−ブへとタンパク質を溶出した。次に、これを重力によって溶出させておいた。
溶出したタンパク質を、18.5ゲ−ジ針および5mL注射器を用いてスライド−A−ライザ−カセット(適切な分子量カットオフ−単量体については3.5kDaカットオフを使用し、二量体および三量体については10kDaカットオフを使用した)へと移し、カセットを負荷した。溶出したタンパク質を含有するスライド−A−ライザ−カセットを、酸化還元試薬(20mMトリス[pH 7.5]、100mM NaCl、1mM CaCl、1mM 2−メルカプトエタノ−ル、0.25mM 2−ヒドロキシエチルジスルフィド)を含有する透析緩衝液に一晩置いた。
(第3日)一晩透析したタンパク質を含有するスライド−A−ライザ−カセットを酸化還元試薬を有さない透析緩衝液(20mMトリス[pH 7.5]、50mM NaCl、1mM CaCl)に移動させた。3時間の透析後、スライド−A−ライザ−カセットを、酸化還元せずに新鮮なTBS/CaClへとさらに3時間移した。第二の透析変化後、18.5ゲ−ジ針および5mL注射器を用いて、タンパク質をスライド−A−ライザ−カセットから取り出し、0.2ミクロン注射器フィルタ−を用いて、適切に標識された15mLポリプロピレンチュ−ブへと濾過することによって、タンパク質を移動させた。
精製された結合タンパク質を、リポ−タ−細胞アッセイにおける「最良のアゴニスト」として選択し、Q−Sepharose陰イオン交換によってさらに精製して、夾雑物質を除去した。
(Q−セファロ−ス精製)
1mLのQ−Sepharose Fast−Flow Resin(Amersham Biosciences)を15mLのClontechカラムに添加した。20mMトリス[pH7.5]、50mM NaCl、1mM CaClの15カラム容積(または15mL)を有する樹脂を平衡化した。2mL(約5mg)の濾過したNiNTA精製したタンパク質を樹脂に添加し、タンパク質を重力によって樹脂に結合させておいた。96ウェルプレ−トの第一のカラムへの通過画分を収集した。タンパク質を負荷したカラムを15mL収集チュ−ブに移動させ、樹脂/結合したタンパク質を20mMトリス[pH7.5]、50mM NaCl、1mM CaClの10カラム容積(または10mL)で洗浄した。一旦洗浄すると、タンパク質のNaCl勾配溶出を開始した。NaCl濃度を以下の通り勾配において変動させた:20mMトリス[pH7.5]の塩基、1mM CaClに対して100mM、150mM、180mM、200mM、220mM、250mM NaCl。画分を96ウェル深ウェルポリプロピレンプレ−ト−2mL/収集物に1mL刻みで収集した。タンパク質を含有する画分をBradfordによって試験し、SDS PAGEによって分析した。画分を上記のとおりの結合ELISAおよび競合アッセイにおいて、以下の変更を伴って試験した。500mLのNiNTAで精製された調製物またはNiNTA+Q−セファロ−スで精製した調製物由来のタンパク質をプレ−トに、1:5〜1:100の第一の希釈で、次いで、1:4の連続希釈、その後、緩衝液のみとして最後の地点で出発する12地点濃度曲線として添加した。
(FGFR1c結合単量体)
以下は、未処理のA1ライブラリ−のパニングから同定されたFGFR1c単量体(それぞれ出現順序で配列番号 493〜508、288、290、511、292、513、291、515〜517、289、519〜522、287、および524〜525、図10参照)の要約である:
Figure 2013512672
Figure 2013512672
Figure 2013512672
以下は、FGFR1c結合単量体についてのコンセンサス配列である。保存された残基は太字である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。同定されたリンカ−の範囲も列挙する。
Figure 2013512672
以下は、M03/M15突然変異体単量体ライブラリ−のパニングから同定されたFGFR1c結合単量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 293〜295、448、297、449〜450、464、296、および287)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、M03/M15突然変異体単量体ライブラリ−のパニングから同定されたFGFR1c単量体についての共通配列である。保存された残基は太字である。フレ−ムワ−クシステインを
Figure 2013512672
として示した。同定されたリンカ−の範囲も列挙する。
Figure 2013512672
以下は、M23突然変異体単量体ライブラリ−のパニングから同定されたFGFR1c単量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 298、479、303、301、299、482、485、302、300、および290)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、M23突然変異体単量体ライブラリ−のパニングから同定されたFGFR1c単量体のコンセンサス配列である。保存された残基は太字である。フレ−ムワ−クシステインを
Figure 2013512672
として示した。同定されたリンカ−の範囲も列挙する。
Figure 2013512672
(βクロト−結合単量体および二量体)
以下は、未処理のA1ライブラリ−のパニングから同定されたβクロト−単量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 304、510、290、512、512、480、514、518、523、527〜536、484、537〜541、483、483、542、481、305、543〜547、547〜550、306、551、551〜562、1235、および563、図11参照)の要約である。
Figure 2013512672
Figure 2013512672
Figure 2013512672
Figure 2013512672
以下は、βクロト−結合単量体についてのコンセンサス配列である。保存された残基は太字である。フレ−ムワ−クシステインを
Figure 2013512672
として示した。同定されたリンカ−の範囲も列挙する。
Figure 2013512672
以下は、未処理のLNRライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−単量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 1243、1246、1253、1251、1250、1276、1247、1254、1277、1255、1257、1261、1258、1260、1278、1244、1252、1279、1245、1256、および1262、ファミリ−5、図12参照)の要約である。
Figure 2013512672
Figure 2013512672
以下は、LNRライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−単量体についての共通配列である。フレ−ムワ−クシステインは
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
β−クロト−に対するLNRライブラリ−パニングに由来するすべての単量体は、9アミノ酸長リンカ−を有する。以下は、これらのリンカ−についてのコンセンサス配列である。
[ADEGPQR][DEHLMPRTV][DEIKNV][AEFLQRSVW][ADGHILNSV][ADEGHPQRT]
[DE][ALPSV]T(配列番号1281)
以下は、β−クロト−M01から構築された突然変異誘発ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−単量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 19〜21、526、465、509、および563、ファミリ−6、図13参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M01から構築された突然変異誘発ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−結合単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M25から構築された突然変異誘発ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−単量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 564〜569、および569〜574、ファミリ−7、図13参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M25から構築された突然変異誘発ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−結合単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M42から構築された突然変異誘発ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−単量体(出現順序でそれぞれ、配列番号576〜579、ファミリ−8、図13参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M42から構築された突然変異誘発ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−結合単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M50から構築された突然変異誘発ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−単量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 580〜583、ファミリ−9、図13参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M50から構築された突然変異誘発ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−結合単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M01のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 584および584〜590、ファミリ−10、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M01のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M01のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
ASTVPT(配列番号591)
ATPT(配列番号592)
TKRT(配列番号593)
EKRT(配列番号594)
SQDPEFHKV(配列番号18)
RRPGPT(配列番号595)
KTPART(配列番号596)
以下は、β−クロト−M01のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M01のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−に由来する選択されたウォ−キングした二量体のためのシ−ドを提供したβ−クロト−M01関連配列(この上にある共通整列化を先に示す(配列番号597))である。
CLPDEFQCSS GRCIPQTWVC DGLNDCGDGS DESPAHC(配列番号1236)
CLPDEFQCGS GRCIPQHWLC DGLNDCGDGS DEPPAHC(配列番号1237)
CLPDEFQCGS GRCIPQTWVC DGLNDCGDGS DESPATC(配列番号1238)
以下は、β−クロト−M01のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端に組み込まれたリンカ−である。
SQDPEFHKV(配列番号12)
KAPVPT(配列番号24)
SAPASEPPGSL(配列番号18)
以下は、β−クロト−M01のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 598、307、599〜600、310、308〜309、および601〜606、ファミリ−11、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M01のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M01のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
SAPASEPPGSL(配列番号18)
KAPVPT(配列番号24)
SQDPEFHKV(配列番号12)
以下は、β−クロト−M01のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M01のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端におけるリンカ−である。
TTPGHT(配列番号608)
AQPT(配列番号609)
KEHT(配列番号610)
GGAEPT(配列番号611)
TEHT(配列番号612)
ERSGRT(配列番号613)
SAPASEPPGSL(配列番号12)
EQPT(配列番号614)
EPPT(配列番号615)
PAHT(配列番号616)
KGPEHT(配列番号617)
TASGRT(配列番号618)
TATVRT(配列番号619)
以下は、β−クロト−M06のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングしたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現順序でそれぞれ、配列番号620および620〜622、ファミリ−12、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M06のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M06のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
SAPASEPPGSL(配列番号12)
KGSGPT(配列番号623)
AAPEHT(配列番号624)
以下は、β−クロト−M06のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M06のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端のリンカ−である。
SAPASEPPGSL(配列番号12)
以下は、β−クロト−M06のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現順序でそれぞれ、配列番号 626〜628、ファミリ−13、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M06のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M06のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
