JP2016523552A - 多重プロテアーゼ欠損糸状菌細胞及びその使用方法 - Google Patents

多重プロテアーゼ欠損糸状菌細胞及びその使用方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016523552A
JP2016523552A JP2016524825A JP2016524825A JP2016523552A JP 2016523552 A JP2016523552 A JP 2016523552A JP 2016524825 A JP2016524825 A JP 2016524825A JP 2016524825 A JP2016524825 A JP 2016524825A JP 2016523552 A JP2016523552 A JP 2016523552A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protease
seq
proteases
activity
filamentous fungal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016524825A
Other languages
English (en)
Inventor
ランドウスキ,クリストファー
フースコネン,アンネ
ウェスターホルム−パルヴィネン,アン
サロヘイモ,マルック
カネルヴァ,アンネ
ヒルトゥネン,ユッカ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Glykos Finland Ltd
Original Assignee
Glykos Finland Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glykos Finland Ltd filed Critical Glykos Finland Ltd
Publication of JP2016523552A publication Critical patent/JP2016523552A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1048Glycosyltransferases (2.4)
    • C12N9/1051Hexosyltransferases (2.4.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/80Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/485Exopeptidases (3.4.11-3.4.19)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/58Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from fungi
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y204/00Glycosyltransferases (2.4)
    • C12Y204/01Hexosyltransferases (2.4.1)
    • C12Y204/01258Dolichyl-P-Man:Man5GlcNAc2-PP-dolichol alpha-1,3-mannosyltransferase (2.4.1.258)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y303/00Hydrolases acting on ether bonds (3.3)
    • C12Y303/02Ether hydrolases (3.3.2)
    • C12Y303/02006Leukotriene-A4 hydrolase (3.3.2.6)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/17Metallocarboxypeptidases (3.4.17)
    • C12Y304/17021Glutamate carboxypeptidase II (3.4.17.21)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/21Serine endopeptidases (3.4.21)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/21Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12Y304/21062Subtilisin (3.4.21.62)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/21Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12Y304/21078Granzyme A (3.4.21.78)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/23Aspartic endopeptidases (3.4.23)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/23Aspartic endopeptidases (3.4.23)
    • C12Y304/23018Aspergillopepsin I (3.4.23.18)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/24Metalloendopeptidases (3.4.24)

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本開示は、糸状菌細胞における異種タンパク質の産生に有用な組成物及び方法に関する。

