JP2021528972A - インフルエンザウイルスヘマグルチニン変異体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、植物における改変されたインフルエンザウイルスタンパク質の産生に関する。より具体的には、本発明は、植物中でインフルエンザウイルス様粒子(VLP)を産生し、その産生を増大させることに関し、このVLPは、改変されたインフルエンザヘマグルチニン(HA)等の改変されたインフルエンザウイルスタンパク質を含む。このHAタンパク質は、対応する野生型アミノ酸配列と比べて少なくとも1つの置換を含むアミノ酸配列を含んでもよい。この改変されたHAタンパク質をコードする核酸がさらに提供される。さらには、インフルエンザウイルス様粒子(VLP)の産生方法、及び植物、植物の一部分、又は植物細胞におけるインフルエンザウイルス様粒子(VLP)の産生の収率を高める方法も提供される。【選択図】図6B

Description

本発明は、植物中で変異体ウイルスタンパク質を産生することに関する。より具体的には、本発明は、植物中でインフルエンザウイルス様粒子を産生し、その産生を増大させることに関する。
インフルエンザウイルスは、オルソミクソウイルス(Orthomyxoviridae)科のエンベロープ型の一本鎖RNAウイルスである。インフルエンザウイルスは、非常に感染力が高く、すべての年齢層にわたって中等度から重症度の疾病を引き起こすことができる。
ワクチン接種は、インフルエンザ感染を予防するための最も有効な方法であり続けている。従来、ワクチン接種は、ウイルスの弱毒化した生の形態又は完全不活化形態を使用して成し遂げられ、これらのウイルスの形態は、患者に投与されたとき、免疫応答を誘発する。弱毒化した生のウイルス及び完全不活化ウイルスが再生して感染性となる適応力を再取得する潜在的なリスクを排除するために、組み換えウイルスタンパク質を含むワクチンも、インフルエンザ感染に対する防御免疫を誘発するために使用されてきた。
しかしながら、ワクチンの免疫原性成分としての組み換えウイルスタンパク質の使用はいくつかの制約を受ける。まず、ウイルスタンパク質並びに最適発現及び適正なタンパク質フォールディングのために必要な遺伝子成分が完全に揃わなければ、標準的なインビトロ発現系における組み換えウイルスタンパク質の収率はワクチン生産の目的のためには不十分である場合がある。第二に、組み換えウイルスタンパク質ワクチンは、不適正なフォールディング、低い抗原提示、及び/又は長く続く防御免疫をもたらすことには有効ではない主に液性の免疫応答の生成に起因して、低い免疫原性を示す可能性がある。
A、B、C及びDの4つの型のインフルエンザウイルスがあり、このうちでインフルエンザA及びBは、ヒトにおける季節性の疾患流行の原因生物である。
インフルエンザAウイルスは、ウイルスの表面上のヘマグルチニン(HA)及びノイラミニダーゼ(NA)糖タンパク質亜型の発現に基づいてさらに分類される。18個の異なるHA亜型(H1〜H18)がある。
HAは、インフルエンザウイルス粒子が標的細胞の表面上のシアル酸含有タンパク質に結合することを容易にして、標的細胞へのウイルスゲノムの放出を媒介する三量体レクチンである。HAタンパク質は2つの構造要素を含む:血清防御(seroprotective)抗体の一次標的である頭部;及び柄(茎)。HAは、単一ポリペプチド、HA0(三量体として組み立てられる)として翻訳され、これは、HA1(約40kDa)サブドメインとHA2(約20kDa)サブドメインとの間でセリンエンドプロテアーゼによって切断される必要がある。切断後、この2つのジスルフィド結合タンパク質ドメインは、ウイルス感染力に必要な必須の構造を採る。HA1は、受容体結合部位(RBS)を含有する球状頭部ドメインを形成し、インフルエンザウイルスの最も保存されていないセグメントである。HA2は、それぞれ長さがおよそ25残基、160残基、25残基、及び10残基である融合ペプチド(FP)、可溶性外部ドメイン(SE)、膜貫通部(TM)、及び細胞質側末端(CT)を有するシングルパス内在性膜タンパク質である。HA2は、N末端及びC末端のHA1残基と一緒に柄ドメインを形成し、この柄ドメインは膜貫通領域を含み、比較的保存されている。
インフルエンザウイルスタンパク質、特にインフルエンザHAにおける種々の変異が検討されてきた。
例えば、Castelan−Vegaら(Adv Appl Bioinform Chem. 2014;7:37−44)は、安定性予測アルゴリズムを使用して、インフルエンザA(H1N1)pdm09ウイルス由来のHAの7,479全長アミノ酸配列を比較し、D104N、A259T、S124N、及びE172Kの変異がインフルエンザHA安定性を増強すると予測されるということを特定した。対照的に、S206T、K285E、及びE47Kの変異は、HAに対して不安定化効果を有すると予測された。
もとのインフルエンザA(H1N1)pdm[A/California/7/2009]及び後から出現したインフルエンザ株[A/Brisbane/10/2010]の配列を比較して、Cotterら(PLoS Pathog. 2014;10(1):e1003831)は、A/California/7/2009 HAの柄領域のE47K変異が三量体構造を安定化し、膜融合のためのpHを下げ、ウイルスの熱安定性及び酸安定性を高めるということを特定した。Cotterらはさらに、ケナガイタチにおいてA/California/7/2009 E47K変異体HAはその野生型対照物よりも感染性が高いことを認めた。
