JP2019206582A - Cationic neurotoxins - Google Patents

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Abstract

To provide engineered clostridial toxins which have properties of increased tissue retention at the site of administration.SOLUTION: An engineered clostridial toxin comprises at least one amino acid modification. The at least one amino acid modification increases the isoelectric point (pI) of the engineered clostridial toxin to a value that is at least 0.2 pI unit higher than the pI of an otherwise identical clostridial toxin lacking the at least one amino acid modification, where the at least one amino acid modification is not located in the clostridial toxin binding domain (Hdomain). A medical use of the engineered clostridial toxin is also provided.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、少なくとも1つのアミノ酸修飾を含む改変(engineered)クロストリジウム毒素ならびに医薬および療法におけるこのような改変クロストリジウム毒素の使用に関する。   The present invention relates to engineered clostridial toxins comprising at least one amino acid modification and the use of such modified clostridial toxins in medicine and therapy.

クロストリジウム属(Clostridia)の細菌は、それらが送達される神経およびその他の細胞に毒となり得る高度に強力な、特定のタンパク質毒素を産生する。このようなクロストリジウム毒素の例として、C.テタニ(tetani)によって産生される神経毒(TeNT)およびC.ボツリヌム(botulinum)によって産生される神経毒(BoNT)血清型A〜GならびにC.バラティ(baratii)およびC.ブチリカム(butyricum)によって産生されるものが挙げられる。   Clostridia bacteria produce specific protein toxins that are highly potent that can be toxic to the nerves and other cells to which they are delivered. Examples of such clostridial toxins include neurotoxin produced by C. tetani (TeNT) and neurotoxin produced by C. botulinum (BoNT) serotypes A to G and C. barati ( baratii) and C. butyricum.

クロストリジウム毒素の中には、幾つかの知られる最も強力な毒素が存在する。例として、ボツリヌス神経毒は、血清型に応じて0.5〜5ng/kgの範囲のマウスの半致死量(LD50)値を有する。破傷風毒素およびボツリヌス毒素の両方が、冒された神経の機能、具体的には、神経伝達物質の放出を阻害することによって作用する。ボツリヌス毒素は、神経筋接合部で作用し、末梢神経系におけるコリン作動性伝達を阻害するが、破傷風菌毒素は、中枢神経系において作用する。 Among the clostridial toxins are some of the most potent toxins known. By way of example, a botulinum neurotoxin has a mouse half-lethal dose (LD 50 ) value ranging from 0.5 to 5 ng / kg depending on the serotype. Both tetanus toxin and botulinum toxin act by inhibiting the function of affected nerves, specifically the release of neurotransmitters. Botulinum toxin acts at the neuromuscular junction and inhibits cholinergic transmission in the peripheral nervous system, whereas tetanus toxin acts in the central nervous system.

実際は、クロストリジウム毒素は、タンパク質切断による切断事象によって翻訳後に修飾されて、ジスルフィド結合によって一緒に連結している2つのポリペプチド鎖を形成する単鎖ポリペプチドとして合成される。切断は、鎖間ジスルフィド結合を提供するシステイン残基間に位置する活性化部位と呼ばれることが多い特定の切断部位で起こる。この二本鎖形態が、毒素の活性形態である。2つの鎖は、およそ100kDaの分子質量を有する重鎖(H鎖)およびおよそ50kDaの分子質量を有する軽鎖(L鎖)と呼ばれる。H鎖は、N末端転位置成分(HNドメイン)およびC末端標的化成分(HCドメイン)を含む。切断部位は、L鎖と転位置ドメイン成分の間に位置する。HCドメインのその標的ニューロンとの結合およびエンドソームによる結合している毒素の細胞中への内部移行後に、HNドメインは、L鎖をエンドソーム膜を横断してサイトゾル中に転位置し、L鎖は、プロテアーゼ機能を提供する(非細胞傷害性プロテアーゼとしても知られる)。 In fact, clostridial toxins are synthesized as single chain polypeptides that are post-translationally modified by a cleavage event due to protein cleavage to form two polypeptide chains linked together by disulfide bonds. Cleavage occurs at specific cleavage sites, often referred to as activation sites located between cysteine residues that provide interchain disulfide bonds. This double-stranded form is the active form of the toxin. The two chains are called the heavy chain (H chain) with a molecular mass of approximately 100 kDa and the light chain (L chain) with a molecular mass of approximately 50 kDa. The H chain includes an N-terminal translocation component (H N domain) and a C-terminal targeting component (H C domain). The cleavage site is located between the L chain and the translocation domain component. After internalization of the toxin to cells bound by the binding and endosomal with its target neurons H C domain, H N domain is translocated into the cytosol of the L chain across the endosomal membrane, L The chain provides protease function (also known as non-cytotoxic protease).

非細胞傷害性プロテアーゼは、SNAREタンパク質(例えば、SNAP-25、VAMPまたはシンタキシン)として知られる細胞内輸送タンパク質をタンパク分解性に切断することによって作用する(Gerald K(2002年)「Cell and Molecular Biology」(第4版)John Wiley & Sons、Incを参照のこと)。頭字語SNAREは、可溶性NSF結合受容体(Soluble NSF Attachment Receptor; ここで、NSFは、N-エチルマレイミド-感受性因子を意味する)という用語に由来する。SNAREタンパク質は、細胞内小胞融合にとって、したがって、細胞からの小胞輸送による分子の分泌にとって不可欠である。プロテアーゼ機能は、亜鉛依存性エンドペプチダーゼ活性であり、SNAREタンパク質に対して高い基質特異性を示す。したがって、非細胞傷害性プロテアーゼは、ひとたび、所望の標的細胞に送達されると、標的細胞からの細胞性分泌を阻害することが可能である。クロストリジウム毒素のL鎖プロテアーゼは、SNAREタンパク質を切断する非細胞傷害性プロテアーゼである。   Non-cytotoxic proteases act by proteolytically cleaving intracellular transport proteins known as SNARE proteins (e.g., SNAP-25, VAMP or syntaxin) (Gerald K (2002) Cell and Molecular Biology). (See 4th edition) John Wiley & Sons, Inc). The acronym SNARE is derived from the term Soluble NSF Attachment Receptor; where NSF stands for N-ethylmaleimide-sensitive factor. The SNARE protein is essential for intracellular vesicle fusion and therefore for secretion of the molecule by vesicular transport from the cell. Protease function is zinc-dependent endopeptidase activity and exhibits high substrate specificity for SNARE protein. Thus, non-cytotoxic proteases can inhibit cellular secretion from target cells once delivered to the desired target cells. The clostridial toxin light chain protease is a non-cytotoxic protease that cleaves the SNARE protein.

SNAREタンパク質の遍在性を考えて、ボツリヌス毒素などのクロストリジウム毒素は、広範囲の療法において成功裏に使用されてきた。   Given the ubiquitous nature of SNARE proteins, clostridial toxins such as botulinum toxin have been successfully used in a wide range of therapies.

例として、本発明者らは、いくつかの治療的および美容的または審美的適用において神経伝達を阻害するための、ボツリヌス神経毒(BoNT)、BoNT/A、BoNT/B、BoNT/C1、BoNT/D、BoNT/E、BoNT/FおよびBoNT/Gおよび破傷風神経毒(TeNT)などのクロストリジウム毒素の使用を記載する文献(William J. Lipham、Cosmetic and Clinical Applications of Botulinum Toxin (Slack、Inc.、2004年))に言及する。例えば、市販のボツリヌス毒素製品は、限局性痙縮、上肢痙縮、下肢痙縮、頸部ジストニア、眼瞼痙攣、片側顔面痙攣、腋の発汗過多、慢性片頭痛、神経因性排尿筋過活動、眉間の線および重度の片側眼角の線を含む適応症の治療薬として現在承認されている。さらに、クロストリジウム毒素療法は、神経筋障害を治療するために((US6,872,397)を参照のこと);子宮障害を治療するために((US2004/0175399)を参照のこと);潰瘍および胃食道逆流症を治療するために((US2004/0086531)を参照のこと);ジストニアを治療するために((US6,319,505)を参照のこと);眼の障害を治療するために((US2004/0234532)を参照のこと);眼瞼痙攣を治療するために((US2004/0151740)を参照のこと);斜視(strabismus)を治療するために((US2004/0126396)を参照のこと);疼痛を治療するために((US6,869,610)、(US6,641,820)、(US6,464,986)および(US6,113,915)を参照のこと);線維筋痛症を治療するために((US6,623,742)、(US2004/0062776)を参照のこと);下部背痛を治療するために((US2004/0037852)を参照のこと);筋肉傷害を治療するために((US6,423,319)を参照のこと);副鼻腔炎性頭痛を治療するために((US6,838,434)を参照のこと);緊張性頭痛を治療するために((US6,776,992)を参照のこと);頭痛を治療するために((US6,458,365)を参照のこと);片頭痛性疼痛の低減のために((US5,714,469)を参照のこと);心血管疾患を治療するために((US6,767,544)を参照のこと);パーキンソン病などの神経疾患を治療するために((US6,620,415)、(US6,306,403)を参照のこと);精神神経障害を治療するために((US2004/0180061)、(US2003/0211121)を参照のこと);内分泌障害を治療するために((US6,827,931)を参照のこと);甲状腺障害を治療するために((US6,740,321)を参照のこと);コリン作用の影響を受ける汗腺障害を治療するために((US6,683,049)を参照のこと);糖尿病を治療するために((US6,337,075)、(US6,416,765)を参照のこと);膵臓障害を治療するために((US6,261,572)、(US6,143,306)を参照のこと);骨腫瘍などの癌を治療するために((US6,565,870)、(US6,368,605)、(US6,139,845)、(US2005/0031648)を参照のこと);耳の障害を治療するために((US6,358,926)、(US6,265,379)を参照のこと);胃腸筋障害およびその他の平滑筋機能障害などの自律神経障害を治療するために((US5,437,291)を参照のこと);皮膚細胞増殖性障害と関連する皮膚病変の治療のために((US5,670,484)を参照のこと);神経性炎症障害の管理のために((US6,063,768)を参照のこと);脱毛の低減および毛髪成長の刺激のために((US6,299,893)を参照のこと);下向きに曲がった口の治療のために((US6,358,917)を参照のこと);食欲を低減するために((US2004/40253274)を参照のこと);歯科治療および歯科処置のために((US2004/0115139)を参照のこと);神経筋障害および状態を治療するために((US2002/0010138)を参照のこと);種々の障害および状態および関連疼痛を治療するために((US2004/0013692)を参照のこと);喘息およびCOPDなどの粘液分泌過多に起因する状態を治療するために((WO00/10598)を参照のこと);および炎症、内分泌状態、外分泌状態、免疫学的状態、心血管の状態、骨の状態などの非神経性状態を治療するために((WO01/21213)を参照のこと)記載されている。上記の刊行物のすべては、参照によりその全文が本明細書において組み込まれる。 By way of example, the inventors have described Botulinum Neurotoxin (BoNT), BoNT / A, BoNT / B, BoNT / C 1 , to inhibit neurotransmission in several therapeutic and cosmetic or aesthetic applications. Literature describing the use of clostridial toxins such as BoNT / D, BoNT / E, BoNT / F and BoNT / G and Tetanus Neurotoxin (TeNT) (William J. Lipham, Cosmetic and Clinical Applications of Botulinum Toxin (Slack, Inc. , 2004)). For example, commercially available botulinum toxin products are localized spasticity, upper limb spasticity, lower limb spasticity, cervical dystonia, blepharospasm, unilateral facial convulsions, excessive sweating of the eyelids, chronic migraine, neurogenic detrusor overactivity, the line between the eyebrows And currently approved for the treatment of indications involving severe unilateral eye angle lines. In addition, clostridial toxin therapy is used to treat neuromuscular disorders (see (US 6,872,397)); to treat uterine disorders (see (US 2004/0175399)); ulcers and gastroesophageal tract To treat reflux disease (see (US2004 / 0086531)); to treat dystonia (see (US6,319,505)); to treat eye disorders ((US2004 / 0234532 ); To treat blepharospasm (see (US2004 / 0151740)); to treat strabismus (see (US2004 / 0126396)); treat pain (See (US6,869,610), (US6,641,820), (US6,464,986) and (US6,113,915)); to treat fibromyalgia ((US6,623,742), ( (See US2004 / 0062776)); to treat lower back pain (see (US2004 / 0037852)); to treat muscle injury (see (US6,423,319)); To treat rhinitis headache ((US6,838, 434); to treat tension headache (see (US6,776,992)); to treat headache (see (US6,458,365)); migraine pain (See (US5,714,469)); to treat cardiovascular disease (see (US6,767,544)); to treat neurological diseases such as Parkinson's disease (( (See US6,620,415), (US6,306,403)); to treat neuropsychiatric disorders (see (US2004 / 0180061), (US2003 / 0211121)); to treat endocrine disorders ( (See (US 6,827,931)); to treat thyroid disorders (see (US 6,740,321)); to treat sweat gland disorders affected by choline action (see (US 6,683,049)) (See (US 6,337,075), (US 6,416,765)); to treat pancreatic disorders (see (US 6,261,572), (US 6,143,306)) To treat cancers such as bone tumors ((US6,565,870 ), (US 6,368,605), (US 6,139,845), (US 2005/0031648)); to treat ear disorders (see (US 6,358,926), (US 6,265,379)) To treat autonomic disorders such as gastrointestinal myopathy and other smooth muscle dysfunctions (see (US5,437,291)); for the treatment of skin lesions associated with skin cell proliferative disorders (( (See US5,670,484)); for the management of neuroinflammatory disorders (see (US6,063,768)); for reducing hair loss and stimulating hair growth (see (US6,299,893)) For the treatment of bent-down mouths (see (US 6,358,917)); to reduce appetite (see (US 2004/40253274)); for dental and dental procedures To treat neuromuscular disorders and conditions (see (US2002 / 0010138)); to treat various disorders and conditions and associated pain (see (US2004 / 0115139)) See (US2004 / 0013692) To treat conditions caused by mucus hypersecretion such as asthma and COPD (see (WO00 / 10598)); and inflammation, endocrine, exocrine, immunological, cardiovascular It has been described (see (WO01 / 21213)) to treat non-neurological conditions such as conditions, bone conditions and the like. All of the above publications are incorporated herein by reference in their entirety.

ヒトおよびその他の哺乳動物の治療的および美容的処置におけるクロストリジウム毒素(例えば、BoNTおよびTeNT)などの非細胞傷害性プロテアーゼの使用は、これらの毒素の特性から恩恵を受け得る、広がり続ける範囲の疾患および病気に拡大すると予測される。   The use of non-cytotoxic proteases such as clostridial toxins (e.g., BoNT and TeNT) in the therapeutic and cosmetic treatment of humans and other mammals is a growing range of diseases that can benefit from the properties of these toxins And is expected to spread to the disease.

全身の神経学的効果を避けるために、多数のクロストリジウム毒素療法は、所与の標的部位(標的組織など)へのクロストリジウム毒素治療薬の直接投与を行う。この様式でクロストリジウム毒素ベースの治療薬を投与する場合の問題は、投与部位から離れた、周囲組織または全身循環への毒素の広がりである。標的組織から離れた毒素の拡散は、極端な場合には、生命を危うくするものであり得る望ましくない副作用の原因となると考えられている。これは、高い用量、濃度および注射容積でクロストリジウム毒素治療薬(BoNT治療薬など)を使用する場合に、特に、懸念であり得る。市販のBoNT/A治療薬について報告されているこの問題と関連する有害作用として、無力症、全般性筋力低下、複視、眼瞼下垂、嚥下障害、発声障害、構音障害、尿失禁および呼吸困難が挙げられる。嚥下および呼吸困難は、生命を危うくするものであり得、毒素効果の広がりと関連する死亡が報告されている。   In order to avoid systemic neurological effects, many clostridial toxin therapies involve direct administration of a clostridial toxin therapeutic to a given target site (such as a target tissue). A problem with administering clostridial toxin-based therapeutics in this manner is the spread of the toxin to the surrounding tissue or systemic circulation away from the site of administration. The diffusion of toxins away from the target tissue is thought to cause undesirable side effects that, in extreme cases, can be life-threatening. This can be a particular concern when using clostridial toxin therapeutics (such as BoNT therapeutics) at high doses, concentrations and injection volumes. Adverse effects associated with this problem reported for over-the-counter BoNT / A treatments include asthenia, generalized muscle weakness, double vision, drooping eyelids, dysphagia, dysphonia, articulation disorders, urinary incontinence and dyspnea Can be mentioned. Swallowing and dyspnea can be life threatening and deaths associated with the spread of toxic effects have been reported.

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Gerald K(2002年)「Cell and Molecular Biology」(第4版)John Wiley & Sons、Inc
William J. Lipham、Cosmetic and Clinical Applications of Botulinum Toxin (Slack、Inc.、2004年)
Gerald K (2002) "Cell and Molecular Biology" (4th edition) John Wiley & Sons, Inc
William J. Lipham, Cosmetic and Clinical Applications of Botulinum Toxin (Slack, Inc., 2004)

したがって、既知クロストリジウム毒素と比較して、投与部位の組織における保持の増大という特性を有し、したがって、投与部位から離れた拡散の低減を示すクロストリジウム毒素が当技術分野で必要である。   Accordingly, there is a need in the art for a clostridial toxin that has the property of increased retention in tissue at the site of administration compared to known clostridial toxins and thus exhibits reduced diffusion away from the site of administration.

本発明は、特許請求の範囲において明記されるような、改変クロストリジウム毒素を提供することによって上記の問題を解決する。   The present invention solves the above problems by providing a modified Clostridial toxin as specified in the claims.

一態様では、本発明は、少なくとも1つの(例えば、少なくとも1つ、2つまたは3つ)のアミノ酸修飾を含む改変クロストリジウム毒素を提供し、ここで、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大し、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素結合ドメイン(HCドメイン)中に位置しない。 In one aspect, the invention provides a modified Clostridial toxin comprising at least one (e.g., at least one, two or three) amino acid modification, wherein said at least one amino acid modification is a modified Clostridial The isoelectric point (pI) of the toxin is at least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, less than the pI of the same clostridial toxin, which lacks at least one amino acid modification as described above. 0.7, 0.8, 0.9, or 1) increase in pI units higher value, at least one amino acid modification of the are not located in the Clostridial toxin binding domain (H C domain).

一実施形態では、「クロストリジウム毒素結合ドメイン(HC)ドメイン中には位置しない」とは、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素HNドメイン中またはクロストリジウム毒素軽鎖中に位置することを意味する。 In one embodiment, "is not located in the Clostridial toxin binding domain (H C) domain", that at least one amino acid modification of the is located in the Clostridial toxin H N domain or in a clostridial toxin light chain means.

一実施形態では、本発明は、少なくとも1つの(例えば、少なくとも1つ、2つまたは3つ)アミノ酸修飾を含む改変クロストリジウム毒素を提供し、ここで、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大し、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素転位置ドメイン(HNドメイン)中に位置する。 In one embodiment, the invention provides a modified Clostridial toxin comprising at least one (e.g., at least 1, 2, or 3) amino acid modification, wherein said at least one amino acid modification is a modified Clostridial The isoelectric point (pI) of the toxin is at least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, less than the pI of the same clostridial toxin, which lacks at least one amino acid modification as described above. 0.7, 0.8, 0.9, or 1) Increased to a higher pI unit, the at least one amino acid modification is located in the clostridial toxin translocation domain (H N domain).

別の実施形態では、本発明は、少なくとも1つの(例えば、少なくとも1つ、2つまたは3つ)アミノ酸修飾を含む改変クロストリジウム毒素を提供し、ここで、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大し、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素軽鎖中に位置する。   In another embodiment, the invention provides a modified Clostridial toxin comprising at least one (e.g., at least one, two, or three) amino acid modification, wherein said at least one amino acid modification is altered. The isoelectric point (pI) of the clostridial toxin is at least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 0.7, 0.8, 0.9, or 1) increased to a high value of pI units, said at least one amino acid modification being located in the clostridial toxin light chain.

一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素軽鎖中に位置し、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素軽鎖中に、E3リガーゼ認識モチーフを導入しない。したがって、一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素の軽鎖は、E3リガーゼ認識モチーフを含まない。   In one embodiment, the at least one amino acid modification is located in a clostridial toxin light chain, and the at least one amino acid modification does not introduce an E3 ligase recognition motif in the clostridial toxin light chain. Thus, in one embodiment, the light chain of the modified Clostridial toxin of the present invention does not contain an E3 ligase recognition motif.

上記で使用されるように、用語「E3リガーゼ認識モチーフ」とは、神経毒が適用されていた対象中に存在する内因性プロテアソーム分解経路による神経毒ポリペプチドの分解の加速をもたらす軽鎖の修飾を指す。「E3リガーゼ認識」モチーフは、E3リガーゼ(E3ユビキチンリガーゼとしても知られる;したがって、「E3リガーゼ認識モチーフ」はまた、「E3ユビキチンリガーゼ認識モチーフ」とも呼ばれることもある)によるモチーフの認識およびモチーフとの結合を可能にする構造モチーフである。E3リガーゼ認識モチーフは、当業者にはよく知られているであろう。   As used above, the term “E3 ligase recognition motif” refers to the modification of the light chain that results in accelerated degradation of the neurotoxin polypeptide by the endogenous proteasome degradation pathway present in the subject to which the neurotoxin has been applied. Point to. The “E3 ligase recognition” motif is the recognition and motif of motifs by E3 ligase (also known as E3 ubiquitin ligase; therefore, “E3 ligase recognition motif” may also be referred to as “E3 ubiquitin ligase recognition motif”) It is a structural motif that enables binding. E3 ligase recognition motifs will be familiar to those skilled in the art.

E3リガーゼ認識モチーフの例として、以下の配列(式中、「X」は、天然に存在するアミノ酸のいずれかを表し得る)が挙げられる:   Examples of E3 ligase recognition motifs include the following sequences, where `` X '' can represent any of the naturally occurring amino acids:

E3リガーゼ認識モチーフのさらなる例として、ETFSDLWKLLPE(配列番号20)、TSFAEYWNLLSP(配列番号21)、LTFEHYWAQLTS(配列番号22)、LTFEHWWAQLTS(配列番号23)、LTFEHSWAQLTS(配列番号24)、ETFEHNWAQLTS(配列番号25)、LTFEHNWAQLTS(配列番号26)、LTFEHWWASLTS(配列番号27)、LTFEHWWSSLTS(配列番号28)、LTFTHWWAQLTS(配列番号29)、ETFEHWWAQLTS(配列番号30)、LTFEHWWSQLTS(配列番号31)、LTFEHWWAQLLS(配列番号32)、ETFEHWWSQLLS(配列番号33)、RFMDYWEGL(配列番号34)、MPRFMDYWEGLN(配列番号35)、SQETFSDLWKLLPEN(配列番号36)およびLTFEHNWAQLEN(配列番号37)が挙げられる。   Further examples of E3 ligase recognition motifs include ETFSDLWKLLPE (SEQ ID NO: 20), TSFAEYWNLLSP (SEQ ID NO: 21), LTFEHYWAQLTS (SEQ ID NO: 22), LTFEHWWAQLTS (SEQ ID NO: 23), LTFEHSWAQLTS (SEQ ID NO: 24), ETFEHNWAQLTS (SEQ ID NO: 25) , LTFEHNWAQLTS (SEQ ID NO: 26), LTFEHWWASLTS (SEQ ID NO: 27), LTFEHWWSSLTS (SEQ ID NO: 28), LTFTHWWAQLTS (SEQ ID NO: 29), ETFEHWWAQLTS (SEQ ID NO: 30), LTFEHWWSQLTS (SEQ ID NO: 31), LTFEHWWAQLLS (SEQ ID NO: 32), ETFEHWWSQLLS (SEQ ID NO: 33), RFMDYWEGL (SEQ ID NO: 34), MPRFMDYWEGLN (SEQ ID NO: 35), SQETFSDLWKLLPEN (SEQ ID NO: 36) and LTFEHNWAQLEN (SEQ ID NO: 37).

前記少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素軽鎖中に位置する一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素軽鎖中に、MDM2 E3リガーゼ認識モチーフを導入しない。したがって、一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素の軽鎖は、MDM2 E3リガーゼ認識モチーフを含まない。   In one embodiment, wherein the at least one amino acid modification is located in a clostridial toxin light chain, the at least one amino acid modification does not introduce an MDM2 E3 ligase recognition motif into the clostridial toxin light chain. Thus, in one embodiment, the light chain of the modified Clostridial toxin of the present invention does not contain an MDM2 E3 ligase recognition motif.

前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素軽鎖中に位置する一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、N末端プロリンにアミノ酸修飾を含まない。   In one embodiment, wherein the at least one amino acid modification is located in a clostridial toxin light chain, the modified clostridial toxin does not include an amino acid modification in the N-terminal proline.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eであり、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾がクロストリジウム毒素軽鎖中に位置する一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、以下のアミノ酸位置:Q53、N72、N378、N379、R394、T400のうちいずれか1つでリジンでの置換を含まない。   In one embodiment, wherein the modified Clostridial toxin is BoNT / E and the at least one amino acid modification is located in the Clostridial toxin light chain, the modified BoNT / E comprises the following amino acid positions: Q53, N72, N378, Any one of N379, R394, and T400 does not include substitution with lysine.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eであり、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素軽鎖中に位置する一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、以下のアミノ酸位置:Q53、N72、N378、N379、T400のうちいずれか1つでリジンでの置換を含まない。   In one embodiment, wherein the modified Clostridial toxin is BoNT / E and the at least one amino acid modification is located in the Clostridial toxin light chain, the modified BoNT / E comprises the following amino acid positions: Q53, N72, N378 , N379, or T400 does not include substitution with lysine.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eであり、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素軽鎖中に位置する一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、以下のアミノ酸位置:Q53、N72、N378、N379、R394、T400のうちいずれか3つでリジンでの置換を含まない。   In one embodiment, wherein the modified Clostridial toxin is BoNT / E and the at least one amino acid modification is located in the Clostridial toxin light chain, the modified BoNT / E comprises the following amino acid positions: Q53, N72, N378 , N379, R394 and T400 do not include substitution with lysine.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eであり、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾がクロストリジウム毒素軽鎖中に位置する一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、以下のアミノ酸位置:Q53、N72、N378、N379、T400のうちいずれか3つでリジンでの置換を含まない。   In one embodiment, wherein the modified Clostridial toxin is BoNT / E and the at least one amino acid modification is located in the Clostridial toxin light chain, the modified BoNT / E comprises the following amino acid positions: Q53, N72, N378, Any three of N379 and T400 do not include substitution with lysine.

随意により、少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素軽鎖中に位置する一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/Eではない。   Optionally, in one embodiment where at least one amino acid modification is located in the clostridial toxin light chain, the modified clostridial toxin is not BoNT / E.

本発明の改変クロストリジウム毒素は、クロストリジウム毒素HCドメイン中に位置する任意のアミノ酸修飾を含まない。したがって、本発明の改変クロストリジウム毒素中では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素HCドメイン中に位置しない。 A modified Clostridial toxin of the present invention does not contain any amino acid modification located in the Clostridial toxin H C domain. Thus, the modified Clostridial toxin of the present invention, at least one amino acid modification of the are not located in the Clostridial toxin H C domain.

前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素軽鎖中に位置する一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、リジン残基でのアミノ酸残基の置換を含まない。   In one embodiment, wherein the at least one amino acid modification is located in a clostridial toxin light chain, the at least one amino acid modification does not include a substitution of an amino acid residue with a lysine residue.

改変クロストリジウム毒素が、上記のような改変クロストリジウム毒素である一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、リジンまたはアルギニン残基での酸性アミノ酸残基または非荷電アミノ酸残基の置換を含む。   In one embodiment, where the modified Clostridial toxin is a modified Clostridial toxin as described above, said at least one amino acid modification comprises a substitution of an acidic or uncharged amino acid residue with a lysine or arginine residue.

改変クロストリジウム毒素が、上記のような改変クロストリジウム毒素である一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、アルギニン残基での酸性アミノ酸残基または非荷電アミノ酸残基の置換を含む。   In one embodiment, where the modified Clostridial toxin is a modified Clostridial toxin as described above, said at least one amino acid modification comprises a substitution of an acidic or uncharged amino acid residue with an arginine residue.

改変クロストリジウム毒素が、上記のような改変クロストリジウム毒素である一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素のpIを、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.4pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素のpIを、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.5pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素のpIを、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.6pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素のpIを、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.8pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素のpIを、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも1pI単位高い値に増大する。   In one embodiment, wherein the modified Clostridial toxin is a modified Clostridial toxin as described above, said at least one amino acid modification lacks the pI of the modified Clostridial toxin, otherwise lacks said at least one amino acid modification. Increase to at least 0.4 pI units higher than the pI of the same clostridial toxin. In one embodiment, the at least one amino acid modification has a pI of the modified Clostridial toxin that is at least 0.5 pI units higher than the pI of the same Clostridial toxin that lacks the at least one amino acid modification, or otherwise. Increase to value. In one embodiment, the at least one amino acid modification has a pI of the modified Clostridial toxin that is at least 0.6 pI units higher than the pI of the same Clostridial toxin, otherwise lacking the at least one amino acid modification. Increase to value. In one embodiment, the at least one amino acid modification has a pI of the modified Clostridial toxin that is at least 0.8 pI units higher than the pI of the same Clostridial toxin that lacks the at least one amino acid modification and otherwise. Increase to value. In one embodiment, the at least one amino acid modification has a pI of the modified Clostridial toxin that is at least 1 pI unit higher than the pI of the same Clostridial toxin otherwise lacking the at least one amino acid modification. To increase.

特定の実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85または90のアミノ酸修飾を含む。   In certain embodiments, the modified Clostridial toxin is at least 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, Contains 85 or 90 amino acid modifications.

特定の実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素のpIを、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも2、3、4または5pI単位高い値に増大する。   In certain embodiments, said at least one amino acid modification is at least a few of the pI of the modified Clostridial toxin, but is otherwise less than the pI of the same Clostridial toxin that lacks said at least one amino acid modification. Increase to 4 or 5 pI units higher.

特定の実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも3つのアミノ酸修飾を含み、前記の少なくとも3つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素のpIを、前記の少なくとも3つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.2pI単位高い値に増大する。   In certain embodiments, the modified Clostridial toxin comprises at least three amino acid modifications, wherein said at least three amino acid modifications lack the pI of the modified Clostridial toxin, otherwise lack said at least three amino acid modifications. Increase to at least 0.2 pI units higher than the pI of the same clostridial toxin.

特定の実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも5つのアミノ酸修飾を含み、前記の少なくとも5つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素のpIを、前記の少なくとも5つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.5pI単位高い値に増大する。   In certain embodiments, the modified Clostridial toxin comprises at least 5 amino acid modifications, wherein the at least 5 amino acid modifications lack the pI of the modified Clostridial toxin, otherwise lack the at least 5 amino acid modifications. Increase to at least 0.5 pI units higher than the pI of the same clostridial toxin.

本発明者らは、クロストリジウム毒素のpIを、例えば、少なくとも0.2pI単位または0.5pI単位または1pI単位増大することによって(少なくとも1つのアミノ酸修飾のクロストリジウム毒素タンパク質への導入によって)、得られた改変クロストリジウム毒素が、有利なことに、標的細胞結合、転位置および標的SNAREタンパク質(単数または複数)の切断の能力を保持しながら、組織保持の増大および投与部位から離れた拡散の低減という特性を実証することを見出した。したがって、投与部位からのクロストリジウム毒素の広がりは、前記少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素と比較して大幅に低減される。   We have increased the pI of clostridial toxins, for example by increasing at least 0.2 pI units or 0.5 pI units or 1 pI units (by introducing at least one amino acid modification into the clostridial toxin protein). The toxin advantageously demonstrates the properties of increased tissue retention and reduced diffusion away from the administration site while retaining the ability to target cell binding, translocation and cleavage of the target SNARE protein (s). I found out. Thus, the spread of clostridial toxin from the site of administration is greatly reduced compared to the otherwise identical clostridial toxin, which lacks said at least one amino acid modification.

本発明の改変クロストリジウム毒素は、上記の療法のいずれかにおける使用に適しており、有利なことに、既知クロストリジウム毒素治療薬の使用と比較して副作用の低減またはそれがないことを実証し得る。本発明の改変クロストリジウム毒素の組織保持特性の増大はまた、既知クロストリジウム毒素治療薬と比較して、作用の効力および/または期間の増大を提供し、低減された投与量(またはさらなる有害作用を伴わない増大された投与量)が使用されることを可能にすることができ、従ってさらなる利点を提供する。   The modified clostridial toxins of the present invention are suitable for use in any of the above therapies and may advantageously demonstrate reduced or no side effects compared to the use of known clostridial toxin therapeutics. The increased tissue retention properties of the modified Clostridial toxins of the present invention also provide increased potency and / or duration of action compared to known Clostridial toxin therapeutics, with reduced dosage (or further adverse effects). Not increased doses) can be used, thus providing further advantages.

したがって、一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、対応する未修飾クロストリジウム毒素と比較して、増大した効力、組織における保持の増大および/または増大した作用期間を有する。   Thus, in one embodiment, the modified Clostridial toxins of the invention have increased potency, increased retention in tissue and / or increased duration of action compared to the corresponding unmodified Clostridial toxin.

以下に、より詳細に論じられるように、少なくとも1つのアミノ酸修飾によって提供されるpIの増大は、本発明の改変クロストリジウム毒素が、所与のpHで、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素での正味電荷よりもより正である正味電荷を有することを意味する。いずれか1つの理論に捉われようとは思わないが、本発明者らは、この増大された正の電荷によって、本発明の改変クロストリジウム毒素が、投与部位での改変クロストリジウム毒素および陰イオン性細胞外成分(細胞膜およびヘパリン硫酸プロテオグリカンなど)の間の好都合な静電相互作用によって、投与部位でより長い組織保持時間を示すことが可能となると考える。これらの改善された静電相互作用は、投与部位から離れた改変クロストリジウム毒素の拡散を低減し、したがって、組織保持を改善するように働く。   As discussed in more detail below, the increase in pI provided by at least one amino acid modification indicates that the modified Clostridial toxin of the present invention lacks said at least one amino acid modification at a given pH, etc. Means that it has a net charge that is more positive than the net charge of the same clostridial toxin. Without wishing to be bound by any one theory, the inventors have shown that this increased positive charge makes the modified Clostridial toxin of the present invention at the site of administration modified Clostridial toxin and anionic cells. It is believed that favorable electrostatic interactions between outer components (such as cell membranes and heparin sulfate proteoglycans) allow for longer tissue retention times at the site of administration. These improved electrostatic interactions serve to reduce the diffusion of modified Clostridial toxins away from the administration site and thus improve tissue retention.

