JP2017538414A - クロストリジウム神経毒融合タンパク質、プロペプチド融合体、それらの発現及び使用方法 - Google Patents

クロストリジウム神経毒融合タンパク質、プロペプチド融合体、それらの発現及び使用方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、クロストリジウム神経毒の軽鎖領域及びクロストリジウム神経毒の重鎖領域を含み、この軽鎖及び重鎖領域がジスルフィド結合によって連結している融合タンパク質に関する。当該融合タンパク質は、軽鎖領域の上流に位置する一本鎖抗体もまた有し、この一本鎖抗体は、抗原結合活性を有する。また、治療剤、治療方法、プロペプチド融合体、単離核酸分子、発現系、宿主細胞、及び融合タンパク質の発現方法についても開示する。【選択図】図8

Description

本願は、2014年12月9日に出願された米国仮特許出願第62/089,646号及び2015年2月20日に出願された米国仮特許出願第62/118,970号の利益を主張する。
本発明は、国立衛生研究所によって付与された助成金番号RO1AI093504のもとで、政府の支援によってなされた。政府は本発明に一定の権利を有する。
発明の分野
本発明は、一本鎖抗体を含むクロストリジウム神経毒融合タンパク質、プロペプチド融合体、及びその方法に関する。
発明の背景
細胞内標的への抗体の送達
標準的な抗体は、大型の多量体タンパク質であり、細胞膜を貫通できず、したがって、細胞の細胞質区画内の標的に直接アクセスできない。多くの薬学的に重要な標的が細胞の細胞質に専ら露出していることから、抗体または抗体由来断片を細胞内標的に送達するための複数の技術的アプローチが検証されている。これらの方法は、核酸及び他のタンパク質分子を細胞内区画に送達するために用いられてきた方法に類似している。そのような方法として、電気穿孔法、超音波処理、及びマイクロインジェクションなどの物理的方法、リポソームまたはポリマーシェル内へのカプセル化、及び細胞質へアクセスするためにエンドサイトーシス及び/または細胞膜への浸透を容易にするポリマー及び脂質との複合体形成が挙げられる(Torchilin,“Multifunctional and Stimuli‐Sensitive Pharmaceutical Nanocarriers,”European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics:Official Journal of Arbeitsgemeinschaft fur Pharmazeutische Verfahrenstechnik e.V. 71(3):431‐444(2009);Torchilin,“Intracellular Delivery of Protein and Peptide Therapeutics,”Drug Discovery Today:Technol.(2009);El‐Sayed et al.,“Smart Polymeric Carriers for Enhanced Intracellular Delivery of Therapeutic Macromolecules,”Expert Opinion on Biological Therapy 5(1):23‐32(2005))。
一本鎖抗体またはその断片は、多量体抗体では不可能な方法によって、細胞の細胞質に送達することができる。これらには、以下が含まれる:(1)ウイルスキャリアを用いるか、またはその他の方法で宿主細胞に遺伝子を組み込むことによる、抗体断片をコードする核酸の標的細胞への遺伝子移入;(2)抗体が細胞膜に浸透することを可能にするタンパク質形質導入ドメイン(PTD)(例えば、TAT融合ドメイン)への抗体の融合;(3)細胞膜を介して自然に移行可能な細胞標的化タンパク質またはドメインに対する抗体の化学的または遺伝学的融合(Marschall et al.,“Targeting Antibodies to the Cytoplasm,”mAbs 3(1):3‐16(2011))。
これらの方法論すべてが有効であることがin vitroにおいて実証されているものの、これらはすべて治療用途には限界がある(Marschall et al.,“Delivery of Antibodies to the Cytosol:Debunking the Myths,”mAbs 6(4):943‐956(2014);Yin et al.,“Non‐Viral Vectors for Gene‐Based Therapy,”Nature Reviews Genetics 15(8):541‐555(2014))。特に、遺伝子移入に基づく方法は、主に毒性及び特異性の欠如の点から、治療用製品で使用することに対しては限界があることが周知である。ウイルス媒介性の形質導入は、臨床応用のために検証されてはいるものの、治療介入に重大なリスクを示すと考えられており、規制上の大きな障壁に直面している。神経細胞特異的ウイルスキャリアは、臨床用途には利用できない。タンパク質形質導入ドメインの利用は、神経細胞特異的ではなく、同様に安全面での重大な懸念を有する。細胞膜を介して自然に移行可能なタンパク質への抗体の化学的または遺伝学的融合が広範に研究されている。RNAse Aスーパーファミリーのリボヌクレアーゼを抗体に融合することが行われたが、この融合の目的は、RNAse活性を目的の細胞へ標的化するために抗体を使用することであった(Schirrmann et al.,“Targeted Therapeutic RNases(ImmunoRNases),”Expert Opinion on Biological Therapy 9(1):79‐95(2009))。同様に、ジフテリア毒素(Weaver et al.,“Transferrin Receptor Ligand‐Targeted Toxin Conjugate (Tf‐CRM107) for Therapy of Malignant Gliomas,”Journal of Neuro‐Oncology 65(1):3‐13(2003))及びリシン(Messmann et al.,“A Phase I Study of Combination Therapy with Immunotoxins IgG‐HD37‐Deglycosylated Ricin A Chain (dgA) and IgG‐RFB4‐dgA (Combotox) in Patients with Refractory CD19(+),CD22(+) B Cell Lymphoma,”Clinical Cancer Research:An Official Journal of the American Association for Cancer Research 6(4):1302‐1313(2000))を、毒素の標的化送達を可能にする抗体へ融合することが行われており、ここでもまた、特定の細胞の細胞質に毒素を標的化するために用いる抗体に対して融合が行われる。これらの場合のいずれにおいても、抗体を神経細胞へ送達するために毒素を用いている例はなく、実際に毒素は神経細胞に特異的に向けられているわけではない。
抗体のカチオン化を利用して、一本鎖抗体の送達を向上させるなどの、抗体を細胞へ送達しやすくするための工夫も行われている。(Li et al.,“Cell‐Penetrating Anti‐GFAP VHH and Corresponding Fluorescent Fusion Protein VHH‐GFP Spontaneously Cross the Blood‐Brain Barrier and Specifically Recognize Astrocytes:Application to Brain Imaging,”FASEB Journal:Official Publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology 26(10):3969‐3979(2012))。そのメカニズムはおそらくは、カチオン性抗体と負に荷電した細胞膜との相互作用が高まることに関係しており、また、細胞結合の特異性は、抗体のみに由来しており、送達媒体に由来するものではないと考えられる。
Thanongsaksrikul et al.,“Botulinum Neurotoxins and Botulism:A Novel Therapeutic Approach,”Toxins 3(5):469‐488(2011)は、ボツリヌス神経毒を阻害するVHH(一本鎖抗体)血清型Aの酵素活性を細胞透過性ペプチド(「CPP」)に遺伝的に融合することができたが、神経細胞に機能的抗体を送達するこの技術の成功を示すデータは、その後提示されていない。この仮定VHH‐CPP融合タンパク質を神経細胞内部に導入するメカニズムは示唆されていない。
BoNTが神経細胞への標的化選択性を有することから、いくつかの研究室は、治療剤を送達するためにBoNTに基づいた分子媒体を使用することを検討するようになった。初期の研究は、野生型BoNTの重鎖(「HC」)及び軽鎖(「LC」)が分離可能であり、また、野生型LCを用いて、またはLCを無毒化できるHis227>Tyrのような点突然変異を有し得る組換え型LCを用いて、in vitroで野生型HCを再構成できることを報告した(Zhou et al.,“Expression and Purification of the Light Chain of Botulinum Neurotoxin A:A Single Mutation Abolishes Its Cleavage of SNAP‐25 and Neurotoxicity After Reconstitution With the Heavy Chain,”Biochemistry 34(46):15175‐15181(1995);Maisey et al.,“Involvement of the Constituent Chains of Botulinum Neurotoxins A and B In the Blockade of Neurotransmitter Release,”Eur.J.Biochem.177(3):683‐691(1988);Sathyamoorthy et al.,“Separation, Purification, Partial Characterization and Comparison of the Heavy and Light Chains of Botulinum Neurotoxin Types A, B, and E,”J.Biol.Chem.260(19):10461‐10466(1985))。再構成したBoNTホロトキシン誘導体は、LCを神経細胞質ゾルに輸送する能力が著しく低下しており、おそらくは、HC‐LC分離に必要な厳しい条件、及びタンパク質を再生して元のジスルフィド結合を再構築することが困難であったことに起因していたと考えられる。
デキストランをHCに化学的にカップリングして蛍光マーカーまたは治療剤の付着用部位を提供することによって、単離した野生型HCを標的化送達に用いる試みもなされている(Goodnough et al.,“Development of a Delivery Vehicle for Intracellular Transport of Botulinum Neurotoxin Antagonists,”FEBS Lett. 513:163‐168(2002))。この「半合成」BoNT誘導体は神経細胞に内部移行したが、デキストランはエンドソーム区画に局在したままであり、取込みの特異性は不確実であった。細胞質ゾルへの移行には、毒素LCに関連する構造的特徴が必要であるため、BoNTのHCへ積荷分子を直接化学的または生化学的に付着させるだけでは、細胞質ゾルの送達を達成するには不十分である可能性がある(Baldwin et al.,“The C‐Terminus of Botulinum Neurotoxin Type A Light Chain Contributes to Solubility, Catalysis, and Stability,”Protein Expr.Purif.37(1):187‐195(2004);Brunger et al.,“Botulinum Neurotoxin Heavy Chain Belt as an Intramolecular Chaperone for the Light Chain,”PLoS Pathog.3(9):e113(2007))。さらに、化学的方法を用いてBoNTトキソイドに積荷を付着させる場合、積荷の付着は十分に選択的ではなく、その結果、異種の誘導体集団を産生する。これらの問題はまた、BoNT輸送経路を確定的に示すためのプローブとしての化学標識BoNTの有用性をも制限する。
Bade et al.,“Botulinum Neurotoxin Type D Enables Cytosolic Delivery of Enzymatically Active Cargo Proteins to Neurons Via Unfolded Translocation Intermediates,”J.Neurochem.91(6):1461‐1472(2004)は、LCプロテアーゼに対する不活性化突然変異(E230>A)の存在下または非存在下において大腸菌(E.coli)で発現する効果的な送達媒体としてのBoNT/Dの組換え全長誘導体を記載した。神経細胞培養におけるプロトタイプの積荷タンパク質の送達を評価するために、緑色蛍光タンパク質(「GFP」)、ジヒドロ葉酸レダクターゼ、ホタルルシフェラーゼ、またはBoNT/A LCを、組換えBoNT/DホロトキシンのN末端に融合させた。細胞質ゾルへの送達は、BoNT/D細胞質基質であるシナプトブレビンの切断を測定することによって評価した。ジヒドロ葉酸レダクターゼ及びBoNT/A LCが効果的に送達されることが報告された。ルシフェラーゼまたはGFPが積荷の場合、対応するBoNT/D LC触媒活性の細胞質ゾルへの送達は有意に減少したが、これはおそらく、積荷のサイズの大きさ(ルシフェラーゼ)またはその剛性(GFP)に起因したものである(Brejc et al.,“Structural Basis for Dual Excitation and Photoisomerization of the Aequorea victoria Green Fluorescent Protein,”Proc.Natl.Acad.Sci.(USA) 94(6):2306‐1231(1997);Palm et al.,“The Structural Basis for Spectral Variations in Green Fluorescent Protein,”Nat.Struct.Biol.4(5):361‐365(1997))。送達した活性型軽鎖は、神経細胞の細胞質内において非常に低い濃度でも有効であるため、大腸菌で発現した組換えBoNT/Dを用いた軽鎖送達の効率は、示されたデータからは明らかではない。
エンドソーム区画から細胞質ゾルへの組換え毒素LCの移行をうまく設計することは、特に困難であることが判明した。この移行は、内腔環境を酸性化することによって、BoNTヘテロ二量体の立体構造変化を誘発するか、またはトランスロケーションメディエーターとの相互作用ができるようにする必要がある(Brunger et al.,“Botulinum Neurotoxin Heavy Chain Belt as an Intramolecular Chaperone for the Light Chain,”PLoS Pathog.3(9):e113 (2007);Kamata et al.,“Involvement of Phospholipids In the Intoxication Mechanism of Botulinum Neurotoxin,”Biochim.Biophys.Acta.1199(1):65‐68(1994);Tortorella et al.,“Immunochemical Analysis of the Structure of Diphtheria Toxin Shows all Three Domains Undergo Structural Changes at Low pH,”J.Biol.Chem.270(46):27439‐27445(1995);Tortorella et al.,“Immunochemical Analysis Shows All Three Domains of Diphtheria Toxin Penetrate Across Model Membranes,”J.Biol.Chem.270(46):27446‐27452(1995))。BoNT LCとHCのトランスロケーションドメインとの間で協同作用が必要であることは、LCが細胞質ゾルへ首尾良く移行するために、いくつかのBoNT血清型のHCならびにジフテリア及び炭疽毒素に共通して存在するデカペプチドモチーフが必要であることを示す証拠によって裏付けられている(Ratts et al.,“A Conserved Motif in Transmembrane Helix 1 of Diphtheria Toxin Mediates Catalytic Domain Delivery to the Cytosol,”Proc.Natl.Acad.Sci.(USA) 102(43):15635‐15640(2005))。
組換えBoNTを発現させる努力により、効果的な免疫原を産生することに成功し、これらは上皮トランスサイトーシスに適したものである場合もあるが、それでもなお、これらの努力の結果として、野生型毒素と同等の効率で神経細胞の細胞質ゾルを標的化するのに必要な構造的特徴を有する組換えタンパク質を産生することはできなかった。これらの限界は、天然の毒素構造、ジスルフィド結合、及び生理学的な輸送を保持する完全長BoNT誘導体を産生可能な発現系を選択することの重要性を際立たせている。また、複数の研究室による研究が、野生型ボツリヌス菌(Clostridium botulinum)神経毒血清型A(「BoNT/A」)の構造ドメインがニューロンエキソサイトーシスをいかにして無効化するかについて明らかにしているが、重要な疑問は未解決のままである。
神経細胞への送達のためにクロストリジウム神経毒を用いて一本鎖抗体を送達するという事例は存在しない。神経細胞内の細胞内標的を標的とした一本鎖抗体の開発には多くの研究努力がなされているが、いずれの場合も抗体を融合タンパク質として送達するのではなく、遺伝子移入によって細胞内抗体として発現させる。Tremblay et al.,“Camelid Single Domain Antibodies (VHHs) as Neuronal Cell Intrabody Binding Agents and Inhibitors of Clostridium botulinum Neurotoxin (BoNT) Proteases,”Toxicon:Official Journal of the International Society on Toxinology 56(6):990‐998(2010)は、遺伝子移入によって神経細胞に発現させた抗ボツリヌス神経毒血清型A VHH細胞内抗体が、野生型BoNT/Aによる不死化神経細胞株の中毒状態を予防することができたことを報告した。遺伝子移入はまた、抗ボツリヌス神経毒血清型A VHHへのプロテアソーム標的化配列の融合が、野生型BoNT/Aによる中毒状態からの回復を促進し得ることを実証するためにも用いた(Kuo et al.,“Accelerated Neuronal Cell Recovery from Botulinum Neurotoxin Intoxication by Targeted Ubiquitination,”PloS One 6(5):e20352(2011)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用される)。細胞内抗体として発現させる一本鎖抗体はまた、ハンチントン病、パーキンソン病、及び神経細胞に影響を及ぼす可能性のある他のタンパク質ミスフォールディング障害の治療可能性を有することが示された(Butler et al.,“Engineered Antibody Therapies to Counteract Mutant Huntingtin and Related Toxic Intracellular Proteins,”Progress in Neurobiology 97(2):190‐204(2012);Butler et al.,“Bifunctional Anti‐Huntingtin Proteasome‐Directed Intrabodies Mediate Efficient Degradation of Mutant Huntingtin Exon 1 Protein Fragments,”PloS One 6(12):e29199(2011);Messer et al.,“Intrabodies as Neuroprotective Therapeutics,”Neurotherapeutics:The Journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics 10(3):447‐458(2013))。これらの一本鎖抗体のいずれも、これまで、クロストリジウム神経毒と遺伝学的に融合した後に送達することを目的として検証されたことはなかった。
クロストリジウム神経毒
ボツリヌス菌及び破傷風菌(Clostridium tetani)の神経毒は、神経細胞に対する非常に強力かつ特異的な毒性物質である(Johnson et al.,“Characterization of Clostridium botulinum Strains Associated with an Infant Botulism Case in the United Kingdom,”J.Clin.Microbiol.43:2602‐260(2005);Schiavo et al.,“Neurotoxins Affecting Neuroexocytosis,”Physiol.Rev.80:717‐766(2000);Simpson,“Identification of the Major Steps in Botulinum Toxin Action,”Annu.Rev.Pharmacol.Toxicol.44:167‐193(2004))。これらの神経毒は、人に知られている最も致命的な物質の一つである。両毒素は、冒した神経細胞において神経伝達物質の放出を阻害することによって作用する。破傷風毒素(「TeNT」)は、主に末梢神経系と中枢神経系を連結する介在ニューロンに作用し、ボツリヌス神経毒(「BoNT」)は、末梢神経系の神経筋接合部及び他のコリン作動性シナプスに作用する。これらの神経毒は両方とも、影響を受けた神経細胞の軸索からシナプスへの神経伝達物質の放出を阻害することにより作用し、麻痺をもたらす。
現在記載されている8つのBoNT血清型(A〜H)及び複数のサブタイプは、全て共通の構造的特徴を有している(Smith et al.,“Sequence Variation within Botulinum Neurotoxin Serotypes Impacts Antibody Binding and Neutralization,”Infect.Immun.73:5450‐5457(2005);Barash et al.,“A Novel Strain of Clostridium botulinum that Produces Type B and Type H Botulinum Toxins,”J.Infect.Dis.209:183‐91(2014);Dover et al.,“Molecular Characterization of a Novel Botulinum Neurotoxin Type H Gene,”J.Infect.Dis.209:192‐202(2014);Hill et al.,“Genetic Diversity within Clostridium botulinum Serotypes, Botulinum Neurotoxin Gene Clusters and Toxin Subtypes,”Curr.Top.Microbiol.Immunol.364:1‐20(2013))。BoNTはその毒性にもかかわらず、少用量であれば塗布して局所的に筋肉群を麻痺させ、それによって標的化した治療的麻痺の効果を有するため、医薬品として広く使用されている。およそ0.5ng/kgのマウスLD50を有するBoNT/Aは、臨床医学において最もよく使用される血清型であり(例えば、それぞれ商品名Botox(登録商標)、Dysport(登録商標)、及びXeomin(登録商標)で販売されているOna‐、Abo‐、及びIncobotulinumトキシンA)、広範囲の適応症に対して承認されている。
BoNTは、それらのメタロプロテアーゼ実体(軽鎖(LC))を神経細胞の細胞質ゾルへ送達するうえで理想的に進化した構造的及び輸送的特徴を有する。それらは、腸及び肺の上皮性関門を通過し、循環器系に入ることができる。循環器系から、主として活性型神経筋接合部を標的とし、神経伝達物質の放出をブロックし、末梢神経筋遮断を引き起こす(Fujinaga,“Interaction of Botulinum Toxin with the Epithelial Barrier,”J.Biomed.Biotechnol.2010:974943(2010);Jahn et al.,“SNAREs‐Engines for Membrane Fusion,”Nat.Rev.Mol.Cell Biol.7:631‐643(2006);Montal,“Botulinum Neurotoxin: A Marvel of Protein Design,”Annu.Rev.Biochem.79:591‐617(2010))。呼吸器系の麻痺は死亡につながる(Schiavo et al.,“Neurotoxins Affecting Neuroexocytosis,”Physiol.Rev.80:717‐766(2000))。すべてのBoNT血清型は、同様の構造的特徴、及びシナプス小胞放出のための分子機構のすべての標的可溶性N‐エチルマレイミド感受性因子付着タンパク質受容体(「SNARE」)成分を有する(Johnson,“Clostridial Toxins as Therapeutic Agents:Benefits of Nature’s Most Toxic Proteins,”Annu.Rev.Microbiol.53:551‐575(1999))。例えば、野生型(wt)BoNT/Aは、内在性クロストリジウムプロテアーゼによるタンパク質分解を経て活性化され、軽鎖(LC、Mr約50,000)及び必須のジスルフィド結合により結合した重鎖(HC、Mr約100,000)を含むヘテロダイマーを生成する一本鎖タンパク質(Mr約150,000)として合成される(Schiavo et al.,“Neurotoxins Affecting Neuroexocytosis,”Physiol.Rev.80:717‐766(2000);Johnson,“Clostridial Toxins as Therapeutic Agents:Benefits of Nature’s Most Toxic Proteins,”Annu.Rev.Microbiol.53:551‐575(1999);Montecucco et al.,“Mechanism of Action of Tetanus and Botulinum Neurotoxins,”Mol.Microbiol.13:1‐8(1994))。
成熟野生型BoNT/A毒素は、3つの主要機能ドメインを含むジスルフィド結合性のヘテロ二量体である:(1)毒性の原因であるLCメタロプロテアーゼドメイン;(2)重鎖(HC)C末端領域(H)を含む受容体結合ドメイン;及び(3)LCの細胞質ゾルへの推進を担うHC N末端領域(H)を含む重鎖(HC)トランスロケーションドメイン(Schiavo et al.,“Neurotoxins Affecting Neuroexocytosis,”Physiol.Rev.80:717‐766(2000);Simpson,“Identification of the Major Steps in Botulinum Toxin Action,”Annu.Rev.Pharmacol.Toxicol.44:167‐193(2004);Johnson,“Clostridial Toxins as Therapeutic Agents:Benefits of Nature’s Most Toxic Proteins,”Annu.Rev.Microbiol.53:551‐575(1999);Dong et al.,“SV2 is the Protein Receptor for Botulinum Neurotoxin A,”Science 312:592‐596(2006);Mahrhold et al.,“The Synaptic Vesicle Protein 2C Mediates the Uptake of Botulinum Neurotoxin A Into Phrenic Nerves,”FEBS Lett.580:2011‐2014(2006))。