Antanasijevicら(J Biol Chem. 2014;289(32):22237−45)は、14個の異なる位置における部位特異的変異誘発によりH5 HAステムループ領域の構造機能特性を検討した。A/Vietnam/1203/04(H5N1)変異体がHEK293T細胞で発現され、Antanasijevicは、ステムループ領域におけるほとんどの変異は発現も、タンパク質分解処理も、ウイルス構築も、受容体結合も邪魔しないことを報告した。しかしながら、Antanasijevicは、HA1−D26K、HA1−M102L、HA2−V52A及びHA2−I55A変異体(H3ナンバリングに基づく)は、全HAのレベルの著しい低下を呈することを認め、HAの発現及び/又はウイルス粒子への集合が低下したことを示唆した。HA1−D26K、HA2−T49A及びHA2−M102L変異体も野生型ウイルスと比べて低い赤血球凝集価を呈した。Antanasijevicはさらに、すべての単一変異体はA549肺細胞への進入の減少を呈し、最も顕著な機能障害はHA1−D26K及びHA2−I55A変異体で示されることを認めた。Antanasijivecはさらに、HA2−L99A変異体は、野生型ウイルスと比べてC179中和抗体によるA549肺細胞阻害に対する感受性が高いことを明らかにし、これは、この変異が抗体結合及び/又は中和作用のモードを高めるということを示唆する。対照的に、HA1−I28A、HA1−M31A、HA1−M31L、HA2−I45A、及びHA2−I55V変異体は、C179中和抗体による進入阻害に対してさほど感受性が高くないとされた。
国際公開第2013/177444号パンフレット及びその関連刊行物のLuら(Proc Natl Acad Sci USA. 2014;111(1):125−30)は、大腸菌ベースの無細胞タンパク質発現系及び単純なリフォールディングプロトコルを使用するA/California/05/2009(H1N1)由来の適正にフォールディングされたHAステムドメインの製造方法を報告した。HAステムドメインの三量体化を誘導するために、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)又はフォルドン(foldon)ドメインのいずれかがHAのC末端に融合された。発現されたHAステムタンパク質の凝集を引き起こす新しく現れる疎水性及び/又は分子間イオンペアリングを軽減すために、5つの群の変異が評価された:M1(I69T+I72E+I74T+C77T);M2(I69T+I72E+I74T+C77T+F164D);M3(I69T+I72E+I74T+C77T+F164D+L174D);M4(F164D);及びM5(F164D+L174D)。Luは、M5(F164D+L174D)変異が、HAステムタンパク質の溶解性を向上させるために最も影響力がある変異であるようであるということを認めた。望ましくないジスルフィド結合の形成を回避し、表面疎水性及びpIを低下させ、乱れた構造を有する領域を回避するために、追加的な欠失(H38〜C43及びC49〜N61)及びC77T変異がM5変異体に対して加えられた。
米国特許出願第13/838,796号及びHoltzらによるその関連刊行物(BMC Biotechnology. 2014;14:111)は、膜貫通ドメイン(TM)及びサイトゾルドメイン(CT)を含むHAタンパク質のカルボキシ末端領域におけるシステイン残基の変異により、組み換えHAの安定性が向上し効力が維持されることを教示する。具体的には、Holtzらは、組み換えPerth/16/2009 HA(H3N2)におけるC539A、C546A、C549A、C524S及びC528A変異を明らかにした。すべての5つのシステイン残基又はこの異なるサブセットの変異は、組み換え野生型HAタンパク質に匹敵するHA収率、純度、粒子サイズ、赤血球凝集反応活性、及び熱安定性をもたらした。対照的に、C64S及びC76S変異は著しく低下したHA発現を生じ、適正なHAフォールディングにおけるこれらの残基の重要な役割が示された。一元(単純)放射免疫拡散法(SRID)を使用することにより、Holtzらは、上記5つのシステイン残基の変異が、TMドメイン及びCTドメインにおけるジスルフィド架橋を防ぐことにより、野生型タンパク質と比べて組み換えHAの効力を向上させるということも示す。この変異体HAタンパク質は、25℃で少なくとも12か月効力を維持するのに対し、野生型HAタンパク質は精製からわずか50日後に40%未満の効力を呈した。
国際公開第2015/020913号パンフレットは、インフルエンザA/Puerto Rico/8/1934(H1N1)の403、406、411、422、429、432、433及び435の群から選択される1以上の位置における特定の残基のチロシンへの変異を教示する。これらの変異は、インフルエンザHAの柄ドメインをその未変性の三量体構造で安定化又は「ロック」するジチロシン架橋の形成を容易にする。
国際公開第2013/079473号パンフレットは、球状頭部ドメインを欠く改変されたインフルエンザHAを開示する。国際公開第2013/079473号パンフレットで教示されるポリペプチドは、アミノ酸53〜620(A/Brisbane/59/2007[H1N1]ナンバリングを参照している)を欠失しており、0〜10個のアミノ酸の共有結合された配列で置き換えられたHA1ドメインと、HA2ドメインとを含み、HA1ドメインのC末端アミノ酸がアルギニン又はリジン以外のアミノ酸であり、位置406、409、413及び416における1以上のアミノ酸がセリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミン、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、及びグリシンからなる群から選択されるアミノ酸に変異している。