例として、本発明の改変クロストリジウム毒素の組織保持特性の改善は、(i)嚥下困難を引き起こす首中の隣接する筋肉へ広がることのない、胸鎖乳突筋などの個々の筋肉へのより高い用量および(ii)循環へ広がることのない、呼吸困難などの全身効果を引き起こさない単回治療におけるより高い総用量(すべての筋肉への)を可能にし得る。患者にとっての利点として、胸鎖乳突筋などの大きな筋肉のより有効な治療、各治療の間のいくつかの異なる筋肉に注射する機会の増大およびより高い投薬によるより長い期間の有効な治療(より長い、再治療が必要となるまで)の可能性を挙げることができる。   By way of example, the improved tissue retention properties of the modified Clostridial toxins of the present invention include (i) higher doses to individual muscles such as the sternocleidomastoid muscle that do not spread to adjacent muscles in the neck causing dysphagia And (ii) higher total dose (to all muscles) in a single treatment that does not spread to the circulation and does not cause systemic effects such as dyspnea. Benefits for patients include more effective treatment of large muscles such as the sternocleidomastoid muscle, increased chances of injection into several different muscles between each treatment, and longer duration of effective treatment with higher dosages (more Long (until re-treatment is needed).

一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、使用において、正の正味電荷を有する(例えば、改変クロストリジウム毒素が、使用において、組織中の所望の投与部位に位置する場合に)。   In one embodiment, a modified Clostridial toxin of the present invention has a positive net charge in use (eg, when the modified Clostridial toxin is located at a desired administration site in tissue in use).

等電点(pI)は、所与のタンパク質の特異的な特性である。当技術分野で周知であるように、タンパク質は、アミノ酸の特定の配列(タンパク質ではアミノ酸残基とも呼ばれる)からできている。20種の標準セットの各アミノ酸は、種々の側鎖(またはR基)を有し、タンパク質中の各アミノ酸残基が、電荷および疎水性などの異なる化学特性を示すことを意味する。これらの特性は、温度およびpHなどの周囲の化学環境によって影響を受け得る。タンパク質の全体的な化学特徴は、これらの種々の因子の合計に応じて変わる。   The isoelectric point (pI) is a specific property of a given protein. As is well known in the art, proteins are made up of specific sequences of amino acids (also called amino acid residues in proteins). Each amino acid in the 20 standard sets has various side chains (or R groups), meaning that each amino acid residue in the protein exhibits different chemical properties such as charge and hydrophobicity. These properties can be affected by the surrounding chemical environment such as temperature and pH. The overall chemical characteristics of a protein vary depending on the sum of these various factors.

特定のアミノ酸残基(以下に詳述される)は、周囲のpHに応じて電荷を示し得るイオン化できる側鎖を有する。所与のpHでこのような側鎖が荷電しているか否かは、関連するイオン化できる部分のpKaに応じて変わり、pKaは、共役塩基に由来する特定のプロトンの酸解離定数(Ka)の負の対数である。   Certain amino acid residues (detailed below) have ionizable side chains that can be charged depending on the surrounding pH. Whether such a side chain is charged at a given pH depends on the pKa of the relevant ionizable moiety, where pKa is the acid dissociation constant (Ka) of a particular proton derived from the conjugate base. Negative logarithm.

例えば、アスパラギン酸およびグルタミン酸などの酸性残基は、およそ4.1のpKa値を有する側鎖カルボン酸基を有する(正確なpKa値は、温度、イオン強度およびイオン化できる基の微小環境に応じて変わり得る)。したがって、これらの側鎖は、7.4のpH(「生理学的pH」と呼ばれることも多い)で負の電荷を示す。低pH値では、これらの側鎖は、プロトン化されたものになり、その電荷を失う。   For example, acidic residues such as aspartic acid and glutamic acid have side chain carboxylic acid groups with a pKa value of approximately 4.1 (the exact pKa value can vary depending on temperature, ionic strength and the microenvironment of the ionizable group ). Therefore, these side chains are negatively charged at a pH of 7.4 (often referred to as “physiological pH”). At low pH values, these side chains become protonated and lose their charge.

逆に、リジンおよびアルギニンなどの塩基性残基は、およそ10〜12のpKa値を有する窒素含有側鎖基を有する。したがって、これらの側鎖は、7.4のpHで正の電荷を示す。これらの側鎖は、高いpH値で脱プロトン化され、その電荷を失う。   Conversely, basic residues such as lysine and arginine have nitrogen-containing side groups with a pKa value of approximately 10-12. These side chains are therefore positively charged at a pH of 7.4. These side chains are deprotonated at high pH values and lose their charge.

したがって、タンパク質分子の全体的な(正味の)電荷は、タンパク質中に存在する酸性および塩基性残基の数(およびその表面露出度)に、および周囲のpHに応じて変わる。周囲のpHを変化することは、タンパク質上の全体的な電荷を変更する。したがって、どのタンパク質についても、正および負の電荷の数が等しく、タンパク質が全体的な正味電荷を示さない所与のpHがある。この点は、等電点(pI)として知られている。等電点は、当業者がよく知っているタンパク質生化学における標準的な概念である。   Thus, the overall (net) charge of a protein molecule varies depending on the number of acidic and basic residues present in the protein (and its surface exposure) and on the surrounding pH. Changing the ambient pH changes the overall charge on the protein. Thus, for any protein, there is a given pH where the number of positive and negative charges is equal and the protein does not exhibit an overall net charge. This point is known as the isoelectric point (pI). The isoelectric point is a standard concept in protein biochemistry familiar to those skilled in the art.

したがって、等電点(pI)は、タンパク質がゼロの正味電荷を示すpH値と定義される。pIの増大は、タンパク質がゼロの正味電荷を示すのに、より高いpH値が必要であることを意味する。したがって、pIの増大は、所与のpHでのタンパク質の正味の正電荷の増大を表す。逆に、pIの低減は、タンパク質がゼロの正味電荷を示すのに、より低いpH値が必要であることを意味する。したがって、pIの低減は、所与のpHでのタンパク質の正味の正電荷の低減を表す。   The isoelectric point (pI) is therefore defined as the pH value at which the protein exhibits a net charge of zero. An increase in pI means that a higher pH value is required for the protein to exhibit a zero net charge. Thus, an increase in pI represents an increase in the net positive charge of the protein at a given pH. Conversely, a reduction in pI means that a lower pH value is required for the protein to exhibit a zero net charge. Thus, a reduction in pI represents a reduction in the net positive charge of the protein at a given pH.

タンパク質のpIを決定する方法は、当技術分野で公知であり、当業者にはよく知られている。例として、タンパク質のpIは、タンパク質中に存在する各アミノ酸の平均pKa値から算出することができる(「算出pI」)。このような算出は、当技術分野で公知のコンピュータプログラムを使用して実施できる;pI値を算出するための好ましい例としてのコンピュータプログラムとして、Scripps Research Institute製のProtein CalculatorおよびExPASy製のCompute pI/MW Toolが挙げられる。種々の分子間のpI値の比較は、同一算出技術/プログラムを使用して行われなくてはならない。   Methods for determining the pI of a protein are known in the art and are well known to those skilled in the art. As an example, the pI of a protein can be calculated from the average pKa value of each amino acid present in the protein (“calculated pI”). Such calculations can be performed using computer programs known in the art; preferred computer programs for calculating pI values include Protein Calculator from Scripps Research Institute and Compute pI / from ExPASy. MW Tool. Comparison of pI values between different molecules must be done using the same calculation technique / program.

適当な場合には、タンパク質の算出pIは、等電点電気泳動の技術を使用して実験によって確認できる(「実測pI」)。この技術は、電気泳動を使用して、タンパク質をそのpIに従って分離する。等電点電気泳動は、通常、固定化pH勾配を有するゲルを使用して実施される。電場がかけられると、タンパク質は、pH勾配によって、ゼロの正味電荷を有するpHに到達するまで移動し、この点は、タンパク質のpIである。等電点電気泳動によって提供される結果は、通常、その性質上比較的低解像度であり、本発明者らは、算出pI(上記のような)によって提供される結果は、使用するのにより適当であると考える。   Where appropriate, the calculated pI of the protein can be confirmed by experimentation using isoelectric focusing techniques (“actual pI”). This technique uses electrophoresis to separate proteins according to their pI. Isoelectric focusing is usually performed using a gel with an immobilized pH gradient. When an electric field is applied, the protein is moved by the pH gradient until it reaches a pH with zero net charge, which is the pI of the protein. The results provided by isoelectric focusing are usually of relatively low resolution in nature and we have found that the results provided by the calculated pI (as described above) are more appropriate to use. I believe that.

本明細書を通じて、「pI」とは、特に断りのない限り、「算出pI」を意味する。   Throughout this specification, “pI” means “calculated pI” unless otherwise specified.

タンパク質のpIは、その表面上に提示される塩基性および/または酸性基の数を変更することによって増大または低減され得る。これは、タンパク質の1つ以上のアミノ酸を修飾することによって達成することができる。例えば、pIの増大は、酸性残基の数を低減することによって、または塩基性残基の数を増大することによって提供することができる。このようなアミノ酸修飾は、以下により詳細に論じる。   The pI of a protein can be increased or decreased by changing the number of basic and / or acidic groups presented on its surface. This can be achieved by modifying one or more amino acids of the protein. For example, an increase in pI can be provided by reducing the number of acidic residues or by increasing the number of basic residues. Such amino acid modifications are discussed in more detail below.

天然(未修飾)クロストリジウム毒素は、およそ5〜6のpIを有する。したがって、7.4のpHでは、天然ボツリヌス毒素は、負の正味電荷を有する。例として、BoNT/AのpIは6.4であり、BoNT/A分子は、-8のpH7.4での正味電荷を有する。これらのpI値は、上記のように算出される。   Natural (unmodified) clostridial toxin has a pI of approximately 5-6. Thus, at a pH of 7.4, natural botulinum toxin has a negative net charge. As an example, the pI of BoNT / A is 6.4 and the BoNT / A molecule has a net charge at pH 7.4 of -8. These pI values are calculated as described above.

上記のように、一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、少なくとも1つのアミノ酸修飾を含み、ここで、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.2pI単位高い値に増大する。   As described above, in one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention comprises at least one amino acid modification, wherein the at least one amino acid modification comprises the isoelectric point (pI) of the modified Clostridial toxin, The absence of said at least one amino acid modification otherwise increases to a value at least 0.2 pI units higher than the pI of the same clostridial toxin.

したがって、本発明の関連で、改変BoNT/Aクロストリジウム毒素の関連で0.2単位のpIの増大は、6.4から6.6へのpIの増大となる。   Thus, in the context of the present invention, a 0.2 unit increase in pI in the context of a modified BoNT / A clostridial toxin results in an increase in pI from 6.4 to 6.6.

上記のように、一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、少なくとも1つのアミノ酸修飾を含み、ここで、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも1pI単位高い値に増大する。   As described above, in one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention comprises at least one amino acid modification, wherein the at least one amino acid modification comprises the isoelectric point (pI) of the modified Clostridial toxin, The absence of said at least one amino acid modification otherwise increases to a value at least 1 pI unit higher than the pI of the same clostridial toxin.

したがって、本発明の関連で、改変BoNT/Aクロストリジウム毒素の関連で1単位のpIの増大は、6.4から7.4へのpIの増大となる。   Thus, in the context of the present invention, a 1 unit increase in pI in the context of a modified BoNT / A clostridial toxin results in an increase in pI from 6.4 to 7.4.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも5.5のpIを有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin has a pI of at least 5.5.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも6(例えば、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8または少なくとも9)のpIを有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin has a pI of at least 6 (eg, at least 6, at least 7, at least 8 or at least 9).

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも6.5のpIを有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin has a pI of at least 6.5.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも7のpIを有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin has a pI of at least 7.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、6.5から9.5の間のpI(例えば、6.5から7.5の間のpI)を有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin has a pI between 6.5 and 9.5 (eg, a pI between 6.5 and 7.5).

上記で論じられるように、本発明の改変クロストリジウム毒素は、既知クロストリジウム毒素治療薬と比較して、作用の効力および/または期間の増大も提供し、低減された投与量(またはさらなる有害作用を伴わない増大された投与量)が使用されることを可能にすることができる、増大された組織保持特性を有する。これらの有利な特性(治療指標の増大に相当する)が規定され得る1つの方法は、改変クロストリジウム毒素の安全率の点である。これに関連して、クロストリジウム毒素の望ましくない効果(投与部位から離れた毒素の拡散によって引き起こされる)は、関連動物モデル(例えば、体重減少が、投与の7日内に検出されるマウス)において体重減少の百分率を測定することによって実験によって評価することができる。逆に、クロストリジウム毒素の望ましいオンターゲットの効果は、Digital Abduction Score(DAS)アッセイ、筋肉麻痺の尺度によって実験によって評価することができる。DASアッセイは、Gelatin Phosphate Bufferで製剤化された、20μlのクロストリジウム毒素の、マウス腓腹筋/ヒラメ筋複合体への注射と、それに続く、Aokiの方法(Aoki KR、Toxicon 第39巻:1815〜1820頁;2001年)を使用するDigital Abduction Scoreの評価によって実施することができる。DASアッセイでは、マウスが、その後肢を伸ばし、その後指を外転させる特徴的な驚愕反応を誘発するために、尾によって短期間マウスを吊るす。クロストリジウム毒素注射後、変動する指外転度を、5点スケール(0=正常〜4=指外転および肢伸張の最大減少)でスコア化する。   As discussed above, the modified Clostridial toxins of the present invention also provide increased potency and / or duration of action compared to known Clostridial toxin therapeutics, with reduced dosage (or further adverse effects). (Not increased dose) has increased tissue retention properties that can be used. One way in which these advantageous properties (corresponding to increased therapeutic indices) can be defined is the safety factor of the modified Clostridial toxin. In this context, the undesirable effects of clostridial toxins (caused by the diffusion of toxins away from the administration site) are associated with weight loss in related animal models (e.g. mice in which weight loss is detected within 7 days of administration). Can be evaluated experimentally by measuring the percentage of Conversely, the desired on-target effect of a clostridial toxin can be assessed experimentally by the Digital Abduction Score (DAS) assay, a measure of muscle paralysis. The DAS assay consists of injection of 20 μl of a clostridial toxin formulated in Gelatin Phosphate Buffer into a mouse gastrocnemius / soleus muscle complex, followed by Aoki's method (Aoki KR, Toxicon 39: 1815-1820). ; 2001) can be implemented by evaluation of the Digital Abduction Score. In the DAS assay, mice are suspended for a short period of time by their tails to elicit a characteristic startle response that stretches their hind limbs and then abducts their fingers. After clostridial toxin injection, the varying degree of finger abduction is scored on a 5-point scale (0 = normal to 4 = maximum reduction of finger abduction and limb extension).

次いで、クロストリジウム毒素の安全率は、体重の10%低下(マウスにおける投薬後最初の7日間内のピーク効果で測定された)に必要な毒素の量と、2のDASスコアに必要な毒素の量の間の比として表現され得る。したがって、高い安全率スコアが望まれ、望ましくないオフターゲット効果をほとんど伴わずに標的筋肉を効率的に麻痺させることができる毒素を示す。本発明の改変毒素は、同等の未修飾の(天然の)ボツリヌス毒素の安全率よりも高い安全率を有する。   The clostridial toxin safety rate is then determined by the amount of toxin required for a 10% reduction in body weight (measured by peak effect within the first 7 days after dosing in mice) and the amount of toxin required for a DAS score of 2. Can be expressed as a ratio between. Thus, a high safety factor score is desired, indicating a toxin that can efficiently numb the target muscle with little undesirable off-target effects. The modified toxins of the present invention have a safety factor that is higher than that of an equivalent unmodified (natural) botulinum toxin.

したがって、一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、少なくとも8(例えば、少なくとも8、9、10、15、20、25、30、35、40、45または50)の安全率を有し、ここで、安全率は、DAS ED50(pg/マウス)によって除された-10%の体重変化に必要な毒素の用量(pg/マウス)として算出される[ED50は2のDASスコアをもたらすのに必要な用量である]。 Thus, in one embodiment, a modified Clostridial toxin of the invention has a safety factor of at least 8 (e.g., at least 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 or 50), Here, the safety factor is calculated as the dose of toxin required for -10% body weight change (pg / mouse) divided by DAS ED 50 (pg / mouse) [ED 50 yields a DAS score of 2 Is the dose needed to].

一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、少なくとも10の安全率を有する。一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、少なくとも15の安全率を有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention has a safety factor of at least 10. In one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention has a safety factor of at least 15.

本発明の改変クロストリジウム毒素は、少なくとも1つのアミノ酸修飾を含む。前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、上記で論じられるように、クロストリジウム毒素のpIを増大する。本発明の関連で、アミノ酸修飾とは、クロストリジウム毒素のアミノ酸配列の修飾である。このような修飾は、配列中のあるアミノ酸を別のものと置き換えること(すなわち、置換)によって、配列中に新規アミノ酸を挿入することによって、または配列のアミノ酸を欠失させることによって達成できる。タンパク質中のアミノ酸配列中に組み込まれるアミノ酸はまた、アミノ酸残基とも呼ばれる。   The modified Clostridial toxins of the present invention contain at least one amino acid modification. Said at least one amino acid modification increases the pI of a clostridial toxin, as discussed above. In the context of the present invention, an amino acid modification is a modification of the amino acid sequence of a clostridial toxin. Such modifications can be accomplished by replacing one amino acid in the sequence with another (ie, substitution), inserting a new amino acid in the sequence, or deleting an amino acid in the sequence. Amino acids that are incorporated into amino acid sequences in proteins are also referred to as amino acid residues.

タンパク質において見られる20種の標準アミノ酸は以下のとおりである:   The 20 standard amino acids found in proteins are:

以下のアミノ酸は、荷電アミノ酸と考えられる:アスパラギン酸(負)、グルタミン酸(負)、アルギニン(正)およびリジン(正)。   The following amino acids are considered charged amino acids: aspartic acid (negative), glutamic acid (negative), arginine (positive) and lysine (positive).

7.4のpHで、アスパラギン酸(pKa 3.1)およびグルタミン酸(pKa 4.1)の側鎖は、負の電荷を有し、一方で、アルギニン(pKa 12.5)およびリジン(pKa 10.8)の側鎖は、正の電荷を有する。アスパラギン酸およびグルタミン酸は、酸性アミノ酸残基とも呼ばれる。アルギニンおよびリジンは、塩基性アミノ酸残基と呼ばれる。   At a pH of 7.4, the side chains of aspartic acid (pKa 3.1) and glutamic acid (pKa 4.1) have negative charges, while the side chains of arginine (pKa 12.5) and lysine (pKa 10.8) are positive. Have a charge. Aspartic acid and glutamic acid are also called acidic amino acid residues. Arginine and lysine are called basic amino acid residues.

以下のアミノ酸は、非荷電、極性(水素結合に参加し得ることを意味する)アミノ酸と考えられる:アスパラギン、グルタミン、ヒスチジン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン、メチオニン、トリプトファン。   The following amino acids are considered uncharged, polar (meaning that they can participate in hydrogen bonding) amino acids: asparagine, glutamine, histidine, serine, threonine, tyrosine, cysteine, methionine, tryptophan.

以下のアミノ酸は、非荷電疎水性アミノ酸と考えられる:アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、プロリンおよびグリシン。   The following amino acids are considered uncharged hydrophobic amino acids: alanine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, proline and glycine.

クロストリジウム毒素のpIの増大は、クロストリジウム毒素中に、クロストリジウム毒素における正対負の電荷の比を増大する1つ以上のアミノ酸修飾を導入することによって達成できる。   Increasing the pI of a clostridial toxin can be achieved by introducing one or more amino acid modifications in the clostridial toxin that increase the ratio of positive to negative charge in the clostridial toxin.

一実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸修飾は、アミノ酸置換、アミノ酸挿入およびアミノ酸欠失から選択される。   In one embodiment, the at least one amino acid modification is selected from amino acid substitutions, amino acid insertions and amino acid deletions.

アミノ酸置換では、クロストリジウム毒素アミノ酸配列の一部を形成するアミノ酸残基は、異なるアミノ酸残基と置換される。置換アミノ酸残基は、上記のような20種の標準アミノ酸の1種であり得る。   In amino acid substitutions, the amino acid residues that form part of the clostridial toxin amino acid sequence are replaced with different amino acid residues. The substituted amino acid residue can be one of the 20 standard amino acids as described above.

あるいは、アミノ酸置換における置換アミノ酸は、非標準アミノ酸(上記の20種の標準セットの一部ではないアミノ酸)であり得る。例として、置換アミノ酸は、塩基性非標準アミノ酸、例えば、L-オルニチン、L-2-アミノ-3-グアニジノプロピオン酸またはリジン、アルギニンおよびオルニチンのD異性体であり得る)。非標準アミノ酸をタンパク質中に導入するための方法は、当技術分野で公知であり、大腸菌(E. coli)栄養要求性発現宿主を使用する組換えタンパク質合成が挙げられる。   Alternatively, the substituted amino acid in an amino acid substitution can be a non-standard amino acid (amino acids that are not part of the 20 standard sets described above). By way of example, the substituted amino acid may be a basic non-standard amino acid, such as L-ornithine, L-2-amino-3-guanidinopropionic acid or the D isomer of lysine, arginine and ornithine). Methods for introducing non-standard amino acids into proteins are known in the art and include recombinant protein synthesis using an E. coli auxotrophic expression host.

アミノ酸挿入では、さらなるアミノ酸残基(通常は存在しないもの)が、クロストリジウム毒素アミノ酸配列中に組み込まれ、したがって、前記配列中のアミノ酸残基の総数が増大する。アミノ酸欠失では、クロストリジウム毒素アミノ酸配列からアミノ酸残基が除去され、したがって、前記配列中のアミノ酸残基の総数が減少する。   In an amino acid insertion, additional amino acid residues (those that are not normally present) are incorporated into the Clostridial toxin amino acid sequence, thus increasing the total number of amino acid residues in the sequence. Amino acid deletion removes amino acid residues from a Clostridial toxin amino acid sequence, thus reducing the total number of amino acid residues in the sequence.

タンパク質を、アミノ酸残基の置換、挿入または欠失によって修飾するための方法は、当技術分野で公知である。例として、アミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素をコードするDNA配列の修飾によって導入することができる。これは、標準の分子クローニング技術を使用して、例えば、所望のアミノ酸(単数または複数)をコードするDNAの短い鎖(オリゴヌクレオチド)を使用し、ポリメラーゼ酵素を使用して元のコード配列を置換する部位特異的突然変異誘発によって、または種々の酵素(例えば、リガーゼおよび制限エンドヌクレアーゼ)を用いて、遺伝子の一部を挿入/欠失させることによって達成できる。あるいは、修飾された遺伝子配列を化学的に合成することもできる。   Methods for modifying proteins by substitution, insertion or deletion of amino acid residues are known in the art. As an example, amino acid modifications can be introduced by modification of a DNA sequence encoding a clostridial toxin. This is done using standard molecular cloning techniques, for example using a short strand of DNA (oligonucleotide) encoding the desired amino acid (s) and using polymerase enzyme to replace the original coding sequence. Can be accomplished by site-directed mutagenesis, or by inserting / deleting a portion of the gene using various enzymes (eg, ligases and restriction endonucleases). Alternatively, the modified gene sequence can be chemically synthesized.

一実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸修飾は、酸性アミノ酸残基の塩基性アミノ酸残基による置換;酸性アミノ酸残基の非荷電アミノ酸残基による置換;非荷電アミノ酸残基の塩基性アミノ酸残基による置換;塩基性アミノ酸残基の挿入;酸性アミノ酸残基の欠失から選択される。   In one embodiment, the at least one amino acid modification is a substitution of an acidic amino acid residue with a basic amino acid residue; a substitution of an acidic amino acid residue with an uncharged amino acid residue; a non-charged amino acid residue with a basic amino acid residue Selected from: substitution; insertion of a basic amino acid residue; deletion of an acidic amino acid residue.

好ましい実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸修飾は、有利なことに、クロストリジウム毒素中の同数のアミノ酸残基を維持する置換である。一実施形態では、置換は、酸性アミノ酸残基の塩基性アミノ酸残基による置換、酸性アミノ酸残基の非荷電アミノ酸残基による置換、非荷電アミノ酸残基の塩基性アミノ酸残基による置換から選択される。一実施形態では、塩基性アミノ酸残基は、リジン残基またはアルギニン残基である。一実施形態では、塩基性アミノ酸残基は、リジン残基である。一実施形態では、塩基性アミノ酸残基は、アルギニン残基である。置換が、酸性アミノ酸残基の非荷電アミノ酸残基による置換である一実施形態では、酸性アミノ酸残基は、その対応する非荷電アミドアミノ酸残基で置換される(すなわち、アスパラギン酸が、アスパラギンで置換され、グルタミン酸が、グルタミンで置換される)。   In preferred embodiments, the at least one amino acid modification is advantageously a substitution that maintains the same number of amino acid residues in the clostridial toxin. In one embodiment, the substitution is selected from substitution of an acidic amino acid residue with a basic amino acid residue, substitution of an acidic amino acid residue with an uncharged amino acid residue, substitution of an uncharged amino acid residue with a basic amino acid residue. The In one embodiment, the basic amino acid residue is a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the basic amino acid residue is a lysine residue. In one embodiment, the basic amino acid residue is an arginine residue. In one embodiment where the substitution is a substitution of an acidic amino acid residue with an uncharged amino acid residue, the acidic amino acid residue is replaced with its corresponding uncharged amide amino acid residue (i.e., aspartic acid is replaced with asparagine). Substituted, glutamic acid is replaced with glutamine).

別の好ましい実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸修飾は、酸性アミノ酸残基の塩基性アミノ酸残基による置換または非荷電アミノ酸残基の塩基性アミノ酸残基による置換である。一実施形態では、塩基性アミノ酸残基は、リジン残基である。一実施形態では、塩基性アミノ酸残基は、アルギニン残基である。   In another preferred embodiment, the at least one amino acid modification is a substitution of an acidic amino acid residue with a basic amino acid residue or a substitution of an uncharged amino acid residue with a basic amino acid residue. In one embodiment, the basic amino acid residue is a lysine residue. In one embodiment, the basic amino acid residue is an arginine residue.

本発明の改変クロストリジウム毒素は、2つ以上のアミノ酸修飾を含む。したがって、一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、1から90の間のアミノ酸修飾(例えば、1から80の間、1から70の間、1から60の間、1から50の間、1から40の間、1から30の間、1から20の間、1から10の間、3から50の間、3から40の間、3から30の間、4から40の間、4から30の間、5から40の間、5から30の間または10から25の間のアミノ酸修飾)を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、1から20の間のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、1から10の間のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、2から20の間のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、2から15の間のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、2から10の間のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、3から20の間のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、3から15の間のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、3から10の間のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、4から40の間のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9または少なくとも10のアミノ酸修飾を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも3のアミノ酸修飾(例えば、少なくとも3つのアミノ酸置換)を含む。一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、少なくとも4つのアミノ酸修飾(例えば、少なくとも4つのアミノ酸置換)を含む。前記のアミノ酸修飾の各々は、上記のようなアミノ酸修飾である。したがって、前記のアミノ酸修飾の各々は、改変クロストリジウム毒素のpIの増大(前記アミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIと比較して)に寄与する。   The modified Clostridial toxins of the present invention contain two or more amino acid modifications. Thus, in one embodiment, a modified Clostridial toxin (as described above) has between 1 and 90 amino acid modifications (e.g. between 1 and 80, between 1 and 70, between 1 and 60, between 1 and 50). Between 1-40, between 1-30, between 1-20, between 1-10, between 3-50, between 3-40, between 3-30, between 4-40 , Between 4 and 30, between 5 and 40, between 5 and 30 or between 10 and 25 amino acid modifications). In one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) comprises between 1 and 20 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) comprises between 1 and 10 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) comprises between 2 and 20 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) comprises between 2 and 15 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) comprises between 2 and 10 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) comprises between 3 and 20 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) comprises between 3 and 15 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) comprises between 3 and 10 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) comprises between 4 and 40 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin comprises at least 2, at least 3, at least 4, at least 5, at least 6, at least 7, at least 8, at least 9, or at least 10 amino acid modifications. In one embodiment, the modified Clostridial toxin comprises at least 3 amino acid modifications (eg, at least 3 amino acid substitutions). In one embodiment, the modified Clostridial toxin comprises at least 4 amino acid modifications (eg, at least 4 amino acid substitutions). Each of the amino acid modifications is an amino acid modification as described above. Thus, each of the amino acid modifications contributes to an increase in the pI of the modified Clostridial toxin (which lacks the amino acid modification, otherwise compared to the pI of the same Clostridial toxin).

クロストリジウム毒素結合ドメイン(HCドメイン)中に位置しない任意のクロストリジウム毒素アミノ酸(すなわち、アミノ酸残基)は、前記修飾の結果がクロストリジウム毒素pIの増大である限り(上記のような)、上記のように修飾されてもよい。しかし、本発明者らは、修飾の特に適した標的であるクロストリジウム毒素アミノ酸のサブセットを同定した。 Any Clostridial toxin amino acid (i.e., amino acid residues) not located in a Clostridial toxin binding domain (H C domain), as long as the modification of the result is an increase of clostridial toxin pI (as described above), as described above May be modified. However, the inventors have identified a subset of clostridial toxin amino acids that are particularly suitable targets for modification.

好ましい標的アミノ酸は、特定の質を有し得る。例として、好ましい標的アミノ酸は、(i)表面に露出されたアミノ酸;(ii)クロストリジウム毒素タンパク質二次構造の外側に位置している;(iii)タンパク質機能にとって必須ではないクロストリジウム毒素タンパク質領域中に位置している;(iv)その同一性が、クロストリジウム毒素の型、亜型または血清型間で保存されていないアミノ酸;(iv)その修飾が、予想されるユビキチン化部位を作り出さないアミノ酸;または(v)前記のいずれかの組合せであり得る。   Preferred target amino acids may have a certain quality. By way of example, preferred target amino acids are (i) amino acids exposed on the surface; (ii) located outside the clostridial toxin protein secondary structure; (iii) in a clostridial toxin protein region that is not essential for protein function (Iv) an amino acid whose identity is not conserved between Clostridial toxin types, subtypes or serotypes; (iv) an amino acid whose modification does not create the expected ubiquitination site; or (v) It can be any combination of the above.

上記のように、本発明の改変クロストリジウム毒素は、クロストリジウム毒素HN転位置ドメインまたはクロストリジウム毒素軽鎖のいずれかに位置する1つ以上のアミノ酸修飾を特徴とする。 As described above, a modified Clostridial toxin of the present invention is characterized by one or more amino acid modifications located either Clostridial toxin H N translocation domain or a Clostridial toxin light chain.