Description

発明の分野
本開示は、糸状菌細胞における異種タンパク質の産生に有用な組成物及び方法に関する。
背景
真核生物タンパク質、特に治療タンパク質(例えば、免疫グロブリン)の翻訳後修飾は、多くの場合、タンパク質の適切なフォールディング及び機能に必要である。標準的な原核生物発現系は、このような修飾に必要な適切な機構を欠くため、これらの治療タンパク質の生産では、別の発現系を使用しなければならない。真核生物タンパク質が翻訳後修飾を有しない場合でさえ、原核生物発現系は、多くの場合、適切なフォールディングに要求される必要なシャペロンタンパク質を欠く。酵母及び真菌は、単純な培地中で大規模に成長させ得るので低い生産コストが可能になり、酵母及び真菌は、哺乳動物細胞に見られるのと類似の機能を果たす翻訳後機構及びシャペロンを有するため、タンパク質を発現させるための魅力的な選択肢である。さらに、酵母細胞及び真菌細胞の比較的単純な遺伝子構成だけではなく、より複雑な真核生物細胞(例えば、哺乳動物細胞又は昆虫細胞)も操作するためのツールが利用可能である(De Pourcq et al., Appl Microbiol Biotechnol, 87(5):1617-31)。これらの利点にもかかわらず、多くの治療タンパク質は依然として、哺乳動物細胞(これらは、ネイティブなヒトタンパク質に最も類似する翻訳後修飾を有する治療タンパク質を産生するのに対して、酵母及び真菌により天然に産生される翻訳後修飾は、哺乳動物細胞に見られるものとは異なることが多い)において生産されている。
この欠陥に対処するために、ネイティブなヒトタンパク質に見られるものにより密接に類似する翻訳後修飾を産生する酵母及び真菌の新たな株が開発されている。したがって、酵母細胞及び真菌細胞を使用して、より複雑なタンパク質を発現させることが新たな関心対象になっている。しかしながら、業界の焦点は、長期間にわたって哺乳動物細胞培養技術に当てられていたため、真菌細胞発現系(例えば、Trichoderma)は、哺乳動物細胞培養ほど十分に確立されておらず、したがって、哺乳動物タンパク質を発現させる際の欠点に悩まされている。
したがって、当技術分野では、好ましくは高い発現レベルで、異種タンパク質(例えば、免疫グロブリン)を安定的に産生し得る改善された糸状菌細胞(例えばTrichoderma菌細胞)の必要性が依然として存在する。
概要
少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下しているか、又は検出不可能である糸状菌細胞(例えばTrichoderma菌細胞)であって、増加したレベルで産生される異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを有する糸状菌細胞(例えばTrichoderma菌細胞)を含む組成物が本明細書に記載される。異種ポリペプチドの安定性を改善する方法、及びプロテアーゼ活性が低下している異種ポリペプチドを作製する方法が本明細書にさらに記載される。以下のプロテアーゼ:pep9、amp1、amp2及びsep1の1個以上の活性が低下しているか、又は検出不可能である糸状菌細胞(例えばTrichoderma菌細胞)を含む組成物が本明細書にさらに記載される。
したがって、一態様は、プロテアーゼ活性が低下又は欠如している少なくとも1個の内在性プロテアーゼと、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドとを含む糸状菌細胞であって、以下のプロテアーゼ:pep9、amp1、amp2及びsep2の1個以上のプロテアーゼ活性が低下又は欠如している糸状菌細胞を含む。特定の一実施態様では、ポリペプチドの産生レベルは、プロテアーゼ活性が低下していない対応する糸状菌細胞において産生される同じポリペプチドの産生レベルよりも少なくとも2倍高い。
先の実施態様と組み合わせ得る別の態様では、それは、少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下しているか、又は検出不可能である糸状菌細胞であって、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親糸状菌細胞におけるポリペプチドの産生レベルよりも少なくとも2倍高いレベルで産生される異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有する糸状菌細胞を含む。特定の実施態様では、細胞がAspergillus細胞である場合、全プロテアーゼ活性は、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親Aspergillus細胞の全プロテアーゼ活性の50%以下に低下している。
先の実施態様と組み合わせ得る一実施態様では、糸状菌細胞の全プロテアーゼ活性は、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親糸状菌細胞の全プロテアーゼ活性の49%以下、40%以下、31%以下、6%以下に低下している。
特定の実施態様では、少なくとも3個のプロテアーゼの発現レベルが低下又は消失している。特定の実施態様では、3個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含む。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、3個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1及びslp1である。他の実施態様では、3個のプロテアーゼコード遺伝子は、gap1、slp1及びpep1である。
特定の実施態様では、前記菌細胞は、4個の内在性プロテアーゼの活性が低下しているか、又は検出不可能であり;前記4個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含む。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、4個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1及びgap1である。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、3個又は4個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp7、gap1及びgap2から選択される。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、3個又は4個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、pep3、pep4、tsp1、slp1、slp2、gap1及びgap2から選択される。特定の実施態様では、3個又は4個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、gap1、gap2、slp1、slp2及びtsp1から選択される。
他の実施態様では、前記菌細胞は、5個の内在性プロテアーゼの活性が低下しているか、又は検出不可能であり;前記5個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含む。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、5個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1及びpep4である。他の実施態様では、5個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1及びgap2である。
特定の実施態様では、前記菌細胞は、6個の内在性プロテアーゼの活性が低下しているか、又は検不出可能であり;前記6個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含む。特定の実施態様では、前記細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む6個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、前記6個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2及びpep4である。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、tsp1、slp1、slp2、slp3、gap1及びgap2から選択される3〜6個のプロテアーゼのそれぞれの活性が低下しているか、又は検出不可能である3〜6個のプロテアーゼを有する。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む7個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、前記7個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4及びpep3である。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む8個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、前記8個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3及びpep5である。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、活性が低下しているさらなるプロテアーゼを有し、前記さらなるプロテアーゼをコードする遺伝子は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記さらなるプロテアーゼは、pep7、pep8、pep11、pep12、tpp1、gap2、slp3、slp5、slp6、slp7及びslp8から選択される。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む8個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、前記8個のプロテアーゼコード遺伝子は、
a)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、amp1、
b)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、amp2、
c)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、sep1、
d)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep9、又は
e)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2
のいずれかである。
場合により、先の実施態様の特定の一実施態様では、前記細胞は、tsp1のプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をさらに含む。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む9個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、前記9個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2及びsep1である。場合により、このような実施態様の特定の一実施態様では、前記細胞は、tsp1のプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をさらに含む。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む10個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、前記10個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1及びslp8である。場合により、このような実施態様の特定の一実施態様では、前記細胞は、tsp1のプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をさらに含む。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む11個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、前記11個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8及びamp2である。場合により、このような実施態様の特定の一実施態様では、前記細胞は、tsp1のプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をさらに含む。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む12個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、前記12個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2及びslp7である。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、少なくとも13個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記13個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記13個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9;
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7;
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp3
のいずれかである。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、少なくとも14個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記14個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記14個のプロテアーゼは、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2である;
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、少なくとも15個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記15個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記15個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp1;又は、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp5
のいずれかである。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個又はそれ以上のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記細胞は、
>アスパラギン酸プロテアーゼpep6、pep10、pep13、pep14又はpep16;
>slp様プロテアーゼslp57433、slp35726、slp60791又はslp109276;
>gap様プロテアーゼgap3又はgap4;
>セドリシン様プロテアーゼsed2、sed3又はsed5;
>プロテアーゼ65735、プロテアーゼ77577、プロテアーゼ81087、プロテアーゼ56920、プロテアーゼ122083、プロテアーゼ79485、プロテアーゼ120998又はプロテアーゼ61127からなる群より選択されるグループAプロテアーゼ;
>プロテアーゼ21659、プロテアーゼ58387、プロテアーゼ75159、プロテアーゼ56853又はプロテアーゼ64193からなる群より選択されるグループBプロテアーゼ;
>プロテアーゼ82452、プロテアーゼ80762、プロテアーゼ21668、プロテアーゼ81115、プロテアーゼ82141、プロテアーゼ23475からなる群より選択されるグループCプロテアーゼ;
>プロテアーゼ121890、プロテアーゼ22718、プロテアーゼ47127、プロテアーゼ61912、プロテアーゼ80843、プロテアーゼ66608、プロテアーゼ72612、プロテアーゼ40199からなる群より選択されるグループDプロテアーゼ;又は
>プロテアーゼ22210、プロテアーゼ111694、プロテアーゼ82577からなる群より選択されるグループEプロテアーゼ
からなる群より選択される対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる少なくとも1つの突然変異を含む。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、異種ポリペプチドは、哺乳動物ポリペプチドである。特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、グリコシル化されている。
特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、免疫グロブリン、抗体及びその抗原結合フラグメント、成長因子、インターフェロン、サイトカイン並びにインターロイキンから選択される。特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、免疫グロブリン又は抗体又はそれらのFcフラグメントである。特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、インシュリン様成長因子1(IGF1)、ヒト成長ホルモン(hGH)及びインターフェロンα2b(IFNα2b)から選択される。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、異種ポリペプチドは、非哺乳動物ポリペプチドである。特定の実施態様では、非哺乳動物ポリペプチドは、アミノペプチダーゼ、アミラーゼ、カルボヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ、キチナーゼ、クチナーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、エステラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、α−グルコシダーゼ、β−グルコシダーゼ、インベルターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、ムタナーゼ、オキシダーゼ、ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、ホスホリパーゼ、フィターゼ、ポリフェノールオキシダーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、トランスグルタミナーゼ又はキシラナーゼである。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、活性が低下しているか、又は検出不可能である、マンノシルトランスフェラーゼ酵素であるALG3をさらに含有する。特定の実施態様では、ALG3をコードする遺伝子は、対応する活性を低下又は消失させる突然変異を含有する。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、α−1,2−マンノシダーゼをコードするポリヌクレオチドをさらに含有する。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、活性が低下していることが望ましいプロテアーゼの発現を低下させる突然変異を有する。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、突然変異は、プロテアーゼをコードする遺伝子内の欠損である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、突然変異は、プロテアーゼの触媒ドメインをコードする遺伝子の一部の欠損である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、プロテアーゼの触媒ドメインをコードする遺伝子の一部の点突然変異を有する。
他の実施態様では、1個以上のプロテアーゼのプロテアーゼ活性の低下又は消失は、i)1個のプロテアーゼ、又はii)pep型プロテアーゼ、トリプシン様セリンプロテアーゼ、gap型プロテアーゼ(proteae)、セドリシンプロテアーゼ及びslp型プロテアーゼからなる群より選択される2個以上のプロテアーゼに対して特異的なRNAi構築物からもたらされる。特定の実施態様では、RNAi構築物は、slp2、slp3、slp5及び/又はslp6に対して特異的である。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインをさらに含有する。特定の実施態様では、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインは、ポリヌクレオチドによってコードされる。特定の実施態様では、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメインは、第1のポリヌクレオチドによってコードされ、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインは、第2のポリヌクレオチドによってコードされる。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、マンノシダーゼII及び/又はガラクトシルトランスフェラーゼをコードするポリヌクレオチドをさらに含有する。特定の実施態様では、前記菌細胞は、α1,2マンノシダーゼ、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII、マンノシダーゼII及び/又はガラクトシルトランスフェラーゼからなる群より選択される酵素を含有し、前記酵素は、ターゲティングペプチド、例えば、対応する酵素の適切な局在化のための異種ターゲティングペプチドをさらに含む。特定の実施態様では、ターゲティングペプチドは、配列番号589〜594から選択される。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、Trichoderma菌細胞、Myceliophthora菌細胞、Aspergillus菌細胞、Neurospora菌細胞、Fusarium若しくはPenicilium菌細胞又はChrysosporium菌細胞である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、Trichoderma reeseiである。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記菌細胞は、pep4プロテアーゼについて野生型である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、tsp1プロテアーゼについて野生型である。
別の態様は、a)先の実施態様のいずれかの糸状菌細胞を提供すること;及びb)異種ポリペプチドが発現されるように前記細胞を培養することによって、異種ポリペプチドの安定性を改善する方法であって、前記異種ポリペプチドが、プロテアーゼ活性が低下していない(例えば、プロテアーゼをコードする遺伝子の突然変異を含有しない)対応する親糸状菌細胞において産生される異種ポリペプチドと比較して増加した安定性を有する方法を含む。別の態様は、a)先の実施態様のいずれかの糸状菌細胞を提供すること;b)異種ポリペプチドが発現されるように前記宿主細胞を培養すること、及びc)前記異種ポリペプチドを精製することによって、異種ポリペプチドを作製する方法を含む。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記糸状菌細胞は、担体タンパク質をさらに含有する。特定の実施態様では、担体タンパク質は、CBH1である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、プロテアーゼ阻害剤を含む培地中で培養する。特定の実施態様では、SBT1及びキモスタチンから選択される1個又は2個のプロテアーゼ阻害剤を有する培地中で培養する。特定の実施態様では、例えば、国際公開公報第2005047302号に記載されているさらなる共発現若しくは共培養、例えばSBTI若しくはBBI、又は国際公開公報第2009071530号に記載されているslp阻害剤、例えばpepc阻害剤を用いて、本発明にしたがって、プロテアーゼ活性(protease activites)が低下又は消失する。
特定の実施態様では、前記方法にしたがって産生される異種ポリペプチドは、グリコシル化哺乳動物ポリペプチド、好ましくは抗体又はそのFcグリコシル化フラグメントであり、前記ポリペプチドの全N−グリカンの少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)は、ManGlcNAcN−グリカン又はMan5GlcNAc2 N−グリカンからなる。他の実施態様では、前記方法にしたがって産生される異種ポリペプチドは、グリコシル化哺乳動物ポリペプチド、好ましくは抗体又はそのFcグリコシル化フラグメントであり、前記ポリペプチドの全N−グリカンの少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)は、複合体N−グリカン、例えばG0、G1又はG2グリコシル化形態又はそのフコシル化形態FG0、FG1及びFG2からなる。特定の実施態様では、前記方法にしたがって産生される異種ポリペプチドは、グリコシル化哺乳動物ポリペプチド、好ましくは抗体又はそのFcグリコシル化フラグメントであり、前記ポリペプチドの全N−グリカンの少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)は、ハイブリッドN−グリカンからなる。特定の実施態様では、前記方法にしたがって産生される異種ポリペプチドは、グリコシル化哺乳動物ポリペプチド、好ましくは抗体又はそのFcグリコシル化フラグメントであり、前記ポリペプチドの全N−グリカンの少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)は、G1又はG2 N−グリカンからなる。別の態様は、上記の方法により入手可能な異種ポリペプチド、好ましくは抗体又はそのFcグリコシル化フラグメントを含む。
別の態様は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、tsp1、slp1、slp2、gap1及びgap2から選択される少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下しているか、又は検出不可能であるTrichoderma菌細胞又は近縁種(Myceliophthora菌細胞、Aspergillus菌細胞、Neurospora菌細胞、Penicillium細胞、Fusarium細胞又はChrysosporium菌細胞を含む)であって、対応する親菌細胞におけるポリペプチドの産生レベルよりも少なくとも2倍高いレベルで産生される哺乳動物のポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有するTrichoderma菌細胞又は近縁種を含む。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、活性が低下しているか、又は検出不可能である以下のプロテアーゼ:pep9、amp1、amp2及びsep1の1個以上をさらに含有する。
特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞において、少なくとも3個のプロテアーゼの発現レベルが低下又は消失している。特定の実施態様では、少なくとも3個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞における対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含む。特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、gap1、slp1及びpep1から選択される、プロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を有する3個のプロテアーゼコード遺伝子を含む。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞における哺乳動物ポリペプチドは、抗体又はその抗原結合フラグメント又は免疫グロブリンであり、少なくとも3個のプロテアーゼは、pep1、pep3、pep4、tsp1、slp1、slp2、gap1及びgap2から選択される。特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む4個のプロテアーゼコード遺伝子を含有し、このような突然変異を有する前記4個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1及びgap1である。特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む5個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、このような突然変異を有する前記5個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1及びpep4である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞における哺乳動物ポリペプチドは、成長因子、インターフェロン、サイトカイン又はインターロイキンであり、活性が低下している3個のプロテアーゼは、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、gap1、gap2、slp1、slp2、slp7及び場合によりtsp1から選択される。特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む5個のプロテアーゼコード遺伝子を含み、このような突然変異を有する前記5個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1及びgap2である。特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む6個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、このような突然変異を有する前記6個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2及びpep4である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異をそれぞれが含む7個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、前記7個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4及びpep3である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下する突然変異をそれぞれが含む8個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、このような突然変異を有する前記8個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3及びpep5である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下する突然変異をそれぞれが含む8個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、このような突然変異を有する前記8個のプロテアーゼコード遺伝子は、
(i)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、amp1;
(ii)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、amp2;
(iii)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、sep1;
(iv)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep9;又は、
(v)pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2
のいずれかから選択される。
このような実施態様では、前記細胞は、tsp1のプロテアーゼ活性を低下又は消失させるさらなる突然変異をさらに含み得る。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下する突然変異をそれぞれが含む9個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、このような突然変異を有する前記9個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1である。このような実施態様では、前記細胞は、tsp1のプロテアーゼ活性を低下又は消失させるさらなる突然変異をさらに含み得る。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下する突然変異をそれぞれが含む10個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、このような突然変異を有する前記10個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8である。このような実施態様では、前記細胞は、tsp1のプロテアーゼ活性を低下又は消失させるさらなる突然変異をさらに含み得る。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下する突然変異をそれぞれが含む11個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、このような突然変異を有する前記11個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2である。このような実施態様では、前記細胞は、tsp1のプロテアーゼ活性を低下又は消失させるさらなる突然変異をさらに含み得る。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、対応するプロテアーゼ活性を低下する突然変異をそれぞれが含む12個のプロテアーゼコード遺伝子を有し、このような突然変異を有する前記12個のプロテアーゼコード遺伝子は、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7である。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、少なくとも13個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記13個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記13個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9;
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7;
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp3
のいずれかである。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、少なくとも14個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記14個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記14個のプロテアーゼは、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2である;
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、少なくとも15個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記15個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記15個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp1;又は、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp5
のいずれかである。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、活性が低下しているか、又は検出不可能である1個以上のさらなるプロテアーゼをさらに含有する。特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞における1個以上のさらなるプロテアーゼの発現レベルが低下又は消失している。特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞における1個以上のさらなるプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を有する。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、1個以上のさらなるプロテアーゼコード遺伝子は、pep7、pep8、pep11、pep12、tpp1、gap2、slp3、slp5、slp6、slp7及びslp8から選択される。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、1個以上のさらなるプロテアーゼコード遺伝子は、
>アスパラギン酸プロテアーゼpep6、pep10、pep13、pep14又はpep16;
>slp様プロテアーゼslp57433、slp35726、slp60791又はslp109276;
>gap様プロテアーゼgap3又はgap4;
>セドリシン様プロテアーゼsed2、sed3又はsed5;
>プロテアーゼ65735、プロテアーゼ77577、プロテアーゼ81087、プロテアーゼ56920、プロテアーゼ122083、プロテアーゼ79485、プロテアーゼ120998又はプロテアーゼ61127の群より選択されるグループAプロテアーゼ;
>プロテアーゼ21659、プロテアーゼ58387、プロテアーゼ75159、プロテアーゼ56853又はプロテアーゼ64193の群より選択されるグループBプロテアーゼ;
>プロテアーゼ82452、プロテアーゼ80762、プロテアーゼ21668、プロテアーゼ81115、プロテアーゼ82141、プロテアーゼ23475の群より選択されるグループCプロテアーゼ;
>プロテアーゼ121890、プロテアーゼ22718、プロテアーゼ47127、プロテアーゼ61912、プロテアーゼ80843、プロテアーゼ66608、プロテアーゼ72612、プロテアーゼ40199の群より選択されるグループDプロテアーゼ;又は
>プロテアーゼ22210、プロテアーゼ111694、プロテアーゼ82577の群より選択されるグループEプロテアーゼ
からなる群より選択される。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、活性が低下しているか、又は検出不可能であるALG3をさらに含有する。特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞におけるALG3コード遺伝子は、対応する活性を低下又は消失させる突然変異を含有する。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、α−1,2マンノシダーゼをコードするポリヌクレオチドをさらに含有する。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、突然変異は、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞における遺伝子の発現を低下又は消失させる。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、突然変異は、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞における遺伝子の欠損である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、突然変異は、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞におけるプロテアーゼの触媒ドメインをコードする遺伝子の一部の欠損である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、突然変異は、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞におけるプロテアーゼの触媒ドメインをコードする遺伝子の一部の点突然変異である。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞は、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインをさらに含有する。特定の実施態様では、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインは、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞のポリヌクレオチドによってコードされる。特定の実施態様では、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメインは、第1のポリヌクレオチドによってコードされ、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインは、Trichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞の第2のポリヌクレオチドによってコードされる。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞は、マンノシダーゼIIをコードするポリヌクレオチドをさらに含有する。特定の実施態様では、前記プロテアーゼはそれぞれ、配列番号1、17、37、58、66、82、98、118、129、166及び182から選択されるアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%又は100%の配列同一性を有する。特定の実施態様では、Trichoderma菌細胞における全プロテアーゼ活性は、プロテアーゼ活性が低下していない対応するTrichoderma親細胞の全プロテアーゼ活性の49%以下、40%以下、31%以下、6%以下に低下している。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記細胞は、対応する親Trichoderma菌細胞におけるポリペプチドの産生レベルよりも少なくとも2倍高いレベルで産生される哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有する。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、対応する親Trichoderma菌細胞における全長型ポリペプチドの産生レベルよりも高いレベルで、全長型で産生される。
別の態様は、a)先の実施態様のいずれかのTrichoderma菌細胞を提供すること;及びb)異種ポリペプチドが発現されるように前記細胞を培養することによって、異種ポリペプチドの安定性を改善する方法であって、前記異種ポリペプチドが、プロテアーゼをコードする遺伝子の突然変異を含有しない宿主細胞と比較して増加した安定性を有する方法を含む。別の態様は、a)先の実施態様のいずれかのTrichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞を提供すること;b)異種ポリペプチドが発現されるように前記宿主細胞を培養すること、及びc)前記異種ポリペプチドを精製することによって、異種ポリペプチド(例えば、免疫グロブリン若しくは抗体又はそのグリコシル化Fcフラグメント)を作製する方法を含む。先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、前記糸状菌細胞は、担体タンパク質をさらに含有する。特定の実施態様では、担体タンパク質は、CBH1である。
図1は、10重プロテアーゼ欠損株M633(48−70C;M659は、再精製したM633である)の作製を示すサザンブロット分析を示す。図Aは、sep1 ORFの予想シグナルを示す:M124(Δ0)及びM574(Δ9)の7.5kb、トランスフォーマントのシグナルはなし。図Bは、sep1 5’フランクの予想シグナルを示す:M124の7.5kb、トランスフォーマントの3.1kb、pTTv255の3.9kb。図Cは、sep1 3’フランクの予想シグナルを示す:M124の7.5kb、トランスフォーマントの3.9kb、pTTv255の3.9kb。 図2は、11重プロテアーゼ欠損株M750(54−131−2)の作製を示すサザンブロット分析を示す。図Aは、slp8 ORFの予想シグナルを示す:M124(Δ0)及びM659(Δ10)の5.6kb、トランスフォーマントのシグナルはなし。全てのサンプルに見られるかすかなシグナルパターンは、非特異的バックグラウンドである。図Bは、sep8 5’フランクの予想シグナルを示す:M659の5.6kb、トランスフォーマントの2.9kb、pTTv330の6.7kb。図Cは、sep8 3’フランクの予想シグナルを示す:M659の5.6kb、トランスフォーマントの4.2kb、pTTv330の6.7kb。株M751(54−159−1)は、両方のプローブで複数のシグナルを示しているが、これは、いくつかの欠損カセットのゲノムへの組み込み、及びおそらくはさらにゲノム再編成を示している。 図3は、12重プロテアーゼ欠損株M893(59−6A)の作製を示すサザンブロット分析を示す。図Aは、amp2 ORFの予想シグナルを示す:M124(Δ0)及びM750(Δ11)の5.5kb、トランスフォーマントのシグナルはなし。図Bは、amp2 5’フランクの予想シグナルを示す:M124及びM750の5.5kb、トランスフォーマントの3.6kb、pTTv327の6.6kb。全てのサンプルで約7kbに見られるシグナルは、非特異的バックグラウンドである。図Cは、amp2 3’フランクの予想シグナルを示す:M124及びM750の5.5kb、トランスフォーマントの4.5kb、pTTv327の6.6kb。 図4は、9重プロテアーゼ欠損株の24ウェル培養を示す。クエン酸二アンモニウム、100mM PIPPS、20g/Lビール粕抽出物、40g/Lラクトースを含む硫酸アンモニウム不含TrMM(pH4.5)中、28℃で振盪しながら、培養物を成長させた。培養上清 0.5μlからのインターフェロンアルファ2b発現のイムノブロット。 図5は、インターフェロンを発現する9プロテアーゼ欠損株の発酵槽培養を示す。TrMM+20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、80g/Lセロビオース、40g/Lソルボース(pH4.5)中で、株を成長させた。上清 0.1μl由来のインターフェロンアルファ2bを検出するイムノブロット。標準量のインターフェロン 50、100及び200ngを使用して、標準曲線を作成した。 図6は、Triab125及びTriab126発酵で培養したM674の上清中のインターフェロンアルファ2bの産生レベルを示すイムノブロットを示す。 図7は、slp2サイレンシング株及びコントロールM577株の24ウェル培養を示す。クエン酸二アンモニウム、100mM PIPPS、20g/Lビール粕抽出物、40g/Lラクトースを含む硫酸アンモニウム不含TrMM(pH4.5)中、28℃で振盪しながら、培養物を成長させた。培養上清0.2μlからのインターフェロンアルファ2b発現のイムノブロット。 図8は、20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、80g/Lセロビオース及び40g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5)を使用して、48時間の時点で温度を28°〜22°にシフトさせた、発酵槽におけるM960株及びM961株の培養を示す。上清 0.05μl由来のインターフェロンアルファ2bを検出するイムノブロット。インターフェロン標準は、400、200、100、50及び25ngであった。 図9は、選択した糸状菌のamp1及びamp2の系統樹を示す。 図10は、選択した糸状菌のsep1の系統樹を示す。 図11は、選択した糸状菌のpep9の系統樹を示す。 プロテアーゼ阻害剤で処理した24ウェル培養物におけるFGF21産生。FGF21標準曲線を用いてイムノブロッティングによって、6日目の上清サンプルをアッセイした。一次抗体及び基準物質は、Novartisが提供しているものであった。使用前に、TBSTで一次抗体を2μg/mlに希釈した。TBSTでヤギ抗ウサギ二次(Bioradヤギ抗ウサギAP #170-6518)を1:10,000希釈した。 4〜6日目のM393コントロール株及び新たなFGF21トランスフォーマントからのFGF21及びCBHI発現を検出するイムノブロット。新たなトランスフォーマントは、M1076のトランスフォーメーションによるものである。CBHI担体が60kD付近に検出され、FGF21を含まない産物が10kDに検出された。 抗FGF21抗体を使用して、阻害剤の有無の下におけるM1200株及びM1205株の培養由来の発酵サンプルからのFGF21発現を検出するイムノブロット。定量のために、標準量のFGF21が各ブロットに含まれている。1レーン当たり0.1μlがロードされるように、上清を希釈した。 プロテアーゼ阻害剤処理の有無の下における24ウェル培養で成長させたM1200株からのFGF21発現を検出するイムノブロット。ペプスタチン、キモスタチン、1,10−フェナントロリンを最終濃度10μMで使用し、SBTIを0.1mg/mlで使用した。1ウェル当たり培養上清+オレンジLSB 2μlをロードした。一般に、全抗FGF21抗体を使用して、産生された全ての形態のFGF21を検出したが、右下のブロットでは、N末端抗体を使用して、N末端含有形態を検出した。また、右下のブロットでは、抗CBHI抗体を検出に使用した。 プロテアーゼ阻害剤処理の有無の下における24ウェル培養で成長させたM1200株からのFGF21発現を検出するイムノブロット。ペプスタチン、キモスタチン、1,10−フェナントロリンを最終濃度10μMで使用し、SBTIを0.1mg/mlで使用した。1ウェル当たり培養上清+オレンジLSB 2μlをロードした。全抗FGF21抗体及びC末端抗体を使用して、C末端及び全ての形態のFGF21タンパク質を検出した。左のブロットでは、抗CBHI抗体を検出に使用した。 24ウェル培養で発現されたMAB01重鎖を示すイムノブロット。各上清 0.5μlを4〜15%ゲルにロードした。TBSTで1:10,000希釈した抗IgG重鎖APコンジュゲート(Sigma# A3188)を用いて、検出した。PromegaAP基質を用いて、展開した。 MAB01重鎖を示すイムノブロット。各上清 0.05μlを4〜15%ゲルにロードした。TBSTで1:30,000希釈した抗ヒトFc抗体IRDye 700 DXコンジュゲート(Rockland #609-130-003)を用いて、重鎖を検出した。Odyssey CLx near infrared imager (Li-Cor)を使用して、700nmの蛍光を検出した。 図19は、欠損の影響を受けやすいプロテアーゼのサブセットの系統樹を示す。 図20は、各プロテアーゼ欠損上清及び親株M124由来の培養上清の正規化したプロテアーゼ活性データをグラフで示す。最初の5つの株ではpH5.5において、及び最後の3つの欠損株ではpH4.5において、プロテアーゼ活性を測定した。プロテアーゼ活性は、緑色蛍光カゼインに対するものである。6プロテアーゼ欠損株は、野生型親株のわずか6%であり、7プロテアーゼ欠損株のプロテアーゼ活性は、6プロテアーゼ欠損株の活性よりも約40%低かった。
詳細な説明
本発明は、少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下又は欠如している糸状菌細胞において、リコンビナント異種ポリペプチドを作製する改善された方法に関する。本発明はさらに、以下のプロテアーゼ:pep9、amp1、amp2及びsep1の活性が低下又は欠如している糸状菌細胞において、リコンビナント異種ポリペプチドを作製する改善された方法に関する。本発明は、糸状菌細胞における特定の組み合わせの内在性プロテアーゼの活性を低下させると、様々な組換え発現異種タンパク質(例えば、免疫グロブリン及び成長因子)の発現及び安定性が増加するという驚くべき発見に部分的に基づくものである。他の者が、不活性化された1個以上のプロテアーゼを有するTrichoderma菌細胞を作製しているが、いずれのプロテアーゼが、特定の種類のタンパク質(例えば、哺乳動物タンパク質)の発現及び安定性の増加に最も関連するかに関するガイダンスは提供されていない。例えば、国際公開公報第2011/075677号では、Trichodermaにおいてノックアウトすることができる特定のプロテアーゼが開示されており、複数のプロテアーゼが欠損しているTrichoderma菌細胞がさらに開示されている。
しかしながら、国際公開公報第2011/075677号では、いかなる哺乳動物タンパク質の発現例も記載されていないので、いずれのプロテアーゼが、哺乳動物タンパク質(例えば、免疫グロブリン又は成長因子)の発現及び安定性に対して悪影響を及ぼすのかに関するいかなるガイダンスも提供されていない。さらに、国際公開公報第2011/075677号では、単一のプロテアーゼが欠損している3つの異なる各菌株における単一真菌タンパク質の異種発現が開示されている。したがって、当業者であれば、国際公開公報第2011/075677号は、各単一プロテアーゼの不活性化が異種タンパク質の産生に十分であると教示していると読み取る可能性があるであろう。Yoonら(2009, Appl. Microbiol Biotechnol 82: 691-701, 2010: Appl. Microbiol Biotechnol DOI 10.1007/s00253-010-2937-0)は、Aspergillus oryzaeにおける異種タンパク質の産生について、5重プロテアーゼ遺伝子破壊株及び10重プロテアーゼ遺伝子破壊株の構築を報告した。10プロテアーゼ破壊細胞は、多数のプロテアーゼ遺伝子が破壊されているにもかかわらず、キモシンの産生収量をわずか3.8倍改善するにすぎない。Van den Homberghらは、Aspergillus nigerの3重プロテアーゼ遺伝子破壊株を報告した。このデータでは、プロテアーゼ活性の低下が示されているが、本明細書に記載されるいかなる哺乳動物タンパク質産生の例も存在しない。国際公開公報第2002068623号では、Aspergillus nigerのamp1、sep1及びpep9プロテアーゼがさらに報告されており、国際公開公報第2012048334号では、Myceliophtora thermophilaのamp2、sep1及びpep9プロテアーゼが報告されている。他の報告では、糸状菌株におけるsep1プロテアーゼのクローニング及び特性評価が記載されている(国際公開公報第2011077359号、国際公開公報第2009144269号、国際公開公報第200762936号及び国際公開公報第2002045524号)。国際公開公報第2012032472号及び国際公開公報第2006110677号では、pep9のクローニング及び特性評価も記載されている。
本出願人らは、驚くべきことに、複数のプロテアーゼが、糸状菌細胞(例えばTrichoderma菌細胞)における全プロテアーゼ活性の低下、異種タンパク質の産生の増加、及び発現後の異種タンパク質の安定化に関連することを示した。特に、本発明者らは、これらのプロテアーゼを精製し、異種タンパク質(例えば、哺乳動物タンパク質)の分解に最も関連する活性を有するものを決定することによって、(ゲノム中の単にコードされているのものとは対照的に)Trichoderma菌細胞で実際に発現されるプロテアーゼを同定した。加えて、本発明者らは、特定のプロテアーゼ活性に関与する遺伝子を欠損させることによって、全プロテアーゼ活性の実質的な低下が達成されこれが、このような欠損を含有する糸状菌細胞において産生されるタンパク質の量及び品質の両方の点で、タンパク質安定化の増加と相関しており、前記細胞における全長異種タンパク質の産生の増加をもたらしたことを確認した。また、少なくとも3個のプロテアーゼ遺伝子の活性を低下させるように操作したTrichoderma菌細胞は、全長哺乳動物タンパク質(例えば、抗体)、治療タンパク質又は抗体変異体(例えば、Fab又は単一ドメイン抗体)の産生の予想外の相乗的な増加をもたらしたことが見出された。換言すれば、産生された全長哺乳動物タンパク質の量は、1個又は2個のプロテアーゼ遺伝子欠損のみを含有するTrichoderma菌細胞において産生された量の合計よりも多かった。したがって、国際公開公報第2011/075677号とは対照的に、本発明者らは、細胞における少なくとも3個のプロテアーゼの活性を低下又は消失させることによって、糸状菌細胞(例えばTrichoderma菌細胞)におけるインタクトな異種タンパク質の産生を達成することができることを示した。
したがって、本開示の特定の態様は、少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下又は欠如していることによって、増加したレベルの異種タンパク質を産生する糸状菌細胞であって、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親糸状菌細胞におけるポリペプチドの産生レベルよりも少なくとも2倍高いレベルで産生される異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有する糸状菌細胞を提供する。換言すれば、異種タンパク質の産生レベルの所望の増加は、少なくとも3個のプロテアーゼ活性が低下している糸状菌細胞における異種タンパク質の産生レベルを、このような活性が低下していないが、増加レベルを示す細胞と他の点では同一である糸状菌細胞のものと比較することにより決定可能である。
本開示の他の態様は、a)少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下又は欠如している本開示の糸状菌細胞であって、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有する糸状菌細胞を提供すること;及びb)前記異種ポリペプチドが発現されるように前記細胞を培養することによって、異種ポリペプチドの安定性を改善する方法であって、前記異種ポリペプチドが、前記プロテアーゼをコードする遺伝子の突然変異を含有しない宿主細胞と比較して増加した安定性を有する方法を提供する。
本開示のさらに他の態様は、a)少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下又は欠如している本開示の糸状菌細胞であって、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有する糸状菌細胞を提供すること;b)前記異種ポリペプチドが発現されるように前記宿主細胞を培養すること;及びc)前記異種ポリペプチドを精製することによって、異種ポリペプチドを作製する方法を提供する。
本開示の特定の態様はまた、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、gap1及びgap2から選択される少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下又は欠如していることによって、増加したレベルの哺乳動物ポリペプチドを産生するTrichoderma菌細胞であって、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親Trichoderma菌細胞におけるポリペプチドの産生レベルよりも少なくとも2倍高いレベルで産生される哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有するTrichoderma菌細胞を提供する。換言すれば、異種タンパク質の産生レベルの所望の増加は、少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下しているTrichoderma菌細胞における異種タンパク質の産生レベルを、このような活性が低下していないが、増加レベルを示す細胞と他の点では同一であるTrichoderma菌細胞のものと比較することにより決定可能である。
本開示の特定の態様はまた、pep9、amp1、amp2、mp1、mp2、mp3、mp4、mp5及びsep1から選択される少なくとも1個以上のプロテアーゼの活性が低下又は欠如していることによって、増加したレベルの哺乳動物ポリペプチドを産生するTrichoderma菌細胞を提供する。
本開示の他の態様は、a)少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下している本開示のTrichoderma菌細胞であって、哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有するTrichoderma菌細胞を提供すること;及びb)前記哺乳動物ポリペプチドが発現されるように前記細胞を培養することによって、哺乳動物ポリペプチドの安定性を改善する方法であって、前記哺乳動物ポリペプチドが、前記プロテアーゼをコードする遺伝子の突然変異を含有しない宿主細胞と比較して増加した安定性を有する方法を提供する。
本開示の他の態様は、a)pep9、amp1、amp2、mp1、mp2、mp3、mp4、mp5及びsep1から選択される少なくとも1個以上のプロテアーゼの活性が低下している本開示のTrichoderma菌細胞であって、哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有するTrichoderma菌細胞を提供すること;及びb)前記哺乳動物ポリペプチドが発現されるように前記細胞を培養することによって、哺乳動物ポリペプチドの安定性を改善する方法であって、前記哺乳動物ポリペプチドが、前記プロテアーゼをコードする遺伝子の突然変異を含有しない宿主細胞と比較して増加した安定性を有する方法を提供する。
本開示のさらなる態様は、a)少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下している本開示のTrichoderma菌細胞であって、哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有するTrichoderma菌細胞を提供すること;b)前記哺乳動物ポリペプチドが発現されるように前記宿主細胞を培養すること;及びc)前記哺乳動物ポリペプチドを精製することによって、哺乳動物ポリペプチドを作製する方法を提供する。
定義
本明細書で使用される「免疫グロブリン」は、互いに共有結合している重鎖及び軽鎖を含有する多量体タンパク質であって、抗原と特異的に結合することができる多量体タンパク質を指す。免疫グロブリン分子は、数種類の分子(例えば、IgM、IgD、IgG、IgA及びIgE)を含む大きな分子ファミリーである。
本明細書で使用される「抗体」は、インタクトな免疫グロブリン分子だけではなく、抗原に結合することができるそのフラグメントを指す。これらとしては、ハイブリッド(キメラ)抗体分子(例えば、Winter et al. Nature 349:293-99225, 1991;米国特許第4,816,567226号を参照のこと);F(ab’)2及びF(ab)フラグメント及びFv分子;非共有結合ヘテロ二量体[227、228];単鎖Fv分子(scFv)(例えば、Huston et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85:5897-83, 1988を参照のこと);二量体及び三量体抗体フラグメント構築物;ミニボディ(例えば、Pack et al. Biochem 31, 1579-84, 1992;及びCumber et al. J. Immunology 149B, 120-26, 1992を参照のこと);ヒト化抗体分子(例えば、Riechmann et al. Nature 332, 323-27, 1988; Verhoeyan et al. Science 239, 1534-36, 1988;及び英国特許出願公開第2,276,169号を参照のこと);並びにこのような分子から得られた任意の機能的フラグメント、並びに非従来のプロセス(例えば、ファージディスプレイ)によって得られた抗体が挙げられる。好ましくは、抗体は、モノクローナル抗体である。モノクローナル抗体を得る方法は、当技術分野で周知である。
本明細書で使用される「ペプチド」及び「ポリペプチド」は、複数の連続する重合アミノ酸残基を含むアミノ酸配列である。本発明の目的のために、典型的には、ペプチドは、最大50個のアミノ酸残基を含む分子であり、ポリペプチドは、50個超のアミノ酸残基を含む。ペプチド又はポリペプチドは、修飾アミノ酸残基、コドンによってコードされない天然に存在するアミノ酸残基、及び天然に存在しないアミノ酸残基を含み得る。本明細書で使用される「タンパク質」は、任意のサイズのペプチド又はポリペプチドを指し得る。
本発明のプロテアーゼ
本明細書に記載される本発明は、細胞に見られる少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下しているか、又は検出不可能であることによって、増加したレベルの異種ポリペプチド(例えば、哺乳動物ポリペプチド)を産生する糸状菌細胞(例えばTrichoderma菌細胞)に関する。異種ポリペプチドを発現する糸状菌細胞に見られるこのようなプロテアーゼは、通常、発現されたリコンビナントポリペプチドの有意な分解を触媒する。したがって、異種ポリペプチドを発現する糸状菌細胞におけるプロテアーゼの活性を低下又は消失させることによって、発現されたポリペプチドの安定性が増加し、ポリペプチドの産生レベルの増加、及び一部の状況では、産生されるポリペプチドの品質の改善(例えば、分解されたものではなく全長)がもたらされる。
限定されないが、アスパラギン酸プロテアーゼ、トリプシン様セリンプロテアーゼ、スブチリシンプロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ、メタロプロテアーゼ及びセドリシンプロテアーゼを含むプロテアーゼ。このようなプロテアーゼを同定し、糸状菌細胞から単離し、試験して、それらの活性の低下が、糸状菌細胞からのリコンビナントポリペプチドの産生に影響を与えるかを決定し得る。プロテアーゼを同定及び単離するための方法は当技術分野で周知であり、限定されないが、親和性クロマトグラフィー、ザイモグラムアッセイ及びゲル電気泳動が挙げられる。次いで、リコンビナントポリペプチド(例えば、異種ポリペプチド又は哺乳動物ポリペプチド)を発現する糸状菌細胞から同定されたプロテアーゼをコードする遺伝子を欠損させ、欠損が、細胞の全プロテアーゼ活性を、例えば、対応する親糸状菌細胞の全プロテアーゼ活性の49%以下又は31%以下のレベルに低下させるか;並びに、発現されるリコンビナントポリペプチドの産生レベルを、例えば、対応する親糸状菌細胞における産生レベルよりも2倍高く増加させるかを決定することによって、同定したプロテアーゼを試験し得る。遺伝子を欠損させ、全プロテアーゼ活性を測定し、産生されるタンパク質のレベルを測定するための方法は当技術分野で周知であり、本明細書に記載される方法が挙げられる。「対応する親糸状菌細胞」は、プロテアーゼ活性が低下及び消失していない対応する細胞を指す。
アスパラギン酸プロテアーゼ
アスパラギン酸プロテアーゼは、ポリペプチド及びタンパク質中のペプチド結合の加水分解にアスパラギン酸残基を使用する酵素である。典型的には、アスパラギン酸プロテアーゼは、高度に保存された2個のアスパラギン酸残基をそれらの活性部位に含有し、酸性pHで最適に活性である。真核生物(例えば、Trichoderma菌)由来のアスパラギン酸プロテアーゼとしては、ペプシン、カテプシン及びレニンが挙げられる。このようなアスパラギン酸プロテアーゼは、先祖遺伝子の重複から生じたものと考えられる2つのドメイン構造を有する。このような重複事象と一致して、各ドメインの全体的なフォールディングは類似しているが、2つのドメインの配列は相違し始めている。各ドメインは、触媒アスパラギン酸残基の一方に寄与する。活性部位は、アスパラギン酸プロテアーゼの2つのドメインにより形成されたクレフトにある。真核生物アスパラギン酸プロテアーゼは、ポリペプチドをアスパラギン酸プロテアーゼであると同定するのに役立ち得る保存されたジスルフィド架橋をさらに含む。
Trichoderma菌細胞では、15個のアスパラギン酸プロテアーゼが同定されている:pep1(tre74156)、pep2(tre53961)、pep3(tre121133)、pep4(tre77579)、pep5(tre81004)、pep6(tre68662)、pep7(tre58669)、pep8(tre122076)、pep9(tre79807)、pep10(tre78639)、pep11(tre121306)、pep12(tre119876)、pep13(tre76887)、pep14(tre108686)及びpep16(tre110490)。
pep1