国際公開第2014/191435号パンフレットは、同様に、欠失したセグメントが0〜50個のアミノ酸の共有結合された配列で置き換えられたHA1ドメインと、HA2ドメインとを含む改変されたインフルエンザHAであって、このHAはHA1とHA2との接合部における切断に抵抗性があり、位置337、340、352、353、402、406、409、413及び/又は416における1以上のアミノ酸が変異している改変されたインフルエンザHAを教示する。
ウイルス様粒子(VLP)は、免疫原性組成物の封入のための有力な候補である。VLPは成熟したビリオンに非常によく似ているが、ウイルスゲノム物質を含有していない。それゆえ、VLPは、本質的に非複製的であり、このため、ワクチンとしての投与にとって安全なものとなっている。加えて、VLPは、その最も未変性の生理学的な構成である、VLPの表面上にウイルス糖タンパク質を発現するように操作することができる。さらに、VLPはインタクトのビリオンに似ておりかつ多価微粒子構造であるので、VLPは、糖タンパク質に対する中和抗体を誘導する上で、可溶性の外被タンパク質抗原よりも有効である可能性がある。
VLPは植物において生産されてきた(例えば国際公開第2009/076778号パンフレット;国際公開第2009/009876号パンフレット;国際公開第2009/076778号パンフレット;国際公開第2010/003225号パンフレット;国際公開第2010/003235号パンフレット;国際公開第2010/006452号パンフレット;国際公開第2011/03522号パンフレット;国際公開第2010/148511号パンフレット;及び国際公開第2014153674号パンフレットを参照。これらは参照により本明細書に援用したものとする)。
国際公開第2009/076778号パンフレットは、植物におけるインフルエンザVLPの産生方法であって、A型又はB型のインフルエンザ由来のインフルエンザHAをコードするヌクレオチド配列に作用可能に連結された、その植物において活性な調節領域を有する核酸を導入する工程を備える方法を教示する。
国際公開第2009/009876号パンフレットは、植物におけるインフルエンザHA VLPの産生方法であって、インフルエンザHAが植物細胞中でVLPへと自己組織化し植物形質膜から発芽する方法を教示する。
国際公開第2010/003225号パンフレットは、植物におけるインフルエンザHA VLPの産生方法であって、A/California/04/09(H1N1)由来のインフルエンザHAをコードするヌクレオチド配列に作用可能に連結された、その植物において活性な調節領域を有する核酸を導入する工程を備える方法を開示する。
国際公開第2010/006452号パンフレットは、改変されたインフルエンザHAタンパク質を含むVLPの産生であって、位置154、165、286、又はこれらの組み合わせ(A/Vietnam/1194/04[H5N1]ナンバリングを参照している)におけるグリコシル化部位が、上記位置における残基をアスパラギン以外のアミノ酸に変異させることにより消滅している産生を教示する。国際公開第2010/006452号パンフレットはさらに、同様にN連結グリコシル化シグナルトライアド「N−X−S/T」を消滅させるために、位置156、167、288、又はこれらの組み合わせにおけるアミノ酸がセリン又はトレオニン以外の残基に変異されてもよいことを教示する。HAタンパク質の球状頭部に位置するグリコシル化部位を選択的に欠失させることにより、国際公開第2010/006452号パンフレットは、得られたHAタンパク質が高められた抗原性及びより広い交差反応性を有することを実証する。
国際公開第2011/035422号パンフレットは、植物由来のVLPの調製方法であって、アポプラストに局在化したVLPを含む植物又は植物体を得る工程と、プロトプラスト/スフェロプラスト画分及びアポプラスト画分を生成する工程と、植物由来のVLPを含むアポプラスト画分を回収する工程とを備える方法を教示する。
国際公開第2010/148511号パンフレットは、植物におけるインフルエンザVLPの産生方法であって、このVLPがキメラHAタンパク質を含む方法を開示する。このキメラHAタンパク質は、F’1、F’2及びFサブドメインを有するステムドメインクラスターと、RB、E1及びE2サブドメインを有する頭部ドメインクラスターと、膜貫通ドメイン及びC末端尾部ドメインを有する膜貫通ドメインクラスターとを含み、少なくとも1つのサブドメインが第1インフルエンザ株に由来し、他のサブドメインが1以上の第2インフルエンザ株に由来する。
国際公開第2014/153674号パンフレットは、植物におけるインフルエンザVLPの産生方法であって、このVLPは、改変されたタンパク質分解性ループを有する改変されたインフルエンザHAを含む方法を教示する。この改変されたタンパク質分解性ループは、HA0前駆体のHA1ドメインとHA2ドメインとの間のタンパク質分解性の切断部位の除去を含む。従って、このHAタンパク質は安定化されており、未変性のHAタンパク質と比べて増大したタンパク質の収率が成し遂げられる。
国際公開第2013/177444号パンフレット 国際公開第2015/020913号パンフレット 国際公開第2013/079473号パンフレット 国際公開第2014/191435号パンフレット 国際公開第2009/076778号パンフレット 国際公開第2009/009876号パンフレット 国際公開第2010/003225号パンフレット 国際公開第2010/003235号パンフレット 国際公開第2010/006452号パンフレット 国際公開第2011/03522号パンフレット 国際公開第2010/148511号パンフレット 国際公開第2014/153674号パンフレット