クロストリジウム毒素軽鎖参照配列の例として、以下が挙げられる:
ボツリヌスA型神経毒:アミノ酸残基1〜448
ボツリヌスB型神経毒:アミノ酸残基1〜440
ボツリヌスC1型神経毒:アミノ酸残基1〜441
ボツリヌスD型神経毒:アミノ酸残基1〜445
ボツリヌスE型神経毒:アミノ酸残基1〜422
ボツリヌスF型神経毒:アミノ酸残基1〜439
ボツリヌスG型神経毒:アミノ酸残基1〜441
破傷風神経毒:アミノ酸残基1〜457
Examples of clostridial toxin light chain reference sequences include the following:
Botulinum type A neurotoxin: amino acid residues 1-448
Botulinum type B neurotoxin: amino acid residues 1 to 440
Botulinum C type 1 neurotoxin: amino acid residues 1-441
Botulinum type D neurotoxin: amino acid residues 1-445
Botulinum type E neurotoxin: amino acid residues 1-422
Botulinum type F neurotoxin: amino acid residues 1 to 439
Botulinum G-type neurotoxin: amino acid residues 1-441
Tetanus neurotoxin: amino acid residues 1 to 457

クロストリジウム毒素HNドメイン参照配列の例として、以下が挙げられる:
ボツリヌスA型神経毒:アミノ酸残基449〜871
ボツリヌスB型神経毒:アミノ酸残基443〜862
ボツリヌスC1型神経毒:アミノ酸残基450〜866
ボツリヌスD型神経毒:アミノ酸残基449〜871
ボツリヌスE型神経毒:アミノ酸残基455〜845
ボツリヌスF型神経毒:アミノ酸残基450〜864
ボツリヌスG型神経毒:アミノ酸残基449〜871
破傷風神経毒:アミノ酸残基456〜879
Examples of Clostridial toxin H N domain reference sequence, include the following:
Botulinum type A neurotoxin: amino acid residues 449-871
Botulinum type B neurotoxin: amino acid residues 443-862
Botulinum C type 1 neurotoxin: amino acid residues 450-866
Botulinum type D neurotoxin: amino acid residues 449-871
Botulinum type E neurotoxin: amino acid residues 455-845
Botulinum type F neurotoxin: amino acid residues 450-864
Botulinum type G neurotoxin: amino acid residues 449-871
Tetanus neurotoxin: amino acid residues 456-879

クロストリジウム毒素HCドメイン参照配列の例として、以下が挙げられる:
ボツリヌスA型神経毒:アミノ酸残基872〜1278
ボツリヌスB型神経毒:アミノ酸残基863〜1291
ボツリヌスC1型神経毒:アミノ酸残基867〜1291
ボツリヌスD型神経毒:アミノ酸残基872〜1276
ボツリヌスE型神経毒:アミノ酸残基846〜1252
ボツリヌスF型神経毒:アミノ酸残基865〜1278
ボツリヌスG型神経毒:アミノ酸残基872〜1297
破傷風神経毒:アミノ酸残基880〜1315
Examples of Clostridial toxin H C domain reference sequences include:
Botulinum type A neurotoxin: amino acid residues 872-1278
Botulinum type B neurotoxin: amino acid residues 83-1291
Botulinum C type 1 neurotoxin: amino acid residues 867-1291
Botulinum type D neurotoxin: amino acid residues 872-1276
Botulinum type E neurotoxin: amino acid residues 846-1252
Botulinum type F neurotoxin: amino acid residues 865 to 1278
Botulinum type G neurotoxin: amino acid residues 872-1297
Tetanus neurotoxin: amino acid residues 880-1315

血清型亜型に従ってわずかな変動が起こり得るので、上記で同定された参照配列は、ガイドと考えられるべきである。例として、US2007/0166332(その全文が参照により本明細書に組み込まれる)には、わずかに異なるクロストリジウム配列が引用されている:   Since slight variations can occur according to serotype subtype, the reference sequence identified above should be considered as a guide. As an example, US2007 / 0166332, which is incorporated herein by reference in its entirety, cites slightly different clostridial sequences:

軽鎖:
ボツリヌスA型神経毒:アミノ酸残基M1〜K448
ボツリヌスB型神経毒:アミノ酸残基M1〜K441
ボツリヌスC1型神経毒:アミノ酸残基M1〜K449
ボツリヌスD型神経毒:アミノ酸残基M1〜R445
ボツリヌスE型神経毒:アミノ酸残基M1〜R422
ボツリヌスF型神経毒:アミノ酸残基M1〜K439
ボツリヌスG型神経毒:アミノ酸残基M1〜K446
破傷風神経毒:アミノ酸残基M1〜A457
Light chain:
Botulinum type A neurotoxin: amino acid residues M1-K448
Botulinum type B neurotoxin: amino acid residues M1-K441
Botulinum C type 1 neurotoxin: amino acid residues M1-K449
Botulinum type D neurotoxin: amino acid residues M1-R445
Botulinum type E neurotoxin: amino acid residues M1-R422
Botulinum type F neurotoxin: amino acid residues M1 to K439
Botulinum G-type neurotoxin: amino acid residues M1 to K446
Tetanus neurotoxin: amino acid residues M1-A457

HNドメイン:
ボツリヌスA型神経毒:アミノ酸残基A449〜K871
ボツリヌスB型神経毒:アミノ酸残基A442〜S858
ボツリヌスC1型神経毒:アミノ酸残基T450〜N866
ボツリヌスD型神経毒:アミノ酸残基D446〜N862
ボツリヌスE型神経毒:アミノ酸残基K423〜K845
ボツリヌスF型神経毒:アミノ酸残基A440〜K864
ボツリヌスG型神経毒:アミノ酸残基S447〜S863
破傷風神経毒:アミノ酸残基S458〜V879
H N domain:
Botulinum type A neurotoxin: amino acid residues A449 to K871
Botulinum type B neurotoxin: amino acid residues A442-S858
Botulinum C type 1 neurotoxin: amino acid residues T450-N866
Botulinum type D neurotoxin: amino acid residues D446 to N862
Botulinum type E neurotoxin: amino acid residues K423 to K845
Botulinum type F neurotoxin: amino acid residues A440 to K864
Botulinum type G neurotoxin: amino acid residues S447 to S863
Tetanus neurotoxin: amino acid residues S458 to V879

HCドメイン:
ボツリヌスA型神経毒:アミノ酸残基N872〜L1296
ボツリヌスB型神経毒:アミノ酸残基E859〜E1291
ボツリヌスC1型神経毒:アミノ酸残基N867〜E1291
ボツリヌスD型神経毒:アミノ酸残基S863〜E1276
ボツリヌスE型神経毒:アミノ酸残基R846〜K1252
ボツリヌスF型神経毒:アミノ酸残基K865〜E1274
ボツリヌスG型神経毒:アミノ酸残基N864〜E1297
破傷風神経毒:アミノ酸残基I880〜D1315
H C domain:
Botulinum type A neurotoxin: amino acid residues N872 to L1296
Botulinum type B neurotoxin: amino acid residues E859 to E1291
Botulinum C type 1 neurotoxin: amino acid residues N867-E1291
Botulinum type D neurotoxin: amino acid residues S863 to E1276
Botulinum type E neurotoxin: amino acid residues R846 to K1252
Botulinum type F neurotoxin: amino acid residues K865-E1274
Botulinum type G neurotoxin: amino acid residues N864-E1297
Tetanus neurotoxin: amino acid residues I880-D1315

前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素転位置ドメイン(HNドメイン)中に位置する一実施形態では、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素ベルト領域中に位置しない。クロストリジウム毒素ベルト領域(構造およびモデルの目視検査によって決定されるような)は、以下として定義される:
ボツリヌスA型神経毒:アミノ酸残基492〜545
ボツリヌスB型神経毒:アミノ酸残基472〜532
ボツリヌスC1型神経毒:アミノ酸残基494〜543
ボツリヌスD型神経毒:アミノ酸残基489〜539
ボツリヌスE型神経毒:アミノ酸残基466〜515
ボツリヌスF型神経毒:アミノ酸残基485〜536
ボツリヌスG型神経毒:アミノ酸残基489〜538
破傷風神経毒:アミノ酸残基506〜556
At least one amino acid modification of the can, in one embodiment located in the Clostridial toxin translocation domain (H N domain), of at least one amino acid modification of the are not located in the clostridial toxin belt region. The clostridial toxin belt region (as determined by visual inspection of the structure and model) is defined as:
Botulinum type A neurotoxin: amino acid residues 492-545
Botulinum type B neurotoxin: amino acid residues 472-532
Botulinum C type 1 neurotoxin: amino acid residues 494-543
Botulinum type D neurotoxin: amino acid residues 489-539
Botulinum type E neurotoxin: amino acid residues 466-515
Botulinum type F neurotoxin: amino acid residues 485-536
Botulinum type G neurotoxin: amino acid residues 489-538
Tetanus neurotoxin: amino acid residues 506-556

一実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸修飾(上記のような)は、表面露出アミノ酸残基の修飾である。表面露出アミノ酸残基は、フォールディングされたタンパク質の内部中に位置するアミノ酸残基とは対照的に、フォールディングされたタンパク質の外部に存在し、そのため、周囲の溶媒に近づきやすいものである。アミノ酸残基の表面露出度およびひいては、周囲の溶媒に対するその曝露は、フォールディングされたタンパク質内のその位置に、およびまたタンパク質によってとられるコンホメーションに応じて変わる。したがって、高い表面露出度を有するアミノ酸残基の修飾は、タンパク質の等電点に対して、低い表面露出度を有するアミノ酸残基の修飾よりも大きな効果を有し得る。アミノ酸残基の表面露出度を調べるための方法は、当技術分野で公知である。例として、コンピュータプログラムAreaIMol(コンピュータプログラムのCCP4スイートの一部)を使用して、所与のタンパク質におけるアミノ酸残基の表面露出度を算出できる。表面露出アミノ酸残基はまた、タンパク質結晶構造の目視検査(X線結晶学によって提供されるものなど)によって同定することもできる。一実施形態では、表面露出アミノ酸残基は、少なくとも40の総計AreaIMol値を有する。   In one embodiment, the at least one amino acid modification (as described above) is a modification of a surface exposed amino acid residue. Surface exposed amino acid residues are external to the folded protein as opposed to amino acid residues located in the interior of the folded protein, and are therefore accessible to the surrounding solvent. The surface exposure of the amino acid residue and thus its exposure to the surrounding solvent will vary depending on its position in the folded protein and also the conformation taken by the protein. Therefore, modification of amino acid residues having a high degree of surface exposure can have a greater effect on the isoelectric point of the protein than modification of amino acid residues having a low degree of surface exposure. Methods for determining the surface exposure of amino acid residues are known in the art. As an example, the computer program AreaIMol (part of the CCP4 suite of computer programs) can be used to calculate the surface exposure of amino acid residues in a given protein. Surface exposed amino acid residues can also be identified by visual inspection of the protein crystal structure (such as that provided by X-ray crystallography). In one embodiment, the surface exposed amino acid residues have a total AreaIMol value of at least 40.

一実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸修飾は、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、ヒスチジン残基、アスパラギン残基、グルタミン残基、セリン残基、トレオニン残基、アラニン残基、グリシン残基、バリン残基、ロイシン残基およびイソロイシン残基から選択されるアミノ酸残基の修飾を含む。本発明者らは、この群に由来するアミノ酸残基が、本発明の修飾に特に適した標的に相当することを同定した。   In one embodiment, the at least one amino acid modification is an aspartic acid residue, glutamic acid residue, histidine residue, asparagine residue, glutamine residue, serine residue, threonine residue, alanine residue, glycine residue, valine. Including modification of amino acid residues selected from residues, leucine residues and isoleucine residues. The inventors have identified that amino acid residues from this group represent a particularly suitable target for the modification of the invention.

アミノ酸修飾が、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、ヒスチジン残基、アスパラギン残基、グルタミン残基、セリン残基、トレオニン残基、アラニン残基、グリシン残基、バリン残基、ロイシン残基およびイソロイシン残基(上記のような)から選択されるアミノ酸残基の修飾を含む一実施形態では、アミノ酸残基は、リジン残基またはアルギニン残基を用いて置換される。一実施形態では、アミノ酸残基は、アルギニン残基を用いて置換される。したがって、一実施形態では、負電荷を有する残基、極性残基または非荷電残基は、正電荷を有する残基を用いて置換され、したがって、クロストリジウム毒素の正対負の電荷の比を増大し、pIを増大する。   Amino acid modification is aspartic acid residue, glutamic acid residue, histidine residue, asparagine residue, glutamine residue, serine residue, threonine residue, alanine residue, glycine residue, valine residue, leucine residue and isoleucine In one embodiment involving modification of an amino acid residue selected from residues (as described above), the amino acid residue is substituted with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, amino acid residues are substituted with arginine residues. Thus, in one embodiment, a negatively charged residue, a polar residue or an uncharged residue is replaced with a positively charged residue, thus increasing the positive to negative charge ratio of the clostridial toxin. And increase pI.

一実施形態では、少なくとも1つのアミノ酸修飾(上記のような)は、アスパラギンアミノ酸残基またはグルタミンアミノ酸残基(両方とも非荷電、極性残基)の修飾を含む。一実施形態では、アスパラギンまたはグルタミンアミノ酸残基は、リジン残基またはアルギニン残基(両方とも正電荷を有する残基)を用いて置換される。一実施形態では、アスパラギンまたはグルタミンアミノ酸残基が、リジン残基を用いて置換される。一実施形態では、アスパラギンまたはグルタミンアミノ酸残基は、アルギニン残基を用いて置換される。   In one embodiment, the at least one amino acid modification (as described above) comprises a modification of an asparagine amino acid residue or a glutamine amino acid residue (both uncharged, polar residues). In one embodiment, asparagine or glutamine amino acid residues are substituted with lysine residues or arginine residues (both residues that are both positively charged). In one embodiment, asparagine or glutamine amino acid residues are substituted with lysine residues. In one embodiment, asparagine or glutamine amino acid residues are substituted with arginine residues.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/Aである。参照BoNT/A配列は、UniProtKB受託番号P10845を有する。改変クロストリジウム毒素がBoNT/Aである一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/A1である。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin is BoNT / A. The reference BoNT / A sequence has UniProtKB accession number P10845. In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / A, the modified Clostridial toxin is BoNT / A1.

本発明者らは、BoNT/Aクロストリジウム毒素HNドメイン中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。 The present inventors have identified certain amino acids corresponding to the preferred target amino acid modifications of BoNT / A clostridial toxin H N domain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Aである一実施形態では、前記の改変BoNT/Aは、D474、N476、D484、N486、I487、E488、A489、A490、E491、D546、E558、E560、H561、I566、L568、N570、S571、L577、N578、A597、E599、A601、E620、V621、T623、D625、T631、N645、L647、D650、D651、I668、E670、A672、V675、S683、I685、A686、N687、N752、Q753、T755、E756、E757、E758、N760、N761、I762、N763、D825、I831、G832、T847、D848およびD858から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50または55すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Aの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/AのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment, where the modified Clostridial toxin is BoNT / A, said modified BoNT / A is D474, N476, D484, N486, I487, E488, A489, A490, E491, D546, E558, E560, H561, I566, L568, N570, S571, L577, N578, A597, E599, A601, E620, V621, T623, D625, T631, N645, L647, D650, D651, I668, E670, A672, V675, S683, I685, A686, N687, At least one selected from N752, Q753, T755, E756, E757, E758, N760, N761, I762, N763, D825, I831, G832, T847, D848 and D858 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, or 55) amino acid modifications; said amino acid modification (s) include the isoelectric point of the modified BoNT / A ( pI) is at least 0.2 (e.g. at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8) than the pI of the otherwise identical BoNT / A, which lacks the amino acid modification (s) described above. , 0.9, or 1) pI single To increase to a higher value. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Aである一実施形態では、前記の改変BoNT/Aは、N476、S564、N578、E599、L647、D650、D651、V675、I685、N687、T755、E757、N761、N763、I831、T847およびI849から選択される少なくとも1つの(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15または17すべての)アミノ酸の修飾を含み;前記アミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Aの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/AのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / A, said modified BoNT / A is N476, S564, N578, E599, L647, D650, D651, V675, I685, N687, T755, E757, N761, N763, Comprising at least one (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15 or 17 all) amino acid modification selected from I831, T847 and I849; said amino acid modification (s) The isoelectric point (pI) of the modified BoNT / A is at least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, less than the pI of the same BoNT / A, otherwise lacking the amino acid modification (s) described above. 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) Increase to a higher value in pI units. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Aである一実施形態では、前記の改変BoNT/Aは、S564、L647、D650、D651、T847およびI849から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5または6つすべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Aの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/AのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment, where the modified Clostridial toxin is BoNT / A, said modified BoNT / A is at least one selected from S564, L647, D650, D651, T847 and I849 (e.g., at least 1, 2, 3, (4, 5 or 6) amino acid modifications; said amino acid modification (s) lacks the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / A and lacks said amino acid modification (s) In other respects, it increases to at least 0.2 (eg, at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher than the pI of the same BoNT / A. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Aである一実施形態では、前記の改変BoNT/Aは、N476、N763、N687、E599、I831およびN761から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5または6つすべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記アミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Aの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/AのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / A, the modified BoNT / A is at least one selected from N476, N763, N687, E599, I831 and N761 (e.g., at least 1, 2, 3, (4, 5 or 6) amino acid modifications; the amino acid modification (s) lacks the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / A and lacks the amino acid modification (s) In other respects, it increases to at least 0.2 (eg, at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher than the pI of the same BoNT / A. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Aである一実施形態では、前記の改変BoNT/Aは、N578、V675、I685、T755およびE757から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4または5つすべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記アミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Aの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/AのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment, where the modified Clostridial toxin is BoNT / A, said modified BoNT / A is at least one selected from N578, V675, I685, T755 and E757 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, or All five) amino acid modifications; wherein said amino acid modification (s) are the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / A, otherwise lacking said amino acid modification (s) Increases to a value at least 0.2 (eg, at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher than the pI of the same BoNT / A. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/Bである。参照BoNT/B配列は、UniProtKB受託番号P10844を有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin is BoNT / B. The reference BoNT / B sequence has UniProtKB accession number P10844.

本発明者らは、BoNT/Bクロストリジウム毒素HNドメイン中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。 The present inventors have identified certain amino acids corresponding to the preferred target amino acid modifications of BoNT / B Clostridial toxin H N domain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Bである一実施形態では、前記の改変BoNT/Bは、V443、G444、D453、S468、D533、E534、N535、T545、L548、D549、I550、D552、S557、L564、S566、N582、V584、N609、L619、N632、E633、G637、A646、I655、E657、V662、E669、S670、I672、D673、N739、I740、N748、N750、I818、G819、T834、I842、N845およびS858から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35または40すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Bの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/BのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / B, the modified BoNT / B is V443, G444, D453, S468, D533, E534, N535, T545, L548, D549, I550, D552, S557, L564, S566, N582, V584, N609, L619, N632, E633, G637, A646, I655, E657, V662, E669, S670, I672, D673, N739, I740, N748, N750, I818, G819, T834, I842, N845 and Including at least one amino acid modification selected from S858 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, or 40); Or) has an isoelectric point (pI) of the modified BoNT / B that is at least 0.2 (e.g., less than the pI of the same BoNT / B otherwise lacking the amino acid modification (s) above. Increase to at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/C1である。参照BoNT/C1配列は、UniProtKB受託番号P18640を有する。 In one embodiment, a modified Clostridial toxin is a BoNT / C 1. Referring BoNT / C 1 sequence has a UniProtKB accession number P18640.

本発明者らは、BoNT/C1クロストリジウム毒素HNドメイン中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。 The present inventors have identified certain amino acids corresponding to the preferred target amino acid modifications of BoNT / C 1 Clostridial toxin H N domain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/C1である一実施形態では、前記の改変BoNT/C1は、L451、D452、C453、E455、V472、T474、D475、L478、N483、E484、E485、E487、I489、L555、S556、D557、N558、E560、D561、E569、N574、S575、T584、G592、Q594、G596、D617、N640、S641、V642、G645、N646、E661、E665、T667、A670、S678、V680、Q681、E682、S750、G751、S759、Q760、V826、G827、N842、T843、N847およびN853から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45または50すべての)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/C1の等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/C1のpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。 In one embodiment modified Clostridial toxin is a BoNT / C 1, modified BoNT / C 1 of said, L451, D452, C453, E455 , V472, T474, D475, L478, N483, E484, E485, E487, I489, L555, S556, D557, N558, E560, D561, E569, N574, S575, T584, G592, Q594, G596, D617, N640, S641, V642, G645, N646, E661, E665, T667, A670, S678, V680, At least one selected from Q681, E682, S750, G751, S759, Q760, V826, G827, N842, T843, N847 and N853 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 or 50 amino acid modifications); the amino acid modification (s) described above is the modified BoNT / C 1 isoelectric point (pI) At least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI than otherwise identical BoNT / C 1 pI The unit increases to a higher value. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/Dである。参照BoNT/D配列は、UniProtKB受託番号P19321を有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin is BoNT / D. The reference BoNT / D sequence has UniProtKB accession number P19321.

本発明者らは、BoNT/Dクロストリジウム毒素HNドメイン中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。 The present inventors have identified certain amino acids corresponding to the preferred target amino acid modifications of BoNT / D Clostridial toxin H N domain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Dである一実施形態では、前記の改変BoNT/Dは、Q469、E470、E473、N474、D479、E480、N482、V483、Q484、N485、S487、D488、S552、N553、N554、V555、E556、N557、I558、L560、T562、S563、V564、G569、S571、N572、G588、Q590、T614、D616、S619、S622、N636、S637、L639、G641、N642、E657、E661、T663、A666、V669、S674、I676、Q677、E678、S746、G747、D749、E751、N752、I753、Q756、N818、V822、G823、E837、N838、T839、N843、N849およびN850から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60または62すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Dの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/BのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / D, said modified BoNT / D is Q469, E470, E473, N474, D479, E480, N482, V483, Q484, N485, S487, D488, S552, N553, N554, V555, E556, N557, I558, L560, T562, S563, V564, G569, S571, N572, G588, Q590, T614, D616, S619, S622, N636, S637, L639, G641, N642, E657, E661, At least selected from T663, A666, V669, S674, I676, Q677, E678, S746, G747, D749, E751, N752, I753, Q756, N818, V822, G823, E837, N838, T839, N843, N849 and N850 Including one (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, or 62) amino acid modification; The amino acid modification (s) are at least at least isoelectric point (pI) of the modified BoNT / D, but lack the amino acid modification (s) described above and otherwise the same BoNT / B pI. 0.2 (e.g., at least 0.2 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) Increase to a higher value in pI units. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/Eである。参照BoNT/E配列は、UniProtKB受託番号Q00496を有する。改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eである一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/E3である。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin is BoNT / E. The reference BoNT / E sequence has UniProtKB accession number Q00496. In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / E, the modified Clostridial toxin is BoNT / E3.

本発明者らは、BoNT/Eクロストリジウム毒素HNドメイン中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。 The present inventors have identified certain amino acids corresponding to the preferred target amino acid modifications of BoNT / E Clostridial toxin H N domain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eである一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、D474、N476、E479、E480、D484、N486、I487、E488、A489、A490、E491、E492、L496、D497、Q500、Q501、L504、N507、D509、N510、N514、S516、E518、Q527、L530、N533、I534、E535、N539、Y548、I566、L568、D589、A597、E599、A601、L604、Y612、E620、N645、L647、Y648、D651、E737、E741、Y803、Y824、D825、G828、I831、G832およびD835から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50または52すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Eの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/EのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / E, the modified BoNT / E is D474, N476, E479, E480, D484, N486, I487, E488, A489, A490, E491, E492, L496, D497, Q500, Q501, L504, N507, D509, N510, N514, S516, E518, Q527, L530, N533, I534, E535, N539, Y548, I566, L568, D589, A597, E599, A601, L604, Y612, E620, At least one selected from N645, L647, Y648, D651, E737, E741, Y803, Y824, D825, G828, I831, G832 and D835 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 or 52 amino acid modifications); said amino acid modification (s) comprises the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / E At least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) over the otherwise identical BoNT / E pI that lacks amino acid modification (s) Increase to higher value in pI units That. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/Fである。参照BoNT/F配列は、UniProtKB受託番号YP_001390123を有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin is BoNT / F. The reference BoNT / F sequence has UniProtKB accession number YP_001390123.

本発明者らは、BoNT/Fクロストリジウム毒素HNドメイン中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。 The present inventors have identified certain amino acids corresponding to the preferred target amino acid modifications of BoNT / F Clostridial toxin H N domain.

改変クロストリジウム毒素が、BoNT/Fである一実施形態では、前記の改変BoNT/Fは、N463、E464、N468、T469、D474、D475、T476、T477、N478、N482、N485、N495、I499、Q501、I502、Q505、T506、N508、T509、V511、D513、D521、S522、S526、E527、I528、E529、V534、D535、L536、E549、G550、T552、N553、S558、E566、E567、S568、V586、H587、Q608、D613、A616、D617、S619、N630、N633、N639、E654、V656、E658、L660、T663、L665、V666、S671、I673、G674、S675、S676、E677、N678、T746、N751、L753、E754、E756、N758、I759、N760、N761、S799、S821、I822、N840、S841、E845、L846、S847、S848、T850、N851、D852、I854、L855およびI856から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85または86すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Fの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/FのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment, where the modified Clostridial toxin is BoNT / F, said modified BoNT / F is N463, E464, N468, T469, D474, D475, T476, T477, N478, N482, N485, N495, I499, Q501 , I502, Q505, T506, N508, T509, V511, D513, D521, S522, S526, E527, I528, E529, V534, D535, L536, E549, G550, T552, N553, S558, E566, E567, S568, V586 , H587, Q608, D613, A616, D617, S619, N630, N633, N639, E654, V656, E658, L660, T663, L665, V666, S671, I673, G674, S675, S676, E677, N678, T746, N751 , L753, E754, E756, N758, I759, N760, N761, S799, S821, I822, N840, S841, E845, L846, S847, S848, T850, N851, D852, I854, L855 and I856 One (e.g. at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 or 86) Wherein the amino acid modification (s) are modified BoNT / The isoelectric point (pI) of F is at least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, less than the pI of the same BoNT / F, otherwise lacking the amino acid modification (s) described above. 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) Increase to a higher value in pI units. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、BoNT/Gである。参照BoNT/G配列は、UniProtKB受託番号Q60393を有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin is BoNT / G. The reference BoNT / G sequence has UniProtKB accession number Q60393.

本発明者らは、BoNT/Gクロストリジウム毒素HNドメイン中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。 The present inventors have identified certain amino acids corresponding to the preferred target amino acid modifications of BoNT / G Clostridial toxin H N domain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Gである一実施形態では、前記の改変BoNT/Gは、N480、Q482、N483、N484、T485、E487、D540、N562、N570、N571、N572、T588、V589、T615、D621、N637、E638、E642、N643、I660、E662、I667、E674、S675、V677、G678、N679、S747、N755、D757、L823、D839、I841、D844、S846およびL847から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35または36すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Gの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/GのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment, wherein the modified Clostridial toxin is BoNT / G, said modified BoNT / G is N480, Q482, N483, N484, T485, E487, D540, N562, N570, N571, N572, T588, V589, T615, At least one selected from D621, N637, E638, E642, N643, I660, E662, I667, E674, S675, V677, G678, N679, S747, N755, D757, L823, D839, I841, D844, S846 and L847 (E.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 or 36 all) amino acid modifications; said amino acid modification (s) include modified BoNT / The isoelectric point (pI) of G is at least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, less than the pI of the same BoNT / G, otherwise lacking the amino acid modification (s) described above. 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) Increase to a higher value in pI units. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

一実施形態では、改変クロストリジウム毒素は、TeNTである。参照TeNT配列は、UniProtKB受託番号P04958を有する。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin is TeNT. The reference TeNT sequence has UniProtKB accession number P04958.

本発明者らは、TeNTクロストリジウム毒素HNドメイン中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。 The present inventors have identified certain amino acids corresponding to the preferred target amino acid modifications of TeNT Clostridial toxin H N domain.

改変クロストリジウム毒素がTeNTである一実施形態では、前記の改変TeNTは、A457、S458、L459、D461、L462、E486、E487、Q490、D491、N497、N504、D557、T571、T572、L573、Q574、N580、S581、N588、S589、T590、S598、Q605、G606、Q608、T631、I633、S640、Q655、E658、G659、N660、E675、I677、E679、T681、V684、A691、E692、S694、T695、Q696、A772、D773、E774、S862、N866、L867およびD868から選択された少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45または49すべての)アミノ酸の修飾を含み、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変TeNTの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のTeNTのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is TeNT, said modified TeNT is A457, S458, L459, D461, L462, E486, E487, Q490, D491, N497, N504, D557, T571, T572, L573, Q574, N580, S581, N588, S589, T590, S598, Q605, G606, Q608, T631, I633, S640, Q655, E658, G659, N660, E675, I677, E679, T681, V684, A691, E692, S694, T695, At least one selected from Q696, A772, D773, E774, S862, N866, L867 and D868 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 or 49 amino acid modifications), wherein said amino acid modification (s) are the isoelectric point (pI) of the modified TeNT, otherwise lacking said amino acid modification (s) Increases to at least 0.2 (eg, at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher than the pI of the same TeNT. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

本発明者らは、BoNT/Aクロストリジウム毒素軽鎖中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。   We have identified specific amino acids that represent preferred targets for amino acid modifications in the BoNT / A Clostridial toxin light chain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Aである一実施形態では、前記の改変BoNT/Aは、N5、Q7、N9、D12、N15、Q31、D58、N60、D74、N82、T122、D124、E126、Q139、D141、E281、L284、S295、Q311、D326、D334、N377、TYR387、N394、N396、N410、M411およびN418から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25または28すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Aの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/AのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / A, said modified BoNT / A is N5, Q7, N9, D12, N15, Q31, D58, N60, D74, N82, T122, D124, E126, Q139, At least one selected from D141, E281, L284, S295, Q311, D326, D334, N377, TYR387, N394, N396, N410, M411 and N418 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, or 28) amino acid modifications; the amino acid modification (s) include the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / A and the amino acid modification (s) described above. Otherwise, it increases to a value at least 0.2 (eg, at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher than the pI of the same BoNT / A. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

本発明者らは、BoNT/Bクロストリジウム毒素軽鎖中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。   We have identified specific amino acids that represent preferred targets for amino acid modifications in the BoNT / B clostridial toxin light chain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Bである一実施形態では、前記の改変BoNT/Bは、N6、N7、N9、N11、D12、N16、N17、N18、D41、E48、E57、N60、D75、D77、N80、E127、N130、N144、E147、E149、E185、N216、D245、E253、N316、D333、E335、D341、N385、D388、N389、E390、E395、E396、D402、D404、E406、E408、Q419、E423およびE427から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40または41すべてのアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Bの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/BのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment, wherein the modified Clostridial toxin is BoNT / B, said modified BoNT / B is N6, N7, N9, N11, D12, N16, N17, N18, D41, E48, E57, N60, D75, D77, N80, E127, N130, N144, E147, E149, E185, N216, D245, E253, N316, D333, E335, D341, N385, D388, N389, E390, E395, E396, D402, D404, E406, E408, Q419, Including at least one amino acid modification selected from E423 and E427 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 or 41 amino acids; The modification (s) is such that the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / B is at least 0.2 less than the pI of the same BoNT / B otherwise lacking the amino acid modification (s) described above. (E.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) increases to a value higher by pi units.In one embodiment, the modification is performed at the lysine or arginine residue. In. One embodiment comprises substitution of Amino Acids, the modification, in. One embodiment include substitutions of amino acids with a lysine residue, wherein the modification comprises a substitution of an amino acid with arginine residues.

本発明者らは、BoNT/C1クロストリジウム毒素軽鎖中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。 The inventors have identified specific amino acids that represent preferred targets for amino acid modifications in the BoNT / C 1 clostridial toxin light chain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/C1である一実施形態では、前記の改変BoNT/C1は、N6、N7、N9、D12、D15、N18、N31、E32、N55、N59、N75、N120、N121、N125、D128、Q142、N145、N177、N178、Q183、E184、D208、E211、Q247、N255、N311、E335、E339、N343、N368、N386、D389、D390、N391、Q396、N405、N407、N425、E427、D442およびN448から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、30、40または41すべて)のアミノ酸を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/C1の等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/C1のpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。 In one embodiment modified Clostridial toxin is a BoNT / C 1, modified BoNT / C 1 of said, N6, N7, N9, D12 , D15, N18, N31, E32, N55, N59, N75, N120, N121, N125, D128, Q142, N145, N177, N178, Q183, E184, D208, E211, Q247, N255, N311, E335, E339, N343, N368, N386, D389, D390, N391, Q396, N405, N407, N425, Comprising at least one amino acid selected from E427, D442 and N448 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40 or 41 all); said amino acid modification (single) Or) has an isoelectric point (pI) of the modified BoNT / C 1 that is at least 0.2 (pI) less than the pI of the same BoNT / C 1 otherwise lacking the amino acid modification (s) described above. For example, increase to at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pi units higher. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

本発明者らは、BoNT/Dクロストリジウム毒素軽鎖中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。   The inventors have identified specific amino acids that represent preferred targets for amino acid modification in the BoNT / D clostridial toxin light chain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Dである一実施形態では、前記の改変BoNT/Dは、D7、N9、D12、N15、D16、N17、D53、D73、D119、E124、E139、E142、N143、Q177、Q178、N180、E184、E255、N308、D335、N336、N339、N343、N368、N386、D389、D390、N391、D397、N403、N407、E409、E416およびN443から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、30または34すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Dの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/DのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / D, the modified BoNT / D is D7, N9, D12, N15, D16, N17, D53, D73, D119, E124, E139, E142, N143, Q177, Q178, N180, E184, E255, N308, D335, N336, N339, N343, N368, N386, D389, D390, N391, D397, N403, N407, E409, E416 and N443 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30 or 34) all amino acid modifications; said amino acid modification (s) is the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / D At least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9) than the otherwise identical BoNT / D pI, which lacks the amino acid modification (s) described above. Or 1) increase to a value higher by pI units. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

本発明者らは、BoNT/Eクロストリジウム毒素軽鎖中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。   We have identified specific amino acids that represent preferred targets for amino acid modification in the BoNT / E clostridial toxin light chain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eである一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、N5、N8、N10、D11、N14、D15、Q27、E28、Q53、N72、Q75、D117、N118、D121、N122、Q123、N138、N169、N170、N195、Q237、ILE244、Q290、N293、N297、D312、Q344、N362、N365、D366、N370、E373、N378、N379、N383、N390およびT397から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、30、35または37すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Eの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/EのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / E, said modified BoNT / E is N5, N8, N10, D11, N14, D15, Q27, E28, Q53, N72, Q75, D117, N118, D121, At least selected from N122, Q123, N138, N169, N170, N195, Q237, ILE244, Q290, N293, N297, D312, Q344, N362, N365, D366, N370, E373, N378, N379, N383, N390 and T397 Including one (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 35, or 37) amino acid modifications; said amino acid modification (s) include modified BoNT / The isoelectric point (pI) of E is at least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, less than the pI of the same BoNT / E, otherwise lacking the amino acid modification (s) described above. 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) Increase to a higher value in pI units. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eである一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、N5、N8、N10、D11、N14、D15、Q27、E28、N72、Q75、N118、D121、N122、Q123、N138、Q237、Q290、N297、N362、N365、D366、N378およびN379から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15または20)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Eの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/EのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / E, said modified BoNT / E is N5, N8, N10, D11, N14, D15, Q27, E28, N72, Q75, N118, D121, N122, Q123, Including modification of at least one amino acid selected from N138, Q237, Q290, N297, N362, N365, D366, N378 and N379 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15 or 20) The amino acid modification (s) are modified from the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / E, which lacks the amino acid modification (s), otherwise the same BoNT / E pI Also increases to a value at least 0.2 (eg, at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eである一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、N5、N8、N10、D11、N14、D15、N72、Q75、N118、N122、Q123、N138、Q237、Q290、Q297、N362、D366、N378およびN379から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15または19すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Eの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/EのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / E, said modified BoNT / E is N5, N8, N10, D11, N14, D15, N72, Q75, N118, N122, Q123, N138, Q237, Q290, Q297, N362, D366, N378 and N379 selected from at least one (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15 or 19) amino acid modifications; Or) has an isoelectric point (pI) of the modified BoNT / E that is at least 0.2 (e.g., less than the pI of the same BoNT / E that otherwise lacks the amino acid modification (s) described above. Increase to at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eである一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、N8、N10、Q75、Q123、N138およびQ237から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5または6すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Eの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/EのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / E, said modified BoNT / E is at least one selected from N8, N10, Q75, Q123, N138 and Q237 (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5 or 6) amino acid modifications; wherein said amino acid modification (s) lacks the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / E and lacks said amino acid modification (s); In other respects, it increases to at least 0.2 (eg, at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher than the pI of the same BoNT / E. In one embodiment, the modification comprises an amino acid substitution with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Eである一実施形態では、前記の改変BoNT/Eは、Q123、N138およびQ237から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2または3すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Eの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/EのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment, where the modified Clostridial toxin is BoNT / E, said modified BoNT / E is modified with at least one amino acid selected from Q123, N138 and Q237 (e.g., at least 1, 2, or all 3). The amino acid modification (s) include the modified BoNT / E isoelectric point (pI); otherwise, the amino acid modification (s) lack the amino acid modification (s), otherwise the same BoNT / E pI Rather than at least 0.2 (eg, at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) pI units higher. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

本発明者らは、BoNT/Fクロストリジウム毒素軽鎖中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。   We have identified specific amino acids that represent preferred targets for amino acid modifications in the BoNT / F Clostridial toxin light chain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Fである一実施形態では、前記の改変BoNT/Fは、N6、N9、N11、D12、N15、D16、D17、E28、D55、D60、D74、N76、E105、E121、N126、E127、N144、D185、N211、Q252、N305、E310、D312、N314、N329、D331、N379、D382、D383、D384、E390、N396、N400、D414およびD418から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、30または35すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記アミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Fの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/FのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is BoNT / F, said modified BoNT / F is N6, N9, N11, D12, N15, D16, D17, E28, D55, D60, D74, N76, E105, E121, At least one selected from N126, E127, N144, D185, N211, Q252, N305, E310, D312, N314, N329, D331, N379, D382, D383, D384, E390, N396, N400, D414 and D418 (e.g. At least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30 or 35) amino acid modifications; said amino acid modification (s) is the isoelectric point (pI) of the modified BoNT / F ) At least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, less than the pI of the same BoNT / F, otherwise lacking the amino acid modification (s) above. 0.9, or 1) Increase to a higher value by pI units. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

本発明者らは、BoNT/Gクロストリジウム毒素軽鎖中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。   We have identified specific amino acids that represent preferred targets for amino acid modifications in the BoNT / G Clostridial toxin light chain.