活性型神経細胞を特異的に標的とする野生型BoNT/Aの毒性と医薬効力とを、同じ多段階分子機構が担っており、この特異性は、小型シナプス小胞の内腔に突出して存在するBoNT/A受容体であるシナプス小胞タンパク質2(「SV2」)が、シナプス小胞融合事象の間に細胞膜上にのみ露出するという事実に由来する(Dong et al.,“SV2 is the Protein Receptor for Botulinum Neurotoxin A,”Science 312(5773):592‐596(2006))。野生型BoNT/Aの結合及び内部移行にはガングリオシドも関与し(Johnson,“Clostridial Toxins as Therapeutic Agents:Benefits of Nature’s Most Toxic Proteins,”Annu.Rev.Microbiol.53:551‐575(1999);Keller et al.,“Persistence of Botulinum Neurotoxin Action in Cultured Spinal Cord Cells,”FEBS Lett. 456:137‐142(1999))、内部移行の直後にBoNT/Aは初期エンドソーム区画に見出され(Simpson,“Identification of the Major Steps in Botulinum Toxin Action,”Annu.Rev.Pharmacol.Toxicol.44:167‐193(2004);Fischer et al.,“Crucial Role of the Disulfide Bridge Between Botulinum Neurotoxin Light and Heavy Chains in Protease Translocation Across Membranes,”J.Biol.Chem.282:29604‐29611(2007);Fischer et al.,“Single Molecule Detection of Intermediates During Botulinum Neurotoxin Translocation Across Membranes,”Proc.Natl.Acad.Sci.USA 104:10447‐10452(2007))、BoNT/Aはシナプス小胞の再生にも関連している。エンドソームの酸性化に際して、BoNT/Aは機能的に重要な立体構造変化を受け、LCがHCを介して神経細胞の細胞質へ移行することが可能になる(Band et al.,“Recombinant Derivatives of Botulinum Neurotoxin A Engineered for Trafficking Studies and Neuronal Delivery,”Protein Exp.Purif.71:62‐73(2010);Pellett et al.,“Neuronal Targeting, Internalization, and Biological Activity of a Recombinant Atoxic Derivative of Botulinum Neurotoxin A,”Biochem.Biophys.Res.Commun.405:673‐677(2011))。バフィロマイシンまたはコンカナマイシンAなどの薬剤による初期エンドソーム酸性化プロセスの中断は、神経細胞の細胞質への軽鎖の移行を防止する(Simpson,“Identification of the Major Steps in Botulinum Toxin Action,”Annu.Rev.Pharmacol.Toxicol.44:167‐193(2004))。神経細胞の細胞質ゾルにおいて、Zn2+‐エンドペプチダーゼであるLCは、シナプス小胞エキソサイトーシスに必要なSNAREタンパク質であるシナプトソーム関連タンパク質25(「SNAP‐25」)を特異的に切断する(Mahrhold et al.,“The Synaptic Vesicle Protein 2C Mediates the Uptake of Botulinum Neurotoxin A Into Phrenic Nerves,”FEBS Lett.580:2011‐2014(2006))。SNAP‐25の切断は、神経伝達物質の放出を阻害し、末梢神経筋麻痺を引き起こす。
組換え完全長BoNTヘテロ二量体誘導体の産生を可能にする組換えクロストリジウム構築物、バキュロウイルス発現系、及び精製方法に基づく技術プラットフォームが開発されている(Ichtchenko及びBandの米国特許第7,785,606号参照)。このプラットフォームは、天然の毒素の構造及び輸送特性を保持する組換えボツリヌス神経毒のバイオエンジニアリングに、現代の分子生物学のツールを適用できるようにする(Band et al.,“Recombinant Derivatives of Botulinum Neurotoxin A Engineered for Trafficking Studies and Neuronal Delivery,”Protein Expr.Purif.71:62‐73(2010))。ボツリヌス菌神経毒血清型Aの無毒性誘導体(「BoNT/A ad」)は、このプラットフォームを用いて産生した野生型ボツリヌス菌神経毒血清型A(BoNT/A)の組換え誘導体である。この誘導体(すなわち、BoNT/A ad)は、機能的な受容体結合ドメイン及びトランスロケーションドメイン、ならびに積荷部位を表す配列に融合した無毒性軽鎖(LC)を含む(Ichtchenko及びBandの米国特許出願公開第2011/0206616号参照)。一実施形態では、BoNT/A ad LCは、プロテアーゼの酵素コアに導入した2つの突然変異を有し、それにより、その強力な毒性を劇的に低下させている。BoNT/A adは、野生型毒素より100,000倍高いLD50を有する。従前の分析からは、全身腹腔内投与後のマウスの横隔膜の神経筋接合部にBoNT/A adが蓄積し、神経細胞培養物から、SNAP‐25との複合体として免疫沈降することができ(Band et al.,“Recombinant Derivatives of Botulinum Neurotoxin A Engineered for Trafficking Studies and Neuronal Delivery,”Protein Expr.Purif.71:62‐73(2010);Pellett et al.,“Neuronal Targeting, Internalization, and Biological Activity of a Recombinant Atoxic Derivative of Botulinum Neurotoxin A,”Biochem.Biophys.Res.Commun.405:673‐677(2011))、野生型BoNT/Aよりも遅い速度でSNAP‐25を切断し、神経細胞内にマイクロモル濃度で蓄積することが示されている(Vazquez‐Cintron,“Atoxic Derivative of Botulinum Neurotoxin A as a Prototype Molecular Vehicle for Targeted Delivery to the Neuronal Cytoplasm,”PLoSOne 9(1):e85517(2014))。
本発明は、当該技術分野における欠点を克服することを目的とする。これは、神経細胞の細胞質に露出する標的に対する機能的一本鎖抗体の送達に関連する課題を克服することを含む。
本発明の1つの態様は、クロストリジウム神経毒の軽鎖領域及びクロストリジウム神経毒の重鎖領域を含む融合タンパク質に関する。軽鎖及び重鎖領域は、ジスルフィド結合によって連結している。一本鎖抗体は軽鎖領域の上流に位置する。一本鎖抗体は、抗原結合活性を有する。
本発明の別の態様は、本発明の融合タンパク質及び薬学的に許容可能な担体を含む治療剤に関する。
本発明のさらなる態様は、クロストリジウム神経毒の毒性作用についての対象の治療方法に関する。本方法は、クロストリジウム神経毒の毒性作用について対象を治療するのに有効な条件下で、本発明の治療剤を対象に投与することを含む。
本発明のさらに別の態様は、治療方法に関する。本方法は、対象に治療を提供するのに有効な条件下で、本発明の融合タンパク質を対象に投与することを含む。
さらに、本発明のさらなる態様は、プロペプチド融合体に関する。プロペプチド融合体は、クロストリジウム神経毒の軽鎖領域及びクロストリジウム神経毒の重鎖領域を有する。軽鎖及び重鎖領域は、ジスルフィド結合によって連結している。中間領域は、軽鎖及び重鎖領域を連結し、高特異性プロテアーゼ切断部位を含む。高特異性プロテアーゼ切断部位は、高特異性プロテアーゼが認識して切断できる3つ以上の特異的な隣接するアミノ酸残基を有する。一本鎖抗体は軽鎖領域の上流に位置する。一本鎖抗体は、抗原結合活性を有する。
本発明の別の態様は、本発明のプロペプチド融合体をコードする単離核酸分子に関する。
本発明のさらなる態様は、本発明による核酸分子を異種ベクターに含む発現系に関する。
本発明のさらに別の態様は、本発明の核酸分子を含有する宿主細胞に関する。
さらに、本発明のさらなる態様は、融合タンパク質の発現方法に関する。本方法は、本発明の核酸分子、前記核酸分子に機能的に連結した異種プロモーター、及び前記核酸分子に機能的に連結した3′調節領域を含む核酸構築物を提供することを含む。核酸構築物は、融合タンパク質のプロペプチドを発現するのに有効な条件下で宿主細胞に導入される。
本発明の別の態様は、本発明のプロペプチド融合タンパク質を高特異性プロテアーゼ切断部位で切断することによって産生する融合タンパク質に関する。軽鎖領域及び重鎖領域は、ジスルフィド結合によって連結している。
本発明の背景において上述した抗体の送達方法は、薬学的な応用に対して制限があり、本発明はこれを克服しようとするものである。具体的には、上記の方法は、神経細胞の細胞質に露出した標的に対し、機能的一本鎖抗体を特異的に送達することができない。抗体を無毒性クロストリジウム神経毒誘導体に融合させることにより、本明細書に記載の融合タンパク質は、一本鎖抗体を神経細胞に導き、内部移行したエンドソームから細胞質に移行させて、遠位の神経細胞体及び他の神経細胞への逆行輸送によって抗体を潜在的に送達するとともに、経口及び吸入を含む複数の経路によって治療剤を投与する手段を提供する。
一本鎖抗体は、様々な治療目的を含む様々な目的のために開発されている。本発明は、組換えクロストリジウム神経毒誘導体への一本鎖抗体の遺伝学的融合に基づく細胞内標的への一本鎖抗体の送達分子及び送達方法に関し、本発明により、クロストリジウム神経毒誘導体は分子媒体として働き、これは神経細胞の細胞質への抗体の輸送を標的指向させかつシャペロンとして補助し、それによって抗体が特異的な神経細胞内タンパク質を標的とすることを可能にする。したがって、本発明の一実施形態によれば、抗体は薬剤であり、組換えクロストリジウム神経毒誘導体は主に抗体の送達媒体として働く。
本明細書に記載の以下の実施例は、クロストリジウム神経毒の無毒性誘導体を用いた一本鎖抗体の良好な送達に関する証拠を提供する。本発明の融合タンパク質は、神経細胞を標的とし、神経細胞培養物の細胞質ゾル画分にマイクロモル濃度で蓄積可能であり、シナプスタンパク質と共局在する。一本鎖抗体を送達することにより、神経細胞の細胞質に存在する病原性タンパク質を標的とし、及びこれを排除することができ、多数の神経症状の治療薬として役立てることができる。
図1A〜Bは、全長一本鎖発現産物のプロセシング前(図1A)及びプロセシング後(図1B)の、クロストリジウム神経毒(例えば、BoNT)の模式図である。このクロストリジウム神経毒は一本鎖抗体融合タンパク質ではない。すなわち、融合一本鎖抗体を含有していない。具体的には、図1Aは、プロセシング前のBoNTの全長一本鎖発現産物の模式図である。アフィニティー精製タグ(「APT」)は、N末端(APT)及びC末端(APT)にそれぞれ存在し、2段階アフィニティー精製に使用する。検出タグ(「DT」)を配置して、成熟ヘテロダイマーの軽鎖及び重鎖を検出する。例えば、免疫細胞化学(ICC)技術を用いたタンパク質の視覚化のために、LCのN末端上にOllasタグ及びHCのC末端上にHAタグを導入してもよい。図1Bは、本明細書において「高特異性プロテアーゼ切断部位」とも呼ぶ制限特異性プロテアーゼ(RSP)部位を切断し、APTを除去し、LCとHCの間にある発現産物を切り出す制限特異性プロテアーゼ(「RSP」)による切断を介して図1Aに示す実施形態の発現産物をプロセシングすることによって産生したBoNTのジスルフィド結合型LC‐HCヘテロ二量体の模式図である。 in vitroでの成熟完全長BoNT神経毒(すなわち、BoNT/A ad‐1、以下に記載)薬物担体の一実施形態について、SNAP‐25の切断がないことを示すウェスタンブロット結果の写真である。E19ラット海馬神経細胞をin vitroで14日間培養し(14DIV)、次いで50nMのBoNT/A ad‐1に、0、1、24、または48時間曝露した。OLLASタグに対するモノクローナル抗体及びHAタグに対するモノクローナル抗体を用いてウェスタンブロット分析を行い、それぞれBoNT/A ad‐1 LC及びHCの存在を検出及び測定した。VAMP‐2を添加対照として用いた。このブロットは、SNAP‐25がBoNT/Aの天然の基質であるにもかかわらず、SNAP‐25切断が検出されなかったことを示している。図2はまた、VAMP‐2は他のBoNT血清型の基質であるが、この特異的誘導体が、その変化した一次構造にもかかわらず、VAMP‐2に対する切断活性を有さないことも示している。 図3A〜Cは、BoNT/A ad‐1 LCが、神経細胞の細胞質ゾルに独占的に露出するシナプスタンパク質と共局在することを示す写真である。E19ラット海馬神経細胞をin vitroで10日間培養し、次いで50nMのBoNT/A ad‐1に16時間曝露した。共焦点顕微鏡分析は、BoNT/A ad‐1 LCがVAMP‐2(図3A)およびSNAP‐25(図3B)と共局在することを示す。図3Cにおいて、BoNT/A ad‐1 LCは初期エンドソームマーカーEEA1と共局在しない。 図4A〜Bは、全長一本鎖発現産物(すなわち、プロペプチド融合体)のプロセシング前(図4A)およびプロセシング後(図4B)の、本発明の融合タンパク質の一実施形態の模式図である。特に、図4Aは、プロセシング前の全長一本鎖発現産物(プロペプチド融合体)を示す模式図である。アフィニティー精製タグ(APT)を、N末端(APT)及びC末端(APT)にそれぞれ配置し、2段階アフィニティー精製のために使用する。一本鎖抗体(VHH)のN末端上の検出タグ(DT)は、免疫細胞化学(ICC)または他の免疫学的技術を用いてタンパク質を視覚化するためのものである。スペーサー配列(「SS」)を、VHHとLCのN末端との間に配置する。図4Bは、制限特異性プロテアーゼ(RSP)による切断により、APTを除去するとともにLCとHCとの発現産物を切り出すことによる発現産物のプロセシングによって産生するジスルフィド結合型LC‐HCヘテロ二量体を示す模式図である。一実施形態において、このプロペプチド融合体及び融合タンパク質を、「BoNT/A ad‐1 VHH」と呼ぶ。 図5A〜Bは、BoNT/A ad‐1 VHH(以下に記載する本発明の融合タンパク質の一実施形態)が神経細胞の細胞質ゾルに内部移行することを示す写真である。E19ラット海馬神経細胞をin vitroで10日間培養し、次いで50nMのBoNT/A ad‐1 VHHに24時間曝露した。BoNT/A ad‐1 VHH LCは、残存SNAP‐25切断活性(例えば、BoNT/A ad‐0)を保有するBoNT/A ad分子と同じパターンを有することを、BoNT/A ad‐1 LCとSNAP‐25(図5A)およびVAMP‐2(図5B)との共局在によって示す。 図6A〜Bは、分解促進ドメイン(「ADD」)と呼ぶ、細胞内排除促進タンパク質を標的とする配列を含む本発明の一実施形態によるプロペプチド融合体(図6A)および融合タンパク質(図6B)の模式図である。例えば、BoNT/Bに結合するB10‐VHHを有するBoNT/A ad‐1を、プロテアソーム経路による排除のために複合体への標識として付加するADDシグナルと共に例示する。構築物のRSPプロセシング前(図6A、プロペプチド融合体)およびRSPプロセシング後(図6B、融合タンパク質)の模式図を示す。 図7A〜Bは、本発明の一実施形態によるプロペプチド融合体(図7A)および融合タンパク質(図7B)の模式図である。図中、成熟ヘテロダイマー(図7B)のN末端アミノ酸がリジン(‐K‐)残基となって、プロテアソーム系による分解を促進するようにプロペプチドを設計する。 図8A〜Bは、本発明の一実施形態による、RSPプロセシング前(図8A)およびRSPプロセシング後(図8B)を示すプロペプチド融合体の模式図である。本明細書に示す実施形態によれば、プロペプチド融合体(図8A)は、図4Aのプロペプチド融合体と同じ構造を有するが、検出タグ(DT)が欠けている。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号1)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号2)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列の間にテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号3)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号4)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号5)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号6)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号7)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号8)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。 図13A〜Bは、本発明の一実施形態によるプロペプチド融合体(図13A)および融合タンパク質(図13B)の模式図であり、融合タンパク質のクロストリジウム神経毒部分は、残存SNAP‐25切断活性を有する(すなわち、BoNT LC ad‐0)。図13Aは、プロセシング前の全長一本鎖発現産物(プロペプチド融合体)の模式図である。(2段階)アフィニティー精製に使用するために、APTをそれぞれN末端(APT)及びC末端(APT)に配置する。免疫細胞化学(ICC)技術を用いたタンパク質の視覚化のために、LCのN末端上にDT(DT)を導入する。図13Bは、図13Aのプロペプチド融合体の融合タンパク質産物の模式図であって、RSPによる切断を介した発現産物のプロセシングによって産生するジスルフィド結合型LC‐HCヘテロ二量体を示しており、ここで、RSPによる切断は、APTを除去し、LCとHCとの発現産物を切り出す。 in vitroでのBoNT/A ad‐0タンパク質(すなわち、融合型一本鎖抗体を有さない限り、非融合型タンパク質)のSNAP‐25切断を示す。E19ラット海馬神経細胞をin vitroで14日間培養し、次いで異なる濃度のBoNT/A ad‐0に72時間曝露した。ウェスタンブロット分析は、SNAP‐25の切断産物及び非切断産物を示す。 E19ラット海馬神経細胞培養物中の成熟全長BoNT/A ad‐0 VHH融合タンパク質(すなわち、図13Bに示す融合タンパク質の構造を有する)のSNAP‐25切断を示す。LCがSNAP‐25基質へアクセスするには、細胞質へのLC送達が必要であることから、SNAP‐25切断を、LC及びその関連VHH積荷の細胞質への送達に対するレポーターとして使用する。E19ラット海馬神経細胞をin vitroで14日間培養し、次に50nMのBoNT/A ad‐0 VHHに0、1、24、48及び72時間、曝露した。βアクチンを添加対照として用いた。 BoNT/A ad‐0 VHHの指外転スコア(DAS)評価の結果を示す写真であり、LC ad‐0の上流にVHHを配置しても、in vivoでのBoNT/A ad‐0 VHHの麻痺活性が消失しないことを示している。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 本発明のプロペプチド融合体及び融合タンパク質を形成するための一本鎖抗体を有するボツリヌス菌血清型Cの無毒性誘導体の二本鎖DNA配列(配列番号9)及びアミノ酸配列(配列番号10)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図17A〜Lは、図4Aの一般的な構成の1つの具体的な実施形態を示す。 Cyto‐302(BoNT/A‐B10を保有するBoNT/A ad‐0融合タンパク質、その配列を図19A〜Lに示し、模式的に図13Aに示す)が、神経細胞に内部移行した後に、LC/B結合一本鎖抗体としてその活性を保持することを示している。14‐DIV E19ラット海馬神経細胞を50nM Cyto‐302または緩衝液に24時間曝露した。細胞を洗浄し、50%の条件培地でさらに24時間追跡した。細胞を洗浄し、0.5%Triton(商標)X100緩衝液で抽出し、BoNT/B軽鎖を細胞質ゾル抽出物に加え、1時間インキュベートした。BoNT/B LCは、タンパク質のC末端に6‐Hisタグを有し、簡単に同定できる。次いで、試料を抗BoNT/Aポリクローナル抗体と共に1時間インキュベートし、続いてプロテインG磁気ビーズで免疫沈降した。ウェスタンブロット分析:レーン1:Cyto‐302で処理していない細胞の投入溶解産物。レーン2:Cyto‐302で処理した投入溶解細胞産物。レーン3〜5:免疫沈降後の試料。レーン3:溶解産物を含まない試験管内IP。Cyto‐302及びLC/Bを0.5%Triton X‐100溶解緩衝液中で混合した。レーン4:Cyto‐302で処理していない細胞のIP。レーン5:Cyto‐302で処理した細胞のIP。レーン6:4ngのLC/Bのみ。レーン7:プロテインG単独の対照。レーン4と5の比較は、LC/Bに対するBoNT融合VHHが神経細胞の細胞質への送達後に回収することができ、回収したVHHが免疫沈降実験においてLC/Bを沈降させる能力を保持していることを示す。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号11)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号12)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 本発明のプロペプチド融合体の一実施形態をコードする二本鎖DNA配列(配列番号13)及びそのプロペプチド融合体のアミノ酸配列(配列番号14)を示す。DNA配列及び/またはその翻訳アミノ酸配列の機能的及び/または構造的特徴を識別するために、二本鎖DNA配列に沿ってテキストボックスを提示する。図示する実施形態は、図13Aの模式図に対応する。 図21A〜Cは、BoNT/C adプロペプチド精製及びプロセシングの結果を、クーマシーBB R‐250染色した還元12%SDS‐PAGEにおいて示す。図21Aは、レーン1〜6においてNi‐NTA SuperFlowクロマトグラフィー精製、レーン8〜11においてStrepTactinアガロースクロマトグラフィー、及びレーン12においてBoNT/C adプロペプチドの溶出を示す。図21Bは、タバコエッチ病ウイルス(TEV)によるタンパク質分解切断によるBoNT/C adプロペプチドのヘテロ二量体へのプロセシングを示す。レーン1〜5:非還元試料、レーン6〜10:β‐メルカプトエタノールの添加による還元試料。レーン1及び6:TEVなし;レーン2〜5及び7〜10はTEVで以下の時間処理した:レーン2及び7、1時間;レーン3及び8、6時間;レーン4及び9、24時間;レーン5及び10、48時間。図21Cは、TEVの除去を示す。レーン1:ロード;レーン2〜4:5mMイミダゾールで洗浄;レーン6〜8:40mMイミダゾールで洗浄;レーン9〜10:250mMでのTEVの溶出。 BoNT/C adが細胞ベースのアッセイにおいて野生型BoNT/C基質に対して触媒的に活性でないことを示す。14‐DIV E19ラット皮質神経細胞を異なる濃度のBoNT/C adに96時間曝露し、ウェスタンブロットにより分析した。図22Aは、BoNT/C adがシンタキシン‐1を切断しないことを、陽性対照として0.5nMのBoNT/Cで処理した細胞と比較して示す。VAMP‐2は内部添加対照として機能する。 BoNT/C adが細胞ベースのアッセイにおいて野生型BoNT/C基質に対して触媒的に活性でないことを示す。14‐DIV E19ラット皮質神経細胞を異なる濃度のBoNT/C adに96時間曝露し、ウェスタンブロットにより分析した。図22Bは、BoNT/C adがシンタキシン‐1またはSNAP‐25を切断しないことを確認する。BoNT/C ad LCの検出は、皮質細胞に関連するBoNT/C adの存在を示す。VAMP‐2は内部添加対照として機能する。 図23A〜Bは、神経細胞培養物中でBoNT/C adがシナプス前性マーカーVAMP‐2と共局在することを示す。14‐DIV E19ラット海馬培養物を25nMのBoNT/C adに16時間曝露した。細胞を免疫細胞化学用に調製し、共焦点顕微鏡法を用いて分析した。図23Aは、VAMP‐2及びBoNT/C ad LCについて染色した細胞を示す。図23Bは、VAMP‐2及びBoNT/C ad HCで染色した細胞を示す。 神経細胞培養物中でBoNT/C LCが初期エンドソームマーカーEEA‐1とほとんど共局在しないことを示す。14‐DIV E19ラット海馬培養物を25nMのBoNT/C adで16時間処理した。細胞を免疫細胞化学用に調製し、共焦点顕微鏡法を用いて分析した。細胞をEEA‐1及びBoNT/C ad LCについて染色した。 BoNT/C adの全身投与後の神経筋接合部への輸送を示す。6週齢のマウスに0.4mg/kgのBoNT/C adを腹腔内注射した。全身注入の24時間後、マウスを安楽死させ、横隔膜を単離し、染色用に調製した。組織をシンタキシン、BoNT/C HC及びαブンガロトキシンで染色し、共焦点顕微鏡法で分析した。図25Aは、神経筋接合部の側面図を示す;左下から時計回りに:BoNT/C‐HC、シンタキシン、αブンガロトキシン、ならびにBoNT/C HC、シンタキシン、及びαブンガロトキシンの複合体。棒線=10μmである。 BoNT/C adの全身投与後の神経筋接合部への輸送を示す。6週齢のマウスに0.4mg/kgのBoNT/C adを腹腔内注射した。全身注入の24時間後、マウスを安楽死させ、横隔膜を単離し、染色用に調製した。組織をシンタキシン、BoNT/C HC及びαブンガロトキシンで染色し、共焦点顕微鏡法で分析した。左下から時計回りに:BoNT/C‐HC、シンタキシン、αブンガロトキシン、ならびにBoNT/C HC、シンタキシン、及びαブンガロトキシンの複合体。棒線=10μmである。 神経細胞培養物中でBoNT/C ad B8(「C/B8」)がシナプスタンパク質と共局在することを示す一連の写真である。14‐DIV E19ラット海馬培養物を25nMのC/B8で24時間処理した。細胞をICC用に調製し、共焦点顕微鏡法を用いて分析した。上部パネル:シナプシン‐1及びC‐LC/B8について染色した(BoNT/C LCに対するモノクローナル抗体を用いて)細胞。下部パネル:VAMP‐2に対する免疫染色。棒線=10μmである。 C/B8が、細胞ベースのアッセイ系においてSNAP‐25に対する野生型BoNT/A LCの活性をブロックすることを示す。14‐DIV E19皮質神経細胞を、5pMの野生型BoNT/A及び50nMのC/B8、50nMのB8単独、50nMのBoNT/C‐ad(BoNT/C分子媒体のみ)、50nMのJLJG3単独(BoNT/B に対するVHH)、または50nM JLJG3/C(JLJG3を有するBoNT/C ad)。C/B8に同時曝露した試料(矢印で示す)のみが、SNAP‐25切断の部分的阻害を示す。 C/B8がBoNT/A LC活性をブロックし、毒物への曝露後モデルの細胞ベースの系においてSNAP‐25の回収を促進することを示す。14‐DIV E19皮質神経細胞を5pMのBoNT/Aで90分間毒物と接触させた。細胞を細胞培地で2回洗浄し、50nMのC/B8の存在下で追跡し、処理した1日後(D1)、4日後(D4)、及び7日後(D7)に、ウェスタンブロットによって分析した。非処理群(n/t)またはC‐ad(分子媒体単独)と比較して、C/B8で処理した細胞は7日目までSNAP‐25の回収を示す。 BoNT/C ad分子媒体と比較したC/B8のin vivo有効性を示す。10匹のマウスの群に、2MIPLD50ユニットを腹腔内注射した。毒物投与3時間後に、プラセボ(緩衝液のみ)、0.4mg/kgのC/B8または0.4mg/kgのBoNT/C adをマウスに注入した。生存率を毎日測定し、毒物投与後の時間(日)に対して生存率をプロットした。 毒物投与後の異なる時間における標準的な抗体ベースの抗毒素に対するC/B8の有効性を示すグラフである。10匹のマウスの群に、1.2MIPLD50の腹腔内投与で毒物投与した。毒物投与の6時間後に、0.4mg/kgのC/B8または1Uの抗毒素のいずれかをマウスに腹腔内注射した。生存率を毎日測定し、毒物投与後の時間(日)に対して生存率をプロットした。 毒物投与後の異なる時間における標準的な抗体ベースの抗毒素に対するC/B8の有効性を示すグラフである。10匹のマウスの群に、1.2MIPLD50の腹腔内投与で毒物投与した。毒物投与の12時間後に、0.4mg/kgのC/B8または1Uの抗毒素のいずれかをマウスに腹腔内注射した。生存率を毎日測定し、毒物投与後の時間(日)に対して生存率をプロットした。 毒物投与後の異なる時間における標準的な抗体ベースの抗毒素に対するC/B8の有効性を示すグラフである。10匹のマウスの群に、1.2MIPLD50の腹腔内投与で毒物投与した。毒物投与の20時間後に、0.4mg/kgのC/B8または1Uの抗毒素のいずれかをマウスに腹腔内注射した。生存率を毎日測定し、毒物投与後の時間(日)に対して生存率をプロットした。 毒物投与後の異なる時間における標準的な抗体ベースの抗毒素に対するC/B8の有効性を示すグラフである。10匹のマウスの群に、4MIPLD50の腹腔内投与で毒物投与した。毒物投与の6時間後に、0.4mg/kgのC/B8または1Uの抗毒素のいずれかをマウスに腹腔内注射した。生存率を毎日測定し、毒物投与後の時間(日)に対して生存率をプロットした。 毒物投与後の異なる時間における標準的な抗体ベースの抗毒素に対するC/B8の有効性を示すグラフである。10匹のマウスの群に、4MIPLD50の腹腔内投与で毒物投与した。毒物投与の8時間後に、0.4mg/kgのC/B8または1Uの抗毒素のいずれかをマウスに腹腔内注射した。生存率を毎日測定し、毒物投与後の時間(日)に対して生存率をプロットした。 毒物投与後の異なる時間における標準的な抗体ベースの抗毒素に対するC/B8の有効性を示すグラフである。10匹のマウスの群に、4MIPLD50の腹腔内投与で毒物投与した。毒物投与の10時間後に、0.4mg/kgのC/B8または1Uの抗毒素のいずれかをマウスに腹腔内注射した。生存率を毎日測定し、毒物投与後の時間(日)に対して生存率をプロットした。 DNA構築物がコードする融合タンパク質の分子構築に用いる前記DNA構築物の一実施形態の模式図である。特に、図32は、任意のボツリヌス菌血清型のBoNT LC及びBoNT HCをコードするヌクレオチドを有するDNA構築物を示し、BoNT LCとBoNT HCは、RSPコード配列によって分けられかつこの配列と隣接し、必要に応じて、AFP及びDTを含むが必ずしもこれらに限定されないタグコード配列(タグ)を有し、かつヌクレオチドスペーサー及び/またはリンカーも含む。必要に応じて、LCとHCコード配列との間のRSPを、ヌクレオチドスペーサー配列(SS)によってさらに分ける。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質をコードするDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号15)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号16)を示す。