Adv Appl Bioinform Chem. 2014;7:37−44 PLoS Pathog. 2014;10(1):e1003831 J Biol Chem. 2014;289(32):22237−45 Proc Natl Acad Sci USA. 2014;111(1):125−30 BMC Biotechnology. 2014;14:111
本発明は、植物における改変されたインフルエンザウイルスタンパク質の産生に関する。より具体的には、本発明は、植物においてインフルエンザウイルス様粒子(VLP)を産生すること及びその産生を増大させることに関し、このVLPは、改変されたインフルエンザウイルスタンパク質、例えば改変ヘマグルチニン(HA)タンパク質を含む。
植物におけるインフルエンザVLP産生を増大させるための改善された方法を提供することが本発明の目的である。
本発明によれば、以下のものが提供される。
A. 改変されたインフルエンザH3ヘマグルチニン(HA)タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸であって、このHAタンパク質は、対応する野生型アミノ酸配列と比べて少なくとも1つの置換を含むアミノ酸配列を含み、上記少なくとも1つの置換は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382、384、392又は431のアミノ酸に対応する1以上のアミノ酸において存在する核酸。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382のアミノ酸に対応するアミノ酸における非アスパラギンへの置換を有するアミノ酸配列を含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるアラニン又はアラニンの保存的置換への置換を有するアミノ酸配列を含んでもよい。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置384のアミノ酸に対応するアミノ酸における非ロイシンへの置換を有するアミノ酸配列を含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置384のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるバリン又はバリンの保存的置換への置換を有するアミノ酸配列を含んでもよい。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置392のアミノ酸に対応するアミノ酸における非フェニルアラニンへの置換を有するアミノ酸配列を含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置392のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換への置換を有するアミノ酸配列を含んでもよい。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置431のアミノ酸に対応するアミノ酸における非ロイシンへの置換を有するアミノ酸配列を含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置431のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるメチオニン又はメチオニンの保存的置換への置換を有するアミノ酸配列を含んでもよい。
以下のものがさらに提供される。
B. 改変されたインフルエンザH3ヘマグルチニン(HA)タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸であって、このHAタンパク質は、対応する野生型アミノ酸配列と比べて少なくとも1つの置換を含むアミノ酸配列を含み、上記少なくとも1つの置換は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382、384、392、431、524、525、526又は528のアミノ酸に対応する1以上のアミノ酸において存在する核酸。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382のアミノ酸に対応するアミノ酸における非アスパラギンへの第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第2置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第3置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるアラニン又はアラニンの保存的置換への第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるセリン又はセリンの保存的置換への第2置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるロイシン又はロイシンの保存的置換への第3置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置384のアミノ酸に対応するアミノ酸における非ロイシンへの第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第2置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第3置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置384のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるバリン又はバリンの保存的置換への第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるセリン又はセリンの保存的置換への第2置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるロイシン又はロイシンの保存的置換への第3置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置392のアミノ酸に対応するアミノ酸における非フェニルアラニンへの第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第2置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第3置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置392のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換への第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるセリン又はセリンの保存的置換への第2置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるロイシン又はロイシンの保存的置換への第3置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置431のアミノ酸に対応するアミノ酸における非ロイシンへの第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第2置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第3置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置431のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるメチオニン又はメチオニンの保存的置換への第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるセリン又はセリンの保存的置換への第2置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるロイシン又はロイシンの保存的置換への第3置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382のアミノ酸に対応するアミノ酸における非アスパラギンへの第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置384のアミノ酸に対応するアミノ酸における非ロイシンへの第2置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第3置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における非システインへの第4置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるアラニン又はアラニンの保存的置換への第1置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置384のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるバリン又はバリンの保存的置換への第2置換、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるセリン又はセリンの保存的置換への第3置換、及びA/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸におけるロイシン又はロイシンの保存的置換への第4置換を有するアミノ酸配列をさらに含んでもよい。
上記HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置525、526又は525及び526のアミノ酸に対応するアミノ酸における置換を有するアミノ酸配列であって、位置525のアミノ酸の置換は非フェニルアラニンへの置換であり、位置526のアミノ酸の置換は非ロイシンへの置換であるアミノ酸配列をさらに含んでもよい。このHAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置525、526又は525及び526のアミノ酸に対応するアミノ酸における置換を有するアミノ酸配列であって、位置525のアミノ酸の置換はロイシン又はロイシンの保存的置換への置換であり、位置526のアミノ酸の置換はバリン又はバリンの保存的置換への置換であるアミノ酸配列をさらに含んでもよい。
A又はBで記載される上記組み換え核酸によってコードされるHAタンパク質、及びA又はBで記載される上記組み換え核酸によってコードされるHAタンパク質を含むウイルス様粒子(VLP)がさらに提供される。
それゆえ、対応する野生型アミノ酸配列と比べて少なくとも1つの置換を含むアミノ酸配列であって、この少なくとも1つの置換は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382、384、392又は431のアミノ酸に対応する1以上のアミノ酸において存在するアミノ酸配列を含む改変されたHAタンパク質がさらに提供される。