SAPASEPPGSL(配列番号12)
以下は、β−クロト−M06のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M06のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端のリンカ−である。
KATVPT(配列番号629)
ESPGPT(配列番号630)
KRSVRT(配列番号631)
以下は、β−クロト−M08のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現の順序でそれぞれ、配列番号 632〜633、311、および634、ファミリ−14、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M08のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M08のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
GRPGPGATSAPAA (配列番号13)
PAPT (配列番号635)
KAHT (配列番号636)
ATRT (配列番号637)
以下は、β−クロト−M08のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M08のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端のリンカ−である。
KAPVPT (配列番号24)
SAPASEPPGSL (配列番号12)
SQDPGFHKV (配列番号25)
以下は、β−クロト−M21のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現の順序でそれぞれ、配列番号 639〜640、312、および641〜643、ファミリ−15、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M21のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M21のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
TPHT (配列番号644)
QAPT (配列番号645)
ETPT (配列番号646)
ASAVHT (配列番号647)
QRHT (配列番号648)
GDSHILPFSTPGPST (配列番号14)
以下は、β−クロト−M21のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M21のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端のリンカ−である。
SQDPEFHKV (配列番号18)
SAPASEPPGSL (配列番号12)
以下は、β−クロト−M21のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現の順序でそれぞれ、配列番号 650〜651、ファミリ−16、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M21のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M21のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
SAPASEPPGSL (配列番号12)
以下は、β−クロト−M21のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M21のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端のリンカ−である。
TPPT (配列番号652)
EEHT (配列番号653)
以下は、β−クロト−M42のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現の順序でそれぞれ、配列番号 654〜657、ファミリ−17、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M42のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M42のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
GDSHILPFSTPGPST (配列番号14)
QTPT (配列番号658)
SAPASEPPGSL (配列番号12)
RRAAHT (配列番号29)
以下は、β−クロト−M42のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
β−クロト−M42単量体ドメインにおける複数の突然変異を含有する追加的なシ−ド配列を、β−クロト−M42のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングからの出力において同定した。
CQPDEFQCGS GRCIPQTWVC DGLNDCGDGS DESPAHC (配列番号1239)
以下は、β−クロト−M42のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端のリンカ−である。
SAPASEPPGSL (配列番号12)
KAPVPT (配列番号24)
以下は、β−クロト−M42のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現の順序でそれぞれ、配列番号 660〜662、ファミリ−18、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M42のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M42のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
SAPASEPPGSL (配列番号12)
SQDPEFHKV (配列番号18)
以下は、β−クロト−M42のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M42のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端のリンカ−である。
ESTVRT (配列番号664)
APPT (配列番号665)
EQRT (配列番号28)
以下は、β−クロト−M50のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現の順序でそれぞれ、配列番号 666〜674、ファミリ−19、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M50のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M50のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
QKRT(配列番号675)
PEPT (配列番号676)
TEPT (配列番号677)
EAPGRT (配列番号678)
RASAHT (配列番号679)
GRQGPGATSAPAA (配列番号680)
SQDPEFHKV (配列番号18)
ETRT (配列番号681)
EQHT (配列番号682)
以下は、β−クロト−M50のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M50のN末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端のリンカ−である。
GDPHILPFSTPGPST (配列番号684)
以下は、β−クロト−M50のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定されたβ−クロト−のウォ−キングした二量体(出現の順序でそれぞれ、配列番号 685〜686、ファミリ−20、図14参照)の要約である。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M50のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のN末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロト−M50のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体の単量体ドメイン1と単量体ドメイン2の間のリンカ−である。
GDPHILPFSTPGPST (配列番号684)
以下は、β−クロト−M50のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体由来のC末端単量体についてのコンセンサス配列である。フレ−ムワ−クシステインは、
Figure 2013512672
として示した。
Figure 2013512672
以下は、β−クロ−M50のC末端のウォ−キングした二量体ライブラリ−のパニングから同定された二量体のC末端のリンカ−である。
GTTGRT (配列番号687)
GRPGPGATSAPAA(配列番号13)
実施例8
本実施例は、FGFR1c結合単量体とβクロト−結合単量体を組み合させることによって作製された結合タンパク質を生成およびスクリ−ニングすることを説明する。
PCRベ−スの方法を用い、β−クロト−またはFGFR1c結合タンパク質コ−ド配列のプ−ルをPCR増幅し、消化し、互いに連結して、二重特異性分子を作製した。
一般に、(i)FGFR1c結合単量体ならびに(ii)β−クロト−結合単量体および二量体結合タンパク質のコ−ド配列を、5’プライマ−U_vs_for(ggtcatactgaaccgATGGCCGGTCCGGCCTAC)(配列番号688)および3’プライマ−EveNut(aaa agg ccc cag agg cct tct gca atg a)(配列番号689)を用いて個々にPCR増幅し、「生成物A」を作製した。これらの遺伝子はまた、5’プライマ−のBpmI_for(atgccccgggtctggaggcgtctggtggttc)(配列番号690)および3’プライマ−EveNutUrescue(ggtaccatgcttgcattcGGCCCCAGAGGCCTTCTGCAATGA)(配列番号691)を用いてPCR増幅して、「生成物B」を作製した。
PCR産物をQiagen96ウェルブロックで精製した後、制限エンドヌクレア−ゼで消化した。「生成物A」をBsrDIで消化し、「生成物B」をBpmIで消化し、すべて96ウェルQiagenブロックで精製した。
2断片連結を12プ−ルで実施した。各連結において、60〜120ngの各断片を10μLの容積で、T4 DNAリガ−ゼ(NEB)を用いて室温で4時間連結した。0.5μLの連結物における連結した産物(すなわち、結合タンパク質についての遺伝子)を優先的に、5’プライマ−Rescue_fusion_for(ggtcatactgaaccg)(配列番号692)および3’プライマ−Rescue1_rev(ggtaccatgcttgcattc)(配列番号693)を用いてPCR増幅した。生成物を精製し、SfiIで消化した後、ゲル精製し、pEVE発現ベクタ−へとサブクロ−ン化した。正確なクロ−ンをDNA配列決定によって同定した。
(FGFR1c/βクロト−結合タンパク質)
FGFR1cおよびβ−クロト−の両方に結合するであろう一連のヘテロ二量体結合タンパク質を生成した(図22〜23参照)。
以下は、アゴニスト活性について試験した1セットの結合タンパク質を生成するために用いられたFGFR1c単量体を要約する(図10、15、および16参照)。結果として生じた二重特異性多量体は、ELISA(図24)およびAlphascreen(図25)によってFGFR1cおよびβ−クロト−を結合することが示された。二重特異性多量体は、AlphascreenにおけるFGFR1c/β−クロト−複合体に対するFGF−21の結合を遮断するかもしれないししないかもしれない(図26)が、AlphascreenにおけるFGFR1cおよびβ−クロト−の会合を遮断しない(図27)。多量体は、結合ELISAにおける単離された成分の実用頭部に対するFGFR1c/β−クロト−複合体についての(図28)、およびフロ−サイトメトリ−による形質移入された細胞の表面上のFGFR1c/β−クロト−複合体についての(図29)結合活性増加を呈する。加えて、多量体は、FGF−21感受性ルシフェラ−ゼリポ−タ−細胞に添加した場合、FGF−21様アゴニスト応答を誘導した(図30)。
M03 CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号287)
M08 CGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV (配列番号694)
M15 CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号289)
M23 CGSNQFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDDSDETGCSQDPEFHKV (配列番号290)
M31 CLSDQFTCRSTNICLPLQWVCDGDDDCEDNSDEEDCSAPASEPPGSL (配列番号291)
M33 CRLNEFPCGSGSCISLHWVCDSVPDCRDDSDETDCPERT (配列番号292)
M03mut01 CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL (配列番号293)
M03mut04 CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL (配列番号294)
M03mut05 CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL (配列番号295)
M03mut06 CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号296)
M03mut09 CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号297)
M23mut10 CGANLFTCQSTNICISDAWVCDGVDDCEDNSDETTCSQDPEFHKV (配列番号298)
M23mut11 CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号299)
M23mut14 CGSDMFTCRSTNICISKVWVCDGVDDCEDDSDERGCSQDPEFHKV (配列番号300)
M23mut15 CGSNLFTCRRTNICISKAWVCDGVDDCEDNSDETGCSQDPEFHKV (配列番号695)
M23mut16 CGSNLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCDDDSDETGCSQDPEFHKV (配列番号696)
M23mut17 CGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号697)
以下は、結合タンパク質のセットを生成するために用いられたβ−クロト−単量体および二量体を要約する(図15、16、および32参照):
M01
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号304)