改変クロストリジウム毒素がBoNT/Gである一実施形態では、前記の改変BoNT/Gは、N4、N7、N9、N11、D12、N15、D17、E48、Q55、D57、N60、D75、D127、Q144、E148、D149、Q150、N178、E185、E208、D211、E255、D315、D332、N334、D340、E383、D387、N388、Q393、N394、E395、N403、E407、E418、E422、E426およびN443から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、30、35または38すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記のアミノ酸修飾(単数または複数)は、改変BoNT/Gの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のBoNT/GのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment, wherein the modified Clostridial toxin is BoNT / G, said modified BoNT / G is N4, N7, N9, N11, D12, N15, D17, E48, Q55, D57, N60, D75, D127, Q144, E148, D149, Q150, N178, E185, E208, D211, E255, D315, D332, N334, D340, E383, D387, N388, Q393, N394, E395, N403, E407, E418, E422, E426 and N443 At least one (e.g., at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 35, or 38) amino acid modifications; said amino acid modification (s) The isoelectric point (pI) of BoNT / G is at least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4) than the pI of the same BoNT / G, otherwise lacking the amino acid modification (s) described above. , 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) Increase to a higher value in pI units. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

本発明者らは、TeNT軽鎖中のアミノ酸修飾の好ましい標的に相当する特定のアミノ酸を同定した。   We have identified specific amino acids that represent preferred targets for amino acid modifications in the TeNT light chain.

改変クロストリジウム毒素がTeNTである一実施形態では、前記の改変TeNTは、N6、N7、N15、N16、D17、D31、E51、E57、N60、N76、N101、D126、D143、N167、D179、N180、E251、Q257、N313、N316、D318、D335、N337、Q339、N368、N387、D390、D391、N395、D396、E403、D406、E410、N421、D427およびE450から選択される少なくとも1つ(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、30、35または36すべて)のアミノ酸の修飾を含み;前記アミノ酸修飾(単数または複数)は、改変TeNTの等電点(pI)を、前記のアミノ酸修飾(単数または複数)を欠く、その他の点においては同一のTeNTのpIよりも、少なくとも0.2(例えば、少なくとも0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、又は1)pI単位高い値に増大する。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基またはアルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、リジン残基でのアミノ酸の置換を含む。一実施形態では、前記修飾は、アルギニン残基でのアミノ酸の置換を含む。   In one embodiment where the modified Clostridial toxin is TeNT, said modified TeNT is N6, N7, N15, N16, D17, D31, E51, E57, N60, N76, N101, D126, D143, N167, D179, N180, At least one selected from E251, Q257, N313, N316, D318, D335, N337, Q339, N368, N387, D390, D391, N395, D396, E403, D406, E410, N421, D427 and E450 (for example, at least 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 35 or 36) all amino acid modifications; said amino acid modification (s) include the isoelectric point (pI) of the modified TeNT , Lacking the amino acid modification (s), or otherwise at least 0.2 (e.g., at least 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, or 1) than the same TeNT pI. ) Increases to a higher value by pI units. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue or an arginine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with a lysine residue. In one embodiment, the modification comprises a substitution of an amino acid with an arginine residue.

本発明は、多数の様々なクロストリジウム毒素への適用に適している。したがって、本発明に関連して、用語「クロストリジウム毒素」は、C.ボツリヌス(botulinum)によって産生される毒素(ボツリヌス神経毒血清型A、B、C1、D、E、FおよびG)、C.テタニ(tetani)(破傷風神経毒)、C.ブチリカム(butyricum)(ボツリヌス神経毒血清型E)およびC.バラティ(baratii)(ボツリヌス神経毒血清型F)ならびに修飾されたクロストリジウム毒素または前記のいずれかに由来する誘導体を包含する。用語「クロストリジウム毒素」はまた、ボツリヌス神経毒血清型Hも包含する。 The present invention is suitable for application to many different clostridial toxins. Thus, in the context of the present invention, the term “Clostridial toxin” refers to the toxin produced by C. botulinum (botulinum neurotoxin serotypes A, B, C 1 , D, E, F and G), C Tetani (tetanus neurotoxin), C. butyricum (botulinum neurotoxin serotype E) and C. baratii (botulinum neurotoxin serotype F) and modified clostridial toxins or any of the above Includes derivatives derived from crab. The term “Clostridial toxin” also encompasses botulinum neurotoxin serotype H.

ボツリヌス神経毒(BoNT)は、いくつかのアクセサリータンパク質と複合体化されたBoNT自体からなる、大きなタンパク質複合体の形態でC.ボツリヌスによって産生される。目下のところ、8種の異なるクラスのボツリヌス神経毒、すなわち、ボツリヌス神経毒血清型A、B、C1、D、E、F、GおよびHがあり、それらのすべてが、同様の構造および作用様式を共有する。異なるBoNT血清型は、特異的中和抗血清による不活性化に基づいて区別でき、血清型によるこのような分類は、アミノ酸レベルでの配列同一性百分率と相関する。所与の血清型のBoNTタンパク質は、アミノ酸配列同一性百分率に基づいて異なる亜型にさらに分けられる。 Botulinum neurotoxin (BoNT) is produced by C. botulinum in the form of a large protein complex consisting of BoNT itself complexed with several accessory proteins. Currently, there are eight different classes of botulinum neurotoxins, namely botulinum neurotoxins serotypes A, B, C 1 , D, E, F, G and H, all of which have similar structures and actions Share the style. Different BoNT serotypes can be distinguished on the basis of inactivation by specific neutralizing antisera, and such classification by serotype correlates with a percentage of sequence identity at the amino acid level. The BoNT protein of a given serotype is further divided into different subtypes based on the percentage amino acid sequence identity.

BoNTは、胃腸管において吸収され、全身循環に入った後、コリン作動性神経終端のシナプス前膜と結合し、その神経伝達物質アセチルコリンの放出を妨げる。BoNT/B、BoNT/D、BoNT/FおよびBoNT/Gは、シナプトブレビン/小胞結合膜タンパク質(VAMP)を切断し、;BoNT/C1、BoNT/AおよびBoNT/Eは、25kDaのシナプトソーム関連タンパク質(SNAP-25)を切断し;BoNT/C1は、シンタキシンを切断する。 BoNT is absorbed in the gastrointestinal tract and, after entering the systemic circulation, binds to the presynaptic membrane of the cholinergic nerve terminal and prevents the release of its neurotransmitter acetylcholine. BoNT / B, BoNT / D, BoNT / F and BoNT / G cleave synaptobrevin / vesicle-binding membrane protein (VAMP); BoNT / C 1 , BoNT / A and BoNT / E are 25 kDa synaptosome-related Cleaves the protein (SNAP-25); BoNT / C 1 cleaves syntaxin.

破傷風菌毒素は、C.テタニ(tetani)によって単一血清型で産生される。C.ブチリカム(butyricum)は、BoNT/Eを産生するのに対し、C.バラティ(baratii)は、BoNT/Fを産生する。   Tetanus toxin is produced in a single serotype by C. tetani. C. butyricum produces BoNT / E, whereas C. baratii produces BoNT / F.

用語「クロストリジウム毒素」はまた、修飾されたクロストリジウム毒素および限定されるものではないが、以下に記載されるものを含むその誘導体を包含するものとする。修飾されたクロストリジウム毒素または誘導体は、クロストリジウム毒素の天然(未修飾)形態と比較して修飾されている1個以上のアミノ酸を含有し得る、またはクロストリジウム毒素の天然(未修飾)形態中に存在しない1個以上の挿入されたアミノ酸を含有し得る。例として、修飾されたクロストリジウム毒素は、天然(未修飾)クロストリジウム毒素配列と関連する1つ以上のドメイン中に修飾されたアミノ酸配列を有し得る。このような修飾は、毒素の機能面、例えば、生物活性または持続性を修飾し得る。したがって、一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、改変修飾クロストリジウム毒素または改変修飾クロストリジウム毒素誘導体または改変クロストリジウム毒素誘導体である。   The term “Clostridial toxin” is also intended to encompass modified Clostridial toxins and derivatives thereof including, but not limited to, those described below. A modified clostridial toxin or derivative may contain one or more amino acids that are modified compared to the natural (unmodified) form of the clostridial toxin or is not present in the natural (unmodified) form of the clostridial toxin It may contain one or more inserted amino acids. By way of example, a modified Clostridial toxin can have an amino acid sequence modified in one or more domains associated with a native (unmodified) Clostridial toxin sequence. Such modifications can modify functional aspects of the toxin, such as biological activity or persistence. Accordingly, in one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention is a modified Clostridial toxin or a modified Clostridial toxin derivative or a modified Clostridial toxin derivative.

修飾されたクロストリジウム毒素は、重鎖(修飾されたHCドメインなど)のアミノ酸配列中に1つ以上の修飾を有し得、ここで、前記の修飾された重鎖は、標的神経細胞と、天然(未修飾)クロストリジウム毒素よりも高いまたは低い親和性で結合する。HCドメインにおけるこのような修飾は、HCドメインのガングリオシド結合部位中の、または標的神経細胞のガングリオシド受容体および/またはタンパク質受容体との結合を変更するタンパク質(SV2またはシナプトタグミン)結合部位中の残基を修飾することを含み得る。このような修飾されたクロストリジウム毒素の例は、参照によりその全文が本明細書に組み込まれるWO2006/027207およびWO2006/114308に記載されている。 A modified Clostridial toxin can have one or more modifications in the amino acid sequence of a heavy chain (such as a modified HC domain), wherein the modified heavy chain is associated with a target neuronal cell, Bind with higher or lower affinity than native (unmodified) clostridial toxin. Such modifications in the H C domain, in ganglioside binding site of H C domain, or the target nerve cell ganglioside receptors and / or proteins (SV2 or synaptotagmin) that change the binding of a protein receptor in the binding site It may include modifying the residue. Examples of such modified Clostridial toxins are described in WO2006 / 027207 and WO2006 / 114308, which are hereby incorporated by reference in their entirety.

修飾されたクロストリジウム毒素は、軽鎖のアミノ酸配列中に1つ以上の修飾、例えば、修飾されたLCのSNAREタンパク質特異性を変更または修飾し得る基質結合ドメインまたは触媒ドメイン中の修飾を有し得る。このような修飾されたクロストリジウム毒素の例は、両方とも参照によりその全文が本明細書に組み込まれるWO2010/120766およびUS2011/0318385に記載されている。   A modified Clostridial toxin can have one or more modifications in the amino acid sequence of the light chain, for example, modifications in the substrate binding domain or catalytic domain that can alter or modify the SNARE protein specificity of the modified LC . Examples of such modified Clostridial toxins are described in WO2010 / 120766 and US2011 / 0318385, both of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

修飾されたクロストリジウム毒素は、修飾されたクロストリジウム毒素の生物活性および/または生物学的持続性を増大または減少させる1つ以上の修飾を含み得る。例えば、修飾されたクロストリジウム毒素は、ロイシン-またはチロシン-ベースのモチーフを含み得、ここで、前記モチーフは、修飾されたクロストリジウム毒素の生物活性および/または生物学的持続性を増大または減少させる。適したロイシン-ベースのモチーフとして、xDxxxLL、xExxxLL、xExxxILおよびxExxxLM(式中、xは、任意のアミノ酸である)が挙げられる。適したチロシン-ベースのモチーフとして、Y-x-x-Hy(式中、Hyは、疎水性アミノ酸である)が挙げられる。ロイシン-およびチロシン-ベースのモチーフを含む修飾されたクロストリジウム毒素の例は、参照によりその全文が本明細書に組み込まれるWO2002/08268に記載されている。   The modified Clostridial toxin can include one or more modifications that increase or decrease the biological activity and / or biological persistence of the modified Clostridial toxin. For example, a modified Clostridial toxin can include a leucine- or tyrosine-based motif, wherein the motif increases or decreases the biological activity and / or biological persistence of the modified Clostridial toxin. Suitable leucine-based motifs include xDxxxLL, xExxxLL, xExxxIL, and xExxxLM, where x is any amino acid. Suitable tyrosine-based motifs include Y-x-x-Hy, where Hy is a hydrophobic amino acid. Examples of modified Clostridial toxins containing leucine- and tyrosine-based motifs are described in WO2002 / 08268, which is incorporated herein by reference in its entirety.

用語「クロストリジウム毒素」は、ハイブリッドおよびキメラクロストリジウム毒素を包含するものとする。ハイブリッドクロストリジウム毒素は、ある種のクロストリジウム毒素またはその亜型由来の軽鎖の少なくとも一部および別のクロストリジウム毒素またはクロストリジウム毒素亜型由来の重鎖の少なくとも一部を含む。一実施形態では、ハイブリッドクロストリジウム毒素は、ある種のクロストリジウム毒素亜型由来の全軽鎖および別のクロストリジウム毒素亜型由来の重鎖を含有し得る。別の実施形態では、キメラクロストリジウム毒素は、ある種のクロストリジウム毒素亜型の重鎖の一部(例えば、結合ドメイン)を含有し得、重鎖の別の部分は、別のクロストリジウム毒素亜型に由来する。同様にまたはあるいは、治療的要素は、異なるクロストリジウム毒素に由来する軽鎖部分を含み得る。このようなハイブリッドまたはキメラクロストリジウム毒素は、例えば、このようなクロストリジウム毒素の治療的有益性を、所与のクロストリジウム毒素亜型に対して免疫学的に耐性である患者に、所与のクロストリジウム毒素重鎖結合ドメインに対する、平均よりも低い濃度の受容体を有し得る患者に、または膜もしくは小胞毒素基質(例えば、SNAP-25、VAMPおよびシンタキシン)のプロテアーゼ耐性変異体を有し得る患者に送達する手段として有用である。ハイブリッドおよびキメラクロストリジウム毒素は、参照によりその全文が本明細書に組み込まれるUS8,071,110に記載されている。したがって、一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、改変ハイブリッドクロストリジウム毒素または改変キメラクロストリジウム毒素である。   The term “Clostridial toxin” is intended to encompass hybrid and chimeric Clostridial toxins. A hybrid Clostridial toxin comprises at least a portion of a light chain from one Clostridial toxin or a subtype thereof and at least a portion of a heavy chain from another Clostridial toxin or a Clostridial toxin subtype. In one embodiment, a hybrid Clostridial toxin may contain a total light chain from one Clostridial toxin subtype and a heavy chain from another Clostridial toxin subtype. In another embodiment, a chimeric Clostridial toxin can contain a heavy chain portion (e.g., a binding domain) of certain Clostridial toxin subtypes, and another portion of the heavy chain can be transferred to another Clostridial toxin subtype. Derived from. Similarly or alternatively, the therapeutic element may comprise a light chain portion derived from a different clostridial toxin. Such hybrid or chimeric Clostridial toxins, for example, give the therapeutic benefits of such Clostridial toxins to patients who are immunologically resistant to a given Clostridial toxin subtype, Delivered to patients who may have lower than average concentrations of receptors for the chain-binding domain, or patients who may have protease-resistant variants of membrane or vesicular toxin substrates (e.g., SNAP-25, VAMP and syntaxin) It is useful as a means to do this. Hybrid and chimeric Clostridial toxins are described in US 8,071,110, which is incorporated herein by reference in its entirety. Thus, in one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention is a modified hybrid Clostridial toxin or a modified chimeric Clostridial toxin.

用語「クロストリジウム毒素」は、再標的化されたクロストリジウム毒素を包含するものとする。再標的化されたクロストリジウム毒素では、クロストリジウム毒素は、ターゲティング部分(TM)として知られる外因性リガンドを含むように修飾される。TMは、所望の標的細胞に対する結合特異性を提供するように選択され、再標的化プロセスの一部として、クロストリジウム毒素の天然結合部分(例えば、HCドメインまたはHCCドメイン)は除去され得る。再標的化技術は、例えば、EP-B-0689459;WO1994/021300;EP-B-0939818;US6,461,617;US7,192,596;WO1998/007864;EP-B-0826051;US5,989,545;US6,395,513;US6,962,703;WO1996/033273;EP-B-0996468;US7,052,702;WO1999/017806;EP-B-1107794;US6,632,440;WO2000/010598;WO2001/21213;WO2006/059093;WO2000/62814;WO2000/04926;WO1993/15766;WO2000/61192;およびWO1999/58571に記載されており、それらのすべては、参照によりその全文が本明細書に組み込まれる。したがって、一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、改変再標的化クロストリジウム毒素である。 The term “Clostridial toxin” is intended to encompass retargeted Clostridial toxins. In a retargeted clostridial toxin, the clostridial toxin is modified to include an exogenous ligand known as a targeting moiety (TM). TM is selected to provide a binding specificity for a desired target cell as part of the retargeting process, natural binding moiety (e.g., H C domain, or H CC domain) of a clostridial toxin can be removed. Retargeting techniques are described, for example, in EP-B-0689459; WO1994 / 021300; EP-B-0939818; US6,461,617; US7,192,596; WO1998 / 007864; EP-B-0826051; US5,989,545; US6,395,513; US6,962,703; WO1996 / 033273; EP-B-0996468; US7,052,702; WO1999 / 017806; EP-B-1107794; US6,632,440; WO2000 / 010598; WO2001 / 21213; WO2006 / 059093; WO2000 / 62814; WO2000 / 04926; WO1993 / 15766; WO2000 / 61192; and WO1999 / 58571, all of which are incorporated herein by reference in their entirety. Accordingly, in one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention is a modified retargeted Clostridial toxin.

本発明はまた、非天然プロテアーゼ切断部位を有するクロストリジウム毒素を包含する。このようなクロストリジウム毒素では、天然プロテアーゼ切断部位(上記のように、活性化部位としても知られる)は、そのクロストリジウム毒素にとって天然ではないプロテアーゼ切断部位(すなわち、外因性切断部位)を用いて修飾または置換される。このような部位は、切断のために外因性プロテアーゼを必要とし、これによって、切断事象のタイミングおよび位置全体の改善された制御が可能となる。クロストリジウム毒素において使用され得る非天然プロテアーゼ切断部位として、以下が挙げられる:
エンテロキナーゼ (DDDDK↓)
第X因子 (IEGR↓/IDGR↓)
TEV(タバコエッチ病ウイルス) (ENLYFQ↓G)
トロンビン (LVPR↓GS)
PreScission (LEVLFQ↓GP)。
The present invention also includes a clostridial toxin having a non-natural protease cleavage site. In such clostridial toxins, the native protease cleavage site (also known as the activation site, as described above) is modified or modified with a protease cleavage site that is not native to the clostridial toxin (i.e., an exogenous cleavage site). Replaced. Such sites require exogenous proteases for cleavage, which allows for improved control over the timing and location of the cleavage event. Non-natural protease cleavage sites that can be used in Clostridial toxins include the following:
Enterokinase (DDDDK ↓)
Factor X (IEGR ↓ / IDGR ↓)
TEV (Tobacco Etch Virus) (ENLYFQ ↓ G)
Thrombin (LVPR ↓ GS)
PreScission (LEVLFQ ↓ GP).

さらなるプロテアーゼ切断部位として、非細胞傷害性プロテアーゼによって、例えば、クロストリジウム神経毒の軽鎖によって切断される認識配列が挙げられる。これらとして、クロストリジウム神経毒の軽鎖などの非細胞傷害性プロテアーゼによって切断されるSNARE(例えば、SNAP-25、シンタキシン、VAMP)タンパク質認識配列が挙げられる。非天然プロテアーゼ切断部位を含むクロストリジウム毒素は、US7,132,259、EP1206554-B2およびUS2007/0166332に記載されており、それらのすべては、参照により、その全文が本明細書に組み込まれる。また、自己切断配列であるインテインも、用語プロテアーゼ切断部位によって包含される。自己スプライシング反応は、例えば、存在する還元剤の濃度を変更することによって制御可能である。   Additional protease cleavage sites include recognition sequences that are cleaved by non-cytotoxic proteases, eg, by the light chain of a clostridial neurotoxin. These include SNARE (eg, SNAP-25, syntaxin, VAMP) protein recognition sequences that are cleaved by non-cytotoxic proteases such as Clostridial neurotoxin light chains. Clostridial toxins containing non-natural protease cleavage sites are described in US 7,132,259, EP 1206554-B2 and US 2007/0166332, all of which are hereby incorporated by reference in their entirety. Inteins that are self-cleaving sequences are also encompassed by the term protease cleavage site. The self-splicing reaction can be controlled, for example, by changing the concentration of reducing agent present.

本発明はまた、「破壊的切断部位」を含むクロストリジウム毒素を包含する。前記クロストリジウム毒素では、前記部位での切断が、クロストリジウム毒素の活性を低減するか、または不活性化するように、非天然プロテアーゼ切断部位が、選択された位置でクロストリジウム毒素中に組み込まれる。破壊的プロテアーゼ切断部位は、クロストリジウム毒素が、投与後に、非標的位置に移動する事象において、局所プロテアーゼによる切断に対して感受性であり得る。適した非天然プロテアーゼ切断部位として、上記のものが挙げられる。破壊的切断部位を含むクロストリジウム毒素は、両方とも参照によりその全文が本明細書に組み込まれるWO2010/094905およびWO2002/044199に記載されている。   The present invention also encompasses clostridial toxins that contain “destructive cleavage sites”. In the clostridial toxin, a non-native protease cleavage site is incorporated into the clostridial toxin at selected locations such that cleavage at the site reduces or inactivates the activity of the clostridial toxin. Destructive protease cleavage sites can be sensitive to cleavage by local proteases in the event that a clostridial toxin moves to a non-target location after administration. Suitable non-natural protease cleavage sites include those described above. Clostridial toxins containing destructive cleavage sites are described in WO2010 / 094905 and WO2002 / 044199, both of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

本発明の改変クロストリジウム毒素、特に、その軽鎖成分は、PEG化され得る(これは、安定性、例えば、軽鎖成分の作用期間を増大するのに役立ち得る)。ペグ化は、軽鎖が、BoNT/A、BまたはC1プロテアーゼを含む場合に特に好ましい。ペグ化は、好ましくは、軽鎖成分のN末端へのPEGの付加を含む。例として、軽鎖のN末端が、同一であっても異なっていてもよい1個以上のアミノ酸(例えば、システイン)残基で延長され得る。前記アミノ酸残基のうち1個以上が、それと結合している(例えば、共有結合している)それ自身のPEG分子を有し得る。この技術の例は、参照によりその全文が本明細書に組み込まれるWO2007/104567に記載されている。 The modified Clostridial toxins of the invention, in particular the light chain component thereof, can be PEGylated (this can help increase stability, eg, the duration of action of the light chain component). PEGylation is particularly preferred when the light chain comprises a BoNT / A, B or C 1 protease. PEGylation preferably involves the addition of PEG to the N-terminus of the light chain component. As an example, the N-terminus of the light chain can be extended with one or more amino acid (eg, cysteine) residues, which can be the same or different. One or more of the amino acid residues can have its own PEG molecule attached to it (eg, covalently attached). An example of this technique is described in WO2007 / 104567, which is incorporated herein by reference in its entirety.

本発明の改変クロストリジウム毒素は、天然に存在するクロストリジウム毒素複合体中に存在する複合体形成タンパク質を含まなくてもよい。   The modified Clostridial toxins of the present invention may not include complexing proteins present in naturally occurring Clostridial toxin complexes.

本発明の改変クロストリジウム毒素はまた、制限された数の非標準アミノ酸を含み得る。したがって、20種の標準アミノ酸に加えて、非標準アミノ酸(4-ヒドロキシプロリン、6-N-メチルリジン、2-アミノイソ酪酸、イソバリンおよびα-メチルセリンなど)が、本発明の改変クロストリジウム毒素のアミノ酸残基と置換されてもよい。制限された数の非保存的アミノ酸、遺伝暗号によってコードされないアミノ酸および非天然アミノ酸が、クロストリジウムポリペプチドアミノ酸残基と置換され得る。本発明の改変クロストリジウム毒素はまた、非天然発生のアミノ酸残基を含み得る。   The modified Clostridial toxins of the present invention may also contain a limited number of non-standard amino acids. Therefore, in addition to the 20 standard amino acids, non-standard amino acids (such as 4-hydroxyproline, 6-N-methyllysine, 2-aminoisobutyric acid, isovaline and α-methylserine) are amino acid residues of the modified Clostridial toxin of the present invention. May be substituted. A limited number of non-conservative amino acids, amino acids that are not encoded by the genetic code, and unnatural amino acids can be substituted for clostridial polypeptide amino acid residues. The modified Clostridial toxins of the present invention may also contain non-naturally occurring amino acid residues.

非天然発生のアミノ酸として、制限するものではないが、トランス-3-メチルプロリン、2,4-メタノ-プロリン、シス-4-ヒドロキシプロリン、トランス-4-ヒドロキシ-プロリン、N-メチルグリシン、アロ-トレオニン、メチル-トレオニン、ヒドロキシ-エチルシステイン、ヒドロキシエチルホモ-システイン、ニトロ-グルタミン、ホモグルタミン、ピペコリン酸、t-ロイシン、ノルバリン、2-アザフェニルアラニン、3-アザフェニル-アラニン、4-アザフェニル-アラニンおよび4-フルオロフェニルアラニンが挙げられる。非天然発生のアミノ酸残基をタンパク質中に組み込むためのいくつかの方法が、当技術分野で公知である。例えば、化学的にアミノアシル化されたサプレッサーtRNAを使用して、ナンセンス突然変異が抑制されるin vitro系を使用できる。アミノ酸を合成するための方法およびtRNAをアミノアシル化するための方法は、当技術分野で公知である。ナンセンス突然変異を含有するプラスミドの転写および翻訳は、大腸菌(E. coli)S30抽出物および市販の酵素およびその他の試薬を含む無細胞系において実施される。タンパク質は、クロマトグラフィーによって精製される。例えば、Robertsonら、J.Am.Chem.Soc.第113巻:2722頁、1991年;Ellmanら、Methods Enzymol.第202巻:301頁、1991年;Chungら、Science第259巻:806〜9頁、1993年;およびChungら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA第90巻:10145〜9頁、1993年を参照のこと)。第2の方法では、翻訳は、アフリカツメガエル卵母細胞において、突然変異したmRNAおよび化学的にアミノアシル化されたサプレッサーtRNAをマイクロインジェクションすることによって実施される(Turcattiら、J.Biol.Chem.第271巻:19991〜8頁、1996年)。第3の方法においては、大腸菌(E. coli)細胞は、置換されるべき天然アミノ酸(例えば、フェニルアラニン)の不在下で、および所望の非天然発生のアミノ酸(単数または複数)(例えば、2-アザフェニルアラニン、3-アザフェニルアラニン、4-アザフェニルアラニンまたは4-フルオロフェニルアラニン)の存在下で培養される。非天然発生のアミノ酸は、その天然の対応物の代わりにポリペプチド中に組み込まれる。Koideら、Biochem.第33巻:7470〜6頁、1994年。   Non-naturally occurring amino acids include, but are not limited to, trans-3-methylproline, 2,4-methano-proline, cis-4-hydroxyproline, trans-4-hydroxy-proline, N-methylglycine, allo -Threonine, methyl-threonine, hydroxy-ethylcysteine, hydroxyethylhomo-cysteine, nitro-glutamine, homoglutamine, pipecolic acid, t-leucine, norvaline, 2-azaphenylalanine, 3-azaphenyl-alanine, 4-azaphenyl-alanine And 4-fluorophenylalanine. Several methods are known in the art for incorporating non-naturally occurring amino acid residues into proteins. For example, in vitro systems can be used in which nonsense mutations are suppressed using chemically aminoacylated suppressor tRNAs. Methods for synthesizing amino acids and methods for aminoacylating tRNA are known in the art. Transcription and translation of the plasmid containing the nonsense mutation is performed in a cell-free system containing E. coli S30 extract and commercially available enzymes and other reagents. The protein is purified by chromatography. For example, Robertson et al., J. Am. Chem. Soc. 113: 2722, 1991; Ellman et al., Methods Enzymol. 202: 301, 1991; Chung et al., Science 259: 806-9 Pp. 1993; and Chung et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 10145-9, 1993). In the second method, translation is performed by microinjecting mutated mRNA and chemically aminoacylated suppressor tRNA in Xenopus oocytes (Turcatti et al., J. Biol. Chem. 271: 19991-8, 1996). In the third method, E. coli cells are grown in the absence of the natural amino acid to be substituted (e.g., phenylalanine) and the desired non-naturally occurring amino acid (s) (e.g., 2- Azaphenylalanine, 3-azaphenylalanine, 4-azaphenylalanine or 4-fluorophenylalanine). Non-naturally occurring amino acids are incorporated into the polypeptide in place of their natural counterparts. Koide et al., Biochem. 33: 7470-6, 1994.

本発明の改変クロストリジウム毒素は、組換え核酸技術を使用して製造できる。したがって、一実施形態では、改変クロストリジウム毒素(上記のような)は、組換え改変クロストリジウム毒素である。   The modified Clostridial toxins of the present invention can be produced using recombinant nucleic acid technology. Thus, in one embodiment, the modified Clostridial toxin (as described above) is a recombinant modified Clostridial toxin.

別の態様では、本発明は、上記のような改変クロストリジウム毒素をコードする核酸配列を含む核酸(例えば、DNA)を提供する。一実施形態では、核酸配列は、プロモーターおよびターミネーターを含むDNAベクターの一部として調製される。   In another aspect, the invention provides a nucleic acid (eg, DNA) comprising a nucleic acid sequence encoding a modified Clostridial toxin as described above. In one embodiment, the nucleic acid sequence is prepared as part of a DNA vector that includes a promoter and terminator.

好ましい実施形態では、ベクターは、以下から選択されるプロモーターを有する:
In a preferred embodiment, the vector has a promoter selected from:

別の好ましい実施形態では、ベクターは、以下から選択されるプロモーターを有する:
In another preferred embodiment, the vector has a promoter selected from:

本発明の核酸分子は、当技術分野で公知の任意の適した方法を使用して作製できる。したがって、核酸分子は、化学合成技術を使用して作製できる。あるいは、本発明の核酸分子は、分子生物学技術を使用して作製できる。   The nucleic acid molecules of the present invention can be made using any suitable method known in the art. Thus, nucleic acid molecules can be made using chemical synthesis techniques. Alternatively, the nucleic acid molecules of the invention can be made using molecular biology techniques.

本発明のDNAコンストラクトは、好ましくは、コンピュータ内で設計され、次いで、従来のDNA合成技術によって合成される。   The DNA constructs of the present invention are preferably designed in a computer and then synthesized by conventional DNA synthesis techniques.

上記の核酸配列情報は、随意により、使用されるべき最終宿主細胞(例えば、大腸菌(E. coli))発現系に従うコドンバイアス化のために修飾される。   The above nucleic acid sequence information is optionally modified for codon biasing according to the final host cell (eg, E. coli) expression system to be used.

一実施形態では、上記のような改変クロストリジウム毒素をコードする核酸配列は、配列番号2、4および6から選択される核酸配列に対して少なくとも70%(例えば、少なくとも75、80、85、90、95、97、98、又は99%)の配列同一性を有する核酸配列である。一実施形態では、核酸配列は、配列番号2、4および6から選択される核酸配列に対して少なくとも90%の配列同一性を有する。   In one embodiment, the nucleic acid sequence encoding a modified Clostridial toxin as described above is at least 70% (eg, at least 75, 80, 85, 90, 90) of a nucleic acid sequence selected from SEQ ID NOs: 2, 4, and 6. 95, 97, 98, or 99%) nucleic acid sequences having sequence identity. In one embodiment, the nucleic acid sequence has at least 90% sequence identity to a nucleic acid sequence selected from SEQ ID NOs: 2, 4, and 6.

本発明はまた、上記のような核酸配列によってコードされるポリペプチドを提供する。したがって、一態様では、本発明は、配列番号1、3および5から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも70%(例えば、少なくとも75、80、85、90、95、97、98、又は99%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドを提供する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号1、3および5から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも90%の配列同一性を有する。   The invention also provides a polypeptide encoded by a nucleic acid sequence as described above. Thus, in one aspect, the invention provides at least 70% (eg, at least 75, 80, 85, 90, 95, 97, 98, or 99%) amino acid sequences selected from SEQ ID NOs: 1, 3, and 5. A polypeptide comprising an amino acid sequence having the sequence identity of In one embodiment, the amino acid sequence has at least 90% sequence identity to an amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 1, 3, and 5.