適切なpep1プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep1(配列番号1)、Hypocrea lixii gi|11558498(配列番号2)、Trichoderma asperellum gi|47027997(配列番号3)、Trichoderma atroviride jgi|Triat2|297887(配列番号4)、Trichoderma virens jgi|TriviGv29_8_2|81777(配列番号5)、Aspergillus fumigatus jgi|Trire2|afm:Afu5g13300(配列番号6)、Aspergillus oryzae gi|94730408(配列番号7)、Metarhizium anisopliae gi|322712783(配列番号8)、Gibberella zeae gi|46126795(配列番号9)、Fusarium venenatum gi|18448713(配列番号10)、Fusarium oxysporum gi|342879173(配列番号11)、Grosmannia clavigera gi|320591399(配列番号12)、Verticillium alboatrum gi|302422750(配列番号13)、Chaetomium globosum gi|116182964(配列番号14)、Neurospora crassa gi|85110723(配列番号15)、Neurospora tetrasperma gi|336463990(配列番号16)、Myceliophthora thermophila gi367030924(配列番号491)、Penicillium chrysogenum gi255953325(配列番号492)、Aspergillus niger gi350639535(配列番号493)、Aspergillus nidulans gi67541436(配列番号494)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep1プロテアーゼは、配列番号1〜16、配列番号491〜494から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号1〜16、配列番号491〜494から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep1は、T. reesei pep1である。T. reesei pep1によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号1に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号1と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号1と100%の同一性を有する。
pep2
適切なpep2プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep2(配列番号182)、T atroviride jgi|Triat2|142040(配列番号183)、T virens jgi|TriviGv29_8_2|53481(配列番号184)、Cordyceps militaris CM01 gi|346326575(配列番号185)、Neurospora crassa gi 85111370(配列番号495)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep2プロテアーゼは、配列番号182〜185、配列番号495から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号182〜185、配列番号495から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep2は、T. reesei pep2である。T. reesei pep2によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号182に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号182と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号182と100%の同一性を有する。
pep3
適切なpep3プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep3(配列番号17)、T atroviride jgi|Triat2(配列番号18)、T virens、jgi|TriviGv29_8_2(配列番号19)、Hypocrea lixii gi|145583125(配列番号20)、Trichoderma asperellum gi|51860175(配列番号21)、Aspergillus niger gi|317025164(配列番号22)、Aspergillus fumigatus gi|159122534(配列番号23)、Aspergillus niger gi|134054572(配列番号24)、Cordyceps militaris、gi|346318620(配列番号25)、Glomerella graminicola gi|310800156(配列番号26)、Fusarium oxysporum gi|342871221(配列番号27)、Grosmannia clavigera gi|320591121(配列番号28)、Botryotinia fuckeliana gi|12002205(配列番号29)、Thielavia terrestris gi|346997107(配列番号30)、Sclerotinia sclerotiorum gi|156055954(配列番号31)、Chaetomium globosum gi|116197829(配列番号32)、Neurospora tetrasperma gi|336472132(配列番号33)、Neurospora crassa gi|85102020(配列番号34)、Neosartorya fischeri gi|119467426(配列番号35)、Penicillium marneffei gi|212534792(配列番号36)、M. thermophila gi367025909(配列番号496)、P. chrysogenum gi255947264(配列番号497)、A. oryzae 391870123(配列番号498)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep3プロテアーゼは、配列番号17〜36、配列番号496〜498から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号17〜36、配列番号496〜498から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep3は、T. reesei pep3である。T. reesei pep3によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号17に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号17と50%上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号17と100%の同一性を有する。
pep4
適切なpep4プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep4(配列番号37)、T virens jgi|TriviGv29_8_2(配列番号38)、T atroviride jgi|Triat2(配列番号39)、Trichoderma aureoviride gi|193735605(配列番号40)、Aspergillus niger gi|145232965(配列番号41)、Aspergillus fumigatus gi|70999520(配列番号42)、Aspergillus clavatus gi|121705756(配列番号43)、Nectria haematococca gi|302899226(配列番号44)、Glomerella graminicola gi|310796316(配列番号45)、Cordyceps militaris gi|346322842(配列番号46)、Gibberella zeae gi|46138535(配列番号47)、Metarhizium anisopliae gi|322708430(配列番号48)、Fusarium oxysporum gi|342882947(配列番号49)、Metarhizium acridum gi|322700747(配列番号50)、Verticillium dahliae、gi|346973691(配列番号51)、Botryotinia fuckeliana gi|154309857(配列番号52)、Chaetomium globosum gi|116203505(配列番号53)、Thielavia terrestris gi|347001590(配列番号54)、Magnaporthe oryzae gi|39973863(配列番号55)、Tuber melanosporum gi|296417651(配列番号56)、Neurospora crassa gi|85094599(配列番号57)、M. thermophila gi367031892 gi255947264(配列番号499)、P. chrysogenum gi255936729 gi255947264(配列番号500)、 A. oryzae gi169770745 gi255947264(配列番号501)、 A. nidulans gi67524891 gi255947264(配列番号502)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep4プロテアーゼは、配列番号37〜57、配列番号499〜502から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号37〜57、配列番号499〜502から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep4は、T. reesei pep4である。T. reesei pep4によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号37に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号37と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号37と100%の同一性を有する。
pep5
適切なpep5遺伝子の例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep5(配列番号58)、T virens jgi|TriviGv29_8_2(配列番号59)、T atroviride jgi|Triat2|277859(配列番号60)、Metarhizium acridum gi|322695806(配列番号61)、Fusarium oxysporum gi|156071418(配列番号62)、Cordyceps militaris gi|346324830(配列番号63)、Gibberella zeae gi|46124247(配列番号64)、Verticillium dahliae gi|346978752(配列番号65)、M. thermophila gi367019798(配列番号503)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep5プロテアーゼは、配列番号58〜65、配列番号503から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号58〜65、配列番号503から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep5は、T. reesei pep5である。T. reesei pep5によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号58に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号58と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号58と100%の同一性を有する。
pep7
適切なpep7遺伝子の例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep7(配列番号186)、Trichoderma atroviride jgi|Triat2(配列番号187)、Trichoderma virens jgi|TriviGv29_8_2(配列番号188)、Glomerella graminicola gi|310800487(配列番号189)、Metarhizium acridum gi|322700577(配列番号190)、Thielavia terrestris gi|347003264(配列番号191)、Podospora anserine gi|171680938(配列番号192)、Chaetomium thermophilum gi|340905460(配列番号193)、Verticillium dahliae gi|346975960(配列番号194)、Myceliophthora thermophila gi|347009870、gi367026634(配列番号195)、Neurospora crassa gi|85090078(配列番号196)、Magnaporthe oryzae gi|39948622(配列番号197)、Chaetomium globosum gi|116191517(配列番号198)、Magnaporthe oryzae gi|39970765(配列番号199)、A. nidulans gi67522232(配列番号504)、A. niger gi350630464(配列番号505)、A. oryzae gi317138074(配列番号506)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep7プロテアーゼは、配列番号186〜199、配列番号504〜506から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号186〜199、配列番号504〜506から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep7は、T. reesei pep7である。T. reesei pep7によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号186に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号186と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号186と100%の同一性を有する。
pep8
適切なpep8遺伝子の例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep8 EGR48424(配列番号507)、Trichoderma virens EHK19238(配列番号508)、Trichoderma atroviride EHK40047(配列番号509)、Neurospora tetrasperma EGO53367(配列番号510)、Myceliophthora thermophila XP_003658897(配列番号511)、Neurospora crassa XP_965343(配列番号512)、Metarhizium anisopliae EFZ03501(配列番号513)、Thielavia terrestris XP_003656869(配列番号514)、Fusarium oxysporum EGU79769(配列番号515)及びGibberella zeae XP_381566(配列番号516)、Magnaporthe oryzae XP_°°3714540.1(配列番号517)、P. chrysogenum XP_002557331(配列番号518)、A. oryzae XP_001822899.1(配列番号519)、A. nidulans XP_664091.1(配列番号520)、A. niger EHA24387.1(配列番号521)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep8プロテアーゼは、配列番号507〜521から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号507〜521から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep8は、T. reesei pep8である。T. reesei pep8によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号507に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号507と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号507と100%の同一性を有する。
pep9
適切なpep9遺伝子の例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep9 79807(配列番号750)、Trichoderma virens 158334(配列番号751)、Trichoderma atroviride 90832(配列番号752)、 Fusarium graminicola XP_384573.1(配列番号753)、Neurospora crassa XP_001727974.1(配列番号754)、Myceliophthora thermophila XP_003667167.1(配列番号528) 、Aspergillus oryzae XP_001821372.2(配列番号529)、Aspergillus niger ABM05950.1(配列番号755)、Aspergillus fumigatus XP_752122.1(配列番号756)、Aspergillus nidulans XP_662026.1(配列番号757)、Penicillium Wisconsin XP_002565726.1(配列番号758)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep9プロテアーゼは、配列番号750〜758から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号750〜758から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep9は、T. reesei pep9である。T. reesei pep9によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号750に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号750と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号750と100%の同一性を有する。
pep11
適切なpep11遺伝子の例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep11 EGR49498(配列番号522)、Trichoderma virens EHK26120(配列番号523)、Trichoderma atroviride EHK41756(配列番号524)、 Fusarium pseudograminearum EKJ74550(配列番号525)、Metarhizium acridum EFY91821(配列番号526)及びGibberella zeae XP_384151(配列番号527)、M. thermophila XP_003667387.1(配列番号528) 、N. crassa XP_960328.1(配列番号529)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep11プロテアーゼは、配列番号522〜529から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号522〜529から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep11は、T. reesei pep11である。T. reesei pep11によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号522に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号522と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号522と100%の同一性を有する。
pep12
適切なpep12遺伝子の例としては、限定されないが、Trichoderma reesei pep12 EGR52517(配列番号530)、Trichoderma virens pep12 EHK18859(配列番号531)、Trichoderma atroviride pep12 EHK45753(配列番号532)、Fusarium pseudograminearum pep12 EKJ73392(配列番号533)、Gibberella zeae pep12 XP_388759(配列番号534)及びMetarhizium anisopliae pep12 EFY95489(配列番号535)、N. crassa XP_964574.1(配列番号536)、M. thermophila XP_003659978.1(配列番号537)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep12プロテアーゼは、配列番号530〜537から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号530〜537から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、pep12は、T. reesei pep12である。T. reesei pep12によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号530に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号530と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号530と100%の同一性を有する。
pep6、pep10、pep13、pep14及びpep16
他のアスパラギン酸プロテアーゼとしては、限定されないが、T. reesei pep6_(Tre68662、配列番号880)、pep10_(Tre78639、配列番号881)、pep13_(Tre76887、配列番号882)、pep14_(Tre108686、配列番号883)又はpep16_(Tre110490、配列番号884)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはpep6、pep10、pep13、pep14、pep16プロテアーゼは、配列番号880〜884から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号880〜884から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
トリプシン様セリンプロテアーゼ
トリプシン様セリンプロテアーゼは、トリプシンのものと類似の基質特異性を有する酵素である。トリプシン様セリンプロテアーゼは、ポリペプチド及びタンパク質中のペプチド結合の加水分解にセリン残基を使用する。典型的には、トリプシン様セリンプロテアーゼは、正電荷のアミノ酸残基の後ろにあるペプチド結合を切断する。真核生物(例えば、Trichoderma菌)由来のトリプシン様セリンプロテアーゼとしては、トリプシン1、トリプシン2及びメソトリプシンが挙げられる。このようなトリプシン様セリンプロテアーゼは、一般に、活性部位のセリンを求核性にするのに有用な電荷リレーを形成する3個のアミノ酸残基(例えば、ヒスチジン、アスパラギン酸及びセリン)の触媒トライアドを含有する。真核生物トリプシン様セリンプロテアーゼは、グリシン及びセリンの骨格アミド水素原子により形成される「オキシアニオンホール」(これは、ポリペプチドをトリプシン様セリンプロテアーゼであると同定するのに役立ち得る)をさらに含む。
Trichoderma菌細胞では、1個のトリプシン様セリンプロテアーゼが同定されている:tsp1(tre73897)。下記のように、tsp1は、リコンビナントポリペプチド(例えば、免疫グロブリン)の発現に有意な影響を与えることが実証されている。
国際公開公報第2013/102674号の実施例3で考察されているように、セリンプロテアーゼがTrichodermaから精製され、哺乳動物タンパク質を分解する複数のプロテアーゼ活性を有することが示された。これらの活性のうち、tsp1は、トリプシン様セリンプロテアーゼとして同定された。次いで、Trichoderma菌細胞からtsp1プロテアーゼ遺伝子を欠損させ、tsp1の欠損によって、全プロテアーゼ活性の有意な低下が達成され、細胞により産生される哺乳動物タンパク質の安定性の増加がもたらされたことが実証された。
適切なtsp1プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei tsp1(配列番号66)、Trichoderma atroviride jgi|Triat2|298187(配列番号67)、jgi|TriviGv29_8_2(配列番号68)、Hypocrea lixii gi|145583579(配列番号69)、Hypocrea lixii gi|63025000(配列番号70)、Sclerotinia sclerotiorum gi|156052735(配列番号71)、Botryotinia fuckeliana gi|154314937(配列番号72)、Phaeosphaeria nodorum gi|169605891(配列番号73)、Leptosphaeria maculans gi|312219044(配列番号74)、Verticillium dahliae gi|37992773(配列番号75)、Cochliobolus carbonum gi|1072114(配列番号76)、Metarhizium acridum gi|322695345(配列番号77)、Metarhizium anisopliae gi|4768909(配列番号78)、gi|464963(配列番号79)、Gibberella zeae gi|46139299(配列番号80)、Metarhizium anisopliae(配列番号81)、A. nidulans gi67523821(配列番号538)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはtsp1プロテアーゼは、配列番号66〜81、配列番号538から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号66〜81、配列番号538から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、tsp1は、T. reesei tsp1である。T. reesei tsp1によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号66に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号66と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号66と100%の同一性を有する。
スブチリシンプロテアーゼ
スブチリシンプロテアーゼは、スブチリシンのものと類似の基質特異性を有する酵素である。スブチリシンプロテアーゼは、ポリペプチド及びタンパク質中のペプチド結合の加水分解にセリン残基を使用する。一般に、スブチリシンプロテアーゼは、3つのアミノ酸(アスパラギン酸、ヒスチジン及びセリン)の触媒トライアドを含有するセリンプロテアーゼである。これらの触媒残基の配置は、Bacillus licheniformis由来のプロトタイプスブチリシンと共通している。真核生物(例えば、Trichoderma菌)由来のスブチリシンプロテアーゼとしては、フリン、MBTPS1及びTPP2が挙げられる。真核生物トリプシン様セリンプロテアーゼは、オキシアニオンホール中にアスパラギン酸残基をさらに含む。スブチリシンプロテアーゼslp7は、セドリシンプロテアーゼtpp1にも類似する。
Trichoderma菌細胞では、7個のスブチリシンプロテアーゼが同定されている:slp1(tre51365);slp2(tre123244);slp3(tre123234);slp5(tre64719)、slp6(tre121495)、slp7(tre123865)及びslp8(tre58698)。
slp1
適切なslp1プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei slp1(配列番号82)、Trichoderma atroviride jgi|Triat2(配列番号83)、Trichoderma atroviride jgi|Triat2(配列番号84)、Trichoderma virens jgi|TriviGv29_8_2(配列番号85)、Hypocrea lixii gi|145583581(配列番号86)、Metarhizium acridum gi|322694632(配列番号87)、Fusarium oxysporum gi|342877080(配列番号88)、Gibberella zeae gi|46139915(配列番号89)、Epichloe festucae gi|170674476(配列番号90)、Nectria haematococca gi|302893164(配列番号91)、Sordaria macrospore gi|336266150(配列番号92)、Glomerella graminicola gi|310797947(配列番号93)、Neurospora tetrasperma gi|336469805(配列番号94)、Neurospora crassa gi|85086707(配列番号95)、Magnaporthe oryzae gi|145608997(配列番号96)、Chaetomium globosum gi|116208730(配列番号97)、M. thermophila gi367029081(配列番号539)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはslp1プロテアーゼは、配列番号82〜97、配列番号539から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号82〜97、配列番号539から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、slp1は、T. reesei slp1である。T. reesei slp1によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号82に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号82と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号82と100%の同一性を有する。
slp2
適切なslp2プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei slp2(配列番号98)、T atroviride jgi|Triat2(配列番号99)、T virens jgi|TriviGv29_8_2(配列番号100)、Hypocrea lixii gi|115111226(配列番号101)、Aspergillus fumigatus gi|70997972(配列番号102)、Nectria haematococca gi|302915240(配列番号103)、Gibberella zeae gi|46105128(配列番号104)、Isaria farinose gi|68165000(配列番号105)、Glomerella graminicola gi|310797854(配列番号106)、Epichloe festucae gi|170674491(配列番号107)、Metarhizium acridum gi|322697754(配列番号108)、Acremonium sp. F11177 gi|147225254(配列番号109)、Ophiostoma piliferum gi|15808807(配列番号110)、Neurospora tetrasperma gi|336463649(配列番号111)、Chaetomium thermophilum gi|340992600(配列番号112)、Metarhizium flavoviride gi|254351265(配列番号113)、Podospora anserine gi|171680111(配列番号114)、Magnaporthe oryzae gi|39943180(配列番号115)、Sclerotinia sclerotiorum gi|156058540(配列番号116)、Talaromyces stipitatus gi|242790441(配列番号117)、M. thermophila gi367021472(配列番号540)、A. niger gi145237646(配列番号541)、A. oryzae gi169780712(配列番号542)、P. chrysogenum gi255955889(配列番号543)、A. nidulans gi259489544(配列番号544)、N. crassa gi85084841(配列番号545)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはslp2プロテアーゼは、配列番号98〜117、配列番号540〜545から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号98〜117、配列番号540〜545から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、slp2は、T. reesei slp2である。T. reesei slp2によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号98に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号98と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号98と100%の同一性を有する。
slp3
適切なslp3プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei slp2(配列番号166)、T. atroviride jgi|Triat2(配列番号167)、T. virens jgi|TriviGv29_8_2(配列番号168)、Hypocrea koningii gi|124295071(配列番号169)、Purpureocillium lilacinum gi|130750164(配列番号170)、Metarhizium anisopliae gi|16215677(配列番号171)、Hirsutella rhossiliensis gi|90655148(配列番号172)、Tolypocladium inflatum gi|18542429(配列番号173)、Metacordyceps chlamydosporia gi|19171215(配列番号174)、Cordyceps militaris gi|346321368(配列番号175)、Fusarium sp. gi|628051(配列番号176)、Neurospora tetrasperma gi|336471881(配列番号177)、Chaetomium globosum gi|116197403(配列番号178)、Neurospora crassa gi|85084841(配列番号179)、Fusarium oxysporum gi|56201265(配列番号180)、Gibberella zeae gi|46114268(配列番号181)、M. thermophila gi367026259(配列番号546)、A. nidulans gi67538776(配列番号547)、A. oryzae gi169771349(配列番号222)、A. niger gi470729(配列番号223)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはslp3プロテアーゼは、配列番号166〜181、配列番号546〜547、配列番号222〜223から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号166〜181、配列番号546〜547、配列番号222〜223から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、slp3は、T. reesei slp3である。T. reesei slp3によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号166に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号166と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号166と100%の同一性を有する。
slp5
適切なslp5プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei slp5(配列番号200)、T. atroviride jgi|Triat2(配列番号201)、T. virens jgi|TriviGv29_8_2(配列番号202)、Hypocrea lixii gi|118161442(配列番号203)、Fusarium oxysporum gi|342883549(配列番号204)、Gibberella zeae gi|46135733(配列番号205)、Glomerella graminicola gi|310796396(配列番号206)、Nectria haematococca gi|302927954(配列番号207)、Cordyceps militaris gi|346319783(配列番号208)、Neurospora crassa gi|85094084(配列番号209)、Neurospora tetrasperma gi|336467281(配列番号210)、Verticillium dahliae gi|346971706(配列番号211)、Thielavia terrestris gi|347001418(配列番号212)、Magnaporthe oryzae gi|145605493(配列番号213)、M. thermophila gi367032200(配列番号548)、P. chrysogenum gi62816282(配列番号549)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはslp5プロテアーゼは、配列番号200〜213、配列番号548〜549から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号200〜213、配列番号548〜549から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、slp5は、T. reesei slp5である。T. reesei slp5によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号200に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号200と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号200と100%の同一性を有する。
slp6
適切なslp6プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei slp6(配列番号214)、T. atroviride jgi|Triat2(配列番号215)、T. virens jgi|TriviGv29_8_2(配列番号216)、Hypocrea virens gi|29421423(配列番号217)、Hypocrea lixii gi|145583127(配列番号218)、Trichoderma hamatum gi|30144643(配列番号219)、Aspergillus fumigatus gi|2295(配列番号220)、Aspergillus terreus gi|115391147(配列番号221)、Aspergillus oryzae gi|169771349(配列番号222)、Aspergillus niger gi|470729(配列番号223)、Glomerella graminicola gi|310794714(配列番号224)、Gibberella zeae gi|46114946(配列番号225)、Fusarium oxysporum gi|342873942(配列番号226)、Nectria haematococca gi|302884541(配列番号227)、Neosartorya fischeri gi|119500190(配列番号228)、Verticillium alboatrum gi|302413161(配列番号229)、Glomerella graminicola gi|310790144(配列番号230)、N. crassa gi85090020(配列番号550)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはslp6プロテアーゼは、配列番号214〜230、配列番号550から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号214〜230、配列番号550から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、slp6は、T. reesei slp6である。T. reesei slp6によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号214に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号214と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号214と100%の同一性を有する。
slp7
適切なslp7プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei slp7(配列番号231)、T. atroviride jgi|Triat2(配列番号232)、T. virens jgi|TriviGv29_8_2(配列番号233)、Metarhizium anisopliae gi|322710320(配列番号234)、Nectria haematococca gi|302915000(配列番号235)、Myceliophthora thermophila gi|347009020、gi367024935(配列番号236)、Gibberella zeae gi|46137655(配列番号237)、Thielavia terrestris gi|346996549(配列番号238)、Magnaporthe oryzae gi|145610733(配列番号239)、A. nidulans gi67541991(配列番号551)、P. chrysogenum gi255933786(配列番号552)、A. niger gi317036543(配列番号553)、A. oryzae gi169782882(配列番号554)、N. crassa gi85109979(配列番号555)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはslp7プロテアーゼは、配列番号231〜239、配列番号551〜555から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号231〜239、配列番号551〜555から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、slp7は、T. reesei slp7である。T. reesei slp7によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号231に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号231と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号231と100%の同一性を有する。
slp8
適切なslp8プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei slp8(配列番号240)、T. atroviride jgi|Triat2|198568(配列番号241)、T. virens jgi|TriviGv29_8_2|33902(配列番号242)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号240〜242から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号240〜242から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、slp8は、T. reesei slp8である。T. reesei slp8によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号240に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号240と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号240と100%の同一性を有する。
slp様プロテアーゼ
他のslp様プロテアーゼとしては、限定されないが、slp57433(Tre57433配列番号885)、slp35726_(Tre35726配列番号886)、slp60791_(Tre60791配列番号887)又はslp109276_(Tre109276配列番号888)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはslp57433、slp35726、slp60791又はslp109276プロテアーゼは、配列番号885〜888から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号885〜888から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
グルタミン酸プロテアーゼ
グルタミン酸プロテアーゼは、ポリペプチド及びタンパク質中のペプチド結合を加水分解する酵素である。グルタミン酸プロテアーゼは、ペプスタチンA非感受性であるので、ペプスタチン非感受性酸性プロテアーゼと称されることもある。以前は、グルタミン酸プロテアーゼはアスパラギン酸プロテアーゼと同じグループであり、酸性プロテアーゼと総称されることも多かったが、グルタミン酸プロテアーゼは、アスパラギン酸プロテアーゼと非常に異なる活性部位残基を有することが最近見出されている。
Trichoderma菌細胞では、2個のグルタミン酸プロテアーゼが同定されている:gap1(tre69555)及びgap2(tre106661)。
gap1
適切なgap1プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei gap1(配列番号118)、T. atroviride jgi|Triat2|40863(配列番号119)、T. virens jgi|TriviGv29_8_2|192684(配列番号120)、Aspergillus flavus gi|238499183(配列番号121)、Aspergillus niger gi|145251555(配列番号122)、Aspergillus terreus gi|115491521(配列番号123)、gi|37154543(配列番号124)、gi|48425531(配列番号125)、gi|351873(配列番号126)、Thielavia terrestris gi|346997245(配列番号127)、Penicillium chrysogenum gi|255940586(配列番号128)、 M. thermophila gi367026504(配列番号574)、A. oryzae gi317150886(配列番号575)、N. crassa gi85097968(配列番号576)、A. niger gi131056(配列番号577)、P. chrysogenum gi255930123(配列番号578)、A. niger gi145236956(配列番号579)、A. oryzae gi169772955(配列番号580)、A. niger gi145249222(配列番号581)、A. nidulans gi67525839(配列番号582)、A. oryzae gi169785367(配列番号583)、P. chrysogenum gi255955319(配列番号584)、M. thermophila gi367019352(配列番号585)、A oryzae gi391863974(配列番号586)、M. thermophila gi367024513(配列番号587)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはgap1プロテアーゼは、配列番号118〜128、配列番号574〜587から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号118〜128、配列番号574〜587から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、gap1は、T. reesei gap1である。T. reesei gap1によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号118に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号118と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号118と100%の同一性を有する。
gap2
適切なgap2プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei gap2(配列番号129)、T. atroviride jgi|Triat2|298116(配列番号130)、T. virens jgi|TriviGv29_8_2|30331(配列番号131)、jgi|TriviGv29_8_2|225131(配列番号132)、Aspergillus flavus gi|238499183(配列番号133)、Aspergillus niger gi|145251555(配列番号134)、Aspergillus nidulans gi|67901056(配列番号135)、Aspergillus clavatus gi|121711990(配列番号136)、Aspergillus fumigatus gi|70986250(配列番号137)、Penicillium marneffei gi|212534108(配列番号138)、Talaromyces stipitatus gi|242789335(配列番号139)、Grosmannia clavigera gi|320591529(配列番号140)、Neosartorya fischeri gi|119474281(配列番号141)、Penicillium marneffei gi|212527274(配列番号142)、Penicillium chrysogenum gi|255940586(配列番号143)、gi|131056(配列番号144)、M. thermophila gi367030275(配列番号588)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはgap2プロテアーゼは、配列番号129〜144、配列番号588から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号129〜144、配列番号588から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、gap2は、T. reesei gap2である。T. reesei gap2によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号129に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号129と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号129と100%の同一性を有する。
他のgap様プロテアーゼとしては、限定されないが、gap3(Tre70927配列番号889)又はgap4_(Tre57575配列番号890)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはgap3又はgap4プロテアーゼは、それぞれ配列番号889又は配列番号890から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号889〜889から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
セドリシンプロテアーゼ
セドリシンプロテアーゼは、ポリペプチド及びタンパク質中のペプチド結合の加水分解にセリン残基を使用する酵素である。セドリシンプロテアーゼは、一般に、セリン、グルタミン酸及びアスパラギン酸の固有の触媒トライアドを含有する。セドリシンプロテアーゼはまた、オキシアニオンホール中にアスパラギン残基を含有する。真核生物(例えば、Trichoderma菌)由来のセドリシンプロテアーゼとしては、トリペプチジルペプチダーゼが挙げられる。
適切なtpp1プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei tpp1(配列番号145)、T. atroviride jgi|Triat2|188756(配列番号146)、T. virens jgi|TriviGv29_8_2|217176(配列番号147)、Aspergillus fumigatus gi|70993168(配列番号148)、Aspergillus oryzae gi|169776800(配列番号149)、Aspergillus niger gi|145236399(配列番号150)、Aspergillus clavatus gi|121708799(配列番号151)、Aspergillus niger gi|145239871(配列番号152)、Aspergillus clavatus gi|121714541(配列番号153)、Aspergillus terreus gi|115387645(配列番号154)、Aspergillus fumigatus gi|70982015(配列番号155)、Sclerotinia sclerotiorum gi|156045898(配列番号156)、Botryotinia fuckeliana gi|154321758(配列番号157)、Neosartorya fischeri gi|119499774(配列番号158)、Talaromyces stipitatus gi|242798348(配列番号159)、Penicillium marneffei gi|212541546(配列番号160)、Gibberella zeae gi|46114460(配列番号161)、Fusarium oxysporum gi|342890694(配列番号162)、Grosmannia clavigera gi|320592937(配列番号163)、Verticillium alboatrum gi|302406186(配列番号164)、Verticillium dahliae gi|346971444(配列番号165)、A. fumigatus CAE51075.1(配列番号556)、A. oryzae XP_001820835.1(配列番号557)、P. chrysogenum XP_002564029.1(配列番号558)、A. nidulans XP_664805.1(配列番号559)、P. chrysogenum XP_002565814.1(配列番号560)、M. thermophila XP_003663689.1(配列番号561)、N. crassa XP_958412.1(配列番号562)、A. niger XP_001394118.1(配列番号563)、A. fumigatus CAE17674.1(配列番号564)、A. niger XP_001400873.1(配列番号565)、A. fumigatus CAE46473.1(配列番号566)、A. oryzae XP_002373530.1(配列番号567)、A. nidulans XP_660624.1(配列番号568)、P. chrysogenum XP_002562943.1(配列番号569)、A. fumigatus CAE17675.1(配列番号570)、A. fumigatus EAL86850.2(配列番号571)、N. crassa XP_961957.1(配列番号572)、A. oryzae BAB97387.1(配列番号573)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはtpp1プロテアーゼは、配列番号145〜165、配列番号556〜573から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号145〜165、配列番号556〜573から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、tpp1は、T. reesei tpp1である。T. reesei tpp1によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号145に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号145と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号145と100%の同一性を有する。
他のセドリシン様プロテアーゼとしては、限定されないが、sed2(Tre70962、配列番号891)、sed3_(Tre81517配列番号892)又はsed5_(Tre111838配列番号893)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはsed2、sed3又はsed5プロテアーゼは、配列番号891〜893から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号891〜893から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
アミノペプチダーゼプロテアーゼ
アミノペプチダーゼは、タンパク質又はペプチド基質のアミノ末端からのアミノ酸の切断を触媒する。それらは、動物界及び植物界全体に広く分布しており、膜成分のような多くの細胞内小器官、細胞質に見られる。全てではないが、これらのペプチダーゼの多くは、亜鉛金属酵素である。amp2は、二官能性酵素である。それは、アミノペプチダーゼ活性を有するロイコトリエンA4加水分解酵素である(EC3.3.2.6)。
Trichoderma菌細胞では、2個のアミノペプチダーゼが同定されている:amp1(tre81070)及びamp2(tre108592)。
amp1
適切なamp1プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei amp1 81070(配列番号759)、 T. virens 74747(配列番号760)、T. atroviride 147450(配列番号761)、F. graminicola XP_386703.1(配列番号762)、A. nidulans CBF75094.1(配列番号763)、A.niger EHA21022.1(配列番号764)、A. oryzae XP_001727175.1(配列番号765)、A.fumigatus XP_749158.1(配列番号766)、M. thermophila XP_003667354.1(配列番号767)、 F.graminicola XP_385112.1(配列番号768)、P. Chrysogenum XP_002567159.1(配列番号769)、 A. fumigatus XP_748386.2(配列番号770)、A. oryzae XP_001819545.1(配列番号771)、 A. nidulans XP_681714.1(配列番号772)、N. crassa XP_957507.1(配列番号773)、M. thermo XP_003665703.1(配列番号774)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはamp1プロテアーゼは、配列番号759〜774から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号759〜774から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、amp1は、T. reesei amp1である。T. reesei amp1によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号759に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号759と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号759と100%の同一性を有する。
amp2
適切なamp2プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei amp2 108592(配列番号775)、T. virens 73611(配列番号776)、T. atroviride 284076(配列番号777)、F. graminicola XP_390364.1(配列番号778)、N. crassa XP_960660.1(配列番号779)、M. thermophila XP_003662184.1(配列番号780)、A. oryzae XP_001826499.2(配列番号781)、A. niger XP_001390581.1(配列番号782)、A. nidulans XP_663416.1(配列番号783)、A. fumigatus XP_755088.1(配列番号784)、P. chrysogenum XP_002558974.1(配列番号785)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはamp2プロテアーゼは、配列番号775〜785から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号775〜785から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、amp2は、T. reesei amp2である。T. reesei amp2によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号775に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号775と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号775と100%の同一性を有する。
sepプロテアーゼ
sepプロテアーゼは、S28サブタイプに属するセリンプロテアーゼである。それらは、セリン、アスパラギン酸及びヒスチジンの触媒トライアドを有する:セリンは求核物質として作用し、アスパラギン酸は求電子物質として作用し、ヒスチジンは塩基として作用する。これらのセリンプロテアーゼとしては、いくつかの真核生物酵素、例えばリソソームPro−Xカルボキシペプチダーゼ、ジペプチジル−ペプチダーゼII及び胸腺特異的セリンペプチダーゼが挙げられる。
適切なsep1プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei sep1 124051(配列番号786)、T. virens 39211(配列番号787)、T. atroviride 296922(配列番号788)、A. niger CAK45422.1(配列番号789)、A. fumigatus EDP53789.1(配列番号790)、N. crassa XP_958301.1(配列番号791)、M. thermophila XP_003664601.1(配列番号792)、M. graminicola XP_384993.1(配列番号793)、M. thermophila XP_003658945.1(配列番号794)、F. graminicola XP_382380.1(配列番号795)、A. niger XP_001395660.1(配列番号796)、M. thermophila XP_003659734.1(配列番号797)、N. crassa XP_964374.1(配列番号798)、A. fumigatus XP_756068.1(配列番号799)、A. oryzae EIT77098.1(配列番号800)、P. chrysogenum XP_002560028.1(配列番号801)、A. oryzae EIT71569.1(配列番号802)、A. nidulans CBF79006.1(配列番号803)、A. niger XP_001400740.2(配列番号804)、A. oryzae BAE57999.1(配列番号805)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはsep1プロテアーゼは、配列番号786〜805から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号786〜805から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
いくつかの実施態様では、sep1は、T. reesei sep1である。T. reesei sep1によってコードされるアミノ酸配列は、配列番号786に示されている。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号786と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。さらなる実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号786と100%の同一性を有する。
亜鉛メタロプロテアーゼ
亜鉛メタロプロテアーゼは、触媒活性に亜鉛を必要とするプロテアーゼ酵素である。
Trichoderma菌細胞では、5個のメタロプロテアーゼが同定されている:mp1(tre122703)、mp2(tre122576)、mp3(tre4308)、mp4(tre53343)、mp5(tre73809)。
mp1、mp2、mp3、mp4及びmp5
適切なmp1、mp2、mp3、mp4及びmp5プロテアーゼの例としては、限定されないが、Trichoderma reesei mp1(配列番号875)、Trichoderma reesei mp2(配列番号876)、Trichoderma reesei mp3(配列番号877)、Trichoderma reesei mp4(配列番号878)、Trichoderma reesei mp5(配列番号879)及びそれらのホモログが挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼ、典型的にはmp1、mp2、mp3、mp4又はmp5プロテアーゼは、配列番号875〜879から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号875〜879から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
他のプロテアーゼ
他の適切なプロテアーゼの例としては、限定されないが、
>プロテアーゼ65735(配列番号894)、プロテアーゼ77577(配列番号895)、プロテアーゼ81087(配列番号896)、プロテアーゼ56920(配列番号900)、プロテアーゼ122083(配列番号911)、プロテアーゼ79485(配列番号910)、プロテアーゼ120998(配列番号901)又はプロテアーゼ61127(配列番号912)からなる群より選択されるTrichoderma reeseiグループAプロテアーゼ;
>プロテアーゼ21659(配列番号905)、プロテアーゼ58387(配列番号921)、プロテアーゼ75159(配列番号918)、プロテアーゼ56853(配列番号914)又はプロテアーゼ64193(配列番号908)からなる群より選択されるTrichoderma reeseiグループBプロテアーゼ;
>プロテアーゼ82452(配列番号906)、プロテアーゼ80762(配列番号913)、プロテアーゼ21668(配列番号919)、プロテアーゼ81115(配列番号907)、プロテアーゼ82141(配列番号902)、プロテアーゼ23475(配列番号909)からなる群より選択されるTrichoderma reeseiグループCプロテアーゼ;
>プロテアーゼ121890(903)、プロテアーゼ22718(配列番号904)、プロテアーゼ47127(配列番号899)、プロテアーゼ61912(配列番号920)、プロテアーゼ80843(配列番号897)、プロテアーゼ66608(配列番号923)、プロテアーゼ72612(配列番号898)、プロテアーゼ40199(配列番号917)からなる群より選択されるTrichoderma reeseiグループDプロテアーゼ;又は
>プロテアーゼ22210(配列番号915)、プロテアーゼ111694(配列番号916)、プロテアーゼ82577(配列番号922)からなる群より選択されるTrichoderma reeseiグループEプロテアーゼ
及びそれらのホモログ
が挙げられる。
したがって、特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼは、配列番号894〜923から選択されるアミノ酸配列と50%以上の同一性(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%又はそれ以上)を有するアミノ酸配列を有する。いくつかの実施態様では、前記プロテアーゼは、配列番号894〜923から選択されるアミノ酸配列と100%の同一性を有する。
相同プロテアーゼ