M42
CQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号305)

M50
CHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPST (配列番号306)

LNR_M01
CIAAKLCEALDGDGVCHKECDLEECDWDGGDCQRIFLTDPT (配列番号1243)

WD01 CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT (配列番号307)

WD02 CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号308)

WD03 CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCRPGEFRCNNGRCVPQTWVCDGEDDCGDNSDETDCSAPASEPPGSL (配列番号309)

WD04
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCLSDQFRCGNGRCVPRAWLCDGDNDCQDGSDETNCEQPT (配列番号601)

WD05
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCLPGQFPCGNGRCIPETWLCDGDDDCQDGSDEKGCAQPT(配列番号1264)

WD06 CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHT (配列番号310)

WD08
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQSNEFRCRNGQCIPLTWLCDGDNDCLDSSDEESCPAHT(配列番号603)

WD21
CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSL(配列番号633)

WD22 CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号311)

WD25
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL(配列番号640)

WD28
CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVCGDSHILPFSTPGPSTCQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL(配列番号643)

WD29 CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号312)

WD31 CLPDEFRCGNGNCISVAWRCDGVDDCEDGSDEEDCESPEHTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号313)
(結合タンパク質の調製および試験)
まず、結合タンパク質を細菌溶解物における粗調製物としての活性についてスクリ−ニングした(図31)。
1mLの加熱した溶解物のタンパク質生成)(第1日):個々のクロ−ンを、2×YT/40μg/mLカナマイシンの500μL/ウェルを含有する96ウェルCostar深ウェルプレ−トのウェルへと接種した。培養物を一晩増殖させ(接種チップをウェルに残した)、その間、300rpm、37℃で振蘯した。この過程は、細胞溶解物レベルにおける個々の部分的に精製された数千の単量体のスクリ−ニングを可能にした。
(第2日)
100μLの一晩培養物を1mL/ウェルの2×YT/40μg/mLカナマイシン+1mM CaClを含有する新しい96ウェルCostar深ウェルプレ−トへと接種した(残りの一晩培養物を、25%グリセロ−ル終濃度の添加によって格納した後、その後の使用のために−80℃で保存した)。プレ−トをAirPoreテ−プ(Qiagen)で被覆し、培養物を375rpm、37℃で振蘯しながら、約0.8〜1.0のOD600に到達するまで増殖した。一旦所望のOD600に到達すると、培養物を1mM IPTGで3時間誘導し、この間、375rpm、37℃で振蘯した。次に、誘導した培養物を含有するプレ−トを3600rpm、4℃で15分間遠心分離し、細胞をペレット化した。上清を取り出して廃棄し、残りの細胞ペレットを100μLのTBS[pH7.5]/1mM CaClに再懸濁した。再懸濁した細胞を96ウェル深ウェルプレ−トから96ウェルポリプロピレンPCRプレ−トに移動させ、PCR機械で65℃で5分間加熱した。次に、加熱/溶解した細胞を3600rpm、4℃で15分間遠心分離した。遠心分離後、タンパク質生成が完了し、タンパク質溶解物は、ELISA、Alphascreen、およびFGF−21感受性ルシフェラ−ゼリポ−タ−細胞アッセイにおける特徴づけのために準備ができた。
溶解物濃度での初期的スクリ−ニングの後、選択されたFGFR1c/β−クロト−結合タンパク質を、規模拡大した発現および精製のために、元の実用頭部を発現および精製するために用いられる同じ方法を用いて選択した(実施例7参照)。
実施例9
本実施例は、FGF−21およびFGF−21模倣分子に応答したリポ−タ−細胞株におけるルシフェラ−ゼ発現の活性化を示す実験を説明する。
使用したリポ−タ−細胞株は、チャイニ−ズハムスタ−卵巣(CHO)細胞に由来し、Amgen Research Cell Bankから得た細胞株である、AM−1Dに由来した。細胞株を、非必須アミノ酸(Mediatech)およびピルビン酸ナトリウム(Mediatech)を補充したダルベッコ変法イ−グル培地(DMEM)+10%ウシ胎仔血清(FBS)(Gibco)において維持した。
ヒトFGFR1cを安定して発現するAM−1D細胞株を派生させた(AM−1D−huFGFR1c)。pTT5−cynoβ−クロト−(25ng DNA/ウェル)、pFR−ルシフェラ−ゼリポ−タ−コンストラクト(150ng DNA/ウェル)(Promega)、およびpFA−Gal4−Elkトランス活性化因子(10ng/ウェルDNA)(Stratagene)を有する96ウェルプレ−ト形式におけるこの細胞株の一過性形質移入は、FGF−21に応答性のある細胞を作製する。
AM−1D huFGFR1c細胞を第1日目に、白色のポリ−D−リシンで被膜した96ウェルプレ−ト(Becton Dickinson)に2.5×10個/ウェルの密度で播種し、37℃、5%COで一晩インキュベ−トした。第2日目に、細胞に、本明細書に説明されたDNAを形質移入し、37℃、5%COで一晩インキュベ−トした。第3日目に、培地を細胞上で交換し、アッセイ培地(HamのF12培地+1%ウシ血清アルブミン)と置き換えた。第4日目に、アッセイを実施した。試験標品(結合タンパク質を含有する粗細菌溶解物または精製された結合タンパク質)の希釈をアッセイ培地において実施し、96ウェルプレ−トに添加した。各96ウェルプレ−トは、ヒトFGF−21の陽性対照滴定も含んだ。細胞を37℃、5%COで4時間インキュベ−トし、その後、製造元の説明書に従って、Promega Steadygloルシフェラ−ゼ試薬を1:1の比で、混合しながら添加した。アゴニスト活性は、発光シグナルに直接比例した。
ヒトFGFR1c、ヒトβ−クロ−+Gal4−Elkトランス活性化因子、およびFA−ルシフェラ−ゼリポ−タ−(371Fシリ−ズ)を安定して発現する一連のAM−1D細胞株を派生させた。4つのクロ−ンをこれらの試験に用いた(371F−1D2、371F−1E11、371F−2E10、371F−2G10)。AM−1D 371F細胞を第1日目に、白色のポリ−D−リシンで被膜した96ウェルプレ−ト(Becton Dickinson)に2.0×10個/ウェルで播種し、37℃、5%COで一晩インキュベ−トした。第2日目に、培地を細胞上で交換し、アッセイ培地(HamのF12培地+1%ウシ血清アルブミン)と交換した。第3日目に、アッセイを実施した。試験標品(結合タンパク質を含有する粗細菌溶解物、または精製された結合タンパク質)の希釈をアッセイ培地において実施し、96ウェルプレ−トに添加した。各96ウェルぷれ−とは、ヒトFGF−21の陽性対照滴定も含んだ。細胞を37℃、5%CO2で4時間インキュベ−トし、その後、製造元の説明書に従って、Promega Steadygloルシフェラ−ゼ試薬を1:1の比で、混合しながら添加した。アゴニスト活性は、発光シグナルに直接比例した。
これらのアッセイは、互いに対する、および未変性ヒトFGF−21に対する結合タンパク質の効力および効能の決定を許容し、それらの生物学的活性に基づいた結合タンパク質の階級わけを可能にした。本アッセイ由来のデ−タの例を、図30、31、33〜35、38〜49に示す。
実施例10
本実施例は、FGF−21またはFGF−21模倣分子による活性化を可能にするFGF受容体およびクロト−タンパク質共受容体の特異的な対の同定を可能にする実験を説明する。本デ−タの例を図37に示す。
L6細胞を10%ウシ胎仔血清およびペニシリン/ストレプトマイシンを補充したダルベッコ変法イ−グル培地において維持した。製造元のプロトコ−ルに従って、リポフェクタミン2000形質移入試薬(Invitrogen)を用いて、細胞に発現ベクタ−を形質移入した。24ウェルプレ−トに播種したL6細胞(10個/ウェル)に、FGFR1b、1c、2b、2c、3b、3c、およびFGFR4ならびにαクロト−またはβクロト−を含む種々のFGF受容体を形質移入し、FGF−21またはFGF−21模倣分子による処理の前に0.2%ウシ血清アルブミンにおいて一晩血清飢餓させた。培地を10分後に吸引し、プレ−トを液体窒素において瞬間凍結させた。各ウェルにおける細胞を60μLの完全溶解緩衝液において溶解し、全ERKおよびリン酸化型ERKを、MSD全細胞溶解物ホスホ−ERK1/2キット(Meso Scale Discovery, Gaithersburg, Maryland)を用いて、製造元の説明書に従って測定した。
実施例11
本実施例は、FGF−21およびFGF−21模倣分子に応じた培養ヒト脂肪細胞におけるErkリン酸化の誘導を示す実験を説明する。
(初代ヒト脂肪細胞培養および分化)
Zen−Bio, Research Triangle Park, NC由来の凍結保存した皮下ヒト脂肪前駆細胞(ロット番号SL0037)を液体窒素タンクに保存した。
細胞を液体窒素から取り出し、撹拌しながら37℃の水浴へと即時配置した。細胞を、細胞バイアル(Zen−Bio, PM−1)あたり10mLの脂肪前駆細胞培地を含有する滅菌した円錐底遠心チュ−ブに添加した。細胞を280×g。20℃で5分間遠心分離した。培地を吸引し、細胞をPM−1に再懸濁した。
細胞を計数し、およそ1.3×10個をPM−1培地におけるT−175培養フラスコに播種した。細胞を5%COの加湿した37℃のインキュベ−タ−において増殖した。
細胞が85〜90%培養密度になるまで(約3〜4日間)、細胞をインキュベ−トした。
培地を吸引し、脂肪前駆細胞を滅菌PBSで2回洗浄した。PBSを除去し、細胞をフラスコから、5mLの0.25%トリプシン/2.21mM EDTA溶液を添加することによって放出した。細胞を37℃で5分間トリプシン処理しておいた。トリプシンを15mLのPM−1で中和し、スピンさせ、PM−1に再懸濁し、計数した。
ウェルあたり400,000個をGreiner Bio−One 6−ウェルプレ−ト(VWR#82050−842)上で3mLのPM−1において播種し、5%COを有する加湿した37℃のインキュベ−タ−において増殖した。
いったん細胞が完全にコンフルエントになると(播種24〜48時間後)、すべてのウェルから完全な容積のPM−1を除去し、3mLの脂肪細胞分化培地(Zen−Bio, DM−2)を添加することによって、分化を誘導した。次に、細胞を37℃、5%COで7日間インキュベ−トした。
7日後、1.8mLのDM−2を除去し、2.4mLの脂肪細胞維持培地(Zen−Bio, AM−1)を添加した。その後2〜3日ごとに、1.8mLのAM−1を除去し、1.8mLの新鮮なAM−1を添加した。分化の14日後は、AM−1の最後の交換となった。
(pERKのための初代ヒト脂肪細胞処理)
分化の17日後にすべての培地をウェルから除去し、各ウェルを2mLの温PBSで2回洗浄した。脂肪細胞を、ウェルあたり2mLの、1:1低グルコ−スDMEM(Invitrogen, #11885)およびF12(Invitrogen, #11765)から構成され0.2%の脂肪酸非含有BSA(Sigma, A9205)を有する脂肪細胞血清飢餓培地において3時間血清飢餓させた。
3時間のインキュベ−ション後、1.4mL培地を除去し、細胞を適切な用量の結合タンパク質で、37℃で10分間処理した(飢餓培地における60μLの11×試料を各ウェルに添加)。組換えFGF−21を陽性対照として用いた。
10分間の処理後、培地をウェルから吸引し、細胞を2mLの冷PBSで2回洗浄した。
175μL/ウェルの溶解緩衝液において細胞を溶解
溶解緩衝液:
50mMトリス−HCl、pH7.4
150mM NaCl
1%ノニデットP40
0.25%デオキシコ−ル酸ナトリウム
1mM NaF
1錠の完全プロテア−ゼ阻害剤カクテル/50mL(Roche, Indianapolis, IN)
0.7μg/mLペプスタチン
1mM NaVO
プロテア−ゼ阻害剤NaVO、1mM NaF、新鮮なペプスタチンを溶解前に添加した。
プレ−トを液体窒素において瞬間凍結させ、その後の使用または溶解物の回収に伴う進行まで、−80℃で保存した。
溶解物を収集する前に、プレ−トを4℃で20分間振蘯し、溶解物を1.5mLのエッペンドルフチュ−ブに移した。
溶解物を15,000rpmで30分間、4℃でスピンした。
溶解物(未希釈)をDC Proteinアッセイ(Bio−Rad, Hercules, CA, カタログ番号500−0116)で定量した。
(リン酸化型/全ERKのMSDアッセイ)
MSD(Meso−Scale Discovery, Gaithersburg, MD)リン酸化型ERK1/2、全ERK1/2全細胞溶解キット(カタログ番号K11107D−1、V2)を用いて、ヒト脂肪細胞溶解物を試験した。
キットに含まれるパッケ−ジインサ−ト上のプロトコ−ルに従った。25μgの細胞溶解物を各ウェルに添加した。
一旦アッセイが終了すると、リンタンパク質%をMSD式:
リンタンパク質%=((2×pERK)/(pERK+全ERK))×100
に従って決定した。
本デ−タの例を図36に示す。
(in vitroでの細胞ベ−スのアッセイにおけるFGF−21と類似したアゴニスト活性を有する結合タンパク質)
以下は、未変性のFGF−21のものと類似のまたはをれを超過する効能を有することが示されたFGFR1c/βクロト−二重特異性結合タンパク質の配列を要約する。これらの結合タンパク質の有効性は、未変性のFGF−21の有効性の10%〜100%で変動する。本アッセイの結果を図38〜45、47〜50に示す。これらのタンパク質は、β−クロト−の不在下ではシグナル伝達を活性化しないことが示された(図46)。
最初に列挙されたN末端単量体
bKWD01_R1cM03mut01 (C3090)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL (配列番号335);

bKWD01_R1cM03mut04 (C3091)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL (配列番号336);

bKWD01_R1cM03mut05 (C3092)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL (配列番号337);

bKWD01_R1cM03mut06 (C3093)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号338);

bKWD01_R1cM03mut09 (C3094)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号339);

bKWD01_R1cM23mut10 (C3095)
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bKWD01_R1cM23mut11 (C3096)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号341);

bKWD01_R1cM23mut14 (C3097)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGSDMFTCRSTNICISKVWVCDGVDDCEDDSDERGCSQDPEFHKV (配列番号342);

bKWD01_R1cM23mut15 (C3098)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGSNLFTCRRTNICISKAWVCDGVDDCEDNSDETGCSQDPEFHKV (配列番号343);

bKWD01_R1cM23mut16 (C3099)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGSNLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCDDDSDETGCSQDPEFHKV (配列番号344);

bKWD01_R1cM23mut17 (C3100)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号345);

bKWD03_R1cM15 (C3102)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCRPGEFRCNNGRCVPQTWVCDGEDDCGDNSDETDCSAPASEPPGSLCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号346);

bKWD06_R1cM15 (C3103)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号347);

bKWD22_R1cM15 (C3104)
CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号348);

bKWD29_R1cM15 (C3105)
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号349);

bKWD06_R1cM03mut06 (C3192)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNTDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号350);

bKWD06_R1cM03mut09 (C3193)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号351);

bKWD06_R1cM03mut11 (C3194)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号352);

bKWD06_R1cM03mut17 (C3195)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQPNEFQCGNGRCIPAQWLCDGEDDCQDNSDEEDCTEHTCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号353);

bKWD22_R1cM03mut06 (C3196)
CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号354);

bKWD22_R1cM03mut09 (C3197)
CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号355);

bKWD22_R1cM03mut11 (C3198)
CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号356);

bKWD22_R1cM03mut17 (C3199)
CPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPTCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号357);

bKWD29_R1cM03mut06 (C3200)
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL (配列番号358);

bKWD29_R1cM03mut09 (C3201)
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号359);

bKWD29_R1cM03mut11 (C3202)
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号360);

bKWD29_R1cM03mut17 (C3203)
CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号361);

R1cM03mut06_bKWD22 (C3204)
CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSLCPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号362);

R1cM03mut09_bKWD22 (C3205)
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLCPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号363);

R1cM03mut11_bKWD22 (C3206)
CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKVCPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号364);

R1cM03mut17_bKWD22 (C3207)
CGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKVCPADEFRCSNTGRCVPLSWLCDGEDDCGDGSDETNCKAHTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPATCKAPVPT (配列番号365);

R1cM03mut06_bKWD29 (C3208)
CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSLCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号366);

R1cM03mut09_bKWD29 (C3209)
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号367);

R1cM03mut11_bKWD29 (C3210)
CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号368);

R1cM03mut17_bKWD29 (C3211)
CGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGPDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号369);

R1cM03_BKWD01 (C2737)
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT (配列番号370);

R1cM03_BKWD02 (C2738)
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号371);