一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、上記のような改変BoNT/Aであり、前記の改変BoNT/Aは、配列番号1、3および5から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも70%(例えば、少なくとも75、80、85、90、95、97、98、99、99.5、又は99.9%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む(またはからなる)。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention is a modified BoNT / A as described above, wherein said modified BoNT / A is at least 70 relative to an amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 1, 3, and 5. % (Eg, consisting of or consisting of) amino acid sequences having a sequence identity of at least 75, 80, 85, 90, 95, 97, 98, 99, 99.5, or 99.9%.

一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、上記のような改変BoNT/Aであり、前記の改変BoNT/Aは、配列番号1、3または5のアミノ酸配列を含む(またはからなる)。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention is a modified BoNT / A as described above, wherein said modified BoNT / A comprises (or consists of) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, 3 or 5.

一態様では、本発明は、配列番号1、3または5のアミノ酸配列を含む(またはからなる)ポリペプチドを提供する。   In one aspect, the invention provides a polypeptide comprising (or consisting of) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, 3 or 5.

一態様では、本発明は、上記のような、改変クロストリジウム毒素をコードする核酸を提供し、前記核酸は、配列番号2、4および6から選択される核酸配列に対して少なくとも70%(例えば、少なくとも75、80、85、90、95、97、98、99、99.5、又は99.9%)の配列同一性を有する核酸配列を含む。一実施形態では、核酸は、配列番号2、4または6の核酸配列を含む(またはからなる)。   In one aspect, the invention provides a nucleic acid encoding a modified Clostridial toxin, as described above, wherein the nucleic acid is at least 70% (e.g., for a nucleic acid sequence selected from SEQ ID NOs: 2, 4, and 6). Nucleic acid sequences having at least 75, 80, 85, 90, 95, 97, 98, 99, 99.5, or 99.9%) sequence identity. In one embodiment, the nucleic acid comprises (or consists of) the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2, 4, or 6.

一態様では、本発明は、配列番号2、4または6の核酸配列を含む(またはからなる)核酸を提供する。   In one aspect, the invention provides a nucleic acid comprising (or consisting of) the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2, 4, or 6.

一実施形態では、本発明の改変クロストリジウム毒素は、上記のような改変BoNT/Eであり、前記の改変BoNT/Eは、配列番号7に対して少なくとも70%(例えば、少なくとも75、80、85、90、95、97、98、99、99.5、又は99.9%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。   In one embodiment, the modified Clostridial toxin of the present invention is a modified BoNT / E as described above, wherein said modified BoNT / E is at least 70% (eg, at least 75, 80, 85 relative to SEQ ID NO: 7). , 90, 95, 97, 98, 99, 99.5, or 99.9%).

一態様では、本発明は、上記のような改変クロストリジウム毒素をコードする核酸を提供し、前記核酸は、配列番号8に対して少なくとも70%(例えば、少なくとも75、80、85、90、95、97、98、99、99.5、又は99.9%)の配列同一性を有する核酸配列を含む。   In one aspect, the invention provides a nucleic acid encoding a modified Clostridial toxin as described above, wherein the nucleic acid is at least 70% (eg, at least 75, 80, 85, 90, 95, 97, 98, 99, 99.5, or 99.9%) nucleic acid sequences having sequence identity.

2つ以上の核酸またはアミノ酸配列間の「配列同一性パーセント」は、複数の配列によって共有される同一位置の数の関数である。したがって、同一性%は、100を乗じた、ヌクレオチド/アミノ酸の総数によって除した同一ヌクレオチド/アミノ酸の数として算出できる。配列同一性%の算出はまた、2種以上の配列のアラインメントを最適化するために導入されることが必要なギャップの数、各ギャップの長さを考慮することもある。2種以上の配列間の配列比較および同一性パーセントの決定は、当業者によく知られるであろうBLASTなどの特定の方法論アルゴリズムを使用して実施できる。   “Percent sequence identity” between two or more nucleic acid or amino acid sequences is a function of the number of identical positions shared by multiple sequences. Thus,% identity can be calculated as the number of identical nucleotides / amino acids divided by the total number of nucleotides / amino acids multiplied by 100. The calculation of% sequence identity may also take into account the number of gaps that need to be introduced to optimize the alignment of two or more sequences, the length of each gap. Sequence comparison between two or more sequences and determination of percent identity can be performed using specific methodological algorithms such as BLAST, which will be familiar to those skilled in the art.

一態様では、本発明は、軽鎖および重鎖を有する単鎖改変クロストリジウム毒素タンパク質を製造する方法を提供し、該方法は、核酸(前記核酸は上記のとおりである)を適した宿主細胞中で発現させることと、宿主細胞を溶解して、単鎖改変クロストリジウム毒素タンパク質を含有する宿主細胞ホモジネートを提供することと、単鎖改変クロストリジウム毒素タンパク質を単離することとを含む。   In one aspect, the invention provides a method for producing a single-chain modified Clostridial toxin protein having a light chain and a heavy chain, the method comprising: nucleic acid (wherein the nucleic acid is as described above) in a suitable host cell. Expressing the protein, lysing the host cell to provide a host cell homogenate containing the single chain modified Clostridial toxin protein, and isolating the single chain modified Clostridial toxin protein.

別の態様では、本発明は、改変クロストリジウム毒素を活性化する方法を提供し、該方法は、上記のような単鎖改変クロストリジウム毒素タンパク質を製造する方法によって得ることができる単鎖改変クロストリジウム毒素タンパク質を提供することと、ポリペプチドと、ポリペプチドを軽鎖と重鎖の間に位置する認識部位(切断部位)で切断するプロテアーゼとを接触させることと、それによって、ポリペプチドを、軽鎖および重鎖がジスルフィド結合によって一緒に連結している二本鎖ポリペプチドに変換することとを含む。   In another aspect, the present invention provides a method for activating a modified Clostridial toxin, which method can be obtained by a method for producing a single-chain modified Clostridial toxin protein as described above. Contacting the polypeptide with a protease that cleaves the polypeptide at a recognition site (cleavage site) located between the light chain and the heavy chain, whereby the polypeptide is bound to the light chain and Converting the heavy chain to a double-stranded polypeptide linked together by disulfide bonds.

本発明の改変クロストリジウム毒素は、特定の医学的または美容的疾患および状態を予防または治療するために使用され得る。したがって、さらなる態様において、本発明は、医薬において使用するための、上記のような改変クロストリジウム毒素を提供する。   The modified Clostridial toxins of the present invention can be used to prevent or treat certain medical or cosmetic diseases and conditions. Accordingly, in a further aspect, the present invention provides a modified Clostridial toxin as described above for use in medicine.

関連態様では、本発明は、斜視(strabismus)、眼瞼痙攣、斜視(squint)、ジストニア(例えば、痙性ジストニア、顎口腔ジストニア、限局性ジストニア、遅発性ジストニア、喉頭ジストニア、四肢ジストニア、頸部ジストニア)、斜頚(例えば、痙性斜頚)、細胞/筋肉を無能力にすること(SNARE下方制御または不活性化による)から恩恵を受ける美容療法(美容)適用、眼球運動の神経筋障害または状態(例えば、共同性斜視(strabismus)、上下斜視(strabismus)、外直筋麻痺、眼振、甲状腺異常筋疾患)、書痙、眼瞼痙攣、歯ぎしり、ウィルソン病、振戦、チック、分節性ミオクロヌス、痙攣、慢性多発性硬化症による痙縮、異常な膀胱制御をもたらす痙縮、憎悪、背中の痙攣、脚の痙攣、緊張性頭痛、挙筋骨盤 症候群、二分脊椎症、遅発性ジスキネジア、パーキンソン病、吃音、片側顔面痙攣、眼瞼障害、脳性麻痺、限局性痙縮、痙性 大腸炎、神経性膀胱、アニスムス、四肢痙縮、チック、振戦、歯ぎしり、裂肛、アカラシア、嚥下障害、流涙、多汗症、過剰な唾液分泌、過剰な胃腸分泌、筋肉疼痛(例えば、筋肉痙攣からの疼痛)、頭痛疼痛(例えば、緊張性頭痛)、額の深いしわ、皮膚の細かいしわ、癌、子宮障害、泌尿生殖器障害、泌尿生殖器神経疾患、慢性神経性炎症および平滑筋障害から選択される疾患または状態の予防または治療において使用するための、上記のような改変クロストリジウム毒素を提供する。   In related aspects, the invention provides strabismus, blepharospasm, squint, dystonia (e.g., spastic dystonia, stomatognathic dystonia, focal dystonia, tardive dystonia, laryngeal dystonia, limb dystonia, cervical dystonia ), Torticollis (e.g. spastic torticollis), cosmetic therapy (beauty) applications that benefit from disabling cells / muscles (by SNARE down-regulation or inactivation), neuromuscular disorders or conditions of eye movement (E.g., common strabismus, strabismus, rectus palsy, nystagmus, abnormal thyroid disease) , Spasticity due to chronic multiple sclerosis, spasticity resulting in abnormal bladder control, hatred, back spasms, leg cramps, tension headache, levator pelvic syndrome, spina bifida, tardive dyskinesia, parkinson Disease, stuttering, unilateral facial spasm, eyelid disorder, cerebral palsy, localized spasticity, spastic colitis, neurogenic bladder, anismus, extremity spasticity, tic, tremor, bruxism, anal fissure, achalasia, dysphagia, lacrimation, hyperhidrosis Symptom, excessive salivation, excessive gastrointestinal secretion, muscle pain (e.g. pain from muscle spasm), headache pain (e.g. tension headache), deep forehead wrinkles, fine skin wrinkles, cancer, uterine disorder, urination Provided is a modified Clostridial toxin as described above for use in the prevention or treatment of a disease or condition selected from genital disorders, genitourinary neurological disorders, chronic neurogenic inflammation and smooth muscle disorders.

使用において、本発明は、改変クロストリジウム毒素を、薬学的に許容される担体、賦形剤、アジュバント、噴射剤および/または塩から選択される少なくとも1種の成分と一緒に含む医薬組成物を使用する。   In use, the present invention uses a pharmaceutical composition comprising a modified Clostridial toxin together with at least one component selected from pharmaceutically acceptable carriers, excipients, adjuvants, propellants and / or salts. To do.

本発明の改変クロストリジウム毒素は、経口、非経口、連続注入、吸入または局所適用用に製剤化され得る。注射に適した組成物は、溶液、懸濁液もしくはエマルジョンまたは使用前に適した媒体に溶解もしくは懸濁される乾燥粉末の形態であり得る。   The modified Clostridial toxins of the present invention may be formulated for oral, parenteral, continuous infusion, inhalation or topical application. Compositions suitable for injection can be in the form of solutions, suspensions or emulsions or dry powders that are dissolved or suspended in a suitable medium prior to use.

局所的に送達されるべき改変クロストリジウム毒素の場合には、改変クロストリジウム毒素は、クリーム(例えば、局所適用用)または皮下注射用に製剤化されてもよい。   In the case of a modified Clostridial toxin to be delivered topically, the modified Clostridial toxin may be formulated for cream (eg, for topical application) or subcutaneous injection.

局所送達手段として、エアロゾルまたはその他のスプレー(例えば、ネブライザー)が挙げられる。この関連で、改変クロストリジウム毒素のエアロゾル製剤は、肺および/またはその他の鼻腔および/または 気管支または気道の管への送達を可能にする。   Local delivery means include aerosols or other sprays (eg, nebulizers). In this regard, modified Clostridial toxin aerosol formulations allow delivery to the lungs and / or other nasal passages and / or bronchial or airway ducts.

本発明の改変クロストリジウム毒素は、冒された臓器の神経支配に関与する脊髄分節のレベルでの脊柱におけるくも膜下腔内または硬膜外注射によって患者に投与され得る。   The modified Clostridial toxins of the present invention can be administered to a patient by intrathecal or epidural injection in the spinal column at the level of the spinal segment involved in innervation of the affected organ.

好ましい投与経路は、腹腔鏡下および/または局在化された、特に、筋肉内の注射によるものである。   The preferred route of administration is by laparoscopic and / or localized, especially intramuscular injection.

本発明の改変クロストリジウム毒素の投与のための投与量範囲は、所望の治療効果をもたらすものである。必要な投与量範囲は、改変クロストリジウム毒素または組成物の正確な性質、投与経路、製剤の性質、患者の年齢、患者の状態の性質、程度または重症度、あるとすれば禁忌および主治医の判断に応じて変わるということは認められよう。これらの投与量レベルの変動は、最適化のために標準的な経験による決められた方法を使用して調整できる。   Dosage ranges for administration of the modified Clostridial toxins of the present invention are those that provide the desired therapeutic effect. The required dosage range will depend on the exact nature of the modified Clostridial toxin or composition, the route of administration, the nature of the formulation, the age of the patient, the nature, extent or severity of the patient's condition, contraindications, if any, and the judgment of the attending physician. It will be appreciated that it will change accordingly. These dosage level variations can be adjusted using standard experience determined methods for optimization.

適した1日投与量(患者の体重1kgあたり)は、0.0001〜1ng/kg、好ましくは、0.0001〜0.5ng/kg、より好ましくは、0.002〜0.5ng/kg、特に好ましくは、0.004〜0.5ng/kgの範囲である。単位投与量は、1ピコグラム未満〜30ngで変わり得るが、通常、毎日、または好ましくは、毎週もしくは6ヶ月毎など、より少ない頻度で投与される1用量あたり0.01〜1ngの範囲となる。   Suitable daily doses (per kg patient body weight) are 0.0001-1 ng / kg, preferably 0.0001-0.5 ng / kg, more preferably 0.002-0.5 ng / kg, particularly preferably 0.004-0.5 ng The range is / kg. Unit dosages can vary from less than 1 picogram to 30 ng, but will usually range from 0.01 to 1 ng per dose administered daily, or less frequently, such as weekly or every 6 months.

特に好ましい投与計画は、1X用量として0.05ngの改変クロストリジウム毒素をベースとする。この関連で、好ましい投与量は、1X〜100X(すなわち、0.05〜5ng)の範囲である。   A particularly preferred regimen is based on 0.05 ng modified Clostridial toxin as a 1X dose. In this regard, preferred dosages range from 1X to 100X (ie 0.05 to 5 ng).

流体投与形は、通常、改変クロストリジウム毒素および発熱物質を含まない滅菌媒体を利用して調製される。改変クロストリジウム毒素を、使用する媒体および濃度に応じて、媒体中に溶解または懸濁することができる。溶液の調製では、改変クロストリジウム毒素を媒体中に溶解することができ、溶液を、必要に応じて、塩化ナトリウムの添加によって等張性にし、無菌的技術を使用して滅菌フィルターを通す濾過によって滅菌し、その後、適した滅菌バイアルまたはアンプル中に充填し、密閉する。あるいは、溶液安定性が十分である場合には、その密閉された容器中の溶液をオートクレーブ処理によって滅菌してもよい。有利なことに、緩衝剤、可溶化剤、安定化剤、防腐剤または殺菌剤、懸濁剤または乳化剤およびまたは局所審美的薬剤などの添加剤も媒体中に溶解してもよい。   Fluid dosage forms are usually prepared utilizing a modified clostridial toxin and a pyrogen-free sterile medium. The modified Clostridial toxin can be dissolved or suspended in a medium depending on the medium and concentration used. In the preparation of the solution, the modified Clostridial toxin can be dissolved in the medium, and the solution is made isotonic by the addition of sodium chloride, if necessary, and sterilized by filtration through a sterile filter using aseptic techniques. And then filled into a suitable sterile vial or ampoule and sealed. Alternatively, if the solution stability is sufficient, the solution in the sealed container may be sterilized by autoclaving. Advantageously, additives such as buffers, solubilizers, stabilizers, preservatives or fungicides, suspending or emulsifying agents and / or topical aesthetic agents may also be dissolved in the medium.

使用前に適した媒体中に溶解または懸濁される乾燥粉末は、事前に滅菌した成分を、滅菌領域において無菌的技術を使用して滅菌容器中に充填することによって調製することができる。あるいは、滅菌領域において無菌的技術を使用して適した容器中に成分を溶解してもよい。次いで、製品を凍結乾燥し、容器を無菌的に密閉する。   Dry powders that are dissolved or suspended in a suitable medium prior to use can be prepared by filling the pre-sterilized ingredients into sterile containers using aseptic techniques in the sterile field. Alternatively, the components may be dissolved in a suitable container using aseptic techniques in the sterile field. The product is then lyophilized and the container is sealed aseptically.

筋肉内、皮下または皮内注射に適した非経口懸濁液は、滅菌成分を、滅菌媒体中に溶解する代わりに懸濁し、濾過によって滅菌を達成できない点を除いて実質的に同様の方法で調製する。成分は滅菌状態で単離してもよく。あるいは、単離後に、例えば、γ照射によって滅菌してもよい。   Parenteral suspensions suitable for intramuscular, subcutaneous or intradermal injection are obtained in a substantially similar manner except that the sterilized components are suspended instead of dissolved in a sterile medium and sterilization cannot be achieved by filtration. Prepare. The components may be isolated in a sterile state. Alternatively, after isolation, it may be sterilized, for example, by gamma irradiation.

有利なことに、成分の均一分布を容易にするために、沈殿防止剤、例えば、ポリビニルピロリドンが組成物(単数または複数)中に含められる。   Advantageously, a suspending agent such as polyvinylpyrrolidone is included in the composition (s) to facilitate uniform distribution of the components.

本発明に従う投与は、微粒子カプセル封入、ウイルス送達系または高圧エアロゾル衝突を含む種々の送達技術を利用することができる。   Administration according to the present invention can utilize a variety of delivery techniques including microparticle encapsulation, viral delivery systems or high pressure aerosol bombardment.

CatHN_v1(図1A)、CatHN_v2(図1B)およびCatHN_v3(図1C)精製のSDS-PAGE精製を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing SDS-PAGE purification of CatH N _v1 (FIG. 1A), CatH N _v2 (FIG. 1B) and CatH N _v3 (FIG. 1C) purification. CatHN_v1のラット胚性脊髄神経(eSCN)におけるSNAP-25切断百分率を示す図である。ラット胚性脊髄神経を3週間培養し、CatHN_v1を用いて24時間処理し、その後、SNAP-25特異的抗体を用いてウエスタンブロットを行った。データは、3連の独立実験から得た平均±SEMである。It is a figure which shows the SNAP-25 cleavage percentage in rat embryonic spinal nerve (eSCN) of CatH N _v1. Rat embryonic spinal nerves were cultured for 3 weeks, treated with CatH N _v1 for 24 hours, and then subjected to Western blot using SNAP-25 specific antibody. Data are mean ± SEM from triplicate independent experiments. マウス横隔神経片側横隔膜アッセイ(mPNHD)におけるBoNT/AおよびCatHN_v1の効力(t50)を示す図である。データ点は、個々の片側横隔膜調製物であり、平均±SEMである。CatHN_v1は、参照タンパク質BoNT/A(List Biological Laboratories)よりも統計的に有意に遅かった。一元配置分散分析およびダネットの多重比較検定。**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(一元配置分散分析およびダネットの多重比較検定)。FIG. 5 shows the efficacy (t 50 ) of BoNT / A and CatH N _v1 in the mouse phrenic nerve unilateral diaphragm assay (mPNHD). Data points are individual unilateral diaphragm preparations and mean ± SEM. CatH N — v1 was statistically significantly slower than the reference protein BoNT / A (List Biological Laboratories). One-way analysis of variance and Dunnett's multiple comparison test. ** p <0.01, *** p <0.001, **** p <0.0001 (one-way analysis of variance and Dunnett's multiple comparison test). CatHN_v2のラット胚性脊髄神経(eSCN)におけるSNAP-25切断百分率を示す図である。ラット胚性脊髄神経を3週間培養し、CatHN_v2を用いて24時間処理し、その後、SNAP-25特異的抗体を用いてウエスタンブロットを行った。データは、3連の独立実験から得た平均±SEMである。It is a figure which shows the SNAP-25 cutting | disconnection percentage in rat embryonic spinal nerve (eSCN) of CatH N _v2. Rat embryonic spinal nerves were cultured for 3 weeks, treated with CatH N _v2 for 24 hours, and then Western blotted with SNAP-25 specific antibodies. Data are mean ± SEM from triplicate independent experiments. マウス横隔神経片側横隔膜アッセイ(mPNHD)におけるBoNT/AおよびCatHN_v2の効力(t50)を示す図である。データ点は、個々の片側横隔膜調製物であり、平均±SEMである。CatHN_v2は、参照タンパク質BoNT/A(List Biological Laboratories)と統計的に等価であった。一元配置分散分析およびダネットの多重比較検定。**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(一元配置分散分析およびダネットの多重比較検定)。FIG. 6 shows the efficacy (t 50 ) of BoNT / A and CatH N — v2 in the mouse phrenic nerve hemidiaphragm assay (mPNHD). Data points are individual unilateral diaphragm preparations and mean ± SEM. CatH N _v2 was statistically equivalent to the reference protein BoNT / A (List Biological Laboratories). One-way analysis of variance and Dunnett's multiple comparison test. ** p <0.01, *** p <0.001, **** p <0.0001 (one-way analysis of variance and Dunnett's multiple comparison test). CatHN_v3のラット胚性脊髄神経(eSCN)におけるSNAP-25切断百分率を示す図である。ラット胚性脊髄神経を3週間培養し、CatHN_v3を用いて24時間処理し、その後、SNAP-25特異的抗体を用いてウエスタンブロットを行った。データは、3連の独立実験から得た平均±SEMである。It is a figure which shows the SNAP-25 cleavage percentage in the rat embryonic spinal nerve (eSCN) of CatH N _v3. Rat embryonic spinal nerves were cultured for 3 weeks, treated with CatH N _v3 for 24 hours, and then Western blotted with SNAP-25 specific antibodies. Data are mean ± SEM from triplicate independent experiments. マウス横隔神経片側横隔膜アッセイ(mPNHD)におけるBoNT/AおよびCatHN_v3の効力(t50)を示す図である。データ点は、個々の片側横隔膜調製物であり、平均±SEMである。CatHN_v3は、参照タンパク質BoNT/A(List Biological Laboratories)よりも統計的に有意に遅かった。一元配置分散分析およびダネットの多重比較検定。**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001(一元配置分散分析およびダネットの多重比較検定)。FIG. 4 shows the efficacy (t 50 ) of BoNT / A and CatH N _v3 in the mouse phrenic nerve unilateral diaphragm assay (mPNHD). Data points are individual unilateral diaphragm preparations and mean ± SEM. CatH N — v3 was statistically significantly slower than the reference protein BoNT / A (List Biological Laboratories). One-way analysis of variance and Dunnett's multiple comparison test. ** p <0.01, *** p <0.001, **** p <0.0001 (one-way analysis of variance and Dunnett's multiple comparison test). 等電点電気泳動解析を示す図である。3種のCatHNコンストラクトのすべてが、未修飾BoNT/Aと比較して観察されるpIの増大を有する。It is a figure which shows an isoelectric focusing electrophoresis analysis. All three CatH N constructs have an observed increase in pI compared to unmodified BoNT / A. CatLCコンストラクトのSDS-PAGE精製を示す図である。It is a figure which shows SDS-PAGE refinement | purification of a CatLC construct. BoNT/E LC参照と比較したCatLCの触媒活性、pEC50 値は、BoTest A/E BoNT検出キット(BioSentinalカタログ番号A1004)において製造業者の使用説明書に従って得た。データは、3連の1種の独立実験から得た平均±標準偏差を示す。CatLC catalytic activity, pEC 50 value compared to BoNT / E LC reference was obtained in the BoTest A / E BoNT detection kit (BioSentinal catalog number A1004) according to the manufacturer's instructions. Data show the mean ± standard deviation obtained from one independent experiment in triplicate.

配列   Array

配列番号1.改変BoNT/A、「CatHN_v1」、アミノ酸配列。
配列番号2.改変BoNT/A、「CatHN_v1」、核酸配列。
配列番号3.改変BoNT/A、「CatHN_v2」、アミノ酸配列。
配列番号4.改変BoNT/A、「CatHN_v2」、核酸配列。
配列番号5.改変BoNT/A、「CatHN_v3」、アミノ酸配列。
配列番号6.改変BoNT/A、「CatHN_v3」、核酸配列。
配列番号7.改変BoNT/E軽鎖、「CatLC」、アミノ酸配列。
配列番号8.改変BoNT/E軽鎖、「CatLC」、核酸配列。
SEQ ID NO: 1. Modified BoNT / A, “CatH N _v1”, amino acid sequence.
SEQ ID NO: 2. Modified BoNT / A, “CatH N _v1”, nucleic acid sequence.
SEQ ID NO: 3. Modified BoNT / A, “CatH N _v2”, amino acid sequence.
SEQ ID NO: 4. Modified BoNT / A, “CatH N _v2”, nucleic acid sequence.
SEQ ID NO: 5. Modified BoNT / A, “CatH N _v3”, amino acid sequence.
SEQ ID NO: 6. Modified BoNT / A, “CatH N _v3”, nucleic acid sequence.
SEQ ID NO: 7. Modified BoNT / E light chain, “CatLC”, amino acid sequence.
SEQ ID NO: 8. Modified BoNT / E light chain, “CatLC”, nucleic acid sequence.

配列番号1.改変BoNT/A、「CatHN_v1」、アミノ酸配列。
MPFVNKQFNYKDPVNGVDIAYIKIPNAGQMQPVKAFKIHNKIWVIPERDTFTNPEEGDLNPPPEAKQVPVSYYDSTYLSTDNEKDNYLKGVTKLFERIYSTDLGRMLLTSIVRGIPFWGGSTIDTELKVIDTNCINVIQPDGSYRSEELNLVIIGPSADIIQFECKSFGHEVLNLTRNGYGSTQYIRFSPDFTFGFEESLEVDTNPLLGAGKFATDPAVTLAHELIHAGHRLYGIAINPNRVFKVNTNAYYEMSGLEVSFEELRTFGGHDAKFIDSLQENEFRLYYYNKFKDIASTLNKAKSIVGTTASLQYMKNVFKEKYLLSEDTSGKFSVDKLKFDKLYKMLTEIYTEDNFVKFFKVLNRKTYLNFDKAVFKINIVPKVNYTIYDGFNLRNTNLAANFNGQNTEINNMNFTKLKNFTGLFEFYKLLCVRGIITSKTKSLDKGYNKALNDLCIKVNNWDLFFSPSEDNFTNDLNKGEEITSDTNIEAAEENISLDLIQQYYLTFNFDNEPENISIENLSSDIIGQLELMPNIERFPNGKKYELDKYTMFHYLRAQEFEHGKRRIALTNSVNEALLNPSRVYTFFSSDYVKKVNKATEAAMFLGWVEQLVYDFTDETSEVSTTDKIADITIIIPYIGPALNIGNMRYKRRFVGALIFSGAVILLEFIPEIAIPVLGTFALVSYIANKVLTVQTIDNALSKRNEKWDEVYKYIVTNWLAKVNTQIDLIRKKMKEALENQAEATKAIINYQYNQYTEEEKNNINFNIDDLSSKLNESINKAMININKFLNQCSVSYLMNSMIPYGVKRLEDFDASLKDALLKYIYDNRGTLIGQVDRLKDKVNNTLSRDRPFQLSKYVDNQRLLSTFTEYIKNIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLESSKIEVILKNAIVYNSMYENFSTSFWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDTQEIKQRVVFKYSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLIDQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYVDVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYASGNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEIPDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQFNNIAKLVASNWYNRQIERSSRTLGCSWEFIPVDDGWGERPL
SEQ ID NO: 1. Modified BoNT / A, “CatH N _v1”, amino acid sequence.
MPFVNKQFNYKDPVNGVDIAYIKIPNAGQMQPVKAFKIHNKIWVIPERDTFTNPEEGDLNPPPEAKQVPVSYYDSTYLSTDNEKDNYLKGVTKLFERIYSTDLGRMLLTSIVRGIPFWGGSTIDTELKVIDTNCINVIQPDGSYRSEELNLVIIGPSADIIQFECKSFGHEVLNLTRNGYGSTQYIRFSPDFTFGFEESLEVDTNPLLGAGKFATDPAVTLAHELIHAGHRLYGIAINPNRVFKVNTNAYYEMSGLEVSFEELRTFGGHDAKFIDSLQENEFRLYYYNKFKDIASTLNKAKSIVGTTASLQYMKNVFKEKYLLSEDTSGKFSVDKLKFDKLYKMLTEIYTEDNFVKFFKVLNRKTYLNFDKAVFKINIVPKVNYTIYDGFNLRNTNLAANFNGQNTEINNMNFTKLKNFTGLFEFYKLLCVRGIITSKTKSLDKGYNKALNDLCIKVNNWDLFFSPSEDNFTNDLNKGEEITSDTNIEAAEENISLDLIQQYYLTFNFDNEPENISIENLSSDIIGQLELMPNIERFPNGKKYELDKYTMFHYLRAQEFEHGKRRIALTNSVNEALLNPSRVYTFFSSDYVKKVNKATEAAMFLGWVEQLVYDFTDETSEVSTTDKIADITIIIPYIGPALNIGNMRYKRRFVGALIFSGAVILLEFIPEIAIPVLGTFALVSYIANKVLTVQTIDNALSKRNEKWDEVYKYIVTNWLAKVNTQIDLIRKKMKEALENQAEATKAIINYQYNQYTEEEKNNINFNIDDLSSKLNESINKAMININKFLNQCSVSYLMNSMIPYGVKRLEDFDASLKDALLKYIYDNRGTLIGQVDRLKDKVNNTLSRDRPFQLSKYVDNQRLLSTFTEYIKNIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLESSKIEVILKNAIVYNSMYENFSTSFWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDTQEIKQRVVFK YSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLIDQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYVDVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYASGNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEIPDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQFNNIAKLVASNWYNRQIERSSRTLGCSWEFIPVDDGWGERPL