別の態様では、改変されたインフルエンザH3ヘマグルチニン(HA)タンパク質であって、このHAタンパク質は、対応する野生型アミノ酸配列と比べて少なくとも1つの置換を含むアミノ酸配列を含み、この少なくとも1つの置換は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382、384、392、431、524、525、526又は528のアミノ酸に対応する1以上のアミノ酸において存在するHAタンパク質が提供される。
さらには、植物、植物の一部分、又は植物細胞におけるインフルエンザウイルス様粒子(VLP)の産生方法であって、
a)A又はBで記載される上記組み換え核酸を上記植物、上記植物の一部分、又は植物細胞に導入する工程と、
b)上記植物、上記植物の一部分、又は植物細胞を、上記組み換え核酸によってコードされるHAタンパク質の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程と
を備える方法が提供される。当該方法は、上記植物、上記植物の一部分、又は植物細胞を収穫し、上記VLPを精製する工程c)をさらに備えてもよい。
植物、植物の一部分、又は植物細胞におけるインフルエンザウイルス様粒子(VLP)の産生方法であって、
a)A又はBで記載される上記組み換え核酸を含む植物、植物の一部分、又は植物細胞を準備する工程と、
b)上記植物、上記植物の一部分、又は植物細胞を、上記組み換え核酸によってコードされるHAタンパク質の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程と
を備える方法がさらに提供される。当該方法は、上記植物、上記植物の一部分、又は植物細胞を収穫し、上記VLPを精製する工程c)をさらに備えてもよい。
さらには、植物、植物の一部分、又は植物細胞におけるインフルエンザウイルス様粒子(VLP)の産生の収率を高める方法であって、a)A若しくはBの組み換え核酸を上記植物、上記植物の一部分、若しくは植物細胞に導入する工程、又はA若しくはBの組み換え核酸を含む植物、植物の一部分、若しくは植物細胞を準備する工程と、b)上記植物、上記植物の一部分、又は植物細胞を、上記組み換え核酸によってコードされるHAタンパク質の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより、未改変インフルエンザHAタンパク質を発現する植物、この植物の一部分、又は植物細胞と比べてより高い収率で上記VLPを産生する工程とを備える方法が提供される。当該方法は、上記植物、上記植物の一部分、又は植物細胞を収穫し、上記VLPを精製する工程c)をさらに備えてもよい。
当該方法は、プロトンチャネルタンパク質をコードする第2核酸を導入する工程をさらに備えてもよく、上記植物、上記植物の一部分、又は植物細胞は、上記第2核酸によってコードされるプロトンチャネルタンパク質の発現を許容する条件下でインキュベーションされる。このプロトンチャネルタンパク質はインフルエンザA亜型M2タンパク質であってもよい。
本明細書中に記載される方法によって産生されるVLPがさらに提供される。
このVLPは、上記植物、上記植物の一部分、若しくは植物細胞に由来する1以上の脂質、植物特異的N−グリカン、改変N−グリカン又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
加えて、抗体又は抗体断片の産生方法であって、上記VLPを対象又は宿主動物に投与し、これにより上記抗体又は上記抗体断片を産生する工程を備える方法が提供される。当該方法によって産生される抗体又は抗体断片も提供される。
さらには、A若しくはBの組み換え核酸又はA若しくはBの組み換え核酸によってコードされるHAタンパク質を含む植物、上記植物の一部分、又は植物細胞が提供される。このHAタンパク質はVLPを形成してもよい。従って、A又はBの組み換え核酸によってコードされるHAタンパク質を含むVLPを含む植物、上記植物の一部分、又は植物細胞も提供される。
加えて、免疫応答を誘導するための組成物であって、有効用量の本明細書中に記載されるVLPと、薬学的に許容できる担体、アジュバント(佐剤)、ビヒクル(媒質)又は賦形剤とを含む組成物が提供される。対象においてインフルエンザ感染に対する免疫を誘導する方法であって、上記VLPを投与する工程を備える方法も提供される。上記VLPは、上記対象に経口で、鼻腔内に、筋肉内に、腹腔内に、静脈内に又は皮下に投与されてもよい。
さらには、配列番号21、配列番号25、配列番号27、配列番号31、配列番号33、配列番号35、配列番号37、配列番号39、配列番号43、配列番号47、配列番号49、配列番号53、配列番号57、配列番号59、配列番号61、配列番号82、配列番号84、配列番号86、配列番号88、配列番号90、配列番号98の配列の配列と約30%〜約100%の配列同一性又は配列類似性を有するアミノ酸配列を含む改変されたインフルエンザヘマグルチニン(HA)タンパク質であって、ただし、上記インフルエンザHAタンパク質は、本明細書中に記載される少なくとも1つの置換を含み、VLPを形成することができ、対象に投与されたときに免疫応答を誘導し、赤血球凝集反応を誘導するか、又はこれらの組み合わせを行う改変されたインフルエンザヘマグルチニン(HA)タンパク質が提供される。
本発明のこの要約は、必ずしも本発明のすべての特徴を記載しているわけではない。
本発明のこれら特徴の及び他の特徴は、添付の図面を参照する以下の説明からより明らかになる。