BKWD02_R1cM03 (C2739)
CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRTCGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号372);

R1cM03_BKWD25 (C2740)
CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号373);

R1cM08_BKWD01 (C2741)
CGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKVCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT (配列番号374);

BKWD01_R1cM08 (C2742)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV (配列番号375);

R1cM08_BKWD02 (C2743)
CGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKVCLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号376);

BKWD02_R1cM08 (C2744)
CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRTCGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV (配列番号377);

R1cM08_BKWD25 (C2745)
CGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKVCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号378);

R1cM15_BKWD01 (C2747)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT (配列番号379);

R1cM31_BKWD25 (C2748)
CLSDQFTCRSTNICLPLQWVCDGDDDCEDNSDEEDCSAPASEPPGSLCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号380);

R1cM15_BKWD02 (C2749)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号381);

BKWD02_R1cM15 (C2750)
CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号382);

R1cM15_BKWD25 (C2751)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSL (配列番号383);

BKWD01_R1cM23 (C2752)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGSNQFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDDSDETGCSQDPEFHKV (配列番号384);

R1cM23_BKWD02 (C2753)
CGSNQFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDDSDETGCSQDPEFHKVCLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRT (配列番号385);

BKWD02_R1cM23 (C2754)
CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCERSGRTCGSNQFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDDSDETGCSQDPEFHKV (配列番号386);

BKWD01_R1cM31 (C2757)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCLSDQFTCRSTNICLPLQWVCDGDDDCEDNSDEEDCSAPASEPPGSL (配列番号387);

BKWD05_R1cM08 (C2792)
CAAGQFRCHNSDTCLPGAWVCDGDNDCGDNSDEASCQKRTCHSFNQFECRNGQCIPLHLVCDGVPDCGDNSDETDCGDSHILPFSTPGPSTCGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV (配列番号388);

BKWD06_R1cM08 (C2793)
CAPDQFRCSSGQCIPETWLCDGDDDCVDSSDEAGCASTVPTCLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCGAGQFTCRDTNICISRAWRCDGVDDCEDNSDEADCSQDPEFHKV (配列番号389);

BKWD01_R1cM15 (C2794)
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号390);

R1cM15_BKWD31 (C2795)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCLPDEFRCGNGNCISVAWRCDGVDDCEDGSDEEDCESPEHTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号391); and

R1cM15_BKWD06 (C2796)
CGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCAPDQFRCSSGQCIPETWLCDGDDDCVDSSDEAGCASTVPTCLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKV (配列番号392)。

bKWD02_R1cM03mutM09 (C4168)
CLPDEFQCSSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCPSSEFRCNNGRCIPLHWVCDGDDDCQDNSDETDCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1265)

bKWD03_R1cM03mutM09 (C4169)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCRPGEFRCNNGRCVPQTWVCDGEDDCGDNSDETDCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1266)

bKWD04_R1cM03mutM09 (C4170)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCLSDQFRCGNGRCVPRAWLCDGDNDCQDGSDETNCEQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1267)

bKWD05_R1cM03mutM09 (C4171)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCLPGQFPCGNGRCIPETWLCDGDDDCQDGSDEKGCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1268)

bKWD08_R1cM03mutM09 (C4173)
CLPDEFQCGSGRCIPQTWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSQDPEFHKVCQSNEFRCRNGQCIPLTWLCDGDNDCLDSSDEESCPAHTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1269)

bKWD21_R1cM03mutM09 (C4174)
CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1270)

bKWD25_R1cM03mutM09 (C4176)
CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1271)

bKWD28_R1cM03mutM09 (C4177)
CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVCGDSHILPFSTPGPSTCQPDEFTCSSGRCIPQPWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1272)

R1cM03mutM09_bKWD01 (C4178)
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPT(配列番号1273)

LNRM01_R1cM03mutM09 (C4311)
CIAAKLCEALDGDGVCHKECDLEECDWDGGDCQRIFLTDPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1274)

R1cM03mutM09_LNRM01 (C4312)
CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLCIAAKLCEALDGDGVCHKECDLEECDWDGGDCQRIFLTDPT(配列番号1275)
実施例12
本実施例は、in vivoでの結合タンパク質の半減期を延長するための方法を説明する。
A.IgG結合剤および血清半減期延長
本開示はさらに、血液因子(例えば、血清アルブミン、免疫グロブリン、または赤血球)に結合する(例えば、選択的に結合する)単量体ドメインを提供する。いくつかの実施態様において、本明細書に開示される単量体は、10−3Mよりも低い親和性を有する血液因子に結合する(すなわち、10−3Mの親和性よりも強く結合する)。いくつかの実施態様において、親和性は、10−4M、10−5M、10−6M、10−7M、または10−8Mよりも低い。
いくつかの実施態様において、単量体ドメインは、免疫グロブリンポリペプチドまたはその部分に結合する。
いくつかの実施態様において、単量体ドメインは、ヒト血清アルブミンまたはその部分に結合する。
免疫グロブリンに結合する単量体ドメインの2つのファミリ−(すなわち、AドメインIgGファミリ−2および3)は同定された。
IgGファミリ−2は、以下の共通モチ−フ(配列番号698):
[EQ]FXCRX[ST]XRC[IV]XXXW[ILV]CDGXXDCXD[DN]SDE
を含む。
IgGファミリ−2モチ−フを含む例示的な配列を本明細書に表す。IgG結合単量体または多量体に対する引用は、本実施例において具現化された各ファミリ−2配列を包含する。
IgGファミリ−3は、2つの以下の共通モチ−フ(出現の順序でそれぞれ、配列番号 699〜700)のうちのいずれかを含む:
CXSSGRCIPXXWVCDGXXDCRDXSDE (SEQ ID NO: 699); または
CXSSGRCIPXXWLCDGXXDCRDXSDE (SEQ ID NO: 700)。
IgGファミリ−3モチ−フを含む例示的な配列を本実施例において表す。IgG結合単量体または多量体に対する引用は、本実施例において具現化された各ファミリ−3配列を包含する。
赤血球(RBC)または血清アルブミン(CSA)に結合する単量体ドメインは、米国特許公報第2005/0048512号に説明されており、例えば、配列番号 701〜704:
Figure 2013512672
を含む。
例えば本明細書に開示される多量体もしくは動物における関心対象のタンパク質を含む、タンパク質の血清半減期を延長するための方法も本明細書で提供される。関心対象のタンパク質は、治療的、予防的、またはさもなくば所望の機能性を有する任意のタンパク質であり得る。この方法は、まず、血清アルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)、IgG、赤血球等のような、血液保持分子または細胞などの半減期延長剤に特異的に結合する結合タンパク質として同定された単量体ドメインを提供することを含む。次に、半減期延長剤結合単量体を、関心対象のタンパク質(例えば、FGFR1cまたは異なる標的)に対する結合親和性を有する別の単量体ドメインに共有結合する。この複合体形成は結果的に、多量体および/または結合タンパク質(複数可)を、多量体および/またはタンパク質(複数可)のタンパク質分解および/または他の除去から保護して半減期延長を生じ、それによりタンパク質および/または多量体の半減期を延長する。この使用に関する1つのバリエ−ションには、関心対象のタンパク質に共有結合した半減期延長剤結合単量体が含まれる。関心対象のタンパク質には、単量体ドメイン、単量体ドメインの多量体、または合成薬が含まれ得る。あるいは、免疫グロブリンまたは赤血球のいずれかに結合する単量体は、先の方法を用いて生成され得、半減期の延長に用いられ得る。
半減期延長剤結合多量体は典型的には、少なくとも2つのドメイン、キメラドメイン、または突然変異したドメイン(すなわち、FGFR1cおよび/またはβ−クロト−に結合するもの、および血液保持分子もしくは細胞に結合するもの)の多量体である。好適なドメインには、本明細書に説明されるもののすべてが含まれ、半減期延長剤に結合するためにさらにスクリ−ニングおよび選択される。半減期延長剤結合多量体は、例えば、半減期延長剤結合活性についてあらかじめスクリ−ニングされた単量体ドメインを用いて、本明細書に説明される多量体を作製するための方法に従って生成される。分子の血清半減期は、例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、400、500、またはそれより長い時間であるよう延長されることができる。
IgGもしくはHASに結合する単量体などの半減期延長単量体ドメインは、標的分子(例えば、FGFR1c/βクロト−結合タンパク質)のN末端およびC末端の両方に連結することができる。FGFR1c、βクロト−、およびIgGに結合する結合タンパク質の例示的な配列として、以下が挙げられる(出現の順にそれぞれ、配列番号 705〜710):
CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSLCHPTGQFRCRSSGRCVSPTWVCDGDRDCWDGSDEDNCSAPASEPPGSL (配列番号705)

CHPTGQFRCRSSGRCVSPTWVCDGDRDCWDGSDEDNCSAPASEPPGSLCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号706)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLCHPTGQFRCRSSGRCVSPTWVCDGDRDCWDGSDEDNCSAPASEPPGSLSLQ (配列番号707)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHRVCHPTGQFRCRSSGRCVSPTWVCDGDRDCWDGSDEDNCSAPASEPPGSLSLQ (配列番号708)

CHPTGQFRCRSSGRCVSPTWVCDGDRDCWDGSDEDNCSAPASEPPGSLCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLSLQ (配列番号709)

CHPTGQFRCRSSGRCVSPTWVCDGDRDCWDGSDEDNCSAPASEPPGSLCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHRVSLQ (配列番号710)
B.ヒト血清アルブミン融合
いくつかの実施態様において、結合タンパク質ドメインを、ヒト血清アルブミンのN末端またはC末端のいずれかに融合する。このことは、(結合タンパク質−ヒト血清アルブミンポリペプチドの部分としての)結合タンパク質をFcRnスカベンジャ−経路に差し向けることによって、結合タンパク質に血清アルブミン様半減期を与える。加えて、質量の増加は、無処置の結合タンパク質−腎濾過による血清由来のヒト血清アルブミンの損失を防止する。
結合タンパク質−ヒト血清アルブミン融合物は、酵母細胞または哺乳類細胞において発現することができる。
FGFR1c/βクロト−結合タンパク質は、ヒト血清アルブミンのN末端またはC末端に連結することができる。結合タンパク質配列は、ヒト血清アルブミンコ−ド配列に直接的に、または中間連結配列を介して連結されることができる。この文脈において、結合タンパク質はなおも、リポ−タ−細胞アッセイにおけるFGF21様シグナル伝達を誘導することのできるアゴニストとして機能する(例えば、図51〜53参照)。このようなポリペプチドの例示的な配列として以下が挙げられる:
HSA−C3201
dahksevahrfkdlgeenfkalvliafaqylqqcpfedhvklvnevtefaktcvadesaencdkslhtlfgdklctvatlretygemadccakqepernecflqhkddnpnlprlvrpevdvmctafhdneetflkkylyeiarrhpyfyapellffakrykaafteccqaadkaacllpkldelrdegkassakqrlkcaslqkfgerafkawavarlsqrfpkaefaevsklvtdltkvhtecchgdllecaddradlakyicenqdsissklkeccekpllekshciaevendempadlpslaadfveskdvcknyaeakdvflgmflyeyarrhpdysvvlllrlaktyettlekccaaadphecyakvfdefkplveepqnlikqncelfeqlgeykfqnallvrytkkvpqvstptlvevsrnlgkvgskcckhpeakrmpcaedylsvvlnqlcvlhektpvsdrvtkccteslvnrrpcfsalevdetyvpkefnaetftfhadictlsekerqikkqtalvelvkhkpkatkeqlkavmddfaafvekcckaddketcfaeegkklvaasqaalglggggsggggscgadqfrcgngscvprawrcdgvddcgdgsdeapeicetptcqsnefrcrsgrcipqhwlcdglndcgdgsdesqqcsapaseppgslcgeglftcrstnicishawvcdgvddcednsdenncsapaseppgsl (配列番号711)