本開示の他の実施態様は、本開示のプロテアーゼと相同のプロテアーゼの活性を低下させることに関する。本明細書で使用される「相同性」は、参照配列と第2の配列の少なくともフラグメントとの間の配列類似性を指す。ホモログは、当技術分野で公知の任意の方法により、好ましくは、参照配列を、単一の第2の配列若しくは配列のフラグメントと、又は配列のデータベースと比較するためのBLASTツールを使用することにより同定し得る。下記のように、BLASTでは、同一性及び類似性の割合に基づいて配列を比較する。
「同一の」又は「同一性」の割合という用語は、2つ以上の核酸又はアミノ酸配列との関連では、同じものである2つ以上の配列又はサブ配列を指す。2つの配列は、比較ウィンドウ又は以下の配列比較アルゴリズムの1つを使用して又は手動アラインメント及び目視検査により測定された指定領域にわたる最大一致について比較及びアライメントした場合、2つの配列が同じであるアミノ酸残基又はヌクレオチドの特定のパーセンテージを有する場合、「実質的に同一」である(すなわち、特定の領域にわたり、又は、特定されない場合、全体配列にわたり、29%の同一性、場合により30%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%又は100%の同一性)。場合により、同一性は、少なくとも約50ヌクレオチド(又は10アミノ酸)の長さである領域にわたり、あるいはより好ましくは100〜500若しくは1000以上のヌクレオチド(又は20、50、200、若しくはそれ以上のアミノ酸)の長さである領域にわたり存在する。
配列比較のために、典型的には、1つの配列が参照配列として作用し、それと、試験配列を比較する。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験配列及び参照配列をコンピュータに入力し、必要である場合、サブ配列座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムパラメータを指定する。デフォルトプログラムパラメータを使用することができるか、又は代替パラメータを指定することができる。次いで、配列比較アルゴリズムは、プログラムパラメータに基づいて、参照配列と比べた試験配列の配列同一性の割合を計算する。2つの配列を同一性について比較する場合、配列が連続的である必要はないが、任意のギャップが、全体的な同一性の割合を低下させ得るペナルティを保有し得る。blastnの場合、デフォルトパラメータは、Gapオープニングペナルティ=5及びGapエクステンションペナルティ=2である。blastpの場合、デフォルトパラメータは、Gapオープニングペナルティ=11及びGapエクステンションペナルティ=1である。
本明細書で使用される「比較ウィンドウ」は、限定されないが、20〜600、通常は、約50〜約200、より通常は、約100〜約150を含む、連続位置の数のいずれか1つのセグメントへの参照を含み、配列は、2つの配列を最適にアライメントした後、連続位置の同じ数の参照配列と比較され得る。比較のための配列のアラインメントの方法は、当技術分野で周知である。比較のための配列の最適なアラインメントを、例えば、Smith and Waterman (1981)の局所ホモロジーアルゴリズムにより、Needleman and Wunsch (1970) J Mol Biol 48(3):443-453のホモロジーアラインメントアルゴリズムにより、Pearson and Lipman (1988) Proc Natl Acad Sci USA 85(8):2444-2448の類似性方法についての検索により、これらのアルゴリズムのコンピュータ化された実施(GAP、BESTFIT、FASTA及びTFASTA、Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, WI)、又は手動アラインメント及び目視検査により[例えば、Brent et al., (2003) Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. (Ringbou Ed)を参照のこと]行うことができる。
配列同一性及び配列類似性の割合を決定するのに適切なアルゴリズムの2つの例は、それぞれAltschul et al. (1997) Nucleic Acids Res 25(17):3389-3402及びAltschul et al. (1990) J. Mol Biol 215(3)-403-410に記載されているBLAST及びBLAST2.0アルゴリズムである。BLAST分析を実施するためのソフトウェアが、National Center for Biotechnology Informationを通じて公的に入手可能である。このアルゴリズムは、最初に、クエリー配列中の長さWの短いワードを同定することによって、高スコアリング配列対(HSP)を同定することを含み、それは、データベース配列中の同じ長さのワードと整列させた場合、特定の正の値の閾値スコアTと一致する又は満たす。Tは、近隣ワードスコア閾値として言及される(Altschul et al.、上記を参照)。これらの初期の近隣ワードヒットは、それらを含むより長いHSPを見出すための検索を開始するためのシードとして作用する。ワードヒットは、累積アラインメントスコアを増加させることができる限り、各配列に沿って両方向に伸張される。ヌクレオチド配列の場合、累積スコアを、パラメータM(マッチ残基の対についての報酬スコア;常に>0)及びN(ミスマッチ残基についてのペナルティスコア;常に<0)を使用して計算される。アミノ酸配列の場合、スコアリングマトリックスを使用し、累積スコアを計算する。各方向におけるワードヒットの伸張は、以下の場合に停止している:累積アラインメントスコアがその最大達成値から量Xだけ下落する;累積スコアが、1つ以上の負のスコアリング残基アラインメントの蓄積に起因して、ゼロ以下に行く;あるいは、いずれかの配列の末端に達する。BLASTアルゴリズムパラメーターW、T及びXは、アラインメントの感度及びスピードを決定する。BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列用)では、デフォルトとして、11のワード長(W)、10の期待値(E)、M=5、N=−4及び両方の鎖の比較を使用する。アミノ酸配列の場合、BLASTPプログラムでは、デフォルトとして、3のワード長、10の期待値(E)及びBLOSUM62スコアリングマトリックス[Henikoff and Henikoff, (1992) Proc Natl Acad Sci USA 89(22):10915-10919を参照のこと]、50のアラインメント(B)、10の期待値(E)、M=5、N=−4及び両方の鎖の比較を使用する。
BLASTアルゴリズムはまた、2つの配列間の類似性の統計分析を実施する(例えば、Karlin and Altschul, (1993) Proc Natl Acad Sci USA 90(12):5873-5877を参照のこと)。BLASTアルゴリズムにより提供される類似性の1つの測定値は、最小合計確率(P(N))であり、それは、2つのヌクレオチド又はアミノ酸配列間の一致が偶然に生じ得る確率の指標を提供する。例えば、核酸は、参照核酸への試験核酸の比較における最小合計確率が、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、参照配列に類似すると考えられる。
上記配列同一性のパーセンテージ以外で、2つの核酸配列又はポリペプチドが実質的に同一であるという別の指標は、下記のように、第1の核酸によってコードされるポリペプチドが、第2の核酸によってコードされるポリペプチドに対して産生された抗体と免疫学的に交差反応性であることである。したがって、ポリペプチドは、典型的には、例えば、2つのペプチドが保存的置換だけにより異なる場合、第2のポリペプチドと実質的に同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であるという別の指標は、下記のように、2つの分子又はそれらの相補体が、ストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイゼーションすることである。2つの核酸配列が実質的に同一であるというさらに別の指標は、同じプライマーを使用して、その配列を増幅することができることである。
本明細書に開示されるように、本発明のプロテアーゼはまた、上記に開示されるプロテアーゼ遺伝子によってコードされるプロテアーゼの保存的に改変された変異体であるプロテアーゼを含み得る。本明細書で使用される「保存的に改変された変異体」は、コードされるアミノ酸配列に対する個々の置換、欠失又は付加であって、化学的に類似のアミノ酸によるアミノ酸の置換をもたらすものを含む。機能的に類似のアミノ酸を提供する保存的置換表が、当技術分野で周知である。このような保存的に改変された変異体は、本開示の多型変異体、種間ホモログ及びアレルへの付加であり、これらを除外しない。以下の8つのグループは、互いに保存的置換であるアミノ酸を含有する:1)アラニン(A)、グリシン(G);2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);4)アルギニン(R)、リジン(K);5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W);7)セリン(S)、トレオニン(T);及び8)システイン(C)、メチオニン(M)(例えば、Creighton, Proteins (1984)を参照のこと)。
選択された糸状菌のアスパラギン酸、スブチリシン、グルタミン酸及びセドリシンプロテアーゼの系統樹は、国際公開公報第2013/102674号に記載されている。
本発明のプロテアーゼの活性を低下させる方法
本開示のさらなる態様は、異種ポリペプチド(例えば、哺乳動物ポリペプチド)を発現する糸状菌細胞に見られるプロテアーゼの活性を低下させることに関する。
糸状菌細胞に見られるプロテアーゼの活性は、当業者に公知の任意の方法により低下させることができる。
いくつかの実施態様では、プロテアーゼの活性の低下は、例えば、プロモーター改変又はRNAiにより、プロテアーゼの発現を低下させることにより達成される。
他の実施態様では、プロテアーゼの活性の低下は、プロテアーゼをコードする遺伝子を改変することにより達成される。このような改変の例としては、限定されないが、ノックアウト突然変異、切断突然変異、点突然変異、ミスセンス突然変異、置換突然変異、フレームシフト突然変異、挿入突然変異、重複突然変異、増幅突然変異、転座突然変異又は逆位突然変異が挙げられ、これらは、対応するプロテアーゼ活性の低下をもたらす。目的のプロテアーゼコード遺伝子における少なくとも1つの突然変異を生成する方法は当技術分野で周知であり、限定されないが、ランダム突然変異誘発及びスクリーニング、部位特異的突然変異誘発、PCR突然変異誘発、挿入突然変異誘発、化学的突然変異誘発及び照射が挙げられる。
特定の実施態様では、プロテアーゼコード遺伝子の一部(例えば、触媒ドメインをコードする領域、コード領域、又はコード領域の発現に必要なコントロール配列)が改変される。遺伝子のこのようなコントロール配列は、プロモーター配列又はその機能的部分(すなわち、遺伝子の発現に影響を及ぼすのに十分な部分)であり得る。例えば、プロモーター配列を不活性化して発現の欠如をもたらし得るか、又はより弱いプロモーターでネイティブなプロモーター配列を置換して、コード配列の発現を低下させ得る。改変候補の他のコントロール配列としては、限定されないが、リーダー配列、プロペプチド配列、シグナル配列、転写ターミネーター及び転写アクチベータが挙げられる。
リコンビナントポリペプチドを発現する糸状菌細胞中に存在する本開示のプロテアーゼコード遺伝子はまた、遺伝子の発現を消失又は低下させるための遺伝子欠損技術を利用することにより改変され得る。遺伝子欠損技術は、遺伝子の部分的又は完全な除去を可能にし、それにより、それらの発現を消失させる。このような方法では、遺伝子の欠損は、遺伝子に隣接する5’及び3’領域を連続的に含有するように構築されたプラスミドを使用して相同組換えにより達成され得る。
リコンビナントポリペプチドを発現する糸状菌細胞中に存在する本開示のプロテアーゼコード遺伝子はまた、遺伝子、又は遺伝子の転写若しくは翻訳に必要なそのコントロール配列において1つ以上のヌクレオチドを導入、置換及び/又は除去することにより改変され得る。例えば、停止コドンの導入、開始コドンの除去、又はオープンリーディングフレームのフレームシフトのために、ヌクレオチドを挿入又は除去し得る。このような改変は、当技術分野で公知の方法(限定されないが、部位特異的突然変異誘発及びpeR生成された突然変異誘発を含む)により達成され得る(例えば、Botstein and Shortie, 1985, Science 229: 4719; Lo et al., 1985, Proceedings of the National Academy of Sciences USA 81: 2285; Higuchi et al., 1988, Nucleic Acids Research 16: 7351; Shimada, 1996, Meth. Mol. Bioi. 57: 157; Ho et al., 1989, Gene 77: 61; Horton et al., 1989, Gene 77: 61;及びSarkar and Sommer, 1990, BioTechniques 8: 404を参照のこと)。
加えて、リコンビナントポリペプチドを発現する糸状菌細胞中に存在する本開示のプロテアーゼをコードする遺伝子は、遺伝子に相同な核酸フラグメントを含有する破壊核酸構築物であって、相同性の領域の重複を作製し、構築物DNAを重複領域間に組み込む破壊核酸構築物を遺伝子に挿入することによる遺伝子破壊技術により改変され得る。非機能的遺伝子産物がもたらされるように、挿入された構築物が遺伝子のプロモーターをコード領域から分離するか又はコード配列を遮断する場合、このような遺伝子破壊は、遺伝子発現を消失させ得る。破壊構築物は、単に、遺伝子に相同な5’及び3’領域を伴う選択可能なマーカー遺伝子であり得る。選択可能なマーカーは、破壊された遺伝子を含有するトランスフォーマントの同定を可能にする。
リコンビナントポリペプチドを発現する糸状菌細胞中に存在する本開示のプロテアーゼコード遺伝子はまた、遺伝子変換のプロセスにより改変され得る(例えば、Iglesias and Trautner, 1983, Molecular General Genetics 189:5 73-76を参照のこと)。例えば、遺伝子変換において、遺伝子に対応するヌクレオチド配列を、in vitroで突然変異誘発し、欠陥ヌクレオチド配列を生産し、次いで、それをTrichoderma株にトランスフォーメーションし、欠陥遺伝子を生産する。相同組換えにより、欠陥ヌクレオチド配列は、内在性遺伝子を置換する。欠陥ヌクレオチド配列はまた、欠陥遺伝子を含有するトランスフォーマントの選択のためのマーカーを含有することが望ましい場合がある。
リコンビナントポリペプチドを発現する糸状菌細胞中に存在する本開示のプロテアーゼコード遺伝子はまた、遺伝子のヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を使用し、確立されたアンチセンス技術により改変され得る(例えば、Parish and Stoker, 1997, FEMS Microbiology Letters 154: 151-157を参照のこと)。特に、糸状菌細胞による遺伝子の発現は、遺伝子のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列であって、株において転写され得、前記細胞において産生されるmRNAにハイブリダイゼーションすることができるヌクレオチド配列を導入することによって低下又は不活化され得る。相補的なアンチセンスヌクレオチド配列がmRNAにハイブリダイゼーションすることを可能にする条件下で、翻訳されるタンパク質の量は、このようにして低下又は消失する。
加えて、リコンビナントポリペプチドを発現する糸状菌細胞中に存在する本開示のプロテアーゼをコードする遺伝子はまた、確立されたRNA干渉(RNAi)技術により改変され得る(例えば、国際公開公報第2005/056772号及び国際公開公報第2008/080017号を参照のこと)。
リコンビナントポリペプチドを発現する糸状菌細胞中に存在する本開示のプロテアーゼコード遺伝子はまた、当技術分野で周知の方法(限定されないが、化学的突然変異誘発を含む)を使用して、ランダム又は特異的突然変異誘発により改変され得る(例えば、Hopwood, The Isolation of Mutants in Methods in Microbiology (J.R. Norris and D.W. Ribbons, eds.) pp. 363-433, Academic Press, New York, 25 1970を参照のこと)。遺伝子の改変は、糸状菌細胞を、突然変異誘発及び遺伝子の発現が低下又は不活化している突然変異体細胞についてのスクリーニングに供することにより実施され得る。特異的又はランダムであり得る突然変異誘発は、例えば、適切な物理的又は化学的突然変異誘発剤の使用、適切なオリゴヌクレオチドの使用、DNA配列をpeR生成突然変異誘発に供すること、又はそれらの任意の組み合わせにより実施され得る。物理的及び化学的突然変異誘発剤の例としては、限定されないが、紫外線(UV)照射、ヒドロキシルアミン、N−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(MNNG)、N−メチル−N’−ニトロソグアニジン(NTG)、O−メチルヒドロキシルアミン、亜硝酸、エチルメタンスルホネート(EMS)、亜硫酸水素ナトリウム、ギ酸及びヌクレオチド類似体が挙げられる。このような薬剤を使用する場合、突然変異誘発は、典型的には、Trichoderma細胞をインキュベーションし、適切な条件下で選んだ突然変異誘発剤の存在において突然変異誘発し、次いで、遺伝子の発現が低下又は欠如している突然変異体について選択することにより実施される。
特定の実施態様では、本開示のプロテアーゼコード遺伝子における少なくとも1つの突然変異又は改変は、プロテアーゼ活性が検出不可能である改変プロテアーゼをもたらす。他の実施態様では、本開示のプロテアーゼコード遺伝子における少なくとも1つの改変は、プロテアーゼ活性が、対応する非改変プロテアーゼと比較して少なくとも25%低い、少なくとも50%低い、少なくとも75%低い、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、少なくとも500%、少なくとも600%、少なくとも700%、少なくとも800%、少なくとも900%、少なくとも1,000%、又はそれ以上低い改変プロテアーゼをもたらす。
特定の実施態様では、例えば、Trichoderma細胞において、本開示のプロテアーゼコード遺伝子における少なくとも1つの突然変異又は改変は、対応する親Trichoderma細胞の全プロテアーゼ活性の49%以下(典型的には、少なくとも2個の異なるプロテアーゼ遺伝子における突然変異を有する)又は31%以下(典型的には、少なくとも3個の異なるプロテアーゼ遺伝子における突然変異を有する)又は13%以下(典型的には、少なくとも4個の異なるプロテアーゼ遺伝子における突然変異を有する)又は10%以下(典型的には、少なくとも5個の異なるプロテアーゼ遺伝子に突然変異を有する)又は6.3%以下(典型的には、少なくとも6個の異なるプロテアーゼ遺伝子に突然変異を有する)又は5.5%以下(典型的には、少なくとも7個の異なるプロテアーゼ遺伝子に突然変異を有する)への全プロテアーゼ活性の低下をもたらす。
本発明の異種ポリペプチド
本明細書における本発明はさらに、細胞に見られるプロテアーゼの活性を低下させることによって、このような異種ポリペプチドを発現する糸状菌細胞における異種ポリペプチドの産生を増加させることに関する。
本明細書で使用される「異種ポリペプチド」は、本開示の糸状菌細胞において天然に見られない(すなわち、内在性の)ポリペプチド、又は内在性型ポリペプチドと比較して上昇したレベルで糸状菌細胞において発現されるポリペプチドを指す。特定の実施態様では、異種ポリペプチドは、哺乳動物ポリペプチドである。他の実施態様では、異種ポリペプチドは、非哺乳動物ポリペプチドである。
哺乳動物ポリペプチド
本開示の哺乳動物ポリペプチドは、目的の生物学的活性を有する任意の哺乳動物ポリペプチドであり得る。本明細書で使用される「哺乳動物ポリペプチド」は、哺乳動物においてネイティブに発現されるポリペプチド、哺乳動物においてネイティブに発現されるポリペプチドに由来するポリペプチド又はそのフラグメントである。哺乳動物ポリペプチドはまた、生物学的活性を保持するペプチド及びオリゴペプチドを含む。本開示の哺乳動物ポリペプチドはまた、結合してコード産物を形成する2つ以上のポリペプチドを含み得る。本開示の哺乳動物ポリペプチドは、少なくとも2つの異なるポリペプチドから得られた部分的又は完全アミノ酸配列の組み合わせを含有する融合ポリペプチドをさらに含み得る。哺乳動物ポリペプチドはまた、開示される哺乳動物ポリペプチド及びハイブリッド哺乳動物ポリペプチドのいずれかの天然に存在するアレルの及び人工変異を含み得る。
哺乳動物ポリペプチドは、天然グリコシル化ポリペプチド又は天然非グリコシル化ポリペプチドであり得る。
適切な哺乳動物ポリペプチドの例としては、限定されないが、免疫グロブリン、抗体、抗原、抗菌ペプチド、酵素、成長因子、ホルモン、インターフェロン、サイトカイン、インターロイキン、イムノモデュレーター、神経伝達物質、レセプター、レポータータンパク質、構造タンパク質及び転写因子が挙げられる。
適切な哺乳動物ポリペプチドの具体例としては、限定されないが、免疫グロブリン、免疫グロブリン重鎖、免疫グロブリン軽鎖、モノクローナル抗体、ハイブリッド抗体、F(ab’)2抗体フラグメント、F(ab)抗体フラグメント、Fv分子、単鎖Fv抗体、二量体抗体フラグメント、三量体抗体フラグメント、機能的抗体フラグメント、イムノアドヘシン、インスリン様成長因子1、成長ホルモン、インシュリン、インターフェロンα2b、線維芽細胞成長因子21、ヒト血清アルブミン、ラクダ抗体及び/又は抗体フラグメント、単一ドメイン抗体、多量体単一ドメイン抗体並びにエリスロポエチンが挙げられる。
適切な哺乳動物タンパク質の他の例としては、限定されないが、オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、リガーゼ、アミノペプチダーゼ、アミラーゼ、カルボヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、エステラーゼ、ガラクトシダーゼ、βガラクトシダーゼ、グルコシダーゼ、グルクロニダーゼ、グルクロノイルエステラーゼ、ハロペルオキシダーゼ、インベルターゼ、リパーゼ、オキシダーゼ、ホスホリパーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、ウロキナーゼ、アルブミン、コラーゲン、トロポエラスチン及びエラスチンが挙げられる。
非哺乳動物ポリペプチド
本開示の非哺乳動物ポリペプチドは、目的の生物学的活性を有する任意の非哺乳動物ポリペプチドであり得る。本明細書で使用される「非哺乳動物ポリペプチド」は、非哺乳動物生物(例えば、真菌細胞)においてネイティブに発現されるポリペプチド、非哺乳動物においてネイティブに発現されるポリペプチドに由来するポリペプチド又はそのフラグメントである。非哺乳動物ポリペプチドはまた、生物学的活性を保持するペプチド及びオリゴペプチドを含む。本開示の非哺乳動物ポリペプチドはまた、結合してコード産物を形成する2つ以上のポリペプチドを含み得る。本開示の非哺乳動物ポリペプチドは、少なくとも2つの異なるポリペプチドから得られた部分的又は完全アミノ酸配列の組み合わせを含有する融合ポリペプチドをさらに含み得る。非哺乳動物ポリペプチドはまた、開示される非哺乳動物ポリペプチド及びハイブリッド非哺乳動物ポリペプチドのいずれかの天然に存在するアレルの及び人工変異を含み得る。
適切な非哺乳動物ポリペプチドの例としては、限定されないが、アミノペプチダーゼ、アミラーゼ、カルボヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ、キチナーゼ、クチナーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、エステラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、α−グルコシダーゼ、β−グルコシダーゼ、インベルターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、ムタナーゼ、オキシダーゼ、ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、ホスホリパーゼ、フィターゼ、ポリフェノールオキシダーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、トランスグルタミナーゼ及びキシラナーゼが挙げられる。
異種ポリペプチドの産生
目的の異種ポリペプチドは、当技術分野で公知の方法を使用して、異種ポリペプチドの産生のための栄養培地中で細胞を培養することによって、活性が低下している少なくとも3個のプロテアーゼを含有する本開示の糸状菌細胞により産生される。例えば、適切な培地中で、ポリペプチドが発現及び/又は単離されることを可能にする条件下で実施される実験室又は工業的発酵槽における振盪フラスコ培養、小規模又は大規模発酵(連続、バッチ、フェドバッチ又は固体発酵)により、細胞を培養し得る。培養は、当技術分野で公知の方法を使用して、炭素源及び窒素源並びに無機塩を含む適切な栄養培地中で行われる。適切な培地は、商業的な供給業者から入手可能であるか、又は(例えば、American Type Culture Collectionのカタログにおいて)公開された組成にしたがって調製され得る。分泌されたポリペプチドは、培地から直接回収され得る。ポリペプチドが分泌されない場合、それは、細胞溶解物から得られ得る。
活性が低下している少なくとも3個のプロテアーゼを含有する本開示の糸状菌細胞により産生される目的の異種ポリペプチドは、異種ポリペプチドに対して特異的な当技術分野で公知の方法を使用して検出され得る。これらの検出方法としては、限定されないが、特異的抗体の使用、高速液体クロマトグラフィー、キャピラリークロマトグラフィー、酵素産物の形成、酵素基質の消失及びSDS−PAGEが挙げられ得る。例えば、酵素アッセイを使用して、酵素の活性を決定し得る。多くの酵素について、酵素活性を決定するための手順は、当技術分野で公知である(例えば、O. Schomburg and M. Salzmann (eds.), Enzyme Handbook, Springer-Verlag, New York, 1990を参照のこと)。
得られた異種ポリペプチドは、当技術分野で公知の方法により単離され得る。例えば、目的の異種ポリペプチドは、限定されないが、遠心分離、ろ過、抽出、噴霧乾燥、蒸発及び沈殿を含む従来の方法により培養培地から単離され得る。次いで、単離された異種ポリペプチドは、当技術分野で公知の様々な手順(限定されないが、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換、アフィニティー、疎水性、クロマトフォーカシング及びサイズ排除)、電気泳動手順(例えば、調製用の等電点電気泳動(IEF)、示差溶解度(例えば、硫酸アンモニウム沈殿)又は抽出(例えば、Protein Purification, J.-C. Janson and Lars Ryden, editors, VCH Publishers, New York, 1989を参照のこと)によりさらに精製され得る。
異種ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの調製
本開示の異種ポリヌクレオチドの配列は、当技術分野で公知の任意の適切な方法(限定されないが、直接的な化学合成又はクローニングを含む)により調製される。直接的な化学合成の場合、核酸ポリマーの形成は、典型的には、3’ブロッキング及び5’ブロッキングヌクレオチドモノマーを、成長中のヌクレオチド鎖の末端5’ヒドロキシル基に連続付加することを含み、各付加は、付加されたモノマー(これは、典型的には、リン誘導体、例えばホスホトリエステル、ホスホルアミダイトなどである)の3’位の成長鎖の末端5’ヒドロキシル基の求核攻撃により行われる、。このような方法論は当業者に公知であり、関連するテキスト及び文献に記載されている[例えば、Matteucci et al., (1980) Tetrahedron Lett 21:719-722;米国特許第4,500,707号;米国特許第5,436,327号;及び米国特許第5,700,637号]。加えて、所望の配列は、適切な制限酵素を使用してDNAを分割し、ゲル電気泳動を使用してフラグメントを分離し、当業者に公知の技術、例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR;例えば、米国特許第4,683,195号)の利用などによって、ゲルから所望の核酸配列を回収することによって、自然供給源から単離され得る。
本開示の各異種ポリヌクレオチドを、発現ベクターに組み込むことができる。「発現ベクター」又は「ベクター」は、宿主細胞にトランスダクション、トランスフォーメーション又は感染させ、それにより、細胞に、核酸及び/又はタンパク質の発現を、細胞にネイティブなもの以外に関して、あるいは、細胞にネイティブではない様式において起こさせる化合物及び/又は組成物を指す。「発現ベクター」は、宿主細胞により発現されるべき核酸(通常はRNA又はDNA)の配列を含有する。場合により、発現ベクターはまた、宿主細胞(例えば、ウイルス、リポソーム、タンパク質コーティングなど)中への核酸の侵入を達成するのを助けるための材料を含む。本開示における使用に企図される発現ベクターは、その中に、核酸配列を、任意の好ましい又は必要な作動エレメントと共に挿入することができるものを含む。さらに、発現ベクターは、宿主細胞中に移され、その中で複製され得るものでなければならない。好ましい発現ベクターは、プラスミド、特に、十分に文書化されている、及び、核酸配列の転写に好ましい又は必要な作動エレメントを含む制限部位を有するものである。このようなプラスミド並びに他の発現ベクターは、当技術分野で周知である。
個々のポリヌクレオチドの組み込みは、例えば、発現ベクター(例えば、プラスミド)中の特定部位を切断するための制限酵素(例えば、BamHI、EcoRI、HhaI、XhoI、XmaI)の使用を含む公知の方法によって達成され得る。制限酵素は、切断された発現ベクターの末端に相補的な配列を有する末端を有するか、又は有するように合成されるポリヌクレオチドにアニールし得る一本鎖末端を産生する。アニーリングを、適切な酵素(例えば、DNAリガーゼ)を使用して実施する。当業者により理解されるように、発現ベクター及び所望のポリヌクレオチドの両方が、多くの場合、同じ制限酵素を使用して切断され、それにより、発現ベクターの末端及びポリヌクレオチドの末端が互いに相補的であることを確実にする。加えて、DNAリンカーを使用し、発現ベクター中への核酸配列の連結を促進し得る。
一連の個々のポリヌクレオチドを、当技術分野(例えば、米国特許第4,683,195号)で公知の方法を利用することにより組み合わせ得る。
例えば、所望の各ポリヌクレオチドを、最初に、別々のPCRにおいて生成することができる。その後、特異的なプライマーを設計し、PCR産物の末端が相補的配列を含むようにする。PCR産物を混合、変性及び再アニーリングする場合、それらの3’末端に一致配列を有する鎖がオーバーラップし、互いのプライマーとして作用することができる。DNAポリメラーゼによるこのオーバーラップの伸長によって、本来の配列が一緒に「スプライシング」される分子が産生される。このように、一連の個々のポリヌクレオチドが、一緒に「スプライシング」され、その後、宿主細胞中に同時にトランスダクションされ得る。したがって、複数の各ポリヌクレオチドの発現が影響を受ける。
個々のポリヌクレオチド又は「スプライシングされた」ポリヌクレオチドは、次いで、発現ベクターに組み込まれる。本開示は、ポリヌクレオチドが発現ベクターに組み込まれるプロセスに関して限定されない。当業者であれば、発現ベクター中にポリヌクレオチドを組み込むために必要な工程を熟知している。典型的な発現ベクターは、リボソーム結合部位、例えば、長さ3〜9ヌクレオチド及びE. coliにおける開始コドンの上流3〜11ヌクレオチドに位置付けられるヌクレオチド配列と共に、1つ以上の調節領域により先行される所望のポリヌクレオチドを含有する。Shine and Dalgarno (1975) Nature 254(5495):34-38及びSteitz (1979) Biological Regulation and Development (ed. Goldberger, R. F.), 1:349-399 (Plenum, New York)を参照のこと。
本明細書で使用される「作動可能に連結された」という用語は、コントロール配列が、DNA配列又はポリヌクレオチドのコード配列に対して適切な位置に置かれ、コントロール配列がポリペプチドの発現を導くようにする構成を指す。
調節領域は、例えば、プロモーター及びオペレーターを含有するそれらの領域を含む。プロモーターを所望のポリヌクレオチドに作動可能に連結し、それにより、ポリヌクレオチドの転写をRNAポリメラーゼ酵素によって開始する。オペレーターは、プロモーターに隣接する核酸の配列であり、それはタンパク質結合ドメインを含み、そこに、リプレッサータンパク質が結合することができる。リプレッサータンパク質の非存在下では、転写は、プロモーターによって開始する。存在する場合、オペレーターのタンパク質結合ドメインに特異的なリプレッサータンパク質が、オペレーターに結合し、それにより、転写を阻害する。このように、転写のコントロールは、使用される特定の調節領域及び対応するリプレッサータンパク質の存在又は非存在に基づいて達成される。例としては、ラクトースプロモーター(Ladリプレッサータンパク質が、ラクトースと接触した場合、コンフォメーションを変化させ、それにより、Ladリプレッサータンパク質がオペレーターに結合することを防止する)及びトリプトファンプロモーター(トリプトファンと複合体を形成した場合、TrpRリプレッサータンパク質は、オペレーターに結合するコンフォメーションを有する;トリプトファンの非存在下では、TrpRリプレッサータンパク質は、オペレーターに結合しないコンフォメーションを有する)が挙げられる。別の例は、tacプロモーターである(de Boer et al., (1983) Proc Natl Acad Sci USA 80(1):21-25を参照のこと)。当業者により理解されるように、これらの及び他の発現ベクターを本開示で使用し得るが、この点において、本開示は限定されない。
任意の適切な発現ベクターを使用して、所望の配列を組み込み得るが、容易に入手可能な発現ベクターとしては、限定されないが、プラスミド、例えばpSClOl、pBR322、pBBRlMCS−3、pUR、pEX、pMRl00、pCR4、pBAD24、pUC19、pRS426;並びにバクテリオファージ、例えばM13ファージ及びλファージなどが挙げられる。当然のことながら、このような発現ベクターは、特定の宿主細胞についてだけ適し得る。しかしながら、当業者であれば、任意の特定の発現ベクターが、任意の所定の宿主細胞について適切であるかを、ルーチン実験によって容易に決定することができる。例えば、発現ベクターは、宿主細胞中に導入することができ、次いで、生存及びベクター中に含まれる配列の発現についてモニタリングされる。加えて、関連テキスト及び文献を参照することができ、それらは、発現ベクター及び任意の特定の宿主細胞へのそれらの適合性を記載している。
本発明の目的(本明細書に記載される所望の異種ポリペプチド、酵素及び1つ以上の触媒ドメインの発現を含む)に適切な発現ベクターは、構成的又は誘導性プロモーターに作動可能に連結された所望の異種ポリペプチド、酵素又は触媒ドメインをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターを含む。このようなポリヌクレオチドに作動可能に連結するのに特に適切なプロモーターの例としては、以下の遺伝子由来のプロモーターが挙げられる:gpdA、cbh1、Aspergillus oryzaeのTAKAアミラーゼ、Rhizomucor mieheiのアスパラギン酸プロテイナーゼ、Aspergillus nigerの中性α−アミラーゼ、Aspergillus nigerの酸安定α−アミラーゼ、Aspergillus nigerのグルコアミラーゼ(glaA)、Aspergillus awamoriのglaA、Rhizomucor mieheiのリパーゼ、Aspergillus oryzaeのアルカリプロテアーゼ、Aspergillus oryzaeのトリオースホスフェートイソメラーゼ、Aspergillus nidulansのアセトアミダーゼ、Aspergillus oryzaeのアセトアミダーゼ、Fusarium oxysporumのトリプシン様プロテアーゼ、真菌エンドα−L−アラビナーゼ(abnA)、真菌α−L−アラビノフラノシダーゼA(abfA)、真菌α−L−アラビノフラノシダーゼB(abfB)、真菌キシラナーゼ(xlnA)、真菌フィターゼ、真菌ATPシンテターゼ、真菌サブユニット9(oliC)、真菌トリオースリン酸イソメラーゼ(tpi)、真菌アルコール脱水素酵素(adhA)、真菌α−アミラーゼ(amy)、真菌アミログルコシダーゼ(glaA)、真菌アセトアミダーゼ(amdS)、真菌グリセルアルデヒド−3−リン酸脱水素酵素(gpd)、酵母アルコールデヒドロゲナーゼ、酵母ラクターゼ、酵母3−ホスホグリセリン酸キナーゼ、酵母トリオースリン酸イソメラーゼ、細菌α−アミラーゼ、細菌Spo2及びSSO。また、このような適切な発現ベクター及びプロモーターの例は、国際公開公報第2012/069593号(これは、その全内容が参照により本明細書に組み入れられる)に記載されている。
本発明の糸状菌細胞により産生される異種ポリペプチドを含む医薬組成物
別の態様では、本発明は、少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下している本開示の糸状菌細胞であって、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有する糸状菌細胞により産生される1つ以上の目的の異種ポリペプチド(例えば、哺乳動物ポリペプチド)を含有する組成物(例えば、医薬組成物)であって、薬学的に許容し得る担体と一緒に製剤化された組成物(例えば、医薬組成物)を提供する。本発明の医薬組成物はまた、併用療法で投与され得る(すなわち、他の薬剤と組み合わせられ得る)。例えば、併用療法は、少なくとも1つの他の治療薬剤と組み合わせ、目的の哺乳動物ポリペプチドを含み得る。
本明細書で使用される「薬学的に許容し得る担体」は、生理学的に適合性の、任意の及び全ての溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤などを含む。好ましくは、担体は、静脈内、筋肉内、皮下、非経口、脊髄又は表皮投与(例えば、注射又は注入による)に適切である。投与の経路に応じて、活性化合物、すなわち、目的の哺乳動物ポリペプチドを、酸及び化合物を不活化し得る他の自然条件の作用から化合物を保護するための材料を使用してコーティングし得る。
本発明の医薬組成物は、1つ以上の薬学的に許容し得る塩を含み得る。「薬学的に許容し得る塩」は、親化合物の所望の生物学的活性を保持する塩であって、いかなる望ましくない毒物学的効果も生じさせない塩を指す(例えば、Berge, S.M., et al. (1977) J. Pharm. Sci. 66:1-19を参照のこと)。このような塩の例としては、酸付加塩及び塩基付加塩が挙げられる。酸付加塩としては、非毒性無機酸(例えば、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、亜リン酸など))に由来するもの、並びに非毒性有機酸(例えば、脂肪族モノ及びジカルボン酸、フェニル置換アルカン酸、ヒドロキシアルカン酸、芳香族酸、脂肪族及び芳香族スルホン酸など)に由来するものが挙げられる。塩基付加塩としては、アルカリ土類金属(例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなど))に由来するもの、並びに非毒性有機アミン(例えば、N,N’−ジベンジルエチレンジアミン、N−メチルグルカミン、クロロプロカイン、コリン、ジエタノールアミン、エチレンジアミン、プロカインなど)に由来するものが挙げられる。
本発明の医薬組成物はまた、薬学的に許容し得る抗酸化剤を含み得る。薬学的に許容し得る抗酸化剤の例としては、(1)水溶性抗酸化剤(例えば、アスコルビン酸、塩酸システイン、重硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムなど);(2)油溶性抗酸化剤(例えば、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、α−トコフェロールなど);及び(3)金属キレート剤(例えば、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸など)が挙げられる。
本発明の医薬組成物に用いられ得る適切な水性及び非水性担体の例としては、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)及びそれらの適切な混合物、植物油(例えば、オリーブ油)及び注射可能な有機エステル(例えば、オレイン酸エチル)が挙げられる。適切な流動性は、例えば、コーティング材料(例えば、レシチン)の使用により、分散剤の場合には、必要な粒子サイズの維持により、及び界面活性剤の使用により維持することができる。
これらの組成物はまた、補助剤(例えば、保存剤、湿潤剤、乳化剤及び分散剤)を含有し得る。微生物の存在の防止は、滅菌手順により、並びに様々な抗菌剤及び抗真菌剤(例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノールソルビン酸など)の包含により、確実にされ得る。また、等張剤(例えば、糖、塩化ナトリウムなど)を組成物中に含めることが望ましい場合がある。加えて、注射可能な薬学的形態の持続的吸収は、吸収を遅延させる薬剤(例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチン)を含めることによりもたらされ得る。
薬学的に許容し得る担体は、滅菌注射可能溶液又は分散剤の即時調製のための滅菌水溶液又は分散剤及び滅菌粉末を含む。薬学的に活性な物質のためのこのような媒体及び薬剤の使用は、当技術分野で公知である。任意の従来の媒体又は薬剤が活性化合物と不適合である場合を除き、本発明の医薬組成物におけるその使用が企図される。補助活性化合物も、組成物に組み込まれ得る。
治療組成物は、典型的には、滅菌されてなければならず、製造及び保存の条件下で安定でなければならない。組成物は、溶液、マイクロエマルジョン、リポソーム又は高い薬物濃度に適切な他の秩序構造として製剤化され得る。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール及び液体ポリエチレングリコールなど)及びそれらの適切な混合物を含む溶媒又は分散媒体であり得る。適切な流動性は、例えば、コーティング(例えば、レシチン)の使用により、分散の場合には、必要な粒子サイズの維持により及び界面活性剤の使用により維持され得る。多くの場合、等張剤、例えば、糖、多価アルコール(例えば、マンニトール、ソルビトール)又は塩化ナトリウムを組成物中に含むことが好ましいであろう。注射可能な組成物の持続的吸収を、組成物中に、吸収を遅延させる薬剤(例えば、モノステアリン酸塩及びゼラチン)を含むことによりもたらすことができる。
無菌注射可能溶液は、活性化合物を、必要量で、適切な溶媒中に、要求に応じて、上に列挙した成分の1つ又は組み合わせを伴い組み込むこと(無菌精密ろ過が続く)により調製され得る。一般に、分散剤は、活性化合物を、基礎分散媒体及び上に列挙するものからの必要な他の成分を含む無菌媒体に組み込むことにより調製する。無菌注射可能溶液の調製のための無菌粉末の場合には、特定の調製方法は真空乾燥及びフリーズドライ(凍結乾燥)であり、それによって、有効成分プラス以前に無菌ろ過したその溶液からの任意のさらなる所望の成分の粉末がもたらされる。
単一投与形態を産生するために担体材料と組み合わせ得る有効成分の量は、処置されている被験体、及び特定の投与様式に依存して変動し得る。単一投与形態を産生するために担体材料と組み合わせ得る有効成分の量は、一般に、治療効果を産生する組成物の量であり得る。一般に、100%のうち、この量は、薬学的に許容し得る担体との組み合わせにおいて、有効成分の約0.01%〜約99%、好ましくは約0.1%〜約70%、最も好ましくは有効成分の約1%〜約30%の範囲であろう。
投与計画を調整して、最適な所望の応答(例えば、治療応答)を提供する。例えば、単回ボーラス投与してもよく、いくつかに分割された用量を経時的に投与してもよく、あるいは、用量を、治療状況の緊急性により示されるように、比例的に低下又は増加させてもよい。投与の容易さ及び投与量の均一性のために投与単位形態において非経口組成物を製剤化することが特に有利である。本明細書で使用される投与単位形態は、処置される被験体のための単位投与量として適切な物理的に分離した単位を指す;各単位は、必要な薬学的担体に関連する所望の治療効果を産生するように計算された活性化合物の所定量を含む。本発明の投与単位形態のための仕様は、(a)活性化合物のユニークな特徴及び達成される特定の治療効果、並びに(b)個人における感受性の処置のためのこのような活性化合物を配合する当技術分野に固有の限界により指示され、直接的に依存する。
目的の哺乳動物ポリペプチドの投与のために、特に、哺乳動物ポリペプチドが抗体である場合、投与量は、宿主体重の約0.0001〜100mg/kg、より通常には0.01〜5mg/kgの範囲である。例えば、投与量は、0.3mg/kg体重、1mg/kg体重、3mg/kg体重、5mg/kg体重、若しくは10mg/kg体重又は1〜10mg/kg体重の範囲内であり得る。例示的な処置計画は、1週間毎に1回、2週間毎に1回、3週間毎に1回、4週間毎に1回、1カ月毎に1回、3カ月毎に1回又は3〜6カ月毎に1回の投与を伴う。抗体についての特定の投与計画は、静脈内投与を介した1mg/kg体重又は3mg/kg体重を含み得るが、抗体は以下の投与スケジュールの1つを使用して与えられる:(i)6投与量について4週間毎、次に3カ月毎;(ii)3週間毎;(iii)3mg/kg体重1回、それに続く1mg/kg体重、3週間毎。
あるいは、目的の哺乳動物のポリペプチドは、徐放製剤として投与され得、この場合に必要な投与頻度はより少ない。投与量及び頻度は、患者において投与される物質の半減期に依存して変動する。一般に、ヒト抗体は最も長い半減期を示し、ヒト化抗体、キメラ抗体及び非ヒト抗体が続く。投与量及び投与頻度は、処置が予防的又は治療的であるかに依存して変動し得る。予防用途では、比較的少ない投与量を、比較的低頻度の間隔で長期間にわたり投与する。一部の患者は、彼らの残りの人生にわたり処置を受け続ける。治療用途では、比較的短い間隔での比較的高い投与量が、疾患の進行が低下又は終結するまで、好ましくは、患者が、疾患の症状の部分的又は完全な寛解を示すまで必要とされることもある。その後、予防計画を患者に行い得る。
本開示の医薬組成物中の有効成分の実際の投与量レベルを、変動させてもよく、患者への毒性を伴わず、特定の患者、組成物及び投与様式についての所望の治療応答を達成するために有効である有効成分の量を得るようにする。選択される投与量レベルは、様々な薬物動態学的な要因(用いられる本発明の特定の組成物又はそのエステル、塩、若しくはアミドの活性、投与の経路、投与の時間、用いられる特定の化合物の排出速度、治療の持続期間、他の薬物、用いられる特定の組成物との組み合わせにおいて使用される化合物及び/又は材料、処置されている患者の年齢、性別、体重、状態、全身の健康状態及び以前の病歴、並びに医学分野で周知の同様の要因を含む)に依存する。
本開示の免疫グロブリンの「治療有効投与量」は、好ましくは、疾患症状の重症度における減少、疾患症状のない期間の頻度及び持続時間における増加、又は疾患の罹患に起因する機能障害若しくは身体障害の防止をもたらす。例えば、腫瘍の処置について、「治療有効投与量」は、好ましくは、細胞成長又は腫瘍成長を、未処置の被験体と比べて、少なくとも約20%、より好ましくは少なくとも約40%、さらにより好ましくは少なくとも約60%、さらにより好ましくは少なくとも約80%だけ阻害する。腫瘍成長を阻害する化合物の能力は、ヒト腫瘍における効力を予測する動物モデル系において評価され得る。あるいは、組成物のこの特性は、化合物の阻害する能力を検証することにより評価でき、このような阻害は、当業者に公知のアッセイによるin vitroでのものである。治療有効量の治療化合物は、腫瘍サイズを減少させ得るか、そうでなければ、被験体における症状を寛解し得る。当業者であれば、被験体のサイズ、被験体の症状の重症度、及び選択された特定組成物又は投与の経路などの要因に基づいてこのような量を決定することができるであろう。
本開示の組成物は、1つ以上の投与の経路によって、当技術分野で公知の様々な方法の1つ以上を使用して投与され得る。当業者により理解されるように、投与の経路及び/又は様式は、所望の結果に依存して変動する。本発明の結合部分のための特定の投与経路としては、静脈内、筋肉内、皮内、腹腔内、皮下、脊髄又は他の非経口の投与の経路(例えば、注射又は注入による)が挙げられる。本明細書で使用される語句「非経口投与」は、経腸及び局所投与以外の投与様式を意味し、通常は注射により、限定されないが、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内、硬膜外及び胸骨内注射及び注入を含む。
あるいは、本開示の哺乳動物ポリペプチドは、非注射経路、例えば局所、表皮又は粘膜の投与経路など(例えば、鼻腔内、経口、膣内、直腸内、舌下又は局所)によって投与され得る。
活性化合物は、迅速な放出に対して化合物を保護する担体、例えば、インプラント、経皮パッチ及びマイクロカプセル化送達系を含むコントロール放出製剤などを使用して調製され得る。生物分解性生体適合性ポリマー(例えば、エチレン酢酸ビニル、ポリ酸無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル及びポリ乳酸)を使用し得る。このような製剤の多くの調製方法は特許されているか、又は当業者に一般に公知である。(例えば、Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems, J.R. Robinson, ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 1978を参照のこと)。
治療組成物は、当技術分野で公知の医療デバイスを使用して投与され得る。例えば、特定の実施態様では、本発明の治療組成物は、無針皮下注射デバイス(例えば、米国特許第5,399,163号;米国特許第5,383,851号;米国特許第5,312,335号;米国特許第5,064,413号;米国特許第4,941,880号;米国特許第4,790,824号;又は米国特許第4,596,556号に開示されているデバイス)を使用して投与され得る。周知のインプラント及び本発明に有用なモジュールの例としては、米国特許第4,487,603号(薬物をコントロール速度で分注するための移植可能な微量注入ポンプを開示している);米国特許第4,486,194号(皮膚を通じて薬物を投与するための治療デバイスを開示している);米国特許第4,447,233号(厳密な注入速度で薬物を送達するための薬物注入ポンプを開示している);米国特許第4,447,224号(継続的な薬物送達のための変動流量の移植可能な注入装置を開示している);米国特許第4,439,196号(マルチチャンバー区画を有する浸透薬物送達系を開示している);及び米国特許第4,475,196号(浸透薬物送達系を開示している)が挙げられる。
特定の実施態様では、本開示の哺乳動物ポリペプチドの使用は、治療抗体を使用して処置され得る任意の疾患の処置のためのものである。
本発明の糸状菌細胞
本明細書における本発明はまた、異種ポリペプチドを発現する細胞、及び異種ポリペプチドの分解を触媒する細胞に見られる少なくとも3個のプロテアーゼの活性を低下又は消失させることによって、糸状菌細胞における異種ポリペプチド(例えば、哺乳動物ポリペプチド)の産生のレベルを増加させることに関する。異種ポリペプチドを発現する糸状菌細胞に見られるプロテアーゼの活性を低下又は消失させることによって、発現されたリコンビナントポリペプチドの安定性が増加し、異種ポリペプチドの産生レベルの増加がもたらされる。糸状菌細胞に見られるプロテアーゼの活性は、例えば、プロテアーゼをコードする遺伝子を改変することによって低下され得る。
「糸状菌細胞」(“Filamentous fungal cells”)は、真菌亜門及び卵菌亜門(subdivision Eumycota and Oomycota)の全ての糸状形態からの細胞を含む(Hawksworth et al., In, Ainsworth and Bisby’s Dictionary of The Fungi, 8th edition, 1995, CAB International, University Press, Cambridge, UKにより定義される)。糸状菌細胞は、一般に、キチン、セルロース、グルカン、キトサン、マンナン及び他の複合多糖類から構成される菌子体壁により特徴付けられる。栄養成長は菌糸伸長によるものであり、炭素異化は偏性好気性である。対照的に、酵母(例えば、Saccharomyces cerevisiae)による栄養成長は単細胞葉状体の出芽により、炭素異化は発酵性であり得る。
任意の糸状菌細胞は、プロテアーゼ活性を減少させるために、核酸の配列を使用してトランスフォーメーションされた、及び/又は改変若しくは突然変異された後に依然として生存可能である限り、本開示に使用され得る。好ましくは、糸状菌細胞は、必要な核酸配列のトランスダクション、タンパク質(例えば、哺乳動物タンパク質)のその後の発現、又は得られた中間体により悪影響を受けない。
適切な糸状菌細胞の例としては、限定されないが、Acremonium、Aspergillus、Fusarium、Humicola、Mucor、Myceliophthora、Neurospora、Penicillium、Scytalidium、Thielavia、Tolypocladium又はTrichoderma株由来の細胞が挙げられる。特定の実施態様では、糸状菌細胞は、Trichoderma種、Acremonium、Aspergillus、Aureobasidium、Cryptococcus、Chrysosporium、Chrysosporium lucknowense、Filibasidium、Fusarium、Gibberella、Magnaporthe、Mucor、Myceliophthora、Myrothecium、Neocallimastix、Neurospora、Paecilomyces、Penicillium、Piromyces、Schizophyllum、Talaromyces、Thermoascus、Thielavia又はTolypocladium株に由来する。
本開示のAspergillus菌細胞としては、限定されないが、Aspergillus aculeatus、Aspergillus awamori、Aspergillus clavatus、Aspergillus flavus、Aspergillus foetidus、Aspergillus fumigatus、Aspergillus japonicus、Aspergillus nidulans、Aspergillus niger、Aspergillus oryzae又はAspergillus terreusが挙げられ得る。
本開示のNeurospora菌細胞としては、限定されないが、Neurospora crassaが挙げられ得る。
特定の実施態様では、糸状菌細胞は、Aspergillus細胞ではない。
特定の実施態様では、糸状菌細胞は、Trichoderma (T. reesei)、Neurospora (N. crassa)、 Penicillium (P. chrysogenum)、Aspergillus (A. nidulans、A. niger及びA. oryzae)、Myceliophthora (M. thermophila)及びChrysosporium (C. lucknowense)からなる群より選択される。
特定の実施態様では、糸状菌細胞は、Trichoderma菌細胞である。本開示のTrichoderma菌細胞は、野生型Trichoderma株又はその突然変異体に由来し得る。適切なTrichoderma菌細胞の例としては、限定されないが、Trichoderma harzianum、Trichoderma koningii、Trichoderma longibrachiatum、Trichoderma reesei、Trichoderma atroviride、Trichoderma virens、Trichoderma viride;及びそれらの別の性形態(すなわち、Hypocrea)を含む。
糸状菌細胞の遺伝子を破壊し、糸状菌細胞を培養するための一般的な方法は、例えば、Peniciliumについては、Kopke et al. (2010) Application of the Saccharomyces cerevisiae FLP/FRT recombination system in filamentous fungi for marker recycling and construction of knockout strains devoid of heterologous genes. Appl Environ Microbiol. 76(14):4664-74. doi: 10.1128/AEM.00670-10において、Aspergillusについては、Maruyama and Kitamoto (2011), Targeted Gene Disruption in Koji Mold Aspergillus oryzae, in James A. Williams (ed.), Strain Engineering: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology, vol. 765, DOI 10.1007/978-1-61779-197-0_27において;Neurosporaについては、Collopy et al. (2010) High-throughput construction of gene deletion cassettes for generation of Neurospora crassa knockout strains. Methods Mol Biol. 2010;638:33-40. doi: 10.1007/978-1-60761-611-5_3において;及びMyceliophthora又はChrysosporiumについては、国際特許出願第PCT/NL2010/000045号及び国際特許出願第PCT/EP98/06496号に開示されている。
糸状菌細胞の構成成分
本開示の特定の態様は、少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下しているか、又は検出不可能である糸状菌細胞であって、増加したレベル(例えば、少なくとも2倍増加したレベル)で産生される異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを有する糸状菌細胞に関する。本開示の他の態様は、pep9、amp1、amp2及びsep1から選択される少なくとも2個、3個又は4個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下しているか、又は検出不可能であるTrichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞に関する。本開示の他の態様は、pep9、amp1、amp2、mp1、mp2、mp3、mp4、mp5及びsep1から選択される以下のプロテアーゼの1個以上のプロテアーゼ活性が低下しているか、又は検出不可能であるTrichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞に関する。本開示の他の態様は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp7、gap1及びgap2から選択されるプロテアーゼから選択される少なくとも2個、3個又は4個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下しているか、又は検出不可能であるTrichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞であって、対応する親Trichoderma菌細胞におけるポリペプチドの産生レベルよりも少なくとも2倍高いレベルで産生される哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有するTrichoderma菌細胞又は近縁種菌細胞に関する。特定の実施態様では、糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞は、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個又はそれ以上のプロテアーゼの活性が低下又は欠如している。
プロテアーゼの発現の低下
本開示の糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞における少なくとも3個のプロテアーゼの活性の低下は、プロテアーゼの発現の低下又は消失の結果であり得る。いくつかの実施態様では、少なくとも3個のプロテアーゼの発現の低下又は消失は、触媒ドメイン、コード領域又は各プロテアーゼをコードする遺伝子のコード領域の発現に必要なコントロール配列の改変の結果である。他の実施態様では、プロテアーゼの発現の低下又は消失は、遺伝子、又は、各プロテアーゼをコードする遺伝子の転写若しくは翻訳に必要なそのコントロール配列における、1つ以上のヌクレオチドの導入、置換及び/又は除去の結果である。いくつかの実施態様では、プロテアーゼの発現の低下又は消失は、プロテアーゼの内在性プロモーター又はその一部に対する導入、組換え、又は異種プロモーターによる置換の結果である。本明細書における「異種プロモーター」は、作動可能に連結されたプロモーターDNA配列であって、プロテアーゼに非ネイティブなものを意味する。いくつかの実施態様では、異種プロモーターは、プロテアーゼがその内在性プロモーターによって発現される対応する親糸状菌細胞における活性と比較して、プロテアーゼ活性を低下する。プロテアーゼの欠損が真菌の成長、胞子形成又は機能に影響を与える場合、例えば、細胞の必須段階(例えば、胞子形成)中にはプロテアーゼが発現されるが、異種タンパク質の産生中には、プロテアーゼがその内在性プロモーターによって発現される対応する親糸状菌株と比較して、プロテアーゼ発現が低下又は消失するように、異種プロモーターを選択する。
いくつかの実施態様では、異種プロモーターは、構成的プロモーター又は誘導性プロモーターである。いくつかの実施態様では、異種プロモーターは、フラビン含有モノオキシゲナーゼ遺伝子(Tre76230)、RNAポリメラーゼ遺伝子(Tre49048)及びslp8プロテアーゼ遺伝子(Tre58698)の群より選択される。
いくつかの実施態様では、異種プロモーターによって低下又は消失するプロテアーゼは、slp2、例えばTrichoderma菌細胞又は近縁種におけるslp2である。いくつかの特定の実施態様では、例えば、Trichoderma又は近縁種におけるslp2の内在性プロモーターは、フラビン含有モノオキシゲナーゼ遺伝子(Tre76230)、RNAポリメラーゼ遺伝子(Tre49048)及びslp8プロテアーゼ遺伝子(Tre58698)の群より選択される異種プロモーターで置換される。詳細は、実施例41に示されている。
いくつかの実施態様では、本発明の糸状菌細胞は、異種プロモーターを有する少なくとも1個の内在性プロテアーゼであって、プロテアーゼ活性が低下又は欠如している少なくとも1個の内在性プロテアーゼと、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドとを含み、前記細胞は、以下のプロテアーゼ:pep9、amp1、amp2、mp1、mp2、mp3、mp4、mp5及びsep1の1個以上、並びに場合によりpep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp7、gap1及びgap2から選択される1個以上のさらなるプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如している。
さらなる実施態様では、プロテアーゼの発現の低下又は消失は、各遺伝子に相同な核酸フラグメントをそれぞれが含有する破壊核酸構築物であって、相同性の領域の重複を作製し、構築物DNAを重複領域間に組み込む破壊核酸構築物を、各プロテアーゼをコードする遺伝子に挿入することの結果である。他の実施態様では、プロテアーゼの発現の低下又は消失は、各プロテアーゼをコードする遺伝子の遺伝子変換の結果である。さらに他の実施態様では、プロテアーゼの発現の低下又は消失は、各プロテアーゼをコードする各遺伝子に対して特異的なアンチセンスポリヌクレオチド又はRNAi構築物による結果である。一実施態様では、RNAi構築物は、アスパラギン酸プロテアーゼ(例えば、pep型プロテアーゼ)、トリプシン様セリンプロテアーゼ(例えば、tsp1)、グルタミン酸プロテアーゼ(例えば、gap型プロテアーゼ)、スブチリシンプロテアーゼ(例えば、slp型プロテアーゼ)又はセドリシンプロテアーゼ(例えば、tpp1又はslp7プロテアーゼ)をコードする遺伝子に対して特異的である。一実施態様では、RNAi構築物は、slp型プロテアーゼをコードする遺伝子に対して特異的である。一実施態様では、RNAi構築物は、slp2、slp3、slp5又はslp6をコードする遺伝子に対して特異的である。一実施態様では、RNAi構築物は、2個以上のプロテアーゼに対して特異的である。一実施態様では、2個以上のプロテアーゼは、pep型プロテアーゼのいずれか1個、トリプシン様セリンプロテアーゼのいずれか1個、slp型プロテアーゼのいずれか1個、gap型プロテアーゼのいずれか1個、メタロプロテアーゼのいずれか1個及び/又はセドリシンプロテアーゼのいずれか1個である。一実施態様では、2個以上のプロテアーゼは、slp2、slp3、slp5及び/又はslp6である。一実施態様では、RNAi構築物は、表22.2の核酸配列のいずれか1つを含む。
いくつかの実施態様では、プロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含有する。他の実施態様では、突然変異は、各プロテアーゼの発現を低下又は消失させる。さらなる実施態様では、突然変異は、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させるノックアウト突然変異、切断突然変異、点突然変異、ミスセンス突然変異、置換突然変異、フレームシフト突然変異、挿入突然変異、重複突然変異、増幅突然変異、転座突然変異、逆位突然変異である。
いくつかの実施態様では、突然変異は、プロテアーゼコード遺伝子の欠損である。他の実施態様では、突然変異は、プロテアーゼの触媒ドメインをコードするプロテアーゼコード遺伝子の一部の欠損である。さらに他の実施態様では、突然変異は、プロテアーゼの触媒ドメインをコードするプロテアーゼコード遺伝子の一部の点突然変異である。
糸状菌細胞のプロテアーゼ遺伝子を破壊する別の方法は、CRISPR−CAS系、又はクラスタ化された規則的な空間ショートパリンドロームリピートを含む。CRISPR−CAS系は、新規な遺伝子編集技術である(特定の遺伝子をサイレンシング、増強又は変更する)。cas9遺伝子と、特別設計されたCRISPRとを含有するプラスミドを挿入することによって、生物のゲノムを任意の所望の位置で切断し得る。Cas9遺伝子は、化膿連鎖球菌のII型細菌CRISPR系に由来する。遺伝子産物CAS9ヌクレアーゼは、特定のゲノムターゲティングCRISPRガイドRNAと複合体形成し、DNA切断活性の高い部位特異性を有する。様々な異種生物において、CAS9は、RNA誘導エンドヌクレアーゼとして機能し得ることが最近示されている(Mali et al. 2013: Rna guided human genome engineering via Cas9. Science 339:823-826; Cong et al 2013: Multiplex genome engineering using CRISPR-Cas systems. Science 339:819-823; Jiang et al 2013: RNA-guided editing of bacterial genomes using CRISPR-Cas systems. Nat Biotechnol 31:233-239; Jinek et al. 2013: RNA programmed genome editing in human cells. eLife 2:e00471; Hwang et al. 2013: Efficient genome editing in zebrafish using a CRISPR-Cas system. Nat Biotech 31:227-279. DiCarlo et al 2013: Genome engineering in Saccharomyces cerevisiae using CRISPR-Cas systems. NAR 41:4336-4343)。
ガイドRNA合成は、通常、RNAポリメラーゼIIIによって転写されるプロモーターから行われており、酵母ではSNR52 snoRNAプロモーターが最も一般的に使用されており、植物及び動物ではU3/U6 snoRNAプロモーターが最も一般的に使用されている。RNAポリメラーゼIIによって転写されるプロモーターは、転写後修飾、5’キャップ、5’/3’UTR及びポリAテイルのために、ガイドRNA合成に不適切であると考えられている。しかしながら、ガイドRNA配列が自己プロセシングリボザイム配列に隣接する場合、RNAポリメラーゼII型プロモーターを使用し得ることが最近実証されている。次いで、一次転写産物が自己触媒切断を受け、所望のgRNA配列が生成される(Gao and Zhao 2014: Self processing of ribozyme-flanked RNAs into guide RNA’s in vitro and in vivo for CRISPR-mediated genome editing. Journal of Integrative Plant Biology e-publication ahead of print; March 2014)。
実施例21では、T. reeseiにおける異種タンパク質の効率的な産生に影響を与え、及び/又はこれを妨げる様々なプロテアーゼコード遺伝子を破壊する方法が例示されている。表21.1に示されているガイドRNA配列、及びTrichoderma細胞における対応するプロテアーゼ遺伝子を破壊するためのそれらの使用も本発明の一部である。
プロテアーゼ遺伝子の組み合わせ