図33A〜Nの配列は、図32に一般的に表すDNA構築物の具体例である。特に、図33A〜Nの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCドメイン及びBoNT/A HCドメインを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号17)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号18)を示す。図34A〜Nの配列は、図32に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図34A〜Nの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態の模式図である。特に、図35は、上流にRSP及びADDを有する任意の血清型のBoNT LCを示す。RSPは、切断後に、正に荷電したアミノ酸(‐X‐)がADD領域のすぐ上流(またはN末端)に位置するように選択する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号19)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号20)を示す。図36A〜Fの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図36A〜Fの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号19)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号20)を示す。図36A〜Fの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図36A〜Fの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号19)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号20)を示す。図36A〜Fの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図36A〜Fの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号19)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号20)を示す。図36A〜Fの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図36A〜Fの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号19)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号20)を示す。図36A〜Fの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図36A〜Fの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号19)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号20)を示す。図36A〜Fの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図36A〜Fの構築物は、BoNT/A ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号21)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号22)を示す。図37A〜Eの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図37A〜Eの構築物は、BoNT/C ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号21)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号22)を示す。図37A〜Eの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図37A〜Eの構築物は、BoNT/C ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号21)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号22)を示す。図37A〜Eの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図37A〜Eの構築物は、BoNT/C ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号21)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号22)を示す。図37A〜Eの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図37A〜Eの構築物は、BoNT/C ad‐0 LCをコードする。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号21)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号22)を示す。図37A〜Eの配列は、図35に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図37A〜Eの構築物は、BoNT/C ad‐0 LCをコードする。 図38A〜Cは、本発明の融合タンパク質の分子構築に用いるDNA構築物の実施形態の模式図である。特に、図38A〜Cは、図35に記載の構築物の、図32に記載の構築物へのクローニングを示す。図38A〜Cは、ドナー(図38B)とレシピエント(図38A)構築物との間の対応するユニークな制限酵素部位(「URS」、破線は対応を示す)を示しており、これにより、ドナーDNAをレシピエントDNAに挿入することができる。得られる構築物(図38C)は、図35に記載の構築物のエレメントをコードしており、このエレメントが図32に記載の構築物のタグ、RSP、及びBoNT LCエレメントを置換している。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号23)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号24)を示す。図39A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図39A〜Oの構築物は、BoNT/A ad‐0 LC及びBoNT/A HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号25)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号26)を示す。図40A〜Oの配列は、図38Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図40A〜Oの構築物は、BoNT/C ad‐0 LC及びBoNT/C HCをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築に用いるDNA構築物の一実施形態の模式図である。特に、図41は、VHH領域、ならびに上流のRSP及び任意のタグ、リンカー、またはスペーサーを示す。VHHとして示すVHH領域は、必要に応じてスペーサーまたはリンカーを有する1つ以上のVHHであってもよい。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号27)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号28)を示す。図42A〜Bの配列は、図41に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図42A〜Bの構築物は、VHH領域にBoNT/A LCに対するB8 VHHをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号27)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号28)を示す。図42A〜Bの配列は、図41に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図42A〜Bの構築物は、VHH領域にBoNT/A LCに対するB8 VHHをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号29)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号30)を示す。図43A〜Bの配列は、図41に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図43A〜Bの構築物は、VHH領域にBoNT/B LCに対するJLJG3 VHH及びBoNT/B LCに対するB10 VHHをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号29)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号30)を示す。図43A〜Bの配列は、図41に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図43A〜Bの構築物は、VHH領域にBoNT/B LCに対するJLJG3 VHH及びBoNT/B LCに対するB10 VHHをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号31)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号32)を示す。図44A〜Bの配列は、図41に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図44A〜Bの構築物は、VHH領域にBoNT/B LCに対するJLJG3 VHH及びBoNT/B LCに対するJNE‐B10 VHHをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号31)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号32)を示す。図44A〜Bの配列は、図41に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図44A〜Bの構築物は、VHH領域にBoNT/B LCに対するJLJG3 VHH及びBoNT/B LCに対するJNE‐B10 VHHをコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号33)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号34)を示す。図45A〜Bの配列は、図41に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図45A〜Bの構築物は、VHH領域にEPEAαシヌクレインVHH1及びEPEAαシヌクレインVHH2をコードしている。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号33)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号34)を示す。図45A〜Bの配列は、図41に示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例である。特に、図45A〜Bの構築物は、VHH領域にEPEAαシヌクレインVHH1及びEPEAαシヌクレインVHH2をコードしている。 図46A〜Cは、本発明の融合タンパク質の分子構築に用いるDNA構築物の実施形態の模式図である。特に、図46A〜Cは、図41に記載の構築物の、図38Cに記載の構築物へのクローニングを示す。図46A〜Cは、ドナー(図46B)とレシピエント(図46A)構築物との間の対応するユニークな制限酵素部位(「URS」、破線は対応を示す)を示しており、これにより、ドナーDNAをレシピエントDNAに挿入することができる。得られる構築物(図46C)は、図41に記載の構築物のエレメントを保有しており、このエレメントが図38Cに記載の構築物のタグ、RSP、及びADDエレメントを置換している。 図47A〜Cは、本発明の融合タンパク質の分子構築に用いるDNA構築物の実施形態の模式図である。特に、図47A〜Cは、図41に記載の構築物の、図38Cに記載の構築物へのクローニングを示す。特に、図47A〜Cは、ドナー(図47B)とレシピエント(図47A)構築物との間の対応するユニークな制限酵素部位(URS、破線は対応を示す)を示しており、これにより、ドナーDNAをレシピエントDNAに挿入することができる。得られる構築物(図47C)は、図41に記載の構築物、ならびに図38Cに記載の構築物のエレメントを保有する。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号35)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号36)を示す。図48A〜Oの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号37)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号38)を示す。図49A〜Pの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図42A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号39)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号40)を示す。図50A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号41)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号42)を示す。図51A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図43A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のヌクレオチド配列(配列番号43)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号44)を示す。図52A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造を有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号45)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号46)を示す。図53A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図44A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号47)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号48)を示す。図54A〜Pの配列は、図46Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS ZraI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。 本発明の融合タンパク質の分子構築のためのDNA構築物の一実施形態のDNA配列(配列番号49)及びそのDNA構築物の対応するアミノ酸配列(配列番号50)を示す。図55A〜Qの配列は、図47Cに示す構築物の一般的な構造をコードする/有する構築物の具体例であって、図45A〜Bに記載の構築物をドナー配列とし、及び図40A〜Oに記載の構築物をレシピエント配列として、URS SgrAI及びBamHIを使用して得られる配列である。
発明の詳細な説明
本発明の一態様は、クロストリジウム神経毒の軽鎖領域及びクロストリジウム神経毒の重鎖領域を含む融合タンパク質に関する。軽鎖及び重鎖領域は、ジスルフィド結合によって連結している。一本鎖抗体は軽鎖領域の上流に位置する。一本鎖抗体は、抗原結合活性を有する。
クロストリジウム神経毒は、シナプス小胞エキソサイトーシスのためのニューロン機構を標的とする構造的に類似性の高いタンパク質ファミリーである。クロストリジウム属の嫌気性細菌が産生するボツリヌス神経毒及び破傷風神経毒は、静脈または筋肉経路で投与する場合に重量ベースで0.5〜2.5ng/kgの範囲のLD50を有することが知られている最も有毒な物質である(National Institute of Occupational Safety and Healthy,“Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (R‐TECS),”Cincinnati, Ohio:National Institute of Occupational Safety and Health(1996)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。
野生型ボツリヌス菌神経毒の一般的な構造的特徴は、Ichtchenko及びBandの米国特許第7,785,606号に記載されており、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する。これらの構造的特徴は、BoNT/Aを例として説明しているが、すべてのBoNT血清型にわたって一般化される。
以下に考察するように、ボツリヌス神経毒は、一本鎖プロペプチドとして合成され、その後、特異的タンパク質分解切断事象により活性化し、ジスルフィド結合で連結した二量体を生成する。成熟BoNT/Aは、Mr約50,000の3つの機能的ドメインからなり、このうち、毒性の原因となる触媒機能は軽鎖(残基1〜437)に限定されており、移行活性には重鎖のN末端側半分(残基448〜872)が関与、細胞結合にはC末端側半分(残基873〜1,295)が関与している(Johnson,“Clostridial Toxins as Therapeutic Agents:Benefits of Nature’s Most Toxic Proteins,”Annu.Rev.Microbiol.53:551‐575(1999);Montecucco et al.,“Structure and Function of Tetanus and Botulinum Neurotoxins,”Q.Rev.Biophys.28:423‐472(1995)、これらの文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。
以下に述べるように、BoNTプロペプチドをコードするヌクレオチド配列に1つ以上の改変を導入することにより、BoNT血清型に対する組換え神経毒の、天然及び生理学的に活性な状態での最適な発現及び回収を達成する。これらの突然変異は、天然毒素の構造及び生物学的活性を保持する一方で組換えボツリヌス神経毒の収率を最大化するように、ならびに神経毒を無毒化、すなわち野生型BoNTに比べて毒性が数桁低減するように設計されており、場合によっては基質切断活性が失われている。本発明の融合タンパク質は、少なくとも約0.1mg/L、少なくとも約0.5mg/L、少なくとも約1mg/L、少なくとも約5mg/L、少なくとも約10mg/L、約10〜20mg/L、約20〜30mg/L、または少なくとも約30mg/Lの収量もしくは濃度で単離することができる。以下に詳細に記載するように、本明細書に記載するプロペプチド融合体及びその発現方法の特定の利点の1つは、2段階の非変性及び高度に選択的なアフィニティー精製を用いて、融合タンパク質を均質に精製することができることである。
本発明の単離した融合タンパク質は、一実施形態によれば、生理学的に活性である。この生理学的活性には、野生型クロストリジウム神経毒の特性である、毒素免疫原性、経細胞輸送及び細胞内輸送、ならびに細胞認識のいずれか1つ以上が含まれるが、必ずしもこれらに限定するものではない。
クロストリジウム毒素の細胞結合及び内部移行のメカニズムは、依然としてほとんど理解されていない。明白に同定された単一の受容体はなく、結合定数は特徴付けられていない。全てのボツリヌス神経毒の重鎖のC末端部分は、ガングリオシド(シアル酸含有糖脂質)に結合し、特にG1bシリーズのガングリオシドに優先的に結合する(Montecucco et al.,“Structure and Function of Tetanus and Botulinum Neurotoxins,”Q.Rev.Biophys.28:423‐472(1995);Montecucco,“How Do Tetanus and Botulinum Toxins Bind to Neuronal Membranes?”TIBS 11:314‐317(1986);及びVan Heyningen et al.,“The Fixation of Tetanus Toxin by Ganglioside,”J.Gen.Microbiol.24:107‐119(1961)、これらの文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。ガングリオシド結合に関与する配列を、構造的に類似するTeNT分子について同定した。前記配列はその重鎖のC末端側アミノ酸34残基以内に位置する。この領域内では、BoNT/A、/B、/C、/E、及び/Fは、TeNTと高度の相同性を共有している(Shapiro et al.,“Identification of a Ganglioside Recognition Domain of Tetanus Toxin Using a Novel Ganglioside Photoaffinity Ligand,”J.Biol.Chem.272:30380‐30386(1997)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。複数の種類の証拠が、ボツリヌス神経毒の神経細胞膜への結合に関与する少なくとも1つの追加成分の存在を示唆している(Montecucco et al.,“Structure and Function of Tetanus and Botulinum Neurotoxins,”Q.Rev.Biophys.28:423‐472(1995);Montecucco,“How Do Tetanus and Botulinum Toxins Bind to Neuronal Membranes?”TIBS 11:314‐317(1986)、これらの文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。2つの報告(Nishiki et al.,“The High‐Affinity Binding of Clostridium botulinum Type B Neurotoxin to Synaptotagmin II Associated with Gangliosides GT1b/GD1a,”FEBS Lett.378:253‐257(1996);Dong et al.,“Synaptotagmins I and II Mediate Entry of Botulinum Neurotoxin B into Cells,”J.Cell Biol.162:1293‐1303(2003)、これらの文献はその全体を参照として本明細書に援用する)において、シナプトタグミンは可能性のある補助的なBoNT/B受容体候補として同定され、及びシナプトタグミンI及びIIは、BoNT/Gに対する神経細胞性受容体として位置づけられた(Rummel et al.,“Synaptotagmins I and II Act as Nerve Cell Receptors for Botulinum Neurotoxin G,”J.Biol.Chem.279:30865‐30870(2004)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。しかしながら、ボツリヌス神経毒の推定上の受容体結合ドメインにおける構造的類似性にもかかわらず、他の毒素サブタイプは、シナプトタグミンまたはシナプトタグミン関連分子に対して親和性を示さない。脂質ラフト(Herreros et al.,“Lipid Rafts Act as Specialized Domains for Tetanus Toxin Binding and Internalization Into Neurons,”Mol.Biol.Cell 12:2947‐2960(2001)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)は、TeNTの結合及び神経細胞への内部移行に関与する特殊化したドメインとして位置づけられるが、これらのドメインは複数の細胞型に広く分布しているため、神経細胞に対する毒素の高い特異性を簡単に説明することはできない。
ボツリヌス神経毒は、エネルギー依存的なメカニズムによってシナプス前膜を介して内部移行し(Montecucco et al.,“Structure and Function of Tetanus and Botulinum Neurotoxins,”Q.Rev.Biophys.28:423‐472(1995);Matteoli et al.,“Synaptic Vesicle Endocytosis Mediates the Entry of Tetanus Neurotoxin into Hippocampal Neurons,”Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:13310‐13315(1996);及びMukherjee et al.,“Endocytosis,”Physiol.Rev.77:759‐803(1997)、これらの文献はその全体を参照として本明細書に援用する)、そして急速に小胞内に出現し、小胞内でそれらは、分解から少なくとも部分的に保護される(Dolly et al.,“Acceptors for Botulinum Neurotoxin Reside on Motor Nerve Terminals and Mediate Its Internalization,”Nature 307:457‐460(1984);Critchley et al.,“Fate of Tetanus Toxin Bound to the Surface of Primary Neurons in Culture:Evidence for Rapid Internalization,”J.Cell Biol.100:1499‐1507(1985)、これらの文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。BoNTの軽鎖と重鎖の複合体は、シャペロン様の様式でエンドサイトーシス小胞膜と相互作用し、凝集を防ぎ、滑面小胞体、ミトコンドリア、及び葉緑体のタンパク質透過/輸送チャネルと同様の様式で軽鎖の移行を促進する(Koriazova et al.,“Translocation of Botulinum Neurotoxin Light Chain Protease Through the Heavy Chain Channel,”Nat.Struct.Biol.10:13‐18(2003)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。エンドソームの酸性化は、ポア形成を誘導すると考えられており、これにより、鎖間ジスルフィド結合の還元時に細胞質ゾルへの軽鎖の移行が可能になる(Hoch et al.,“Channels Formed by Botulinum, Tetanus, and Diphtheria Toxins in Planar Lipid Bilayers:Relevance to Translocation of Proteins Across Membranes,”Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:1692‐1696(1985)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。細胞質ゾル内で、軽鎖は、シナプス小胞エキソサイトーシス装置のタンパク質成分に特異的な亜鉛‐エンドペプチダーゼ活性を示す。TeNT及びBoNT/B、/D、/F、及び/Gは、VAMP/シナプトブレビンを認識する。シナプス小胞膜のこの一体型タンパク質は、各神経毒ごとに異なる単一のペプチド結合部において切断される。BoNT/A、/C、及び/Eは、シナプス前膜のタンパク質であるSNAP‐25をC末端内の2つの異なる部位で認識及び切断する。BoNT/Cはまた、神経細胞膜の別のタンパク質であるシンタキシンを切断する(Montecucco et al.,“Structure and Function of Tetanus and Botulinum Neurotoxins,”Q.Rev.Biophys.28:423‐472(1995);Sutton et al.,“Crystal Structure of a SNARE Complex Involved in Synaptic Exocytosis at 2.4Å Resolution,”Nature 395:347‐353(1998)、これらの文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。シナプス放出機構の任意の成分の切断は、神経伝達物質放出の阻害をもたらし、最終的に神経筋麻痺を導く。