HSA−C3203
DAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGLGGGGSGGGGSCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号712)

C3201−HSA
SGGSCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSDAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号713)

C3203−HSA
SGGSCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKVGGGGSGGGGSDAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号714)

C3094−HSA
SGGSCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPG
SLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGEGLFTCR
STNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSDA
HKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKT
CVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECF
LQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAP
ELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCAS
LQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLE
CADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADL
PSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKT
YETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYK
FQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDY
LSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEF
NAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFA
AFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号1282)

HSA−C3094
DAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAK
TCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECF
LQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPE
LLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQ
KFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECAD
DRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLA
ADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTL
EKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALL
VRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQ
LCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFH
ADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKA
DDKETCFAEEGKKLVAASQAALGLGGGGSGGGGSCLPDEFQCGSGRCIPQH
WLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLC
DGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSD
ENNCSAPASEPPGSL (配列番号1331)

C4174−HSA
SGGSCAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQF
PCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFT
CRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGS
DAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFA
KTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNE
CFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFY
APELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKC
ASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDL
LECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPA
DLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLA
KTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGE
YKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAE
DYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPK
EFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDD
FAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号1283)

HSA−C4174
DAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFA
KTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNE
CFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFY
APELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKC
ASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDL
LECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPA
DLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLA
KTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGE
YKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAE
DYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPK
EFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDD
FAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGLGGGGSGGGGSCAPGE
FTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQFPCRSTGICI
PLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICIS
HAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL (配列番号1332)

C4176−HSA
SGGSCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNE
FRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFT
CRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGS
DAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFA
KTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNE
CFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFY
APELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKC
ASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDL
LECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPA
DLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLA
KTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGE
YKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAE
DYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPK
EFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDD
FAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号1284)

HSA−C4176
DAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFA
KTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNE
CFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFY
APELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKC
ASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDL
LECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPA
DLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLA
KTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGE
YKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAE
DYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPK
EFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDD
FAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGLGGGGSGGGGSCGPDE
FRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCI
PQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICIS
HAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1333)
いくつかの実施態様において、FGFR1cまたはβ−クロト−ならびにFGFR1cおよびβ−クロト−に結合する任意の単量体または多量体をHAS(配列番号715)に融合することができる。
DAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号715)
単量体または多量体は、図9に説明されるリンカ−のうちのいずれかまたは任意の他のポリペプチド配列を用いて、HSAに連結することができる。リンカ−を介して、選択された単量体ドメインを接合することは、当該技術分野で公知の種々の技術を用いて達成することができる。GGGGSGGGGS(配列番号3)、GGGGSGGGGSGGGGS(配列番号4)、およびGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号418)からなるリンカ−は、HSA(配列番号715)に対するリンカ−C3201(配列番号359)に対して用いられており、結果として生じる分子は、FGF−21様アゴニスト活性を保有している(図52)。このようなポリペプチドの例示的な配列には、以下が含まれる:
C3201−GGGGSGGGGS−HSA (配列番号713)(「GGGGSGGGGS」は、配列番号 3として開示される)
SGGSCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSDAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL

C3201−GGGGSGGGGSGGGGS−HSA (配列番号1285)(「GGGGSGGGGSGGGGS」は、配列番号4として開示される)
SGGSCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSGGGGSDAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL

C3201−GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS−HSA (配列番号1286)(「GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS」は、配列番号418として開示される)
SGGSCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSDAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL
いくつかの実施態様において、結合タンパク質ドメインおよびHSAの融合物は、当該技術分野で公知の種々の技術を用いて哺乳類細胞において発現することができる。哺乳類細胞における発現は結果として、あるアミノ酸の側鎖への炭水化物部分の付加をもたらすことができる。これらのグリコシル化部位は、いくつかの公に入手可能なアルゴリズムによって同定することができる。アスパラギンが共通モチ−フN−X−[S/T](配列番号1287)の脈絡で位置し、そこで、Xがプロリン以外の任意のアミノ酸であり得る場合、炭水化物部分がアスパラギン残基の側鎖に付加されると、N連結されたグリコシル化が生じる。O連結されたグリコシル化のための認識モチ−フ(セリンまたはトレオニン残基の側鎖への炭水化物部分の付加)は、あまり十分に定義されておらず、O連結されたグリコシル化は、プロリンの豊富な配列の脈絡で見いだされるセリンおよびトレオニン残基に優先的に生じる。
結合タンパク質−HSA融合物C3201−HSA(配列番号713)の分析は、N16でのN連結されたグリコシル化部位およびS86でのO連結されたグリコシル化部位を同定した。以下の二重突然変異を実施して、これらのグリコシル化部位を除去し、タンパク質の均質性を改良した。
C3201−HSA (N14S/S86G)
SGGSCGADQFRCGSGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPAGEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSDAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号1288)

C3201−HSA (S16Q/S86G)
SGGSCGADQFRCGNGQCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPAGEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSDAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号1289)

C3201−HSA (S16N/S86G)
SGGSCGADQFRCGNGNCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPAGEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSDAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号1290)

C3201−HSA (S16G/S86G)
SGGSCGADQFRCGNGGCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPAGEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLGGGGSGGGGSDAHKSEVAHRFKDLGEENFKALVLIAFAQYLQQCPFEDHVKLVNEVTEFAKTCVADESAENCDKSLHTLFGDKLCTVATLRETYGEMADCCAKQEPERNECFLQHKDDNPNLPRLVRPEVDVMCTAFHDNEETFLKKYLYEIARRHPYFYAPELLFFAKRYKAAFTECCQAADKAACLLPKLDELRDEGKASSAKQRLKCASLQKFGERAFKAWAVARLSQRFPKAEFAEVSKLVTDLTKVHTECCHGDLLECADDRADLAKYICENQDSISSKLKECCEKPLLEKSHCIAEVENDEMPADLPSLAADFVESKDVCKNYAEAKDVFLGMFLYEYARRHPDYSVVLLLRLAKTYETTLEKCCAAADPHECYAKVFDEFKPLVEEPQNLIKQNCELFEQLGEYKFQNALLVRYTKKVPQVSTPTLVEVSRNLGKVGSKCCKHPEAKRMPCAEDYLSVVLNQLCVLHEKTPVSDRVTKCCTESLVNRRPCFSALEVDETYVPKEFNAETFTFHADICTLSEKERQIKKQTALVELVKHKPKATKEQLKAVMDDFAAFVEKCCKADDKETCFAEEGKKLVAASQAALGL (配列番号1291)
これらの変化がなされた後、結合タンパク質−HSA融合物は、リポ−タ−細胞および初代脂肪細胞アッセイにおいて、親結合タンパク質−HSA融合物と同じFGF−21様アゴニスト活性を保有する(図53)。
C.一価のIgG−Fcドメインへの融合
いくつかの実施態様において、結合タンパク質ドメインは、(G4S)7リンカ−(GGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS)(配列番号1292)によって連結される2つの重鎖Fcからなる一価のヒトIgG−FcのN末端またはC末端のいずれかに融合する。この一価のヒトIgG−Fcは、本明細書で、および略語「HCFC」によって関係した図に説明される。
一価のヒトIgG2−Fc (HCFC) (配列番号1293)
ERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTFRVVSVLTVVHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTFRVVSVLTVVHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG
このことは、(結合タンパク質−一価のヒトIgG−Fcポリペプチドの部分としての)結合タンパク質をFcRnスカベンジャ−経路に差し向けることによって、結合タンパク質に延長した半減期を与える。加えて、質量の増加は、腎濾過による血清由来の未処置の結合タンパク質−一価のヒトIgG−Fcの損失を防止する。
結合タンパク質−一価のヒトIgG−Fc融合物は、細菌、酵母、または哺乳類細胞において発現することができる。
FGFR1c/βクロト−結合タンパク質は、一価のヒトIgG−FcのN末端またはC末端に連結させることができる。結合タンパク質配列は、一価のヒトIgG−Fcコ−ド配列に直接連結的に、または中間連結配列を介して連結させることができる。この脈絡で、結合タンパク質はなおも、アゴニストとして機能し、リポ−タ−細胞アッセイにおけるFGF21様シグナル伝達を誘導することができる(図54)。このようなポリペプチドの例示的な配列として、以下が挙げられる:
C3201−HCFC (配列番号1294)
SGGSCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNE
FRCRSGRCIPQHWPCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTC
RSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLASGGGGSG
GGGERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDV
SHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTFRVVSVLTVVHQDWLNG
KEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLT
CLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLDSDGSFFLYSKLTVDKSR
WQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS
GGGGSGGGGSGGGGSGGGGSERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKD
TLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNST
FRVVSVLTVVHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVY
TLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLD
SDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG

C3094−HCFC (配列番号1295)
SGGSCLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPG
SLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGEGLFTCR
STNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLASGGGGSGG
GGERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVS
HEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTFRVVSVLTVVHQDWLNGK
EYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTC
LVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLDSDGSFFLYSKLTVDKSRW
QQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSG
GGGSGGGGSGGGGSGGGGSERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDT
LMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTF
RVVSVLTVVHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVYT
LPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLDS
DGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG

C4174−HCFC (配列番号1296)
SGGSCAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQF
PCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFT
CRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLASGGGGS
GGGGERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVD
VSHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTFRVVSVLTVVHQDWLN
GKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSL
TCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLDSDGSFFLYSKLTVDKS
RWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGGGGGSGGGGSGGGGSGGGG
SGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPK
DTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNS
TFRVVSVLTVVHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQV
YTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPML
DSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG

C4176−HCFC (配列番号1297)
SGGSCGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNE
FRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFT
CRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSLASGGGGS
GGGGERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVD
VSHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTFRVVSVLTVVHQDWLN
GKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSL
TCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLDSDGSFFLYSKLTVDKS
RWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGGGGGSGGGGSGGGGSGGGG
SGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSERKSSVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPK
DTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNS
TFRVVSVLTVVHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQV
YTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPML
DSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG
先に説明された単量体または多量体は、リンカ−ASGGGGSGGGG(配列番号1298)によって一価のヒトIgG−Fcに連結されることができる。加えて、単量体または多量体は、本明細書に説明されるリンカ−のいずれか、例えば、図9に表されるものを用いることによって、または、リンカ−配列(例えば、(GS)配列、式中、Gはグリシンであり、Sはセリンであり、かつxおよびyは独立して任意の数である)として通常みなされるものを含む、任意の他のポリペプチド配列を介して、一価のヒトIgG−Fcに連結されることができる。選択された単量体ドメインを、リンカ−を介して接合することは、標準的なペプチド化学反応を含む、当該技術分野で公知の任意の技術を用いて達成することができる。
D.PEG化
いくつかの実施態様において、N末端配列を結合タンパク質分子に付加し、アミド連結化学反応を介したポリエチレングリコ−ル(PEG)部分の付加を可能にする。PEGの付加は、結合タンパク質の水力学的半径を増大させ、したがって、腎濾過を介した排泄を低下させる。このような目的のために入手可能なPEG分子は、ある範囲の分子量および直鎖または分岐鎖のいずれかの分子として入ってくる。任意の大きさの直鎖または分岐鎖PEG分子を採用することができる(例えば、10kDa、20kDa、30kDa、40kDa、50kDa、60kDa、70kDa、80kDa、90kDa、または100kDa)。
PEGを結合タンパク質にアミド連結化学反応を介して共有結合させることは、使用可能な第一級アミンを必要とする。第一級アミンは、例えば、ポリペプチド配列内のN末端アミン、または任意のリシン残基のアミン側鎖であり得る。リシン残基は、ポリペプチド配列から作成することができ、正の帯電を保存し、活性を維持するよう、アルギニン残基と置き換えられることができる。1以上の内部リシン残基を1以上のアルギニン残基と置換し、かつ生物学的活性を維持した例示的な配列として、以下が挙げられる;
CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号368)

CGANLFTCQSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号716)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCQSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号717)

CGANLFTCRSSNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号718)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSSNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号719)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISDAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号720)

CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDNSDEIGCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号721)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDNSDEIGCSQDPEFHKV (配列番号722)

CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDETGCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号723)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDETGCSQDPEFHKV (配列番号724)

CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEITCSQDPEFHKVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号725)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEITCSQDPEFHKV (配列番号726)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHKV (配列番号361)

CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL (配列番号390)

修飾された配列(KからRへの置換);
CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHRVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号727)

CGANLFTCQSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHRVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号728)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCQSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHRV (配列番号729)

CGANLFTCRSSNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHRVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号730)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSSNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHRV (配列番号731)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISDAWVCDGVDDCEDYSDEIGCSQDPEFHRV (配列番号732)

CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDNSDEIGCSQDPEFHRVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号733)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDNSDEIGCSQDPEFHRV (配列番号734)

CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDETGCSQDPEFHRVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号735)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDETGCSQDPEFHRV (配列番号736)

CGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEITCSQDPEFHRVCGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSL (配列番号737)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGANLFTCRSTNICISPAWVCDGVDDCEDYSDEITCSQDPEFHRV (配列番号738)

CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGTNLFTCRSTNMCISQAWVCDGVDDCEDNSDETVCSQDPEFHRV (配列番号739)

CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDERNCAQPTCGANQFTCHNTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDERNCSAPASEPPGSL (配列番号740)
N末端第一級アミンへの1つのPEG分子の付加を可能にするN末端配列として、以下が挙げられる;
MDY
MHY
MHH
MRD
MRY
MYV
種々の実施態様において、2つのPEG分子をN末端領域に付加することができ、1つのPEG分子をN末端第一級アミンにおいて付加することができ、1つのPEG分子を内部リシン残基において付加することができる。2つのPEG分子の結合タンパク質への付加を可能にするN末端配列の例として、以下が挙げられる;
MKH
MDK
MEK
MRK
MYK
MHK
MKK
MDYK (配列番号741)
MHYK (配列番号742)
MHHK (配列番号743)
MRDK (配列番号744)
MRYK (配列番号745)
MYVK (配列番号746)
MDYSK (配列番号747)
MHYSK (配列番号748)
MHHSK (配列番号749)
MRDSK (配列番号750)
MRYSK (配列番号751)
MYVSK (配列番号752)
MDYSAK (配列番号753)
MHYSAK (配列番号754)
MHHSAK (配列番号755)
MRDSVK (配列番号756)
MRYSVK (配列番号757)
MYVSVK (配列番号758)
MRDSVSVK (配列番号759)
MRDSVYAK (配列番号760)
MRDSVRDSVK (配列番号761)
MRDSVYARDK (配列番号762)
MRDSVRDYASVK (配列番号763)
MRDSVGGGGSVK (配列番号764)
MRDSVGGGGSGGGGSVK (配列番号765)
MRDSVYARDYGGGGSGGGGSVK (配列番号766)
MRDSVGGGGSGGGGSGGGGSVK (配列番号767)
実施例13
(カニクイザル試験)
C3201−HSAと命名された結合タンパク質コンストラクトを、実施例1〜11において開示された方法を用いて生成した。C3201−HSAは、ヒト血清アルブミン(HSA)に融合した結合タンパク質C3201を含むが、本実施例において、および手短に「C3201」によって関連図において参照する。C3201の結合タンパク成分は、β−クロト−のウォ−キングした二量体WD29(配列番号312)およびFGFR1c mutM09(配列番号297)を含む配列番号359の配列によって説明される。半減期延長剤HSA(配列番号715)と融合すると、C3201(すなわち、C3201−HSA)は、配列番号713の配列を含んだ。本明細書に説明されるように、C3201を発現させ、精製し、および特徴づけて、肥満のカニクイザルにおいてin vivoで試験した。実験計画および結果を下記に示す。
(13.1 試験設計)
本試験を肥満のカニクイザルにおいて実施した。サルは8〜19歳であった。サルの体重は、7〜14kgの範囲であり、BMIは36〜74kg/mの範囲であった。サルを6週間馴化させたのち、化合物の投与を開始した。順化期間の間、サルを、椅子への拘束、皮下注射(PBS、0.1mL/kg)、経管栄養(水、10mL/kg)、ならびに非OGTTおよびOGTT試料のための採血を含む試験関連手順となじませた。4週間の訓練後、基線OGTTおよび血漿代謝パラメ−タを測定した。30匹のサルを選択し、2つの処置群へと無作為化し、体重、グルコ−スOGTT特性、ならびに血漿グルコ−スおよびトリグリセリド濃度の類似の基線濃度を得た。
本試験を盲検様式で実施した。ビヒクル(n=10)、C3201−HSA低用量(n=10)、C3201−HSA高用量(n=10)。化合物を、毎週、最初の2週間は、C3201−HSA低用量については0.5mg/kg、およびC3201−HSA高用量については2.5mg/kgを投与し、ならびに最後の2週間は、C3201−HSA低用量については1mg/kg、およびC3201−HSA高用量については5mg/kgを投与した。C3201−HSAの4回の注射の後、化合物の洗い出しおよび処理からの回復について動物を追加的な6週間モニタ−した。食餌摂取量、体重、臨床化学反応、およびOGTTを該試験を通じてモニタ−した。食餌摂取量を毎食測定した。体重を毎週測定した。血液試料を絶食状態または摂餌状態で異なる日に収集し、グルコ−ス、インスリン、およびトリグリセリドの濃度を測定した。本試験の開始後2週間ごとにOGTTを実施した。処理を開始する日を0とし、詳細な試験計画を図55に示す。
本実施例において呈される結果は、本試験の68日を通じて収集されたデ−タを表す。
(13.2 食餌摂取量に及ぼすC3201−HSAの効果)
動物に1日に2回給餌し、各動物は、順化期間の間に確立された120gの製剤された食餌を受容した。各食餌後に残された食餌を取り出して、秤量し、食餌摂取量を算出した。給餌時刻は、午前8:00〜午前8:30(±30分)、次いで、午後4:30〜午後5:00(±30分)であった。果実(リンゴ、150g)を各動物に午後11:30〜午後12:30(±30分)毎日供給した。
ビヒクルと比較すると、C3201−HSA低および高用量(n=10)は、サルにおける午前の食餌摂取量を減少させなかった(図56)。しかしながら、リンゴ食摂取量は、7日間〜21日間有意に減少し(図57)、午後の食餌摂取量は、低および高用量で統計的に有意に低下した(図58)。しかしながら、効果は低下し、食餌摂取量は、21日間で基線または対照レベル近くまで戻った(図58)。
(13.3 体重に及ぼすC3201−HSAの効果)
体重を試験の間毎週モニタ−した。4週間の処理の経過にわたって、ビヒクルで処理された動物の体重は、定常なままだったのに対し、C3201−HSA(低および高用量)で処理した動物の体重は、漸減した。体重は、6週間の洗い出し期の終了までに基線に戻った(図59)。
(13.4 ボディマス指数(BMI)、腹部周囲長(AC)、および皮下脂肪厚(SFT)に及ぼすC3201−HSAの効果)
BMI、AC、およびSFRを本試験の間、毎週モニタ−し、体重を測定する時は、試験化合物の投与前および投与後の両方であった。BMIは、個人の身長の平方によって除される個人の体重として定義される。SFTは、カリパスを用いて測定した、カリパスの真下の皮膚および脂肪の二重層の厚さである。BMI、SFT、およびACは、体組成、特に皮下脂肪を示す比較的正確で、単純で、かつ安価な測定である。ビヒクルで処置した動物は、比較的安定したBMI、SFT、およびACを示した。C3201−HSAで処置した動物は、4週間の試験の経過にわたって、用量依存様式でBMI、AC、およびSFTのレベル低下を示し、C3201−HSA化合物が結果的ンい、脂肪量の減少を生じることを示唆した。BMI、AC、およびSFTについての結果をそれぞれ図60〜62に示す。これらの測定されたパラメ−タは、6週間の洗い出し期間の終了時において基線レベルに戻った。
(13.5 経口グルコ−ス耐性試験(OGTT)に及ぼすC3201−HSAの効果)
OGTTを処理の開始前および開始後に実施した。C3201−HSA注射の前に、グルコ−スおよびインスリン濃度についての基線値をOGTTの間測定し(それぞれ図57および58)、ビヒクルとC3201−HSA群の間に統計的に有意な差はなかった。投与後OGTTを処理期間の間2週間ごとに、および洗い出し期間の3週間後に実施した。C3201−HSA高用量は、処理の4週間後にたグルコ−ス耐性をわずかに改良した。使用した動物モデルはグルコ−ス不耐性ではなく、観察された控えめな効果を説明する(図63)。インスリン濃度は、C3201−HSAで処理した動物において統計的に有意に低下した(OGTTの間の時間0、30、および180で観察された有意性は、処理の2週間後に実施した)(図64)。
(13.6 絶食および摂餌血中グルコ−スおよびインスリン濃度に及ぼすC3201−HSAの効果)
一晩絶食した動物から、または午前の給餌後に給餌された条件下で血液を収集した。絶食条件において、採血を各注射の5日後に毎週実施した。給餌条件において、採血を最初の注射後の2日後、11日後、16日後、25日後、および46日後に実施した。C3201−HSAは、絶食時または摂餌時血中グルコ−ス濃度を低下させなかった(図65)。C3201−HSAで処理したサルのいずれにおいても低血糖を観察しなかった。しかしながら、C3201−HSAは、絶食時および摂餌時の血漿インスリン濃度における統計的に有意な低下をもたらした(図66)。
(13.7 トリグリセリド濃度に及ぼすC3201−HSAの効果)
測定をグルコ−スおよびインスリン測定のために収集された同じ試料から実施した。トリグリセリド濃度は、摂餌時条件において測定すると、C3201−HSAで処理した動物において有意に低下した(図67)。
(13.8 結論)
雄の肥満のカニクイザルにおいて実施した試験において、C3201−HSAで処置した動物は、改良された代謝性パラメ−タを示した。体重は減少し、体組成は改良された。食餌摂取量の短期減少が観察され、効果は低下し、食餌摂取量は、試験への21日目での基線または対照濃度に回復した。絶食時のインスリンおよび摂餌時のトリグリセリドの濃度もC3201−HSAによって低下した。OGTTの間に測定されたインスリン濃度も改良した。

Claims (55)