本開示の糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞は、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個又はそれ以上のアスパラギン酸プロテアーゼ、トリプシン様セリンプロテアーゼ、スブチリシンプロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ及びメタロプロテアーゼを含有し得る。特定の実施態様では、前記プロテアーゼは、pep型プロテアーゼ遺伝子、gap型プロテアーゼ遺伝子、slp型プロテアーゼ遺伝子、amp型プロテアーゼ、sep型プロテアーゼ及びmp型プロテアーゼによってコードされる。いくつかの実施態様では、pep型プロテアーゼ遺伝子は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep6、pep8、pep 9、pep10、pep11及びpep12、pep13、pep14、pep16から選択される。他の実施態様では、gap型プロテアーゼ遺伝子は、gap1及びgap2から選択される。他の実施態様では、gap型プロテアーゼ遺伝子は、gap1、gap2、gap3又はgap4から選択される。さらなる実施態様では、slp型プロテアーゼ遺伝子は、slp1、slp2、slp3及びslp7から選択されるか;又はslp1、slp2、slp3、slp5、slp6、slp7及びslp8から選択されるか、又はslp1、slp2、slp3、slp5、slp6、slp7及びslp8及びslp57433、slp35726、slp60791又はslp109276から選択される。特定の好ましい実施態様では、slp型プロテアーゼ遺伝子は、slp1である。特定の実施態様では、amp型プロテアーゼは、amp1及びamp2から選択される。さらなる実施態様では、sep型プロテアーゼは、sep1、sed2、sed3及びsed5から選択される。さらなる実施態様では、mp型メタロプロテアーゼは、mp1、mp2、mp3、mp4及びmp5から選択される。他の実施態様では、前記プロテアーゼは、pep9、amp1、amp2、sep1、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep7、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp5、slp6、slp7、slp8、gap1、gap2及びtpp1から選択される遺伝子によってコードされる。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp7、gap1及びgap2から選択される第2の群のプロテアーゼコード遺伝子と場合により組み合わせて、pep9、amp1、amp2及びsep1から選択される第1の群のプロテアーゼの少なくとも2個、3個又は少なくとも4個のプロテアーゼの発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp7、gap1及びgap2から選択される第2の群のプロテアーゼコード遺伝子と場合により組み合わせて、pep9、amp1、amp2、mp1、mp2、mp3、mp4、mp5及びsep1から選択される以下のプロテアーゼの1個以上の発現レベルが低下又は欠如している。特定の実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、pep1、tsp1及びslp1から選択される少なくとも3個のプロテアーゼコード遺伝子の発現レベルが低下又は欠如している。他の実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、gap1、slp1及びpep1から選択される少なくとも3個のプロテアーゼコード遺伝子の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1及びgap1の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1、gap1及びpep4の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1、gap1、pep4及びslp1の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1、gap1、pep4、slp1及びslp3の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1、gap1、pep4、slp1、slp3及びpep3の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1、gap1、pep4、slp1、slp3、pep3及びpep2の発現レベルが低下又は欠如している。
いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1、gap1、pep4、slp1、slp3、pep3、pep2及びpep5の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1、gap1、pep4、slp1、slp3、pep3、pep2、pep5及びtsp1の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1、gap1、pep4、slp1、slp3、pep3、pep2、pep5、tsp1及びslp7の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、少なくとも12個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記12個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記12個のプロテアーゼは、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7である。他の実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、
(i)少なくとも13個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記13個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記13個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9;
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7;又は
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp3
のいずれかであり、
(ii)前記細胞は、少なくとも14個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記14個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記14個のプロテアーゼは、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2であり;
(iii)前記細胞は、少なくとも15個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記15個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記15個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp1;又は、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp5
のいずれかである。
他の実施態様では、本発明の糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、上記プロテアーゼにおける13個、14個又は15個の突然変異によって、及び1個以上の突然変異をさらに含むことによって、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個又は少なくとも20個又はそれ以上のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、さらなる突然変異はそれぞれ、対応するさらなるプロテアーゼ活性を低下又は消失させ、前記さらなるプロテアーゼは、
>アスパラギン酸プロテアーゼpep6、pep10、pep13、pep14又はpep16;
>slp様プロテアーゼslp57433、slp35726、slp60791又はslp109276;
>gap様プロテアーゼgap3又はgap4;
>セドリシン様プロテアーゼsed2、sed3又はsed5;
>プロテアーゼ65735、プロテアーゼ77577、プロテアーゼ81087、プロテアーゼ56920、プロテアーゼ122083、プロテアーゼ79485、プロテアーゼ120998又はプロテアーゼ61127の群より選択されるグループAプロテアーゼ;
>プロテアーゼ21659、プロテアーゼ58387、プロテアーゼ75159、プロテアーゼ56853又はプロテアーゼ64193の群より選択されるグループBプロテアーゼ;
>プロテアーゼ82452、プロテアーゼ80762、プロテアーゼ21668、プロテアーゼ81115、プロテアーゼ82141、プロテアーゼ23475の群より選択されるグループCプロテアーゼ;
>プロテアーゼ121890、プロテアーゼ22718、プロテアーゼ47127、プロテアーゼ61912、プロテアーゼ80843、プロテアーゼ66608、プロテアーゼ72612、プロテアーゼ40199の群より選択されるグループDプロテアーゼ;又は
>プロテアーゼ22210、プロテアーゼ111694、プロテアーゼ82577の群より選択されるグループEプロテアーゼ
からなる群より選択される。
いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1、gap1、pep4、slp1、slp3、pep3、pep2、pep5、tsp1、slp7及びslp8の発現レベルが低下又は欠如している。いくつかの実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma細胞は、プロテアーゼコード遺伝子slp2、pep1,gap1、pep4、slp1、slp3、pep3、pep2、pep5、tsp1、slp7、slp8及びgap2の発現レベルが低下又は欠如している。
特定の実施態様では、糸状菌細胞は、プロテアーゼ活性が低下している少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個又はそれ以上のプロテアーゼを有し、野生型活性を有する対応するプロテアーゼはそれぞれ、配列番号1〜16;17〜36;37〜57;58〜65;66〜81;82〜97;98〜117;118〜128;129〜144;166〜181;182〜185;491〜588、配列番号750〜805又は配列番号875〜923のアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%又は100%同一のアミノ酸配列を有する。糸状菌細胞が、1個以上のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下しているTrichoderma菌細胞である実施態様では、野生型活性を有する対応するプロテアーゼはそれぞれ、配列番号1、17、37、58、66、82、98、118、129、166、182、507、522、530、750、759、775、配列番号786又は配列番号875〜923のアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%又は100%同一のアミノ酸配列を有する。
異種ポリペプチド
本開示の糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞は、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含む。特定の実施態様では、異種ポリペプチドは哺乳動物ポリペプチドである。他の実施態様では、異種ポリペプチドは非哺乳動物ポリペプチドである。
糸状菌細胞が、哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有する実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、非グリコシル化哺乳類ポリペプチド、グリコシル化哺乳動物ポリペプチド又はそれらの組み合わせ(限定されないが、免疫グロブリン、抗体、成長因子及びインターフェロンを含む)であり得る。いくつかの実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは免疫グロブリン又は抗体である。糸状菌細胞が、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有する実施態様では、糸状菌細胞、例えばTrichoderma菌細胞は、pep1、pep3、pep4、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp7、gap1及びgap2から選択される少なくとも3個又は4個のプロテアーゼと場合により組み合わせて、pep9、amp1、amp2及びsep1から選択される少なくとも2個、3個又は少なくとも4個のプロテアーゼコード遺伝子発現が低下又は欠如し得る。糸状菌細胞が、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有するいくつかの実施態様では、例えば、Trichoderma菌細胞、前記細胞は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp7、gap1及びgap2から選択される1個以上のさらなるプロテアーゼコード遺伝子と場合により組み合わせて、pep9、amp1、amp2、mp1、mp2、mp3、mp4、mp5及びsep1から選択される以下のプロテアーゼの1個以上の発現レベルが低下又は欠如している。特定の好ましい実施態様では、前記細胞、例えば、Trichoderma菌細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、tsp1、slp1及びgap1の発現が低下又は欠如している。他の実施態様では、前記細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、tsp1、slp1、gap1及びpep4の発現が低下している。他の実施態様では、前記細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子slp1、slp2及びslp3の発現が低下している。他の実施態様では、前記細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子slp1、slp2、slp3及びtsp1の発現が低下している。他の実施態様では、前記細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子slp1、slp2、slp3、tsp1及びpep1の発現が低下している。他の実施態様では、前記細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子slp1、slp2、slp3、tsp1、pep1及びgap1の発現が低下している。他の実施態様では、前記細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子slp1、slp2、slp3、tsp1、pep1、gap1及びpep4の発現が低下している。他の実施態様では、前記細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子slp1、slp2、slp3、tsp1、pep1、gap1、pep4及びpep3の発現が低下している。他の実施態様では、前記細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子slp1、slp2、slp3、tsp1、pep1、gap1、pep4、pep3及びpep2の発現が低下している。他の実施態様では、前記細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子slp1、slp2、slp3、tsp1、pep1、gap1、pep4、pep3、pep2及びpep5の発現が低下している。いくつかの実施態様では、前記細胞、例えば、Trichoderma細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、少なくとも12個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記12個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記12個のプロテアーゼは、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7である。他の実施態様では、前記細胞、例えば、Trichoderma細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、
(i)少なくとも13個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記13個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記13個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9;
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7;
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp3
のいずれかであり;
(ii)少なくとも14個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記14個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記14個のプロテアーゼは、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2であり;又は
(iii)少なくとも15個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記15個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記15個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp1;又は、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp5
のいずれかである。
他の実施態様では、前記細胞、例えば、Trichoderma細胞は、免疫グロブリン又は抗体をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、上記プロテアーゼにおける13個、14個又は15個の突然変異によって、及び1個以上の突然変異をさらに含むことによって、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個又は少なくとも20個又はそれ以上のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、さらなる突然変異はそれぞれ、対応するさらなるプロテアーゼ活性を低下又は消失させ、前記さらなるプロテアーゼは、
>アスパラギン酸プロテアーゼpep6、pep10、pep13、pep14又はpep16;
>slp様プロテアーゼslp57433、slp35726、slp60791又はslp109276;
>gap様プロテアーゼgap3又はgap4;
>セドリシン様プロテアーゼsed2、sed3又はsed5;
>プロテアーゼ65735、プロテアーゼ77577、プロテアーゼ81087、プロテアーゼ56920、プロテアーゼ122083、プロテアーゼ79485、プロテアーゼ120998又はプロテアーゼ61127の群より選択されるグループAプロテアーゼ;
>プロテアーゼ21659、プロテアーゼ58387、プロテアーゼ75159、プロテアーゼ56853又はプロテアーゼ64193の群より選択されるグループBプロテアーゼ;
>プロテアーゼ82452、プロテアーゼ80762、プロテアーゼ21668、プロテアーゼ81115、プロテアーゼ82141、プロテアーゼ23475の群より選択されるグループCプロテアーゼ;
>プロテアーゼ121890、プロテアーゼ22718、プロテアーゼ47127、プロテアーゼ61912、プロテアーゼ80843、プロテアーゼ66608、プロテアーゼ72612、プロテアーゼ40199の群より選択されるグループDプロテアーゼ;又は
>プロテアーゼ22210、プロテアーゼ111694、プロテアーゼ82577の群より選択されるグループEプロテアーゼ
からなる群より選択される。
他の実施態様では、前記糸状菌細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有する。前記糸状菌細胞、例えば、Trichoderma菌細胞が、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有する実施態様では、前記糸状菌細胞は、pep1、pep3、pep4、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp7、gap1及びgap2から選択される少なくとも3個若しくは4個のプロテアーゼ、又はpep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、gap1、gap2、slp1、slp2、slp7及びtsp1から選択される少なくとも3個若しくは少なくとも4個のプロテアーゼコード遺伝子と場合により組み合わせて、pep9、amp1、amp2及びsep1から選択される少なくとも2個、3個又は4個のプロテアーゼの発現が低下又は欠如し得る。
前記糸状菌細胞が、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有するいくつかの実施態様では、例えば、Trichoderma細胞、前記細胞は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp7、gap1及びgap2から選択される第2の群のプロテアーゼコード遺伝子と場合により組み合わせて、pep9、amp1、amp2、mp1、mp2、mp3、mp4、mp5及びsep1から選択される以下のプロテアーゼの1個以上の発現レベルが低下又は欠如している。特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、tsp1、slp1、gap1及びgap2の発現が低下している。
特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子slp1、slp2、pep1、gap1、pep4、slp7、pep2、pep3、pep5、tsp1及びgap2の発現が低下している。他の実施態様では、前記細胞、例えばTrichoderma菌細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2及びpep4の発現が低下している。さらなる実施態様では、前記細胞は、成長因子をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、pep1、pep2、pep3、pep4及びpep5から選択されるpep型プロテアーゼ遺伝子の発現が低下している。
特定の好ましい実施態様では、成長因子はIGF−1であるか、又はインターフェロンはインターフェロンα2bである。特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、gap1及びpep4の発現が低下している。特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、gap1、pep4及びslp7の発現が低下している。特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、gap1、pep4、slp7及びslp2の発現が低下している。特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、gap1、pep4、slp7、slp2及びpep2の発現が低下している。
特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、gap1、pep4、slp7、slp2、pep2及びpep3の発現が低下している。特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、gap1、pep4、slp7、slp2、pep2、pep3及びpep5の発現が低下している。特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、gap1、pep4、slp7、slp2、pep2、pep3、pep5及びslp1の発現が低下している。特定の実施態様では、前記細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、プロテアーゼコード遺伝子pep1、gap1、pep4、slp7、slp2、pep2、pep3、pep5、slp1及びtsp1の発現が低下している。
いくつかの実施態様では、前記細胞、例えばTrichoderma細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、少なくとも12個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記12個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記12個のプロテアーゼは、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7である。他の実施態様では、前記細胞、例えば、Trichoderma細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、
(i)少なくとも13個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記13個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記13個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9;
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7;
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp3
のいずれかであり;
(ii)少なくとも14個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記14個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記14個のプロテアーゼは、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2であり;又は
(iii)少なくとも15個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記15個のプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記15個のプロテアーゼは、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp1;又は、
>pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp5
のいずれかである。
他の実施態様では、前記糸状菌細胞、例えば、Trichoderma細胞は、成長因子、インターフェロン、サイトカイン、ヒト血清アルブミン又はインターロイキンをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有し、上記13個、14個又は15個のプロテアーゼにおける突然変異を有し、さらに1個以上のさらなる突然変異を含むことによって、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個又は少なくとも20個又はそれ以上のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、さらなる突然変異はそれぞれ、対応するさらなるプロテアーゼ活性を低下又は消失させ、前記さらなるプロテアーゼは、
>アスパラギン酸プロテアーゼpep6、pep10、pep13、pep14又はpep16;
>slp様プロテアーゼslp57433、slp35726、slp60791又はslp109276;
>gap様プロテアーゼgap3又はgap4;
>セドリシン様プロテアーゼsed2、sed3又はsed5;
>プロテアーゼ65735、プロテアーゼ77577、プロテアーゼ81087、プロテアーゼ56920、プロテアーゼ122083、プロテアーゼ79485、プロテアーゼ120998又はプロテアーゼ61127の群より選択されるグループAプロテアーゼ;
>プロテアーゼ21659、プロテアーゼ58387、プロテアーゼ75159、プロテアーゼ56853又はプロテアーゼ64193の群より選択されるグループBプロテアーゼ;
>プロテアーゼ82452、プロテアーゼ80762、プロテアーゼ21668、プロテアーゼ81115、プロテアーゼ82141、プロテアーゼ23475の群より選択されるグループCプロテアーゼ;
>プロテアーゼ121890、プロテアーゼ22718、プロテアーゼ47127、プロテアーゼ61912、プロテアーゼ80843、プロテアーゼ66608、プロテアーゼ72612、プロテアーゼ40199の群より選択されるグループDプロテアーゼ;又は
>プロテアーゼ22210、プロテアーゼ111694、プロテアーゼ82577の群より選択されるグループEプロテアーゼ
からなる群より選択される。
特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親糸状菌細胞におけるポリペプチドの産生レベルよりも少なくとも3倍、少なくとも4倍、少なくとも5倍、少なくとも6倍、少なくとも7倍、少なくとも8倍、少なくとも9倍、少なくとも10倍、少なくとも15倍、少なくとも20倍、少なくとも25倍、少なくとも30倍、少なくとも40倍、少なくとも50倍、少なくとも60倍、少なくとも70倍、少なくとも75倍、少なくとも80倍、少なくとも90倍、少なくとも100倍又はそれ以上高いレベルで産生される。他の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、対応する親糸状菌細胞における全長型ポリペプチドの産生レベルよりも高いレベルで、全長型で産生される。
糸状菌細胞が、非哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有する実施態様では、非哺乳動物ポリペプチドは、アミノペプチダーゼ、アミラーゼ、カルボヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ、キチナーゼ、クチナーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、エステラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、α−グルコシダーゼ、β−グルコシダーゼ、インベルターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、ムタナーゼ、オキシダーゼ、ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、ホスホリパーゼ、フィターゼ、ポリフェノールオキシダーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、トランスグルタミナーゼ又はキシラナーゼであり得る。糸状菌細胞が、非哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有する実施態様では、糸状菌細胞は、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp7、gap1及びgap2から選択される3個、少なくとも4個、少なくとも5個又は少なくとも6個のプロテアーゼコード遺伝子と場合により組み合わせて、pep9、amp1、amp2 mp1、mp2、mp3、mp4、mp5及びsep1から選択される少なくとも2個、3個又は4個のプロテアーゼの発現が低下しているか、又は検出不可能である。特定の実施態様では、非哺乳動物ポリペプチドは、対応する親糸状菌細胞におけるポリペプチドの産生レベルよりも少なくとも3倍、少なくとも4倍、少なくとも5倍、少なくとも6倍、少なくとも7倍、少なくとも8倍、少なくとも9倍、少なくとも10倍、少なくとも15倍、少なくとも20倍、少なくとも25倍、少なくとも30倍、少なくとも40倍、少なくとも50倍、少なくとも60倍、少なくとも70倍、少なくとも75倍、少なくとも80倍、少なくとも90倍、少なくとも100倍又はそれ以上高いレベルで産生される。他の実施態様では、非哺乳動物ポリペプチドは、対応する親糸状菌細胞における全長型ポリペプチドの産生レベルよりも高いレベルで、全長型で産生される。
さらなるプロテアーゼの活性の低下
いくつかの実施態様では、本開示の糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞はまた、1個以上のさらなるプロテアーゼの活性が低下している。特定の実施態様では、1個以上のさらなるプロテアーゼの発現レベルが低下している。特定の好ましい実施態様では、1個以上のさらなるプロテアーゼをコードする遺伝子はそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下させる突然変異を含む。1個以上のさらなるプロテアーゼコード遺伝子は、pep7、tpp1、gap2、slp3、slp5、slp6、slp7、slp8であり得るか、又は
>アスパラギン酸プロテアーゼpep6、pep10、pep13、pep14又はpep16;
>slp様プロテアーゼslp57433、slp35726、slp60791又はslp109276;
>gap様プロテアーゼgap3又はgap4;
>セドリシン様プロテアーゼsed2、sed3又はsed5;
>プロテアーゼ65735、プロテアーゼ77577、プロテアーゼ81087、プロテアーゼ56920、プロテアーゼ122083、プロテアーゼ79485、プロテアーゼ120998又はプロテアーゼ61127の群より選択されるグループAプロテアーゼ;
>プロテアーゼ21659、プロテアーゼ58387、プロテアーゼ75159、プロテアーゼ56853又はプロテアーゼ64193の群より選択されるグループBプロテアーゼ;
>プロテアーゼ82452、プロテアーゼ80762、プロテアーゼ21668、プロテアーゼ81115、プロテアーゼ82141、プロテアーゼ23475の群より選択されるグループCプロテアーゼ;
>プロテアーゼ121890、プロテアーゼ22718、プロテアーゼ47127、プロテアーゼ61912、プロテアーゼ80843、プロテアーゼ66608、プロテアーゼ72612、プロテアーゼ40199の群より選択されるグループDプロテアーゼ;又は
>プロテアーゼ22210、プロテアーゼ111694、プロテアーゼ82577の群より選択されるグループEプロテアーゼ
からなる群より選択されるプロテアーゼをコードする遺伝子であり得る。
特定の実施態様では、糸状菌細胞がAspergillus細胞である場合、全プロテアーゼ活性は、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親Aspergillus細胞における全プロテアーゼ活性の50%以下に低下している。
特定の実施態様では、本開示の細胞(例えば、Trichoderma細胞)において、全プロテアーゼ活性は、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親糸状菌細胞における全プロテアーゼ活性の49%以下、31%以下、13%以下、10%以下、6.3%以下又は5.5%以下に低下している。
さらなる組換え改変
特定の実施態様では、本開示の糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞はまた、ドリチル−P−Man:Man(5)GlcNAc(2)−PP−ドリチルマンノシルトランスフェラーゼの活性が低下している。ドリチル−P−Man:Man(5)GlcNAc(2)−PP−ドリチルマンノシルトランスフェラーゼ(EC2.4.1.130)は、ドリチル−リン酸D−マンノース由来のα−D−マンノシル残基を膜脂質連結オリゴ糖に移転する。典型的には、ドリチル−P−Man:Man(5)GlcNAc(2)−PP−ドリチルマンノシルトランスフェラーゼ酵素は、alg3遺伝子によってコードされる。したがって、特定の実施態様では、糸状菌細胞は、alg3遺伝子によってコードされる活性である、ALG3の活性が低下している。いくつかの実施態様では、alg3遺伝子は、対応するALG3活性を低下させる突然変異を含有する。特定の実施態様では、alg3遺伝子を糸状菌細胞から欠損させる。
他の実施態様では、本開示の糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞は、α−1,2−マンノシダーゼをコードするポリヌクレオチドをさらに含有する。α−1,2−マンノシダーゼをコードするポリヌクレオチドは、宿主細胞において内在性であり得るか、又はそれは宿主細胞に異種性であり得る。これらのポリヌクレオチドは、ゴルジからERに輸送される高マンノースグリカンを発現する糸状菌細胞に特に有用であり、有効なエキソ−α−2−マンノシダーゼ切断を伴わない。α−1,2−マンノシダーゼは、グリコシドヒドロラーゼファミリー47(cazy.org/GH47_all.html)に属するマンノシダーゼI型酵素であり得る。特定の実施態様では、α−1,2−マンノシダーゼは、cazy.org/GH47_characterized.htmlに記載されている酵素である。特に、α−1,2−マンノシダーゼは、糖タンパク質を切断するER型酵素(例えば、ER−α−マンノシダーゼI EC3.2.1.113酵素のサブファミリーの酵素)であり得る。このような酵素の例としては、ヒトα−2−マンノシダーゼ1B(AAC26169)、哺乳動物ERマンノシダーゼの組み合わせ、又は糸状菌酵素、例えばα−1,2−マンノシダーゼ(MDS1)(T. reesei AAF34579;Maras M et al J Biotech. 77, 2000, 255)などが挙げられる。ER/ゴルジ発現のために、マンノシダーゼの触媒ドメインは、典型的には、ターゲティングペプチド(例えば、HDEL、KDEL又はER若しくは初期ゴルジタンパク質の一部)と融合されるか、又は動物若しくは植物のマンノシダーゼI酵素の構造をターゲティングする内在性ERによって発現される。例えば、Callewaert et al. 2001 Use of HDEL-tagged Trichoderma reesei mannosyl oligosaccharide 1,2-α-D-mannosidase for N-glycan engineering in Pichia pastoris. FEBS Lett 503: 173−178を参照のこと。
さらなる実施態様では、本開示の糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞はまた、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインを含有する。このような触媒ドメインは、非哺乳動物細胞において複合体N−グリカンを発現させるのに有用である。N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI(GlcNAc−TI;GnTI;EC2.4.1.101)は、反応UDP−N−アセチル−D−グルコサミン+3−(α−D−マンノシル)−β−D−マンノシル−R<=>UDP+3−(2−(N−アセチル−β−D−グルコサミニル)−α−D−マンノシル)−β−D−マンノシル−R(Rは、グリカンアクセプターにおけるN連結オリゴ糖の残部を表す)を触媒する。N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメインは、この反応を触媒することができるN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI酵素の任意の部分である。N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII(GlcNAc−TII;GnTII;EC2.4.1.143)は、反応UDP−N−アセチル−D−グルコサミン+6−(α−D−マンノシル)−β−D−マンノシル−R<=>UDP+6−(2−(N−アセチル−β−D−グルコサミニル)−α−D−マンノシル)−β−D−マンノシル−R(Rは、グリカンアクセプターにおけるN連結オリゴ糖の残部を表す)を触媒する。N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインは、この反応を触媒することができるN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII酵素の任意の部分である。適切なN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインの例は、国際公開公報第2012/069593号に見られ得る。N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインは、単一のポリヌクレオチドによってコードされ得る。特定の実施態様では、単一のポリヌクレオチドは、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインを含有する融合タンパク質をコードする。あるいは、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメインは、第1のポリヌクレオチドによってコードされ得る。N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインは、第2のポリヌクレオチドによってコードされ得る。
糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞がN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインを含有する実施態様では、細胞はまた、マンノシダーゼIIをコードするポリヌクレオチドを含有し得る。マンノシダーゼII酵素は、GlcNAcMan5のMAN5構造を切断して、GlcNAcMan3を生成することができ、GnTIIの触媒ドメインの作用と組み合わせた場合にはG0を生成することができ;さらに、ガラクトシルトランスフェラーゼの触媒ドメインの作用と共にG1及びG2を生成することができる。特定の実施態様では、マンノシダーゼII型酵素は、グリコシドヒドロラーゼファミリー38(cazy.org/GH38_all.html)に属する。このような酵素の例としては、ヒト酵素AAC50302、D. melanogaster酵素(Van den Elsen J.M. et al (2001) EMBO J. 20: 3008-3017)、PDB参照1HTYの3D構造を有するもの、及びPDB中の触媒ドメインに参照される他のものが挙げられる。ER/ゴルジ発現のために、マンノシダーゼの触媒ドメインは、典型的には、例えば、国際公開公報第2012/069593号に記載されているターゲティングペプチド、又は配列番号589〜594のターゲティングペプチドを使用して、N末端ターゲティングペプチドと融合される。マンノシダーゼII型マンノシダーゼの触媒ドメインによるトランスフォーメーションの後、GlcNAc2Man3、GlcNAc1Man3又はG0を有効に産生する株が選択される。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、糸状菌細胞は、UDP−GlcNAcトランスポーターをコードするポリヌクレオチドをさらに含有する。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、糸状菌細胞は、β−1,4−ガラクトシルトランスフェラーゼをコードするポリヌクレオチドをさらに含有する。一般に、β−1,4−ガラクトシルトランスフェラーゼは、CAZyグリコシルトランスフェラーゼファミリー7(cazy.org/GT7_all.html)に属する。有用なβ4GalT酵素の例としては、β4GalT1、例えば、ウシBos taurus酵素AAA30534.1(Shaper N.L. et al Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83 (6), 1573-1577 (1986))、ヒト酵素(Guo S. et al. Glycobiology 2001, 11:813-20)及びハツカネズミ酵素AAA37297(Shaper, N.L. et al. 1998 J. Biol. Chem. 263 (21), 10420-10428)が挙げられる。糸状菌細胞が、ガラクトシルトランスフェラーゼをコードするポリヌクレオチドを含有する本発明の特定の実施態様では、糸状菌細胞はまた、UDP−Gal4エピメラーゼ及び/又はUDP−Galトランスポーターをコードするポリヌクレオチドを含有する。糸状菌細胞が、ガラクトシルトランスフェラーゼをコードするポリヌクレオチドを含有する本発明の特定の実施態様では、宿主細胞を培養する場合、ラクトースをグルコースの代わりに炭素源として使用し得る。培養培地は、pH4.5〜7.0又は5.0〜6.5であり得る。糸状菌細胞が、ガラクトシルトランスフェラーゼをコードするポリヌクレオチド、並びに場合によりUDP−Gal4エピメラーゼ及び/又はUDP−Galトランスポーターをコードするポリヌクレオチドを含有する本発明の特定の実施態様では、二価陽イオン(例えば、Mn2+、Ca2+又はMg2+)を細胞培養培地に追加し得る。
先の実施態様と組み合わせ得る特定の実施態様では、宿主細胞におけるα−1,6−マンノシルトランスフェラーゼの活性レベルは、野生型宿主細胞における活性レベルと比較して低下している。特定の実施態様では、糸状菌は、ochl遺伝子の発現レベルが、野生型糸状菌細胞における発現レベルと比較して低下している。
別の態様は、糸状菌細胞においてMan3GlcNAc2 N−グリカン[すなわち、Manα3(Manα6)Manβ4GlcNAcβ4GlcNAc]を生産する方法であって、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを有する糸状菌細胞であって、alg3マンノシルトランスフェラーゼの活性レベルが、野生型糸状菌細胞における活性レベルと比較して低下している糸状菌細胞を提供する工程、及び前記糸状菌細胞を培養してMan3GlcNAc2グリカンを生産する工程を含み、前記Man3GlcNAc2グリカンが、糸状菌細胞により分泌される中性N−グリカンの少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)を構成する方法を含む。特定の実施態様では、Man3GlcNAc2 N−グリカンは、異種ポリペプチドの全N−グリカンの少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)に相当する。
別の態様は、糸状菌細胞において複合体N−グリカン(すなわち、末端GlcNAc2Man3構造を含むN−グリカン)、例えばGlcNAc2Man3GlcNAc2{すなわち、G0、すなわちGlcNAcβ2Manα3(GlcNAcβ2Manα6)Manβ4GlcNAcβ4GlcNAc}グリカンを生産する方法であって、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを有する糸状菌細胞であって、alg3マンノシルトランスフェラーゼの活性レベルが、野生型糸状菌細胞における活性レベルと比較して低下しており、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメインをコードするポリヌクレオチド及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインをコードするポリヌクレオチドをさらに含む糸状菌細胞を提供する工程、並びに前記糸状菌細胞を培養して、前記複合体N−グリカン、例えばGlcNAc2Man3GlcNAc2グリカンを生産する工程を含み、GlcNAc2Man3GlcNAc2グリカンが、前記糸状菌細胞により分泌される中性N−グリカンの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)を構成する方法を含む。特定の実施態様では、複合体N−グリカン、例えばGlcNAc2Man3GlcNAc2グリカンは、ポリペプチドの全N−グリカンの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)に相当する。特定の実施態様では、前記複合体N−グリカンは、GlcNAcMan3及び/又はGlcNAc2Man3である。
別の態様は、糸状菌細胞においてG1若しくはG2 N−グリカン又はそれらの混合物、例えばGalGlcNAc2Man3GlcNAc2{すなわち、G1、すなわちGalβ4GlcNAcβ2Manα3(GlcNAcβ2Manα6)Manβ4GlcNAcβ4GlcNAc}又はGlcNAcβ2Manα3(Galβ4GlcNAcβ2Manα6)Manβ4GlcNAcβ4GlcNAc}及び/又はGal2GlcNAc2Man3GlcNAc2{すなわち、G2、すなわちGalβ4GlcNAcβ2Manα3(Galβ4 GlcNAcβ2Manα6)Manβ4GlcNAcβ4GlcNAc}グリカンを生産する方法であって、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドを有する糸状菌細胞であって、alg3マンノシルトランスフェラーゼの活性レベルが、野生型糸状菌細胞における活性レベルと比較して低下しており、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメインをコードするポリヌクレオチド、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメインをコードするポリヌクレオチド、及びGalT触媒ドメインをコードするポリヌクレオチドをさらに含む糸状菌細胞を提供する工程、並びに前記糸状菌細胞を培養して、G1若しくはG2 N−グリカン又はそれらの混合物を生産する工程を含み、G1グリカンが、前記糸状菌細胞により分泌される中性N−グリカンの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)を構成するか、又はG2グリカンが、前記糸状菌細胞により分泌される中性N−グリカンの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)を構成する方法を含む。特定の実施態様では、G1グリカンは、ポリペプチドの全N−グリカンの少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)を構成する。特定の実施態様では、G2グリカンは、ポリペプチドの全N−グリカンの少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)を構成する。
特定の実施態様では、複合体N−グリカンを生産する方法は、異なるグリカンの混合物を生成するであろう。複合体N−グリカン又はMan3GlcNAc2は、このようなグリカン混合物の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%)又は少なくとも90%若しくはそれ以上を構成し得る。特定の実施態様では、ポリペプチドのN−グリカンの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%)又は少なくとも90%若しくはそれ以上は、このようなグリカン混合物からなる。特定の実施態様では、複合体並びにG1及び/又はG2 N−グリカンを生産する方法は、異なるグリカンの混合物を生成するであろう。複合体N−グリカン、Man3GlcNAc2、G1及び/又はG2は、このようなグリカン混合物の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%)又は少なくとも90%若しくはそれ以上を構成し得る。特定の実施態様では、ポリペプチドのN−グリカンの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%)又は少なくとも90%若しくはそれ以上は、このようなグリカン混合物からなる。
特定の実施態様では、ハイブリッドN−グリカンを生産する方法が望ましい。本明細書で使用される「ハイブリッド」という用語は、非置換の末端マンノース残基(高マンノース型グリカン中に存在する)及びN−アセチルグルコサミン連結を有する置換マンノース残基(例えば、GlcNAcβ2Manα3[Manα3(Manα6)Manα6]Manβ4GlcNAcβ4GlcNAc)の両方を含むグリカンを意味する。このような実施態様では、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチド及びN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメインをコードするポリヌクレオチドで、Man5{すなわち、Manα3[Manα3(Manα6)Manα6]Manβ4GlcNAcβ4GlcNAc}を発現する糸状菌細胞(例えば、T. reesei株)をトランスフォーメーションし、糸状菌細胞を培養してハイブリッドN−グリカンを生産し、ハイブリッドN−グリカンは、糸状菌細胞により分泌される中性N−グリカンの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(モル%)を構成する。特定の実施態様では、ポリペプチドのN−グリカンの少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%(mol%)は、ハイブリッドN−グリカンからなる。
Man3GlcNAc2、複合体、ハイブリッド、G1及びG2 N−グリカンをアミノ酸、ペプチド及びポリペプチドから選択される分子に結合させ得る。特定の実施態様では、Man3GlcNAc2、複合体、ハイブリッド、G1及びG2 N−グリカンを異種ポリペプチドに結合させる。特定の実施態様では、異種ポリペプチドは、グリコシル化タンパク質である。特定の実施態様では、グリコシル化ポリペプチドは、哺乳動物ポリペプチドである。特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、抗体又はその抗原結合フラグメントである。
特定の実施態様では、グリコシルトランスフェラーゼ、例えばGnTI、GnTII若しくはGalT、又はグリコシルヒドロラーゼ、例えばα−1,2−マンノシダーゼ若しくはマンノシダーゼIIは、触媒ドメインに連結されたターゲティングペプチドを含む。本明細書で使用される「連結された」という用語は、ポリペプチドの場合にはアミノ酸残基の2つのポリマー、又はポリヌクレオチドの場合にはヌクレオチドの2つのポリマーが、互いに隣接して直接カップリングされているか、又は同じポリペプチド若しくはポリヌクレオチド内にあるが、介在アミノ酸残基若しくはヌクレオチドにより分離されていることを意味する。本明細書で使用される「ターゲティングペプチド」は、リコンビナントタンパク質を糸状菌細胞内の小胞体(ER)又はゴルジ装置(ゴルジ)に局在化することができるリコンビナントタンパク質の任意の数の連続するアミノ酸残基を指す。ターゲティングペプチドは、触媒ドメインのN末端又はC末端であり得る。特定の実施態様では、ターゲティングペプチドは、触媒ドメインのN末端である。特定の実施態様では、ターゲティングペプチドは、ER又はゴルジ膜への直接的な結合を提供する。ターゲティングペプチドの構成成分は、ER又はゴルジ装置中に通常存在する任意の酵素に由来し得る。このような酵素としては、マンノシダーゼ、マンノシルトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、2型ゴルジタンパク質並びにMNN2、MNN4、MNN6、MNN9、MNN10、MNS1、KRE2、VAN1及びOCH1酵素が挙げられる。適切なターゲティングペプチドは、国際公開公報第2012/069593号に記載されている。一実施態様では、GnTI又はGnTIIのターゲティングペプチドは、ヒトGnTII酵素である。他の実施態様では、ターゲティングペプチドは、TrichodermaKre2、Kre2様、Och1、Anp1及びVan1に由来する。一実施態様では、ターゲティングペプチドは、配列番号589〜594の群より選択される。
本発明の糸状菌細胞の使用
本明細書における本発明はさらに、異種ポリペプチドの安定性を改善するために、及び異種ポリペプチドを作製するために、少なくとも3個のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如している本開示の糸状菌細胞(例えばTrichoderma菌細胞)であって、増加したレベルで産生される異種ポリペプチド(例えば、哺乳動物ポリペプチド)をコードするリコンビナントポリヌクレオチドを含有する本開示の糸状菌細胞(例えばTrichoderma菌細胞)のいずれかを使用する方法に関する。タンパク質の安定性を測定する及び異種ポリペプチドを作るための方法は周知であり、限定されないが、本開示に記載される全ての方法及び技術を含む。
したがって、本開示の特定の実施態様は、a)少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下又は欠如している本開示の糸状菌細胞であって、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有する糸状菌細胞を提供すること;及びb)前記異種ポリペプチドが発現されるように前記細胞を培養することによって、異種ポリペプチドの安定性を改善する方法であって、前記異種ポリペプチドが、前記プロテアーゼをコードする遺伝子の突然変異を含有しない宿主細胞と比較して増加した安定性を有する方法に関する。本開示の他の実施態様は、a)少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下又は欠如している本開示のTrichoderma菌細胞であって、哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有するTrichoderma菌細胞を提供すること;及びb)前記哺乳動物ポリペプチドが発現されるように前記細胞を培養することによって、哺乳動物ポリペプチドの安定性を改善する方法であって、前記哺乳動物ポリペプチドが、前記プロテアーゼをコードする遺伝子の突然変異を含有しない宿主細胞と比較して増加した安定性を有する方法に関する。糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞は、「本発明の糸状菌細胞」という表題のセクションに記載されている任意の細胞であり得る。ポリペプチドの安定性を測定する方法、及び糸状菌細胞及びTrichoderma菌細胞を培養するための方法は当技術分野で周知であり、限定されないが、本開示に記載される全ての方法及び技術を含む。
特定の実施態様では、異種ポリペプチド又は哺乳動物ポリペプチドの安定性は、対応する親糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞において発現される異種ポリペプチド又は哺乳動物ポリペプチドと比較して少なくとも2倍、少なくとも3倍、少なくとも4倍、少なくとも5倍、少なくとも6倍、少なくとも7倍、少なくとも8倍、少なくとも9倍、少なくとも10倍、少なくとも15倍、少なくとも20倍、少なくとも25倍、少なくとも30倍、少なくとも40倍、少なくとも50倍、少なくとも60倍、少なくとも70倍、少なくとも75倍、少なくとも80倍、少なくとも90倍、少なくとも100倍又はそれ以上増加している。
本開示の他の実施態様は、a)少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下又は欠如している本開示の糸状菌細胞であって、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有する糸状菌細胞を提供すること;b)前記異種ポリペプチドが発現されるように前記宿主細胞を培養すること;及びc)前記異種ポリペプチドを精製することによって、異種ポリペプチドを作製する方法に関する。本開示のさらなる実施態様は、a)少なくとも3個のプロテアーゼの活性が低下又は欠如している本開示のTrichoderma菌細胞であって、哺乳動物ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドをさらに含有するTrichoderma菌細胞を提供すること;b)前記哺乳動物ポリペプチドが発現されるように前記宿主細胞を培養すること;及びc)前記哺乳動物ポリペプチドを精製することによって、哺乳動物ポリペプチドを作製する方法に関する。糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞は、「本発明の糸状菌細胞」という表題のセクションに記載されている任意の細胞であり得る。糸状菌細胞及びTrichoderma菌細胞を培養し、ポリペプチドを精製する方法は当技術分野で周知であり、限定されないが、本開示に記載される全ての方法及び技術を含む。
特定の実施態様では、糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞を、pH3.5〜7;pH3.5〜6.5;pH4〜6;pH4.3〜5.7;pH4.4〜5.6;及びpH4.5〜5.5から選択されるpH範囲で培養する。特定の実施態様では、抗体を生産するために、糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞を、pH4.7〜6.5;pH4.8〜6.0;pH4.9〜5.9;及びpH5.0〜5.8から選択されるpH範囲で培養する。
いくつかの実施態様では、異種ポリペプチドは、哺乳動物ポリペプチドである。他の実施態様では、異種ポリペプチドは、非哺乳動物ポリペプチドである。
特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、免疫グロブリン、免疫グロブリン重鎖、免疫グロブリン軽鎖、モノクローナル抗体、ハイブリッド抗体、F(ab’)2抗体フラグメント、F(ab)抗体フラグメント、Fv分子、単鎖Fv抗体、二量体抗体フラグメント、三量体抗体フラグメント、機能的な抗体フラグメント、単一ドメイン抗体、多量体単一ドメイン抗体、イムノアドヘシン、インスリン様成長因子1、成長ホルモン、インスリン及びエリスロポエチンから選択される。他の実施態様では、哺乳動物タンパク質は、免疫グロブリン又はインスリン様成長因子1である。さらに他の実施態様では、哺乳動物タンパク質は、抗体である。さらなる実施態様では、哺乳動物ポリペプチドの収量は、少なくとも0.5、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4又は少なくとも5グラム/リットルである。特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、抗体、場合により、IgG1、IgG2、IgG3又はIgG4である。さらなる実施態様では、抗体の収量は、少なくとも0.5、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4又は少なくとも5グラム/リットルである。さらなる他の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは、成長因子又はサイトカインである。さらなる実施態様では、成長因子又はサイトカインの収量は、少なくとも0.1、少なくとも0.2、少なくとも0.3、少なくとも0.4、少なくとも0.5、少なくとも1、少なくとも1.5、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4又は少なくとも5グラム/リットルである。さらなる実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは抗体であり、抗体は、さらなるアミノ酸残基を有しない天然抗体C末端及びN末端の少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%又は少なくとも98%を含有する。他の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは抗体であり、抗体は、いかなるC末端又はN末端アミノ酸残基も欠如していない天然抗体C末端及びN末端の少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%又は少なくとも98%を含有する。
哺乳動物ポリペプチドが細胞培養物から精製される特定の実施態様では、哺乳動物ポリペプチドを含有する培養物は、産生されるポリペプチドの質量の50%未満、40%未満、30%未満、20%未満又は10%未満である質量パーセンテージを構成するポリペプチドフラグメントを含有する。特定の好ましい実施態様では、哺乳動物ポリペプチドは抗体であり、ポリペプチドフラグメントは、重鎖フラグメント及び/又は軽鎖フラグメントである。哺乳動物ポリペプチドが抗体であり、前記抗体が細胞培養物から精製される他の実施態様では、抗体を含有する培養物は、産生される抗体の質量の50%未満、40%未満、30%未満、20%未満又は10%未満である質量パーセンテージを構成する遊離の重鎖及び/又は軽鎖を含有する。ポリペプチドフラグメントの質量パーセンテージを決定する方法は当技術分野で周知であり、SDS−ゲルからのシグナル強度の測定を含む。
さらなる実施態様では、非哺乳動物ポリペプチドは、アミノペプチダーゼ、アミラーゼ、カルボヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ、キチナーゼ、クチナーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、エステラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、α−グルコシダーゼ、β−グルコシダーゼ、インベルターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、ムタナーゼ、オキシダーゼ、ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、ホスホリパーゼ、フィターゼ、ポリフェノールオキシダーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、トランスグルタミナーゼ及びキシラナーゼから選択される。
開示される方法のいずれかの特定の実施態様では、前記方法は、1個以上、2個以上、3個以上、4個以上又は5個以上のプロテアーゼ阻害剤を提供するさらなる工程を含む。特定の実施態様では、プロテアーゼ阻害剤は、哺乳動物ポリペプチドと同時発現されるペプチドである。他の実施態様では、阻害剤は、アスパラギン酸プロテアーゼ、トリプシン様セリンプロテアーゼ、スブチリシンプロテアーゼ及びグルタミン酸プロテアーゼから選択されるプロテアーゼファミリーからの少なくとも2個、少なくとも3個又は少なくとも4個のプロテアーゼを阻害する。
開示される方法のいずれかの特定の実施態様では、糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞はまた、担体タンパク質を含有する。本明細書で使用される「担体タンパク質」は、糸状菌細胞又はTrichoderma菌細胞に内在性であり、これらにより高度に分泌されるタンパク質の部分である。適切な担体タンパク質としては、限定されないが、T. reeseiのマンナナーゼI(Man5A又はMANI)、T. reeseiのセロビオヒドロラーゼII(Cel6A又はCBHII)(例えば、Paloheimo et al Appl. Environ. Microbiol. 2003 December; 69(12): 7073-7082を参照のこと)又はT. reeseiのセロビオヒドロラーゼI(CBHI)のそれらが挙げられる。いくつかの実施態様では、担体タンパク質は、CBH1である。他の実施態様では、担体タンパク質は、CBH1コア領域及びCBH1リンカー領域の部分を含む切断T. reesei CBH1タンパク質である。いくつかの実施態様では、担体、例えばセロビオヒドロラーゼ又はそのフラグメントなどを、抗体軽鎖及び/又は抗体重鎖に融合する。いくつかの実施態様では、担体、例えばセロビオヒドロラーゼ又はそのフラグメントなどを、インスリン様成長因子1、成長ホルモン、インシュリン、インターフェロンα2b、線維芽細胞成長因子21又はヒト血清アルブミンに融合する。いくつかの実施態様では、担体−抗体融合ポリペプチドは、Kex2切断部位を含む。特定の実施態様では、Kex2又は他の担体切断酵素は、糸状菌細胞に内在性である。特定の実施態様では、担体切断酵素は、糸状菌細胞に異種性であり、例えば、酵母由来の別のKex2タンパク質又はTEVプロテアーゼである。特定の実施態様では、担体切断酵素を過剰発現させる。特定の実施態様では、担体は、T. reesei CBH1タンパク質(GenBankアクセッションナンバーEGR44817.1)のN末端部分の約469〜478アミノ酸からなる。一実施態様では、異種糖タンパク質(例えば、抗体)をコードするポリヌクレオチドは、担体タンパク質としてCBH1触媒ドメイン及びリンカーをコードするポリヌクレオチド、並びに/又はcbh1プロモーターをさらに含む。特定の実施態様では、本発明の糸状菌細胞は、KEX2プロテアーゼを過剰発現する。一実施態様では、異種糖タンパク質(例えば、抗体)は、内在性真菌ポリペプチド、プロテアーゼ部位、例えばKex2切断部位、並びに異種タンパク質、例えば抗体重鎖及び/又は軽鎖を含む融合構築物として発現される。Kex2切断部位の前にある有用な2〜7アミノ酸の組み合わせは、例えば、Mikosch et al. (1996) J. Biotechnol. 52:97-106; Goller et al. (1998) Appl Environ Microbiol. 64:3202-3208; Spencer et al. (1998) Eur. J. Biochem. 258:107-112; Jalving et al. (2000) Appl. Environ. Microbiol. 66:363-368; Ward et al. (2004) Appl. Environ. Microbiol. 70:2567-2576; Ahn et al. (2004) Appl. Microbiol. Biotechnol. 64:833-839; Paloheimo et al. (2007) Appl Environ Microbiol. 73:3215-3224; Paloheimo et al. (2003) Appl Environ Microbiol. 69:7073-7082;及びMargolles-Clark et al. (1996) Eur J Biochem. 237:553-560に記載されている。