ボツリヌス神経毒の毒性は、多段階のメカニズムによってもたらされる。BoNTは上皮性関門を通過することができ、循環器中で安定である。循環器を出たBoNTは、主に神経筋接合部のシナプス前膜を標的とし、そこから内部移行し、末梢神経系に対してその毒性効果を直接発揮する(Dolly et al.,“Acceptors for Botulinum Neurotoxin Reside on Motor Nerve Terminals and Mediate Its Internalization,”Nature 307:457‐460(1984)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。神経筋接合部の毒性には、ニューロン結合;シナプス小胞リサイクリングに関与するものと同様のエンドサイトーシス小胞への内部移行;毒素のタンパク質分解活性型LCが神経細胞の細胞質に浸透することを可能にする酸性区画内での活性化;及びシナプス小胞エキソサイトーシスのための神経細胞機構における基質の標的認識及び触媒的切断が関係している。
一実施形態によれば、本発明の融合タンパク質は、クロストリジウム神経毒の生理学的輸送活性を有するが、無毒である。一実施形態では、融合タンパク質は無毒であってもよく、依然として基質切断活性を保持している。基質切断活性を保持していることにより、不活性な薬物担体(例えば、一本鎖抗体の担体)として機能する融合タンパク質の能力を制限してしまう可能性があるが、以下の実施例において考察するように、一本鎖抗体を細胞へ適切に送達するためのマーカーを設けるという追加の利点が得られる。別の実施形態では、融合タンパク質は無毒であり、SNAP‐25切断活性が残っておらず、したがって、より不活性な薬物担体として機能する。本明細書中に記載する融合タンパク質のこれらの異なる特性は、以下により詳細に議論するように、本発明のプロペプチド融合体への特定のアミノ酸置換及び他の修飾の導入によって達成することができる。
「無毒」とは、融合タンパク質が野生型クロストリジウム神経毒に比べて少なくとも約1000倍低下した毒性を有することを意味する。特定の例示的な実施形態では、本発明の融合タンパク質のLD50は、野生型クロストリジウム神経毒のLD50より少なくとも1,000倍;2,000倍;5,000倍;7,000倍;9,000倍;10,000倍;20,000倍;30,000倍;40,000倍;50,000倍;60,000倍;70,000倍;80,000倍;90,000倍;100,000倍;または500,000倍以上高い。特定の投与様式(後述)はまた、融合タンパク質のLD50に影響を及ぼし得る。有意な量のそれらのLCを神経細胞の細胞質に送達する能力を保持する組換えBoNT誘導体は、アミノ酸置換によってその基質切断能力を排除したとしても、ある程度の毒性を保持すると考え得る。BoNT/A ad‐1の低毒性は、それがBoNT/A ad‐0(E224A>A及びY366>A変異を含むBoNT/Aタンパク質誘導体)よりも薬物送達用の分子媒体として有用であり得ることを示唆している。BoNT/Cは、BoNT/A ad‐1またはad‐0よりも有意に毒性が低い。
ボツリヌス神経毒毒性の原因となるエンドペプチダーゼ活性は、メタロプロテアーゼの特徴である軽鎖中のHExxHxxH(配列番号51)モチーフの存在に関連すると考えられている。BoNT/A軽鎖に突然変異を誘発し、続いて対応するmRNAをジャンボアメフラシ(Aplysia californica)シナプス前コリン作動性ニューロンへマイクロインジェクションすることにより、毒性の原因となる最小必須ドメインを同定した(Kurazono et al.,“Minimal Essential Domains Specifying Toxicity of the Light Chains of Tetanus Toxin and Botulinum Neurotoxin Type A,”J.Biol.Chem.267:14721‐14729(1992)、前記文献は、その全体を参照として本明細書に援用する)。BoNT/A軽鎖の部位特異的突然変異誘発により、Zn2+配位に関与するアミノ酸残基、及びSNAP‐25を切断する活性型メタロエンドペプチダーゼコア構造を特定した(Rigoni et al.,“Site‐directed Mutagenesis Identifies Active‐Site Residues of the Light Chain of Botulinum Neurotoxin Type A,”Biochem.Biophys.Res.Commun.288:1231‐1237(2001)、前記文献は、その全体を参照として本明細書に援用する)。ボツリヌス神経毒及びその誘導体の三次元構造により、突然変異誘発の結果を確認し、タンパク質ドメインの空間的構成を詳細に記述した。BoNT/Aホロトキシンについては、結晶構造が3.3Åの分解能で得られた(Lacy et al.,“Crystal Structure of Botulinum Neurotoxin Type A and Implications for Toxicity,”Nat.Struct.Biol.5:898‐902(1998)、前記文献は、その全体を参照として本明細書に援用する)。BoNT/Bホロトキシン結晶構造は、1.8及び2.6Åの分解能で測定した(Swaminathan et al.,“Structural Analysis of the Catalytic and Binding Sites of Clostridium botulinum Neurotoxin B,”Nat.Struct.Biol.7:693‐699(2000)、前記文献は、その全体を参照として本明細書に援用する)。近年、BoNT/E触媒ドメインの結晶構造が2.1Åの分解能で決定された(Agarwal et al.,“Structural Analysis of Botulinum Neurotoxin Type E Catalytic Domain and Its Mutant Glu212>Gln Reveals the Pivotal Role of the Glu212 Carboxylate in the Catalytic Pathway,”Biochemistry 43:6637‐6644(2004)、前記文献は、その全体を参照として本明細書に援用する)。後の研究は、興味深い複数の構造的詳細を提供し、これはBoNT/E LC E212>Q突然変異体におけるメタロエンドプロテオーム活性の完全な消失を説明するのに役立つ。アミノ酸配列とクロストリジウム毒素の生物学的活性との間の関係におけるこの詳細な情報の有効性を利用して、治療を目的に特別に改変した特性を有する改変毒素遺伝子を設計することができる。
本明細書に記載の融合タンパク質の一実施形態において、クロストリジウム神経毒は、ボツリヌス菌神経毒の血清型A(BoNT/A)、血清型B(BoNT/B)、血清型C(BoNT/C)、血清型D(BoNT/D)、血清型E(BoNT/E)、血清型F(BoNT/F)、血清型G(BoNT/G)、または血清型H(BoNT/H)である。
本明細書に記載の融合タンパク質において、軽鎖領域のクロストリジウム神経毒は、重鎖領域のクロストリジウム神経毒と同一であっても異なっていてもよい。例えば、融合タンパク質の一実施形態では、軽鎖領域のクロストリジウム神経毒はBoNT/Aの軽鎖領域であり、重鎖領域のクロストリジウム神経毒はBoNT/Aの重鎖領域である。別の非限定的な例において、軽鎖領域はBoNT/A由来であり、重鎖領域はBoNT/E由来である。
一実施形態によれば、クロストリジウム神経毒の軽鎖及び重鎖領域は、その野生型の長さから短縮化されていない。言い換えれば、軽鎖領域及び重鎖領域は、その全長が、野生型軽鎖領域及び重鎖領域と同じであるか、またはほとんど同様である。
一実施形態では、融合タンパク質は、軽鎖領域に以下のアミノ酸置換を有する:E224>A及びY366>A、ならびに(i)Q162>Y、L256>Y、R257>E、及びL322>Eまたは(ii)Q163> E、E263>L、及びL323>Iのいずれか。これらの特定の突然変異は、BoNT/A軽鎖に関するものである。本発明に従って、対応する突然変異をBoNTの他の血清型に対して設けてもよい。
一実施形態では、融合タンパク質は、軽鎖領域に以下のアミノ酸置換を有する:E446>A、H449>G、Y591>A。これらの特定の突然変異は、BoNT/C軽鎖に関するものである。本発明に従って、対応する突然変異をBoNTの他の血清型に対して作成してもよい。
本明細書中で使用する場合、用語「一本鎖抗体」は、単一ポリペプチド上の免疫グロブリン一本鎖可変ドメインを意味し、追加の可変免疫グロブリンドメインと対になることなく、抗原のエピトープに特異的に結合することができる。免疫グロブリン一本鎖可変ドメインの一例として、ラクダ科動物由来の「VHHドメイン」(または単に「VHH」)が挙げられる。免疫グロブリン単一可変ドメインの別の例は、免疫グロブリン単一可変ドメインVH及びVL(VHドメイン及びVLドメイン、人工構築物中に一緒に融合した場合)などの「ドメイン抗体」を含む。
本明細書中で使用する場合、用語「一本鎖抗体」は、追加の可変免疫グロブリンドメインと対形成することなく、抗原のエピトープに特異的に結合することができる免疫グロブリン単一可変ドメインを意味する。免疫グロブリン単一可変ドメインの一例は、ラクダ科動物由来の「VHHドメイン」(または単に「VHH」)を含む。免疫グロブリン単一可変ドメインの別の例として、免疫グロブリン単一可変ドメインVH及びVL(VHドメイン及びVLドメイン)などの「ドメイン抗体」が挙げられる。
一本鎖抗体またはその断片は、複数鎖抗体から生成し得るか(Sheets et al.,“Efficient Construction of a Large Nonimmune Phage Antibody Library: The Production of High‐Affinity Human Single‐Chain Antibodies to Protein Antigens,”PNAS USA 95(11):6157‐6162(1998)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)、またはサメやラクダ科動物のような一本鎖抗体を天然に産生する種に由来し得る(Dumoulin et al.,“Single‐Domain Antibody Fragments with High Conformational Stability,”Protein Science:A Publication of the Protein Society 11(3):500‐515(2002)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。上記のように、一本鎖抗体の1つのクラスをVHH抗体と呼び、以下に、より詳細に記載する。
VHH、VHHドメイン、VHH抗体フラグメント、及びVHH抗体としても知られる「VHHドメイン」は、もともと、「重鎖抗体」の(すなわち、「軽鎖欠損抗体」の)抗原結合免疫グロブリン(可変)ドメインとして記載されていた(Hamers‐Casterman et al.,“Naturally Occurring Antibodies Devoid of Light Chains,”Nature 363:446‐448(1993)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。用語「VHHドメイン」は、これらの可変ドメインを、従来の4鎖抗体に存在する重鎖可変ドメイン(一般的に「Vドメイン」または「VHドメイン」と呼ばれる)、及び従来の4鎖抗体に存在する軽鎖可変ドメイン(一般的に「Vドメイン」または「VLドメイン」と呼ばれる)と区別するために選ばれた。VHHドメインは、追加的な抗原結合ドメインを必要とせずにエピトープに特異的に結合することができる(VHドメインとVLドメインが一体となってエピトープを認識する従来の4鎖抗体のVHまたはVLドメインとは対照的に)。VHHドメインは、単一の免疫グロブリンドメインによって形成される小型、頑健、及び効率的な抗原認識ユニットである。
VHHドメインは:FR1‐CDR1‐FR2‐CDR2‐FR3‐CDR3‐FR4の構造を有し、上記のように、第二の免疫グロブリン可変ドメインの存在を必要とせずにエピトープに特異的に結合する。VHHドメインのアミノ酸残基は、Kabat et al.,Sequence of Proteins of Immunological Interest,U.S. Public Health Services,NIH Bethesda,Md.,Publication No.91、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)によって与えられるVドメインの一般的な番号付けに基づいて番号が付与されており、例えば、その全体を参照として本明細書に援用するRiechmann et al.,“Single Domain Antibodies:Comparison of Camel VH and Camelised Human VH Domains,”J.Immunol.Methods 231:25‐38(1999)の図2に示すラクダ科動物由来のVHHドメインに対し、この番号付けが適用される。この番号付けによれば、FR1は1〜30位のアミノ酸残基を含み、CDR1は31〜35位のアミノ酸残基を含み、FR2は36〜49位のアミノ酸を含み、CDR2は50〜65位のアミノ酸残基を含み、FR3は66〜94位のアミノ酸残基を含み、CDR3は95〜102位のアミノ酸残基を含み、FR4は103〜113位のアミノ酸残基を含む。しかしながら、当該技術分野で周知のように、Vドメイン及びVHHドメインについて、CDRの各々におけるアミノ酸残基の総数は様々に異なる場合があり、Kabat氏の番号付けによって示されるアミノ酸残基の総数に対応しない場合がある(すなわち、Kabat氏の番号付けによる1つ以上の位置が実際の配列では存在しないか、またはKabat氏の番号付けによって許容される数より多くのアミノ酸残基を実際の配列が含む場合がある)。これは、一般的に、実際の配列中において、Kabat氏の番号付けが、アミノ酸残基の実際の番号付けに対応する場合もあるが、対応していない場合もあることを意味している。Vドメインのアミノ酸残基に番号付けする別の方法は、VHHドメインに対する方法と同様にして適用することも可能だが、当該分野で公知である。
VHHドメイン中のアミノ酸残基の総数は、通常、110〜120、しばしば112〜115の範囲にある。しかしながら、より短い及びより長い配列も、本明細書に記載の目的に適する場合があることに留意すべきである。
VHHドメイン及びそれを含むポリペプチドのさらなる構造的特徴及び機能的特性は、以下のように要約することができる:VHHドメイン(これは、本質的に、軽鎖可変ドメインの存在、及びそれとの相互作用を必要とせずに、抗原に機能的に結合するように「設計」されている)は、単一の、比較的小型で機能的な抗原結合構造ユニット、ドメイン、またはポリペプチドとして機能することができる。この点は、VHHドメインを、従来の4鎖抗体のVH及びVLドメインから区別する特徴であり、従来のVH及びVLドメインの場合は、それ自体は一般に単一抗原結合タンパク質または免疫グロブリン単一可変ドメインとして実際に作用させるのに適しておらず、何らかの形態で組み合わせて機能的抗原結合ユニットを提供する必要がある(例えば、Fabフラグメントなどの従来の抗体断片などの形態で)。
これらの独特の性質のために、VHHドメインを単独またはより大きなポリペプチドの一部として使用することは、従来のVH及びVLドメイン、scFv、または従来の抗体断片(例えば、FabまたはF(ab′)2フラグメント)の使用に比べて多数の有意な利点を提供する:高親和性及び高選択性で抗原に結合するために単一のドメインのみを必要とし、したがって2つの別個のドメインを存在させる必要がなく、これら2つのドメインを適切な立体配座及び立体配置で(すなわち、scFvの場合のように、特別に設計したリンカーの使用を通じて)存在させる必要もなく;VHHドメインは単一の遺伝子から発現し、翻訳後フォールディングまたは修飾を必要とせず;VHHドメインは、多価及び多特異性のフォーマットに容易に改変することができ;VHHドメインは高度に可溶性であり、凝集する傾向はなく;VHHドメインは、熱、pH、プロテアーゼ、及び他の変性剤または条件に対して安定であり、したがって冷凍装置を使用せずに、調製、保存または輸送して、コスト、時間及び環境の節約をもたらし得るものであって;ならびにVHHドメインは、製造用に要求されるようなスケールであっても、調製が容易で比較的安価である。例えば、VHHドメインは、微生物発酵を用いて産生することができ、例えば、従来の抗体断片と同様に哺乳類発現系の使用を必要とせず;VHHドメインは、従来の4鎖抗体及びその抗原結合断片に比べて比較的小さく(およそ15kDa、すなわち従来のIgGに比べて10分の1である)、したがって、そのような従来の4鎖抗体及びその抗原結合断片よりも、組織への高い浸透を示し、より高い用量で投与でき;VHHドメインは、いわゆるキャビティ結合特性を示す(とりわけ、従来のVHドメインに比べてそのCDR3ループが拡張されているため)ことができ、したがって、従来の4鎖抗体及びその抗原結合断片がアクセスできない標的及びエピトープにアクセスすることができる。
特定の抗原またはエピトープに結合するVHHドメインを得る方法は、従前にPCT公開番号WO2006/040153及びWO2006/122786に記載されており、これらの文献は参照としてその全体を本明細書に援用する。同様に前記文献に詳細に記載されているように、ラクダ科動物由来のVHHドメインを、VHH配列のアミノ酸配列中の1つ以上のアミノ酸残基を、ヒト由来の従来の4鎖抗体由来のVHドメイン中の対応する位置に存在する1つ以上のアミノ酸残基で置換することによって「ヒト化」することができる。ヒト化VHHドメインは、1つ以上の完全ヒトフレームワーク領域配列を含むことができ、さらにより具体的な実施形態では、DP‐29、DP‐47、DP‐51、またはその一部に由来するヒトフレームワーク領域配列を、必要に応じてJH5のようなJH配列と組み合わせて含むことができる。
「Dab」、「ドメイン抗体」及び「dAb」としても知られる「ドメイン抗体」は、例えば、Ward et al.,“Binding Activities of a Repertoire of Single Immunoglobulin Variable Domains Secreted from Escherichia coli,”Nature 341:544‐546(1989);Holt et al.,“Domain Antibodies:Proteins for Therapy,”TRENDS in Biotechnology 21(11):484‐490(2003);及びPCT公開番号WO2003/002609に記載されており;これらの文献のすべては、その全体を参照として本明細書に援用する。
ドメイン抗体は、本質的に、非ラクダ哺乳類のVHまたはVLドメイン、特にヒト4鎖抗体に対応する。単一の抗原結合ドメインとして、すなわちVLまたはVHドメインとそれぞれ対合せずにエピトープを結合するために、そのような抗原結合特性に対する特異的選択を、例えばヒト単一VHまたはVLドメイン配列のライブラリを用いて行う必要がある。ドメイン抗体は、VHHのように、およそ13kDa〜およそ16kDaの分子量を有し、完全にヒト配列に由来する場合、ヒトにおける治療用途などのためにヒト化する必要がない。VHHドメインの場合と同様に、それらは原核生物の発現系においてもよく発現し、全体的な製造コストを有意に低減する。
ドメイン抗体及びVHHドメインは、1つ以上のCDRのアミノ酸配列に1つ以上の改変を導入することによって親和性成熟に供することができ、その改変により、得られる免疫グロブリン単一可変ドメインの、それぞれの抗原に対する親和性が、それぞれの親分子に比べて向上する。親和性成熟免疫グロブリン単一可変ドメイン分子は、例えば、参照としてその全体を援用するJohnson&Hawkins,Affinity Maturation of Antibodies Using Phage Display,Oxford University Press 1996によって記載されるように、当該技術分野で公知の方法によって調製することができる。
二機能性一本鎖抗体構築物を設計する方法も開発されている(Yang et al.,“A Novel Multivalent, Single‐Domain Antibody Targeting TcdA and TcdB Prevents Fulminant Clostridium Difficile Infection in Mice,”J.Infect.Dis.210(6):964‐972(2014)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。本明細書に記載する一本鎖抗体の他のすべての例と同様に、これらの二価一本鎖抗体はまた、本明細書に記載の融合タンパク質において使用する(すなわち、組み込む)ことができる。
ファージディスプレイまたは同様のハイスループット手法によって一本鎖抗体を最適化するために開発した方法は、本明細書に記載の融合タンパク質にも適用可能である。
本明細書に記載の融合タンパク質を作製するためのクロストリジウム神経毒の軽鎖領域、クロストリジウム神経毒の重鎖領域、及び一本鎖抗体の融合は、以下に記載の組換え技術に従って行うことができる。
一実施形態では、アミノ酸スペーサー配列は、軽鎖領域と一本鎖抗体との間に位置する。
本明細書に記載する融合タンパク質は、(i)軽鎖及び重鎖の安定性、(ii)融合タンパク質による神経細胞の特異的ターゲティング、及び(iii)神経細胞質ゾルへの融合タンパク質の送達のために必要とされる構造的立体配座を有するように、クロストリジウム神経毒の軽鎖領域及び重鎖領域を有する。本明細書中で使用する場合、軽鎖及び重鎖の安定性のために必要とされる構造的立体配座を維持するということは、以下の1つ以上を意味している:対応する野生型分子と比較してLCまたはHCの切断がない、非特異的タンパク質分解に対して二次構造における露出部位がない、ならびに精製及び保存中の変性が最小限に抑えられている。
本明細書中で使用する場合、融合タンパク質による神経細胞の特異的ターゲティングに必要な構造的立体配座を維持すること、及び神経細胞の細胞質への融合タンパク質の送達に必要な構造的立体配座を維持することは、以下の1つ以上を意味する:ジスルフィド結合型ヘテロ二量体の形態にあり、それによってHCドメインが依然として神経細胞に特異的に結合することができる;HCドメインを有し、エンドソーム酸性化後にLC輸送細孔を形成することができる;ならびにLC及びその関連VHH積荷がHC細孔を通過することができ、そこにおいてVHHが抗原結合のための活性を維持している。
本明細書に記載の融合タンパク質は、抗原結合活性を有する一本鎖抗体を含む。本明細書中で使用する場合、「抗原結合活性」は、融合タンパク質が他のタンパク質または分子よりも高い親和性で抗原に(一本鎖抗体部分で)結合することを意味する。あるいは、「抗原結合活性」は、融合タンパク質が一本鎖抗体に特異的な単一の抗原のみと結合する(一本鎖抗体部分で)ことを意味する。「抗原結合活性」はまた、融合タンパク質が、クロストリジウム神経毒の軽鎖及び重鎖によって細胞に送達された後でもその機能を保持している機能的抗体を含むことを意味し得る。一実施形態において、抗体は、それをクロストリジウム神経毒の軽鎖及び重鎖領域への積荷として細胞に送達した後、細胞から抗体を除去した後に免疫学的試験を行うことによって、機能的または活性であると判定される。
一実施形態によれば、軽鎖領域の上流に位置する一本鎖抗体を含む融合タンパク質はさらに、一本鎖抗体のN末端に検出タグ(DT)を含み、ここで検出タグは、神経細胞の細胞質に対する一本鎖抗体の送達を検出することができる。検出タグの適切な例を以下に述べる。別の実施形態によれば、融合タンパク質は検出タグを含まない。
別の実施形態によれば、軽鎖領域の上流に位置する一本鎖抗体を含む融合タンパク質は、一本鎖抗体のC末端にスペーサー配列(SS)をさらに含み、ここでスペーサー配列は以下に記載する特性を有する。
本発明の別の態様は、本明細書に記載の融合タンパク質を含む治療剤に関する。一実施形態では、融合タンパク質を、薬学的に許容可能な担体とともに提供する。
一実施形態によれば、一本鎖抗体は、野生型ボツリヌス菌神経毒の軽鎖に対して特異的である。本実施形態によれば、治療剤は、野生型ボツリヌス菌神経毒の軽鎖が神経細胞の細胞質に浸透した後に解毒活性を発揮し、それによって解毒活性を発揮するための曝露後の時間ウィンドウを拡大することができる。クロストリジウム神経毒に対するこれらのタイプの有効な解毒剤を開発するには、毒素の輸送に重要な構造的特徴の保存が必要である。実用的な観点からは、これは、天然の毒素の構造的特徴及び毒性を保持する組換え分子を最初に産生し、次いで選択的修飾によって毒性を排除し、及び治療的有用性を導入することによって最も容易に達成される。
一実施形態では、解毒剤は、野生型クロストリジウム神経毒の生理活性を有し、その活性には、経細胞輸送及び細胞内輸送、ならびに細胞認識が含まれるが、必ずしもこれらに限定するものではない。
無毒性神経毒は、クロストリジウム神経毒中毒の候補解毒剤として検討することができる。融合タンパク質は、本明細書に記載の方法で造成した上記の無毒性誘導体を用いて作製する。非経口投与経路を最初に試験し、続いて適用可能な経口経路及び吸入経路を評価する。解毒剤としての有用性は、マウス横隔神経平滑筋における神経筋遮断を防止するか、またはそれぞれの血清型の細胞内基質の神経細胞培養中における切断を阻害する神経毒性誘導体の能力を試験することによってin vitroで評価することができる。上記の無毒性誘導体を用いて作製する融合タンパク質は、現在利用可能な抗体に基づく解毒剤より優れている場合があり、なぜならばそれらは、天然の毒素吸収及び輸送経路を効果的に模倣しており、したがって従来の抗体であれば効果的に毒素を標的化できない毒物投与された神経細胞内において野生型神経毒を隔離した後に有効であることが可能なためである。in vivoでの解毒剤の有効性は、複数の投薬レジメンを用いて評価することができる。毒素と同時に投与した場合に有効であることが判明した神経毒誘導体について、危機状況下での解毒剤の使用に関連する追加の投薬量及びタイミングパラメータをさらに評価する。これらの手順を用いて、一連の無毒性誘導体及び融合タンパク質を作製し、それらの生物学的活性を体系的にカタログ化する。これらの十分に特徴付けた構築物及び毒素誘導体の有効性により、新規抗クロストリジウム神経毒治療剤の合理的な設計が可能になる。用量応答分析及び活性神経毒に対するチャレンジ試験によって、さらなる開発のための最良の候補解毒薬の選択を可能にするデータが得られる。
本発明のさらなる態様は、クロストリジウム神経毒の毒性作用に対する対象の治療方法に関する。本方法は、クロストリジウム神経毒の毒性作用に対して対象を治療するのに有効な条件下で、本明細書に記載の治療剤を対象に投与することを含む。
本明細書中に記載する本方法及び他の方法の実施に際して、投与は、経口、非経口、例えば、皮下、静脈内、筋肉内、関節内、腹腔内、鼻腔内滴下によって、または鼻、咽喉、及び気管支などの粘膜への塗布によって実行する。融合タンパク質(または治療剤)は、単独で、または適切な薬学的担体と共に投与してもよく、錠剤、カプセル剤、散剤、液剤、懸濁剤、または乳剤などの固体または液体形態であり得る。
融合タンパク質(または治療剤)は、例えば、不活性希釈剤または吸収可能な食用担体と共に経口投与されてもよく、または硬質または軟質シェルカプセルに封入してもよく、または錠剤に圧縮してもよく、または食品に直接組み込んでもよい。経口治療投与のために、神経毒(任意の積荷と一緒に)を賦形剤とともに含ませ、錠剤、カプセル、エリキシル、懸濁液、シロップなどの形態で使用してもよい。そのような組成物及び調製物は、少なくとも0.001%の活性化合物を含有すべきである。これらの組成物中の化合物の割合は、もちろん様々に異なっていてもよく、好都合にはユニットの重量の約0.01%〜約10%の間であってもよい。そのような治療的に有用な組成物中の活性化合物の量は、適切な投与量が得られるような量である。一実施形態では、経口用量単位が約1μg〜1gの活性化合物を含有するように組成物を調製する。
錠剤、カプセルなどはまた、トラガントガム、アカシア、コーンスターチ、またはゼラチンなどの結合剤;リン酸二カルシウムのような賦形剤;コーンスターチ、ジャガイモデンプン、アルギン酸などの崩壊剤;ステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤;及びスクロース、ラクトース、またはサッカリンのような甘味料を含有する。単位剤形がカプセルである場合、それは、上記のタイプの物質に加えて、脂肪油のような液体担体を含有してもよい。
コーティングとして、または単位剤形の物理的形態を変更するために、様々な他の物質が存在してもよい。例えば、錠剤はシェラック、砂糖、またはその両方でコーティングしてもよい。シロップは、活性成分に加えて、甘味料としてスクロース、防腐剤としてメチル及びプロピルパラベン、色素、ならびにチェリーまたはオレンジフレーバーのような香味料を含んでいてもよい。
融合タンパク質(または治療剤)は、非経口的に投与してもよい。水中でヒドロキシプロピルセルロースなどの界面活性剤と適切に混合して、溶液または懸濁液を調製することができる。グリセロール、液体ポリエチレングリコール、及びそれらの油中混合物中において、分散液を調製することもできる。油の例として、動物、植物、または合成由来の石油、例えば、ピーナッツ油、ダイズ油、または鉱油が挙げられる。一般的に、水、生理食塩水、水性デキストロース及び関連する糖溶液、ならびに以下のようなグリコール類、例えばプロピレングリコール、ヒアルロナン及びその誘導体、カルボキシメチルセルロース及び他の可溶性多糖誘導体、またはポリエチレングリコールなどは、特に注射剤のための好ましい液体担体である。貯蔵及び使用に関する通常の条件下でこれらの調製物は保存剤を含有し、これらの調製物を無菌条件下で製造しない場合でも、微生物の増殖を防ぐ。
注入用途に適した剤形として、滅菌水溶液または分散液、及び滅菌注入溶液または分散液の即時調製用の滅菌粉末が挙げられる。この剤形は、無菌である必要があり、また、容易に注入可能な程度には流動的である必要がある。この剤形は、製造及び貯蔵条件下で安定である必要があり、細菌及び真菌のなどの微生物の汚染作用から保護する必要がある。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)、それらの適切な混合物、及び植物油を含む溶媒または分散媒であり得る。
融合タンパク質(または治療剤)は、エアロゾルの形態で気道に直接投与してもよい。エアロゾルとして使用するために、溶液または懸濁液中の融合タンパク質(または治療剤)を、適切な噴射剤、例えば、プロパン、ブタンまたはイソブタンなどの炭化水素噴射剤、ならびに通常のアジュバントとともに加圧エアロゾル容器にパッケージングしてもよい。融合タンパク質(または治療剤)はまた、ネブライザーまたは噴霧器のような非加圧形態で投与してもよい。