  1. β−クロト−を選択的に結合する結合タンパク質であって、
    C[AGP][APS][DGN][EQ]F[QRT]C[GNRS][GNS][GT][GKQS][−IK]C[ILV]P[LQRV][AEHP]W[LRV]CDG[DLV][DN]DCGD[GN]SDE[AEKPS][GLPS][−AEV][−IT]C(配列番号254)、
    CLPDEFQC[SG]SGRCIPQ[HT]W[VL]CDGLNDCGDGSDE[PS]PA[HT]C(配列番号597)、および
    C[AGPR][AP][DGNS][EQ]F[QRT]C[GSK]N[GT][GHR][R]C[ILV][PS][ALQ][NST]W[LRV]CDG[DEV]DDC[GL]DGSDE[AET][DNS][−A][−T]C(配列番号249)
    のうちの1以上を含み、この中で、括弧内のアミノ酸は、指定された位置における代替的なアミノ酸を示し、かつ「−」は、指定された位置にアミノ酸がないことを示す、該結合タンパク質。
  2. CGPDQFRCSSGKCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPATC(配列番号255)、
    CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVC(配列番号256)、
    CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEIC(配列番号257)、
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号258)、
    CASGEFTCNNGQCVPLAWRCDGVNDCQDGSDEKGC(配列番号259)、
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号260)、
    CPPDEFQCRGTKKCLPLAWVCDGDNDCEDDSDEESC(配列番号261)、
    CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1237)、
    CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1326)、
    CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDC(配列番号1327)、および
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号1328)
    のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の結合タンパク質。
  3. β−クロト−と選択的に結合する結合タンパク質であって、
    Figure 2013512672
    のうちの1つ以上を含み、この中で、括弧内のアミノ酸は、指定された位置における代替的なアミノ酸を示し、かつ「−」は、指定された位置にアミノ酸がないことを示す、該結合タンパク質。
  4. CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQC(配列番号159)、
    CRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNC(配列番号1323)、
    CPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHC(配列番号1324)、および
    CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1325)
    のうちの1つ以上を含む、請求項3に記載の結合タンパク質。
  5. FGFR1cと選択的に結合する結合タンパク質であって、
    Figure 2013512672
    を含み、この中で、括弧内のアミノ酸は、指定された位置における代替的なアミノ酸を示し、かつ「−」は、指定された位置にアミノ酸がないことを示す、該結合タンパク質。
  6. CGAGLFTCRS TNICISQVWV CDGVDDCEDN SDEDSC(配列番号109)、
    CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDENYC(配列番号110)、
    CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDETNC(配列番号111)、
    CGEGLFTCGS TNICISSAWV CDGVDDCEDN SDENNC(配列番号112)、
    CGEGLFTCRS TNICISHAWV CDGVDDCEDN SDENNC(配列番号113)、
    CGEGLFTCRS TNICISEAWI CDGVDDCEDN SDEKNC(配列番号114)、
    CGAGLFTCRS AKICISHAWV CDGIDDCEDN SDENNC(配列番号115)、
    CGAGLFTCRN SKICISQAWV CDGVDDCDDN SDEKYC(配列番号116)、
    CGASLFTCRR SNICISQAWV CDGVDDCEDN SDEMNC(配列番号117)、および
    CGAGLFTCRS TKICISQAWV CDGVDDCEDN SDEKNC(配列番号118)
    のうちの1つ以上を含む、請求項5に記載の結合タンパク質。
  7. 前記結合タンパク質はさらに、配列SAPASEPPGSL(配列番号12)を含むリンカ−を含む、請求項6に記載の結合タンパク質。
  8. CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL(配列番号293)、
    CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL(配列番号294)、
    CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL(配列番号295)、
    CGEGLFTCGSTNICISSAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号448)、
    CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号297)、
    CGEGLFTCRSTNICISEAWICDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL(配列番号449)、
    CGAGLFTCRSAKICISHAWVCDGIDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号450)、
    CGAGLFTCRNSKICISQAWVCDGVDDCDDNSDEKYCSAPASEPPGSL(配列番号464)、
    CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL(配列番号296)、および
    CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL(配列番号287)
    のうちの1つ以上を含む、請求項7に記載の結合タンパク質。
  9. 配列
    CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号297)
    を含む、請求項8に記載の結合タンパク質。
  10. β−クロト−と選択的に結合する結合タンパク質であって、
    (a)配列
    Figure 2013512672
    によって表される群から選択される配列を含む第一のβ−クロト−結合ドメインと、
    (b)配列
    Figure 2013512672
    によって表される群から選択される配列を含む第二のβ−クロト−結合ドメインと、を含み、
    この中で、括弧内のアミノ酸は、指定された位置における代替的なアミノ酸を示し、かつ「−」は、指定された位置にアミノ酸がないことを示す、該結合タンパク質。
  11. (a)および(b)を接合する少なくとも1つのリンカ−をさらに含む、請求項10に記載の結合タンパク質。
  12. 前記リンカ−は、ETPT(配列番号1319)、GDSHILPFSTPGPST(配列番号14)、SAPASEPPGSL(配列番号12)、PAPT(配列番号1320)、QAPT(配列番号1321)、AQPT(配列番号1322)、AHT、PERT(配列番号7)、TTRT(配列番号8)、GTTGPT(配列番号9)、ETSGPT(配列番号10)、SQDPEFHKVS(配列番号11)、GRPGPGATSAPAAおよび(配列番号13)のうちの1つ以上である、請求項11に記載の結合タンパク質。
  13. 請求項10に記載の結合タンパク質であって、(a)のβ−クロト−結合ドメインは、
    CGPDQFRCSSGKCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPATC(配列番号255)、
    CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVC(配列番号256)、
    CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEIC(配列番号257)、
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号258)、
    CASGEFTCNNGQCVPLAWRCDGVNDCQDGSDEKGC(配列番号259)、
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号260)、
    CPPDEFQCRGTKKCLPLAWVCDGDNDCEDDSDEESC(配列番号261)、
    CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1237)、
    CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1326)、
    CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDC(配列番号1327)、および
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号1328)
    のうちの1つ以上を含む、該結合タンパク質。
  14. 請求項10に記載の結合タンパク質であって、(b)のβ−クロト−結合ドメインは、
    CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQC(配列番号159)、
    CRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNC(配列番号1323)、
    CPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHC(配列番号1324)、および
    CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1325)
    のうちの1つ以上を含む、該結合タンパク質。
  15. (a)β−クロト−と選択的に結合する1つ以上のドメインと(b)FGFR1cと選択的に結合する1つ以上のドメインとを含む、β−クロト−およびFGFR1cと選択的に結合する結合タンパク質であって、
    Figure 2013512672
    の1つ以上を含むFGFR1c結合ドメイン
    を含み、この中で、括弧内のアミノ酸は、指定された位置における代替的なアミノ酸を示し、かつ「−」は、指定された位置にアミノ酸がないことを示す、該結合タンパク質。
  16. (a)および(b)を接合する少なくとも1つのリンカ−をさらに含む、請求項10に記載の結合タンパク質。
  17. 前記リンカ−は、ETPT(配列番号1319)、GDSHILPFSTPGPST(配列番号14)、SAPASEPPGSL(配列番号12)、PAPT(配列番号1320)、QAPT(配列番号1321)、AQPT(配列番号1322)、AHT、PERT(配列番号7)、TTRT(配列番号8)、GTTGPT(配列番号9)、ETSGPT(配列番号10)、SQDPEFHKVS(配列番号11)、およびGRPGPGATSAPAA(配列番号13)のうちの1つ以上である、請求項16に記載の結合タンパク質。
  18. 請求項15に記載の結合タンパク質であって、
    (i)(a)のβ−クロト−結合ドメインは、
    CGPDQFRCSSGKCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPATC(配列番号255)、
    CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVC(配列番号256)、
    CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEIC(配列番号257)、
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号258)、
    CASGEFTCNNGQCVPLAWRCDGVNDCQDGSDEKGC(配列番号259)、
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号260)、
    CPPDEFQCRGTKKCLPLAWVCDGDNDCEDDSDEESC(配列番号261)、
    CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1237)、
    CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1326)、
    CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDC(配列番号1327)、および
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号1328)
    のうちの1つ以上を含み、かつ
    (ii)(b)のFGFR1c結合ドメインは、
    CGAGLFTCRS TNICISQVWV CDGVDDCEDN SDEDSC(配列番号109)、
    CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDENYC(配列番号110)、
    CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDETNC(配列番号111)、
    CGEGLFTCGS TNICISSAWV CDGVDDCEDN SDENNC(配列番号112)、
    CGEGLFTCRS TNICISHAWV CDGVDDCEDN SDENNC(配列番号113)、
    CGEGLFTCRS TNICISEAWI CDGVDDCEDN SDEKNC(配列番号114)、
    CGAGLFTCRS AKICISHAWV CDGIDDCEDN SDENNC(配列番号115)、
    CGAGLFTCRN SKICISQAWV CDGVDDCDDN SDEKYC(配列番号116)、
    CGASLFTCRR SNICISQAWV CDGVDDCEDN SDEMNC(配列番号117)、および
    CGAGLFTCRS TKICISQAWV CDGVDDCEDN SDEKNC(配列番号118)
    のうちの1つ以上を含む、該結合タンパク質。
  19. 前記(b)のFGFR1c結合ドメインは、配列SAPASEPPGSL(配列番号 12)を含むリンカ−をさらに含む、請求項18に記載の結合タンパク質。
  20. 前記FGFR1c結合ドメインは、
    CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL(配列番号293)、
    CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL(配列番号294)、
    CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL(配列番号295)、
    CGEGLFTCGSTNICISSAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号448)、
    CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号297)、
    CGEGLFTCRSTNICISEAWICDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL(配列番号449)、
    CGAGLFTCRSAKICISHAWVCDGIDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号450)、
    CGAGLFTCRNSKICISQAWVCDGVDDCDDNSDEKYCSAPASEPPGSL(配列番号464)、
    CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL(配列番号296)、および
    CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL(配列番号287)
    のうちの1つ以上を含む、請求項19に記載の結合タンパク質。
  21. (a)β−クロト−と選択的に結合する1つ以上のドメインと、(b)FGFR1cと選択的に結合する1つ以上のドメインとを含む、β−クロト−およびFGFR1cを選択的に結合する結合タンパク質であって、
    Figure 2013512672
    のうちの1つ以上を含むβ−クロト−結合ドメインと、
    (b)配列
    Figure 2013512672