Suitable carrier proteins include, without limitation, those of T. reesei mannanase I (Man5A, or MANI)... or T. reesei cellobiohydrolase I (CBHI).

those of(のそれら)の対応箇所なし。
実施例から、これらのタンパク質に、各々対応する担体タンパク質があるのではなく、これらのタンパク質に由来する(=その断片である)担体タンパク質を用いる模様。

本発明をその特定の具体的な実施態様と併せて説明したが、上記説明は、本発明の範囲を例示するためのものであり、限定するものではないことを理解すべきである。本発明に関係する分野の当業者であれば、本発明の範囲内の他の態様、利点及び改変が明かであろう。
本発明につき記載してきたが、以下の実施例は、限定ではなく例示を目的として本発明を例証するために示すものである。
国際公開公報第2013/102674号(この内容は、参照により本明細書に組み入れられる)の実施例1〜23では、Trichoderma reesei及び対応するプロテアーゼ活性が欠損したT. reesei細胞における特定のプロテアーゼの同定が記載されている。
実施例1−欠損プラスミドの作製
選択に使用したマーカーがpTTv213又はpTTv194由来のpyr4−hgh又はpyr4であったことを除いて、基本的には、pep1欠損プラスミドpTTv41について国際公開公報第2013/102674号の実施例1に記載されているように、以下の欠損プラスミドを構築した。
amp1欠損プラスミド
5’フランキング領域の958bp及び3’フランキング領域の994bpを、amp1欠損プラスミドpTTv240の基礎として選択した。amp1 5’フランクの末端から367bpのストレッチをダイレクトリピートフラグメントとして使用した。表1−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、これらのフラグメントを増幅した。フランキング領域のPCRに使用したテンプレートは、T. reesei野生型株QM6a由来のものであった。アガロースゲル電気泳動で産物を分離し、標準的な実験方法を使用してgel extraction kit (Qiagen)によって、正しいフラグメントをゲルから単離した。NotI消化によって、pTTv213(Δpep2−pyr−hph、国際公開公報第2013/102674号の実施例14を参照のこと)から、pTTv240に使用したpyr4−hph選択マーカーを得た。pyr4−hghマーカーカセットの除去を可能にするために、NotI制限部位をカセットの両側に導入した。AscI部位を、amp1 5’ダイレクトリピートと3’フランクとの間に導入した。ベクター骨格はEcoRI/XhoI消化pRS426であり、国際公開公報第2013/102674号の実施例1に記載されているように、酵母相同組換え法を使用して、5’フランク、3’フランク、5’ダイレクトリピート、pyr4−hphマーカー及びベクター骨格を用いて、プラスミドpTTv240を構築した。amp1欠損プラスミド(pTTv240、表1−1)は、amp1ローカスの欠損をもたらし、AMP1(tre81070)の完全なコード配列をカバーする。
Figure 2016523552
amp2欠損プラスミド
5’フランキング領域の918bp及び3’フランキング領域の978bpを、amp2欠損プラスミドpTTv271の基礎として選択した。表1−2に記載されているプライマーを使用してPCRによって、これらのフラグメントを増幅した。フランキング領域のPCRに使用したテンプレートは、T. reesei野生型株QM6a由来のものであった。アガロースゲル電気泳動で産物を分離し、標準的な実験方法を使用してgel extraction kit (Qiagen)によって、正しいフラグメントをゲルから単離した。NotI消化によって、pTTv194(Δpep4−pyr−hph)からpyr4−hphカセットを得た。マーカーカセットの除去を可能にするために、NotI制限部位をカセットの両側に導入した。ベクター骨格はEcoRI/XhoI消化pRS426であり、酵母相同組換え法を使用して、5’フランク、3’フランク、pyr4−hphマーカー及びベクター骨格を用いて、プラスミドpTTv271を構築した。
別のamp2欠損プラスミド(pTTv327)を以下のように作製した。amp2 5’フランクの末端から311bpのストレッチをダイレクトリピートフラグメントとして使用した。表1−3に記載されているプライマーを使用してPCRによって、これらのフラグメントを増幅した。アガロースゲル電気泳動で産物を分離し、正しいフラグメントをゲルから単離した。NotI消化によって、pTTv210(Δsep1−pyr4−hph)からpyr4−hphカセットを得た。マーカーカセットの除去を可能にするために、NotI制限部位をカセットの両側に導入した。AscI部位を、amp2 5’ダイレクトリピートと3’フランクとの間に導入した。ベクター骨格はEcoRI/XhoI消化pRS426であり、国際公開公報第2013/102674号の実施例1に記載されているように、プラスミドを構築した。これらのamp2欠損プラスミド(pTTv271及びpTTv327)は、amp2ローカスにおける2143bpの欠損をもたらし、AMP2(tre108592)の完全なコード配列をカバーする。
Figure 2016523552

Figure 2016523552
sep1欠損プラスミド
第1のsep1欠損プラスミドpTTv210は、5’フランキング領域の1099bp及び3’フランキング領域の806bp、ダイレクトリピートフラグメントとしてsep1 5’フランクの末端から300bpのストレッチ、pyr4−hph二重選択マーカー、並びにT. reeseiネイティブkex2の発現構築物(tre123561;プロモーターcDNA1−kex2−ターミネーターcbh2)を含有していた。表1−4に記載されているプライマーを使用してPCRによって、pyr4を除く全ての他のフラグメントを増幅した。フランキング領域、ダイレクトリピート、kex2及びターミネーターのPCRに使用したテンプレートは、T. reesei野生型株QM6a由来のものであった。cDNA1プロモーター及びhphマーカーのテンプレートは、プラスミドであった。NotI消化によって、pTTv181からpyr4マーカーを得た(pTTv181は、国際公開公報第2013/102674号の実施例4に記載されている)。pyr4−hphマーカーカセットの除去を可能にするために、NotI制限部位をカセットの両側に導入した。AscI部位を、sep1 5’ダイレクトリピートと3’フランクとの間に導入した。アガロースゲル電気泳動で産物を分離し、gel extraction kit (Qiagen)によって、正しいフラグメントをゲルから単離した。ベクター骨格はEcoRI/XhoI消化pRS426であった。上記のように酵母相同組換え法を使用して、上記全8個のフラグメント及びベクター骨格を用いて、プラスミドpTTv210を構築した。
AscI消化によってpTTv210からKEX2過剰発現カセットを除去することによって、第2のsep1欠損プラスミドpTTv247を構築した。アガロースゲル電気泳動でフラグメントを分離し、gel extraction kit (Qiagen)によって、ベクター部分をゲルから単離した。T4 DNAリガーゼ及び標準的な実験方法を使用してセルフライゲーションによって、pTTv247をクローニングした。
第3のsep1欠損プラスミドpTTv255を以下のように作製した。5’フランキング領域の1099bp及び3’フランキング領域の806bpを基礎として選択し、sep1 5’フランクの末端から300bpのストレッチをダイレクトリピートフラグメントとして使用した。表1−4に記載されているプライマーを使用してPCRによって、これらのフラグメントを増幅した。NotI消化によって、pTTv181(Δpep4−pyr4)からpyr4カセットを得た。マーカーカセットの除去を可能にするために、NotI制限部位をカセットの両側に導入した。AscI部位を、sep1 5’ダイレクトリピートと3’フランクとの間に導入した。ベクター骨格はEcoRI/XhoI消化pRS426であり、上記のように酵母相同組換えを使用して、プラスミドを構築した。
欠損プラスミドpTTv210、pTTv247及びpTTv255は、sep1ローカスにおける2519bpの欠損をもたらし、SEP1(tre124051)の完全なコード配列をカバーする。
Figure 2016523552