BoNTは、破壊されることなく、または局所毒性を引き起こすことなく、上皮表面を通過する。上皮の通過は、特異的結合及びトランスサイトーシスによって起こると考えられている。インタクトなBoNT/Aが、肺上皮を通過してタンパク質分解性不活性化に耐える能力を有することを、ラット初代肺胞上皮細胞及び不死化ヒト肺腺癌(Calu‐3)細胞において示した。輸送速度は、基底‐頂端方向よりも頂端‐基底方向でより速く、血清型特異的毒素抗体によってブロックされた(Park et al.,“Inhalational Poisoning by Botulinum Toxin and Inhalation Vaccination with Its Heavy‐Chain Component,”Infect.Immun.71:1147‐1154(2003)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。
中枢神経系(「CNS」)を標的とするためには、髄腔内または脳室内投与が必要である場合がある。投与はCNSに直接行ってもよい。あるいは、CNSへの投与は、末梢神経細胞(運動ニューロン、侵害受容器)から脊髄神経節への逆行性輸送を伴い得る(Caleo et al.,“A Reappraisal of the Central Effects of Botulinum Neurotoxin Type A:By What Mechanism?”Journal of Neurochemistry 109:15‐24(2009)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。
一実施形態では、例えば併用療法として、融合タンパク質(または治療剤)を用いて、野生型クロストリジウム神経毒(例えば、BOTOX(登録商標))の内在性医薬活性を増大させることができる。
BoNT/A ad‐0 VHH(以下に記載)を用いる場合、融合タンパク質のVHH部分とSNAP‐25切断活性は、相乗効果を発揮し得る。
融合タンパク質(または治療剤)を、薬学的に許容可能な水溶性ポリマー部分との複合体として投与することができる。一例として、ポリエチレングリコール複合体は、治療化合物の循環半減期を延長し、分子の免疫原性を低下させるのに有用である。特異的PEG複合体は、Daugsらの米国特許出願公開第2006/0074200号に記載されており、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する。機能性に影響を及ぼす他の物質として、例えば、Taylorの米国特許第7,879,341号及びBlandaらの米国特許出願公開第2012/0141532号に記載されているようなヒアルロン酸(「HA」)が挙げられ、これらの各々はその全体を参照として本明細書に援用する。リポソーム封入製剤をはじめとする液体剤形の例として、注入用溶液及び懸濁液が挙げられる。固体剤形の例として、カプセル、錠剤、及び制御放出剤形、例えばミニ浸透圧ポンプまたはインプラントが挙げられる。例えば、その全体を参照として本明細書に援用するAnsel&Popovich,Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems,5th Edition(Lea&Febiger 1990),Gennaro(ed.);Remington’s Pharmaceutical Sciences,19th Edition(Mack Publishing Company 1995);及びRanade&Hollinger,Drug Delivery Systems(CRC Press 1996)に示されるように、当業者は他の剤形を考案することができる。
一実施形態では、対象の治療は、投与する前に治療が必要な対象を選択することをさらに含む。
本明細書に記載の方法による治療対象の対象として、ヒト及び非ヒト霊長類、またはイヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ウサギ、もしくはげっ歯類(例えば、マウスまたはラット)が挙げられる。
特定の症状の治療を標的とするために開発された一本鎖抗体が知られており、例えば、ハンチントン病治療用のハンチントン・プロテイン、パーキンソン病治療用のシヌクレイン、悪性ニューロンのアップレギュレートされた細胞分裂遺伝子、非悪性型神経症におけるアップレギュレートされた遺伝子、アルツハイマー病においてアミロイド原線維の過剰蓄積を引き起こす遺伝子、潜伏性神経栄養性(neurotrophic)ウイルス種、帯状疱疹の発症時に活性化するヘルペスウイルス、プリオン病、神経障害性疼痛(疼痛経路をダウンレギュレートする)、及び慢性疼痛の誘導物質を標的とする一本鎖抗体が挙げられる。これらの一本鎖抗体の治療標的は神経細胞の内部にあり、本発明の背景技術(前出)に記載するように、治療環境における一本鎖抗体の細胞内部への非ウイルス性送達には限界があった。本明細書に記載する治療方法は、これらの欠点を克服し、一本鎖抗体をクロストリジウム神経毒誘導体に融合し、それによって一本鎖抗体を神経細胞に誘導し、内部移行したエンドソームから細胞質内部へ移行させることによって、機能的一本鎖抗体を神経細胞の細胞質に露出する標的へ送達する。
本発明のさらなる態様は、プロペプチド融合体に関する。プロペプチド融合体は、クロストリジウム神経毒の軽鎖領域及びクロストリジウム神経毒の重鎖領域を含む。軽鎖及び重鎖領域は、ジスルフィド結合によって連結している。中間領域は、軽鎖及び重鎖領域を連結し、高特異性プロテアーゼ切断部位を含む。高特異性プロテアーゼ切断部位は、高特異性プロテアーゼが認識して切断できる3つ以上の特異的な隣接するアミノ酸残基を有する。一本鎖抗体は軽鎖領域の上流に位置する。一本鎖抗体は、抗原結合活性を有する。
BoNT/Aプロペプチドは、Cys429とCys453の間のジスルフィド結合によって連結した2つの鎖、すなわちMr約50,000の軽鎖及びMr約100,000の重鎖を有する。野生型BoNT/Aプロペプチドは、下記のGenBank登録番号ABP48106(配列番号52)に記載のアミノ酸配列を有する:
Figure 2017538414
BoNT/Bプロペプチドは、下記のGenBank登録番号X71343.1(配列番号53)に記載のアミノ酸配列を有する:
Figure 2017538414
BoNT/Cプロペプチド(具体的には、BoNT血清型C1、本明細書においてはBoNT/Cと呼ぶ)は、下記のGenBank登録番号BAM65691.1(配列番号54)に記載のアミノ酸配列を有する:
Figure 2017538414
BoNT/Dプロペプチドは、下記のUniProtKB/Swiss‐Prot:P19321.1(配列番号55)に記載のアミノ酸配列を有する:
Figure 2017538414
BoNT/Eプロペプチドは、下記のGenBank登録番号GQ244314.1(配列番号56)に記載のアミノ酸配列を有する:
Figure 2017538414
BoNT/Fプロペプチドは、下記のGenBank登録番号X81714.1(配列番号57)に記載のアミノ酸配列を有する:
Figure 2017538414
BoNT/Gプロペプチドは、下記のGenBank登録番号X74162.1(配列番号58)に記載のアミノ酸配列を有する:
Figure 2017538414
8つのBoNT血清型のすべてのプロペプチドは、ジスルフィド結合によって連結した軽鎖領域及び重鎖領域を有する。一つが軽鎖のC末端に隣接し、もう一つが重鎖のN末端に隣接する2つのシステイン(Cys)残基は、すべてのBoNT血清型に存在する。これらの2つのCys残基は、成熟神経毒においてHC及びLCポリペプチドをともに保持する単一のジスルフィド結合を形成する。このジスルフィド結合によって、HC及びLCはそれらのそれぞれの生物学的役割を協調して実行することができ、それによって成熟神経毒はその天然の生理活性を発揮することができる。中間領域(すなわち、BoNT/AのLys438〜Lys448
Figure 2017538414
は、野生型BoNT/Aの成熟の過程で排除されるアミノ酸であり、宿主微生物の内在性プロテアーゼによって切除されると考えられる。この切断事象により、生物学的に活性なBoNT/A HC‐LC二量体が生成する。
8つすべてのBoNT血清型はまた、中間領域にLysまたはArg残基を含み、これらの残基によって、プロペプチドはトリプシンによる活性化に対して感受性になる。早期の微生物培養物から回収した天然BoNT/Aプロペプチドは、トリプシン分解によって活性化することができ、それとともにインタクトなS‐S結合軽鎖及び重鎖を産生する。プロペプチドには複数の追加的なトリプシン感受性部位が存在するが、それらは天然の毒素分子内のそれらの空間的位置が原因でタンパク質分解に対して耐性である(Dekleva et al.,“Nicking of Single Chain Clostridium botulinum Type A Neurotoxin by an Endogenous Protease,”Biochem.Biophys.Res.Commun.162:767‐772(1989);Lacy et al.,“Crystal Structure of Botulinum Neurotoxin Type A and Implications for Toxicity,”Nat.Struct.Biol.5:898‐902(1998)、これらの文献は、その全体を参照として本明細書に援用する)。いくつかのBoNT血清型の天然プロペプチドの第二の部位は、より高い酵素濃度またはインキュベーション時間に供した場合にはトリプシン切断に対して感受性になり得る(Chaddock et al.,“Expression and Purification of Catalytically Active,Non‐Toxic Endopeptidase Derivatives of Clostridium botulinum Toxin Type A,”Protein Expr.Purif.25:219‐228(2002)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。このトリプシン感受性部位は、毒素受容体結合ドメインに隣接する領域に位置する。3次元結晶構造の情報が利用可能なBoNT血清型において、HCペプチドのこの領域は溶媒に対して露出されることが判明している(Lacy et al.,“Crystal Structure of Botulinum Neurotoxin Type A and Implications for Toxicity,”Nat.Struct.Biol.5:898‐902(1998);Swaminathan et al.,“Structural Analysis of the Catalytic and Binding Sites of Clostridium botulinum Neurotoxin B,”Nat.Struct.Biol.7:693‐699(2000)、これらの文献は、その全体を参照として本明細書に援用する)。
本明細書に記載のプロペプチド融合体は、軽鎖及び重鎖領域を連結する中間領域を有し、この中間領域は、高特異性プロテアーゼ切断部位を有し、低特異性プロテアーゼ切断部位を有していない(すなわち、野生型の神経毒に対し、本融合体の中間領域には変異が導入されている)。本発明の目的のために、高特異性プロテアーゼ切断部位(本明細書では「制限特異性プロテアーゼ」または「RSP」部位とも呼ぶ)は、高特異性プロテアーゼが認識し、切断を可能とする3残基以上の特異的な隣接するアミノ酸残基(例えば、エンテロキナーゼ切断部位、TEV認識配列、またはThermo Fisher Scientific社製のWELQutプロテアーゼ)を有する。対照的に、低特異性プロテアーゼ切断部位は、プロテアーゼが認識し、切断を可能とする2残基以下の隣接するアミノ酸残基(例えば、トリプシン切断部位)を有する。当業者であれば理解可能なように、切断を行う特定の条件に応じて、選択すべき、特に好適な高特異性プロテアーゼの種類は異なったものになる。1つの高特異性プロテアーゼは、1つの条件セットの下では最も効果的であり得るが、異なる条件セットの下では、別の高特異性プロテアーゼが最も効果的であり得る。
BoNTにおいて、重鎖のN末端に先行するアミノ酸は、トリプシンによるタンパク質分解に対して感受性のLysまたはArg残基である。このトリプシン感受性部位は、重鎖のN末端の上流において、例えば5残基のアミノ酸からなるエンテロキナーゼ切断部位(すなわち、DDDDK(配列番号60))で置換することができる(Icthchenko及びBandの米国特許出願公開第2011/0206616号参照、前記文献は、8つのBoNT血清型のうちの7つについてのアラインメントを示しており、その全体を参照として本明細書に援用する)。あるいは、トリプシン感受性部位は、重鎖のN末端の上流において、例えばTEV認識配列(すなわち、ENLYFQ(配列番号61))で置換することができる(Icthchenko及びBandの米国特許出願公開第2011/0206616号、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。これらの改変のいずれも、特異的な酵素による標準化された活性化を可能にする。BoNT血清型A及びCにおいて、この領域内のさらなるLys残基を、GlnまたはHisのいずれかに突然変異させてもよく、それによって毒素の望ましくない非特異的活性化をもたらし得るさらなるトリプシン感受性部位を排除してもよい。トリプシン感受性認識配列は、血清型A、E、及びFの重鎖の受容体結合ドメインの上流にも存在する。X線結晶構造解析に示されるように、この領域のタンパク質分解に対する感受性は、毒素の3次元構造における溶媒への露出と相関している。したがって、血清型A、E、及びFでは、感受性残基をAsnに改変する。
本明細書に記載のプロペプチド融合体は、軽鎖領域にアミノ酸置換を有し、この置換により、プロペプチドの成熟神経毒(すなわち、上記の本発明の融合タンパク質)は無毒性となる。一実施形態では、アミノ酸置換はE224>A及びY366>A(BoNT/A LCの)を含み、この置換は融合タンパク質を無毒化する。これに相当する突然変異を他のBoNT血清型において作成し、同様にそれらを無毒化してもよい。別の実施形態によれば、プロペプチドは、これら2つの突然変異に加えて、配列番号52のBoNT A/LCの(i)Q162>Y、L256>Y、R257>E、及びL322>Eまたは(ii)Q163>E、E263>L、及びL323>Iのいずれかを有する。これらの追加の突然変異をBoNT/A(すなわち、配列番号52)に施し、BoNT/A ad‐1(以下の段落で定義)を作製し、残存SNAP‐25切断活性を低下させ、不活性な薬物担体としての性能を向上させる。これに相当するアミノ酸置換を、他の7つのBoNT血清型において行ってもよい。別の実施形態では、アミノ酸置換は、E446>A、H449>G、及びY591>A(配列番号54のBoNT/C LCの)を含む。これらの追加の突然変異を、BoNT/C(すなわち、配列番号54)に対して施し、BoNT/C adを作製する。
SNAP‐25切断活性を保持していると、例えば、「BoNT/A ad」(BoNT/Aの無毒性誘導体)を不活性の薬物担体として使用するうえで、制約があると考え得る。したがって、一実施形態によれば、BoNT/A ad触媒活性に関連する毒性をさらに減少させるために、第2世代のBoNT/A ad分子を生物工学的に作製し、そのような一実施形態を「BoNT/A ad‐1」と命名する。BoNT/A ad‐1は、BoNT/Aの無毒性軽鎖に追加のアミノ酸置換(例えば、BoNT/A LCのQ162>Y、L256>Y、R257>E、及びL322>E)を有し、これにより残存SNAP‐25切断活性を排除し、BoNT/A ad‐1がより不活性な薬物担体として機能できるように設計した組換えボツリヌス神経毒の無毒性誘導体である。突然変異を、コンピュータモデリングによって特異的に同定するとともに、タンパク質の安定性に必要な構造的特徴(突然変異を加えた軽鎖と重鎖偽基質のベルト領域との間の相互作用に関して)、ならびにその全身的及び神経内輸送特性を維持する一方で、LCプロテアーゼによるSNAP‐25の触媒的切断を破壊するように設計した。
BoNT分子(または融合タンパク質)が基質切断活性を失っているかどうかの判定は、例えば、本明細書の実施例に記載のウェスタンブロット分析を用いて行うことができる。
他方、本明細書に記載の融合タンパク質は、何らかの残存基質切断活性を有することが望ましい場合がある。なぜなら、その活性が細胞内部区画への融合タンパク質の送達(特に、一本鎖抗体の送達)に対するマーカーとして機能し得るためである。本実施形態は、以下の実施例2に記載する。
一実施形態によれば、本明細書に記載のプロペプチド融合体は、軽鎖領域の上流に位置する第一検出タグ(DT)及び第一アフィニティー精製タグ(APT)を有する。
別の実施形態によれば、本明細書に記載のプロペプチド融合体は、重鎖領域の下流に位置する第二検出タグ(DT)及び第二アフィニティー精製タグ(APT)を有する。
一実施形態では、プロペプチド融合体は、LCの上流にスペーサー配列(SS)、スペーサー配列(SS)の上流に位置する一本鎖抗体(VHH)、一本鎖抗体の上流に位置する検出タグ(DT)、検出タグ(DT)の上流に位置する制限特異性プロテアーゼ(RSP)部位及び制限特異性プロテアーゼ(RSP)部位の上流に位置するアフィニティー精製タグ(APT)を含む。さらに、制限特異性(RSP)部位は、LCとHCとの間に位置する。別の制限特異性プロテアーゼ(RSP)部位はHCの下流に位置し、アフィニティー精製タグ(APT)は制限特異性プロテアーゼ(RSP)部位の下流に位置する。本実施形態を図4Aに示す。プロペプチド融合体のこの実施形態のプロセシング時に、制限特異性プロテアーゼ(RSP)部位での切断が生じ、図4Bに示すように、S‐S結合を除いてLCとHCが分けられ、アフィニティー精製タグ(APT及びAPT)が排除される。
別の実施形態では、図8Aに示すように、プロペプチド融合体は、図4Aに示すプロペプチド融合体の特徴を有するが、一本鎖抗体の上流に位置する検出タグを欠失している。一実施形態によれば、図8Aのプロペプチド融合体の切断産物(すなわち、図8Bのタンパク質)は、医薬用途に適したタンパク質である。
さらに別の実施形態によれば、図6Aに示すように、プロペプチド融合体は、分解促進ドメイン(ADD)ならびに、場合により、一本鎖抗体の上流及び制限特異性プロテアーゼ(RSP)部位の下流に位置する別の検出タグ(DT)、及びアフィニティー精製タグ(APT)を含む。図6Bに示すように、高特異性プロテアーゼでプロセシングした後、得られる融合タンパク質は、アフィニティー精製タグを切除されているが、依然として分解促進ドメイン(ADD)を有している。
さらに別の実施形態によれば、プロペプチド融合体は、RSPによってN末端のAPTを除去した後に、ADDの上流のN末端アミノ酸が、リジン(K)のような塩基性アミノ酸または任意の他の正に荷電したアミノ酸になり、それによって融合タンパク質及び融合タンパク質が結合する任意の抗原の分解をさらに促進するように設計される。これを図7A及び図7Bに示し、以下の実施例に記載する。図7A及び図7B(または1つ以上のRSPを含む本明細書に記載の任意の他のプロペプチド融合体)におけるRSP及びRSPは、同じ認識配列であってもなくてもよい。プロペプチド融合体中の任意の1つ以上のRSPは、随伴的または連続的であってもよい。
一実施形態によれば、検出タグ(DT)は、神経細胞の細胞質への一本鎖抗体の送達を検出することができる。適切な検出タグとして、c‐myc、OLLASタグ、HAタグ、Eタグ、Hisタグ、及びStrepタグが挙げられるが、必ずしもこれらに限定するものではない。検出タグはまた、検出手段を提供するとともに、スペーサー配列を創出することによって、二重の目的を果たし得る。同様に、本明細書に記載のスペーサー配列(SS)もまた、検出タグとして機能し得る。別の実施形態では、検出タグ(DT)はオプションであるか、または非常に小さい(すなわち、配列が短い)。例えば、検出タグ(DT)がリジン残基または他の正に荷電したアミノ酸とADD部位とを分離する場合、ADDが適切に機能するためには、短い検出タグ(DT)を有することが望ましい場合がある。
一実施形態によれば、アフィニティー精製タグ(APT)は、非切断型の組換え発現タンパク質の効率的なアフィニティー精製を可能にする。適切なアフィニティー精製タグとして、Hisタグ、Strepタグ、及び上記のものが挙げられるが、必ずしもこれらに限定するものではない。
一実施形態では、制限特異性プロテアーゼ(RSP)部位は、例えば、エンテロキナーゼ切断部位、TEV認識配列、またはWELQutプロテアーゼ認識配列(これらの全ては上に記載されている)から選択される。しかしながら、これらの配列、及びプロペプチド融合体を成熟させるために使用する特異的プロテアーゼは、必ずしもプロペプチド融合体におけるすべての意図する切断部位に対して同一である必要はない。
その全体を参照として本明細書に援用するIchtchenko及びBandの米国特許第8,865,186号に記載されているように、本明細書に記載のプロペプチド融合体に、必要に応じてシグナルペプチドを導入し、分泌及び回収をできるようにしてもよい。一実施形態では、シグナルペプチドは、図9A〜L、11A〜L、及び17A〜Lに示すように、APTの上流に配置される。特定の一実施形態によれば、シグナルペプチドは、gp64シグナルペプチド及びヘキサヒスチジン・アフィニティータグ:
Figure 2017538414
をコードするDNA配列である。
本明細書に記載のプロペプチド融合体は、積荷の部位特異的付着を可能にする積荷付着ペプチド配列(すなわち、積荷付着ペプチド配列または積荷付着ペプチド)をさらに有してもよい。積荷(例えば、治療用原薬、脂質部分、マーカー分子、標的化剤など)は、本明細書に記載の融合タンパク質に結合し得る。そのような付着は、例えば、Ichtchenko及びBandの米国特許出願公開第2011/0206616号に記載されており、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する。
一実施形態によれば、積荷付着ペプチドは軽鎖領域の上流(一本鎖抗体の下流または上流のいずれか)に位置し、アミノ酸スペーサー配列によって軽鎖領域のN末端(または一本鎖抗体のN末端)から分けられる。本明細書に記載するこの及び他のアミノ酸スペーサー(またはリンカー)配列は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21〜25、26〜30、31〜35、または36〜40個またはそれ以上のアミノ酸残基を含んでもよい。アミノ酸スペーサー(またはリンカー)配列は、積荷付着ペプチド及び/または融合タンパク質の構造的独立性を保存及び保護し、抗体活性を妨害しないように機能し得る。アミノ酸スペーサー(またはリンカー)配列の一例は、7残基のアミノ酸スペーサーARGGASG(配列番号63)である。リンカーの適切な配列を検討する際に、発現系に新たな制限部位または他の不安定性を生じさせないことが望ましい場合がある。適切なリンカーはまた、一本鎖抗体部分をポリペプチド構造の残りの部分とは独立に保ち、抗原結合が可能となるように設計してもよい。いくつかの様々な特異的スペーサー(またはリンカー)を図に示す。
適切な積荷付着ペプチドの一例は、S6配列、すなわち
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である。S6配列は、基質としてS6配列のSアミノ酸を標的とする枯草菌(B.subtilis)由来のSfpホスホパンテテイニルトランスフェラーゼを用いて、積荷が部位特異的に付着できるようにする(Zhou et al.,“Genetically Encoded Short Peptide Tags for Orthogonal Protein Labeling by Sfp and AcpS Phosphopantetheinyl Transferases,”ACS Chem.Biol.2(5):337‐346(2007)、前記文献は、その全体を参照として本明細書に援用する)。他の適切な積荷付着ペプチドは公知であり、またそれらを使用することもできる。
一実施形態では、本明細書に記載のプロペプチド融合体は、上記で論じたように、切断されていない軽鎖及び重鎖を有する。
本発明の別の態様は、本明細書に記載のプロペプチド融合体をコードする単離核酸分子に関する。
野生型BoNT/A核酸分子は、下記のGenBank登録番号EF506573.1(配列番号65)に記載のヌクレオチド配列を有する:
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一実施形態では、本発明の単離核酸分子は、この野生型BoNT/A核酸分子をもとにして、遺伝子コードに従って本明細書に記載のプロペプチド融合体をコードするように改変する。そのような改変の非限定的な例として、ポリペプチドの産生に使用する宿主のコドン使用バイアスに関する最適化、転写及び翻訳に影響を及ぼす望ましくない遺伝的特徴の排除、及び制限部位の導入または除去が挙げられる。したがって、本発明の核酸分子は、少なくともクロストリジウム神経毒軽鎖領域及びクロストリジウム神経毒重鎖領域に関して、野生型BoNT/A核酸分子と極めて相同性の高い核酸配列を有し得る。例えば、クロストリジウム神経毒軽鎖領域とクロストリジウム神経毒重鎖領域との組み合わせは、
下記のGenBank登録番号X71343.1(配列番号66)のBoNT/B:
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下記のGenBank登録番号AB745658.1のBoNT/C(配列番号67):
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下記のGenBank登録番号X54254.1のBoNT/D(配列番号68):
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下記のGenBank登録番号GQ244314.1のBoNT/E(配列番号69):
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下記のGenBank登録番号X81714.1のBoNT/F(配列番号70):
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下記のGenBank登録番号X74162.1のBoNT/G(配列番号71):
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を含む、配列番号65の核酸分子または任意の他のクロストリジウム神経毒分子と少なくとも約80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、またはそれ以上同一である。
クロストリジウム神経毒の無毒性誘導体をコードし、本明細書に記載のプロペプチド融合体をコードするようにさらに改変し得る単離核酸分子は、Ichtchenko及びBandの米国特許第7,785,606号に記載されており、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する。BoNT/Cの無毒性誘導体(検出タグ及びアフィニティー精製タグを有する)をコードし、本発明のプロペプチド融合体をコードするようにさらに改変し得る核酸分子の1つの具体例を、図17A〜Lに示す。
核酸分子は、宿主におけるコドン最適化、制限部位の容易な配置、及び構築物中の他の場所に不明瞭な部位が存在しないことを考慮に入れた他の改変、ならびにそれらが発現及び精製中における何らかの内部不安定性を確実に生じないようにするために設計した制限特異性プロテアーゼ部位を有してもよい。他の改変として、コードするプロペプチドに低特異性タンパク質分解への耐性を付与する突然変異、推定上の内部DNA調節エレメントを不活性化する1つ以上のサイレント突然変異、及び/または1つ以上のユニークな制限部位を挙げ得るが、必ずしもこれらに限定するものではない。成熟神経毒の安定性及び収率を、プロペプチドの中間領域内の残基のアミノ酸置換によって最適化し、それによって、成熟神経毒の発現に使用する宿主生物の非特異的タンパク質分解及び中毒に対する感受性を低減してもよい。また、選択した発現系において、プロペプチド融合体のRNA転写または発現に影響し得るサイレント突然変異をDNA調節エレメントに導入する。
一実施形態では、核酸分子は、クロストリジウム神経毒(BoNT/A)の軽鎖領域に、以下の突然変異の1つ以上をコードする:E224>A、Y366>A、K438>H、K440>Q、K444>Q、K871>N、Q162>Y、L256>Y、R257>E、L322>E、Q163>E、E263>L、及びL323>I。
別の実施形態では、核酸分子は、クロストリジウム神経毒(BoNT/C、図17A〜Lに示すアミノ酸番号を有する)の軽鎖領域に、以下の突然変異の1つ以上をコードする:E446>A、H449>G、Y591>A。
ボツリヌス神経毒の発現レベルは、VHH、RSP、DT、APT、タグ、リンカー、もしくはスペーサーの、数、タイプもしくは間隔を含むが必ずしもこれらに限定されない特定の構築物の長さ及び/または組成に影響を受ける場合がある。具体例として、構築物がVHHドメインをコードする配列を2つ以上含む場合、VHHドメインをコードする配列の間のリンカーの長さは発現レベルに影響を与え得る。
さらに別の実施形態では、モジュラー型DNA構築物を設計して、多様かつ幅広い種類のタンパク質融合体を作製しやすくする。これらのモジュラー型DNA構築物は、DNA構築物内に特定の制限酵素部位認識配列(「RS」)を含ませることにより、クローニングによって容易に交換可能な要素または領域の組み合わせを含む。したがって、本実施形態によれば、モジュラー型DNA構築物は、「アクセプター」構築物及び「ドナー」構築物の両方として作製される。アクセプター構築物は、ドナー構築物を「受容」し、アクセプター構築物がコードする融合タンパク質の活性/機能を改変する。一実施形態では、それは、本明細書においてユニークな制限酵素部位(「URS」)と呼ぶ、DNA構築物がもともと保有していなかった特異的制限酵素部位の組み込み、使用、または配置によって行う。これらの制限酵素部位は、コードされた融合タンパク質の機能的または構造的エレメントをコードするDNA配列の間(例えば、BoNT LCとタグとの間)の接合部またはその近傍にあってもよい。制限酵素消化、及びドナー構築物とレシピエント構築物との間の相補的な一本鎖突出末端配列のライゲーションを用いて、これらの構築物のエレメントを、構築物内のURSの位置に応じて全体的または部分的に交換してもよい(例えば、アクセプター構築物はドナー構築物を受け取ってもよい)。
モジュラー型DNA構築物が、BoNT LC及びBoNT HCを含むが、必ずしもこれらに限定されないBoNT配列に相同な領域を含む場合、配列は、任意のBoNT血清型またはその混合物に由来してもよく、及び配列番号65の分子または他の任意のクロストリジウム神経毒分子に対し、少なくとも約80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、またはそれ以上の相同性を有する。