    によって表される群から選択される配列を含むFGFR1c結合ドメインとを含み、この中で、括弧内のアミノ酸は、指定された位置における代替的なアミノ酸を示し、かつ「−」は、指定された位置にアミノ酸がないことを示す、該結合タンパク質。
  22. (a)および(b)を接合する少なくとも1つのリンカ−をさらに含む、請求項10に記載の結合タンパク質。
  23. 前記リンカ−は、ETPT(配列番号1319)、GDSHILPFSTPGPST(配列番号14)、SAPASEPPGSL(配列番号12)、PAPT(配列番号1320)、QAPT(配列番号1321)、AQPT(配列番号1322)、AHT、PERT(配列番号7)、TTRT(配列番号8)、GTTGPT(配列番号9)、ETSGPT(配列番号10)、SQDPEFHKVS(配列番号11)、およびGRPGPGATSAPAA(配列番号13)のうちの1つ以上である、請求項22に記載の結合タンパク質。
  24. (i)(a)のβ−クロト−結合ドメインは、
    CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQC(配列番号159)、
    CRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNC(配列番号1323)、
    CPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHC(配列番号1324)、および
    CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1325)
    のうちの1つ以上を含み、かつ
    (ii)(b)のFGFR1c結合ドメインは、
    CGAGLFTCRS TNICISQVWV CDGVDDCEDN SDEDSC(配列番号109)、
    CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDENYC(配列番号110)、
    CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDETNC(配列番号111)、
    CGEGLFTCGS TNICISSAWV CDGVDDCEDN SDENNC(配列番号112)、
    CGEGLFTCRS TNICISHAWV CDGVDDCEDN SDENNC(配列番号113)、
    CGEGLFTCRS TNICISEAWI CDGVDDCEDN SDEKNC(配列番号114)、
    CGAGLFTCRS AKICISHAWV CDGIDDCEDN SDENNC(配列番号115)、
    CGAGLFTCRN SKICISQAWV CDGVDDCDDN SDEKYC(配列番号116)、
    CGASLFTCRR SNICISQAWV CDGVDDCEDN SDEMNC(配列番号117)、および
    CGAGLFTCRS TKICISQAWV CDGVDDCEDN SDEKNC(配列番号118)
    のうちの1つ以上を含む、請求項21に記載の結合タンパク質。
  25. 前記(b)のFGFR1c結合ドメインはさらに、配列SAPASEPPGSL(配列番号12)を含むリンカ−を含む、請求項24に記載の結合タンパク質。
  26. 前記FGFR1c結合ドメインは、
    CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL(配列番号293)、
    CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL(配列番号294)、
    CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL(配列番号295)、
    CGEGLFTCGSTNICISSAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号448)、
    CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号297)、
    CGEGLFTCRSTNICISEAWICDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL(配列番号449)、
    CGAGLFTCRSAKICISHAWVCDGIDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号450)、
    CGAGLFTCRNSKICISQAWVCDGVDDCDDNSDEKYCSAPASEPPGSL(配列番号464)、
    CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL(配列番号296)、および
    CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL(配列番号287)
    のうちの1つ以上を含む、請求項25に記載の結合タンパク質。
  27. (a)β−クロト−と選択的に結合する1つ以上のドメインと、(b)FGFR1cと選択的に結合する1つ以上のドメインとを含む、β−クロト−およびFGFR1cと選択的に結合する結合タンパク質であって、
    Figure 2013512672
    のうちの1つ以上を含む第一の結合ドメインと、
    (ii)
    Figure 2013512672
    のうちの1つ以上を含む、第二の結合ドメインと、
    (iii)該第一の結合ドメインおよび該第二の結合ドメインを接合するリンカ−
    とを含むβ−クロト−結合ドメインと、
    (b)配列
    Figure 2013512672
    によって表される群から選択される配列を含むFGFR1c結合ドメインと、
    (c)(a)および(b)の配列を接合するリンカ−とを含み、
    この中で、括弧内のアミノ酸は、指定された位置における代替的なアミノ酸を示し、かつ「−」は、指定された位置にアミノ酸がないことを示す、該結合タンパク質。
  28. (a)の第一の結合ドメインは、
    CGPDQFRCSSGKCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESPATC(配列番号255)、
    CGANEFQCRSTGICVPVEWVCDGDNDCGDGSDEPPVC(配列番号256)、
    CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEIC(配列番号257)、
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号258)、
    CASGEFTCNNGQCVPLAWRCDGVNDCQDGSDEKGC(配列番号259)、
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号260)、
    CPPDEFQCRGTKKCLPLAWVCDGDNDCEDDSDEESC(配列番号261)、
    CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1237)、
    CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1326)、
    CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDC(配列番号1327)、および
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEIC(配列番号1328)
    のうちの1つ以上を含む、請求項27に記載の結合タンパク質。
  29. (a)の第二の結合ドメインは、
    CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQC(配列番号159)、
    CRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNC(配列番号1323)、
    CPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHC(配列番号1324)、および
    CQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHC(配列番号1325)
    のうちの1つ以上を含む、請求項27に記載の結合タンパク質。
  30. (a)のリンカ−は、ETPT(配列番号1319)、GDSHILPFSTPGPST(配列番号14)、SAPASEPPGSL(配列番号12)、PAPT(配列番号1320)、およびQAPT(配列番号1321)のうちの1つ以上を含む、請求項27に記載の結合タンパク質。
  31. 前記FGFR1c結合ドメインは、
    CGAGLFTCRS TNICISQVWV CDGVDDCEDN SDEDSC(配列番号109)、
    CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDENYC(配列番号110)、
    CGAGLFTCRS TNICISQAWV CDGVDDCEDN SDETNC(配列番号111)、
    CGEGLFTCGS TNICISSAWV CDGVDDCEDN SDENNC(配列番号112)、
    CGEGLFTCRS TNICISHAWV CDGVDDCEDN SDENNC(配列番号113)、
    CGEGLFTCRS TNICISEAWI CDGVDDCEDN SDEKNC(配列番号114)、
    CGAGLFTCRS AKICISHAWV CDGIDDCEDN SDENNC(配列番号115)、
    CGAGLFTCRN SKICISQAWV CDGVDDCDDN SDEKYC(配列番号116)、
    CGASLFTCRR SNICISQAWV CDGVDDCEDN SDEMNC(配列番号117)、および
    CGAGLFTCRS TKICISQAWV CDGVDDCEDN SDEKNC(配列番号118)
    のうちの1つ以上を含む、請求項27に記載の結合タンパク質。
  32. 配列SAPASEPPGSL(配列番号12)を含むリンカ−をさらに含む、請求項31に記載の結合タンパク質。
  33. 前記結合タンパク質は、
    CGAGLFTCRSTNICISQVWVCDGVDDCEDNSDEDSCSAPASEPPGSL(配列番号293)、
    CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDENYCSAPASEPPGSL(配列番号294)、
    CGAGLFTCRSTNICISQAWVCDGVDDCEDNSDETNCSAPASEPPGSL(配列番号295)、
    CGEGLFTCGSTNICISSAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号448)、
    CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号297)、
    CGEGLFTCRSTNICISEAWICDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL(配列番号449)、
    CGAGLFTCRSAKICISHAWVCDGIDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号450)、
    CGAGLFTCRNSKICISQAWVCDGVDDCDDNSDEKYCSAPASEPPGSL(配列番号464)、
    CGASLFTCRRSNICISQAWVCDGVDDCEDNSDEMNCSAPASEPPGSL(配列番号296)、および
    CGAGLFTCRSTKICISQAWVCDGVDDCEDNSDEKNCSAPASEPPGSL(配列番号287)
    のうちの1つ以上を含む、請求項32に記載の結合タンパク質。
  34. 前記FGFR1c結合ドメインは、
    CGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号297)
    の1つ以上を含む、請求項33に記載の結合タンパク質。
  35. (c)のリンカ−は、AQPT(配列番号1322)、AHT、PERT(配列番号7)、TTRT(配列番号8)、GTTGPT(配列番号9)、ETSGPT(配列番号10)、SQDPEFHKVS(配列番号11)、SAPASEPPGSL(配列番号12)、GRPGPGATSAPAA(配列番号13)、およびGDSHILPFSTPGPST(配列番号14)のうちの1つ以上を含む、請求項27に記載の結合タンパク質。
  36. 配列
    CGADQFRCGNGSCVPRAWRCDGVDDCGDGSDEAPEICETPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDESQQCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号359)
    を含む、請求項27に記載の結合タンパク質。
  37. 配列
    CLPDEFQCGSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCRAGEFRCSNGRCVPLTWLCDGEDDCQDNSDEKNCAQPTCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号339)
    を含む、請求項27に記載の結合タンパク質。
  38. 配列
    CAPGEFTCKNTGRCIPLNWRCDGDDDCGDGSDETDCPAPTCPSNQFPCRSTGICIPLAWVCDGLNDCGDGSDESPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1270)
    を含む、請求項27に記載の結合タンパク質。
  39. 配列
    CGPDEFRCNNGQCIPLPWRCDGVDDCGDNSDEPLEICQAPTCQSNEFRCRSGRCIPQHWLCDGLNDCGDGSDEPPAHCSAPASEPPGSLCGEGLFTCRSTNICISHAWVCDGVDDCEDNSDENNCSAPASEPPGSL(配列番号1271)
    を含む、請求項27に記載の結合タンパク質。
  40. (B1)−(L1)−(B2)−(L2)−(1C)−(L3)
    を含み、式中、a、b、c、x、y、およびzは、0、1、または2であり、しかしながら、a、b、およびcのうちの少なくとも1つが、1または2であることを条件とし、
    式中、B1は、請求項1に記載のアミノ酸配列であり、
    式中、B2は、請求項3に記載のアミノ酸配列であり、
    式中、1Cは、請求項5に記載のアミノ酸配列であり、
    式中、L1は、請求項12に記載のアミノ酸配列であり、
    式中、L2は、請求項17に記載のアミノ酸配列であり、かつ
    式中、L3は、SAPASEPPGSLである、
    結合タンパク質。
  41. 前記結合タンパク質はさらに、哺乳類における半減期延長部分を欠失する結合タンパク質の血清半減期と比較して、哺乳類における結合タンパク質の血清半減期を延長させる該半減期延長部分を含む、請求項1、3、5、10、15、21、27、36、37、38、または39に記載の結合タンパク質。
  42. 前記半減期延長部分は、ポリエチレングリコ−ル(PEG)、ヒト血清アルブミン(HSA)、免疫グロブリン(IgG)、およびFc部分のうちの1つ以上である、請求項41に記載の結合タンパク質。
  43. 前記半減期延長部分は、血液因子を特異的に結合するタンパク質配列を含む、請求項41に記載の結合タンパク質。
  44. 前記血液因子は、血清アルブミン、免疫グロブリン、または赤血球である、請求項43に記載の結合タンパク質。
  45. 前記結合タンパク質は、1以上の非天然アミノ酸を含むアミノ酸配列を含む、請求項1、3、5、10、15、21、27、36、37、38、または39に記載の結合タンパク質。
  46. 下記のうちの1つ以上を含む結合タンパク質をコ−ドするポリヌクレオチド:
    (a)β−クロト−結合ドメイン、
    (b)FGFR1c結合ドメイン、
    (c)1つ以上のβ−クロト−結合ドメインおよびFGFR1c結合ドメイン、ならびに
    (d)請求項1、3、5、10、15、21、27、36、37、38、または39に記載の結合タンパク質。
  47. 請求項46に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクタ−。
  48. 請求項47に記載の発現ベクタ−を含む宿主細胞。
  49. 結合タンパク質の発現を誘導するのに好適な条件下で、請求項48に記載の宿主細胞をインキュベ−トすることと、任意に、該発現したポリペプチドを単離することとを含む、該結合タンパク質を作製する方法。
  50. (a)請求項1、3、5、10、15、21、27、36、37、38、または39に記載の結合タンパク質と、(b)医薬として許容し得る製剤とを含む、医薬組成物。
  51. 前記医薬として許容し得る製剤は、担体、アジュバント、溶解剤、安定剤、または抗酸化剤である、請求項50に記載の医薬組成物。
  52. 代謝異常を治療することを必要とするヒト患者に、請求項50に記載の医薬組成物を投与することを含む、該代謝異常を治療するための方法。
  53. 前記代謝異常は、糖尿病、肥満、脂質異常症、高血圧症、肝脂肪変性(hepatosteatosis)、非アルコ−ル性脂肪肝炎(NASH)、急性膵炎、メタボリックシンドロ−ム、粥状硬化症などの心血管疾患、および加齢のうちの1つ以上である、請求項52に記載の方法。
  54. 前記代謝異常が糖尿病である、請求項53に記載の方法。
  55. 前記代謝異常が肥満である、請求項53に記載の方法。
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