配列番号2.改変BoNT/A、「CatHN_v1」、核酸配列。
ATGCCATTCGTCAACAAGCAATTCAACTACAAAGACCCAGTCAACGGCGTCGACATCGCATACATCAAGATTCCGAACGCCGGTCAAATGCAGCCGGTTAAGGCTTTTAAGATCCACAACAAGATTTGGGTTATCCCGGAGCGTGACACCTTCACGAACCCGGAAGAAGGCGATCTGAACCCGCCACCGGAAGCGAAGCAAGTCCCTGTCAGCTACTACGATTCGACGTACCTGAGCACGGATAACGAAAAAGATAACTACCTGAAAGGTGTGACCAAGCTGTTCGAACGTATCTACAGCACGGATCTGGGTCGCATGCTGCTGACTAGCATTGTTCGCGGTATCCCGTTCTGGGGTGGTAGCACGATTGACACCGAACTGAAGGTTATCGACACTAACTGCATTAACGTTATTCAACCGGATGGTAGCTATCGTAGCGAAGAGCTGAATCTGGTCATCATTGGCCCGAGCGCAGACATTATCCAATTCGAGTGCAAGAGCTTTGGTCACGAGGTTCTGAATCTGACCCGCAATGGCTATGGTAGCACCCAGTACATTCGTTTTTCGCCGGATTTTACCTTCGGCTTTGAAGAGAGCCTGGAGGTTGATACCAATCCGTTGCTGGGTGCGGGCAAATTCGCTACCGATCCGGCTGTCACGCTGGCCCATGAACTGATCCACGCAGGCCACCGCCTGTACGGCATTGCCATCAACCCAAACCGTGTGTTCAAGGTTAATACGAATGCATACTACGAGATGAGCGGCCTGGAAGTCAGCTTCGAAGAACTGCGCACCTTCGGTGGCCATGACGCTAAATTCATTGACAGCTTGCAAGAGAATGAGTTCCGTCTGTACTACTATAACAAATTCAAAGACATTGCAAGCACGTTGAACAAGGCCAAAAGCATCGTTGGTACTACCGCGTCGTTGCAGTATATGAAGAATGTGTTTAAAGAGAAGTACCTGCTGTCCGAGGATACCTCCGGCAAGTTTAGCGTTGATAAGCTGAAGTTTGACAAACTGTACAAGATGCTGACCGAGATTTACACCGAGGACAACTTTGTGAAATTCTTCAAAGTGTTGAATCGTAAAACCTATCTGAATTTTGACAAAGCGGTTTTCAAGATTAACATCGTGCCGAAGGTGAACTACACCATCTATGACGGTTTTAACCTGCGTAACACCAACCTGGCGGCGAACTTTAACGGTCAGAATACGGAAATCAACAACATGAATTTCACGAAGTTGAAGAACTTCACGGGTCTGTTCGAGTTCTATAAGCTGCTGTGCGTGCGCGGTATCATCACCAGCAAAACCAAAAGCCTGGACAAAGGCTACAACAAGGCGCTGAATGACCTGTGCATTAAGGTAAACAATTGGGATCTGTTCTTTTCGCCATCCGAAGATAATTTTACCAACGACCTGAACAAGGGTGAAGAAATCACCAGCGATACGAATATTGAAGCAGCGGAAGAGAATATCAGCCTGGATCTGATCCAGCAGTACTATCTGACCTTTAACTTCGACAATGAACCGGAGAACATTAGCATTGAGAATCTGAGCAGCGACATTATCGGTCAGCTGGAACTGATGCCGAATATCGAACGTTTCCCGAACGGCAAAAAGTACGAGCTGGACAAGTACACTATGTTCCATTACCTGCGTGCACAGGAGTTTGAACACGGTAAAcgtCGTATCGCGCTGACCAACAGCGTTAACGAGGCCCTGCTGAACCCGAGCCGTGTCTATACCTTCTTCAGCAGCGACTATGTTAAGAAAGTGAACAAAGCCACTGAGGCCGCGATGTTCCTGGGCTGGGTGGAACAGCTGGTATATGACTTCACGGACGAGACGAGCGAAGTGAGCACTACCGACAAAATTGCTGATATTACCATCATTATCCCGTATATTGGTCCGGCACTGAACATTGGCAACATGCgtTACAAAcgtcgTTTTGTGGGTGCCCTGATCTTCTCCGGTGCCGTGATTCTGCTGGAGTTCATTCCGGAGATTGCGATCCCGGTGTTGGGTACCTTCGCGCTGGTGTCCTACATCGCGAATAAGGTTCTGACGGTTCAGACCATCGATAACGCGCTGTCGAAACGTAATGAAAAATGGGACGAGGTTTACAAATACATTGTTACGAATTGGCTGGCGAAAGTCAATACCCAGATCGACCTGATCCGTAAGAAAATGAAAGAGGCGCTGGAGAATCAGGCGGAGGCCACCAAAGCAATTATCAACTACCAATACAACCAGTACACGGAAGAAGAGAAGAATAACATTAACTTCAATATCGATGATTTGAGCAGCAAGCTGAATGAATCTATCAACAAAGCGATGATCAATATCAACAAGTTTTTGAATCAGTGTAGCGTTTCGTACCTGATGAATAGCATGATTCCGTATGGCGTCAAACGTCTGGAGGACTTCGACGCCAGCCTGAAAGATGCGTTGCTGAAATACATTTACGACAATCGTGGTACGCTGATTGGCCAAGTTGACCGCTTGAAAGACAAAGTTAACAATACCCTGAGCcgtGACcgtCCATTTCAACTGAGCAAGTATGTTGATAATCAACGTCTGTTGAGCACTTTCACCGAGTATATCAAAAACATCATCAATACTAGCATTCTGAACCTGCGTTACGAGAGCAATCATCTGATTGATCTGAGCCGTTATGCAAGCAAGATCAACATCGGTAGCAAGGTCAATTTTGACCCGATCGATAAGAACCAGATCCAGCTGTTTAATCTGGAATCGAGCAAAATTGAGGTTATCCTGAAAAACGCCATTGTCTACAACTCCATGTACGAGAATTTCTCCACCAGCTTCTGGATTCGCATCCCGAAATACTTCAACAGCATTAGCCTGAACAACGAGTATACTATCATCAACTGTATGGAGAACAACAGCGGTTGGAAGGTGTCTCTGAACTATGGTGAGATCATTTGGACCTTGCAGGACACCCAAGAGATCAAGCAGCGCGTCGTGTTCAAGTACTCTCAAATGATCAACATTTCCGATTACATTAATCGTTGGATCTTCGTGACCATTACGAATAACCGTCTGAATAACAGCAAGATTTACATCAATGGTCGCTTGATCGATCAGAAACCGATTAGCAACCTGGGTAATATCCACGCAAGCAACAACATTATGTTCAAATTGGACGGTTGCCGCGATACCCATCGTTATATCTGGATCAAGTATTTCAACCTGTTTGATAAAGAACTGAATGAGAAGGAGATCAAAGATTTGTATGACAACCAATCTAACAGCGGCATTTTGAAGGACTTCTGGGGCGATTATCTGCAATACGATAAGCCGTACTATATGCTGAACCTGTATGATCCGAACAAATATGTGGATGTCAATAATGTGGGTATTCGTGGTTACATGTATTTGAAGGGTCCGCGTGGCAGCGTTATGACGACCAACATTTACCTGAACTCTAGCCTGTACCGTGGTACGAAATTCATCATTAAGAAATATGCCAGCGGCAACAAAGATAACATTGTGCGTAATAACGATCGTGTCTACATCAACGTGGTCGTGAAGAATAAAGAGTACCGTCTGGCGACCAACGCTTCGCAGGCGGGTGTTGAGAAAATTCTGAGCGCGTTGGAGATCCCTGATGTCGGTAATCTGAGCCAAGTCGTGGTTATGAAGAGCAAGAACGACCAGGGTATCACTAACAAGTGCAAGATGAACCTGCAAGACAACAATGGTAACGACATCGGCTTTATTGGTTTCCACCAGTTCAACAATATTGCTAAACTGGTAGCGAGCAATTGGTACAATCGTCAGATTGAGCGCAGCAGCCGTACTTTGGGCTGTAGCTGGGAGTTTATCCCGGTCGATGATGGTTGGGGCGAACGTCCGCTG
SEQ ID NO: 2. Modified BoNT / A, “CatH N _v1”, nucleic acid sequence.
ATGCCATTCGTCAACAAGCAATTCAACTACAAAGACCCAGTCAACGGCGTCGACATCGCATACATCAAGATTCCGAACGCCGGTCAAATGCAGCCGGTTAAGGCTTTTAAGATCCACAACAAGATTTGGGTTATCCCGGAGCGTGACACCTTCACGAACCCGGAAGAAGGCGATCTGAACCCGCCACCGGAAGCGAAGCAAGTCCCTGTCAGCTACTACGATTCGACGTACCTGAGCACGGATAACGAAAAAGATAACTACCTGAAAGGTGTGACCAAGCTGTTCGAACGTATCTACAGCACGGATCTGGGTCGCATGCTGCTGACTAGCATTGTTCGCGGTATCCCGTTCTGGGGTGGTAGCACGATTGACACCGAACTGAAGGTTATCGACACTAACTGCATTAACGTTATTCAACCGGATGGTAGCTATCGTAGCGAAGAGCTGAATCTGGTCATCATTGGCCCGAGCGCAGACATTATCCAATTCGAGTGCAAGAGCTTTGGTCACGAGGTTCTGAATCTGACCCGCAATGGCTATGGTAGCACCCAGTACATTCGTTTTTCGCCGGATTTTACCTTCGGCTTTGAAGAGAGCCTGGAGGTTGATACCAATCCGTTGCTGGGTGCGGGCAAATTCGCTACCGATCCGGCTGTCACGCTGGCCCATGAACTGATCCACGCAGGCCACCGCCTGTACGGCATTGCCATCAACCCAAACCGTGTGTTCAAGGTTAATACGAATGCATACTACGAGATGAGCGGCCTGGAAGTCAGCTTCGAAGAACTGCGCACCTTCGGTGGCCATGACGCTAAATTCATTGACAGCTTGCAAGAGAATGAGTTCCGTCTGTACTACTATAACAAATTCAAAGACATTGCAAGCACGTTGAACAAGGCCAAAAGCATCGTTGGTACTACCGCGTCGTTGCAGTATATGAAGAATGTGTTTAAAGAGAAGTACCTGCTGTCCGAGGATACCTCCGGCAAGTTTAGCGTTG ATAAGCTGAAGTTTGACAAACTGTACAAGATGCTGACCGAGATTTACACCGAGGACAACTTTGTGAAATTCTTCAAAGTGTTGAATCGTAAAACCTATCTGAATTTTGACAAAGCGGTTTTCAAGATTAACATCGTGCCGAAGGTGAACTACACCATCTATGACGGTTTTAACCTGCGTAACACCAACCTGGCGGCGAACTTTAACGGTCAGAATACGGAAATCAACAACATGAATTTCACGAAGTTGAAGAACTTCACGGGTCTGTTCGAGTTCTATAAGCTGCTGTGCGTGCGCGGTATCATCACCAGCAAAACCAAAAGCCTGGACAAAGGCTACAACAAGGCGCTGAATGACCTGTGCATTAAGGTAAACAATTGGGATCTGTTCTTTTCGCCATCCGAAGATAATTTTACCAACGACCTGAACAAGGGTGAAGAAATCACCAGCGATACGAATATTGAAGCAGCGGAAGAGAATATCAGCCTGGATCTGATCCAGCAGTACTATCTGACCTTTAACTTCGACAATGAACCGGAGAACATTAGCATTGAGAATCTGAGCAGCGACATTATCGGTCAGCTGGAACTGATGCCGAATATCGAACGTTTCCCGAACGGCAAAAAGTACGAGCTGGACAAGTACACTATGTTCCATTACCTGCGTGCACAGGAGTTTGAACACGGTAAAcgtCGTATCGCGCTGACCAACAGCGTTAACGAGGCCCTGCTGAACCCGAGCCGTGTCTATACCTTCTTCAGCAGCGACTATGTTAAGAAAGTGAACAAAGCCACTGAGGCCGCGATGTTCCTGGGCTGGGTGGAACAGCTGGTATATGACTTCACGGACGAGACGAGCGAAGTGAGCACTACCGACAAAATTGCTGATATTACCATCATTATCCCGTATATTGGTCCGGCACTGAACATTGGCAACATGCgtTACAAAcgtcgTTTTGTGGGTGCCCTGATCTTCTCCGGTGCCGTGATTCTGCTGGAGTT CATTCCGGAGATTGCGATCCCGGTGTTGGGTACCTTCGCGCTGGTGTCCTACATCGCGAATAAGGTTCTGACGGTTCAGACCATCGATAACGCGCTGTCGAAACGTAATGAAAAATGGGACGAGGTTTACAAATACATTGTTACGAATTGGCTGGCGAAAGTCAATACCCAGATCGACCTGATCCGTAAGAAAATGAAAGAGGCGCTGGAGAATCAGGCGGAGGCCACCAAAGCAATTATCAACTACCAATACAACCAGTACACGGAAGAAGAGAAGAATAACATTAACTTCAATATCGATGATTTGAGCAGCAAGCTGAATGAATCTATCAACAAAGCGATGATCAATATCAACAAGTTTTTGAATCAGTGTAGCGTTTCGTACCTGATGAATAGCATGATTCCGTATGGCGTCAAACGTCTGGAGGACTTCGACGCCAGCCTGAAAGATGCGTTGCTGAAATACATTTACGACAATCGTGGTACGCTGATTGGCCAAGTTGACCGCTTGAAAGACAAAGTTAACAATACCCTGAGCcgtGACcgtCCATTTCAACTGAGCAAGTATGTTGATAATCAACGTCTGTTGAGCACTTTCACCGAGTATATCAAAAACATCATCAATACTAGCATTCTGAACCTGCGTTACGAGAGCAATCATCTGATTGATCTGAGCCGTTATGCAAGCAAGATCAACATCGGTAGCAAGGTCAATTTTGACCCGATCGATAAGAACCAGATCCAGCTGTTTAATCTGGAATCGAGCAAAATTGAGGTTATCCTGAAAAACGCCATTGTCTACAACTCCATGTACGAGAATTTCTCCACCAGCTTCTGGATTCGCATCCCGAAATACTTCAACAGCATTAGCCTGAACAACGAGTATACTATCATCAACTGTATGGAGAACAACAGCGGTTGGAAGGTGTCTCTGAACTATGGTGAGATCATTTGGACCTTGCAGGACACCCAAGAGATCAAGCAGCGCGTCGTGTTCAAG TACTCTCAAATGATCAACATTTCCGATTACATTAATCGTTGGATCTTCGTGACCATTACGAATAACCGTCTGAATAACAGCAAGATTTACATCAATGGTCGCTTGATCGATCAGAAACCGATTAGCAACCTGGGTAATATCCACGCAAGCAACAACATTATGTTCAAATTGGACGGTTGCCGCGATACCCATCGTTATATCTGGATCAAGTATTTCAACCTGTTTGATAAAGAACTGAATGAGAAGGAGATCAAAGATTTGTATGACAACCAATCTAACAGCGGCATTTTGAAGGACTTCTGGGGCGATTATCTGCAATACGATAAGCCGTACTATATGCTGAACCTGTATGATCCGAACAAATATGTGGATGTCAATAATGTGGGTATTCGTGGTTACATGTATTTGAAGGGTCCGCGTGGCAGCGTTATGACGACCAACATTTACCTGAACTCTAGCCTGTACCGTGGTACGAAATTCATCATTAAGAAATATGCCAGCGGCAACAAAGATAACATTGTGCGTAATAACGATCGTGTCTACATCAACGTGGTCGTGAAGAATAAAGAGTACCGTCTGGCGACCAACGCTTCGCAGGCGGGTGTTGAGAAAATTCTGAGCGCGTTGGAGATCCCTGATGTCGGTAATCTGAGCCAAGTCGTGGTTATGAAGAGCAAGAACGACCAGGGTATCACTAACAAGTGCAAGATGAACCTGCAAGACAACAATGGTAACGACATCGGCTTTATTGGTTTCCACCAGTTCAACAATATTGCTAAACTGGTAGCGAGCAATTGGTACAATCGTCAGATTGAGCGCAGCAGCCGTACTTTGGGCTGTAGCTGGGAGTTTATCCCGGTCGATGATGGTTGGGGCGAACGTCCGCTG

配列番号3.改変BoNT/A、「CatHN_v2」、アミノ酸配列。
MPFVNKQFNYKDPVNGVDIAYIKIPNAGQMQPVKAFKIHNKIWVIPERDTFTNPEEGDLNPPPEAKQVPVSYYDSTYLSTDNEKDNYLKGVTKLFERIYSTDLGRMLLTSIVRGIPFWGGSTIDTELKVIDTNCINVIQPDGSYRSEELNLVIIGPSADIIQFECKSFGHEVLNLTRNGYGSTQYIRFSPDFTFGFEESLEVDTNPLLGAGKFATDPAVTLAHELIHAGHRLYGIAINPNRVFKVNTNAYYEMSGLEVSFEELRTFGGHDAKFIDSLQENEFRLYYYNKFKDIASTLNKAKSIVGTTASLQYMKNVFKEKYLLSEDTSGKFSVDKLKFDKLYKMLTEIYTEDNFVKFFKVLNRKTYLNFDKAVFKINIVPKVNYTIYDGFNLRNTNLAANFNGQNTEINNMNFTKLKNFTGLFEFYKLLCVRGIITSKTKSLDKGYNKALNDLCIKVNNWDLFFSPSEDNFTNDLKKGEEITSDTNIEAAEENISLDLIQQYYLTFNFDNEPENISIENLSSDIIGQLELMPNIERFPNGKKYELDKYTMFHYLRAQEFEHGKSRIALTNSVNEALLNPSRVYTFFSSDYVKKVNKATKAAMFLGWVEQLVYDFTDETSEVSTTDKIADITIIIPYIGPALNIGNMLYKDDFVGALIFSGAVILLEFIPEIAIPVLGTFALVSYIAKKVLTVQTIDNALSKRNEKWDEVYKYIVTNWLAKVNTQIDLIRKKMKEALENQAEATKAIINYQYNQYTEEEKNKIKFNIDDLSSKLNESINKAMININKFLNQCSVSYLMNSMIPYGVKRLEDFDASLKDALLKYIYDNRGTLKGQVDRLKDKVNNTLSTDIPFQLSKYVDNQRLLSTFTEYIKNIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLESSKIEVILKNAIVYNSMYENFSTSFWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDTQEIKQRVVFKYSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLIDQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYVDVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYASGNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEIPDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQFNNIAKLVASNWYNRQIERSSRTLGCSWEFIPVDDGWGERPL
SEQ ID NO: 3. Modified BoNT / A, “CatH N _v2”, amino acid sequence.
MPFVNKQFNYKDPVNGVDIAYIKIPNAGQMQPVKAFKIHNKIWVIPERDTFTNPEEGDLNPPPEAKQVPVSYYDSTYLSTDNEKDNYLKGVTKLFERIYSTDLGRMLLTSIVRGIPFWGGSTIDTELKVIDTNCINVIQPDGSYRSEELNLVIIGPSADIIQFECKSFGHEVLNLTRNGYGSTQYIRFSPDFTFGFEESLEVDTNPLLGAGKFATDPAVTLAHELIHAGHRLYGIAINPNRVFKVNTNAYYEMSGLEVSFEELRTFGGHDAKFIDSLQENEFRLYYYNKFKDIASTLNKAKSIVGTTASLQYMKNVFKEKYLLSEDTSGKFSVDKLKFDKLYKMLTEIYTEDNFVKFFKVLNRKTYLNFDKAVFKINIVPKVNYTIYDGFNLRNTNLAANFNGQNTEINNMNFTKLKNFTGLFEFYKLLCVRGIITSKTKSLDKGYNKALNDLCIKVNNWDLFFSPSEDNFTNDLKKGEEITSDTNIEAAEENISLDLIQQYYLTFNFDNEPENISIENLSSDIIGQLELMPNIERFPNGKKYELDKYTMFHYLRAQEFEHGKSRIALTNSVNEALLNPSRVYTFFSSDYVKKVNKATKAAMFLGWVEQLVYDFTDETSEVSTTDKIADITIIIPYIGPALNIGNMLYKDDFVGALIFSGAVILLEFIPEIAIPVLGTFALVSYIAKKVLTVQTIDNALSKRNEKWDEVYKYIVTNWLAKVNTQIDLIRKKMKEALENQAEATKAIINYQYNQYTEEEKNKIKFNIDDLSSKLNESINKAMININKFLNQCSVSYLMNSMIPYGVKRLEDFDASLKDALLKYIYDNRGTLKGQVDRLKDKVNNTLSTDIPFQLSKYVDNQRLLSTFTEYIKNIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLESSKIEVILKNAIVYNSMYENFSTSFWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDTQEIKQRVVFK YSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLIDQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYVDVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYASGNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEIPDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQFNNIAKLVASNWYNRQIERSSRTLGCSWEFIPVDDGWGERPL

配列番号4.改変BoNT/A、「CatHN_v2」、核酸配列。
ATGCCATTCGTCAACAAGCAATTCAACTACAAAGACCCAGTCAACGGCGTCGACATCGCATACATCAAGATTCCGAACGCCGGTCAAATGCAGCCGGTTAAGGCTTTTAAGATCCACAACAAGATTTGGGTTATCCCGGAGCGTGACACCTTCACGAACCCGGAAGAAGGCGATCTGAACCCGCCACCGGAAGCGAAGCAAGTCCCTGTCAGCTACTACGATTCGACGTACCTGAGCACGGATAACGAAAAAGATAACTACCTGAAAGGTGTGACCAAGCTGTTCGAACGTATCTACAGCACGGATCTGGGTCGCATGCTGCTGACTAGCATTGTTCGCGGTATCCCGTTCTGGGGTGGTAGCACGATTGACACCGAACTGAAGGTTATCGACACTAACTGCATTAACGTTATTCAACCGGATGGTAGCTATCGTAGCGAAGAGCTGAATCTGGTCATCATTGGCCCGAGCGCAGACATTATCCAATTCGAGTGCAAGAGCTTTGGTCACGAGGTTCTGAATCTGACCCGCAATGGCTATGGTAGCACCCAGTACATTCGTTTTTCGCCGGATTTTACCTTCGGCTTTGAAGAGAGCCTGGAGGTTGATACCAATCCGTTGCTGGGTGCGGGCAAATTCGCTACCGATCCGGCTGTCACGCTGGCCCATGAACTGATCCACGCAGGCCACCGCCTGTACGGCATTGCCATCAACCCAAACCGTGTGTTCAAGGTTAATACGAATGCATACTACGAGATGAGCGGCCTGGAAGTCAGCTTCGAAGAACTGCGCACCTTCGGTGGCCATGACGCTAAATTCATTGACAGCTTGCAAGAGAATGAGTTCCGTCTGTACTACTATAACAAATTCAAAGACATTGCAAGCACGTTGAACAAGGCCAAAAGCATCGTTGGTACTACCGCGTCGTTGCAGTATATGAAGAATGTGTTTAAAGAGAAGTACCTGCTGTCCGAGGATACCTCCGGCAAGTTTAGCGTTGATAAGCTGAAGTTTGACAAACTGTACAAGATGCTGACCGAGATTTACACCGAGGACAACTTTGTGAAATTCTTCAAAGTGTTGAATCGTAAAACCTATCTGAATTTTGACAAAGCGGTTTTCAAGATTAACATCGTGCCGAAGGTGAACTACACCATCTATGACGGTTTTAACCTGCGTAACACCAACCTGGCGGCGAACTTTAACGGTCAGAATACGGAAATCAACAACATGAATTTCACGAAGTTGAAGAACTTCACGGGTCTGTTCGAGTTCTATAAGCTGCTGTGCGTGCGCGGTATCATCACCAGCAAAACCAAAAGCCTGGACAAAGGCTACAACAAGGCGCTGAATGACCTGTGCATTAAGGTAAACAATTGGGATCTGTTCTTTTCGCCATCCGAAGATAATTTTACCAACGACCTGAAgAAGGGTGAAGAAATCACCAGCGATACGAATATTGAAGCAGCGGAAGAGAATATCAGCCTGGATCTGATCCAGCAGTACTATCTGACCTTTAACTTCGACAATGAACCGGAGAACATTAGCATTGAGAATCTGAGCAGCGACATTATCGGTCAGCTGGAACTGATGCCGAATATCGAACGTTTCCCGAACGGCAAAAAGTACGAGCTGGACAAGTACACTATGTTCCATTACCTGCGTGCACAGGAGTTTGAACACGGTAAAAGCCGTATCGCGCTGACCAACAGCGTTAACGAGGCCCTGCTGAACCCGAGCCGTGTCTATACCTTCTTCAGCAGCGACTATGTTAAGAAAGTGAACAAAGCCACTaAGGCCGCGATGTTCCTGGGCTGGGTGGAACAGCTGGTATATGACTTCACGGACGAGACGAGCGAAGTGAGCACTACCGACAAAATTGCTGATATTACCATCATTATCCCGTATATTGGTCCGGCACTGAACATTGGCAACATGCTGTACAAAGACGATTTTGTGGGTGCCCTGATCTTCTCCGGTGCCGTGATTCTGCTGGAGTTCATTCCGGAGATTGCGATCCCGGTGTTGGGTACCTTCGCGCTGGTGTCCTACATCGCGAAgAAGGTTCTGACGGTTCAGACCATCGATAACGCGCTGTCGAAACGTAATGAAAAATGGGACGAGGTTTACAAATACATTGTTACGAATTGGCTGGCGAAAGTCAATACCCAGATCGACCTGATCCGTAAGAAAATGAAAGAGGCGCTGGAGAATCAGGCGGAGGCCACCAAAGCAATTATCAACTACCAATACAACCAGTACACGGAAGAAGAGAAGAATAAgATTAAgTTCAATATCGATGATTTGAGCAGCAAGCTGAATGAATCTATCAACAAAGCGATGATCAATATCAACAAGTTTTTGAATCAGTGTAGCGTTTCGTACCTGATGAATAGCATGATTCCGTATGGCGTCAAACGTCTGGAGGACTTCGACGCCAGCCTGAAAGATGCGTTGCTGAAATACATTTACGACAATCGTGGTACGCTGAagGGCCAAGTTGACCGCTTGAAAGACAAAGTTAACAATACCCTGAGCACCGACATCCCATTTCAACTGAGCAAGTATGTTGATAATCAACGTCTGTTGAGCACTTTCACCGAGTATATCAAAAACATCATCAATACTAGCATTCTGAACCTGCGTTACGAGAGCAATCATCTGATTGATCTGAGCCGTTATGCAAGCAAGATCAACATCGGTAGCAAGGTCAATTTTGACCCGATCGATAAGAACCAGATCCAGCTGTTTAATCTGGAATCGAGCAAAATTGAGGTTATCCTGAAAAACGCCATTGTCTACAACTCCATGTACGAGAATTTCTCCACCAGCTTCTGGATTCGCATCCCGAAATACTTCAACAGCATTAGCCTGAACAACGAGTATACTATCATCAACTGTATGGAGAACAACAGCGGTTGGAAGGTGTCTCTGAACTATGGTGAGATCATTTGGACCTTGCAGGACACCCAAGAGATCAAGCAGCGCGTCGTGTTCAAGTACTCTCAAATGATCAACATTTCCGATTACATTAATCGTTGGATCTTCGTGACCATTACGAATAACCGTCTGAATAACAGCAAGATTTACATCAATGGTCGCTTGATCGATCAGAAACCGATTAGCAACCTGGGTAATATCCACGCAAGCAACAACATTATGTTCAAATTGGACGGTTGCCGCGATACCCATCGTTATATCTGGATCAAGTATTTCAACCTGTTTGATAAAGAACTGAATGAGAAGGAGATCAAAGATTTGTATGACAACCAATCTAACAGCGGCATTTTGAAGGACTTCTGGGGCGATTATCTGCAATACGATAAGCCGTACTATATGCTGAACCTGTATGATCCGAACAAATATGTGGATGTCAATAATGTGGGTATTCGTGGTTACATGTATTTGAAGGGTCCGCGTGGCAGCGTTATGACGACCAACATTTACCTGAACTCTAGCCTGTACCGTGGTACGAAATTCATCATTAAGAAATATGCCAGCGGCAACAAAGATAACATTGTGCGTAATAACGATCGTGTCTACATCAACGTGGTCGTGAAGAATAAAGAGTACCGTCTGGCGACCAACGCTTCGCAGGCGGGTGTTGAGAAAATTCTGAGCGCGTTGGAGATCCCTGATGTCGGTAATCTGAGCCAAGTCGTGGTTATGAAGAGCAAGAACGACCAGGGTATCACTAACAAGTGCAAGATGAACCTGCAAGACAACAATGGTAACGACATCGGCTTTATTGGTTTCCACCAGTTCAACAATATTGCTAAACTGGTAGCGAGCAATTGGTACAATCGTCAGATTGAGCGCAGCAGCCGTACTTTGGGCTGTAGCTGGGAGTTTATCCCGGTCGATGATGGTTGGGGCGAACGTCCGCTG
SEQ ID NO: 4. Modified BoNT / A, “CatH N _v2”, nucleic acid sequence.
ATGCCATTCGTCAACAAGCAATTCAACTACAAAGACCCAGTCAACGGCGTCGACATCGCATACATCAAGATTCCGAACGCCGGTCAAATGCAGCCGGTTAAGGCTTTTAAGATCCACAACAAGATTTGGGTTATCCCGGAGCGTGACACCTTCACGAACCCGGAAGAAGGCGATCTGAACCCGCCACCGGAAGCGAAGCAAGTCCCTGTCAGCTACTACGATTCGACGTACCTGAGCACGGATAACGAAAAAGATAACTACCTGAAAGGTGTGACCAAGCTGTTCGAACGTATCTACAGCACGGATCTGGGTCGCATGCTGCTGACTAGCATTGTTCGCGGTATCCCGTTCTGGGGTGGTAGCACGATTGACACCGAACTGAAGGTTATCGACACTAACTGCATTAACGTTATTCAACCGGATGGTAGCTATCGTAGCGAAGAGCTGAATCTGGTCATCATTGGCCCGAGCGCAGACATTATCCAATTCGAGTGCAAGAGCTTTGGTCACGAGGTTCTGAATCTGACCCGCAATGGCTATGGTAGCACCCAGTACATTCGTTTTTCGCCGGATTTTACCTTCGGCTTTGAAGAGAGCCTGGAGGTTGATACCAATCCGTTGCTGGGTGCGGGCAAATTCGCTACCGATCCGGCTGTCACGCTGGCCCATGAACTGATCCACGCAGGCCACCGCCTGTACGGCATTGCCATCAACCCAAACCGTGTGTTCAAGGTTAATACGAATGCATACTACGAGATGAGCGGCCTGGAAGTCAGCTTCGAAGAACTGCGCACCTTCGGTGGCCATGACGCTAAATTCATTGACAGCTTGCAAGAGAATGAGTTCCGTCTGTACTACTATAACAAATTCAAAGACATTGCAAGCACGTTGAACAAGGCCAAAAGCATCGTTGGTACTACCGCGTCGTTGCAGTATATGAAGAATGTGTTTAAAGAGAAGTACCTGCTGTCCGAGGATACCTCCGGCAAGTTTAGCGTTG ATAAGCTGAAGTTTGACAAACTGTACAAGATGCTGACCGAGATTTACACCGAGGACAACTTTGTGAAATTCTTCAAAGTGTTGAATCGTAAAACCTATCTGAATTTTGACAAAGCGGTTTTCAAGATTAACATCGTGCCGAAGGTGAACTACACCATCTATGACGGTTTTAACCTGCGTAACACCAACCTGGCGGCGAACTTTAACGGTCAGAATACGGAAATCAACAACATGAATTTCACGAAGTTGAAGAACTTCACGGGTCTGTTCGAGTTCTATAAGCTGCTGTGCGTGCGCGGTATCATCACCAGCAAAACCAAAAGCCTGGACAAAGGCTACAACAAGGCGCTGAATGACCTGTGCATTAAGGTAAACAATTGGGATCTGTTCTTTTCGCCATCCGAAGATAATTTTACCAACGACCTGAAgAAGGGTGAAGAAATCACCAGCGATACGAATATTGAAGCAGCGGAAGAGAATATCAGCCTGGATCTGATCCAGCAGTACTATCTGACCTTTAACTTCGACAATGAACCGGAGAACATTAGCATTGAGAATCTGAGCAGCGACATTATCGGTCAGCTGGAACTGATGCCGAATATCGAACGTTTCCCGAACGGCAAAAAGTACGAGCTGGACAAGTACACTATGTTCCATTACCTGCGTGCACAGGAGTTTGAACACGGTAAAAGCCGTATCGCGCTGACCAACAGCGTTAACGAGGCCCTGCTGAACCCGAGCCGTGTCTATACCTTCTTCAGCAGCGACTATGTTAAGAAAGTGAACAAAGCCACTaAGGCCGCGATGTTCCTGGGCTGGGTGGAACAGCTGGTATATGACTTCACGGACGAGACGAGCGAAGTGAGCACTACCGACAAAATTGCTGATATTACCATCATTATCCCGTATATTGGTCCGGCACTGAACATTGGCAACATGCTGTACAAAGACGATTTTGTGGGTGCCCTGATCTTCTCCGGTGCCGTGATTCTGCTGGAGTT CATTCCGGAGATTGCGATCCCGGTGTTGGGTACCTTCGCGCTGGTGTCCTACATCGCGAAgAAGGTTCTGACGGTTCAGACCATCGATAACGCGCTGTCGAAACGTAATGAAAAATGGGACGAGGTTTACAAATACATTGTTACGAATTGGCTGGCGAAAGTCAATACCCAGATCGACCTGATCCGTAAGAAAATGAAAGAGGCGCTGGAGAATCAGGCGGAGGCCACCAAAGCAATTATCAACTACCAATACAACCAGTACACGGAAGAAGAGAAGAATAAgATTAAgTTCAATATCGATGATTTGAGCAGCAAGCTGAATGAATCTATCAACAAAGCGATGATCAATATCAACAAGTTTTTGAATCAGTGTAGCGTTTCGTACCTGATGAATAGCATGATTCCGTATGGCGTCAAACGTCTGGAGGACTTCGACGCCAGCCTGAAAGATGCGTTGCTGAAATACATTTACGACAATCGTGGTACGCTGAagGGCCAAGTTGACCGCTTGAAAGACAAAGTTAACAATACCCTGAGCACCGACATCCCATTTCAACTGAGCAAGTATGTTGATAATCAACGTCTGTTGAGCACTTTCACCGAGTATATCAAAAACATCATCAATACTAGCATTCTGAACCTGCGTTACGAGAGCAATCATCTGATTGATCTGAGCCGTTATGCAAGCAAGATCAACATCGGTAGCAAGGTCAATTTTGACCCGATCGATAAGAACCAGATCCAGCTGTTTAATCTGGAATCGAGCAAAATTGAGGTTATCCTGAAAAACGCCATTGTCTACAACTCCATGTACGAGAATTTCTCCACCAGCTTCTGGATTCGCATCCCGAAATACTTCAACAGCATTAGCCTGAACAACGAGTATACTATCATCAACTGTATGGAGAACAACAGCGGTTGGAAGGTGTCTCTGAACTATGGTGAGATCATTTGGACCTTGCAGGACACCCAAGAGATCAAGCAGCGCGTCGTGTTCAAG TACTCTCAAATGATCAACATTTCCGATTACATTAATCGTTGGATCTTCGTGACCATTACGAATAACCGTCTGAATAACAGCAAGATTTACATCAATGGTCGCTTGATCGATCAGAAACCGATTAGCAACCTGGGTAATATCCACGCAAGCAACAACATTATGTTCAAATTGGACGGTTGCCGCGATACCCATCGTTATATCTGGATCAAGTATTTCAACCTGTTTGATAAAGAACTGAATGAGAAGGAGATCAAAGATTTGTATGACAACCAATCTAACAGCGGCATTTTGAAGGACTTCTGGGGCGATTATCTGCAATACGATAAGCCGTACTATATGCTGAACCTGTATGATCCGAACAAATATGTGGATGTCAATAATGTGGGTATTCGTGGTTACATGTATTTGAAGGGTCCGCGTGGCAGCGTTATGACGACCAACATTTACCTGAACTCTAGCCTGTACCGTGGTACGAAATTCATCATTAAGAAATATGCCAGCGGCAACAAAGATAACATTGTGCGTAATAACGATCGTGTCTACATCAACGTGGTCGTGAAGAATAAAGAGTACCGTCTGGCGACCAACGCTTCGCAGGCGGGTGTTGAGAAAATTCTGAGCGCGTTGGAGATCCCTGATGTCGGTAATCTGAGCCAAGTCGTGGTTATGAAGAGCAAGAACGACCAGGGTATCACTAACAAGTGCAAGATGAACCTGCAAGACAACAATGGTAACGACATCGGCTTTATTGGTTTCCACCAGTTCAACAATATTGCTAAACTGGTAGCGAGCAATTGGTACAATCGTCAGATTGAGCGCAGCAGCCGTACTTTGGGCTGTAGCTGGGAGTTTATCCCGGTCGATGATGGTTGGGGCGAACGTCCGCTG