構築物がコードする融合タンパク質内のエレメントまたは領域をコードするDNA配列の接合部の近くにURSを配置してもよいが、配列内のRSの正確な位置は、エレメントまたは領域をコードする配列内で様々に異なっていてもよく、さらにこれを用いて、前記エレメントもしくは領域をコードする配列を、機能を失わせずに交換するか、または機能を失わせずにレシピエントエレメントもしくは領域をコードするDNA配列の一部を、ドナーエレメントもしくは領域をコードする配列と置換してもよい。
融合タンパク質をコードするヌクレオチド構築物のモジュラー構築の一実施形態において、構築物は、BoNT LCとBoNT HCとの間及びその隣接部にRSP部位を含む。この構築物は、必要に応じてタグ配列及びスペーサー配列も含む。タグ配列として、APT、DT、リンカー、及びスペーサーが挙げられるが、必ずしもこれらに限定するものではない。構築物は、多数のユニークな制限酵素部位(URS)を含んでもよく、これを用いて構築物を断片化し、分子クローニングを介して融合タンパク質のエレメントをコードする新規配列を容易に組み込むことができる。この実施形態を図32に示す。この実施形態の具体例は、図33(BoNT/A)及び図34(BoNT/C)を含み、これを模式的に図32に示す。
図36A〜F及び図37A〜Eに示す特定の実施形態によれば、RSPは、WELQut(黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)由来のSplBプロテアーゼ)などのプロテアーゼ切断部位であり、プロペプチドのタンパク質分解活性化の後に、正に荷電したアミノ酸(リジン、アルギニン、またはヒスチジンなどであり、図35においてXで示す)がN末端に位置することを可能にする。この特定の構造は利点を有し得る。特に、図39A〜O及び図37A〜Eに示す特定の実施形態のADDコード配列は、VHHの上流に温度感受性デグロンを生成する。温度感受性デグロンは、昆虫細胞の細胞質において33℃で安定であるが、哺乳動物の神経細胞の温度(37℃)では、不安定化N末端残基(例えば、正に荷電したアミノ酸アルギニン)は、神経細胞のプロテアソーム機構によるユビキチン化と分解の増強を引き起こし、タンパク質のin vivoでの半減期は劇的に減少する(図36A〜F、図37A〜E)。
一実施形態では、モジュラー型構築物は、BoNT LCコード配列の上流にRSP及びADDをコードする配列を含み、必要に応じて、APT及びDTまたはヌクレオチドリンカー及び/またはスペーサーを含むが必ずしもこれらに限定されないタグコード配列を含む。構築物は、多数のユニークな制限酵素部位(URS)を含み、これらの制限酵素部位を用いて構築物を断片化するとともに、分子クローニングを介して融合タンパク質のエレメントをコードするドナー構築物を容易に組み込む(または受け入れる)ことができる。そのような実施形態を図35に示す。本実施形態の特定の非限定的な例は、図36A〜F(BoNT/A)及び図37A〜E(BoNT/C)を含み、これを模式的に図35に示す。
図36A〜F及び図37A〜Eに示す特定の実施形態によれば、RSPは、WELQut(黄色ブドウ球菌由来のSplBプロテアーゼ)などのプロテアーゼ切断部位であり、正に荷電したアミノ酸(リジン、アルギニン、またはヒスチジンなどであり、図35においてXで示す)がN末端に位置することを可能にする。この特定の構造は利点を有し得る。特に、図39A〜O及び図37A〜Eに示す特定の実施形態のADDコード配列は、温度感受性デグロンである。温度感受性デグロンは、ユビキチン、アルギニン、及びジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)の融合タンパク質であって、チミジンの合成において機能する熱不安定性のマウス由来酵素であり、不安定化N末端残基(例えば、正に荷電したアミノ酸であるアルギニン)を有する。37℃において、プロテアソームによって温度感受性デグロンの分解が促進され、タンパク質のin vivoでの半減期が劇的に減少する(図36A〜F、図37A〜E)。
特異的VHHが標的とするタンパク質の分解によって治療的有用性が生じる場合、ヒトの体温下において分解が促進されると、プロペプチド融合体のin vivoでの治療的有用性は高まると考えられる。
図36A〜F及び図37A〜Eに示す特定の実施形態は、BoNT LCコード配列のN末端領域の近くに位置する2つの異なるURSを含む。図35(図36A〜F、図37A〜E)の構築物を図32(図33A〜N、図34A〜N)の構築物にクローニングすることができ、ここで、(i)図38Aに記載のレシピエント構築物は、URSを有し、これは構築物を消化する場合に、(ii)図38Bに記載のドナー構築物を、対応するURS(点線、図38A〜38B)において消化することによって生成する末端領域に相補的な一本鎖「粘着性」突出末端領域を生成し、(iii)BoNT LCコード配列の上流にRSP及びADDコード配列、BoNT LCコード配列とBoNT HCコード配列との間にRSP、BoNT HCコード配列の下流にRSP、ならびに任意のタグ及びスペーサー配列を有する構築物が生じる。図38Cに示す実施形態の特定の非限定的な例は、図39A〜O(BoNT/A)及び図40A〜O(BoNT/C)を含む。
VHHコード配列、またはBoNT LCコード配列の上流に複数のVHHコード配列を含むさらなる構築物を作製してもよい(図41)。本実施形態によれば、1つ以上のVHHドメイン(複数可)コード配列を、必要に応じてヌクレオチドリンカーもしくはスペーサー、またはタグのコード配列と共に、構築物に含めてもよい。そのような構築物の特定の非限定的な実施形態を図42A〜B、図43、図44A〜B、及び図45A〜Bに示す。これらの特定の非限定的な実施形態では、VHHコード配列(複数可)の上流にRSPエレメントを含め、さらに必要に応じてRSPコード配列とVHHコード配列との間に、タグコード配列及びヌクレオチドスペーサーまたはリンカーを含めてもよい。
図35に示す構築物の1つの特定の実施形態では、構築物は、RSPコード配列とVHHコード配列との間のタグコード配列またはヌクレオチドスペーサー配列内にURSを含む。このURSを使用して、追加のVHHドメインコード配列(複数可)を含む追加的なエレメントを、分子クローニングによるモジュラー構築を介して容易に導入することができる。
図41に示す一般的な構築物の構造を有する特定の構築物(すなわち、図42A〜B、図43A〜B、図44A〜B、及び図45A〜B)は、図38Cの構築物(図39A〜O、図40A〜O)にクローニングすることができ、ここで、(i)図46Aに記載のレシピエント構築物は、URSを有し、これは構築物を消化する場合に、(ii)図46Bに記載のドナー構築物の消化によって産生するものに相補的な一本鎖「粘着性」突出末端を、対応するURS(点線、図38A〜38B)上で産生し、(iii)VHHドメイン(複数可)コード配列(複数可)でN末端RSPコード配列及びADDコード配列を置換した構築物(図46C)を生じる。
別の実施形態では、図46A〜Cに記載の構築物の異なるURSは、VHHドメイン(複数可)をADDの下流及びBoNT LCの上流に挿入した融合タンパク質をコードする構築物を分子クローニングにおいて作製することを目的とする(図47A〜C)。
RSP切断活性は、特定の構築物の長さ及び/または組成、切断環境、またはそれらの組み合わせから影響を受ける場合がある。具体例として、TEVプロテアーゼを用いた切断には還元的(または少なくとも非酸化的)環境が必要である。しかしながら、組換えBoNT誘導体の生理学的活性に必須となるジスルフィド結合は、還元的環境下では不安定であり、それゆえに迅速かつ完全なタンパク質分解性の活性化を果たすうえで必ずしも最適とはいえないやり方で、TEVタンパク質分解工程の間の酸化還元環境を改変する必要がある。したがって、TEVタンパク質分解に用いる条件は、グルタチオンとグルタチオンジスルフィドを併用することにより、TEV作用に必要な還元環境と、組換えBoNT誘導体中の必須のジスルフィド結合の維持に必要な非還元環境との間の妥協点を提供する。別の具体例は、RSP部位におけるリンカー長の改変を含む。RSP部位でのリンカーの長さを延ばすと、立体障害が減少し、プロテアーゼへの露出は増大すると考えられる。非酸化条件下でのRSP部位でのリンカー長の改変に起因する切断活性への影響は、他の環境における影響よりもいくぶん顕著である場合がある。切断活性は、任意の量で向上可能である。一実施形態では、切断は約50%向上する。他の実施形態では、切断は約10%、約20%、約30%または約40%向上する。このような切断活性は、還元及び非還元条件下でのゲル電気泳動及びウェスタンブロッティングを用いた切断の時間経過を評価することによって測定してもよい。
本明細書に記載の構築物中に不安定化残基が存在する場合があり、いくつかの特定の実施形態では、これらの不安定化残基(正電荷アミノ酸など)を除去または置換することが有益である場合がある。例えば、正に荷電したアミノ酸を有するVHHコード配列に関連するリンカーは、治療的積荷の切断をもたらす場合があり、そのような正に荷電したアミノ酸を排除することは有益であり得る。逆に、LCをその治療用積荷から分離するために、VHHとLCとの間の領域が、正に荷電したアミノ酸を含むことが望ましい状況があり得る。
図46C及び図47Cに例示する構築物は、プロペプチド融合体を作製するための基礎を提供し、これを用いて抗体を送達する一方で、排除のためにこれを用いてタンパク質を標識することができる。したがって、これらの構築物は、抗体及び場合によっては抗体に結合した任意のタンパク質の、送達及び排除の制御の両方のために重要である。
本発明のさらなる態様は、異種ベクター中の核酸分子を含む発現系及び宿主細胞に関する。本発明は、本明細書に記載の組換え融合タンパク質の発現方法にも関する。本方法は、本明細書に記載の核酸分子、核酸分子に機能的に連結した異種プロモーター、及び核酸分子に機能的に連結した3′調節領域を含む核酸構築物を提供することを含む。核酸構築物を、融合タンパク質を発現させるのに効果的な条件下で宿主細胞に導入する。
融合タンパク質を発現させるための適切な発現系及び宿主細胞は、Ichtchenko及びBandの米国特許第7,785,606号に記載されており、その全体を参照として本明細書に援用する。
一実施形態では、中間領域での切断に影響を与えるのに有効な条件下で、発現させた神経毒を、高特異性プロテアーゼと接触させる。好ましくは、プロペプチド融合体の中間領域は、発現系または宿主細胞の内在性プロテアーゼによって切断されない。
本明細書に記載の融合タンパク質の発現は、従来の組換え技術を用いて選択した発現系に本明細書に記載の核酸分子を導入することによって行うことができる。一般的に、これは、分子が異種である(すなわち、通常は存在しない)発現系に核酸分子を挿入することを含む。哺乳類宿主への特定の外来遺伝子または天然遺伝子の導入は、その遺伝子配列を最初に適切な核酸ベクターに導入することによって行いやすくなる。「ベクター」は、本明細書中では、プラスミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、染色体、ウイルス、ビリオンなどの任意の遺伝子エレメントを意味しており、これは適切な制御エレメントと関連づけた場合に複製することができ、かつ細胞間で遺伝子配列を伝達することができる。したがって、この用語は、クローニングベクター及び発現ベクター、ならびにウイルスベクターを含む。適切なセンス(5′→3′)配向及び正しいリーディングフレームで、発現系またはベクターに異種核酸分子を挿入する。ベクターは、挿入するプロペプチド融合体コード配列の転写及び翻訳に必要なエレメントを保有している。
Cohen及びBoyerの米国特許第4,237,224号(その全体を参照として本明細書に援用する)は、制限酵素切断及びDNAリガーゼによるライゲーションを用いた組換えプラスミド形態の発現系の構築を記載する。次いで、これらの組換えプラスミドを形質転換によって導入し、原核生物及び組織培養で増殖させた真核細胞を含む単細胞培養物中で複製する。
組換え遺伝子を、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、及び例えばレンチウイルスなどのレトロウイルスをはじめとするウイルスに導入してもよい。組換えウイルスは、ウイルスに感染した細胞へプラスミドを遺伝子移入することによって生成することができる。
適切なベクターとして、以下のようなウイルスベクター、例えばラムダベクター系gt11、gt WES.tB、Charon 4など、及び以下のようなプラスミドベクター、例えばpBR322、pBR325、pACYC177、pACYC184、pUC8、pUC9、pUC18、pUC19、pLG339、pR290、pKC37、pKC101、SV40、pBluescript II SK +/−またはKS+/−(“Stratagene Cloning Systems”Catalog(1993) from Stratagene,La Jolla,CA参照、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)、pQE、pIH821、pGEX、pFastBacシリーズ(インビトロジェン社)、pETシリーズ(Studier et.al.,“Use of T7 RNA Polymerase to Direct Expression of Cloned Genes,”Gene Expression Technology Vol.185(1990)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)、ならびにそれらの任意の誘導体が挙げられるが、必ずしもこれらに限定するものではない。組換え分子は、形質転換、特に形質導入、接合、可動化、または電気穿孔法によって細胞に導入することができる。Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Springs Laboratory,Cold Springs Harbor,New York(1989)に記載され、その全体を参照として本明細書に援用する、当該技術分野の標準的なクローニング手順を用いて、DNA配列をベクターにクローニングする。
様々な宿主‐ベクター系を利用して、細胞内でプロペプチド融合体コード配列を発現させることができる。第一に、ベクター系は使用する宿主細胞に適合している必要がある。宿主‐ベクター系として:バクテリオファージDNA、プラスミドDNA、またはコスミドDNAで形質転換した細菌;酵母ベクターを保有する酵母などの微生物;ウイルス(例えば、ワクシニアウイルス、アデノウイルスなど)に感染した哺乳類細胞系;ウイルス(例えば、バキュロウイルス)に感染した昆虫細胞系;細菌に感染した植物細胞が挙げられる。これらのベクターの発現エレメントは、その強度及び特異性が様々に異なる。使用する宿主‐ベクター系に応じて、多数の適切な転写及び翻訳エレメントのうちの任意の1つを使用することができる。
異なる遺伝子シグナル及びプロセシング事象が、遺伝子発現の多くの段階(例えば、DNA転写及びメッセンジャーRNA(「mRNA」)の翻訳)を制御する。
DNA転写は、RNAポリメラーゼの結合を指示し、それによってmRNA合成を促進するDNA配列であるプロモーターの存在に依存する。真核生物プロモーターのDNA配列は、原核生物プロモーターのDNA配列とは異なる。さらに、真核生物のプロモーター及び付随する遺伝子シグナルは、原核生物系においては認識されないか、または機能しない可能性があり、さらに、原核生物プロモーターは、真核細胞においては認識されず、機能することもない。
同様に、原核生物におけるmRNAの翻訳は、真核生物のそれとは異なる適切な原核生物シグナルの存在に依存する。原核生物におけるmRNAの効率的な翻訳には、mRNA上のシャイン・ダルガーノ(「SD」)配列と呼ばれるリボソーム結合部位が必要である。この配列は、タンパク質のN末端メチオニンをコードする、通常はAUGである開始コドンの前に位置するmRNAの短いヌクレオチド配列である。SD配列は、16S rRNA(リボソームRNA)の3′末端に相補的であり、おそらくはrRNAとの二重鎖形成によってリボソームへのmRNAの結合を促進し、リボソームの正しい位置付けを可能にする。遺伝子発現の最大化に関する総説については、Roberts and Lauer,Methods in Enzymology 68:473(1979)を参照されたく、前記文献は、その全体を参照として本明細書に援用する。
プロモーターは、その「強さ」(すなわち、転写を促進するそれらの能力)が異なる。クローニングした遺伝子を発現するうえで、強力なプロモーターを使用して、高レベルの転写、したがって高レベルの遺伝子発現を得ることが望ましい。利用する宿主細胞系に応じて、多数の適切なプロモーターのうちの任意の1つを用いてもよい。例えば、大腸菌、そのバクテリオファージ、またはプラスミド中にクローニングする場合、PHプロモーター、T7ファージプロモーター、lacプロモーター、trpプロモーター、recAプロモーター、リボソームRNAプロモーター、大腸菌ファージλのP及びPプロモーター、ならびにlacUV5、ompF、bla、lppなどを含むが必ずしもこれらに限定されない他のプロモーターを使用して、隣接するDNAセグメントの高レベルの転写を指示してもよい。さらに、組換えDNA技術または他の合成DNA技術によって産生したハイブリッドtrp‐lacUV5(tac)プロモーターまたは他の大腸菌プロモーターを用いて、挿入した遺伝子の転写を提供してもよい。
特異的に誘導する場合を除いてはプロモーターの働きを阻害する細菌宿主細胞株及び発現ベクターを選択してもよい。特定のオペロンでは、挿入したDNAを効率的に転写するために、特異的誘導物質の添加が必要となる。例えば、lacオペロンは、ラクトースまたはIPTG(イソプロピルチオ‐β‐D‐ガラクトシド)の添加によって誘導される。trp、proなどの様々な他のオペロンは、別種の制御下にある。
原核細胞における効率的な遺伝子転写及び翻訳のためには、特異的開始シグナルもまた必要である。これらの転写及び翻訳開始シグナルは、遺伝子特異的メッセンジャーRNA及び合成されたタンパク質それぞれの量によって測定される「強度」の点において様々に異なる場合がある。プロモーターを保有するDNA発現ベクターはまた、「強力な」転写及び/または翻訳開始シグナルを任意の様々な組み合わせで有してもよい。例えば、大腸菌での効率的な翻訳には、リボソーム結合部位を提供するために、開始コドン(ATG)の5′側約7〜9塩基のシャイン・ダルガーノ(SD)配列が必要である。したがって、宿主細胞リボソームが利用可能な任意のSDとATGとの組合せを用いてもよい。このような組合せとして、大腸菌ファージλのcro遺伝子もしくはN遺伝子由来、または大腸菌トリプトファンE、D、C、B、もしくはA遺伝子由来のSDとATGとの組合せが挙げられるが、必ずしもこれらに限定するものではない。さらに、組換えDNAまたは合成ヌクレオチドの取込みを含む他の技術によって産生する任意のSDとATGとの組合せを用いてもよい。
利用するベクター系及び宿主に応じて、構成的、誘導性、及び抑制性プロモーター、ならびに最小5′プロモーターエレメントを含む任意の数の適切な転写及び/または翻訳エレメントを用いてもよい。
その全体を参照として本明細書に援用するSambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Third Edition,Cold Spring Harbor:Cold Spring Harbor Laboratory Press,New York(2001)に記載されるようなプロペプチド融合体コード核酸、選択したプロモーター分子、適切な3′調節領域、及び必要に応じてレポーター遺伝子を、当該技術分野で公知の標準的なクローニング手順を用いて、選択したベクター発現系に組み込み、核酸構築物を調製する。
プロペプチド融合体をコードする核酸分子を、センス(すなわち、5′→3′)方向でベクターに挿入し、それによって、コードするプロペプチド融合体の、選択したプロモーター制御下での発現に対し、オープンリーディングフレームを適切に配向する。このようにして、適切なプロモーターの制御下で、単一または複数の核酸を適切なベクターに連結して、核酸構築物を調製してもよい。
プロペプチド融合体をコードする単離核酸分子を発現ベクターに挿入すると、宿主細胞に組み込む準備が整う。組換え分子は、形質転換、特に形質導入、接合、リポフェクション、プロトプラスト融合、可動化、微粒子銃、または電気穿孔法によって細胞に導入することができる。その全体を参照として本明細書に援用するSambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Springs Laboratory,Cold Springs Harbor,New York(1989)に記載されているように、当該技術分野で公知の標準的なクローニング手順を用いてDNA配列を宿主細胞に組み込む。適切な宿主として、細菌、ウイルス、酵母、真菌、哺乳類細胞、昆虫細胞、植物細胞などが挙げられるが、必ずしもこれらに限定するものではない。一実施形態では、本発明の宿主細胞として、大腸菌(Escherichia coli)、昆虫細胞、及びピキア・パストリス(Pichia pastoris)細胞が挙げられるが、必ずしもこれらに限定するものではない。
一般的には、形質転換した細胞のみを選択的に増殖するのに有用な抗生物質または他の化合物を、培地への添加物として加える。使用する化合物は、宿主細胞を形質転換するプラスミド中に存在する選択用マーカーエレメントによって規定される。適切な遺伝子は、ゲンタマイシン、G418、ハイグロマイシン、ピューロマイシン、ストレプトマイシン、スペクチノマイシン、テトラサイクリン、クロラムフェニコールなどへの耐性を付与する遺伝子である。同様に、識別可能な化合物を産生する酵素をコードする「レポーター遺伝子」、または遺伝子送達の結果に関する関連情報を示す他のマーカーも適している。例えば、様々な発光または燐光性レポーター遺伝子も好適であり、これによって異種遺伝子の存在を視覚的に確認してもよい。
一実施形態では、発現するプロペプチド融合体を、プロペプチド融合体の中間領域での切断を可能にするのに有効な条件下で、高特異性プロテアーゼ(例えば、エンテロキナーゼ、TEV配列、またはWELQutプロテアーゼ)と接触させる。この手段により、中間領域は、宿主細胞の内在性プロテアーゼによって切断されることがない。発現するプロペプチド融合体は、1つ以上のジスルフィド架橋を有する。
本発明の別の態様は、本明細書に記載のプロペプチド融合体を、軽鎖領域と重鎖領域がジスルフィド結合によって連結している高特異性プロテアーゼ切断部位において切断することによって産生する融合タンパク質に関する。
以下の実施例は、本発明の実施形態を例示するために提供するが、いかなる意味においてもその範囲を限定することを意図するものではない。
実施例1 ― 神経細胞の細胞質ゾルに一本鎖抗体を送達するためのSNAP‐25活性を有さない無毒性誘導体
材料及び方法
ボツリヌス神経毒A無毒性誘導体の発現
以下に述べるBoNT/Aの全長単一形態をバイオエンジニアリングし、発現させ、精製し、その後、前述したようにTEVプロテアーゼによる処理により二本鎖に変換した(Ichtchenko及びBandの米国特許第8,980,284号、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。
E19ラット海馬神経細胞の調製及び維持
同期妊娠SD(Sprague-Dawley)系ラット(タコニック社)を用いて、胎生期19日目(「E19」)の海馬神経細胞を単離した。Vicario‐Abejon(Vicario‐Abejon,“Long‐term Culture of Hippocampal Neurons,”Curr.Protoc.Neurosci. Chapter 3:Unit 32(2004)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)のプロトコールに従って、海馬からE19ラット海馬神経細胞を調製した。両側海馬を胎児脳から切り出し、解剖用緩衝液(15mM HEPES pH7.2(カタログ番号15630080、ライフテクノロジーズ社)、Ca2+及びMg2+フリーの0.5%グルコース/DPBS(カタログ番号14190‐250、ライフテクノロジーズ社))に浸漬し、1×トリプシン/EDTA(10×トリプシン/EDTAは0.5%トリプシン/0.2%EDTAである(カタログ番号15400054、ライフテクノロジーズ社))を添加した解剖用緩衝液10mL中での、37℃、15分間のインキュベーションにより解離させた。先端熱加工パスツールガラスピペットを用いて組織を磨砕し、細胞数を計測した。単一細胞懸濁液を、播種用培地(1×最小必須培地‐Glutamax(商標)(1×MEM‐Glutamax(商標)、カタログ番号41090036、ライフテクノロジーズ社)、10%FBS(ウシ胎仔血清;カタログ番号16000044、ライフテクノロジーズ社)、1×ピルビン酸ナトリウム(100mMピルビン酸ナトリウム;カタログ番号11360‐070、ライフテクノロジーズ社)、1×Pen/Strep(100×Pen/Strepは10,000U/mLのペニシリン、10mg/mLストレプトマイシンである;カタログ番号15240062、ライフテクノロジーズ社))中、ポリ‐L‐リジン臭化水素酸塩被覆プレートまたはカバースリップ上にプレーティングした。2時間後、播種用培地を維持培地(1×Neurobasal培地(カタログ番号21103049、ライフテクノロジーズ社)、1×B27サプリメント(カタログ番号17504044、ライフテクノロジーズ社)、及び1×Pen/Strep)で置き換えた。プレーティングの3日後、2μg/mLのシトシンβ‐D‐アラビノフラノシド(AraC、カタログ番号C1768、シグマ社)を維持培地に添加して、グリアの増殖を防止した。3日ごとに培地の半量を新鮮な維持培地に交換した。
ウェスタンブロットによるタンパク質定量に関連する実験では、100mmプレート上に、1〜4×10個/10mL培地で細胞を播種した。免疫細胞化学的研究では、6×35mm/ウェルのプレートに挿入したカバースリップ上に、10,000〜150,000個の細胞を3mL培地/ウェルで播種した。
ウェスタンブロット分析
BoNT/A無毒性誘導体(BoNT/A ad)を、図の説明文及び/または結果に示す時間の間、神経細胞とともにインキュベートした。神経細胞を採取し、氷上で27ゲージのニードルに試料を数回通過させることによって、プロテアーゼ阻害剤を含有する300μLの溶解緩衝液(0.5%Triton X‐100、100mM NaCl、25mM HEPES pH7.5、10mM 6‐アミノカプロン酸、2mMベンズアミジン、5mM 4‐(2‐アミノエチル)ベンゼンスルホニルフルオリド塩酸塩(AEBSF)、2.5mM EDTA、325μMベスタチン、35μM E‐64、2.5μMロイペプチン、0.75μMアプロチニン)に溶解した。可溶性タンパク質溶解物を、18,000gで4℃、30分間遠心分離することによってペレットから分離した。溶解後、各試料中の総タンパク質濃度を測定し、溶解緩衝液で各試料の体積を調整し、プロテアーゼ阻害剤を補充して濃度を等しくした。可溶化試料中の全タンパク質濃度は、Micro BCAキット(カタログ番号23235、サーモサイエンティフィック社)を用い、製造元の取扱説明書に従って測定した。各レーンにおよそ等量(15μg)の総タンパク質を添加し、還元SDS PAGEで分離し、0.2μmニトロセルロース膜(バイオラッド社)に転写した。転写後、TBST(150mM NaCl、10mMトリス塩酸 pH8.0、0.1%Tween(登録商標)20)中の10%無脂肪乳+5%NGS(ヤギ正常血清、カタログ番号10000C、ライフテクノロジーズ社)を用いて、室温、1時間、膜をブロッキングした。一次及び二次抗体を、3%NGSを含有するTBSTで希釈した。ブロット膜を一次抗体の存在下、4℃で一晩インキュベートし、次いで二次抗体の存在下、室温で45分間インキュベートした。インキュベーション後、ブロット膜をTBSTで5分間×3回洗浄した。Super Signal West Pico化学発光基質(カタログ番号34080、サーモサイエンティフィック社)を用いて、オートラジオグラフィーによる可視化を行った。ウェスタンブロットのオートラジオグラフを、エプソン社のExpression 1680スキャナー上で、Silver Fast AI v.6.4.4r7aソフトウェアを用いてフィルター変更を避けて300dpiでスキャンした。既知のLC‐ad含量(ng/レーン)で還元SDS PAGEにロードしたBoNT/A無毒性誘導体試料を用いて標準曲線を作成した。
免疫蛍光分析
BoNT/A無毒性誘導体(BoNT/A ad)を神経細胞と共に16時間インキュベートした。インキュベーションの直後に、細胞を氷冷DPBSで3回洗浄し、4%ホルムアルデヒドで15分間固定し、0.1%Triton(商標)X‐100で5分間透過処理した。固定後、透過性にした細胞をDPBSで3回洗浄し、室温で1時間、DPBS中の10%BSAでブロッキングし、抗SNAP‐25(カタログ番号111011、シナプティックシステムズ社、最終濃度0.1ng/mL)、抗VAMP‐2(カタログ番号104211、シナプティックシステムズ社、最終濃度0.1ng/mL)、または抗EEA1(カタログ番号610457、BDバイオサイエンス社、最終濃度10ng/mL)で4℃、一晩インキュベートした。一次抗体をDPBS‐3%NGSで希釈した。細胞をDPBS‐3%NGSで3回洗浄し、DPBS‐3%NGSで希釈した適切な二次抗体の存在下、室温で45分間インキュベートした。細胞をDPBSで3回洗浄し、封入剤を用いてスライド上にカバースリップを封入した。画像スキャンは、488及び568nmの励起線を生成するアルゴン及びHeNeレーザーを備えたニコンLSM510共焦点顕微鏡で行い、画像は、Zeiss LSM共焦点顕微鏡ソフトウェア(v.4.2)を用いて分析した。
結果
BoNT/A adの産生
BoNT/A adに認められるSNAP‐25に対する残存活性(Vasquez‐Cintronらの米国特許出願公開第2014/0212456号におけるBoNT/A ad‐0に関する議論参照、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)を排除するために、BoNT/A adの軽鎖の触媒ドメインに追加の4つのアミノ酸置換(Q162>Y、L256>Y、R257>E、L322>E)を作成して、BoNT/A ad‐1を構築した。これらの置換は、BoNT/Aの3次元結晶構造のコンピュータモデルを用いて設計した。ボツリヌス神経毒の第2世代の無毒性誘導体である本例を、BoNT/A ad‐1と命名した。一実施形態によれば、図1A〜Bは、BoNT/A ad‐1完全長一本鎖発現産物(すなわち、プロペプチド、図1A)、ならびにアフィニティー精製及び制限特異性プロテアーゼによるプロセシング後に得られるジスルフィド結合ヘテロダイマー(すなわち、成熟神経毒、図1B)を示す。アフィニティー精製用に全長構築物に組み込むタグ(APT及びAPT)に加えて、検出タグ(DT及びDT)を、実験室評価時の検出用に、構築物の成熟重鎖及び軽鎖領域にそれぞれ組み込む。