図1は、A/Bangkok/3007/15(H3N2)(配列番号91);A/Hongkong/4801/14(H3N2)(配列番号92);A/Minnesota/40/15(H3N2)(配列番号93);A/South Australia/1/16(H3N2)(配列番号94);A/Pennsylvania/09/15(H3N2)(配列番号95);A/Switzerland/9715293/13(H3N2)(配列番号96);A/Mississippi/16/16(H3N2)(配列番号97)のヘマグルチニン(HA)のアミノ酸配列の配列アラインメントを示し、囲んだ残基は、インフルエンザH3株(H3N2)、例えばA/Hongkong/4801/14(H3N2)由来のHA(配列番号92)のアミノ酸N382、L384、F392、L431とアラインメントされている。 図1の続きである。 図2は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3、N382A A/Switzerland/9715293/13変異体H3、L384V A/Switzerland/9715293/13変異体H3、F392D A/Switzerland/9715293/13変異体H3及びL431M A/Switzerland/9715293/13変異体H3の赤血球凝集価を示す。 図3は、野生型A/Indonesia/5/2005 H5、野生型A/Egypt/N04915/2014 H5、F393D A/Indonesia/5/2005変異体H5、F393D A/Egypt/N04915/2014変異体H5、N383A A/Indonesia/5/2005変異体H5、及びN383A A/Egypt/N04915/2014変異体H5の赤血球凝集価を示す。ナンバリングはA/Indonesia/5/2005に従う。 図4Aは、ベクター3045(H3 A−Swi−9715293−13(F392D))の模式図を示す。 図4Bは、ベクター3022(H3 A−Swi−9715293−13(L431M))の模式図を示す。 図4Cは、ベクター3023(H3 A−Swi−9715293−13(N382A))の模式図を示す。 図4Dは、ベクター3034(H3 A−Swi−9715293−13(L384V))の模式図を示す。 図5Aは、ベクター3556(アルファルファプラストシアニンプロモーター及びターミネーターの制御下の、M2ヘルパータンパク質に加えてのCPMV 160ベースの発現カセットへのIn−Fusionクローニングのためのベクター)の模式図を示す。 図5Bは、ベクター1190(CPMV 160ベースの発現カセットへのIn−Fusionクローニングのためのベクター)の模式図を示す。 図6Aは、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3及びCysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3の赤血球凝集価を示す。 図6Bは、野生型A/Pennsylvania/09/2015 H3、及びCysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3の赤血球凝集価を示す。 図7Aは、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3、N382A A/Switzerland/9715293/13変異体H3、L384V A/Switzerland/9715293/13変異体H3、F392D A/Switzerland/9715293/13変異体H3、L431M A/Switzerland/9715293/13変異体H3、CysTM改変を有するA/Switzerland/9715293/13 H3、N382A+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3、L384V+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3、F392D+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3及びL431M+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3の赤血球凝集価を示す。 図7Bは、CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3に対する百分率で表された、CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3、N382A+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3、L384V+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3、F392D+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3、及びL431M+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3の密度勾配後VLP収率を示す。 図7Cは、野生型A/Pennsylvania/09/2015 H3、CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3、N382A+CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3、及びL384V+CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3の赤血球凝集価を示す。 図7Dは、CysTM A/S.Australia/1/16変異体H3及びN382A+L384V+CysTM A/S.Australia/1/16変異体H3の赤血球凝集価を示す。 