Figure 2016523552
pep9欠損プラスミド
5’フランキング領域の918bp及び3’フランキング領域の978bpを、pep9欠損プラスミドpTTv267の基礎として選択した。表1−5に記載されているプライマーを使用してPCRによって、これらのフラグメントを増幅した。フランキング領域のPCRに使用したテンプレートは、T. reesei野生型株QM6a由来のものであった。アガロースゲル電気泳動で産物を分離し、gel extraction kit (Qiagen)によって、正しいフラグメントをゲルから単離した。NotI消化によって、pTTv194(Δpep4−pyr−hph)からpyr4−hphカセットを得た。マーカーカセットの除去を可能にするために、NotI制限部位をカセットの両側に導入した。ベクター骨格はEcoRI/XhoI消化pRS426であり、酵母相同組換え法を使用して、5’フランク、3’フランク、pyr4−hphマーカー及びベクター骨格を用いて、プラスミドを構築した。このpep9欠損プラスミド(pTTv267、表1−5)は、pep9ローカスにおける1448bpの欠損をもたらし、PEP9(tre79807)のコード配列の大部分をカバーする。
Figure 2016523552
骨格として上記プラスミドpTTv267を使用して、第2のpep9欠損プラスミドpTTv421を構築した。NotI消化によって、pyr4 5DRを有するpyr4−hph二重マーカーをpTTv267から除去した。NotI消化によって、egl2欠損を有するpTTv264由来のプラスミドから新たなマーカーpyr4−hphを得た。マーカーカセットの除去を可能にするために、NotI制限部位をカセットの両側に導入した。FseI部位を、pep9 3’ダイレクトリピートと5’フランクとの間に導入した。pep9 3’フランクの始端から321bpのストレッチをダイレクトリピートフラグメントとして使用した。cbh2ターミネーターの一部を、クローニングにおけるブリッジとして使用した。表1−6に記載されているプライマーを使用してPCRによって、これら2つのフラグメントを増幅した。
骨格として上記プラスミドpTTv421を使用して、第3のpep9欠損プラスミドpTTv426を構築した。NotI消化によって、pyr4−hph二重マーカーをpTTv421から除去した。NotI消化によって、pTTv181(Δpep4−pyr4)からpyr4マーカー遺伝子を得た。T4 DNAリガーゼを使用してクイックライゲーションによって、プラスミドpTTv426のクローニングを室温で行った。エレクトロポレーションによって、ライゲーション混合物の一部をE. coliにトランスフォーメーションした。いくつかのクローンを培養し、プラスミドDNAを単離し、消化し、標準的な実験方法を使用して、正しいライゲーションをスクリーニングした。配列決定によって、マーカーの正しいライゲーション及び方向をさらに確認した。これらのpep9欠損プラスミド(pTTv421及びpTTv426、表1−6)は、pep9ローカスにおける1448bpの欠損をもたらし、PEP9(tre79807)のコード配列の大部分をカバーする。
Figure 2016523552
slp7欠損プラスミド
表1−7のさらなるプライマーを使用したことを除いて、基本的にはpTTv269について記載されているように、slp7(tre123865)欠損プラスミドpTTv329を構築し、pTTv210(Δsep1−pyr4−hph)からpyr4−hphカセットを得、AscI部位を、slp7 5’ダイレクトリピートと3’フランクとの間に導入した。
Figure 2016523552
slp3欠損プラスミド
slp3(tre123234)欠損プラスミドpTTv116は、国際公開公報第2013/102674号の実施例3に記載されている。このプラスミドは、slp3ローカスにおける1597bpの欠損をもたらし、SLP3の完全なコード配列をカバーする。
骨格としてpTTv116を使用して、第2のslp3欠損プラスミドpTTv420をクローニングした。NotI消化によって、マーカーをpTTv116から除去した。NotI消化によって、egl2欠損を有するpTTv264由来のプラスミドから新たなマーカーpyr4−hphを得た。マーカーカセットの除去を可能にするために、NotI制限部位をカセットの両側に導入した。FseI部位を、slp3 3’ダイレクトリピートと5’フランクとの間に導入した。slp3 3’フランクの始端から300bpのストレッチをダイレクトリピートフラグメントとして使用した。cbh2ターミネーターの一部を、クローニングにおけるブリッジとして使用した。表1−8に記載されているプライマーを使用してPCRによって、これら2つのフラグメントを増幅した。アガロースゲル電気泳動で産物を分離し、gel extraction kit (Qiagen)によって、正しいフラグメントをゲルから単離した。上記のように酵母相同組換え法を使用して、プラスミドを構築した。
骨格として上記プラスミドpTTv420を使用して、第3のslp3欠損プラスミドpTTv425を構築した。NotI消化によって、pyr4−hph二重マーカーをpTTv420から除去した。NotI消化によって、pTTv181(Δpep4−pyr4)からpyr4マーカー遺伝子を得た。T4 DNAリガーゼを使用してクイックライゲーションによって、プラスミドpTTv425のクローニングを室温で行った。エレクトロポレーションによって、ライゲーション混合物の一部をE. coliにトランスフォーメーションした。いくつかのクローンを培養し、プラスミドDNAを単離し、消化し、標準的な実験方法を使用して、正しいライゲーションをスクリーニングした。配列決定によって、マーカーの正しいライゲーション及び方向をさらに確認した。これら3つのslp3欠損プラスミド(pTTv116、pTTv420及びpTTv425;表1−8)は、slp3ローカスにおける1597bpの欠損をもたらし、SLP3の完全なコード配列をカバーする。
Figure 2016523552
slp2 RNAiを有するpep2欠損プラスミド
ベクターpTTv217及びpTTv263(両ベクターはslp2をサイレンシングする)における選択マーカーをpyr4−hgh二重マーカーに変更した。NotI制限酵素でベクターを消化し、アガロースゲルからベクターを精製した。NotI消化によって、pTTv194(Δpep4−pyr−hgh)からpyr4−hghカセットを得た。新たな二重マーカー及びベクターを一緒にライゲーションし、化学的にコンピテントなDH5α E. coliにトランスフォーメーションした。得られたベクターpTTv376及びpTTv405を増幅及び精製した。
実施例2−sep1欠損を有する10重プロテアーゼ欠損株(M659)の作製
10重プロテアーゼ欠損株を作製するために、基本的には、M195株(Δpep1)からのpyr4ブラスターカセットの除去について国際公開公報第2013/102674号の実施例3に記載されているように、pyr4マーカーの除去を9重欠損株M574(国際公開公報第2013/102674号の実施例14に記載)に適用した。連続的な5−FOA選択工程を行って、選択したクローンが単一細胞に由来することを確認した。
表25−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、最終クローンを確認した。クローンの大部分について、ブラスターカセットの除去の成功に対応するシグナルが得られた。5mMウリジンを含む又は含まない最少培地プレートにクローンをプレーティングすることによって、ブラスターカセットの除去をさらに確認した。10重プロテアーゼ欠損株の作製に使用した得られた株を、株番号M597と命名した。
ベクター配列を除去するために、MssIでプラスミドpTTv255(Δsep1−pyr4)を消化し、QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)を使用して、アガロースゲルから正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、9重プロテアーゼ欠損株M597(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5Δpep2、pyr4−)をトランスフォーメーションした。基本的には、pyr4選択を使用してM181株及びM195株について国際公開公報第2013/102674号に記載されているように、プロトプラストの調製及びトランスフォーメーションを行った。
トランスフォーマントを最初のストリークとして採取した。正しい組み込みについて、(表2−1に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングした。予想シグナルを示すクローンを単一細胞クローンに精製し、表2−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。上記方法を使用して選択したクローン(図1A、B、C)からのサザン分析によって、sep1の欠損を確認した。クローン48−70Cを株番号M633と命名した。さらなる単一細胞精製工程をM633株に適用して、10重プロテアーゼ欠損株M659(クローン48−70C−2)を得た。
Figure 2016523552
実施例3−slp8欠損を有する11重プロテアーゼ欠損株(M750)の作製
スブチリシン様プロテアーゼslp8(tre58698)欠損プラスミドpTTv330は、国際公開公報第2013/102674号の実施例12に記載されている。
11重プロテアーゼ欠損株を作製するために、基本的には上記のように、pyr4マーカーの除去を10重欠損株M633に適用した。連続的な5−FOA選択工程を行って、選択したクローンが単一細胞に由来することを確認した。
表3−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、最終クローンを確認した。クローンの大部分について、ブラスターカセットの除去の成功に対応するシグナルが得られた。5mMウリジンを含む又は含まない最少培地プレートにクローンをプレーティングすることによって、ブラスターカセットの除去をさらに確認し、11重プロテアーゼ欠損株の作製に使用した得られた株を、株番号M637(クローン1−G)と命名した。
ベクター配列を除去するために、MssI+SbfIでプラスミドpTTv330(Δslp8−pyr4−hph)を消化し、QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)を使用して、アガロースゲルから正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、10重プロテアーゼ欠損株M637(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5Δpep2Δsep1、pyr4−)をトランスフォーメーションした。基本的には上記のように、プロトプラストの調製及びトランスフォーメーションを行った。
トランスフォーマントを最初のストリークとして採取した。正しい組み込みについて、(表3−1に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングし、予想シグナルを示すクローンを単一細胞クローンに精製し、表3−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。上記方法を使用して選択したクローン(図2A、B、C)からのサザン分析によって、slp8の欠損を確認した。クローン54−131−2を株番号M750と命名した。
Figure 2016523552
実施例4−amp2欠損を有する12重プロテアーゼ欠損株(M893)の作製
12重プロテアーゼ欠損株を作製するために、基本的には上記のように、pyr4−hph二重マーカーの除去を11重欠損株M750に適用した。連続的な5−FOA選択工程を行って、選択したクローンが単一細胞に由来することを確認した。
表4−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、最終クローンを確認した。クローンの大部分について、ブラスターカセットの除去の成功に対応するシグナルが得られた。5mMウリジンを含む又は含まない最少培地プレートにクローンをプレーティングすることによって、ブラスターカセットの除去をさらに確認した。加えて、5mMウリジンを含む又は含まないハイグロマイシンプレートにおいても、クローンを試験した。ウリジンが補充されていないプレートでは、及びハイグロマイシンがプレートに含まれていた場合には、成長が観察されなかった。12重プロテアーゼ欠損株の作製に使用した得られたマーカーフリー株を、株番号M780(クローン1AH)と命名した。
ベクター配列を除去するために、MssI+SbfIでプラスミドpTTv327(Δamp2−pyr4−hph)を消化し、QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)を使用して、アガロースゲルから正しいフラグメントを精製した。欠損カセット 6μg超を使用して、11重プロテアーゼ欠損株M780(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5Δpep2Δsep1Δslp8、pyr4−、hph−)をトランスフォーメーションした。基本的には上記のように、プロトプラストの調製及びトランスフォーメーションを行った。
トランスフォーマントを最初のストリークとして採取した。正しい組み込みについて、(表4−1に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングした。予想シグナルを示すクローンを単一細胞クローンに精製し、表4−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。選択したクローン(図3A、B、C)からのサザン分析によって、amp2の欠損を確認した。クローン59−6Aを株番号M893と命名した。
Figure 2016523552
実施例5−欠損Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5Δpep2Δsep1Δslp8Δamp2Δslp7を有する13重プロテアーゼ欠損株の作製
13重プロテアーゼ欠損株を作製するために、上記のように、pyr4−hph二重マーカーの除去を12重欠損株M893(59−6A。pTTv327を含むM780)に適用した。連続的な5−FOA選択工程を行って、選択したクローンが単一細胞に由来することを確認した。
表5−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、最終クローンを確認した。クローンの大部分について、ブラスターカセットの除去の成功に対応するシグナルが得られた。5mMウリジンを含む又は含まない最少培地プレートにクローンをプレーティングすることによって、ブラスターカセットの除去をさらに確認した。加えて、5mMウリジンを含む又は含まないハイグロマイシンプレートにおいても、クローンを試験した。ウリジンが補充されていないプレートでは、及びハイグロマイシンがプレートに含まれていた場合には、成長が観察されなかった。13重プロテアーゼ欠損株の作製に使用した得られたマーカーフリー株を、株番号M901(クローン1A2)と命名した。
ベクター配列を除去するために、MssI+SbfIでプラスミドpTTv329(Δslp7−pyr4−hph)を消化し、アガロースゲルから正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約10μgを使用して、12重プロテアーゼ欠損株M901(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5Δpep2Δsep1Δslp8Δamp2、pyr4−、hph−)をトランスフォーメーションした。上記のように、プロトプラストの調製を行った。プロトプラスト用に改変したトランスフォーメーション方法を使用して、トランスフォーメーションを行った。この方法では、上記のようにDNAをプロトプラストに導入したが、プレーティング用の培地及び方法は変更した。トランスフォーメーションプレート及び1番目の寒天は、浸透安定化のために1Mソルビトールを含有するポテトデキストロース寒天培地であった。プロトプラストを1番目の寒天に追加し、混合し、PD寒天プレートに注入し、室温で数(2〜4)時間再生させた。短時間再生させた後、10g/lソルボース、10g/lセロビオース、10g/l酵母抽出物、1Mソルビトール、5g/l(NH4)2SO4(+寒天及び塩)及び150μg/mlハイグロマイシンBを含有する2番目の寒天を1番目の寒天の上に注入した。
トランスフォーマントを最初のストリークとして採取した。正しい組み込みについて、(表5−1に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングした。予想シグナルを示すクローンを単一細胞クローンに精製し、表5−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。
Figure 2016523552
実施例6−slp3を有する13重プロテアーゼ欠損株の作製
13重プロテアーゼ欠損株を作製するために、上記のように、pyr4−hph二重マーカーの除去を12重欠損株M893に適用した。連続的な5−FOA選択工程を行って、選択したクローンが単一細胞に由来することを確認した。
表6−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、最終クローンを確認した。クローンの大部分について、ブラスターカセットの除去の成功に対応するシグナルが得られた。5mMウリジンを含む又は含まない最少培地プレートにクローンをプレーティングすることによって、ブラスターカセットの除去をさらに確認した。加えて、5mMウリジンを含む又は含まないハイグロマイシンプレートにおいても、クローンを試験した。13重プロテアーゼ欠損株の作製に使用した得られたマーカーフリー株を、株番号M901(クローン1A2)と命名した。
ベクター配列を除去するために、MssIでプラスミドpTTv425(Δslp3−pyr4)を消化し、アガロースゲルから正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、12重プロテアーゼ欠損株M901(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5Δpep2Δsep1Δslp8Δamp2、pyr4−、hph−)をトランスフォーメーションした。上記のように、プロトプラストの調製及びトランスフォーメーションを行った。トランスフォーマントを最初のストリークとして採取した。正しい組み込みについて、(表6−1に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングし、予想シグナルを示すクローンを単一細胞クローンに精製し、表6−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。
Figure 2016523552
実施例7−pep9を有する13重プロテアーゼ欠損株の作製
13重プロテアーゼ欠損株を作製するために、基本的には上記のように、pyr4−hph二重マーカーの除去を12重欠損株M893に適用した。連続的な5−FOA選択工程を行って、選択したクローンが単一細胞に由来することを確認した。
表7−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、最終クローンを確認した。クローンの大部分について、ブラスターカセットの除去の成功に対応するシグナルが得られた。5mMウリジンを含む又は含まない最少培地プレートにクローンをプレーティングすることによって、ブラスターカセットの除去をさらに確認した。加えて、5mMウリジンを含む又は含まないハイグロマイシンプレートにおいても、クローンを試験した。13重プロテアーゼ欠損株の作製に使用した得られたマーカーフリー株を、株番号M901(クローン1A2)と命名した。
ベクター配列を除去するために、MssIでプラスミドpTTv426を消化し、アガロースゲルから正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、12重プロテアーゼ欠損株M901(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5Δpep2Δsep1Δslp8Δamp2、pyr4−、hph−)をトランスフォーメーションした。上記のように、プロトプラストの調製及びトランスフォーメーションを行った。トランスフォーマントを最初のストリークとして採取した。正しい組み込みについて、(表7−1に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングし、予想シグナルを示すクローンを単一細胞クローンに精製し、表7−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。
Figure 2016523552
実施例8−インターフェロン産生株M577からの9重プロテアーゼ欠損株の作製
amp1欠損を有する9重欠損株の作製
欠損カセットを除去するために、PmeIでプラスミドpTTv240(Δamp1−pyr4−hph)を消化し、QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)を使用して、正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、インターフェロンアルファ2bを産生する8重プロテアーゼ欠損株M577(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5;国際公開公報第2013/102674号の実施例18を参照のこと)をトランスフォーメーションした。基本的には上記のように、ハイグロマイシン選択を使用して、プロトプラストの調製及びトランスフォーメーションを行った。
トランスフォーマントを採取し、選択プレートにストリークした。正しい組み込みについて、(表8−1に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングした。予想シグナルを示すトランスフォーマントを単一細胞クローンに精製し、表8−1に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。クローン108Aを株番号M669と命名した。
Figure 2016523552
slp7欠損を有する9重欠損株の作製
セリンプロテアーゼslp7(tre123865)欠損プラスミドpTTv269は、国際公開公報第2013/102674号の実施例11に記載されている。
欠損カセットを除去するために、PmeIでプラスミドpTTv269(Δslp7−pyr4−hph)を消化し、QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)を使用して、正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、8重プロテアーゼ欠損株M577(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5。上記を参照のこと)をトランスフォーメーションした。基本的には上記のように、ハイグロマイシン選択を使用して、プロトプラストの調製及びトランスフォーメーションを行った。
トランスフォーマントを採取し、選択プレートにストリークした。正しい組み込みについて、(表8−2に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングした。予想シグナルを示すトランスフォーマントを単一細胞クローンに精製し、表8−2に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。クローン5.64を株番号M673と命名した。
Figure 2016523552
amp2欠損を有する9重欠損株の作製
欠損カセットを除去するために、PmeIでプラスミドpTTv271(Δamp2−pyr4−hgh)を消化し、QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)を使用して、正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、8重プロテアーゼ欠損株M577をトランスフォーメーションした。
トランスフォーマントを採取し、選択プレートにストリークした。正しい組み込みについて、(表8−3に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングした。予想シグナルを示すトランスフォーマントを単一細胞クローンに精製し、表8−3に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。クローン24Aを株番号M674と命名した。
Figure 2016523552
sep1欠損を有する9重欠損株の作製
欠損カセットを除去するために、PmeIでプラスミドpTTv247(Δsep1−pyr4−hgh)を消化し、QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)を使用して、正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、8重プロテアーゼ欠損株M577をトランスフォーメーションした。
トランスフォーマントを採取し、選択プレートにストリークした。正しい組み込みについて、(表8−4に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングした。予想シグナルを示すクローンを単一細胞クローンに精製し、表8−4に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。クローン47.1を株番号M668と命名した。
Figure 2016523552
pep9欠損を有する9重欠損株の作製
欠損カセットを除去するために、PmeIでプラスミドpTTv267(Δpep9−pyr4−hgh)を消化し、QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)を使用して、正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、8重プロテアーゼ欠損株M577をトランスフォーメーションした。
トランスフォーマントを採取し、選択プレートにストリークした。正しい組み込みについて、(表8−5に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングした。予想シグナルを示すクローンを単一細胞クローンに精製し、表8−5に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。トランスフォーマント77を株番号M671と命名した。
Figure 2016523552
実施例9−24ウェル培養においてインターフェロンを産生する9重プロテアーゼ欠損株
クエン酸二アンモニウム、100mM PIPPS、20g/Lビール粕抽出物、40g/Lラクトースを含む硫酸アンモニウム不含TrMM(pH4.5)中、28℃で振盪しながら、24ウェル培養において、9重プロテアーゼ欠損株を成長させた。イムノブロッティングを行って、インターフェロンアルファ2bを検出した。各上清 0.5μlを4〜20%基準ゲルにロードすることができるように、水で上清を希釈した。LSB+BMEと混合し、95℃で5分間加熱した。Turbo semi-dry blotterによって、タンパク質をニトロセルロースに7分間転写した。5%ミルクTBST溶液で、ニトロセルロース膜を1時間ブロッキングした。TBSTで0.5μg/mlに希釈したマウス抗インターフェロンアルファ2b抗体(Abcam #ab9386)を用いて、インターフェロンタンパク質を検出した。一次抗体を膜と共に室温で振盪しながら1時間インキュベーションした。一次抗体を除去し、TBSTで膜を洗浄した。二次抗体は、TBSTで1:10,000希釈したヤギ抗マウスAPコンジュゲート(BioRad cat#170-6520)であった。二次抗体を室温で振盪しながら1時間インキュベーションし、抗体を除去し、膜を室温で振盪しながら1時間洗浄した。AP基質(Promega)を使用して、ブロットを現像した。
7日目の培養サンプルを観察したところ、インターフェロンの安定性に対する劇的な効果があった。slp7及びamp2欠損株は、インターフェロンを産生し続けたが、M577コントロール並びにamp1及びsep1欠損株では、インターフェロンは安定ではなかった。結果を図4に示す。
実施例10−発酵槽培養においてインターフェロンを産生する9重プロテアーゼ欠損株
インターフェロンを発現する9重プロテアーゼ欠損株を、バッチ培養として発酵槽で培養した。TrMM+20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、80g/Lセロビオース及び40g/Lソルボース(pH4.5)中、48時間の時点で温度を28°〜22°にシフトさせて、それらを成長させた。これらの培養を行い、培養コードFTR108_R1(M668)、FTR108_R2(M669)、FTR108_R6(M673)及びFTR108_R7(M674)を割り当てた。
1ウェル当たり0.1μLをロードすることができるように、水及びサンプル緩衝液で上清を希釈した。24ウェル培養について上記したように、インターフェロンアルファ2bを検出するためのイムノブロッティング法を行った。
発酵槽培養の結果は、図5に見ることができる。50、100及び200ngに相当する標準量のインターフェロンを使用して、標準曲線を作成した。親M577のコントロール培養では、3日目において0.84g/Lのインターフェロンが産生された。amp2プロテアーゼ欠損を有するM674株は、全体で最も改善された株であり、3日目において2.4g/Lをもたらした。amp2プロテアーゼ欠損は、インターフェロン産生の2.9倍の改善をもたらした。slp7プロテアーゼ欠損株M673は、4日目において2.1g/Lを達成した。これは、親株M577に対して2.5倍の改善であった。M668におけるsep1プロテアーゼ欠損は、1.38g/Lのインターフェロンを分泌した。また、株M671におけるpep9欠損は、インターフェロン発現レベルを1.03g/Lに改善した。これらの培養条件下では、amp1欠損を有するM669株は、0.36g/Lを産生した(データは示さず)。
また、SBTI阻害剤を追加して又は追加せずに、株M674(Δamp2)を培養した。培地は、TrMM+20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、80g/Lセロビオース及び40g/Lソルボース(pH4.5)であり、48時間の時点で温度を28°〜22°にシフトさせた。Triab125培養は、SBTI阻害剤なしで行い、Triab126は、SBTI阻害剤を供給して行った(ターゲット濃度0.4mg/ml)。
SBTI阻害剤は、インターフェロン発現レベルを改善した(図6を参照のこと)。ベースレベルは、4日目において1.4g/Lであったが、阻害剤処理によって、インターフェロン発現を5日目において4.5g/Lに増加させることができた。阻害剤の追加により、発現ピークの日が5日目までシフトしたが、これにより、上清中のインターフェロンの安定性がより高いことが示された。
0.025μlを4〜20%SDS−PAGEゲルに容量10μlでロードすることができるように、水で上清を希釈した。TBSTで1μg/mlに希釈したAbcam (#ab9386)抗IFN−α2b抗体を用いて、免疫検出を行った。二次抗体は、TBSTで1:5000希釈したBio-rad(#170-6520)ヤギ抗マウスIgGAPコンジュゲート二次抗体であった。全長IFN−α2b 200ng、100ng及び50ngに相当するタンパク質標準をゲルにロードした。
実施例11−インターフェロン産生株M788(M577のpyr4−)からのpep2欠損及びslp2 RNAiを有する9重プロテアーゼ欠損株M960の作製
インターフェロン産生株M577は、最後のプロテアーゼ欠損を行ったpep5ローカスにおいてpyr4マーカーを有していた。pyr4ループアウトマーカーを除去するために、M577株を5FOAプレートにプレーティングした。pyr4マーカーの存在及び組み込みをチェックするために、生存しているコロニーをPCRによってスクリーニングした。ウリジンを含む及び含まない最小培地寒天プレートにおいて、PCRによって二重マーカーを有していなかったクローンを試験した。ウリジンを含まないプレートで成長することができなかったクローンを、マーカーループアウトクローンとして選択した。1つのpyr4陰性クローンを選択して、株M788とした。スクリーニングに使用したプライマーを以下の表11−1に示す。
Figure 2016523552
欠損カセットを除去するために、PmeIでプラスミドを消化し、QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)を使用して、正しいフラグメントを精製した。欠損カセット約5μgを使用して、インターフェロンアルファ2bを産生する8重プロテアーゼ欠損株M788(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2Δpep4Δpep3Δpep5、pyr4−)をトランスフォーメーションした。基本的には上記のように、プロトプラストの調製及びトランスフォーメーションを行った。pep2ローカス(tre53961)に組み込まれるように、サイレンシングカセットを設計した。
トランスフォーマントを採取し、選択プレートにストリークした。正しい組み込みについて、(表11−2に記載されているプライマーを使用して)PCRによって、成長中のストリークをスクリーニングした。予想シグナルを示すクローンを単一細胞クローンに精製し、表11−2に記載されているプライマーを使用してPCRによって、再スクリーニングした。pTTv376のトランスフォーメーションは、M960と命名した株をもたらし、pTTv405は、M961株をもたらした。
Figure 2016523552
pTTv376及びpTTv405のトランスフォーメーションによる2個のトランスフォーマントを24ウェル培養で成長させて、それらのインターフェロン産生をコントロール株M577に対して比較した。クエン酸二アンモニウム、100mM PIPPS、20g/Lビール粕抽出物、40g/Lラクトースを含む硫酸アンモニウム不含TrMM(pH4.5)中、28℃で振盪しながら、株を成長させた。2連のウェルをトランスフォーマントに使用した。5日目に採取した24ウェル培養物由来のサンプルをイムノブロッティングに使用した。各上清 0.2μlを4〜20%基準ゲルにロードすることができるように、水で上清を希釈した。LSB+BMEと混合し、95℃で5分間加熱した。BioRad Turbo semi-dry blotterによって、タンパク質をニトロセルロースに7分間転写した。5%ミルクTBST溶液で、ニトロセルロース膜を1時間ブロッキングした。TBSTで0.5μg/mlに希釈したマウス抗インターフェロンアルファ2b抗体(Abcam #ab9386)を用いて、インターフェロンタンパク質を検出した。一次抗体を膜と共に室温で振盪しながら1時間インキュベーションした。一次抗体を除去し、TBSTで膜を洗浄した。二次抗体は、TBSTで1:30,000希釈したヤギ抗マウスIRDye 680RDコンジュゲート(Li-cor #926-68070)であった。二次抗体を室温で振盪しながら1時間インキュベーションした。二次抗体を除去し、膜をスキャンする前に、TBSTで膜を室温で1時間洗浄した。Odyssey CLx near infrared imaging system (Li-cor, Inc.)を使用して、膜を700nmでスキャンした。
24ウェル培養の結果は、図7に見ることができる。slp2をサイレンシングした株は両方とも、大量のインターフェロンを産生した。最良のpTTv405トランスフォーマントである405bは、427mg/Lのインターフェロンを産生し、株番号M960を割り当てた。最良のpTTv376トランスフォーマントである376aは、最大534mg/Lのインターフェロンを産生し、M961株と名付けた。コントロール株(M577)は、最大200mg/Lをもたらした。この培養ではそれぞれ、M961株は、コントロール株と比較して2.7倍多いインターフェロンを産生し、M960では2.1倍多かった。
発酵
1L発酵槽においてバッチ培養として、20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、80g/Lセロビオース及び40g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5)中、48時間の時点で温度を28°〜22°にシフトさせて、2つの株を培養した。それぞれ株M960及びM961を用いて、Triab152及びTriab153培養を行った。1ウェル当たり上清 0.05μLがロードされるように、水及びローディング色素で上清サンプルを希釈した。インターフェロンについて上記のように、検出のためのイムノブロッティングを行った。発現濃度を決定するために、400、200、100、50及び25ngに相当する標準量のインターフェロンを使用して、標準曲線を作成した。
Triab152培養では、M960株は、3日目において1.4g/Lを産生し(図8)、M577株は、3日目において1.2g/Lを産生した(データは示さず)。株M961は、4日目において3.2g/Lを達成したが、これは、親株M577よりも2.7倍多いインターフェロンであった。
実施例12−プロテアーゼ欠損株への異種タンパク質の導入
本発明のプロテアーゼ欠損株のいずれかにおいて、MAB01抗体産生T. reesei株を作製するために、上記のようにハイグロマイシン及びアセトアミドを選択に使用して、MAB01軽鎖及び重鎖構築物(pTTv98、pTTv99、pTTv67、pTTv101、pTTv102及び/又はpTTv223。国際公開公報第2013/102674号の実施例1〜3も参照のこと)で株をトランスフォーメーションした。リツキシマブ抗体を生産するために、CBHI担体と融合した重鎖と、CBHI担体と融合した軽鎖とを調和されて(harmonised)有する構築物を、上記のように、プロテアーゼ欠損T. reesei株にトランスフォーメーションする。
本発明の様々なプロテアーゼ欠損バックグラウンドにおいて、様々な抗体フラグメント(Fab、多量体単一ドメイン抗体(sd−Ab)及びscFV)を発現させるために、実施例23の方法が適用可能である。この目的のために適用する遺伝子発現カセットの構造は、通常、セロビオヒドロラーゼI(cbh1)遺伝子の調節要素(プロモーター及びターミネーター)をベースとするものである。CBHIタンパク質の触媒ドメインを改変してイントロン配列を除去し、融合パートナーとして使用して、抗体フラグメントの発現及び分泌を増強する。Kex2プロテアーゼの認識モチーフを融合パートナー間に挿入して、CBHI担体タンパク質からの抗体フラグメントの同時分泌放出を促進し、発現カセットを相同領域に隣接させて、T. reesei cbh1ローカスへのターゲティング組み込みを可能にする。
記載されているように、精製発現カセットでプロテアーゼ欠損T. reesei株をトランスフォーメーションし、適切な選択マーカーについて選択する。それぞれ構築物の5’フランキング領域フラグメントの外側のフォワードプライマー、及び改変CBHI触媒ドメインの内側のリバースプライマー(5’組み込み)、並びに選択マーカー遺伝子の内側のフォワードプライマー、及び3’フランキング領域フラグメントの外側のリバースプライマー(3’組み込み)を使用して、cbh1ローカスへの発現カセットの相同組み込みについて、トランスフォーマントをPCRによってスクリーニングする。上記と同じプライマーの組み合わせを使用してPCRによって、破壊カセットの適切な組み込みを再確認し、cbh1オープンリーディングフレームにターゲティングされるプライマーの組み合わせを使用することによって、親CBHIローカスの欠如を確認する。サザンハイブリダイゼーションを適用して、全てのクローンについて、破壊カセットの正しい組み込みをさらに確認する。
トランスフォーメーションしたT. reesei株を、前記のように発酵及びフラスコ振盪条件で培養する。培養過程でサンプルを収集し、例えば上記のように、アフィニティー液体クロマトグラフィーによって、産生レベルを分析する。SDS−PAGEによって、精製サンプルの品質をチェックする。
実施例13−プロテアーゼ欠損株の糖鎖工学
G0産生株の作製
alg3欠損プラスミドpTTg156(ヒト全長GnT1及びヒト全長GnT2)及びpTTg173(ヒトGnT1及び全長ヒトGnT2の触媒ドメインとのKRE2 N末端融合物)の作製は、国際公開公報第2013/102674号の実施例19に記載されている。
pTTg156及びpTTg173のPmeIフラグメントでMAB01発現T. reesei株をトランスフォーメーションする。不定量のトランスフォーマント(構築物に応じて100〜170)を選択プレートに採取し、PCRスクリーニングに基づいて、5’組み込み及び3’組み込みについて肯定的な結果を有するクローンを、単一胞子プレーティングのために選択し、国際公開公報第2013/102674号の実施例19の表19.3に記載されているプライマーを使用して、組み込み及びalg3欠損について、再スクリーニングする。PCRスクリーニングした株をフラスコ振盪及び発酵培養に供し、適切な日数以内にサンプルを得、サンプルを抗体濃縮及びグリカン分析に供する。
GlcNacMan5産生株の作製
ヒトGnT1プラスミドpTTv274(ヒトGnT2のN末端部分)、pTTv275(T. reesei Kre2のN末端部分)及びpTTv278(T. reesei Och1のN末端部分)のターゲティングペプチド及び触媒ドメインの融合タンパク質のためのプラスミドの作製は、国際公開公報第2013/102674号の実施例21に記載されている。
PmeIによって、トランスフォーメーションのためのフラグメントを上記プラスミドから放出させる。全てのフラグメントをMAB01(又は、リツキシマブなどの抗体)発現株に個々にトランスフォーメーションし、基本的には上記のように、プロトプラストのトランスフォーメーションを行う。
egl2ローカスへの5´組み込み及び3´組み込みについて、選択ストリークで十分に成長中のクローンをスクリーニングする。両方の組み込みについて陽性のクローンを、egl2 ORFの喪失についてさらにスクリーニングする。単一胞子プレーティングによって、所望の結果を示すクローンを精製し、単一胞子由来のクローンが純粋な組み込み株であることをPCRによって確認する。選択した株をフラスコ振盪及び発酵培養に供し、適切な日数以内にサンプルを得、サンプルを抗体濃縮及びグリカン分析に供する。
N−グリカン分析では、製造業者の説明書にしたがってProtein G HP MultiTrap 96-well filter plate (GE Healthcare)を使用して、培養上清からMAB01を精製し、MAB01標準曲線に対するUV吸光度によって、抗体濃度を決定する。20mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.3)中のPNGase F (ProZyme Inc.)を使用して、+37℃で一晩反応させて、エタノール沈殿及びSDS変性した抗体から、N−グリカンを放出させる。Hypersep C-18 and Hypersep Hypercarb (Thermo Scientific)を用いて、放出されたN−グリカンを精製し、MALDI−TOF MSによって分析する。
実施例14−プロテアーゼホモログ
T. reesei sep1、amp1、amp2及びpep9ホモログを他の生物から同定した。
クエリとしてTrichoderma reeseiプロテアーゼアミノ酸配列を使用して、National Center for Biotechnology Information (NCBI) non-redundant amino acid databaseを使用して、BLAST検索を行った。DOE Joint Genome Instituteのウェブサイト(それぞれTrichoderma virens Gv29-8 v2.0及びTrichoderma atroviride v2.0)を使用して、Trichoderma virens及びTrichoderma atrovirideのBLAST検索を行った。EBIが提供しているClustalW2又はClustal Omegaアライメントツールを使用して、BLAST検索からの配列ヒットをアライメントした。配列アラインメントを使用して、系統樹も作成した。
図9は、選択した糸状菌のamp1及びamp2の系統樹を示す。
図10は、選択した糸状菌のsep1の系統樹を示す。
図11は、選択した糸状菌のpep9の系統樹を示す。
実施例15−プロテアーゼ欠損T. reesei株のプロテアーゼ活性測定
EnzChek protease assay kit (Molecular probes #E6638、緑色蛍光カゼイン基質)にしたがって、2〜7日目の1重〜7重プロテアーゼ欠損株由来の上清サンプルから、タンパク質濃度を決定した。簡潔に言えば、クエン酸ナトリウム緩衝液で上清を希釈して、全タンパク質濃度を等しくし、1サンプル当たり3連のウェルを使用して、等量の希釈上清をブラック96ウェルプレートに追加した。クエン酸ナトリウム緩衝液で作製したカゼインFL希釈ストックを、上清を含有する各ウェルに追加し、プレートをプラスチック袋でカバーして37℃でインキュベーションした。2時間後、3時間後及び4時間後に、ウェルからの蛍光を測定した。485nmの励起及び530nmの発光を使用してVarioskan fluorescent plate readerによって、読み取りを行った。製造業者のプロトコールにしたがってスクシニル化カゼイン(QuantiCleave protease assay kit, Pierce #23263)を使用して、数回のプロテアーゼ活性測定を実施した。
pep1の単一欠損は、プロテアーゼ活性を1.7倍低下させ、pep1/tsp1の2重欠損は、プロテアーゼ活性を2倍低下させ、pep1/tsp1/slp1の3重欠損は、プロテアーゼ活性を3.2倍低下させ、pep1/tsp1/slp1/gap1の4重欠損は、野生型M124株と比較して、プロテアーゼ活性を7.8倍低下させ、pep1/tsp1/slp1/gap1/gap2の5重欠損は、プロテアーゼ活性を10倍低下させ、pep1/tsp1/slp1/gap1/gap2/pep4の6重欠損は、プロテアーゼ活性を15.9倍低下させ、pep1/tsp1/slp1/gap1/gap2/pep4/pep3の7重欠損は、プロテアーゼ活性を18.2倍低下させた。
図20は、(1重〜7重欠損突然変異体由来の)各プロテアーゼ欠損上清及び親株M124由来の培養上清の正規化したプロテアーゼ活性データをグラフで示す。最初の5つの株ではpH5.5において、及び最後の3つの欠損株ではpH4.5において、プロテアーゼ活性を測定した。プロテアーゼ活性は、緑色蛍光カゼインに対するものである。6重プロテアーゼ欠損株は、野生型親株のわずか6%であり、7重プロテアーゼ欠損株のプロテアーゼ活性は、6重プロテアーゼ欠損株の活性よりも約40%低かった。
実施例16−13重プロテアーゼ欠損株におけるIGF1産生
いかなる担体切断部位及び精製タグも含まないCBHI担体との融合タンパク質としてIGF1を発現させるために、cbh1プロモーター、ターミネーター及び3’フランク及びamdSマーカーを含有するプラスミドから、IGF1発現カセットを作製した。ネイティブなCBH1プロモーター及びターミネーターのコントロール下のcbh1ローカスに組み込まれるように、この構築物を設計した。PmeIでこの発現構築物をベクターから切り出し、標準的な方法によって精製した。AmdS選択マーカーを使用して、Trichodermaのトランスフォーメーションを行って、13重プロテアーゼ欠損株M1076を得た(pep9(tre79807)を欠損させることによって、M901からM1076を作製した)。cbh1 orfの喪失、及びローカスへの発現カセットの適切な組み込みについて、トランスフォーマントをPCRによってスクリーニングした。
CBHI担体の配列:
(配列番号924)
発現されるIGF1タンパク質の配列:
(配列番号925)
1リットル発酵槽において、20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、100g/Lセロビオース、40g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5)中、プロテアーゼ阻害剤を使用せずに、M1140を発酵槽培養T189で成長させた。48時間後に、温度を28℃〜22℃にシフトさせた。
イムノブロッティングによって、発現レベルをチェックした。1ウェル当たり上清 0.0125μlを4〜20%基準ゲルにロードすることができるように、オレンジLSBでサンプルを希釈した。イムノブロッティングを行って、IGF1及びCBHI発現を二重検出した。TBSTで0.25μg/mlに希釈したウサギ抗IGF1(Abcamウサギポリクローナル抗体、ab9572)、及びTBSTで1:10,000希釈した抗CBHI mab261を用いて、検出を行った。二次抗体は、TBSTで1:30,000希釈したヤギ抗ウサギIgG(Li-Cor #926-68071, IRDye 680RDヤギ抗ウサギIgG)であった。TBSTで1:30,000希釈したLi-Cor #926-32210 IRDye 800CWヤギ抗マウスIgGを用いて、抗マウスCBHI抗体を検出した。TBSTで1時間洗浄し、TBSでリンスした。LI-COR Odyssey CLx Infrared Imaging Systemを用いて、フィルタを700nm及び800nmでスキャンした。
44時間〜162時間において、IGF1標準曲線と比較して、IGF1発現を測定した。発現した融合タンパク質は、約70kDであった。71時間の時点において、発現レベルは3.5g/Lであった。測定した最高の発現レベルは、92時間の時点の7.9g/Lであった。116時間の時点において、発現レベルは、6.6g/Lに低下した。このバッチ培養では、116時間後において、IGF1発現は有意に低下した。COピークは92時間付近であったが、これは、発現ピークとよく相関していた。116時間後において、IGF1タンパク質は担体から分解され、サンプル中では、CBHIタンパク質のみが見られた。71時間から162時間まで、CBHI発現を観察することができた。この培養では、プロテアーゼ阻害剤を使用しなかった。13個のプロテアーゼ欠損は、IGF1の安定性を改善した。より少ないプロテアーゼ欠損を有する株において、より高い産生レベルを達成するためには、プロテアーゼ阻害剤が必要であり得る。M1140の場合、より多くのセルロースを培養に使用すれば、より高い産生レベルを達成することが可能であろう。
プロテアーゼ欠損を有しない株M124において、CBHI−TEV部位−IGF1融合タンパク質を産生するために、M231産生株を作製した。TEVプロテアーゼ切断部位をCBHI担体とIGF1との間に入れた。IGF1は非常に安定しており、上清への分泌後に、主に融合形態で残存していた。この発現構築物は、CBHI担体−TEV切断部位−IGF1タンパク質配列を含有しており、ネイティブなプロモーター及びターミネーターのコントロール下のcbh1ローカスに組み込まれるように設計した。トランスフォーメーション後、cbh1 orfの喪失、及びcbh1ローカスへの発現カセットの適切な組み込みについて、トランスフォーマントをPCRによってスクリーニングした。最終的なトランスフォーマントをM231と名付けた。
M231を作製するのに使用したCBHI担体配列は、CBH1のC末端アミノ酸「...TTTGSS」の後ろにおいて、アミノ酸「PGP」がTEV切断部位(ENLYFQ)の前に含まれていたことを除いて、上記IGF1の場合と同じものであった。
発現構築物がTEV切断部位の前にstrepIIタグ及びスペーサーを含んでいた以外はM231と同様に、IGF1変異体を産生する第2の株(BVS857と称す)を作製した。発現カセットを、ネイティブなcbh1プロモーター及びターミネーターのコントロール下のcbh1ローカスに組み込んだ。PmeIでベクターを消化し、発現カセットをゲル精製し、M194株にトランスフォーメーションし、AmdS選択を使用して選択した。cbh1 orfの喪失、及びcbh1ローカスへの発現カセットの適切な組み込みについて、トランスフォーマントをPCRによってスクリーニングした。得られた株M236株は、CBHI−streptIIタグ−3x(GGGS)−TEV部位−BVS857融合タンパク質を産生した。精製を可能にするために、strepIIタグ(便利なことに、これは、TEVプロテアーゼ処理によって後で除去することができる)を追加した。
IGF1株M231は、プロテアーゼ欠損を有しないが、BVS857株M236は、pep1及びtsp1プロテアーゼ欠損を有する。これらの株は両方とも、安定CBHI−IGF1融合物を上清中に発現した。キモスタチン(20μM)及びペプスタチン(10μM)阻害剤の存在下、1L発酵槽において、M231及びM236を培養した。20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、100g/Lセロビオース、40g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5)中、3日目、4日目及び5日目にキモスタチン及びペプスタチン阻害剤を追加して、両株を培養した。48時間後に、温度を28℃〜22℃にシフトさせた。
イムノブロッティングによって、産生レベルを評価した。0.025μlをIGF1標準と共に4〜20%基準ゲルに容量10μlでロードすることができるように、オレンジLSBでM231培養上清を希釈した。上清 0.05μlがBVS857標準と共に4〜20%基準ゲルの各ウェルにロードされるように、M236培養上清を希釈した。TBSTで0.25μg/mlに希釈したウサギ抗IGF1(Abcamウサギポリクローナル抗体、ab9572)、及びTBSTで1:10,000希釈した抗CBHI mab261を用いて、両ブロットを検出した。二次抗体は、TBSTで1:30000希釈したヤギ抗ウサギIgG(Li-Cor #926-68071, IRDye 680RDヤギ抗ウサギIgG)であった。TBSTで1:30,000希釈したLi-Cor #926-32210 IRDye 800CWヤギ抗マウスIgGを用いて、抗マウスCBHI抗体を検出した。TBSTで1時間洗浄し、TBSでリンスした。Li-Cor Odyssey CLx Infrared Imaging Systemを用いて、フィルタを700nm及び800nmでスキャンした。
株M231は、118時間の時点において、最大19g/LのIGF1をCBHI担体融合物として産生することができることを実証した。イムノブロットでは、融合タンパク質は、75kD付近に泳動した。CBHI−IGF1融合タンパク質の発現レベルは、72時間の時点において2g/L、95時間の時点において10g/L、101時間の時点において16g/L、及び118時間の時点において19g/Lであった。49時間〜118時間において、前記CBHI発現レベルが、バッチ培養を通じて蓄積した。
株M236の場合、101時間の時点において、最大7g/LのBVS857変異体をCBHI担体融合物として産生することができた。イムノブロットでは、融合タンパク質は、75kD付近に泳動した。CBHI−BVS857融合タンパク質の発現レベルは、72時間の時点において2.7g/L、95時間の時点において6.2g/L、101時間の時点において7.0g/L、118時間の時点において5.1g/L、及び140時間の時点において2.5g/Lであった。CBHI担体融合物として、これらのIGF1タンパク質は両方とも、上清中に安定発現される。
プロテアーゼの効果を確認するために、キモスタチン及びペプスタチン阻害剤の有無の下、発酵槽において、M236 IGF1−BVS857産生株をさらに培養した。40g/Lセルロースを使用して、この株を阻害剤と共に予め培養した。20g/L酵母抽出物、80g/Lセルロース、100g/Lセロビオース、40g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5)中、3日目、4日目及び5日目にキモスタチン及びペプスタチン阻害剤を追加して又は追加せずに、M236株を培養した。48時間後に、温度を28℃〜22℃にシフトさせた。
株M236(プロテアーゼ阻害剤の追加なし)において、71〜115時間に採取した上清サンプルでは、CBHI−BVS857融合タンパク質及び遊離タンパク質を検出することができなかった。その時間内では、上清に蓄積しているCBHI担体タンパク質のみを検出することができた。キモスタチン及びペプスタチン阻害剤の存在下で成長させた同じ株は、104時間の時点において最大9g/LのCBHI−BVS857融合物を産生した。BVS857−CBHI融合タンパク質は、75kDに検出された。決定した発現レベルは、71時間の時点において3.0g/L、92時間の時点において6.3g/L、98時間の時点において4.9g/L、104時間の時点において9.0g/L、及び115時間の時点において7.8g/Lであった。CBHI担体レベルは、培養を通じて増加し、115時間の時点において最大であった。したがって、BVS857−CBHIの産生レベルの改善は劇的であり、プロテアーゼ阻害によるものであった。
40g/Lのセルロースを使用すると、101時間の時点において、BVS857−CBHIについて7.0g/Lの産生レベルが達成され、80g/Lのセルロースでは、104時間の時点において、産生レベルは9.0g/Lであった。これは、より多くのセルロースを培養培地に追加することによって、より高い産生レベルが達成されることを実証している。
製造業者のプロトコールにしたがってstrepタグアフィニティーカラム(IBA GmbH)によって、M236由来のCBHI−streptIIタグ−3x(GGGS)−TEV部位−BVS857融合タンパク質を精製した。培養上清(600μl)をカラムにアプライし、洗浄緩衝液10容量で洗浄した。2.5mMデスチオビオチンを含有する溶出緩衝液でカラムを溶出した。4〜20%基準ゲル上で画分を泳動し、ゲルコードブルークマシー染色で染色した。溶出画分#2及び#3は、BVS857融合タンパク質が泳動するはずの75kDよりもわずかに小さい濃縮タンパク質を含有していた。
溶出画分#2をTEVタンパク質切断効率の試験に使用した。AcTEVプロテアーゼ(Invitrogen, catalog# 12575-015)を使用して、様々な量の酵素と共に8℃で一晩インキュベーションした。イムノブロットでは、標準量のIGF1を使用して、各反応物中に存在するIGF1の量を定量した。TEVの量を変化させて、その有効性を評価した(0、1μl、5μl、10μl又は15μl)。TEV(5μl)+BVS857コントロール(4μg)では、BVS857に対するいかなる有意なTEVプロテアーゼ活性もないと思われることが示された。担体融合サンプル中のIGF1のベースライン量は、687ngであった。TEV酵素 1μL(10単位)を使用すると、8℃、16時間後において融合物の46%が変換された。5μl(50単位)の量では、融合物の約95%が変換された。TEV10μl(100単位)を使用すると、これは97%でピークに達した。イムノブロットにおいて、TEV酵素は、25kDaのバックグラウンド染色をもたらした。ネイティブなIGF1のサイズで放出されたBVS857産物を、10kDa付近に容易に観察することができたが、標準曲線の範囲を下回っていた。PMSFを反応緩衝液に使用したが、それは、担体から放出された後のBVS857の分解に関与するプロテアーゼ活性を中和しないと思われた。この物質を産生する株は、2個のプロテアーゼ欠損しか有していなかったので、プロテアーゼ阻害剤を使用して、プロテアーゼ活性をコントロールしようとした。この実験では、上清からCBHI融合タンパク質をアフィニティー精製するために、内部strepIIタグを使用することができ、IGF1などのモデルタンパク質を放出するために、TEV切断部位が効率的に切断されることが示された。
実施例17−13重プロテアーゼ欠損株におけるFGF21発現株
M369(Δpep1Δtsp1Δslp1Δgap1Δgap2。国際公開公報第2013/102674号の実施例4を参照のこと)において、ハイグロマイシンマーカーを含有する、cbh1ローカスにターゲティングされるFGF21発現カセットを有するベクターを使用して、第1のFGF21産生株を作製した。PmeIでベクターを消化し、M369株へのトランスフォーメーションのために処理し、ハイグロマイシンによってトランスフォーマントを選択した。分泌タンパク質が遊離FGF21タンパク質となるように、発現構築物は、CBHI担体−NVISKR kex2部位−FGF21融合タンパク質を産生した。ローカスへの正しい組み込み、及びcbh1 orfの欠如をPCRによって確認した。
CBHI担体配列は、上記IGF1の場合と同じものであり、その後ろにNVISKR Kex2断部位及びFGF21配列がある:
(配列番号926)
プロテアーゼ阻害剤ペプスタチンA、キモスタチン又は大豆トリプシン阻害剤の有無の下で、M393株を成長させた。阻害剤を追加しないコントロールウェルのために、独立したウェルを選択した。クエン酸二アンモニウム、100mM PIPPS、20g/Lビール粕抽出物、40g/Lラクトースを含む硫酸アンモニウム不含TrMM 3ml(pH4.5に調整)中で、この株を成長させた。湿度85%において、24ウェルプレートを800rpmで振盪した。空気透過性膜でプレートをカバーし、培養物を6日間成長させた。
阻害剤を3日目に最初に追加し、次いで、6日目まで毎日追加した。3日目から、サンプル 200μlを培養ウェルから採取した。菌糸体を13kで5分間スピンダウンし、上清を収集した。培養上清から、5μl+LSBを4〜20%SDS PAGEゲルにロードし、1:10,000希釈したウサギ抗FGF21(2μg/ml)及びヤギ抗ウサギIgG APコンジュゲート二次抗体を用いて、ニトロセルロース上で、イムノブロッティングを行った。定量のために、FGF21標準をブロットに含めた。
FGF21は、プロテアーゼ分解に対して非常に感受性であった。処理なしの場合、6日目において、わずか約2mg/Lの全タンパク質を産生することができ、これらのごく一部は、全長物質であった(図12)。10μMペプスタチンAを培養物に追加すると、6日目において、産生を最大160mg/Lに改善することができた。阻害剤の存在下では、主要分解産物が18kD付近に検出された。ペプスタチンAに加えて、SBTI又はキモスタチンを追加しても、さらなる利益が得られなかった。SBTIを追加すると、培養サンプルがより酸性になったので、産生レベルに対して悪影響があった。ペプスタチンA及びSBTIの組み合わせは、204mg/Lの全FGF21の産生を可能にしたので、最も多くの利益をもたらした。発現レベルは、単一の阻害剤の存在下では1〜12mg/Lの範囲内であり、未処理培養物では約1mg/Lに達した。FGF21を有効に産生するためには、アスパラギン酸プロテアーゼ及びセリンプロテアーゼの両方を阻害することが重要であった。
発酵槽において、TrMM+2%酵母抽出物、4%セルロース、8%セロビオース、4%ソルボース(pH4.5)中で、48時間の時点で温度を28°〜22°にシフトさせて、M393株を培養した。イムノブロッティングによってFGF21発現を分析したところ、3日目において、最も高い発現レベルが見られ、10kD分解産物が130mg/Lで産生された。全長FGF21は観察されなかった。5重プロテアーゼ欠損株で産生された場合、FGF21は非常にプロテアーゼ感受性であった。阻害剤処理又はプロテアーゼ欠損によって、より大きなプロテアーゼ活性の低下が必要とされるであろう。24ウェル培養において阻害剤を使用すると、大量のタンパク質が観察されたが、これは、FGF21はよく分泌されるが、分解に対して非常に感受性であったことを示唆している。
AmdSマーカーを有するFGF21発現ベクターを株M1076及びM1085(slp7欠損とpyr4−ハイグロマイシン二重マーカー)にトランスフォーメーションした。
AmdSマーカーをNotIフラグメントとしてpTTv249から取り出し、予め作製したpTTv174 FGF21発現ベクターにそれを追加することによって、pTTv470ベクターを作製した。選択マーカーを単に交換して、新たなベクターを作製した。発現カセットpTTv174及びpTTv470は、同一であった。PmeIでpTTv470ベクターを消化し、発現カセットをゲル精製し、AmdSマーカーを有するFGF21発現カセットを2個の13重プロテアーゼ欠損株M1076(pep9欠損)及びM1085(slp7欠損を有するM901)にトランスフォーメーションした。AmdS選択の後、正しい5’及び3’組み込み、並びにcbh1オープンリーディングフレームの有無について、得られたトランスフォーマントをPCRによってスクリーニングした。使用したプライマーペアを以下の表17.1に示す。
Figure 2016523552
トランスフォーメーションした株の両方について、陽性のトランスフォーマントが見られた。M1076のトランスフォーメーションから13個の良好なトランスフォーマントが得られ、M1085から2個の良好なトランスフォーマントが得られた。これらのトランスフォーマントを24ウェル培養で培養し、先のFGF21産生株M393と比較した。PIPPSを含む10g/L酵母抽出物、20g/Lセロビオース、10g/Lソルボース(pH4.5)中で、トランスフォーマント及びコントロールを成長させた。1×10個の胞子を培養培地 50mlに追加し、培養培地+胞子 3mlを各ウェルに追加(胞子6×10個/各ウェル)することによって、培養を開始した。4日目、5日目及び6日目に、各培養上清 100μlを収集した。菌糸体をスピンダウンし、オレンジLSBを上清に追加し、サンプルを5分間加熱した。1ウェル当たり上清+LSB 5μL及び2μlを4〜20%基準TGXゲルにロードした。ゲルを泳動し、タンパク質をニトロセルロース膜に転写した。
発現したFGF21をイムノブロッティングによって検出した。TBSTでウサギ抗FGF21抗体を2μg/mlに希釈した。得られたストック濃度は3600μg/mlであった(Novartis)。TBSTでヤギ抗ウサギ二次IRDye 680を1:30,000希釈した。一次抗体及び二次抗体のインキュベーションを室温で振盪しながら1時間行った。担体CBHIレベルを検出するために、TBSTで抗CBHI抗体mab261を1:10,000希釈した。TBSTでヤギ抗マウスIRDye 800二次抗体を1:30,000希釈した。TBSTで膜を1時間洗浄し、TBSでリンスした。ブロットを700及び800nmでスキャンした。
FGF21及びCBHI発現について、4日目、5日目及び6日目のサンプルを分析した。M393コントロール株と、13個のプロテアーゼ欠損を有する新たなトランスフォーマントとの差は劇的であった。分泌されたFGF21は、10kD産物として主に観察された。4日目のM393上清では、この産物は、かすかに見えるに過ぎなかったが、全13個の新たなトランスフォーマント由来の上清では、大量に発現されていた(図13)。後日、FGF21は、M393株から検出されなかった。遊離CBHI担体は、全てのM393コントロールサンプル及び新たなFGF21トランスフォーマントで発現されていた。これにより、全ての株が、CBHI担体及びFGF21タンパク質の両方を分泌したが、M393株では、FGF21に対するプロテアーゼ活性が非常に大きかったことが示された。新たなトランスフォーマントにおける8個のさらなるプロテアーゼ欠損は、FGF21の安定性を劇的に改善した。4個のトランスフォーマント#24、36、48及び73は、9個の他のトランスフォーマント(transformatants)と比較してより多量のCBHI及びFGF21を産生すると思われた。5日目及び6日目において、差は特に明らかであった。サザン分析後、これは、FGF21発現カセットの複数の組み込みに起因すると決定した。より低い発現レベルは、単一コピーの組み込みに対応する。M393株は、5個のプロテアーゼ欠損を有するが、生産した新たな株は、13個のプロテアーゼ欠損を有する。M1085株のトランスフォーメーションによるトランスフォーマントを並行して行った。結果は、図16に見られるものと同様であった。M1085ベースの株はまた、10kDのFGF21産物を主に産生したが、4日目において、わずかな17kD産物が見られた。
いくつかのトランスフォーマントについて、サザンブロット分析を行った。放射性検出を使用してサザンブロットによって、M1076株由来のトランスフォーマント番号#20、24、36、48、55、73並びにM1085由来の#4及び39を分析した。組み込みをチェックするために、PstIでゲノムDNAを消化した。cbh1プロモーター及びcbh1 3’フランクのプローブとして、2つのPCRフラグメントを使用した。
フラグメントを作製するのに使用したプライマーを以下に記載する。
cbh1プロモータープローブ、799bpのフラグメント、35ng/μl(チューブ標識5’プローブ)
T173_pcbh1_seq_r1 CAAAGGCCGAAGGCCCGAGG(配列番号933)
T1679 CAACCTTTGGCGTTTCCCTG(配列番号934)
cbh1 3’フランクプローブ、796bpフラグメント、32.2ng/μl(チューブ標識3’プローブ)
T178_cbh13flank_seq_f2 GGCCGCAGGCCCATAACCAG(配列番号935)
T1680 TGAGTGGGGGATGACAGACA(配列番号936)
cbh1ローカスに正しく組み込まれた場合、PstIによる消化及び両プローブによる検出により、2本のバンドが3.9kb及び4kbに生じるはずである。有効には、1本のバンドのみが4kbに存在するであろう。ネイティブなcbh1ローカスは、シグナルを6.7kb付近に生じさせる。トランスフォーマント番号20、55、4及び39は、予想される組み込みバンドを4kbに示した。これらは、cbh1ローカスへの明らかな単一組み込みであるように見える。24ウェル培養研究から分かるように、これらのトランスフォーマントは、他のトランスフォーマントの多くよりも低い発現レベルを示した。最も高い発現レベルは、トランスフォーマント#24、36、48及び73から見られ、それと同時に、サザンブロッティングにおいてさらなる組み込みシグナルが示された。全てのトランスフォーマントにおいて、非特異的なバンドが2.3kbに存在していた。
複数コピーを含有するトランスフォーマント#24及び#48をM1200及びM1201と名付けた。トランスフォーマント#20及び#55由来の単一コピー株をM1202及びM1203と名付けた。M1085ベースの株由来のトランスフォーマント#4及び#39をM1204及びM1205と名付けた(これらは、単一コピー株であった)。
1L発酵槽において、プロテアーゼ阻害剤の有無の下で、FGF21産生株を培養した。M1200、M1201、M1204及びM1205株を用いて、培養を行った。20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、100g/Lセロビオース、40g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5)中で、これらの株を培養した。3日目、4日目及び5日目に、ペプスタチン、キモスタチン及びSBTI阻害剤をM1200及びM1205培養物に追加した。1ウェル当たり上清 0.1μlを4〜20%基準PAGEゲルにロードすることができるように、オレンジサンプル緩衝液で上清サンプルを希釈した。
上記のようにイムノブロッティングによって、発現したFGF21を検出した。
M1200の培養は、10kD産物を主に産生したが、最大17kDのより高分子量の産物が存在していた(図14)。全長FGF21は、20kDに泳動した。5日目において、2.0g/Lの10kD産物が存在していた。阻害剤を使用すると、分泌FGF21の安定性が増加した。この場合、主要産物は17kDであり、5日目において、最大2.0g/Lを産生した。阻害剤処理によって、全長型FGF21を0.2g/Lで産生することができた。これは、全長であると思われた。M1205の培養は、5日目において、2.4g/Lの10kDバンドを産生した。阻害剤処理すると、FGF21産物の安定性が増加して、4日目において、17kD形態の主産物が3.5g/Lで生成し、全長産物が0.2g/Lで生成した(図14)。M1201の培養からのサンプルは、発酵槽システムの技術的な問題があった(分析は示さず)。M1204株を分析したところ、5日目において、同様の発現レベル(2.5g/L)の10kD産物を生じさせた。10kD産物は、2日目において最低であり、5日目において最高であった。
阻害剤処理により、FGF21タンパク質を十分に安定化することが可能であることが実証された。FGF21を産生するためのさらなるプロテアーゼ欠損(プロテアーゼ阻害剤の追加なし)としては、限定されないが、slp2、pep8及びpep11が挙げられる。
FGF21産生株の阻害剤研究
いずれのクラスのプロテアーゼが、FGF21タンパク質の分解に最も寄与するかを調査するために、本発明者らは、24ウェル培養において個々のプロテアーゼ阻害剤を試験した。
キモスタチン及びSBTIは、M1200株において依然として発現されているSLP2及びSLP7スブチリシンプロテアーゼを阻害することが公知である。ペプスタチンは、上清に分泌されることが公知のPEP8、PEP11、PEP12などのアスパラギン酸プロテアーゼを阻害する。1,10−フェナントロリンは、Trichodermaによって分泌される亜鉛メタロプロテアーゼを主にターゲティングする。PIPPSで緩衝化した10g/L酵母抽出物、20g/Lセロビオース、10g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5)中で、24ウェルのフォーマットでM1200株を培養した。キモスタチン、フェナントロリン及びペプスタチンを最終濃度10μMで使用し、SBTIを0.1mg/mlで使用した。2連のウェルで各処理を行い、4つのウェルで未処理コントロールを培養した。
1×10個の胞子を培養培地 50mlに追加し、培養培地+胞子 3mlを各ウェルに追加(胞子6×10個/各ウェル)することによって、培養を開始した。4日目、5日目及び6日目に、各培養上清 100μlを収集した。菌糸体をスピンダウンして、上清のみを除去した。オレンジLSBを追加し、サンプルを5分間加熱した。1ウェル当たり上清+LSB 2μLを4〜20%基準TGXゲルにロードした。ゲルを泳動し、タンパク質をニトロセルロース膜に転写した。
上記のようにイムノブロッティングによって、発現したFGF21を検出した。一部の場合では、商業的に購入したAbcam (#ab66564)のN末端抗体ウサギポリクローナル抗体、及びAbcam (#ab137715)のC末端ウサギポリクローナル抗体を使用した。
阻害剤処理なしの場合、M1200株は、10kD産物を主に産生したが、4日目のサンプルにおいて、いくらかの大きな形態が見られた(図15)。キモスタチン処理により、タンパク質の安定性が改善されて、17kDが主要産物になった。キモスタチン処理後、少量の全長型が見られ、二量体形態が37kD付近に存在していた。ペプスタチン、SBTI及び1,10−フェナントロリン処理は、10kD形態の発現レベルをわずかに改善した。しかしながら、キモスタチン及びペプスタチンを組み合わせると、安定化に対する相乗効果があった。併用処理は、全長型のほぼ完全な安定化を促進し、低分子量の産物を減少させた。これは、主に全長FGF21を可視化することができた6日目の培養サンプルにおいて最も明らかであった。二量体の出現は、この処理の場合に最も強かった。二量体の適切な形成は、分子が、二量体化に必要なC末端システイン残基を有することを示している。
また、N末端抗体及びC末端抗体を用いて、培養サンプルをプローブした。キモスタチン及びペプスタチンによる二重処理により、全長産物が生成され、N末端抗体及びFGF21標準に対して反応した(図15)。C末端抗体を使用して、5日目のサンプルで産生されたFGF21を検出すると、キモスタチン又はキモスタチン/ペプスタチンで処理した場合に2つの産物が観察された(図16)。これらは、全長タンパク質及び最低10kD態であると思われる。キモスタチン処理は、タンパク質のC末端を安定化するのに十分であった。N末端を維持するためには、キモスタチン及びペプスタチンの両方が必要であった。
4日目のイムノブロットのデータを定量して、いずれの阻害剤が最も有効であったかを比較した。1,10−フェナントロリン処理は、産生されるFGF21の総量を最も改善したが、これは、亜鉛メタロプロテアーゼが関与したであろうことを示している(表17.2)。mp1、mp2、mp3、mp4及びmp5などの多くの候補がある。全長型は、スブチリシン及びアスパラギン酸プロテアーゼによって分解されると思われる。SLP2プロテアーゼが、安定性の主な問題である可能性が最も高く、例えば、遺伝子を欠損させること、遺伝子をサイレンシングすること、又は遺伝子のプロモーターを変更することによって対処することができる。上清で見出されたアスパラギン酸プロテアーゼPEP8、PEP11及びPEP12の欠損又はサイレンシングは、FGF21の安定性をさらに増加させ得る。いくつかの実施態様では、FGF212の全長産生は、株M1200では2個のプロテアーゼ(proteses)、slp2及びpep8の欠損しか必要としない可能性がある。
Figure 2016523552
実施例18−そのプロモーターの置換によるslp2発現の低下
slp2は、成長及び胞子形成にある程度影響を及ぼすので、slp2プロモーターを、より低いレベルで発現されるプロモーターと置換した(最後の実施例に記載されている条件では、全ての中で、特定されているプロテアーゼslp2 mRNAが最高レベルで発現された)。
胞子形成誘導性フラビン含有モノオキシゲナーゼ遺伝子tre76230、RNAポリメラーゼ遺伝子tre49048、及びslp8プロテアーゼ遺伝子tre58698由来のプロモーターを、slp2プロモーターローカスへの置換に選択した。全ての遺伝子は、slp2で見られるものよりも低いレベルで適度に発現されると思われた。
3つの遺伝子由来のプロモーター領域をPCRによって増幅し、slp2フランキング配列(これは、これらのプロモーターを新たなslp2プロモーターとして正しい位置に誘導する)を有するベクターに挿入した。プロモーターカセットは、新たなプロモーターの上流においてハイグロマイシンマーカーを含有する。PmeIでベクターを消化し、置換用プロモーター構築物をゲル精製し、ハイグロマイシン選択条件下でMAB01産生株M507にトランスフォーメーションした。各トランスフォーマントからの2個のトランスフォーマントを単離し、それぞれM773/M774、M775/M776及びM777/M778と名付けた。
tre76230プロモーター置換のためのプロモーター配列:
(配列番号937)
tre49048プロモーター置換のためのプロモーター配列:
(配列番号938)
tre58698プロモーター置換のためのプロモーター配列:
(配列番号939)
24ウェルプレートにおいて、1%酵母抽出物、2%セロビオース、1%ソルボースを含むTrMM(pH5.5)を使用して、これらのトランスフォーマント及びM507コントロール株を培養した。5日目、6日目及び7日目において、サンプルを採取した。APコンジュゲート抗体を用いて、イムノブロッティングを行って、重鎖及び軽鎖を検出した。1レーン当たり0.5μlがロードされるように、培養上清を希釈した。AP基質を用いて、検出を可視化した。
M773/M774及びM777/M778トランスフォーマントでは、重鎖は、明らかにより安定していた(図17)。最も印象的な点は7日目にある。M507重鎖はほぼ完全に分解されるが、M773/M774重鎖は非常によく残存している。他の顕著な特徴は、上限の分解産物が37kDにないことであった。いくつかの小さい分解産物のみが28kD付近にある。M773/M774株は十分に成長したが、M777/M778株はそれ程十分に成長せず、胞子形成に問題があった。したがって、好ましい株は、M773又はM774であろう。カゼインによる全プロテアーゼ活性の測定は相関しており、M773/M774及びM777/M778は、プロテアーゼ活性が低いことを示した。
イムノブロッティング(immunblotting)によって軽鎖を検出したところ、M773及びM774における軽鎖は、コントロールと比較して少なかった。M777及びM778株では、軽鎖が特に少なかった。M775及びM776の軽鎖の量は、コントロールと類似していた。ブロットで見られた軽鎖の量と、検出された全免疫グロブリンとは、よく一致していると思われた。これらの培養物から全IgGを測定したところ、M775及びM776(これらは、コントロールと非常に類似していた)を除く全てのプロモーター交換株は、抗体発現が低かった(表18.1)ことを示していた。M773/M774株は、M507の半分未満のレベルであった。したがって、この小規模培養フォーマットでは、一部のプロモーター置換株の成長に影響を与えるものが存在し得る。
Figure 2016523552
M774及びM775株を発酵させた。TrMM+20g/l酵母抽出物、40g/lセルロース、80g/lセロビオース及び40g/lソルボース(pH5.5)中、48時間の時点で温度を28°〜22°にシフトさせて、2つの株を10日間培養した。同じ条件下で、及び120g/lセルロースを使用した類似条件下で、コントロール株M667を培養した。イムノブロッティング及び全免疫グロブリンの決定のために、サンプルを採取した。1ウェル当たり0.05μlが4〜15%ゲルにロードされるように、上清を希釈した。TBSTで1:10,000希釈したAPコンジュゲート抗体(A3818)を用いて、軽鎖を検出するためのイムノブロッティングを行った。TBSTで1:30,000希釈した抗ヒトFc抗体IRDye 700 DXコンジュゲート(Rockland #609-130-003)を用いて、重鎖を検出した。Odyssey CLx near infrared imager (Li-Cor)を使用して、700nmの蛍光を検出した。
M774から産生されたMAB01重鎖は、極めて良好であるように見えた(図18)。結果は、24ウェル培養で見られたものと類似していた。唯一の主要分解産物が25kD付近に存在していた。典型的には、重鎖は、M775によって産生されたもののように見える。通常、分解バンドは、38kD、28kD及び10kDに存在する。スブチリシン切断部位はMAB01重鎖のN末端のより近くに存在し、高いslp2発現がなければ、重鎖はもはやその位置で切断されないので、10kD産物及び38kD産物の消失は、SLP2活性の低下によって説明することができる。プロテアーゼがヒンジ領域で重鎖を切断すると、28kD産物が生じる。ヒンジの切断部位は、セドリシン又はトリプシン様プロテアーゼにより典型的なものである。それらは、SLP2に起因するものではないと思われる。ヒンジ及びその近くのN末端部位が両方とも切断されると、10kD産物が生じる。
M774及びM775の軽鎖の量及び担体結合率の間に、明らかな差は見られなかった。上記24ウェル培養データに見られるように、M775は最適なコントロール株ではないが、M507と非常に類似している。このデータはまた、SLP2が、担体−軽鎖融合物を切断しないと思われることを示唆している。そうでなければ、slp2発現レベルが低下すると、担体結合物質の量は劇的に増加するであろう。
全抗体量を比較したところ、M774株は、M775よりもわずかに優れていた(表18.2)。重鎖のイムノブロットについても、全抗体量が記載されている。7日目及び8日目において、最大の差が見られ、両方の日において、M774は5.3g/Lを産生した。これらの日において、M775は4.4及び4.6g/Lを産生した。全長抗体の量を測定及び比較したところ、最も重要な差が観察された。M774は、よりインタクトな重鎖を産生した。7日目において、M774株は71%の全長を産生し、M775は37%の全長であった。M774株は、65%の全長抗体を最大10日間維持することができたのに対して、M775株は、14%の全長物質しか産生しなかった。品質の点では、(slp2遺伝子サイレンシング構築物を有する)コントロール株M667は、M774と類似していた(表18.2)。しかしながら、同じ培養条件下で、M667産生株は、10日目において6.1g/Lに達するレベルで、わずかに多い量の全抗体を産生した。セルロースを増加させると(120g/L)M667株は、10日目において、7.1g/L程度の全抗体を産生することができた(表18.2)。
これらのデータから、SLP2活性を低下させるための別のアプローチを作製した。SLP2プロモーターの置換は、SLP2プロテアーゼの低発現につながり、極めて少ない重鎖の分解をもたらした。成長及び胞子形成に対するいくらかの効果が依然として観察されたが、それらは、SLP2遺伝子の完全な欠損で見られたものよりもかなり弱かった。胞子形成誘導性プロモーターをslp2に与えることによって、この胞子形成関連問題に対処した可能性がある。M774で見られた成長障害は、発酵プロセスの改変によって補償することができる。
Figure 2016523552
Figure 2016523552
別個の一連の発酵槽培養において、M507親株をM646 slp2欠損株及びM774 slp2プロモーター変更株と比較した。TrMM+20g/l酵母抽出物及び120g/lセルロース及び50%グルコース/12.5%ソルボースフィード(pH5.5)中で、48時間の時点で温度を28°〜22°にシフトさせて、それらを成長させた。5日目及び6日目のサンプルについて、抗重鎖抗体及び抗軽鎖抗体を用いて、イムノブロッティングを行って、産生された重鎖及び軽鎖の品質及び相対量を可視化した。
M507は、M646及びM774株よりも速く成長を開始したが、培養の後半では、それらはM507に追い付いた。イムノブロットで見られるように、これら3つの株によって産生された遊離軽鎖の量に有意差はなかった。M646株では、CBHI担体に結合した軽鎖の量がわずかに多かった。M646サンプルから、少量の担体結合重鎖が検出されたが、M774株で見られた量はさらに少なかった。M507株では、これを検出することができなかった。この観察結果は、上清中において、又は潜在的には細胞内において、SLP2が、CBHI担体−抗体融合タンパク質のプロセシングにある程度関与し得ることを示唆している。
M774株は、slp2欠損株M646と類似の重鎖分解パターンを示した。株は両方とも、M507親株で見られた10kD分解産物及び38kD分解産物が欠如していた。イムノブロットでは、M646及びM774の重鎖は、50kDのフルサイズ産物及び25kDの1つの主要分解産物のみを示した。M646及びM774株における全長重鎖の量は、M507と比較して多かった。コントロールM507の重鎖は、2つのさらなる分解産物を10kD及び38kDに示した。これは、SLP2プロテアーゼが、これらの産物の産生に実際に関与していたことを示している。これらの培養条件下では、6日目の時点において産生された全MAB01抗体の量は、M774株とM507株との間で類似しており、2.8g/Lに達した(表18.3)。M774及びM507株が同量の全免疫グロブリンを産生したとしても、重鎖分解産物の欠如を考慮すれば、M774物質の品質は非常に優れていた。
Figure 2016523552
実施例19−14重プロテアーゼ欠損株−slp2(tre123244)プロモーターのtre76230プロモーターへの変更
SLP2活性が低下している14重プロテアーゼ欠損株を作製するために、slp2(tre123244)ローカスにターゲティングされるプラスミドのMssIフラグメントで13重プロテアーゼ欠損株M1077(M1076のpyr4−)をトランスフォーメーションして、胞子形成誘導性遺伝子tre76230プロモーターでslp2プロモーターを置換した。
pyr4選択のために、標準的なプロトプラストトランスフォーメーション法を使用して、トランスフォーメーションを行った。トランスフォーメーションを2倍にスケーリングした(すなわち、プロトプラスト 500μlを使用)。使用したDNAの総量は、約14.6μgであった。トランスフォーメーションプレート上で成長中のコロニーを選択プレート上に採取し、表19.1に示されているプライマーを使用して、欠損カセットの正しい組み込みについてスクリーニングした。組み込みシグナルを示す選択クローンを、単一胞子精製によって精製し、再スクリーニングした。1回の精製ラウンドの後、3個のトランスフォーマント由来のクローンは純粋であると思われ、組み込みシグナルは強力であった。胞子懸濁のために、各トランスフォーマント由来の2個の純粋な同胞クローンをPD+1Mソルビトールにプレーティングした。
Figure 2016523552
slp2プロモーター置換株のサザン分析
2回のslp2プロモーター置換トランスフォーメーションによる3つの生物学的クローンを、DNA抽出のために、24ウェルプレートにおいて、親株M1076と共に培養した。3日後、真空ろ過によって菌糸体を回収し、凍結し、凍結乾燥した。Easy-DNA kit (Invitrogen)を使用して、ゲノムDNAを抽出し、表19.1のプライマーを使用してPCRによって、サンプルを分析した。クローンはいずれも、slp2プロモーターの強力なシグナルを示さなかったが、いくつかのクローンについては、予想サイズに対応する非常に少量の産物が見られた。
全ての分析について、M124、M1076及び6つのΔslp2プロモーター置換株由来のゲノムDNAをHindIIIで消化した(Δslp2プロモーター、5’及び3’フランク)。フランク分析から株M124を除外した。両フランク分析のために、MssIでコントロールプラスミドを消化した。ハイブリダイゼーションのためのプローブを作製するのに使用したプライマーを表19.2に示す。
Figure 2016523552
サザン分析により、全てのクローンが、純粋なslp2プロモーター交換クローンであることが確認された。加えて、クローンの大部分は、5’及び3’フランクプローブによる予想シグナルのみを示すので、ゲノムへの欠損カセットの単一組み込みを証明している。1個のクローン(78−28B)は、ゲノムに組み込まれたカセットの余分なコピーを有する可能性がある。クローン78−6Aをコレクションのために保存し、コードM1162と命名した。slp2プロモーターを交換したクローンは、胞子形成能がやや遅くて低いと思われる。
M1162の発酵槽培養
M1162株を培養し、株M1076と比較した。前培養物を通常の2日間ではなく3日間成長させた。20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、80g/Lセロビオース、40g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5)中で、M1162を発酵させた。M1162株は、その元になったM1076よりも少し遅く成長した。M1076のCOピークは75時間の時点できたが、M1162は、94時間の時点であった。
プロテアーゼ活性の測定
発酵槽培養サンプルのプロテアーゼ活性を分析した。サンプルを1mg/ml全タンパク質に調整することができるように、培養サンプルの全タンパク質濃度を測定した。全ての希釈上清 100μlを96ウェルプレートに追加した。1サンプル当たり3連のウェルを使用した。クエン酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)で作製したFLカゼイン希釈ストック(10μg/ml)100μlを各ウェルの上清に追加した。バイアルのカゼインストック溶液は1000μg/mlであり、PBS 200μLに最初に再懸濁した。各サンプルについて、希釈上清100μl及びクエン酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)100μlのバックグラウンドコントロールを使用した。プラスチック袋でカバーしたプレートを37℃でインキュベーションした。2時間後、3時間後及び4時間後に、プレートからの蛍光を測定した。485nmの励起及び530nmの発光を使用して蛍光プレートリーダーによって、読み取りを行った。
M1162株から得られた上清のプロテアーゼ活性は、M1076株と比較して極めて低かった。slp2プロモーターの変更によって、SLP2プロテアーゼ活性は重大な影響を受けた。その結果、カゼインに対するプロテアーゼ活性は、3日目において3.6倍低く、4日目において2.5倍低かった(表19.3)。
Figure 2016523552
実施例20−IFN−α2bを発現する13重プロテアーゼ欠損株の作製
インターフェロンアルファ2bを発現する13重欠損株を2段階で作製した。最初に、12個のプロテアーゼ欠損Δ(pep1 tsp1 slp1 gap1 gap2 pep4 pep3 pep5 pep2 sep1 slp8 amp2)を含有するM893由来のインターフェロン産生株を上記のように作製した。(完全なcbh1プロモーター及びcbh1ターミネーター配列を有するが、IFN−α2B、GGGGG−NVISKRと共に挿入されるCBH1コード遺伝子配列を欠くプラスミド由来の)pTTv401のMssIフラグメントでM893プロトプラストをトランスフォーメーションした。pTTv401カセットは、アセトアミド選択マーカーを有しており、cbh1ローカスにターゲティングされた。
M893トランスフォーマントを選択プレートにストリークし、cbh1ローカスへの正しい組み込みについて、PCRスクリーニングした。Phire Plant Direct kit (Thermo Scientific, F-130)を使用して、PCRスクリーニングを行った。スクリーニングプライマーを表43.1に記載する。株をM1012と名付けた。
Figure 2016523552
cbh1ローカスにおいて、M1012が1つのIFN−α2b発現カセットを有することをサザン分析によって確認した。M1012胞子を5−FOAプレートにプレーティングして、pyr4マーカーをループアウトした。コロニーを採取し、5−FOAプレートにストリークした。10個のコロニーについて、単一細胞のプレーティングを行い、PCRによってサブクローンをスクリーニングして、pyr4ループアウトを確認した。スクリーニングプライマーを表20.2に記載する。pyr4ループアウトの正しいシグナルを示すクローンをPDプレートにストリークし、選択したクローンについて、+/−ウリジンプレート試験を行った。M1012のpyr4陰性クローン1−1をM1065と名付け、pyr4陰性クローン2−1をM1066と名付けた。
Figure 2016523552
IFN−α2b発現を有する13重プロテアーゼ欠損株を作製するために、(pyr4−ハイグロマイシン選択マーカーを導入/交換することによって、pTTv115から作製した)slp2(tre123244)欠損ベクターpTTv457のMssIフラグメントでM1065プロトプラストをトランスフォーメーションした。プロトプラスティング及びトランスフォーメーションを上記のように行った。pTTv457 M1065トランスフォーマントを選択プレートにストリークし、slp2ローカスへの正しい組み込みについて、PCRスクリーニングした。PCRスクリーニングプライマーを表20.3に記載する。slp2 ORFシグナルを示さなかった3個のトランスフォーマントをPD+1Mソルビトールプレートにストリークした。
Figure 2016523552
最良のクローンをM1106と命名し、1L発酵槽において、20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、100g/Lセロビオース及び40g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5)中で、コントロール株M961と共に培養した。セロビオースの先の標準量は80g/Lであったので、コントロール培地(20g/L酵母抽出物、40g/Lセルロース、80g/Lセロビオース及び40g/Lソルボースを含むTrMM(pH4.5))中でも、M961株を培養した。
イムノブロッティングによって培養サンプルを分析して、インターフェロンの発現を定量した。上清 0.05μlを10μlで4〜20%基準pageゲルにロードすることができるように、サンプルを希釈した。400、200、100、50及び25ngに相当する標準量のインターフェロンも同じゲルにロードした。インターフェロン抗体(Abcam #ab9386;TBSTで1μg/mlに希釈)をブロット膜と共に1時間インキュベーションし、TBSTで洗浄した。二次抗体IRDye 680(Li-Cor #926-68070;TBSTで1:30,000に希釈)を1時間インキュベーションし、TBSTで洗浄し、700nmでスキャンした。
全てのイムノブロットにおいて、インターフェロンは、約17kDの1本のバンドとして検出された。少量の担体結合インターフェロンが約75kDに検出されたが、大部分は遊離型であった。M961株は、95時間の時点において3.2g/Lのインターフェロン産生レベルを達成した(表20.2)。より高濃度のセロビオースの存在下では、インターフェロン産生レベルは、95時間の時点において7.9g/Lに達し、発現は89時間から99時間まで安定しており、そのレベルは7.4g/L以上であった。より多くのプロテアーゼを欠損させた場合の最大産生レベルをチェックするために、3〜5日目にキモスタチン(20μM)及びペプスタチン(10μM)を追加した同じ培地中で、M961株を成長させた。プロテアーゼ阻害剤処理により、インターフェロン産生レベルは、140時間の時点において10.7g/Lに上昇した。M1106の培養中、インターフェロンの発現は、90時間から121時間まで見られた。最高量は、4.3g/Lであると測定された(表20.4)。株M1106は、やや遅く成長した:M1106は、121時間の時点において4.3g/Lに達したのに対して、M961は、90時間の時点において7.4g/Lに達した。
Figure 2016523552
実施例21−CRISPR−CAS系を使用した遺伝子欠損T. reesei株の作製
C末端タグ付き核局在化シグナル(nls)を有するCas9ヌクレアーゼ配列は、Trichoderma reeseiにおける発現のためにコドン最適化されている。基本的なクローニングベクター及び標準的な手順を使用して、構成的gpdAプロモーター及びtrpCターミネーター配列のコントロール下で、配列をクローニングする。最終的なCas9ヌクレアーゼ発現ベクターを以下の要素から構築する:pep4プロテアーゼ(又は、任意の他の適切なプロテアーゼ)ローカス5’フランキング配列+pgpdA−Cas9−nls−ttrpCカセット+pyr4−hyg二重選択カセット及びpyr4ループアウト配列+pep4プロテアーゼローカス3’フランキング配列。酵母組換え法を利用することによって、pRS426骨格に対してベクターを構築する;PCRプライマーを用いて、ベクター要素間のオーバーラップを生成する。peg媒介プロトプラストトランスフォーメーション法によって、野生型T. reesei M124株、又は上記で作製した、若しくは国際公開公報第/2013/174927号又は国際公開公報第/2013/102674号における任意の他のT. reesei株に、Cas9ヌクレアーゼ発現ベクターをトランスフォーメーションして、同時にpep4プロテアーゼ欠損を生成する。次いで、作製した株Cas9_M124を、DiCarlo et al. 2013 (Genome engineering in Saccharomyces cerevisiae using CRISPR-Cas systems; NAR 41:4336-4343)に記載されているように、PCRによって作製した一過的gRNAカセットのトランスフェクションのためのバックグラウンド株として使用する。あるいは、Saccharomyces由来のRNAポリメラーゼIII SNR52プロモーター−及びSUP4 3’フランキング領域をTrichodermaホモログで置換する。CAS9ヌクレアーゼの正確なゲノムターゲティングに必要なガイドRNAをプロモーターと3’フランキング領域との間に配置する。ガイドRNAは、所望のゲノムターゲットに相補的な20nt長の配列と、それに続いて、NGG PAM(プロトスペーサー隣接モチーフ)に相補的な3ntの配列と、CAS9活性に必要な一定の3’部分とから構成される。異種タンパク質の産生に有害な様々なプロテアーゼ及び糖酵素について、例示的なガイドRNAを表21.1に示す。ゲノムターゲットは、加水分解酵素、又はTrichoderma reeseiのグリカン生合成経路の酵素の中から選択される。エレクトロポレーションによって、又は他の基本的な遺伝子導入方法によって、(単一及び複数の)一過的ガイドRNAカセットをCas9_M124プロトプラストに導入する。所望のゲノムターゲット配列に対してCAS9が生成する点突然変異によって引き起こされるプロテアーゼ活性の低下に基づいて、プロテアーゼ欠損クローンを選択する。グリカン生合成経路にターゲティングされる点突然変異を有するクローンは、グリカンプロファイリングによって選択することができる。単一胞子精製の後、ゲノムターゲットローカスのPCR増幅、及びPCR産物の配列決定によって、選択したクローンを特性評価して、遺伝子を不活性化する点突然変異を検証する。
ガイドRNAを産生するための別の方法は、Gao and Zhao 2014 (Self-processing of ribozyme flanked RNA’s into guide RNA’s in vitro and in vivo for CRISPR mediated genome editing; Journal of Integrative plant biology, 56:343−349)に記載されているように、RNAポリメラーゼIIによって転写されるプロモーターから配列又は複数の配列を発現させ、自己プロセシングリボザイム配列を有するガイドRNAを隣接させることである。図19は、欠損の影響を受けやすいプロテアーゼのサブセットの系統樹を示す。
Figure 2016523552
Figure 2016523552
Figure 2016523552
実施例22−Trichoderma reesei株M629及びM507を用いたトランスクリプトーム分析
標準的な(strandard)酵母抽出物及びビール粕抽出物培養培地を含む発酵槽において、Trichoderma reesei株M629(MAB01、pcDNA1−(Kre2)huGnt1、pgpdA−(nat)huGnt2、Δpep1 tsp1 slp1 gap1 gap2 pep4 pep3)(国際公開公報第2013/102674号の実施例19に記載されている)及びM507(MAB01、Δpep1 tsp1 slp1 gap1 gap2 pep4 pep3)(国際公開公報第2013/102674号の実施例6に記載されている)を培養した。1日目、3日目及び4日目(酵母抽出物培地)並びに1日目、3日目及び5日目(ビール粕抽出物培地)に収集したサンプルから、標準的な方法で全RNAを精製した。キットの説明書にしたがってMachery-Nagel nucleotrap mRNA kitを用いて、全RNAサンプルからmRNAを精製した。IlluminaTruSeq Stranded mRNA Sample Prep Kitを用いて、cDNAへの変換及び配列決定のための調製を行った。配列決定のために、Illumina hiScanSQ sequencer(100+8(インデックス)+100サイクル、ペアエンドラン)を用いて、250〜450ベースペア(base pare)の産物を収集した。
統計分析では、シーケンスリードを以下のように操作した。配列決定に由来する9134個のジーンリードをクリーニングし(すなわち、全ての値がゼロであるか、又は全条件の平均が0.1未満の遺伝子を除外した)、8525個のジーンリードを得た。他の同定されているTrichodermaプロテアーゼ又は他の糸状菌(Aspergillus、Neurospora)のものとの配列類似性に基づいて、8525個の遺伝子からプロテアーゼ遺伝子候補を同定した。以下のプロテアーゼは、(FPKM値;フラグメント/エクソン1キロベース/マッピングされたフラグメント100万個によれば)異なる時点及び/又は培養条件において、一定の又はレギュレーションされた発現レベルを示すので、欠損させるべきである:メタロプロテアーゼmp1(TR122703)、プロテアーゼ(TR80843)、ペプチダーゼ(TR72612)、プロテアーゼ(TR47127)、ペプチダーゼ(TR77577)、pep13(TR76887)、プロテアーゼ(TR56920)、カルボキシペプチダーゼ(TR120998)、プロテアーゼ(TR65735)、ペプチダーゼ(TR82141)、メタロプロテアーゼ(TR121890)、ペプチダーゼ(TR22718)、ペプチダーゼ(TR21659)、mp5(TR73809)、プロテアーゼ(TR82452)、ペプチダーゼ(TR81115)、ペプチダーゼ(TR64193)、プロテアーゼ(TR23475)、ペプチダーゼ(TR79485)、mp3(TR4308)、プロテアーゼ(TR122083)、カルボキシペプチダーゼ(TR61127)、ペプチダーゼ(TR80762)、ペプチダーゼ(TR56853)、ペプチダーゼ(TR22210)、プロテアーゼ(TR111694)、mp4(TR53343)、mp2(TR122576)、プロテアーゼ(TR40199)、プロテアーゼ(TR75159)、amp2(TR108592)、プロテアーゼ(TR21668)、amp1(TR81070)、プロテアーゼ(TR61912)、プロテアーゼ(TR58387)、プロテアーゼ(TR82577)、プロテアーゼ(TR81087)、pep10(TR78639)、pep16(TR110490)、pep7(TR58669)、pep14(TR108686)、pep6(TR68662)及びプロテアーゼ(TR66608)。
実施例23−mp1又はmp5欠損株の作製
酵母相同組換えを使用して、メタロプロテアーゼmp1(tre122703)欠損プラスミドpTTv468を構築した。このプラスミドは、pyr4マーカーをループアウトするためのmp1 3’ダイレクトリピートを有する。(プラスミドpTTv194由来のhygr−pyr4二重マーカーを有するプラスミド由来の)NotI消化プラスミドを骨格として使用した。表23.1に記載されているオリゴを使用してPCRによって、mp1 3’ダイレクトリピート及びpyr4マーカーを構築した。上記のように、酵母相同組換えクローニングを使用して、pTTv468ベクターをアセンブルした。
Figure 2016523552
15重プロテアーゼ欠損株を作製するために、pTTv468のMssIフラグメントで14重プロテアーゼ欠損株M1199(M1162のpyr4−)をトランスフォーメーションした。pyr4選択のために、標準的なプロトプラストトランスフォーメーション法を使用して、トランスフォーメーションを行った。トランスフォーメーションプレートで成長中のコロニーを選択プレートに採取し、表23.2に示されているプライマーを使用して、欠損カセットの正しい組み込みについてスクリーニングした。
Figure 2016523552
酵母相同組換えを使用して、メタロプロテアーゼmp5(tre73809)欠損プラスミドpTTv469を構築した。このプラスミドは、pyr4マーカーをループアウトするためのmp5 3’ダイレクトリピートを有する。表23.3に記載されているプライマーを使用してPCRによって、mp5 3’ダイレクトリピート及びpyr4マーカーを構築した。
Figure 2016523552
別の15重プロテアーゼ欠損株を作製するために、pTTv469のMssIフラグメントで14重プロテアーゼ欠損株M1199(M1162のpyr4−)をトランスフォーメーションした。pyr4選択のために、標準的なプロトプラストトランスフォーメーション法を使用して、トランスフォーメーションを行った。トランスフォーメーションプレートで成長中のコロニーを選択プレートに採取し、表23.4に示されているプライマーを使用して、欠損カセットの正しい組み込みについてスクリーニングした。
Figure 2016523552
実施例47−slp3欠損を有する13重プロテアーゼ欠損株の作製
Δslp3を有する13重プロテアーゼ欠損株を作製するために、pTTv425のMssIフラグメントで12重プロテアーゼ欠損株M901(M893のpyr4−)トランスフォーメーションした。クローンのトランスフォーメーション及びスクリーニングを上記のように実施した。1個の独自のトランスフォーマントを得、3回の精製ラウンドの後に、PCRによってクローンを再チェックした(表6−1を参照のこと)。サブクローンをM1075と名付けた。