BoNT/A ad‐1軽鎖はSNAP‐25切断を誘導しない
BoNT/A ad‐1の取込みは、BoNT/A ad‐1 LCの受容体への結合とそれに続く細胞質への移送を含む細胞表面受容体媒介プロセスである(Montecucco et al.,“Mechanism of Action of Tetanus and Botulinum Neurotoxins,”Mol.Microbiol.13:1‐8(1994);Mahrhold et al.,“The Synaptic Vesicle Protein 2C Mediates the Uptake of Botulinum Neurotoxin A into Phrenic Nerves,”FEBS Lett.580:2011‐2014(2006)、これらの文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。神経細胞培養物を、50nMのBoNT/A ad‐1で、37℃、1、24、及び48時間処理した(図2)。次いで、細胞を、プロテアーゼ阻害剤を補充した氷冷DPBSで洗浄し、可溶化し、溶解緩衝液で抽出した。BoNT/A ad‐1 HCドメインのC末端に融合したヘマグルチニン・エピトープタグ(HAタグ)、及びBoNT/A ad‐1 LCのN末端に融合した大腸菌 OmpFリンカー及びマウスランゲリン融合配列タグ(OLLASタグ)(それぞれ、DT及びDT)に対する抗体を用いてBoNT/A ad‐1の重鎖及び軽鎖を同定した。
BoNT/A ad‐1 LCの蓄積を定量するために、精製した還元BoNT/A ad‐1の標準曲線を作成し、ウェスタンブロットによって分析した。図2は、BoNT/A ad‐1 HC及びLCが、培養後の神経細胞において内部移行し、Triton(商標)X‐100で抽出して生成した神経細胞培養物の抽出物中において、DT及びDTを用いて検出されることを示す。VAMP‐2に対する抗体を内部対照として含ませ、細胞内SNAREタンパク質がインタクトであることを決定した。SNAP‐25に対する抗体は、SNAP‐25切断の欠失を示す。
SNAP‐25及びVAMP‐2は、シナプス小胞エキソサイトーシスのための分子機構の必須成分であり、神経細胞の細胞質区画に露出するSNAREタンパク質である。VAMP‐2は、小型シナプス小胞と独占的に構造的に会合している。SNAP‐25は、野生型BoNT/AのLCプロテアーゼの分子標的である(Blasi et al.,“Botulinum Neurotoxin A Selectively Cleaves the Synaptic Protein SNAP‐25,”Nature 365:160‐163(1993)、その全体を参照として本明細書に援用する)。内部移行したBoNT/A ad‐1 LCが、SNAP‐25切断がなくても同様にSNAREタンパク質を標的化するかどうかを判定するために、BoNT/A ad‐1処理細胞の免疫細胞化学分析を行い、その結果を図3A〜Cに示す。BoNT/A ad‐1 LCは、SNAP‐25(図3A)及びVAMP‐2(図3B)と特異的に共局在化した。BoNT/A ad‐1のいくつかのLC画分がエンドソームマーカーと共局在していたかどうかを判定するために、初期エンドソーム抗原1(「EEA1」)を用いて共免疫染色を行った。BoNT/A ad‐1 LCと共局在化したEEA1のスポットはほとんどなかった(図3C)。これらの実験から、BoNT/A ad‐1 LCが実際に細胞内区画に局在することを確認した。
一本鎖抗体の送達のためのBoNT/A ad‐1
積荷送達の第二の例は、BoNT/A ad‐1のN末端に挿入したスペーサードメインの上流に挿入した非中和型抗LC‐BoNT/B VHH(B‐10 VHH)ドメインを有するプロトタイプのBoNT/A ad‐1融合タンパク質である。VHHドメインのN末端にはc‐mycが隣接し、神経細胞の細胞質へのVHH‐LC融合タンパク質の送達を検出する。Hisタグ及びStrepタグはそれぞれ、全長発現構築物のN末端(APT)及びC末端(APT)に位置し、両方ともTEVプロテアーゼ切断部位(RSP)に隣接する。これらの工程により、全長一本鎖発現産物のアフィニティー精製、及び任意の切断型発現変異体の排除が可能になる。図4A〜Bに概して示すように、一本鎖発現産物のプロセシング中にTEVプロテアーゼで処理することにより後者のタグを除去し、医薬用途に適した活性ジスルフィド結合ヘテロ二量体を形成する。「BoNT/A ad‐1 VHH」と呼ぶこの構築物のヌクレオチド配列(配列番号1)及びアミノ酸配列(配列番号2)の一実施形態を、図9A〜Lに示す。図5A〜Bは、BoNT/A ad‐1 LCのN末端に融合したVHHドメインが海馬神経細胞に内部移行し、SNAP‐25(図5A)ならびにシナプスサイクル機構の別の構成要素であるVAMP‐2(図5B)と共局在することを示す。
プロテアソーム分解を介して神経細胞から迅速に排除するためのVHH標的化抗原を標識する分解促進ドメイン(ADD)の使用
図4A〜Bに概して示し、図5A〜B(すなわち、BoNT/A ad‐1 VHH)において評価するように、BoNT/A ad‐1媒体に融合した抗LC‐BoNT/B B‐10 VHHは、非中和抗体である。すなわち、B‐10 VHHは、野生型BoNT/BのLCに高い親和性で結合するが、野生型BoNT/Bがその基質であるVAMP‐2を切断することを妨げることはない。高親和性のメタロプロテアーゼ中和抗体を使用したとしても、VHHと野生型LCとの間の複合体の時間的運命が、適時に野生型毒素の細胞内活性を完全に排除することを保証するものではない。したがって、このVHH‐BoNT/A ad‐1融合タンパク質が神経細胞の細胞質から野生型BoNT/LCを除去する(すなわち、内部移行後の解毒剤として機能する)ためには、さらなる特異的配列が必要である場合がある。これは、図6A〜Bに示すように、VHHフラグメントのN末端に分解促進ドメイン(ADD)を配置する(必要に応じてスペーサー配列または検出タグをその間に含んで)ことによって達成される。「BoNT/A ad‐1 VHHデグロン‐1」と呼ぶ、この構築物のヌクレオチド配列(配列番号5)及びアミノ酸配列(配列番号6)の一実施形態を図11A〜Lに記載する。
図6A〜Bは、抗体‐抗原複合体をプロテアソーム分解へと導くADDの実施例としてデグロン‐1配列を用いた、得られる融合タンパク質の一般的な模式図を示す。この原理は一般的であり、プロテアソーム分解シグナル伝達ドメインの操作によって一本鎖VHHに結合した所望の抗原を排除するように設計することができる。
アフィニティー精製に使用するN末端アフィニティータグの除去のための代替プロテアーゼの使用
プロテアソーム経路による排除を最適化するために、リジン残基のような正に荷電した側鎖を有するN末端アミノ酸を最終融合タンパク質産物に含めて、ユビキチン化のためのVHH‐抗原複合体の標的化、及びその結果として生じるプロテオソームの経路を介した分解を増強することができる。しかしながら、アルギニンまたはリジンなどのN末端正電荷アミノ酸を有するネイティブに発現するタンパク質は、本質的に不安定である。これらのタンパク質の安定性に関する問題を克服するために、安定に発現するタンパク質前駆体(BoNT誘導体)を、精製後に、WELQutプロテアーゼ(黄色ブドウ球菌由来のSplBプロテアーゼ)のような高特異性組換えプロテアーゼを用いて、あらかじめ組み込んでおいた認識配列で切断した。高特異性認識配列WELQにより、このプロテアーゼは、切断産物のN末端(この配列に続く)を解放することが可能であり、この場合では、分解の加速を目的として、N末端にリジン残基が位置する融合タンパク質となるであろう。
N末端にリジン残基を有するタンパク質はプロテアソームによってより迅速に分解されることから、WELQutプロテアーゼ系によってプロタンパク質が成熟し、その結果としてN末端にリジン残基を含む成熟ヘテロ二量体が生成するように、無毒性プロペプチドを設計する。
考察
本明細書に提示するデータは、天然のクロストリジウム神経毒の輸送機構(複数可)を介して薬物(治療剤)を神経細胞の細胞質に送達するための組換えクロストリジウム神経毒を改変するための継続的な努力の一部である。すべてのBoNT血清型は、それらのLCプロテアーゼを神経細胞の細胞質及び標的、具体的にはSNAREタンパク質に送達する。本アプローチは、天然の毒素の構造及び輸送特性を保持しているが、それを現代の分子生物学のツールを用いて望ましい方法で改変可能なBoNTの組換え誘導体の発現及び精製方法の開発を想定している。
本実施例では、プロトタイプの媒体BoNT/A ad‐1の神経細胞への内部移行及び細胞内輸送を記載する。アイデアは、BoNT/A ad‐1を「トロイの木馬」として利用し、治療用積荷、特に単一ドメイン抗体を提供することである。このアイデアを、BoNT/A ad‐1 VHH及びBoNT/A ad‐1 VHHデグロン‐1という2つの融合タンパク質を用いて例示する。これらの2つの誘導体は、細胞内エピトープを標的とする単一ドメイン抗体を首尾よく送達する。
BoNT/A ad‐1 LC及びBoNT/A ad‐1 VHHは、いずれも細胞質ゾルタンパク質及びSNARE複合体のメンバーであるSNAP‐25及びVAMP‐2と広範に共局在化していた。LCとエンドソームマーカーとの共局在がほとんどなかったことは特筆に値する点であり、このことは、エンドソーム区画がBoNT/A ad‐1誘導体を用いる目的地ではなく内部移行の一時的な段階に過ぎないことを示唆している(Montecucco et al.,“Mechanism of Action of Tetanus and Botulinum Neurotoxins,”Mol.Microbiol.13:1‐8(1994)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。これは、エンドソーム局在化を示し、シナプス小胞マーカーとほとんど共局在しないクロストリジウム毒素の改変誘導体に基づく送達媒体を記載する他の研究室からの報告とは対照的である(Ho et al.,“Recombinant Botulinum Neurotoxin A Heavy Chain‐based Delivery Vehicles for Neuronal Cell Targeting,”Protein Eng.Des.Sel.24:247‐253(2011);Singh et al.,“Clostridial Neurotoxins as a Drug Delivery Vehicle Targeting Nervous System,”Biochimie 92:1252‐1259(2010);Zhang et al.,“An Efficient Drug Delivery Vehicle for Botulism Countermeasure,”BMC Pharmacol.9:12(2009);Brunger et al.,“Botulinum Neurotoxin Heavy Chain Belt as an Intramolecular Chaperone for the Light Chain,”PLoS Pathog.3:1191‐1194(2007);Koriazova et al.,“Translocation of Botulinum Neurotoxin Light Chain Protease through the Heavy Chain Channel,”Nat.Struct.Biol.10:13‐18(2003)、これらの文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。
要約すると、本明細書で報告するデータは、本技術プラットフォームにより、野生型BoNT/Aの構造及び輸送特性を維持する組換えボツリヌス神経毒誘導体をバイオエンジニアリングして産生できることを示す以前の研究を追認するものである。本プラットフォームは、特定の用途に合わせたBoNTの生成手段を提供する。本実施例では、神経細胞の細胞質ゾルへの無毒性誘導体軽鎖の送達を例証し、このことは、この融合体を「トロイの木馬」として利用して、薬物を神経細胞の細胞質ゾルに送達できる可能性があることを示している。BoNT/A ad‐1は、神経細胞を特異的に標的とし、高レベルのLCを神経細胞の細胞質に移行させる能力を保有しており、細胞質内でBoNT/A ad‐1 LCは、蓄積及び存続することができ、同時に、細胞毒性が存在する明白な形跡はない。神経細胞の細胞質から回収したBoNT/A LC‐B‐10(Cyto‐302)は、以下に記載の免疫沈降実験によって、及び図18に示すように、LC/Bに結合する能力を依然として保持している。この新規技術は、すべてのBoNT血清型に対して機能するように設計することができ、これを適用して、重要な神経疾患の原因となる広範囲の病原性タンパク質に結合し、及びその機能を中和することができる。
実施例2 ― 神経細胞の細胞質へ一本鎖抗体を送達する送達媒体としてのBoNT/A ad‐0
序論
BoNT/A ad‐0は、in vivo全身投与後の神経筋接合部におけるシナプス前領域に見出されることが従前に示されている。in vitroで、BoNT/A ad‐0は、神経細胞の細胞質ゾルにマイクロモル濃度で内部移行し、細胞質ゾル内でBoNT/A ad‐0軽鎖はシナプスタンパク質と共局在する。BoNT/A ad‐0の局所筋肉内投与は、野生型BoNT/Aの特徴である筋衰弱/麻痺をもたらし、このことは、BoNT/A ad‐0の神経調節物質としての薬理学的特性を示すものである。
本実施例では、残存SNAP‐25触媒活性を有するボツリヌス神経毒無毒性誘導体(BoNT/A ad‐0)を用いた一本鎖抗体の送達の達成に関する経験的実証を示す。SNAP‐25に対するBoNT/A ad‐0軽鎖の触媒活性を、積荷物質の送達の達成度を定量化するための測定値として用い;本実施例においては、ad‐0軽鎖に融合した重鎖抗体の可変ドメイン(VHH)の、神経細胞の細胞質ゾルへの送達について示す。VHHまたは一本鎖抗体を用いることにより、神経細胞の細胞質に存在する病原性タンパク質の標的化、中和、及び排除が可能になり、これらを多数の神経症状の治療薬として役立てることができる。いくつかの状況では、残存SNAP‐25切断活性は、抗体によって付与される治療活性と相乗作用し、両者の個別の活性よりも高い治療結果をもたらすことができる。
材料及び方法
ボツリヌス神経毒A無毒性誘導体の発現
以下に述べるBoNT/A無毒性誘導体(BoNT/A ad)の全長一本鎖形態をバイオエンジニアリングし、発現させ、及び精製し、次いで、上記のようにTEVプロテアーゼで処理することにより二本鎖に変換した(Band et al.,“Recombinant Derivatives of Botulinum Neurotoxin A Engineered for Trafficking Studies and Neuronal Delivery,”Protein Exp.Purif.71:62‐73(2010)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。
E19ラット海馬神経細胞の調製及び維持
同期妊娠SD(Sprague-Dawley)系ラット(タコニック社)を用いて、胎生期19日目(E19)の海馬神経細胞を単離した。Vicario‐Abejon(Vicario‐Abejon,“Long‐term Culture of Hippocampal Neurons,”Curr.Protoc.Neurosci. Chapter 3:Unit 32(2004)、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)のプロトコールに従って、海馬からE19ラット海馬神経細胞を調製した。両側海馬を胎児脳から切り出し、解剖緩衝液(15mM HEPES pH7.2(カタログ番号15630080、ライフテクノロジーズ社)、Ca2+及びMg2+フリーの0.5%グルコース/DPBS(カタログ番号14190‐250、ライフテクノロジーズ社))中に浸漬し、1×トリプシン/EDTA(10×トリプシン/EDTAは0.5%トリプシン/0.2%EDTAである、カタログ番号15400054、ライフテクノロジーズ社)を添加した解剖緩衝液10mL中での37℃、15分間のインキュベーションにより解離させた。先端熱加工したパスツールガラスピペットを用いて組織を磨砕し、細胞数を計測した。単一細胞懸濁液を、播種用培地(1×最小必須培地‐Glutamax(商標)(1×MEM‐Glutamax(商標)、カタログ番号41090036、ライフテクノロジーズ社)、10%FBS(ウシ胎仔血清;カタログ番号16000044、ライフテクノロジーズ社)、1×ピルビン酸ナトリウム(100mMピルビン酸ナトリウム;カタログ番号11360‐070、ライフテクノロジーズ社)、1×Pen/Strep(100×Pen/Strepは10,000U/mLのペニシリン、10mg/mLストレプトマイシンである;カタログ番号15240062、ライフテクノロジーズ社))中、ポリ‐L‐リジン臭化水素酸塩被覆プレートまたはカバースリップ上にプレーティングした。2時間後、播種用培地を維持培地(1×Neurobasal培地(カタログ番号21103049、ライフテクノロジーズ社)、1×B27サプリメント(カタログ番号17504044、ライフテクノロジーズ社)、及び1×Pen/Strep)で置き換えた。プレーティングの3日後、2μg/mLのシトシンβ‐D‐アラビノフラノシド(AraC、カタログ番号C1768、シグマ社)を維持培地に添加して、グリアの増殖を防止した。3日ごとに培地の半量を新鮮な維持培地に交換した。
ウェスタンブロットによるタンパク質定量に関連する実験では、100mmプレート上に、1〜4×10個/10mL培地で細胞を播種した。免疫細胞化学的研究では、6×35mm/ウェルのプレートに挿入したカバースリップ上に、50,000〜100,000個の細胞を3mL培地/ウェルで播種した。
ウェスタンブロット研究
BoNT/A無毒性誘導体(BoNT/A ad)を、図の説明文及び/または結果に示す時間の間、神経細胞とともにインキュベートした。神経細胞を採取し、氷上で27ゲージのニードルに試料を数回通過させることによって、プロテアーゼ阻害剤を含有する300μLの溶解緩衝液(0.5%Triton X‐100、100mM NaCl、25mM HEPES pH7.5、10mM 6‐アミノカプロン酸、2mMベンズアミジン、5mM 4‐(2‐アミノエチル)ベンゼンスルホニルフルオリド塩酸塩(AEBSF)、2.5mM EDTA、325μMベスタチン、35μM E‐64、2.5μMロイペプチン、0.75μMアプロチニン)に溶解した。可溶性タンパク質溶解物を、18,000gで4℃、30分間遠心分離することによってペレットから分離した。溶解後、各試料中の総タンパク質濃度を測定し、溶解緩衝液で各試料の体積を調整し、プロテアーゼ阻害剤を補充して濃度を等しくした。可溶化試料中の全タンパク質濃度は、Micro BCAキット(カタログ番号23235、サーモサイエンティフィック社)を用い、製造元の取扱説明書に従って測定した。各レーンにおよそ等量(15μg)の総タンパク質を添加し、還元SDS PAGEで分離し、0.2μmニトロセルロース膜(バイオラッド社)に転写した。転写後、TBST(150mM NaCl、10mMトリス塩酸 pH8.0、0.1%Tween(登録商標)20)中の10%無脂肪乳+5%NGS(ヤギ正常血清、カタログ番号10000C、ライフテクノロジーズ社)を用いて、室温、1時間、膜をブロッキングした。一次及び二次抗体を、3%NGSを含有するTBSTで希釈した。ブロット膜を一次抗体の存在下、4℃で一晩インキュベートし、次いで二次抗体の存在下、室温で45分間インキュベートした。インキュベーション後、ブロット膜をTBSTで5分間×3回洗浄した。Super Signal West Pico化学発光基質(カタログ番号34080、サーモサイエンティフィック社)を用いて、オートラジオグラフィーによる可視化を行った。ウェスタンブロットのオートラジオグラフを、エプソン社のExpression 1680スキャナー上で、Silver Fast AI v.6.4.4r7aソフトウェアを用いてフィルター変更を避けて300dpiでスキャンした。既知のLC‐ad含量(ng/レーン)で還元SDS PAGEにロードしたBoNT/A無毒性誘導体試料を用いて標準曲線を作成した。
指外転アッセイ
参照としてその全体を本明細書に援用するAoki,“Preclinical Update on BOTOX(登録商標)(Botulinum Toxin Type A)‐Purified Neurotoxin Complex Relative to Other Botulinum Neurotoxin Preparations,”European Journal of Neurology(1999)に記載されているように、古典的な指外転スコアリング(「DAS」)アッセイを改変した方法を用いて、局所的な筋力低下効果の測定を行った。DASアッセイでは、マウスを短時間吊るして特徴的な驚愕反応を誘発し、反応において動物は後肢を伸ばしてその後肢の指を外転させる。マウスDASアッセイは、筋力低下効果を比較するうえで特に有用である(Aoki,“Preclinical Update on BOTOX(登録商標)(Botulinum Toxin Type A)‐Purified Neurotoxin Complex Relative to Other Botulinum Neurotoxin Preparations,”European Journal of Neurology(1999)及びAoki,“A Comparison of the Safety Margins of Botulinum Neurotoxin Serotypes A, B, and F In Mice,”Toxicon 39:1815‐1820(2001)、これらの文献は参照としてその全体を本明細書に援用する)。
指外転を評価するために、31ゲージ/ポイントスタイルカスタムのRN針を備えたハミルトン701 RNシリンジを用いて、5匹のCD‐1雌(8週齢)マウスの群に対し、その右腓腹筋にBoNT/A ad‐0 VHHを最終容量3μlで注射した。参照としてその全体を本明細書に援用するAoki,“A Comparison of the Safety Margins of Botulinum Neurotoxin Serotypes A, B, and F In Mice,”Toxicon 39:1815‐1820(2001)に記載のスコアリングシステムを用いて、指外転を採点することができる。マウスDASアッセイは、ボツリヌス神経毒産物の筋力低下効果を比較するために使用する最も一般的なアッセイである。参照としてその全体を本明細書に援用するAoki,“A Comparison of the Safety Margins of Botulinum Neurotoxin Serotypes A, B, and F In Mice,”Toxicon 39:1815‐1820(2001)は、マウスDASアッセイを用いて、BoNT/A製剤の用量応答効果の比較を行った。この試験を利用して、マウスにおけるBoNT/A ad‐0 VHHの薬理学的活性を定義した。48時間における指外転を評価した。
結果
BoNT/A ad‐0のin vitroでの薬理学的活性
SNAP‐25に対する残存活性を測定するために、E19ラット海馬神経細胞を14日間培養し、次いで異なる濃度のBoNT/A ad‐0に72時間曝露した。ウェスタンブロット分析の結果は、濃度依存的なBoNT/A ad‐0誘導性SNAP‐25切断を示している(図14)。
BoNT/A ad‐0はVHHまたは一本鎖抗体を神経細胞の細胞質ゾルへ効果的に送達する
プロトタイプのBoNT/A無毒性誘導体(BoNT/A ad)を用いる積荷送達の第一の例は、野生型BoNT/Bの軽鎖に対して産生した重鎖抗体(VHH)または一本鎖抗体の可変ドメインを送達するように設計した(BoNT/A ad‐0 VHH)。アルパカ由来の一本鎖VHHは約11kDaの分子量を有し、高い親和性で特異的抗原に結合することができる。試験した特異的VHHは、非中和性抗LC‐BoNT/B VHH(VHH B‐10)であって、そのアミノ酸配列は、チャールズ・シューメイカー博士(タフツ大学獣医学部)によって提供され、その後、これを本発明に準ずるように改変し、その発現を最適化した。VHHドメインの配置に関するいくつかのバリエーションを考案し、図13A〜Bに示す設計に到達し、これらの図は、BoNT/A ad‐0のN末端に挿入した非中和性抗LC‐BoNT/B VHHドメインを保有するBoNT/A ad‐0プロペプチド融合体及び成熟融合タンパク質の模式図を示す。BoNT/A ad‐0は残存SNAP‐25切断活性を保持しているため(図14)、BoNT/A ad‐0軽鎖の触媒活性を測定し、これを神経細胞の細胞質ゾルへの軽鎖及びVHHの送達の成功に対する読み出し情報とすることができる。したがって、14日間のin vitro(14‐DIV)E19ラット海馬神経細胞培養物を、異なる時点において50nMのBoNT/A ad‐0 VHHに曝露した。50nMのBoNT/A ad‐0 VHHで24、48、及び72時間処理した細胞においてSNAP‐25切断が観察され(図15)、これは、神経細胞の細胞質へのBoNT/A ad‐0のLC及びVHHの移送の成功を示している。βアクチンを添加対照として使用し、各レーンに等量の総タンパク質を添加したことを示した(図15)。
BoNT/A ad‐0‐VHHは局所的筋麻痺を誘発し、神経細胞の細胞質ゾルへの積荷の輸送の成功を示す
BoNT/A ad‐0誘発性の筋力低下は、従前に、マウスにおけるDASアッセイを用いてin vivoにおいて測定された(PCT公開WO2014/117148参照、前記文献はその全体を参照として本明細書に援用する)。神経細胞の細胞質ゾルへのVHH抗体の送達の成功をさらに検証するために、融合タンパク質の送達の成功に関するin vivoでの読み出し情報として、DASアッセイを利用した。1μgのBoNT/A ad‐0 VHHを3μlの生理食塩水に含ませて左腓腹筋に注入すると、BoNT/A ad‐0に対する薬学的応答に匹敵する指外転反射の確定的な麻痺が生じ、このことは、図16に認められるように、BoNT/A ad‐0の軽鎖に融合したVHHが運動神経細胞の細胞質ゾル区画にうまく送達されたことを示している。VHHを含まないBoNT/A ad‐0を注入したマウスを、対照として用いた。
図18は、免疫沈降実験の結果を示しており、ここでは、上記及び図19A〜Lに記載の、非中和性抗LC‐BoNT/B VHH(B‐10 VHH)を保有するプロトタイプのBoNT/A ad‐0融合タンパク質を、プロセシング後のジスルフィド結合ヘテロ二量体の形態で用いて、海馬神経細胞培養物を処理している。図18のレーン4と5の比較は、LC/Bに対してBoNT融合VHHで処理した神経細胞由来の細胞質ゾル抽出物中で、LC/B抗原結合活性を回復させ、c‐mycタグを用いて融合タンパク質を免疫沈降することができることを示す。このことはまた、神経細胞への送達後に回収したプロトタイプのBoNT/A ad‐0融合体がLC/B抗原結合活性を保持していたということも示しており、これは、細胞の細胞質ゾル画分から回収したVHH、すなわち構築物をエンドソーム外へ移送した後のVHHが、免疫沈降においてLC/Bを特異的に沈降させる能力を依然として保持していることによるものである。
考察
本実施例において、神経細胞の細胞質ゾルに一本鎖抗体を送達するための分子媒体としてのBoNT/A ad‐0の使用を記載した。アイデアは、BoNT/A ad‐0を「トロイの木馬」として用いて神経細胞の細胞質ゾルを標的とし、その一方で、SNAP‐25に対するBoNT/A ad‐0軽鎖の触媒活性を治療用積荷送達の読み取り情報として利用することである。BoNT/A ad‐0とBoNT/A ad‐0 VHHとの間の効力(用量の使用)の相違は、BoNT/A ad‐0の軽鎖に融合したVHHがBoNT/A ad‐0軽鎖の薬理学的特性を低下させることを示している。にもかかわらず、in vitroでSNAP‐25切断が検出され、in vivoで指外転が測定されるという事実は、BoNT/A ad‐0軽鎖に融合したVHHが神経細胞の細胞質区画に到達しているという具体的な経験的証拠として役立つ。
実施例3 ― 神経細胞の細胞質への標的送達のための分子媒体としてのボツリヌス神経毒Cの無毒性誘導体(BoNT/C ad)
序論
野生型(wt)BoNTの構造及び輸送特性を保持する、ボツリヌス神経毒(BoNT)の組換え誘導体の容易な産生を可能にする方法を開発した。wtのBoNT/Aの無毒性誘導体は、上記に記載した。本実施例では、BoNT/C adと呼ぶ、軽鎖の触媒ドメインに3つのアミノ酸置換(E446>A;H449>G;Y591>A)を有するBoNT/C1の無毒性誘導体を設計し、発現させ、精製し、及び評価する。
方法
BoNT/C adのコード配列を、タンパク質ヘテロダイマー内の軽鎖/重鎖の相互作用の破壊を最小限に留めながら軽鎖プロテアーゼを不活性化するように設計した。組換えタンパク質を、可溶性プロペプチドとして培地中に分泌させた。このタンパク質を、BoNT/Aの無毒性誘導体に対するBand et al.,“Recombinant Derivatives of Botulinum Neurotoxin A Engineered for Trafficking Studies and Neuronal Delivery,”Protein Exp.Purif.71:62‐73(2010)に記載の方法のように、タンデムアフィニティークロマトグラフィーにより均一に精製し、TEVプロテアーゼでプロセシングして、ジスルフィド結合ヘテロ二量体を形成させた(図21A〜C)。
E19胚性ラット皮質ニューロンの初代培養物中で精製BoNT/C adについての検討を行い、ウェスタンブロット及び免疫細胞化学を用いて、酵素活性、神経細胞への内部移行、及び輸送パターンを評価した。BoNT/C adのマウス腹腔内LD50(MIPLD50)を、マウス致死アッセイによって測定した。in vivoでの神経筋接合部へのBoNT/C adの標的化は、マウス横隔膜におけるαブンガロトキシンとの共局在を評価することによって判定した。
E19ラット皮質神経細胞の調製及び維持