配列番号5.改変BoNT/A、「CatHN_v3」、アミノ酸配列。
MPFVNKQFNYKDPVNGVDIAYIKIPNAGQMQPVKAFKIHNKIWVIPERDTFTNPEEGDLNPPPEAKQVPVSYYDSTYLSTDNEKDNYLKGVTKLFERIYSTDLGRMLLTSIVRGIPFWGGSTIDTELKVIDTNCINVIQPDGSYRSEELNLVIIGPSADIIQFECKSFGHEVLNLTRNGYGSTQYIRFSPDFTFGFEESLEVDTNPLLGAGKFATDPAVTLAHELIHAGHRLYGIAINPNRVFKVNTNAYYEMSGLEVSFEELRTFGGHDAKFIDSLQENEFRLYYYNKFKDIASTLNKAKSIVGTTASLQYMKNVFKEKYLLSEDTSGKFSVDKLKFDKLYKMLTEIYTEDNFVKFFKVLNRKTYLNFDKAVFKINIVPKVNYTIYDGFNLRNTNLAANFNGQNTEINNMNFTKLKNFTGLFEFYKLLCVRGIITSKTKSLDKGYNKALNDLCIKVNNWDLFFSPSEDNFTNDLNKGEEITSDTNIEAAEENISLDLIQQYYLTFNFDNEPENISIENLSSDIIGQLELMPNIERFPNGKKYELDKYTMFHYLRAQEFEHGKSRIALTNSVNEALLKPSRVYTFFSSDYVKKVNKATEAAMFLGWVEQLVYDFTDETSEVSTTDKIADITIIIPYIGPALNIGNMLYKDDFVGALIFSGAVILLEFIPEIAIPKLGTFALVSYKANKVLTVQTIDNALSKRNEKWDEVYKYIVTNWLAKVNTQIDLIRKKMKEALENQAEATKAIINYQYNQYKEKEKNNINFNIDDLSSKLNESINKAMININKFLNQCSVSYLMNSMIPYGVKRLEDFDASLKDALLKYIYDNRGTLIGQVDRLKDKVNNTLSTDIPFQLSKYVDNQRLLSTFTEYIKNIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLESSKIEVILKNAIVYNSMYENFSTSFWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDTQEIKQRVVFKYSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLIDQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYVDVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYASGNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEIPDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQFNNIAKLVASNWYNRQIERSSRTLGCSWEFIPVDDGWGERPL
SEQ ID NO: 5. Modified BoNT / A, “CatH N _v3”, amino acid sequence.
MPFVNKQFNYKDPVNGVDIAYIKIPNAGQMQPVKAFKIHNKIWVIPERDTFTNPEEGDLNPPPEAKQVPVSYYDSTYLSTDNEKDNYLKGVTKLFERIYSTDLGRMLLTSIVRGIPFWGGSTIDTELKVIDTNCINVIQPDGSYRSEELNLVIIGPSADIIQFECKSFGHEVLNLTRNGYGSTQYIRFSPDFTFGFEESLEVDTNPLLGAGKFATDPAVTLAHELIHAGHRLYGIAINPNRVFKVNTNAYYEMSGLEVSFEELRTFGGHDAKFIDSLQENEFRLYYYNKFKDIASTLNKAKSIVGTTASLQYMKNVFKEKYLLSEDTSGKFSVDKLKFDKLYKMLTEIYTEDNFVKFFKVLNRKTYLNFDKAVFKINIVPKVNYTIYDGFNLRNTNLAANFNGQNTEINNMNFTKLKNFTGLFEFYKLLCVRGIITSKTKSLDKGYNKALNDLCIKVNNWDLFFSPSEDNFTNDLNKGEEITSDTNIEAAEENISLDLIQQYYLTFNFDNEPENISIENLSSDIIGQLELMPNIERFPNGKKYELDKYTMFHYLRAQEFEHGKSRIALTNSVNEALLKPSRVYTFFSSDYVKKVNKATEAAMFLGWVEQLVYDFTDETSEVSTTDKIADITIIIPYIGPALNIGNMLYKDDFVGALIFSGAVILLEFIPEIAIPKLGTFALVSYKANKVLTVQTIDNALSKRNEKWDEVYKYIVTNWLAKVNTQIDLIRKKMKEALENQAEATKAIINYQYNQYKEKEKNNINFNIDDLSSKLNESINKAMININKFLNQCSVSYLMNSMIPYGVKRLEDFDASLKDALLKYIYDNRGTLIGQVDRLKDKVNNTLSTDIPFQLSKYVDNQRLLSTFTEYIKNIINTSILNLRYESNHLIDLSRYASKINIGSKVNFDPIDKNQIQLFNLESSKIEVILKNAIVYNSMYENFSTSFWIRIPKYFNSISLNNEYTIINCMENNSGWKVSLNYGEIIWTLQDTQEIKQRVVFK YSQMINISDYINRWIFVTITNNRLNNSKIYINGRLIDQKPISNLGNIHASNNIMFKLDGCRDTHRYIWIKYFNLFDKELNEKEIKDLYDNQSNSGILKDFWGDYLQYDKPYYMLNLYDPNKYVDVNNVGIRGYMYLKGPRGSVMTTNIYLNSSLYRGTKFIIKKYASGNKDNIVRNNDRVYINVVVKNKEYRLATNASQAGVEKILSALEIPDVGNLSQVVVMKSKNDQGITNKCKMNLQDNNGNDIGFIGFHQFNNIAKLVASNWYNRQIERSSRTLGCSWEFIPVDDGWGERPL

配列番号6.改変BoNT/A、「CatHN_v3」、核酸配列。
ATGCCATTCGTCAACAAGCAATTCAACTACAAAGACCCAGTCAACGGCGTCGACATCGCATACATCAAGATTCCGAACGCCGGTCAAATGCAGCCGGTTAAGGCTTTTAAGATCCACAACAAGATTTGGGTTATCCCGGAGCGTGACACCTTCACGAACCCGGAAGAAGGCGATCTGAACCCGCCACCGGAAGCGAAGCAAGTCCCTGTCAGCTACTACGATTCGACGTACCTGAGCACGGATAACGAAAAAGATAACTACCTGAAAGGTGTGACCAAGCTGTTCGAACGTATCTACAGCACGGATCTGGGTCGCATGCTGCTGACTAGCATTGTTCGCGGTATCCCGTTCTGGGGTGGTAGCACGATTGACACCGAACTGAAGGTTATCGACACTAACTGCATTAACGTTATTCAACCGGATGGTAGCTATCGTAGCGAAGAGCTGAATCTGGTCATCATTGGCCCGAGCGCAGACATTATCCAATTCGAGTGCAAGAGCTTTGGTCACGAGGTTCTGAATCTGACCCGCAATGGCTATGGTAGCACCCAGTACATTCGTTTTTCGCCGGATTTTACCTTCGGCTTTGAAGAGAGCCTGGAGGTTGATACCAATCCGTTGCTGGGTGCGGGCAAATTCGCTACCGATCCGGCTGTCACGCTGGCCCATGAACTGATCCACGCAGGCCACCGCCTGTACGGCATTGCCATCAACCCAAACCGTGTGTTCAAGGTTAATACGAATGCATACTACGAGATGAGCGGCCTGGAAGTCAGCTTCGAAGAACTGCGCACCTTCGGTGGCCATGACGCTAAATTCATTGACAGCTTGCAAGAGAATGAGTTCCGTCTGTACTACTATAACAAATTCAAAGACATTGCAAGCACGTTGAACAAGGCCAAAAGCATCGTTGGTACTACCGCGTCGTTGCAGTATATGAAGAATGTGTTTAAAGAGAAGTACCTGCTGTCCGAGGATACCTCCGGCAAGTTTAGCGTTGATAAGCTGAAGTTTGACAAACTGTACAAGATGCTGACCGAGATTTACACCGAGGACAACTTTGTGAAATTCTTCAAAGTGTTGAATCGTAAAACCTATCTGAATTTTGACAAAGCGGTTTTCAAGATTAACATCGTGCCGAAGGTGAACTACACCATCTATGACGGTTTTAACCTGCGTAACACCAACCTGGCGGCGAACTTTAACGGTCAGAATACGGAAATCAACAACATGAATTTCACGAAGTTGAAGAACTTCACGGGTCTGTTCGAGTTCTATAAGCTGCTGTGCGTGCGCGGTATCATCACCAGCAAAACCAAAAGCCTGGACAAAGGCTACAACAAGGCGCTGAATGACCTGTGCATTAAGGTAAACAATTGGGATCTGTTCTTTTCGCCATCCGAAGATAATTTTACCAACGACCTGAACAAGGGTGAAGAAATCACCAGCgAtACGAATATTGAAGCAGCGGAAGAGAATATCAGCCTGGATCTGATCCAGCAGTACTATCTGACCTTTAACTTCGACAATGAACCGGAGAACATTAGCATTGAGAATCTGAGCAGCGACATTATCGGTCAGCTGGAACTGATGCCGAATATCGAACGTTTCCCGAACGGCAAAAAGTACGAGCTGGACAAGTACACTATGTTCCATTACCTGCGTGCACAGGAGTTTGAACACGGTAAAAGCCGTATCGCGCTGACCAACAGCGTTAACGAGGCCCTGCTGAAaCCGAGCCGTGTCTATACCTTCTTCAGCAGCGACTATGTTAAGAAAGTGAACAAAGCCACTGAGGCCGCGATGTTCCTGGGCTGGGTGGAACAGCTGGTATATGACTTCACGGACGAGACGAGCGAAGTGAGCACTACCGACAAAATTGCTGATATTACCATCATTATCCCGTATATTGGTCCGGCACTGAACATTGGCAACATGCTGTACAAAGACGATTTTGTGGGTGCCCTGATCTTCTCCGGTGCCGTGATTCTGCTGGAGTTCATTCCGGAGATTGCGATCCCGaaGTTGGGTACCTTCGCGCTGGTGTCCTACAagGCGAATAAGGTTCTGACGGTTCAGACCATCGATAACGCGCTGTCGAAACGTAATGAAAAATGGGACGAGGTTTACAAATACATTGTTACGAATTGGCTGGCGAAAGTCAATACCCAGATCGACCTGATCCGTAAGAAAATGAAAGAGGCGCTGGAGAATCAGGCGGAGGCCACCAAAGCAATTATCAACTACCAATACAACCAGTACAaGGAAaAAGAGAAGAATAACATTAACTTCAATATCGATGATTTGAGCAGCAAGCTGAATGAATCTATCAACAAAGCGATGATCAATATCAACAAGTTTTTGAATCAGTGTAGCGTTTCGTACCTGATGAATAGCATGATTCCGTATGGCGTCAAACGTCTGGAGGACTTCGACGCCAGCCTGAAAGATGCGTTGCTGAAATACATTTACGACAATCGTGGTACGCTGATTGGCCAAGTTGACCGCTTGAAAGACAAAGTTAACAATACCCTGAGCACCGACATCCCATTTCAACTGAGCAAGTATGTTGATAATCAACGTCTGTTGAGCACTTTCACCGAGTATATCAAAAACATCATCAATACTAGCATTCTGAACCTGCGTTACGAGAGCAATCATCTGATTGATCTGAGCCGTTATGCAAGCAAGATCAACATCGGTAGCAAGGTCAATTTTGACCCGATCGATAAGAACCAGATCCAGCTGTTTAATCTGGAATCGAGCAAAATTGAGGTTATCCTGAAAAACGCCATTGTCTACAACTCCATGTACGAGAATTTCTCCACCAGCTTCTGGATTCGCATCCCGAAATACTTCAACAGCATTAGCCTGAACAACGAGTATACTATCATCAACTGTATGGAGAACAACAGCGGTTGGAAGGTGTCTCTGAACTATGGTGAGATCATTTGGACCTTGCAGGACACCCAAGAGATCAAGCAGCGCGTCGTGTTCAAGTACTCTCAAATGATCAACATTTCCGATTACATTAATCGTTGGATCTTCGTGACCATTACGAATAACCGTCTGAATAACAGCAAGATTTACATCAATGGTCGCTTGATCGATCAGAAACCGATTAGCAACCTGGGTAATATCCACGCAAGCAACAACATTATGTTCAAATTGGACGGTTGCCGCGATACCCATCGTTATATCTGGATCAAGTATTTCAACCTGTTTGATAAAGAACTGAATGAGAAGGAGATCAAAGATTTGTATGACAACCAATCTAACAGCGGCATTTTGAAGGACTTCTGGGGCGATTATCTGCAATACGATAAGCCGTACTATATGCTGAACCTGTATGATCCGAACAAATATGTGGATGTCAATAATGTGGGTATTCGTGGTTACATGTATTTGAAGGGTCCGCGTGGCAGCGTTATGACGACCAACATTTACCTGAACTCTAGCCTGTACCGTGGTACGAAATTCATCATTAAGAAATATGCCAGCGGCAACAAAGATAACATTGTGCGTAATAACGATCGTGTCTACATCAACGTGGTCGTGAAGAATAAAGAGTACCGTCTGGCGACCAACGCTTCGCAGGCGGGTGTTGAGAAAATTCTGAGCGCGTTGGAGATCCCTGATGTCGGTAATCTGAGCCAAGTCGTGGTTATGAAGAGCAAGAACGACCAGGGTATCACTAACAAGTGCAAGATGAACCTGCAAGACAACAATGGTAACGACATCGGCTTTATTGGTTTCCACCAGTTCAACAATATTGCTAAACTGGTAGCGAGCAATTGGTACAATCGTCAGATTGAGCGCAGCAGCCGTACTTTGGGCTGTAGCTGGGAGTTTATCCCGGTCGATGATGGTTGGGGCGAACGTCCGCTG
SEQ ID NO: 6. Modified BoNT / A, “CatH N _v3”, nucleic acid sequence.
ATGCCATTCGTCAACAAGCAATTCAACTACAAAGACCCAGTCAACGGCGTCGACATCGCATACATCAAGATTCCGAACGCCGGTCAAATGCAGCCGGTTAAGGCTTTTAAGATCCACAACAAGATTTGGGTTATCCCGGAGCGTGACACCTTCACGAACCCGGAAGAAGGCGATCTGAACCCGCCACCGGAAGCGAAGCAAGTCCCTGTCAGCTACTACGATTCGACGTACCTGAGCACGGATAACGAAAAAGATAACTACCTGAAAGGTGTGACCAAGCTGTTCGAACGTATCTACAGCACGGATCTGGGTCGCATGCTGCTGACTAGCATTGTTCGCGGTATCCCGTTCTGGGGTGGTAGCACGATTGACACCGAACTGAAGGTTATCGACACTAACTGCATTAACGTTATTCAACCGGATGGTAGCTATCGTAGCGAAGAGCTGAATCTGGTCATCATTGGCCCGAGCGCAGACATTATCCAATTCGAGTGCAAGAGCTTTGGTCACGAGGTTCTGAATCTGACCCGCAATGGCTATGGTAGCACCCAGTACATTCGTTTTTCGCCGGATTTTACCTTCGGCTTTGAAGAGAGCCTGGAGGTTGATACCAATCCGTTGCTGGGTGCGGGCAAATTCGCTACCGATCCGGCTGTCACGCTGGCCCATGAACTGATCCACGCAGGCCACCGCCTGTACGGCATTGCCATCAACCCAAACCGTGTGTTCAAGGTTAATACGAATGCATACTACGAGATGAGCGGCCTGGAAGTCAGCTTCGAAGAACTGCGCACCTTCGGTGGCCATGACGCTAAATTCATTGACAGCTTGCAAGAGAATGAGTTCCGTCTGTACTACTATAACAAATTCAAAGACATTGCAAGCACGTTGAACAAGGCCAAAAGCATCGTTGGTACTACCGCGTCGTTGCAGTATATGAAGAATGTGTTTAAAGAGAAGTACCTGCTGTCCGAGGATACCTCCGGCAAGTTTAGCGTTG ATAAGCTGAAGTTTGACAAACTGTACAAGATGCTGACCGAGATTTACACCGAGGACAACTTTGTGAAATTCTTCAAAGTGTTGAATCGTAAAACCTATCTGAATTTTGACAAAGCGGTTTTCAAGATTAACATCGTGCCGAAGGTGAACTACACCATCTATGACGGTTTTAACCTGCGTAACACCAACCTGGCGGCGAACTTTAACGGTCAGAATACGGAAATCAACAACATGAATTTCACGAAGTTGAAGAACTTCACGGGTCTGTTCGAGTTCTATAAGCTGCTGTGCGTGCGCGGTATCATCACCAGCAAAACCAAAAGCCTGGACAAAGGCTACAACAAGGCGCTGAATGACCTGTGCATTAAGGTAAACAATTGGGATCTGTTCTTTTCGCCATCCGAAGATAATTTTACCAACGACCTGAACAAGGGTGAAGAAATCACCAGCgAtACGAATATTGAAGCAGCGGAAGAGAATATCAGCCTGGATCTGATCCAGCAGTACTATCTGACCTTTAACTTCGACAATGAACCGGAGAACATTAGCATTGAGAATCTGAGCAGCGACATTATCGGTCAGCTGGAACTGATGCCGAATATCGAACGTTTCCCGAACGGCAAAAAGTACGAGCTGGACAAGTACACTATGTTCCATTACCTGCGTGCACAGGAGTTTGAACACGGTAAAAGCCGTATCGCGCTGACCAACAGCGTTAACGAGGCCCTGCTGAAaCCGAGCCGTGTCTATACCTTCTTCAGCAGCGACTATGTTAAGAAAGTGAACAAAGCCACTGAGGCCGCGATGTTCCTGGGCTGGGTGGAACAGCTGGTATATGACTTCACGGACGAGACGAGCGAAGTGAGCACTACCGACAAAATTGCTGATATTACCATCATTATCCCGTATATTGGTCCGGCACTGAACATTGGCAACATGCTGTACAAAGACGATTTTGTGGGTGCCCTGATCTTCTCCGGTGCCGTGATTCTGCTGGAGTT CATTCCGGAGATTGCGATCCCGaaGTTGGGTACCTTCGCGCTGGTGTCCTACAagGCGAATAAGGTTCTGACGGTTCAGACCATCGATAACGCGCTGTCGAAACGTAATGAAAAATGGGACGAGGTTTACAAATACATTGTTACGAATTGGCTGGCGAAAGTCAATACCCAGATCGACCTGATCCGTAAGAAAATGAAAGAGGCGCTGGAGAATCAGGCGGAGGCCACCAAAGCAATTATCAACTACCAATACAACCAGTACAaGGAAaAAGAGAAGAATAACATTAACTTCAATATCGATGATTTGAGCAGCAAGCTGAATGAATCTATCAACAAAGCGATGATCAATATCAACAAGTTTTTGAATCAGTGTAGCGTTTCGTACCTGATGAATAGCATGATTCCGTATGGCGTCAAACGTCTGGAGGACTTCGACGCCAGCCTGAAAGATGCGTTGCTGAAATACATTTACGACAATCGTGGTACGCTGATTGGCCAAGTTGACCGCTTGAAAGACAAAGTTAACAATACCCTGAGCACCGACATCCCATTTCAACTGAGCAAGTATGTTGATAATCAACGTCTGTTGAGCACTTTCACCGAGTATATCAAAAACATCATCAATACTAGCATTCTGAACCTGCGTTACGAGAGCAATCATCTGATTGATCTGAGCCGTTATGCAAGCAAGATCAACATCGGTAGCAAGGTCAATTTTGACCCGATCGATAAGAACCAGATCCAGCTGTTTAATCTGGAATCGAGCAAAATTGAGGTTATCCTGAAAAACGCCATTGTCTACAACTCCATGTACGAGAATTTCTCCACCAGCTTCTGGATTCGCATCCCGAAATACTTCAACAGCATTAGCCTGAACAACGAGTATACTATCATCAACTGTATGGAGAACAACAGCGGTTGGAAGGTGTCTCTGAACTATGGTGAGATCATTTGGACCTTGCAGGACACCCAAGAGATCAAGCAGCGCGTCGTGTTCAAG TACTCTCAAATGATCAACATTTCCGATTACATTAATCGTTGGATCTTCGTGACCATTACGAATAACCGTCTGAATAACAGCAAGATTTACATCAATGGTCGCTTGATCGATCAGAAACCGATTAGCAACCTGGGTAATATCCACGCAAGCAACAACATTATGTTCAAATTGGACGGTTGCCGCGATACCCATCGTTATATCTGGATCAAGTATTTCAACCTGTTTGATAAAGAACTGAATGAGAAGGAGATCAAAGATTTGTATGACAACCAATCTAACAGCGGCATTTTGAAGGACTTCTGGGGCGATTATCTGCAATACGATAAGCCGTACTATATGCTGAACCTGTATGATCCGAACAAATATGTGGATGTCAATAATGTGGGTATTCGTGGTTACATGTATTTGAAGGGTCCGCGTGGCAGCGTTATGACGACCAACATTTACCTGAACTCTAGCCTGTACCGTGGTACGAAATTCATCATTAAGAAATATGCCAGCGGCAACAAAGATAACATTGTGCGTAATAACGATCGTGTCTACATCAACGTGGTCGTGAAGAATAAAGAGTACCGTCTGGCGACCAACGCTTCGCAGGCGGGTGTTGAGAAAATTCTGAGCGCGTTGGAGATCCCTGATGTCGGTAATCTGAGCCAAGTCGTGGTTATGAAGAGCAAGAACGACCAGGGTATCACTAACAAGTGCAAGATGAACCTGCAAGACAACAATGGTAACGACATCGGCTTTATTGGTTTCCACCAGTTCAACAATATTGCTAAACTGGTAGCGAGCAATTGGTACAATCGTCAGATTGAGCGCAGCAGCCGTACTTTGGGCTGTAGCTGGGAGTTTATCCCGGTCGATGATGGTTGGGGCGAACGTCCGCTG

配列番号7.改変BoNT/E軽鎖、「CatLC」、アミノ酸配列。
MKIEEGKLVIWINGDKGYNGLAEVGKKFEKDTGIKVTVEHPDKLEEKFPQVAATGDGPDIIFWAHDRFGGYAQSGLLAEITPDKAFQDKLYPFTWDAVRYNGKLIAYPIAVEALSLIYNKDLLPNPPKTWEEIPALDKELKAKGKSALMFNLQEPYFTWPLIAADGGYAFKYENGKYDIKDVGVDNAGAKAGLTFLVDLIKNKHMNADTDYSIAEAAFNKGETAMTINGPWAWSNIDTSKVNYGVTVLPTFKGQPSKPFVGVLSAGINAASPNKELAKEFLENYLLTDEGLEAVNKDKPLGAVALKSYEEELAKDPRIAATMENAQKGEIMPNIPQMSAFWYAVRTAVINAASGRQTVDEALKDAQTNSSSNNNNNNNNNNLGIEGRISEFGSMPKINSFNYNDPVNDRTILYIKPGGCQEFYKSFNIMKNIWIIPERNVIGTTPQDFHPPTSLKNGDSSYYDPNYLQSDEEKDRFLKIVTKIFNRINNNLSGGILLEELSKANPYLGNDNTPDNKFHIGDASAVEIKFSKGSQHILLPNVIIMGAEPDLFETNSSNISLRNNYMPSNHGFGSIAIVTFSPEYSFRFNDNSINEFIQDPALTLMHELIHSLHGLYGAKGITTTCIITQQKNPLITNRKGINIEEFLTFGGNDLNIITVAQYNDIYTNLLNDYRKIASKLSKVQVSNPQLNPYKDIFQEKYGLDKDASGIYSVNINKFDDILKKLYSFTEFDLATKFQVKCRETYIGQYKYFKLSNLLNDSIYNISEGYNINNLKVNFRGQNANLNPRIIKPITGRGLVKKIIRFAVDKLAAALEHHHHHH
SEQ ID NO: 7. Modified BoNT / E light chain, “CatLC”, amino acid sequence.
MKIEEGKLVIWINGDKGYNGLAEVGKKFEKDTGIKVTVEHPDKLEEKFPQVAATGDGPDIIFWAHDRFGGYAQSGLLAEITPDKAFQDKLYPFTWDAVRYNGKLIAYPIAVEALSLIYNKDLLPNPPKTWEEIPALDKELKAKGKSALMFNLQEPYFTWPLIAADGGYAFKYENGKYDIKDVGVDNAGAKAGLTFLVDLIKNKHMNADTDYSIAEAAFNKGETAMTINGPWAWSNIDTSKVNYGVTVLPTFKGQPSKPFVGVLSAGINAASPNKELAKEFLENYLLTDEGLEAVNKDKPLGAVALKSYEEELAKDPRIAATMENAQKGEIMPNIPQMSAFWYAVRTAVINAASGRQTVDEALKDAQTNSSSNNNNNNNNNNLGIEGRISEFGSMPKINSFNYNDPVNDRTILYIKPGGCQEFYKSFNIMKNIWIIPERNVIGTTPQDFHPPTSLKNGDSSYYDPNYLQSDEEKDRFLKIVTKIFNRINNNLSGGILLEELSKANPYLGNDNTPDNKFHIGDASAVEIKFSKGSQHILLPNVIIMGAEPDLFETNSSNISLRNNYMPSNHGFGSIAIVTFSPEYSFRFNDNSINEFIQDPALTLMHELIHSLHGLYGAKGITTTCIITQQKNPLITNRKGINIEEFLTFGGNDLNIITVAQYNDIYTNLLNDYRKIASKLSKVQVSNPQLNPYKDIFQEKYGLDKDASGIYSVNINKFDDILKKLYSFTEFDLATKFQVKCRETYIGQYKYFKLSNLLNDSIYNISEGYNINNLKVNFRGQNANLNPRIIKPITGRGLVKKIIRFAVDKLAAALEHHHHHH

配列番号8.改変BoNT/E軽鎖、「CatLC」、アミノ酸配列。
ATGAAAATCGAAGAAGGTAAACTGGTAATCTGGATTAACGGCGATAAAGGCTATAACGGTCTCGCTGAAGTCGGTAAGAAATTCGAGAAAGATACCGGAATTAAAGTCACCGTTGAGCATCCGGATAAACTGGAAGAGAAATTCCCACAGGTTGCGGCAACTGGCGATGGCCCTGACATTATCTTCTGGGCACACGACCGCTTTGGTGGCTACGCTCAATCTGGCCTGTTGGCTGAAATCACCCCGGACAAAGCGTTCCAGGACAAGCTGTATCCGTTTACCTGGGATGCCGTACGTTACAACGGCAAGCTGATTGCTTACCCGATCGCTGTTGAAGCGTTATCGCTGATTTATAACAAAGATCTGCTGCCGAACCCGCCAAAAACCTGGGAAGAGATCCCGGCGCTGGATAAAGAACTGAAAGCGAAAGGTAAGAGCGCGCTGATGTTCAACCTGCAAGAACCGTACTTCACCTGGCCGCTGATTGCTGCTGACGGGGGTTATGCGTTCAAGTATGAAAACGGCAAGTACGACATTAAAGACGTGGGCGTGGATAACGCTGGCGCGAAAGCGGGTCTGACCTTCCTGGTTGACCTGATTAAAAACAAACACATGAATGCAGACACCGATTACTCCATCGCAGAAGCTGCCTTTAATAAAGGCGAAACAGCGATGACCATCAACGGCCCGTGGGCATGGTCCAACATCGACACCAGCAAAGTGAATTATGGTGTAACGGTACTGCCGACCTTCAAGGGTCAACCATCCAAACCGTTCGTTGGCGTGCTGAGCGCAGGTATTAACGCCGCCAGTCCGAACAAAGAGCTGGCAAAAGAGTTCCTCGAAAACTATCTGCTGACTGATGAAGGTCTGGAAGCGGTTAATAAAGACAAACCGCTGGGTGCCGTAGCGCTGAAGTCTTACGAGGAAGAGTTGGCGAAAGATCCACGTATTGCCGCCACTATGGAAAACGCCCAGAAAGGTGAAATCATGCCGAACATCCCGCAGATGTCCGCTTTCTGGTATGCCGTGCGTACTGCGGTGATCAACGCCGCCAGCGGTCGTCAGACTGTCGATGAAGCCCTGAAAGACGCGCAGACTAATTCGAGCTCGAACAACAACAACAATAACAATAACAACAACCTCGGGATCGAGGGAAGGATTTCAGAATTCGGATCCATGCCAAAAATCAACAGCTTTAATTACAATGACCCTGTAAACGATCGTACCATCCTATACATAAAGCCGGGTGGGTGTCAAGAGTTCTACAAATCTTTCAATATTATGAAGAATATATGGATTATACCTGAGCGTAACGTTATTGGTACGACACCGCAAGATTTTCATCCACCTACTTCGTTGAAGAACGGTGACTCTTCCTATTACGACCCCAATTATCTCCAGTCGGATGAAGAGAAGGACAGATTCCTTAAAATAGTAACCAAAATCTTTAACAGGATTAATAACAATCTATCCGGAGGTATTTTGCTTGAAGAGCTTAGTAAAGCTAATCCTTACCTAGGTAACGATAATACACCAGACAACAAGTTTCATATAGGCGATGCATCCGCCGTGGAAATCAAATTTAGCAAGGGATCACAGCATATTCTCTTGCCCAACGTTATTATAATGGGGGCGGAACCAGATTTATTTGAAACAAATTCGAGTAATATTAGCCTGAGAAATAACTATATGCCGTCAAACCATGGGTTCGGTAGCATAGCGATCGTTACTTTTTCTCCCGAATACAGTTTTCGCTTCAATGATAATAGTATAAATGAGTTTATCCAAGACCCCGCACTCACGCTTATGCACGAACTCATACACTCTTTACACGGCCTGTATGGCGCTAAGGGGATAACCACTACGTGTATCATTACTCAGCAAAAGAACCCATTGATAACGAACAGGAAGGGCATTAACATCGAGGAATTTCTTACATTTGGAGGCAACGATCTGAACATTATAACTGTCGCACAGTACAATGACATCTATACCAACTTACTAAATGATTATAGAAAAATCGCTTCTAAGTTATCCAAGGTTCAAGTCTCAAACCCTCAACTGAATCCGTATAAGGACATATTCCAAGAGAAATATGGATTAGACAAAGACGCGTCAGGAATCTATTCGGTAAACATTAACAAATTCGACGATATTTTGAAGAAACTTTACAGCTTCACGGAGTTCGACTTGGCCACCAAATTCCAGGTCAAATGCCGAGAGACATACATCGGACAGTATAAGTATTTCAAGCTGTCGAATCTCCTGAATGATTCCATATACAACATTAGTGAGGGTTACAATATAAATAACCTAAAGGTGAATTTCCGAGGCCAAAACGCCAACCTAAATCCGCGCATCATTAAACCCATCACAGGACGGGGGTTAGTGAAGAAAATAATCCGGTTTGCGGTCGACAAGCTTGCGGCCGCACTCGAGCACCACCACCACCACCAC
SEQ ID NO: 8. Modified BoNT / E light chain, “CatLC”, amino acid sequence.
ATGAAAATCGAAGAAGGTAAACTGGTAATCTGGATTAACGGCGATAAAGGCTATAACGGTCTCGCTGAAGTCGGTAAGAAATTCGAGAAAGATACCGGAATTAAAGTCACCGTTGAGCATCCGGATAAACTGGAAGAGAAATTCCCACAGGTTGCGGCAACTGGCGATGGCCCTGACATTATCTTCTGGGCACACGACCGCTTTGGTGGCTACGCTCAATCTGGCCTGTTGGCTGAAATCACCCCGGACAAAGCGTTCCAGGACAAGCTGTATCCGTTTACCTGGGATGCCGTACGTTACAACGGCAAGCTGATTGCTTACCCGATCGCTGTTGAAGCGTTATCGCTGATTTATAACAAAGATCTGCTGCCGAACCCGCCAAAAACCTGGGAAGAGATCCCGGCGCTGGATAAAGAACTGAAAGCGAAAGGTAAGAGCGCGCTGATGTTCAACCTGCAAGAACCGTACTTCACCTGGCCGCTGATTGCTGCTGACGGGGGTTATGCGTTCAAGTATGAAAACGGCAAGTACGACATTAAAGACGTGGGCGTGGATAACGCTGGCGCGAAAGCGGGTCTGACCTTCCTGGTTGACCTGATTAAAAACAAACACATGAATGCAGACACCGATTACTCCATCGCAGAAGCTGCCTTTAATAAAGGCGAAACAGCGATGACCATCAACGGCCCGTGGGCATGGTCCAACATCGACACCAGCAAAGTGAATTATGGTGTAACGGTACTGCCGACCTTCAAGGGTCAACCATCCAAACCGTTCGTTGGCGTGCTGAGCGCAGGTATTAACGCCGCCAGTCCGAACAAAGAGCTGGCAAAAGAGTTCCTCGAAAACTATCTGCTGACTGATGAAGGTCTGGAAGCGGTTAATAAAGACAAACCGCTGGGTGCCGTAGCGCTGAAGTCTTACGAGGAAGAGTTGGCGAAAGATCCACGTATTGCCGCCACTATGGAAAACGCCCAGAAAGGTGAAATCATGCCGAACA TCCCGCAGATGTCCGCTTTCTGGTATGCCGTGCGTACTGCGGTGATCAACGCCGCCAGCGGTCGTCAGACTGTCGATGAAGCCCTGAAAGACGCGCAGACTAATTCGAGCTCGAACAACAACAACAATAACAATAACAACAACCTCGGGATCGAGGGAAGGATTTCAGAATTCGGATCCATGCCAAAAATCAACAGCTTTAATTACAATGACCCTGTAAACGATCGTACCATCCTATACATAAAGCCGGGTGGGTGTCAAGAGTTCTACAAATCTTTCAATATTATGAAGAATATATGGATTATACCTGAGCGTAACGTTATTGGTACGACACCGCAAGATTTTCATCCACCTACTTCGTTGAAGAACGGTGACTCTTCCTATTACGACCCCAATTATCTCCAGTCGGATGAAGAGAAGGACAGATTCCTTAAAATAGTAACCAAAATCTTTAACAGGATTAATAACAATCTATCCGGAGGTATTTTGCTTGAAGAGCTTAGTAAAGCTAATCCTTACCTAGGTAACGATAATACACCAGACAACAAGTTTCATATAGGCGATGCATCCGCCGTGGAAATCAAATTTAGCAAGGGATCACAGCATATTCTCTTGCCCAACGTTATTATAATGGGGGCGGAACCAGATTTATTTGAAACAAATTCGAGTAATATTAGCCTGAGAAATAACTATATGCCGTCAAACCATGGGTTCGGTAGCATAGCGATCGTTACTTTTTCTCCCGAATACAGTTTTCGCTTCAATGATAATAGTATAAATGAGTTTATCCAAGACCCCGCACTCACGCTTATGCACGAACTCATACACTCTTTACACGGCCTGTATGGCGCTAAGGGGATAACCACTACGTGTATCATTACTCAGCAAAAGAACCCATTGATAACGAACAGGAAGGGCATTAACATCGAGGAATTTCTTACATTTGGAGGCAACGATCTGAACATTATAACTGTCGCACAGTACAATGACATCTATACCAA CTTACTAAATGATTATAGAAAAATCGCTTCTAAGTTATCCAAGGTTCAAGTCTCAAACCCTCAACTGAATCCGTATAAGGACATATTCCAAGAGAAATATGGATTAGACAAAGACGCGTCAGGAATCTATTCGGTAAACATTAACAAATTCGACGATATTTTGAAGAAACTTTACAGCTTCACGGAGTTCGACTTGGCCACCAAATTCCAGGTCAAATGCCGAGAGACATACATCGGACAGTATAAGTATTTCAAGCTGTCGAATCTCCTGAATGATTCCATATACAACATTAGTGAGGGTTACAATATAAATAACCTAAAGGTGAATTTCCGAGGCCAAAACGCCAACCTAAATCCGCGCATCATTAAACCCATCACAGGACGGGGGTTAGTGAAGAAAATAATCCGGTTTGCGGTCGACAAGCTTGCGGCCGCACTCGAGCACCACCACCACCACCAC

以下の実施例は、本発明の特定の実施形態を例示するために役立つものであって、特許請求の範囲において定義される本発明の範囲を決して制限しない。   The following examples serve to illustrate certain embodiments of the invention and do not in any way limit the scope of the invention as defined in the claims.