Claims (16)

  1. プロテアーゼ活性が低下又は欠如している少なくとも1つの内在性プロテアーゼと、異種ポリペプチドをコードするリコンビナントポリヌクレオチドとを含む糸状菌細胞であって、以下のプロテアーゼ:amp2、mp1、mp2、mp3、mp4、mp5、pep9、amp1及びsep1の1つ以上のプロテアーゼ活性が低下又は欠如している、糸状菌細胞。
  2. トリコデルマ(Trichoderma)菌細胞、ミセリオフトラ(Myceliophthora)菌細胞、アスペルギルス(Aspergillus)菌細胞、ニューロスポラ(Neurospora)菌細胞、ペニシリウム(Penicillium)細胞、フサリウム(Fusarium)細胞又はクリソスポリウム(Chrysosporium)菌細胞である、請求項1に記載の糸状菌細胞。
  3. 全プロテアーゼ活性が、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親糸状菌細胞の全プロテアーゼ活性の40%以下、好ましくは6%以下に低下している、請求項1又は2に記載の糸状菌細胞。
  4. さらに、pep1、pep2、pep3、pep4、pep5、pep8、pep11、pep12、tsp1、slp1、slp2、slp3、slp7、gap1及びgap2からなる群より選択される少なくとも3つ又は4つのプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下しているか、又は検出不可能である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の糸状菌細胞。
  5. 少なくとも8つのプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記8つのプロテアーゼをコードする遺伝子がそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記8つのプロテアーゼが、
    a.pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、amp2
    b.pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、amp1、
    c.pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、sep1
    d.pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep9、又は
    e.pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2
    のいずれかである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の糸状菌細胞。
  6. 少なくとも9つのプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記9つのプロテアーゼをコードする遺伝子がそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記9つのプロテアーゼが、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の糸状菌細胞。
  7. 少なくとも10のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記10のプロテアーゼをコードする遺伝子がそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記10のプロテアーゼが、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の糸状菌細胞。
  8. 少なくとも11のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記11のプロテアーゼをコードする遺伝子がそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記11のプロテアーゼが、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の糸状菌細胞。
  9. (i)少なくとも12のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記12のプロテアーゼをコードする遺伝子がそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記12のプロテアーゼが、pep1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7であるか;
    (ii)少なくとも13のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記13のプロテアーゼをコードする遺伝子がそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記13のプロテアーゼが、
    >pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9;
    >pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp7;又は
    >pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、slp3
    のいずれかであるか;
    (iii)少なくとも14のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記14のプロテアーゼをコードする遺伝子がそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記14のプロテアーゼが、pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2であるか;又は
    (iv)少なくとも15のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、前記15のプロテアーゼをコードする遺伝子がそれぞれ、対応するプロテアーゼ活性を低下又は消失させる突然変異を含み、前記15のプロテアーゼが、
    >pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp1;又は
    >pep1、tsp1、slp1、gap1、gap2、pep4、pep3、pep5、pep2、sep1、slp8、amp2、pep9、slp2、mp5
    のいずれかである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の糸状菌細胞。
  10. 少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19又は少なくとも20又はそれ以上のプロテアーゼのプロテアーゼ活性が低下又は欠如しており、さらに、少なくとも1つ以上のさらなる突然変異を含み、さらなる突然変異がそれぞれ、対応するさらなるプロテアーゼ活性を低下又は消失させ、前記少なくともさらなるプロテアーゼが、
    >アスパラギン酸プロテアーゼpep6、pep10、pep13、pep14又はpep16;
    >slp様プロテアーゼslp57433、slp35726、slp60791又はslp109276;
    >gap様プロテアーゼgap3又はgap4;
    >セドリシン様プロテアーゼsed2、sed3又はsed5;
    >プロテアーゼ65735、プロテアーゼ77577、プロテアーゼ81087、プロテアーゼ56920、プロテアーゼ122083、プロテアーゼ79485、プロテアーゼ120998又はプロテアーゼ61127の群より選択されるグループAプロテアーゼ;
    >プロテアーゼ21659、プロテアーゼ58387、プロテアーゼ75159、プロテアーゼ56853又はプロテアーゼ64193の群より選択されるグループBプロテアーゼ;
    >プロテアーゼ82452、プロテアーゼ80762、プロテアーゼ21668、プロテアーゼ81115、プロテアーゼ82141、プロテアーゼ23475の群より選択されるグループCプロテアーゼ;
    >プロテアーゼ121890、プロテアーゼ22718、プロテアーゼ47127、プロテアーゼ61912、プロテアーゼ80843、プロテアーゼ66608、プロテアーゼ72612、プロテアーゼ40199の群より選択されるグループDプロテアーゼ;又は
    >プロテアーゼ22210、プロテアーゼ111694、プロテアーゼ82577の群より選択されるグループEプロテアーゼ
    からなる群より選択される、請求項9に記載の糸状菌細胞。
  11. 哺乳動物ポリペプチドが、抗体及びその抗原結合フラグメント、成長因子、インターフェロン、サイトカイン並びにインターロイキンからなる群より選択される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の糸状菌細胞。
  12. 活性が低下しているALG3をさらに含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の糸状菌細胞。
  13. ALG3をコードする遺伝子が、対応する活性を低下又は消失させる突然変異を含む、請求項12に記載の糸状菌細胞。
  14. さらに、
    N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI触媒ドメイン、及び、場合により
    N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII触媒ドメイン
    を含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の糸状菌細胞。
  15. ポリペプチドの安定性を改善する方法であって、
    a)請求項1〜14のいずれか一項に記載の糸状菌細胞を提供すること、及び
    b)前記異種ポリペプチドが発現されるように前記細胞を培養すること、
    を含み、
    前記異種ポリペプチドが、プロテアーゼ活性が低下していない対応する親糸状菌細胞において産生される異種ポリペプチドと比較して増加した安定性を示す、方法。
  16. 異種ポリペプチドを作製する方法であって、
    a)請求項1〜14のいずれか一項に記載の糸状菌細胞を提供すること、
    b)前記異種ポリペプチドが発現されるように前記細胞を培養すること、及び
    c)前記異種ポリペプチドを精製すること
    を含む、方法。
JP2016524825A 2013-07-10 2014-07-10 多重プロテアーゼ欠損糸状菌細胞及びその使用方法 Pending JP2016523552A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13176001 2013-07-10
EP13176001.9 2013-07-10
PCT/EP2014/064820 WO2015004241A2 (en) 2013-07-10 2014-07-10 Multiple proteases deficient filamentous fungal cells and methods of use thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016523552A true JP2016523552A (ja) 2016-08-12

Family

ID=48748054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016524825A Pending JP2016523552A (ja) 2013-07-10 2014-07-10 多重プロテアーゼ欠損糸状菌細胞及びその使用方法

Country Status (13)

Country Link
US (4) US10435731B2 (ja)
EP (1) EP3019602B1 (ja)
JP (1) JP2016523552A (ja)
KR (1) KR20160035587A (ja)
CN (1) CN105980552A (ja)
AU (1) AU2014289183A1 (ja)
CA (1) CA2916905A1 (ja)
DK (1) DK3019602T3 (ja)
IL (1) IL243276A0 (ja)
MX (1) MX2016000306A (ja)
RU (1) RU2016104064A (ja)
SG (1) SG11201600115SA (ja)
WO (1) WO2015004241A2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019059404A1 (ja) * 2017-09-25 2019-03-28 味の素株式会社 タンパク質の製造法および二糖の製造法
WO2019073954A1 (ja) * 2017-10-10 2019-04-18 味の素株式会社 タンパク質の製造法
WO2021251383A1 (ja) 2020-06-11 2021-12-16 味の素株式会社 タンパク質の製造法

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3613852A3 (en) 2011-07-22 2020-04-22 President and Fellows of Harvard College Evaluation and improvement of nuclease cleavage specificity
US9163284B2 (en) 2013-08-09 2015-10-20 President And Fellows Of Harvard College Methods for identifying a target site of a Cas9 nuclease
US9359599B2 (en) 2013-08-22 2016-06-07 President And Fellows Of Harvard College Engineered transcription activator-like effector (TALE) domains and uses thereof
US9737604B2 (en) 2013-09-06 2017-08-22 President And Fellows Of Harvard College Use of cationic lipids to deliver CAS9
US9322037B2 (en) 2013-09-06 2016-04-26 President And Fellows Of Harvard College Cas9-FokI fusion proteins and uses thereof
US9228207B2 (en) 2013-09-06 2016-01-05 President And Fellows Of Harvard College Switchable gRNAs comprising aptamers
AU2014346559B2 (en) 2013-11-07 2020-07-09 Editas Medicine,Inc. CRISPR-related methods and compositions with governing gRNAs
US20150166982A1 (en) 2013-12-12 2015-06-18 President And Fellows Of Harvard College Methods for correcting pi3k point mutations
CA2954974A1 (en) 2014-07-21 2016-01-28 Glykos Finland Oy Production of glycoproteins with mammalian-like n-glycans in filamentous fungi
US10077453B2 (en) 2014-07-30 2018-09-18 President And Fellows Of Harvard College CAS9 proteins including ligand-dependent inteins
US11396665B2 (en) 2015-01-06 2022-07-26 Dsm Ip Assets B.V. CRISPR-CAS system for a filamentous fungal host cell
EP3242949B1 (en) 2015-01-06 2021-11-03 DSM IP Assets B.V. A crispr-cas system for a yeast host cell
CN105132451B (zh) * 2015-07-08 2019-07-23 电子科技大学 一种CRISPR/Cas9单一转录单元定向修饰骨架载体及其应用
WO2017025586A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 Glykos Finland Oy Regulatory protein deficient trichoderma cells and methods of use thereof
IL294014B1 (en) 2015-10-23 2024-03-01 Harvard College Nucleobase editors and their uses
CN108291191A (zh) * 2015-12-02 2018-07-17 巴斯夫欧洲公司 在具有降低的clr1活性的丝状真菌中生产蛋白质的方法
EP3390640A4 (en) * 2015-12-17 2019-05-22 Evonik Degussa (China) Co., Ltd GENETIC CASSETTE FOR APPROVED RECOMBINATION INACTIVATION IN YELLOW CELLS
AU2016370726B2 (en) * 2015-12-18 2022-12-08 Danisco Us Inc. Methods and compositions for polymerase II (Pol-II) based guide RNA expression
WO2017115005A1 (en) 2015-12-29 2017-07-06 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Production of fusion proteins in trichoderma
CN109689856A (zh) 2016-07-13 2019-04-26 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 用于海藻宿主细胞的CRISPR-Cas系统
AU2017306676B2 (en) 2016-08-03 2024-02-22 President And Fellows Of Harvard College Adenosine nucleobase editors and uses thereof
CA3033327A1 (en) 2016-08-09 2018-02-15 President And Fellows Of Harvard College Programmable cas9-recombinase fusion proteins and uses thereof
WO2018039438A1 (en) 2016-08-24 2018-03-01 President And Fellows Of Harvard College Incorporation of unnatural amino acids into proteins using base editing
EP3523415A1 (en) * 2016-10-04 2019-08-14 Danisco US Inc. Protein production in filamentous fungal cells in the absence of inducing substrates
CN110214180A (zh) 2016-10-14 2019-09-06 哈佛大学的校长及成员们 核碱基编辑器的aav递送
WO2018119359A1 (en) 2016-12-23 2018-06-28 President And Fellows Of Harvard College Editing of ccr5 receptor gene to protect against hiv infection
US11898179B2 (en) 2017-03-09 2024-02-13 President And Fellows Of Harvard College Suppression of pain by gene editing
JP2020510439A (ja) 2017-03-10 2020-04-09 プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ シトシンからグアニンへの塩基編集因子
KR20190130613A (ko) 2017-03-23 2019-11-22 프레지던트 앤드 펠로우즈 오브 하바드 칼리지 핵산 프로그램가능한 dna 결합 단백질을 포함하는 핵염기 편집제
WO2018209320A1 (en) 2017-05-12 2018-11-15 President And Fellows Of Harvard College Aptazyme-embedded guide rnas for use with crispr-cas9 in genome editing and transcriptional activation
WO2019023680A1 (en) 2017-07-28 2019-01-31 President And Fellows Of Harvard College METHODS AND COMPOSITIONS FOR EVOLUTION OF BASIC EDITORS USING PHAGE-ASSISTED CONTINUOUS EVOLUTION (PACE)
US11319532B2 (en) 2017-08-30 2022-05-03 President And Fellows Of Harvard College High efficiency base editors comprising Gam
US10647975B2 (en) 2017-10-03 2020-05-12 Bolt Threads, Inc. Modified strains for the production of recombinant silk
US11795443B2 (en) 2017-10-16 2023-10-24 The Broad Institute, Inc. Uses of adenosine base editors
WO2019175477A1 (en) 2018-03-12 2019-09-19 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy A subunit vaccine against porcine post-weaning diarrhoea
EP3942040A1 (en) 2019-03-19 2022-01-26 The Broad Institute, Inc. Methods and compositions for editing nucleotide sequences
US20220240521A1 (en) * 2019-08-07 2022-08-04 Novozymes A/S Method of dough relaxation involving endopeptidases
WO2021094935A1 (en) * 2019-11-13 2021-05-20 Dyadic International (Usa), Inc. Glycoengineering of thermothelomyces heterothallica
MX2022014008A (es) 2020-05-08 2023-02-09 Broad Inst Inc Métodos y composiciones para la edición simultánea de ambas cadenas de una secuencia de nucleótidos de doble cadena objetivo.
CN111592988B (zh) * 2020-06-23 2022-02-18 西南大学 一株桑树内生拮抗菌新种柄孢壳菌及其应用
EP4189060A1 (en) 2020-07-31 2023-06-07 Biotalys NV Expression host
WO2023083976A1 (en) * 2021-11-10 2023-05-19 Dsm Ip Assets B.V. Recombinant milk polypeptide compositions free of aspartyl protease activity
WO2023148301A1 (en) 2022-02-02 2023-08-10 Biotalys NV Modified microbial cells and uses thereof
WO2023178326A2 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 Rutgers, The State University Of New Jersey Compositions and methods for the isolation and purification of anti-fungal protein from epichloe festucae and use thereof for reducing symptoms of dollar spot disease in targeted plant species

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006110677A2 (en) * 2005-04-12 2006-10-19 Genencor International, Inc. Gene inactivated mutants with altered protein production
WO2011075677A2 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Novozymes, Inc. Methods for producing polypeptides in protease-deficient mutants of trichoderma
WO2012069593A2 (en) * 2010-11-24 2012-05-31 Novartis International Pharmaceutical Ltd. Fusion enzymes

Family Cites Families (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758512A (en) 1984-03-06 1988-07-19 President And Fellows Of Harvard College Hosts and methods for producing recombinant products in high yields
CA1333777C (en) 1988-07-01 1995-01-03 Randy M. Berka Aspartic proteinase deficient filamentous fungi
US5846802A (en) 1992-04-15 1998-12-08 Buxton; Frank Fungal Protease
PT574347E (pt) 1992-04-15 2004-02-27 Novartis Ag Nova protease fungica
CA2096289A1 (en) 1992-05-15 1993-11-16 Wouter Musters Cloning and expression of dna encoding a ripening form of a polypeptide having rhamnogalacturonase activity
DK52393D0 (ja) 1993-05-05 1993-05-05 Novo Nordisk As
US5674728A (en) 1993-11-03 1997-10-07 Novartis Corporation Aspergillus niger vacuolar aspartyl protease
AU2733895A (en) 1994-06-17 1996-01-15 Novo Nordisk A/S A fungus wherein the area gene has been modified and an area gene from aspergillus oryzae
US6060305A (en) 1994-06-30 2000-05-09 Novo Nordisk Biotech, Inc. Non-toxic, non-toxigenic, non-pathogenic Fusarium expression system
WO1996000787A1 (en) 1994-06-30 1996-01-11 Novo Nordisk Biotech, Inc. Non-toxic, non-toxigenic, non-pathogenic fusarium expression system and promoters and terminators for use therein
DE69535696T2 (de) 1994-11-08 2009-02-05 Novozymes A/S Tripeptidyl-aminopeptidase
WO1996029391A1 (en) 1995-03-20 1996-09-26 Novo Nordisk A/S Host cell expressing reduced levels of a metalloprotease and methods using the host cell in protein production
AU7112796A (en) 1995-09-27 1997-04-17 Chiron Corporation Method of making a protease deficient host
CN1160465C (zh) 1995-12-15 2004-08-04 诺沃奇梅兹有限公司 其中areA、pepC和/或pepE基因已被灭活的真菌
US5776730A (en) 1995-12-15 1998-07-07 University Of Hawaii Neurospora hosts for the production of recombinant proteins, and methods for producing same
DK0877801T3 (da) 1996-01-19 2005-08-29 Novozymes Biotech Inc Morfologiske mutanter af trådsvampe
EP0894126B1 (en) 1996-03-27 2006-02-01 Novozymes A/S Alkaline protease deficient filamentous fungi
JP2000511429A (ja) 1996-06-05 2000-09-05 ギスト ブロカデス ベスローテン フェンノートシャップ 真菌メタロプロテアーゼ遺伝子
JP4091119B2 (ja) 1996-09-19 2008-05-28 ノボザイムス アクティーゼルスカブ 新規な宿主細胞およびタンパク質生産方法
US6806062B1 (en) 1998-10-05 2004-10-19 Novozymes A/S Fungal transcriptional activator useful in methods for producing polypeptides
CN1329667B (zh) 1998-10-05 2014-05-28 诺维信公司 在制备多肽的方法中有效的真菌转录激活因子
JP2002535990A (ja) 1999-02-02 2002-10-29 ノボザイムス バイオテック,インコーポレイティド 真菌細胞においてポリペプチドを生産する方法
US6544765B1 (en) 1999-02-22 2003-04-08 Novozymes, A/S Oxaloacetate hydrolase deficient fungal host cells
DE60142226D1 (de) 2000-03-14 2010-07-08 Novozymes As Pilz transkriptionsaktivator zur verwendung in verfahren zur herstellung von polypeptiden
ATE500323T1 (de) 2000-04-03 2011-03-15 Maxygen Inc Subtilisin-variante
KR20020026456A (ko) 2000-04-13 2002-04-10 에말파브 마크 아론 사상균에서 발현된 dna 라이브러리의 고산출량 스크리닝
MXPA01012905A (es) 2000-04-13 2002-11-22 Mark Aaron Emalfarb Clasificacion de alto rendimiento de bibliotecas de adn expresado en hongo filamentos.
ES2171136B1 (es) 2000-12-01 2003-10-16 Newbiotechnic Sa Enzima con actividad proteolitica construccion de adn que comprende una secuencia de adn que codifica dicha enzima y sus aplicaciones.
EP1339837B1 (en) 2000-12-07 2008-02-13 DSM IP Assets B.V. Prolyl endoprotease from aspergillus niger
WO2002068623A2 (en) 2001-02-23 2002-09-06 Dsm Ip Assets B.V. Genes encoding proteolytic enzymes from aspargilli
AU2002358179A1 (en) 2001-12-21 2003-07-09 Dsm Ip Assets B.V. New rennets
JP2006512891A (ja) 2002-04-18 2006-04-20 ジェネンコー・インターナショナル・インク 糸状菌における機能性抗体の生産
WO2004067709A2 (en) 2003-01-17 2004-08-12 Elitra Pharmaceuticals, Inc. Identification of essential genes of aspergillus fumigatus and methods of use
US7303877B2 (en) 2003-03-31 2007-12-04 Novozymes, Inc. Methods for producing biological substances in enzyme-deficient mutants of Aspergillus
GB0405659D0 (en) 2004-03-12 2004-04-21 Horticulture Res Internat Altered expression in filamentous fungi
US7968312B2 (en) 2004-06-16 2011-06-28 Dsm Ip Assets B.V. Production of polypeptides by improved secretion
EP1799827A2 (en) 2004-10-12 2007-06-27 DSMIP Assets B.V. Fungal transcriptional activators useful in methods for producing a polypeptide
GB0424940D0 (en) 2004-11-11 2004-12-15 Danisco Transcription factors
WO2006073839A2 (en) 2004-12-30 2006-07-13 Genencor International, Inc. Acid fungal proteases
US20090155239A1 (en) 2005-03-22 2009-06-18 Sodx Co., Ltd. Novel Protease, Microorganism Producing the Same, and Application Thereof
CA2617832A1 (en) 2005-08-03 2007-02-08 Asahi Glass Company, Limited Yeast host, transformant and method for producing heterologous proteins
US7858360B2 (en) 2005-10-17 2010-12-28 Novozymes A/S Use of fungal mutants for expression of antibodies
WO2007062936A2 (en) 2005-11-29 2007-06-07 Dsm Ip Assets B.V. Dna binding site of a transcriptional activator useful in gene expression
ES2534282T3 (es) 2006-06-29 2015-04-21 Dsm Ip Assets B.V. Un método para lograr la expresión polipeptídica mejorada
US8216844B2 (en) 2006-08-29 2012-07-10 Danisco Us Inc. Compositions and methods for improved protein production
EP2511372A1 (en) 2006-11-02 2012-10-17 DSM IP Assets B.V. Improved production of secreted proteins by filamentous fungi
US8680252B2 (en) 2006-12-10 2014-03-25 Dyadic International (Usa), Inc. Expression and high-throughput screening of complex expressed DNA libraries in filamentous fungi
EP2147104B1 (en) 2007-05-21 2015-09-09 Danisco US Inc. Use of an aspartic protease (nsp24) signal sequence for heterologous protein expression
CA2704548A1 (en) 2007-11-01 2009-05-07 Danisco Us Inc. Signal sequences and co-expressed chaperones for improving protein production in a host cell
CN101889020B (zh) 2007-12-06 2014-01-22 诺维信公司 真菌PepC抑制剂
US20090253173A1 (en) * 2008-04-08 2009-10-08 Danisco Us Inc., Genencor Division Filamentous fungi with inactivated protease genes for altered protein production
TW201000634A (en) 2008-05-30 2010-01-01 Dsm Ip Assets Bv Proline-specific protease
US20110111977A1 (en) 2008-07-03 2011-05-12 Pfenex, Inc. High throughput screening method and use thereof to identify a production platform for a multifunctional binding protein
CN102099466A (zh) 2008-07-29 2011-06-15 丹尼斯科美国公司 在丝状真菌细胞中增加天冬氨酸蛋白酶的产生
US8647856B2 (en) 2008-09-30 2014-02-11 Novozymes Inc. Methods for producing polypeptides in enzyme-deficient mutants of Fusarium venenatum
WO2010059626A1 (en) 2008-11-18 2010-05-27 Danisco Us Inc. Filamentous fungi with impaired ptrb activity for altered protein production
WO2010068800A1 (en) 2008-12-12 2010-06-17 Novozymes, Inc. Polypeptides having aspartic endopeptidase activity and polynucleotides encoding same
US9175296B2 (en) 2009-03-16 2015-11-03 Dyadic Nederland B.V. Fungal production system
CN102648286A (zh) 2009-10-16 2012-08-22 默沙东公司 在巴斯德毕赤氏酵母中生产缺乏与针对宿主细胞抗原的抗体的可检测交叉结合活性的蛋白质的方法
EP2494050A4 (en) 2009-10-30 2013-10-30 Merck Sharp & Dohme FACTOR FOR STIMULATING GRANULOCYTES AND MONOCYTES PRODUCED IN GLYCOMODIFIED PICHIA PASTORIS
CN102686731A (zh) 2009-10-30 2012-09-19 默沙东公司 生产具有改善的分泌效率的重组蛋白质的方法
JP2013509181A (ja) 2009-10-30 2013-03-14 メルク・シャープ・エンド・ドーム・コーポレイション ジペプチジルアミノペプチダーゼ活性を欠くピチア・パストリスにおける治療用タンパク質の製造方法
AU2010334383B2 (en) 2009-12-21 2014-10-02 Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (Chuv) Synergic action of a prolyl protease and tripeptidyl proteases
MX2012009802A (es) 2010-02-24 2012-09-12 Merck Sharp & Dohme Metodo para incrementar la ocupacion del sitio de n-glucosilacion en glucoproteinas terapeuticas producidas en pichia pastoris.
US9113649B2 (en) 2010-09-06 2015-08-25 Dupont Nutrition Biosciences Aps Food additive comprising an amidase for detoxifying ochratoxin
WO2012048334A2 (en) 2010-10-08 2012-04-12 Dyadic International (Usa) Inc. Novel fungal proteases
WO2012124567A1 (ja) 2011-03-11 2012-09-20 株式会社カネカ Vps遺伝子が破壊されている酵母を用いる異種タンパク質の製造方法
BR112014004190A2 (pt) 2011-08-24 2017-03-01 Novozymes Inc método para construir uma cepa fúngida filamentosa, cepa fúngida filamentosa, método para produzir múltiplos polipeptídeos recombinantes, e, construto em tandem
US20130084608A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Codexis, Inc. Fungal proteases
RU2645252C2 (ru) * 2012-01-05 2018-02-19 Глюкос Финланд Ой Клетка нитчатых грибов с дефицитом протеаз и способы ее применения
US20150175980A1 (en) 2012-06-08 2015-06-25 Concordia University Novel cell wall deconstruction enzymes of scytalidium thermophilum, myriococcum thermophilum, and aureobasidium pullulans, and uses thereof
WO2014059541A1 (en) 2012-10-16 2014-04-24 Concordia University Novel cell wall deconstruction enzymes of thermoascus aurantiacus, myceliophthora fergusii (corynascus thermophilus), and pseudocercosporella herpotrichoides, and uses thereof
US20150337279A1 (en) 2012-11-20 2015-11-26 Codexis, Inc. Recombinant fungal polypeptides
WO2014138983A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Concordia University Novel cell wall deconstruction enzymes of malbranchea cinnamomea, thielavia australiensis, and paecilomyces byssochlamydoides, and uses thereof
DK3036324T3 (en) 2013-08-23 2019-04-01 Novozymes As Regulated PepC expression
CA2954974A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-28 Glykos Finland Oy Production of glycoproteins with mammalian-like n-glycans in filamentous fungi

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006110677A2 (en) * 2005-04-12 2006-10-19 Genencor International, Inc. Gene inactivated mutants with altered protein production
WO2011075677A2 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Novozymes, Inc. Methods for producing polypeptides in protease-deficient mutants of trichoderma
WO2012069593A2 (en) * 2010-11-24 2012-05-31 Novartis International Pharmaceutical Ltd. Fusion enzymes

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Accesion NO. EGR47704", GENBANK [ONLINE], JPN6018015705, 30 June 2012 (2012-06-30), pages [retrieved on 2018-4-24] *
NATURE BIOTECHNOLOGY, vol. 26, no. 5, JPN5015002583, 2008, pages 553 - 560 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019059404A1 (ja) * 2017-09-25 2019-03-28 味の素株式会社 タンパク質の製造法および二糖の製造法
JPWO2019059404A1 (ja) * 2017-09-25 2021-01-14 味の素株式会社 タンパク質の製造法および二糖の製造法
US11384379B2 (en) 2017-09-25 2022-07-12 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing a protein and disaccharide using a Talaromyces cellulolyticus
JP7384035B2 (ja) 2017-09-25 2023-11-21 味の素株式会社 タンパク質の製造法および二糖の製造法
WO2019073954A1 (ja) * 2017-10-10 2019-04-18 味の素株式会社 タンパク質の製造法
KR20200066340A (ko) 2017-10-10 2020-06-09 아지노모토 가부시키가이샤 단백질의 제조 방법
JPWO2019073954A1 (ja) * 2017-10-10 2020-11-05 味の素株式会社 タンパク質の製造法
JP7234932B2 (ja) 2017-10-10 2023-03-08 味の素株式会社 タンパク質の製造法
US11746342B2 (en) 2017-10-10 2023-09-05 Ajinomoto Co., Inc. Method for manufacturing protein
WO2021251383A1 (ja) 2020-06-11 2021-12-16 味の素株式会社 タンパク質の製造法
KR20230023751A (ko) 2020-06-11 2023-02-17 아지노모토 가부시키가이샤 단백질의 제조법

Also Published As

Publication number Publication date
US10435731B2 (en) 2019-10-08
WO2015004241A2 (en) 2015-01-15
US20190309338A1 (en) 2019-10-10
IL243276A0 (en) 2016-03-31
WO2015004241A3 (en) 2015-03-19
MX2016000306A (es) 2016-08-08
KR20160035587A (ko) 2016-03-31
AU2014289183A1 (en) 2016-01-21
CN105980552A (zh) 2016-09-28
CA2916905A1 (en) 2015-01-15
SG11201600115SA (en) 2016-02-26
RU2016104064A (ru) 2017-08-15
DK3019602T3 (en) 2018-11-12
US20160237466A1 (en) 2016-08-18
EP3019602A2 (en) 2016-05-18
US10544440B2 (en) 2020-01-28
US20200087696A1 (en) 2020-03-19
US10724063B2 (en) 2020-07-28
US10988791B2 (en) 2021-04-27
RU2016104064A3 (ja) 2018-03-12
EP3019602B1 (en) 2018-09-05
US20200347426A1 (en) 2020-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10988791B2 (en) Multiple proteases deficient filamentous fungal cells and methods of use thereof
US11827891B2 (en) Protease deficient filamentous fungal cells and methods of use thereof
AU2015293949B2 (en) Production of glycoproteins with mammalian-like N-glycans in filamentous fungi
US20180215797A1 (en) Regulatory Protein Deficient Trichoderma Cells and Methods of Use Thereof
TN et al. gk kkk kMMkkk S kkSkk BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180508

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181127