同期妊娠SD(Sprague-Dawley)系ラット(タコニック社)を用いて、胎生期19日目(E19)の皮質神経細胞を単離した。両側皮質を胎児脳から切り出し、解剖緩衝液(15mM HEPES pH7.2(カタログ番号15630080、ライフテクノロジーズ社)、Ca2+及びMg2+フリーの0.5%グルコース/DPBS(カタログ番号14190‐250、ライフテクノロジーズ社)に浸漬し、1×トリプシン/EDTA(10×トリプシン/EDTAは0.5%トリプシン/0.2%EDTAである、カタログ番号15400054、ライフテクノロジーズ社)を補充した10mLの解剖緩衝液中で、37℃、10分間のインキュベーションにより解離させた。先端熱加工したパスツールガラスピペットを用いて組織を磨砕し、細胞数を計測した。単一細胞懸濁液を、播種用培地(1×最小必須培地‐Glutamax(商標)(1×MEM‐Glutamax(商標)、カタログ番号41090036、ライフテクノロジーズ社)、10%FBS(ウシ胎仔血清;カタログ番号16000044、ライフテクノロジーズ社)、1×ピルビン酸ナトリウム(100mMピルビン酸ナトリウム;カタログ番号11360‐070、ライフテクノロジーズ社)、1×Pen/Strep(100×Pen/Strepは10,000U/mLのペニシリン、10mg/mLストレプトマイシンである;カタログ番号15240062、ライフテクノロジーズ社)中、ポリ‐L‐リジン臭化水素酸塩被覆プレートまたはカバースリップ上にプレーティングした。2時間後、播種用培地を維持培地(1×Neurobasal培地(カタログ番号21103049、ライフテクノロジーズ社)、1×B27サプリメント(カタログ番号17504044、ライフテクノロジーズ社)、及び1×Pen/Strep)で置き換えた。プレーティングの3日後、2mg/mLのシトシンb‐D‐アラビノフラノシド(AraC、カタログ番号C1768、シグマ社)を維持培地に添加して、グリアの増殖を防止した。3〜5日ごとに培地の半量を新鮮な維持培地に交換した。
ウェスタンブロット分析
神経細胞を採取し、氷上で25ゲージのニードルに試料を数回通過させることによって、プロテアーゼ阻害剤を含有する200mLの溶解緩衝液(0.5%Triton (商標)X‐100、100mM NaCl、25mM HEPES pH7.5、10mM 6‐アミノカプロン酸、2mMベンズアミジン、5mM 4‐(2‐アミノエチル)ベンゼンスルホニルフルオリド塩酸塩(AEBSF)、2.5mM EDTA、325mMベスタチン、35mM E‐64、2.5mMロイペプチン、0.75mMアプロチニン)に溶解した。可溶性タンパク質溶解物を、18,000gで4℃、20分間遠心分離することによってペレットから分離した。溶解後、各試料中の総タンパク質濃度を測定し、溶解緩衝液で各試料の体積を調整し、プロテアーゼ阻害剤を補充して濃度を等しくした。各レーンにおよそ30μgの総タンパク質を添加し、還元SDS PAGEで分離し、0.2mmニトロセルロース膜(バイオラッド社)に転写した。転写後、TBST(150mM NaCl、10mMトリス塩酸 pH8.0、0.1%Tween(登録商標)20)中の10%無脂肪乳+5%NGS(ヤギ正常血清、カタログ番号10000C、ライフテクノロジーズ社)を用いて、室温、2時間、膜をブロッキングした。ブロット膜を一次抗体の存在下、4℃で一晩インキュベートし、次いで二次抗体の存在下、室温で45分間インキュベートした。インキュベーション後、ブロット膜をTBSTで5分間×3回洗浄した。Super Signal West Pico化学発光基質(カタログ番号34080、サーモサイエンティフィック社)を用いて、オートラジオグラフィーによる可視化を行った。
免疫細胞化学分析
BoNT/C adまたはBoNT/C ad B8(B8一本鎖抗体との融合タンパク質)を、図の説明に示すように異なる時間、神経細胞とともにインキュベートした。インキュベーションの直後に、細胞を氷冷DPBSで3回洗浄し、4%ホルムアルデヒドで15分間固定し、0.1%Triton(商標)X‐100で5分間透過処理した。固定後、透過性にした細胞をDPBSで3回洗浄し、10%BSA/DPBS中で室温、1時間ブロッキングし、一次抗体の存在下、4℃で一晩インキュベートした。一次抗体をDPBS‐NGSで希釈した。一次抗体インキュベーション後、細胞をDPBS‐NGS(3%NGSを含む1×DPBS)で3回洗浄し、二次抗体(DPBS‐NGS中)の存在下、室温で45分間インキュベートした。二次抗体インキュベーション後、細胞をDPBSで3回洗浄し、封入剤を用いてスライド上にカバースリップを封入した。画像スキャンは、ニコンLSM510共焦点顕微鏡で行い、画像は、Zeiss LSM共焦点顕微鏡ソフトウェアを用いて解析した。
細胞ベースのアッセイにおけるBoNT/C ad触媒活性の検出
野生型BoNT/Cの天然基質シンタキシン‐1及びSNAP‐25に対してBoNT/C adが酵素活性を有するかどうかを検出するために、14‐DIV E19ラット皮質神経細胞を異なる濃度のBoNT/C adに96時間曝露した。インキュベーション時間後、細胞を洗浄し、ウェスタンブロット分析のために調製した(図22A)。細胞を、培地のみ(陰性対照)、0.5nM BoNT/C(陽性対照)、または5、25、もしくは100nMのBoNT/C adに96時間曝露した。ウェスタンブロット分析をパーフロム(perfrom)し、シンタキシン‐1及びVAMP‐2の検出を行い;この際、VAMP‐2は内部添加対照として用いた。図22Bにおいて、細胞を1、5、25、または100nMのBoNT/C adに96時間曝露した。ウェスタンブロット分析を行い、シンタキシン‐1、SNAP‐25、BoNT/C ad LC、及びVAMP‐2をそれぞれ検出した。VAMP‐2は、内部添加対照として機能する。
BoNT/C adの神経細胞への内部移行の検出
BoNT/C adの神経細胞への内部移行を検出するために、14‐DIV E19ラット海馬培養物を25nMのBoNT/C adに16時間曝露した。インキュベーション後、VAMP‐2、BoNT/C ad LC、BoNT/C HC、及びEEA‐1を検出するモノクローナル抗体を用いた免疫細胞化学のために細胞を調製し、共焦点顕微鏡法を用いて分析した。
BoNT/Cの神経筋接合部への輸送
BoNT/C adの輸送パターンを調べるために、6週齢のCD‐1雌マウスに、0.4mg/kgのBoNT/C adを腹腔内注射した。全身注入の24時間後、マウスを安楽死させ、横隔膜を単離し、免疫染色のために調製した。片側横隔膜を、シンタキシン、BoNT/C HC、及びαブンガロトキシンに対するモノクローナル抗体で染色し、共焦点顕微鏡法で分析した。
マウスにおけるBoNT/C adの毒性
マウスにおけるBoNT/Cの毒性を測定するために、0.04、0.2、0.4、2、または4mg/kgのBoNT/C adを腹腔内注射した8週齢のCD‐1雌マウスの生存率を測定した。BoNT/C adを、0.02%ゼラチンを補充したDPB‐Sで希釈した。0.250mlの最終容量でマウス腹腔内に注射した。
結果
1L培養物からの精製タンパク質の最終収量はおよそ50mgであった。BoNT/Cがシナプスタンパク質SNAP‐25及びVAMP‐2と共局在することを見出した(図23A〜B);初期/後期エンドソームマーカーとのわずかな共局在もまた観察された(図24)。最大100nMのBoNT/C adを用いて神経細胞培養物を96時間処理したが、SNAREタンパク質の切断を検出することはできなかった(図22A〜B)。BoNT/C adのMIPLD50は4mg/kgを上回ると判定された(表1)。2mg/kg以上のBoNT/C ad用量を注入したマウスは、ワスピー様の老廃物(waspy‐like waste)、全身の衰弱及び呼吸困難を含む有害な臨床症状を示した。動物に腹腔内注射した後、重鎖がマウス横隔膜上のαブンガロトキシンに局在化したことから、全身投与後にBoNT/C adが神経筋接合部へ輸送されることを実証した(図25A〜B)。
(表1)BoNT/C adマウス致死アッセイ
Figure 2017538414
結論
BoNT/Cは、全身投与後の神経‐筋肉接合部への輸送、及びシナプス前性タンパク質と共局在する能力によって示される天然構造を維持する。BoNT/C adの極めて低い毒性、触媒活性の欠如、及びその神経細胞標的化特性は、神経細胞の細胞質への薬物送達のための分子媒体としてのBoNT/C adの有用性を示している。
実施例4 ― 無毒性組換え神経毒媒体(BoNT/C ad)を介して送達するボツリヌス神経毒に対する一本鎖抗体の曝露後の有効性
序論
ボツリヌス中毒に対する現在の治療は、抗毒素の投与に依存する。これらの抗毒素は抗体または抗体断片であり、ボツリヌス神経毒(BoNT)に対してのみ有効であり、その一方で毒素は循環器中に残る。ボツリヌス中毒患者においては、患者が診断されるまでに多くの毒素が神経細胞内に蓄積し、抗毒素治療が部分的にしか有効にならないため、死を防ぐために長期間の人工呼吸がしばしば必要となる。BoNTを毒物投与した神経細胞のシナプス前区画に一本鎖抗体を直接送達するためのBoNT/Cの組換え無毒性誘導体を開発した。一本鎖抗体は、BoNT/Aの軽鎖をブロックすることによって、毒物投与された神経細胞内のボツリヌス中毒症状を打ち消す。本実施例では、C/B8と呼ぶ、無毒性BoNT/C1誘導体(BoNT/C ad)を介して一本鎖VHHラクダ科動物抗体(B8)を送達することを含む細胞内治療法を記載し、この治療法は、毒素が神経細胞内に既に進入した後に有効であるように設計されている。
これらの研究の第一の目的は、BoNT/Aによる中毒に関連する臨床的呼吸器症状から回復させるC/B8解毒剤の有効性を、特に標準的な抗体ベースの抗毒素と比較して評価することであった。ボツリヌス中毒のマウスモデルにおいて、マウスに、腹腔内(ip)注射により1.2または4MIPLD50ユニットのBoNT/A1でチャレンジを行い、その後、C/B8解毒剤または抗体ベースの抗毒素を、様々な回数で腹腔内投与することにより、処置した。
方法
E19ラット皮質神経細胞の調製及び維持
同期妊娠SD(Sprague-Dawley)系ラット(タコニック社)を用いて、胎生期19日目(E19)の皮質神経細胞を単離した。両側皮質を胎児脳から切り出し、解剖緩衝液(15mM HEPES pH7.2(カタログ番号15630080、ライフテクノロジーズ社)、Ca2+及びMg2+フリーの0.5%グルコース/DPBS(カタログ番号14190‐250、ライフテクノロジーズ社)に浸漬し、1×トリプシン/EDTA(10×トリプシン/EDTAは0.5%トリプシン/0.2%EDTAである、カタログ番号15400054、ライフテクノロジーズ社)を補充した10mLの解剖緩衝液中で、37℃、10分間のインキュベーションにより解離させた。先端熱加工したパスツールガラスピペットを用いて組織を磨砕し、細胞数を計測した。単一細胞懸濁液を、播種用培地(1×最小必須培地‐Glutamax(商標)(1×MEM‐Glutamax(商標)、カタログ番号41090036、ライフテクノロジーズ社)、10%FBS(ウシ胎仔血清;カタログ番号16000044、ライフテクノロジーズ社)、1×ピルビン酸ナトリウム(100mMピルビン酸ナトリウム;カタログ番号11360‐070、ライフテクノロジーズ社)、1×Pen/Strep(100×Pen/Strepは10,000U/mLのペニシリン、10mg/mLストレプトマイシンである;カタログ番号15240062、ライフテクノロジーズ社)中、ポリ‐L‐リジン臭化水素酸塩被覆プレートまたはカバースリップ上にプレーティングした。2時間後、播種用培地を維持培地(1×Neurobasal培地(カタログ番号21103049、ライフテクノロジーズ社)、1×B27サプリメント(カタログ番号17504044、ライフテクノロジーズ社)、及び1×Pen/Strep)で置き換えた。プレーティングの3日後、2mg/mLのシトシンb‐D‐アラビノフラノシド(AraC、カタログ番号C1768、シグマ社)を維持培地に添加して、グリアの増殖を防止した。3〜5日ごとに培地の半量を新鮮な維持培地に交換した。
ウェスタンブロット分析
神経細胞を採取し、氷上で25ゲージのニードルに試料を数回通過させることによって、プロテアーゼ阻害剤を含有する200mLの溶解緩衝液(0.5%Triton (商標)X‐100、100mM NaCl、25mM HEPES pH7.5、10mM 6‐アミノカプロン酸、2mMベンズアミジン、5mM 4‐(2‐アミノエチル)ベンゼンスルホニルフルオリド塩酸塩(AEBSF)、2.5mM EDTA、325mMベスタチン、35mM E‐64、2.5mMロイペプチン、0.75mMアプロチニン)に溶解した。可溶性タンパク質溶解物を、18,000gで4℃、20分間遠心分離することによってペレットから分離した。溶解後、各試料中の総タンパク質濃度を測定し、溶解緩衝液で各試料の体積を調整し、プロテアーゼ阻害剤を補充して濃度を等しくした。各レーンにおよそ30μgの総タンパク質を添加し、還元SDS PAGEで分離し、0.2mmニトロセルロース膜(バイオラッド社)に転写した。転写後、TBST(150mM NaCl、10mMトリス塩酸 pH8.0、0.1%Tween(登録商標)20)中の10%無脂肪乳+5%NGS(ヤギ正常血清、カタログ番号10000C、ライフテクノロジーズ社)を用いて、室温、2時間、膜をブロッキングした。ブロット膜を一次抗体の存在下、4℃で一晩インキュベートし、次いで二次抗体の存在下、室温で45分間インキュベートした。インキュベーション後、ブロット膜をTBSTで5分間×3回洗浄した。Super Signal West Pico化学発光基質(カタログ番号34080、サーモサイエンティフィック社)を用いて、オートラジオグラフィーによる可視化を行った。
免疫細胞化学分析
BoNT/C adまたはBoNT/C ad B8(B8一本鎖抗体との融合タンパク質)を、図の説明に示すように異なる時間、神経細胞とともにインキュベートした。インキュベーションの直後に、細胞を氷冷DPBSで3回洗浄し、4%ホルムアルデヒドで15分間固定し、0.1%Triton(商標)X‐100で5分間透過処理した。固定後、透過性にした細胞をDPBSで3回洗浄し、10%BSA/DPBS中で室温、1時間ブロッキングし、一次抗体の存在下、4℃で一晩インキュベートした。一次抗体をDPBS‐NGSで希釈した。一次抗体インキュベーション後、細胞をDPBS‐NGS(3%NGSを含む1×DPBS)で3回洗浄し、二次抗体(DPBS‐NGS中)の存在下、室温で45分間インキュベートした。二次抗体インキュベーション後、細胞をDPBSで3回洗浄し、封入剤を用いてスライド上にカバースリップを封入した。画像スキャンは、ニコンLSM510共焦点顕微鏡で行い、画像は、Zeiss LSM共焦点顕微鏡ソフトウェアを用いて解析した。
C/B8とシナプスタンパク質との共局在
C/B8がシナプスタンパク質と共局在するかどうかを判定するために、14‐DIV E19ラット海馬培養物を25nMのC/B8で24時間処理した。シナプシン‐1、VAMP‐2、及びBoNT/C LCを検出するモノクローナル抗体を用いた免疫細胞化学のために細胞を調製し、共焦点顕微鏡法を用いて分析した(図26)。
毒物投与された神経細胞内のBoNT/A LC活性に対するC/B8の影響
BoNT/A LC活性に対するC/B8の影響を調べるために、14‐DIV E19ラット皮質神経細胞を、5pMのBoNT/A、及び50nMのC/B8、50nMのB8単独、50nMのBoNT/C ad(分子媒体のみ)、50nMのJLJG3単独(BoNT/Bに対するVHH)、または50nMのJLJG3/C(JLJG3を有するBoNT/C ad)のいずれかに対し、共曝露した。インキュベーション直後に、細胞を氷冷DPBSで洗浄し、タンパク質を0.5%Triton(商標)X‐100緩衝液で可溶化した。タンパク質を、SNAP‐25及びβアクチンに対する抗体を用いたウェスタンブロット分析によって分析した(図27)。
毒物への曝露後モデルにおけるBoNT/A LC活性へのC/B8の影響及びSNAP‐25回復
in vitroでの曝露後モデルにおけるBoNT/A LC活性へのC/B8の影響を調べるために、14‐DIV E19ラット皮質神経細胞を5pMのBoNT/Aで90分間毒物と接触させた。細胞を細胞培養培地で2回洗浄し、50nM C/B8またはBoNT/C ad(C‐ad)の存在下で追跡した。処理後の異なる日にSNAP‐25のモノクローナル抗体を用いたウェスタンブロットにより試料を分析した(図28)。
分子媒体と比較したC/B8のin vivo効力
C/B8の効力を分子媒体(BoNT/C ad)と比較するために、in vivoでの有効性マウス試験を行った。この盲検試験では、マウスに対し、2MIPLD50でのチャレンジを行い、毒物投与の3時間後に、プラセボ、0.4mg/kg BoNT/C ad、または0.4mg/kg C/B8で処置した(図29)。
毒物投与後の異なる時点におけるC/B8及び抗毒素のin vivo有効性
C/B8の有効性を判定するために、マウスに対し、1.2または4MIPLD50ユニットでのチャレンジを行い、毒物投与後の異なる時間に、プラセボ、0.4mg/kgのC/B8、または1Uのヒツジポリクローナル血清(抗毒素)で処置した。
結果
初代神経細胞培養において、BoNT/C ad B8は、シナプスタンパク質、シナプシン‐1及びVAMP‐2と共局在する。in vitroでの有効性試験の結果は、前記C/B8によるSNAP‐25切断の部分的な阻害を示している。さらに、C/B8で処置した細胞は、非処置群(n/t)またはBoNT/C adと比較して、7日目までSNAP‐25の回収を示した(図28)。
in vivoでの有効性試験は、プラセボ及びBoNT/C adで処置した動物が30時間以内に死亡したのに対し、C/B8で処置したマウスの80%が回復し、10日目までに無症状になったことを示している(群当たりn=10のマウス)。このことは、延命効果がBoNT/C adによって送達したB8 VHHに起因することを示している。
C/B8の有効性を、抗体ベースの抗毒素治療と直接比較した。マウスに対し、1.2MIPLD50ユニットを用いて腹腔内へのチャレンジを行い、毒物投与後4、12、または20時間において、プラセボ、0.4mg/kgのC/B8、または1Uのヒツジポリクローナル血清(抗毒素)で処置した(群当たりn=10マウス)。毒物投与後4時間の治療群では、治療介入時にボツリヌス中毒の臨床症状は記録されなかった。毒物投与後12時間の治療群では、マウスは、正常なマウスと比較して、遅い呼吸パターン、細い腰、及び運動性の低下を含むボツリヌス毒素血症の臨床徴候を示した。毒物投与後20時間後の治療群では、立毛、呼吸雑音を伴う呼吸困難、四肢の衰弱、及び運動性の低下を含む、毒素血症の臨床徴候を示した。4時間治療群の生存率は、C/B8群で100%、抗毒素群で70%であった(図30A)。12時間治療群の生存率は、C/B8については90%、抗毒素については10%であった(図30B)。20時間治療群の生存率は、C/B8群で80%、抗毒素群で10%であった(図30C)。研究の10日目までに、生存マウスは、ボツリヌス中毒の臨床症状がなくなり、体重の増加を記録した。各治療群において、C/B8で処置したマウスは、抗毒素で処置したマウスと比較して生存率が高かった。これは、すべての動物がボツリヌス中毒の重度の臨床症状を示した毒物投与後20時間時点で処置した動物において最も顕著であった。
C/B8及び標準的抗毒素の有効性に対する中毒用量の効果
マウスに対し、4MIPLD50のBoNT/Aの腹腔内注射でチャレンジを行い、続いて毒物投与後6、8、または10時間において、0.4mg/kgのC/B8または1Uの抗毒素(ヒツジポリクローナル血清)を用いて介入を行った(群あたりn=5)。毒物投与後6時間では、マウスは、呼吸変化及び細い腰を含む、ボツリヌス毒素血症の臨床徴候を示した。6時間治療群の10日生存率は、C/B8群で40%、抗毒素群で20%であった(図31A)。毒物投与後8時間では、マウスは、呼吸困難、体の衰弱、及び細い腰を含む、ボツリヌス毒素血症の重度の臨床徴候を示した。8時間治療群の10日生存率は、C/B8群で20%、抗毒素群で0%であった(図31B)。毒物投与後10時間では、マウスは、呼吸困難、体の衰弱及び細い腰を含む、ボツリヌス毒素血症の重度の臨床徴候を示した。抗毒素群に比べてC/B8群では、致死に4日の遅延があるものの、研究の6日目以降の生存率は0であった(図31C)。
結論
BoNT/C adは、有用な分子媒体を提供し、BoNT/Aに対する治療用一本鎖抗体を中毒状態の神経細胞へ送達し、これによって既にボツリヌス中毒の臨床徴候を示している動物を回復させることができる。
本明細書において、好ましい実施形態を詳細に記載したが、本発明の精神から逸脱することなく様々な修正、追加、置換などを行い得ることは当業者には明らかであり、したがってそれらは添付の特許請求の範囲に定義する本発明の範囲内にあるものとみなされる。

Claims (50)

  1. クロストリジウム神経毒の軽鎖領域;
    クロストリジウム神経毒の重鎖領域;及び
    抗原結合活性を有し、前記軽鎖領域の上流に位置する一本鎖抗体
    を含み、
    前記軽鎖及び重鎖領域がジスルフィド結合によって連結している、
    融合タンパク質。
  2. 前記クロストリジウム神経毒が、ボツリヌス菌(Clostridium botulinum)血清型C、ボツリヌス菌血清型A、ボツリヌス菌血清型E、ボツリヌス菌血清型D、ボツリヌス菌血清型B、ボツリヌス菌血清型F、ボツリヌス菌血清型G、ボツリヌス菌血清型Hからなる群から選択される血清型のボツリヌス菌神経毒である、請求項1に記載の融合タンパク質。
  3. 前記ボツリヌス菌神経毒が血清型Cである、請求項2に記載の融合タンパク質。
  4. 前記軽鎖及び重鎖領域が切断されていない、請求項1に記載の融合タンパク質。
  5. 前記軽鎖領域と前記一本鎖抗体との間に位置するアミノ酸スペーサー配列をさらに含む、請求項1に記載の融合タンパク質。
  6. 前記クロストリジウム神経毒の前記軽鎖領域が無毒性である、請求項1に記載の融合タンパク質。
  7. 前記軽鎖領域がクロストリジウム神経毒BoNT/Aに由来し、突然変異E224>A及びY366>Aをさらに含む、請求項6に記載の融合タンパク質。
  8. 前記軽鎖領域が、野生型クロストリジウム神経毒のLD50よりも少なくとも1,000倍高いLD50を有する、請求項6に記載の融合タンパク質。
  9. 前記クロストリジウム神経毒の前記軽鎖領域が基質切断活性を失っている、請求項6に記載の融合タンパク質。
  10. 前記軽鎖領域がクロストリジウム神経毒BoNT/Aに由来し、突然変異Q162>Y、L256>Y、R257>E、及びL322>E、または突然変異Q163>E、E263>L、及びL323>Iをさらに含む、請求項9に記載の融合タンパク質。
  11. 前記軽鎖領域がクロストリジウム神経毒BoNT/Cに由来し、突然変異E446>A;H449>G;Y591>Aをさらに含む、請求項9に記載の融合タンパク質。
  12. 前記クロストリジウム神経毒の前記軽鎖及び重鎖領域が、(i)前記軽鎖及び重鎖の安定性、(ii)前記融合タンパク質による神経細胞の特異的標的化、及び(iii)神経細胞の細胞質への融合タンパク質の送達、に必要な立体構造を有する、請求項6に記載の融合タンパク質。
  13. 前記一本鎖抗体がVHHドメインである、請求項1に記載の融合タンパク質。
  14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の融合タンパク質、及び
    薬学的に許容可能な担体
    を含む、治療剤。
  15. クロストリジウム神経毒の毒性作用についての対象の治療方法であって:
    クロストリジウム神経毒の毒性作用について前記対象を治療するのに有効な条件下で、前記対象に請求項14に記載の治療剤を投与する段階を含む、前記治療方法。
  16. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の融合タンパク質を、対象に治療を提供するのに有効な条件下で前記対象に投与する段階を含む、治療方法。
  17. 前記投与する段階の前に、治療を必要とする対象を選択する段階をさらに含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記投与する段階を、吸入、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、鼻腔内滴下、または粘膜への塗布によって行う、請求項16に記載の方法。
  19. クロストリジウム神経毒の軽鎖領域;
    クロストリジウム神経毒の重鎖領域;
    高特異性プロテアーゼ切断部位を有し、前記軽鎖及び重鎖領域を連結する中間領域;ならびに
    抗原結合活性を有し、前記軽鎖領域の上流に位置する一本鎖抗体
    を含み、
    前記軽鎖及び重鎖領域がジスルフィド結合によって連結しており、
    前記高特異性プロテアーゼ切断部位が、前記高特異性プロテアーゼが認識して切断可能な3残基以上の特異的な隣接するアミノ酸残基を有する、
    プロペプチド融合体。
  20. 前記軽鎖領域の上流に位置する第一検出タグと、重鎖の下流に位置する第二検出タグとをさらに含む、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  21. 前記一本鎖抗体に隣接するN末端及びC末端検出タグをさらに含み、前記検出タグが、神経細胞の細胞質への前記一本鎖抗体の送達を検出することができる、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  22. 前記N末端検出タグの上流に位置する第一アフィニティー精製タグ;
    前記第一アフィニティー精製タグと前記N末端検出タグとの間に位置する高特異性プロテアーゼ切断部位;
    前記重鎖領域の下流に位置する第二アフィニティー精製タグ;及び、
    前記第二アフィニティー精製タグと前記重鎖領域との間に位置する高特異性プロテアーゼ切断部位
    をさらに含む、請求項21に記載のプロペプチド融合体。
  23. 前記中間領域の前記高特異性プロテアーゼ切断部位、前記アフィニティー精製タグと前記N末端検出タグとの間に位置する前記高特異性プロテアーゼ切断部位、及び前記第二アフィニティー精製タグと前記重鎖領域との間に位置する前記高特異性プロテアーゼ切断部位がすべて、エンテロキナーゼ切断部位及びTEV認識配列から選択される同一の配列を有する、請求項22に記載のプロペプチド融合体。
  24. 前記一本鎖抗体の上流に位置する分解促進ドメインをさらに含む、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  25. 前記一本鎖抗体が、野生型クロストリジウム神経毒の軽鎖に対して特異的である、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  26. 前記軽鎖及び重鎖領域が切断されていない、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  27. 前記クロストリジウム神経毒が、ボツリヌス菌血清型C、ボツリヌス菌血清型A、ボツリヌス菌血清型E、ボツリヌス菌血清型D、ボツリヌス菌血清型B、ボツリヌス菌血清型F、ボツリヌス菌血清型G、ボツリヌス菌血清型Hからなる群から選択される血清型のボツリヌス菌神経毒である、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  28. ボツリヌス菌神経毒が血清型Aである、請求項27に記載のプロペプチド融合体。
  29. ボツリヌス菌神経毒が血清型Cである、請求項27に記載のプロペプチド融合体。
  30. 前記軽鎖及び重鎖領域が切断されていない、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  31. 前記軽鎖領域と前記一本鎖抗体との間に位置するアミノ酸スペーサー配列をさらに含む、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  32. 前記軽鎖領域がクロストリジウム神経毒BoNT/Aに由来し、突然変異E224>A及びY366>Aをさらに含む、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  33. 前記軽鎖領域がクロストリジウム神経毒BoNT/Aに由来し、突然変異Q162>Y、L256>Y、R257>E、及びL322>E、または突然変異Q163>E、E263>L、及びL323>Iをさらに含む、請求項31に記載のプロペプチド融合体。
  34. 前記軽鎖領域がクロストリジウム神経毒BoNT/Cに由来し、突然変異E446>A;H449>G;Y591>Aをさらに含む、請求項33に記載のプロペプチド融合体。
  35. 前記一本鎖抗体がVHHドメインである、請求項19に記載のプロペプチド融合体。
  36. 請求項19〜35のいずれか一項に記載のプロペプチド融合体をコードする、単離核酸分子。
  37. 請求項36に記載の核酸分子を異種ベクターに含む、発現系。
  38. 前記核酸分子が、適切なセンス方向及び正しいリーディングフレームで前記ベクターに挿入されている、請求項37に記載の発現系。
  39. 請求項36に記載の核酸分子を含有する、宿主細胞。
  40. 前記核酸分子が異種発現系に挿入されている、請求項39に記載の宿主細胞。
  41. 前記中間領域が、前記発現系または前記宿主細胞の内在性プロテアーゼによって切断されない、請求項39に記載の宿主細胞。
  42. 植物細胞、哺乳類細胞、昆虫細胞、酵母細胞、及び細菌細胞からなる群から選択される、請求項39に記載の宿主細胞。
  43. 昆虫細胞である、請求項42に記載の宿主細胞。
  44. 融合タンパク質の発現方法であって:
    請求項36に記載の核酸分子と;
    前記核酸分子に機能的に連結した異種プロモーターと;
    前記核酸分子に機能的に連結した3′調節領域と
    を含む核酸構築物を提供する段階、及び、
    前記融合タンパク質のプロペプチドを発現するのに有効な条件下で宿主細胞に前記核酸構築物を導入する段階
    を含む、前記発現方法。
  45. 前記中間領域が、前記宿主細胞の内在性プロテアーゼによって切断されない、請求項44に記載の方法。
  46. 前記宿主細胞が昆虫細胞である、請求項44に記載の方法。
  47. 前記中間領域で切断を引き起こすのに有効な条件下で、前記発現させた融合タンパク質のプロペプチドを高特異性プロテアーゼに接触させる段階
    をさらに含む、請求項44に記載の方法。
  48. 前記融合タンパク質を約30mg/Lの濃度で単離する段階をさらに含む、請求項44に記載の方法。
  49. 2段階の非変性かつ高度選択的なアフィニティー精製を用いて、前記融合タンパク質を均質に精製する段階をさらに含む、請求項44に記載の方法。
  50. 請求項19〜35のいずれか一項に記載のプロペプチド融合タンパク質を、高特異性プロテアーゼ切断部位で切断することによって産生する融合タンパク質であって、前記軽鎖領域及び重鎖領域がジスルフィド結合によって連結している、前記融合タンパク質。
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