[実施例1]   [Example 1]

修飾のための好ましいクロストリジウム毒素アミノ酸の同定。   Identification of preferred clostridial toxin amino acids for modification.

修飾のための適した候補として同定されるアミノ酸(突然変異部位)を、いくつかの基準を使用して選択した。
1. BoNT分子内(ベルト領域を含まないHN内)の残基の位置
2. 二次/三次構造に関連する位置;
3. 残基の種類;
4. 表面露出度。
Amino acids (mutation sites) identified as suitable candidates for modification were selected using several criteria.
1. Position of residues in the BoNT molecule (H in N without the belt area)
2. Position related to secondary / tertiary structure;
3. residue type;
4. Surface exposure.

酸性、中性、極性および疎水性残基を選択のために考慮した。   Acidic, neutral, polar and hydrophobic residues were considered for selection.

露出した残基を、CCP4スイート由来のAreaIMolを使用して決定した。各構造をAreaIMolによって分析し、露出した残基を55を超える合計値を有すると同定した。   Exposed residues were determined using AreaIMol from the CCP4 suite. Each structure was analyzed by AreaIMol and the exposed residues were identified as having a total value greater than 55.

各亜型のHNおよびTeNT内の二次構造を、二次構造割り当てプログラム(Stride Web Interface)を使用して同定した。α-ヘリックス、β鎖または310-ヘリックスを形成すると割り当てられた領域は、選択から排除した。 The secondary structure of the H N and TeNT for each subtype were identified using the secondary structure assignment program (Stride Web Interface). Regions assigned to form an α-helix, β chain or 3 10 -helix were excluded from selection.

使用した配列   Array used

受託番号:
BoNT/A: P10845
BoNT/B: P10844
BoNT/C1: P18640
BoNT/D: P19321
BoNT/E: Q00496
BoNT/F: YP_001390123
BoNT/G: Q60393
Accession Number:
BoNT / A: P10845
BoNT / B: P10844
BoNT / C 1 : P18640
BoNT / D: P19321
BoNT / E: Q00496
BoNT / F: YP_001390123
BoNT / G: Q60393

構造データ供給源   Structural data source

RCSBから得たBoNT/A(3BTA.pdb)、BoNT/B(1EPW)およびBoNT/E(3FFZ.pdb)の結晶構造。   Crystal structures of BoNT / A (3BTA.pdb), BoNT / B (1EPW) and BoNT / E (3FFZ.pdb) obtained from RCSB.

LOOPPならびに以下の配列、それぞれ:P18640、P19321、YP_001390123およびQ60393を使用して実施されるBoNT/C1、BoNT/D、BoNT/FおよびBoNT/Gの相同性モデリング。 Homology modeling of BoNT / C 1 , BoNT / D, BoNT / F and BoNT / G performed using LOOPP and the following sequences, respectively: P18640, P19321, YP_001390123 and Q60393.

クロストリジウム毒素HNドメイン中の修飾のための好ましいクロストリジウム毒素 アミノ酸残基: Clostridial toxin H N preferable Clostridial toxin amino acid residues for modification in the domain:

BoNT/A:
D474、N476、D484、N486、I487、E488、A489、A490、E491、D546、E558、E560、H561、I566、L568、N570、S571、L577、N578、A597、E599、A601、E620、V621、T623、D625、T631、N645、L647、D650、D651、I668、E670、A672、V675、S683、I685、A686、N687、N752、Q753、T755、E756、E757、E758、N760、N761、I762、N763、D825、I831、G832、T847、D848およびD858
BoNT / A:
D474, N476, D484, N486, I487, E488, A489, A490, E491, D546, E558, E560, H561, I566, L568, N570, S571, L577, N578, A597, E599, A601, E620, V621, T623, D625, T631, N645, L647, D650, D651, I668, E670, A672, V675, S683, I685, A686, N687, N752, Q753, T755, E756, E757, E758, N760, N761, I762, N763, D825, I831, G832, T847, D848 and D858

BoNT/B:
V443、G444、D453、S468、D533、E534、N535、T545、L548、D549、I550、D552、S557、L564、S566、N582、V584、N609、L619、N632、E633、G637、A646、I655、E657、V662、E669、S670、I672、D673、N739、I740、N748、N750、I818、G819、T834、I842、N845およびS858
BoNT / B:
V443, G444, D453, S468, D533, E534, N535, T545, L548, D549, I550, D552, S557, L564, S566, N582, V584, N609, L619, N632, E633, G637, A646, I655, E657, V662, E669, S670, I672, D673, N739, I740, N748, N750, I818, G819, T834, I842, N845 and S858

BoNT/C1:
L451、D452、C453、E455、V472、T474、D475、L478、N483、E484、E485、E487、I489、L555、S556、D557、N558、E560、D561、E569、N574、S575、T584、G592、Q594、G596、D617、N640、S641、V642、G645、N646、E661、E665、T667、A670、S678、V680、Q681、E682、S750、G751、S759、Q760、V826、G827、N842、T843、N847およびN853
BoNT / C 1 :
L451, D452, C453, E455, V472, T474, D475, L478, N483, E484, E485, E487, I489, L555, S556, D557, N558, E560, D561, E569, N574, S575, T584, G592, Q594, G596, D617, N640, S641, V642, G645, N646, E661, E665, T667, A670, S678, V680, Q681, E682, S750, G751, S759, Q760, V826, G827, N842, T843, N847 and N853

BoNT/D:
Q469、E470、E473、N474、D479、E480、N482、V483、Q484、N485、S487、D488、S552、N553、N554、V555、E556、N557、I558、L560、T562、S563、V564、G569、S571、N572、G588、Q590、T614、D616、S619、S622、N636、S637、L639、G641、N642、E657、E661、T663、A666、V669、S674、I676、Q677、E678、S746、G747、D749、E751、N752、I753、Q756、N818、V822、G823、E837、N838、T839、N843、N849およびN850
BoNT / D:
Q469, E470, E473, N474, D479, E480, N482, V483, Q484, N485, S487, D488, S552, N553, N554, V555, E556, N557, I558, L560, T562, S563, V564, G569, S571, N572, G588, Q590, T614, D616, S619, S622, N636, S637, L639, G641, N642, E657, E661, T663, A666, V669, S674, I676, Q677, E678, S746, G747, D749, E751, N752, I753, Q756, N818, V822, G823, E837, N838, T839, N843, N849 and N850

BoNT/E:
D474、N476、E479、E480、D484、N486、I487、E488、A489、A490、E491、E492、L496、D497、Q500、Q501、L504、N507、D509、N510、N514、S516、E518、Q527、L530、N533、I534、E535、N539、Y548、I566、L568、D589、A597、E599、A601、L604、Y612、E620、N645、L647、Y648、D651、E737、E741、Y803、Y824、D825、G828、I831、G832およびD835
BoNT / E:
D474, N476, E479, E480, D484, N486, I487, E488, A489, A490, E491, E492, L496, D497, Q500, Q501, L504, N507, D509, N510, N514, S516, E518, Q527, L530, N533, I534, E535, N539, Y548, I566, L568, D589, A597, E599, A601, L604, Y612, E620, N645, L647, Y648, D651, E737, E741, Y803, Y824, D825, G828, I831, G832 and D835

BoNT/F:
N463、E464、N468、T469、D474、D475、T476、T477、N478、N482、N485、N495、I499、Q501、I502、Q505、T506、N508、T509、V511、D513、D521、S522、S526、E527、I528、E529、V534、D535、L536、E549、G550、T552、N553、S558、E566、E567、S568、V586、H587、Q608、D613、A616、D617、S619、N630、N633、N639、E654、V656、E658、L660、T663、L665、V666、S671、I673、G674、S675、S676、E677、N678、T746、N751、L753、E754、E756、N758、I759、N760、N761、S799、S821、I822、N840、S841、E845、L846、S847、S848、T850、N851、D852、I854、L855およびI856
BoNT / F:
N463, E464, N468, T469, D474, D475, T476, T477, N478, N482, N485, N495, I499, Q501, I502, Q505, T506, N508, T509, V511, D513, D521, S522, S526, E527, I528, E529, V534, D535, L536, E549, G550, T552, N553, S558, E566, E567, S568, V586, H587, Q608, D613, A616, D617, S619, N630, N633, N639, E654, V656, E658, L660, T663, L665, V666, S671, I673, G674, S675, S676, E677, N678, T746, N751, L753, E754, E756, N758, I759, N760, N761, S799, S821, I822, N840, S841, E845, L846, S847, S848, T850, N851, D852, I854, L855 and I856

BoNT/G:
N480、Q482、N483、N484、T485、E487、D540、N562、N570、N571、N572、T588、V589、T615、D621、N637、E638、E642、N643、I660、E662、I667、E674、S675、V677、G678、N679、S747、N755、D757、L823、D839、I841、D844、S846およびL847
BoNT / G:
N480, Q482, N483, N484, T485, E487, D540, N562, N570, N571, N572, T588, V589, T615, D621, N637, E638, E642, N643, I660, E662, I667, E674, S675, V677, G678, N679, S747, N755, D757, L823, D839, I841, D844, S846 and L847

TeNT:
A457、S458、L459、D461、L462、E486、E487、Q490、D491、N497、N504、D557、T571、T572、L573、Q574、N580、S581、N588、S589、T590、S598、Q605、G606、Q608、T631、I633、S640、Q655、E658、G659、N660、E675、I677、E679、T681、V684、A691、E692、S694、T695、Q696、A772、D773、E774、S862、N866、L867およびD868
TeNT:
A457, S458, L459, D461, L462, E486, E487, Q490, D491, N497, N504, D557, T571, T572, L573, Q574, N580, S581, N588, S589, T590, S598, Q605, G606, Q608, T631, I633, S640, Q655, E658, G659, N660, E675, I677, E679, T681, V684, A691, E692, S694, T695, Q696, A772, D773, E774, S862, N866, L867 and D868

BoNT/E軽鎖中の修飾のための好ましいクロストリジウム毒素 アミノ酸残基:
N5、N8、N10、D11、N14、D15、Q27、E28、N72、Q75、N118、D121、N122、Q123、N138、Q237、Q290、N297、N362、N365、D366、N378およびN379。
Preferred clostridial toxins for modification in the BoNT / E light chain amino acid residues:
N5, N8, N10, D11, N14, D15, Q27, E28, N72, Q75, N118, D121, N122, Q123, N138, Q237, Q290, N297, N362, N365, D366, N378 and N379.

[実施例2]   [Example 2]

改変BoNT/A分子の設計   Design of modified BoNT / A molecules

本発明に従う改変BoNT/A分子の3種の異なる例を製造した。   Three different examples of modified BoNT / A molecules according to the present invention were produced.

実施例1に記載された方法を使用して、合計55残基をBoNT/A HNドメイン中の突然変異のための候補として同定した。残基の適合性を、BoNT/A結晶構造の目視検査によってさらに評価して、11種の好ましい候補(N476、N763、N687、E599、I831、N761、N578、V675、I685、T755、E757)のリストが得られた。さらなる6個の残基を、これらの残基が、タンパク質機能に有害な影響を及ぼさずに突然変異を受け入れられたことを示した機能データに基づいて選択した。これらの残基のうち4個は、候補リスト内にあり(L647、D650、D651、T847)、2個はリスト内ではなかった(S564、I849)。候補リストからの11残基および機能データからの6個を有する、合計17残基を突然変異のために選択した。 Using the method described in Example 1, a total of 55 residues were identified as candidates for mutation in the BoNT / AH N domain. Residue compatibility was further assessed by visual inspection of the BoNT / A crystal structure, and 11 preferred candidates (N476, N763, N687, E599, I831, N761, N578, V675, I685, T755, E757) A list was obtained. An additional 6 residues were selected based on functional data indicating that these residues were able to accept mutations without adversely affecting protein function. Of these residues, 4 were in the candidate list (L647, D650, D651, T847) and 2 were not in the list (S564, I849). A total of 17 residues were selected for mutation, with 11 residues from the candidate list and 6 from the functional data.

選択した17残基から、3コンストラクトを作製した:CatHN_v1、CatHN_v2およびCatHN_v3。CatHNコンストラクトの突然変異が以下の表3に示されている: Three constructs were made from the selected 17 residues: CatH N _v1, CatH N _v2 and CatH N _v3. CatH N construct mutations are shown in Table 3 below:

CatHN_v1、CatHN_v2およびCatHN_v3の精製は、それぞれ、図1A、1Bおよび1Cに示されている。 Purification of CatH N _v1, CatH N _v2 and CatH N _v3 is shown in FIGS. 1A, 1B and 1C, respectively.

[実施例3]   [Example 3]

クローニング、発現および精製   Cloning, expression and purification

実施例2に記載された改変BoNT/A分子をコードするDNAコンストラクトを合成し、pJ401発現ベクター中にクローニングし、次いで、BL21(DE3)大腸菌(E. coli)中に形質転換した。これによって、大腸菌(E. coli)における組換え改変BoNT/A分子の可溶性過剰発現が可能となった。   A DNA construct encoding the modified BoNT / A molecule described in Example 2 was synthesized, cloned into the pJ401 expression vector, and then transformed into BL21 (DE3) E. coli. This allowed soluble overexpression of recombinant modified BoNT / A molecules in E. coli.

組換え改変BoNTを、伝統的なクロマトグラフィー技術を使用して大腸菌(E. coli)溶解物から精製した。陽イオン交換樹脂を使用する最初の精製ステップを使用し、疎水性相互作用樹脂を使用する中間の精製ステップを続けた。次いで、組換え改変BoNT単鎖を、タンパク質分解によって切断し、結果として、活性化された二本鎖の改変BoNTが得られた。次いで、最後の精製ステップを使用して、残存する夾雑物を除去した。   Recombinant modified BoNT was purified from E. coli lysates using traditional chromatographic techniques. An initial purification step using a cation exchange resin was used followed by an intermediate purification step using a hydrophobic interaction resin. The recombinant modified BoNT single chain was then cleaved by proteolysis, resulting in an activated double-stranded modified BoNT. A final purification step was then used to remove residual contaminants.

[実施例4]   [Example 4]

精製された改変BoNTの特性決定   Characterization of purified modified BoNT

上記の実施例2に記載された改変BoNTを、実験によって特性決定した。   The modified BoNT described in Example 2 above was characterized by experiment.

改変BoNTの、神経に侵入して、SNAP-25(BoNT/Aの標的)を切断する能力を、ラット胚性脊髄神経(eSCN)を使用して評価した。改変BoNTの効力を、マウス横隔神経片側横隔膜アッセイ(mPNHD)を使用してさらに評価した。   The ability of the modified BoNT to invade the nerve and cleave SNAP-25 (BoNT / A target) was evaluated using rat embryonic spinal nerve (eSCN). The efficacy of the modified BoNT was further evaluated using the mouse phrenic nerve hemidiaphragm assay (mPNHD).

CatHN_v1:
加えられた突然変異の第1のセットは、アルギニンへの置換であった:
S564R、L647R、D650R、D651R、T847R、I849R
CatH N _v1:
The first set of mutations added was a substitution for arginine:
S564R, L647R, D650R, D651R, T847R, I849R

CatHN_v1分子を、ラット胚性脊髄ニューロン(eSCN)SNAP-25切断アッセイにおいて試験し、BoNT/A(BoNT/A)と等効力に強力であるとわかった(図2)。 The CatH N _v1 molecule was tested in a rat embryonic spinal neuron (eSCN) SNAP-25 cleavage assay and found to be as potent as BoNT / A (BoNT / A) (FIG. 2).

マウス横隔神経片側横隔膜(mPNHD)アッセイにおいても正の結果が実証された(図3)。   Positive results were also demonstrated in the mouse phrenic nerve unilateral diaphragm (mPNHD) assay (FIG. 3).

CatHN_v2:
突然変異の第2のセットは、リジンへの置換であった:
N476K、N763K、N687K、E599K、I831K、N761K
CatH N _v2:
The second set of mutations was a substitution to lysine:
N476K, N763K, N687K, E599K, I831K, N761K

eSCN SNAP-25切断アッセイにおいてCatHN_v2タンパク質を試験し、細胞に侵入し、SNAP-25を切断する能力を保持するとわかった。mPNHDアッセイでは、CatHN_v2は、BoNT/Aと等効力であった(図4および5)。 CatH N _v2 protein was tested in an eSCN SNAP-25 cleavage assay and found to retain the ability to enter cells and cleave SNAP-25. In the mPNHD assay, CatH N _v2 was equipotent with BoNT / A (FIGS. 4 and 5).

CatHN_v3:
突然変異の第3のセットは、リジンへの置換であった:
N578K、V675K、I685K、T755K、E757K
CatH N _v3:
The third set of mutations was a substitution to lysine:
N578K, V675K, I685K, T755K, E757K

eSCN SNAP-25切断アッセイにおいてCatHN_v3分子を試験し、細胞に侵入し、SNAP-25を切断する能力を保持するとわかった。同様に、mPNHDアッセイにおいても正の結果が実証された(図6および7)。 CatH N _v3 molecules were tested in the eSCN SNAP-25 cleavage assay and found to retain the ability to enter cells and cleave SNAP-25. Similarly, positive results were demonstrated in the mPNHD assay (FIGS. 6 and 7).

等電点電気泳動   Isoelectric focusing

3種のCatHNコンストラクトすべてが、未修飾BoNT/Aと比較して増大したpIを有する(図8)。 All three CatH N constructs have an increased pI compared to unmodified BoNT / A (FIG. 8).

[実施例5]   [Example 5]

BoNT/Eの軽鎖の修飾   BoNT / E light chain modification

ボツリヌス毒素のモジュール性のために、N末端マルトース結合タンパク質(MBP)タグおよびC末端6ヒスチジンタグ(6HT)を有するBoNT/E軽鎖コンストラクトを、突然変異され、特性決定された場合のBoNT/E活性をアッセイするための代理として使用した。   Due to the modular nature of botulinum toxin, a BoNT / E light chain construct with an N-terminal maltose binding protein (MBP) tag and a C-terminal 6 histidine tag (6HT) was mutated and characterized when BoNT / E Used as surrogate for assaying activity.

以下の表に示される突然変異を有するBoNT/E軽鎖コンストラクト(「CatLC」)を調製した。   BoNT / E light chain constructs (“CatLC”) with the mutations shown in the table below were prepared.

コンストラクトをBL21 DE3細胞中で発現させ、アフィニティークロマトグラフィーを使用して精製した。精製は、図9に示されている。   The construct was expressed in BL21 DE3 cells and purified using affinity chromatography. Purification is shown in FIG.

触媒活性についてのコンストラクトの評価は、修飾された軽鎖が未修飾軽鎖の触媒活性を保持することを示した(図10)。   Evaluation of the construct for catalytic activity indicated that the modified light chain retains the catalytic activity of the unmodified light chain (FIG. 10).

項目
1. 少なくとも1つのアミノ酸修飾を含む改変クロストリジウム毒素であって、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.2pI単位高い値に増大し、
前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素結合ドメイン(HCドメイン)中に位置しない、改変クロストリジウム毒素。
2. 前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素転位置ドメイン(HNドメイン)中に位置する、項目1に記載の改変クロストリジウム毒素。
3. 前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素軽鎖中に位置する、
項目1に記載の改変クロストリジウム毒素。
4. 前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、クロストリジウム毒素軽鎖中にE3リガーゼ認識モチーフを導入しない、項目3に記載の改変クロストリジウム毒素。
5. 前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.5pI単位高い値に増大する、項目1から4のいずれか一項に記載の改変クロストリジウム毒素。
6. 前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも1pI単位高い値に増大する、項目1から4のいずれか一項に記載の改変クロストリジウム毒素。
7. 前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも2pI単位高い値に増大する、項目1から4のいずれか一項に記載の改変クロストリジウム毒素。
8. 前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾が、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、2から5の間のpI単位高い値に増大する、項目1から4のいずれか一項に記載の改変クロストリジウム毒素。
9. 少なくとも6.5のpIを有する、前記の項目のいずれかに記載の改変クロストリジウム毒素。
10. 6.5から9.5の間のpIを有する、前記の項目のいずれかに記載の改変クロストリジウム毒素。
11. 6.5から7.5の間のpIを有する、前記の項目のいずれかに記載の改変クロストリジウム毒素。
12. 少なくとも1つのアミノ酸修飾が、アミノ酸置換、アミノ酸挿入およびアミノ酸欠失から選択される、前記の項目のいずれかに記載の改変クロストリジウム毒素。
13. 少なくとも1つのアミノ酸置換が、酸性アミノ酸残基の塩基性アミノ酸残基による置換、酸性アミノ酸残基の非荷電アミノ酸残基による置換および非荷電アミノ酸残基の塩基性アミノ酸残基による置換から選択される、項目12に記載の改変クロストリジウム毒素。
14. 1箇所から90箇所の間のアミノ酸修飾を含む、前記の項目のいずれかに記載の改変クロストリジウム毒素。
15. 少なくとも3つのアミノ酸修飾を含む、前記の項目のいずれかに記載の改変クロストリジウム毒素。
16. 4箇所から40箇所の間のアミノ酸修飾を含む、前記の項目のいずれかに記載の改変クロストリジウム毒素。
17. 少なくとも1つのアミノ酸修飾が、表面露出アミノ酸残基の修飾である、前記の項目のいずれかに記載の改変クロストリジウム毒素。
18. 少なくとも1つのアミノ酸修飾が、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、ヒスチジン残基、アスパラギン残基、グルタミン残基、セリン残基、トレオニン残基、アラニン残基、グリシン残基、バリン残基、ロイシン残基およびイソロイシン残基から選択されるアミノ酸残基の修飾を含む、前記の項目のいずれかに記載の改変クロストリジウム毒素。
19. アミノ酸残基が、リジン残基またはアルギニン残基で置換される、項目18に記載の改変クロストリジウム毒素。
20. 項目1から19のいずれか一項に記載の改変クロストリジウム毒素をコードする核酸配列を含む核酸。
21. 軽鎖および重鎖を有する単鎖改変クロストリジウム毒素タンパク質を製造する方法であって、項目20に記載の核酸を、適した宿主細胞中で発現させることと、宿主細胞を溶解して、単鎖改変クロストリジウム毒素タンパク質を含有する宿主細胞ホモジネートを提供することと、単鎖改変クロストリジウム毒素タンパク質を単離することとを含む、方法。
22. 改変クロストリジウム毒素を活性化する方法であって、項目21に記載の方法によって得られる単鎖改変クロストリジウム毒素タンパク質を提供することと、ポリペプチドを、ポリペプチドを軽鎖と重鎖の間に位置する認識部位(切断部位)で切断するプロテアーゼと接触させることと、ポリペプチドを、軽鎖および重鎖がジスルフィド結合によって一緒に連結している二本鎖ポリペプチドに変換することとを含む、方法。
23. 医薬において使用するための、項目1から19のいずれか一項に記載の改変クロストリジウム毒素。
24. 斜視(strabismus)、眼瞼痙攣、斜視(squint)、ジストニア(例えば、痙性ジストニア、顎口腔ジストニア、限局性ジストニア、遅発性ジストニア、喉頭ジストニア、四肢ジストニア、頸部ジストニア)、斜頚(例えば、痙性斜頚)、細胞/筋肉を無能力にすること(SNARE下方制御または不活性化による)から恩恵を受ける美容療法(美容)適用、眼球運動の神経筋障害または状態(例えば、共同性斜視(concomitant strabismus)、上下斜視(vertical strabismus)、外直筋麻痺、眼振、甲状腺異常筋疾患)、書痙、眼瞼痙攣、歯ぎしり、ウィルソン病、振戦、チック、分節性ミオクロヌス、痙攣、慢性多発性硬化症による痙縮、異常な膀胱制御をもたらす痙縮、憎悪、背中の痙攣、脚の痙攣、緊張性頭痛、挙筋骨盤症候群、二分脊椎症、遅発性ジスキネジア、パーキンソン病、吃音、片側顔面痙攣、眼瞼障害、脳性麻痺、限局性痙縮、痙性大腸炎、神経性膀胱、アニスムス、四肢痙縮、チック、振戦、歯ぎしり、裂肛、アカラシア、嚥下障害、流涙、多汗症、過剰な唾液分泌、過剰な胃腸分泌、筋肉疼痛(例えば、筋肉痙攣からの疼痛)、頭痛疼痛(例えば、緊張性頭痛)、額の深いしわ、皮膚の細かいしわ、癌、子宮障害、泌尿生殖器障害、泌尿生殖器神経疾患、慢性神経性炎症および平滑筋障害から選択される疾患または状態の予防または治療において使用するための、項目1から19のいずれか一項に記載の改変クロストリジウム毒素。
25. 実質的に本明細書に記載されるような、添付の図面を参照する、改変クロストリジウム毒素。
item
1. A modified Clostridial toxin comprising at least one amino acid modification, wherein the at least one amino acid modification is the isoelectric point (pI) of the modified Clostridial toxin, the other point lacking the at least one amino acid modification Increased to at least 0.2 pI units higher than the pI of the same clostridial toxin,
Wherein the at least one amino acid modification, not located in a Clostridial toxin binding domain (H C domain), a modified Clostridial toxin.
2. The modified Clostridial toxin according to Item 1, wherein the at least one amino acid modification is located in a Clostridial toxin translocation domain (H N domain).
3. The at least one amino acid modification is located in a clostridial toxin light chain,
The modified clostridial toxin according to item 1.
4. The modified Clostridial toxin according to Item 3, wherein the at least one amino acid modification does not introduce an E3 ligase recognition motif into the Clostridial toxin light chain.
5. The at least one amino acid modification has an isoelectric point (pI) of the modified Clostridial toxin that is at least 0.5 pI less than the pI of the other Clostridial toxin that otherwise lacks the at least one amino acid modification. 5. The modified Clostridial toxin according to any one of Items 1 to 4, which increases to a unit high value.
6. The at least one amino acid modification has an isoelectric point (pI) of the modified Clostridial toxin that is at least 1 pl unit greater than the pI of the other Clostridial toxin that otherwise lacks the at least one amino acid modification. 5. The modified Clostridial toxin according to any one of Items 1 to 4, which increases to a high value.
7. The at least one amino acid modification has an isoelectric point (pI) of the modified Clostridial toxin, which is at least 2 pI units greater than the pI of the other Clostridial toxin otherwise lacking the at least one amino acid modification. 5. The modified Clostridial toxin according to any one of Items 1 to 4, which increases to a high value.
8. The at least one amino acid modification is 2 to 5 greater than the isoelectric point (pI) of the modified Clostridial toxin than the pI of the otherwise identical Clostridial toxin that lacks the at least one amino acid modification. 5. The modified Clostridial toxin according to any one of Items 1 to 4, which increases to a high pI unit value between
9. A modified Clostridial toxin according to any of the preceding items having a pI of at least 6.5.
10. The modified Clostridial toxin according to any of the preceding items, having a pI between 6.5 and 9.5.
11. The modified Clostridial toxin according to any of the preceding items, having a pI between 6.5 and 7.5.
12. The modified Clostridial toxin according to any of the preceding items, wherein the at least one amino acid modification is selected from amino acid substitutions, amino acid insertions and amino acid deletions.
13. At least one amino acid substitution is selected from substitution of acidic amino acid residues with basic amino acid residues, substitution of acidic amino acid residues with uncharged amino acid residues and substitution of uncharged amino acid residues with basic amino acid residues. The modified Clostridial toxin according to Item 12, wherein
14. The modified Clostridial toxin according to any of the preceding items, comprising between 1 and 90 amino acid modifications.
15. The modified Clostridial toxin according to any of the preceding items comprising at least three amino acid modifications.
16. The modified Clostridial toxin according to any of the preceding items, comprising between 4 and 40 amino acid modifications.
17. The modified Clostridial toxin according to any of the preceding items, wherein the at least one amino acid modification is a modification of a surface exposed amino acid residue.
18. At least one amino acid modification is an aspartic acid residue, glutamic acid residue, histidine residue, asparagine residue, glutamine residue, serine residue, threonine residue, alanine residue, glycine residue, valine residue, The modified Clostridial toxin according to any of the preceding items, comprising a modification of an amino acid residue selected from leucine residues and isoleucine residues.
19. The modified Clostridial toxin according to Item 18, wherein the amino acid residue is substituted with a lysine residue or an arginine residue.
20. A nucleic acid comprising a nucleic acid sequence encoding a modified Clostridial toxin according to any one of items 1 to 19.
21. A method for producing a single-chain modified Clostridial toxin protein having a light chain and a heavy chain, wherein the nucleic acid according to item 20 is expressed in a suitable host cell, and the host cell is lysed to produce a single-chain modified Clostridial toxin protein. Providing a host cell homogenate containing the chain-modified clostridial toxin protein and isolating the single-chain modified clostridial toxin protein.
22. A method of activating a modified Clostridial toxin, comprising providing a single-chain modified Clostridial toxin protein obtained by the method of Item 21, and wherein the polypeptide is between a light chain and a heavy chain. Contacting a protease that cleaves at a located recognition site (cleavage site) and converting the polypeptide to a double-stranded polypeptide in which the light and heavy chains are linked together by disulfide bonds. Method.
23. The modified Clostridial toxin according to any one of Items 1 to 19, for use in medicine.
24.strabismus, blepharospasm, squint, dystonia (eg spastic dystonia, stomatognathic dystonia, focal dystonia, tardive dystonia, laryngeal dystonia, limb dystonia, cervical dystonia) , Spastic torticollis), cosmetic therapy (beauty) applications that benefit from disabling cells / muscles (by SNARE down-regulation or inactivation), neuromuscular disorders or conditions of eye movement (e.g., joint strabismus) (concomitant strabismus), vertical strabismus, rectus palsy, nystagmus, thyroid abnormal muscle disease), writer's cramp, blepharospasm, bruxism, Wilson's disease, tremor, tic, segmental myoclonus, convulsions, chronic polymorphism Spasticity due to sclerosis, spasticity resulting in abnormal bladder control, hatred, back spasms, leg spasms, tension headache, levator pelvic syndrome, spina bifida, tardive dyskinesia, Parkinson's disease, stuttering Unilateral facial spasm, eyelid disorder, cerebral palsy, focal spasticity, spastic colitis, neural bladder, anismus, extremity spasm, tic, tremor, bruxism, anal fissure, achalasia, dysphagia, lacrimation, hyperhidrosis, excessive Saliva secretion, excessive gastrointestinal secretions, muscle pain (e.g. pain from muscle spasms), headache pain (e.g. tension headache), deep wrinkles, fine wrinkles on the skin, cancer, uterine disorders, genitourinary disorders, 20. The modified Clostridial toxin according to any one of Items 1 to 19, for use in the prevention or treatment of a disease or condition selected from urogenital neurological disease, chronic neurogenic inflammation and smooth muscle disorder.
25. A modified Clostridial toxin with reference to the accompanying drawings substantially as described herein.

[図1A〜C]
Marker: マーカー
E. coli Lysate (soluble): 大腸菌溶菌液(可溶化された)
Purification step: 精製ステップ
[図2、4、6]
% SNAP-25 cleavage: SNAP-25切断%
Basal: 基底
[図3、5、7]
t50 (min): t50(分)
t50 (mean±sem, min): t50(平均±SEM、分)
[図8]
Marker: マーカー
Lane: レーン
Construct: コンストラクト
Calculated pI: 算出pI
Observed pI: 実測pI
[図9]
Marker: マーカー
Whole cell lysate: 全細胞溶菌液
Capture: 捕獲
CatLC final: 最終的なCatLC
[図10]
RFU ratio: RFU比
Reference 参照
Basal: 基底
[Fig. 1A-C]
Marker: Marker
E. coli Lysate (soluble): E. coli lysate (solubilized)
Purification step: Purification step
[Fig. 2, 4, 6]
% SNAP-25 cleavage: SNAP-25 cleavage%
Basal
[Fig. 3, 5, 7]
t 50 (min): t 50 (min)
t 50 (mean ± sem, min): t 50 (mean ± SEM, min)
[Figure 8]
Marker: Marker
Lane: Lane
Construct: construct
Calculated pI: Calculated pI
Observed pI: Measured pI
[Figure 9]
Marker: Marker
Whole cell lysate: whole cell lysate
Capture: Capture
CatLC final: Final CatLC
[Figure 10]
RFU ratio: RFU ratio
Reference
Basal

Claims (1)

少なくとも1つのアミノ酸修飾を含む改変クロストリジウム毒素であって、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、改変クロストリジウム毒素の等電点(pI)を、前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾を欠く、その他の点においては同一のクロストリジウム毒素のpIよりも、少なくとも0.2pI単位高い値に増大し、
前記の少なくとも1つのアミノ酸修飾は、クロストリジウム毒素結合ドメイン(HCドメイン)中に位置しない、改変クロストリジウム毒素。
A modified Clostridial toxin comprising at least one amino acid modification, wherein the at least one amino acid modification is the isoelectric point (pI) of the modified Clostridial toxin, otherwise lacking the at least one amino acid modification, Increased to at least 0.2 pI units higher than the pI of the same clostridial toxin,
Wherein the at least one amino acid modification, not located in a Clostridial toxin binding domain (H C domain), a modified Clostridial toxin.
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