図7Eは、CysTM A/Hong Kong/4801/14変異体H3及びN382A+L384V+CysTM A/Hong Kong/4801/14変異体H3;CysTM A/Minnesota/40/15変異体H3及びN382A+L384V+CysTM A/Minnesota/40/15変異体H3;CysTM A/S.Australia/1/16変異体H3及びN382A+L384V+CysTM A/S.Australia/1/16変異体H3;CysTM A/Bangkok/3007/15変異体H3及びN382A+L384V+CysTM A/Bangkok/3007/15変異体H3;CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3、及びL384V+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3;CysTM A/Mississippi/16/16変異体H3及びN382A+L384V+CysTM A/Mississippi/16/16変異体H3の赤血球凝集価を示す。 図8Aは、ベクター3340(H3 A−HK−4801−14)の模式図を示す。 図8Bは、ベクター3341(H3A−HK−4801−14)の模式図を示す。 図8Cは、ベクター3375(H3 A−HK−4801−14(N382A+L384V))の模式図を示す。 図8Dは、ベクター3914(H3 A−Minn−40−15)の模式図を示す。 図8Eは、ベクター3915(H3 A−Minn−40−15(N382A+L384V))の模式図を示す。 図8Fは、ベクター3924(H3 A−SAus−1−16)の模式図を示す。 図8Gは、ベクター3925(H3 A−SAus−1−16(N382A+L384V))の模式図を示す。 図8Hは、ベクター3904(H3 A−Bang−3007−15)の模式図を示す。 図8Iは、ベクター3905(H3 A−Bang−3007−15(N382A+L384V))の模式図を示す。 図8Jは、ベクター2801(H3 A−Swi−9715293−13)の模式図を示す。 図8Kは、ベクター2811(H3 A−Swi−9715293−13)の模式図を示す。 図8Lは、ベクター3063(H3 A−Swi−9715293−13(N382A))の模式図を示す。 図8Mは、ベクター3074(H3 A−Swi−9715293−13(L384V))の模式図を示す。 図8Nは、ベクター3085(H3 A−Swi−9715293−13(F392D))の模式図を示す。 図8Oは、ベクター3062(H3 A−Swi−9715293−13(L431M))の模式図を示す。 図8Pは、ベクター3312(H3 A−Penn−09−15)の模式図を示す。 図8Qは、ベクター3313(H3 A−Penn−09−15)の模式図を示す。 図8Rは、ベクター3314(H3 A−Penn−09−15(N382A))の模式図を示す。 図8Sは、ベクター3315(H3 A−Penn−09−15(L384V))の模式図を示す。 図9Aは、ベクター2295(H5 A−Indo−5−05)の模式図を示す。 図9Bは、ベクター3680(H5 A−Indo−5−05(F393D))の模式図を示す。 図9Cは、ベクター3645(H5 A−Egypt−N04915−14)の模式図を示す。 図9Dは、ベクター3690(H5 A−Egypt−N04915−14(F392D))の模式図を示す。
以下の説明は、好ましい実施形態の説明である。
本明細書で使用する場合、用語「…を含む(comprising)」、「…を有する(having)」、「…を備える(including)」、「含有する(containing)」、及びこれらの文法上の派生語は、包含的又はオープンエンド型の用語であり、追加の、記載されていない要素及び/又は方法工程を排除しない。物、使用又は方法に関連して本明細書で使用されるときの用語「実質的に…からなる(consisting essentially of)」は、追加の要素及び/又は方法工程が存在してもよいが、これらの追加したものは記載された方法又は使用が機能する様式に実質的な影響を及ぼさないことを表す。物、使用又は方法に関連して本明細書で使用されるときの用語「…からなる(consisting of)」は追加の要素及び/又は方法工程の存在を排除する。ある要素及び/又は工程を含む、備えると本明細書に記載される物、使用又は方法は、ある実施形態では、それらの要素及び/又は工程から実質的になってもよく、他の実施形態では、それらの要素及び/又は工程からなってもよく、このことは、これらの実施形態が具体的に言及されるか否かによらない。加えて、単数形の使用は複数形を包含し、「又は」、「若しくは」は、特段の記載がない限り「及び/又は」、「及び/若しくは」を意味する。本明細書中で特段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で使用する場合、用語「約」は、与えられた値からのおよそ±10%の範囲を指す。そのような範囲は、具体的に言及されるか否かにかかわらず、本明細書に提示されるあらゆる与えられた値に常に含まれるということを理解されたい。用語「comprising(…を含む、備える)」と併せて本明細書で使用されるときの語「a」又は「an」の使用は、「one(1つの)」を意味してもよいが、一貫して「1以上の」、「少なくとも1つの」及び「1又は1より多くの」の意味も有している。
用語「植物」、「植物の一部分」、「植物部分」、「植物体」、「植物バイオマス」、「植物材料」、「植物抽出物」、又は「植物の葉」は、本明細書で使用する場合、本明細書に記載される1以上の核酸の発現のための転写、翻訳、及び翻訳後の機構を提供することができる、かつ/又は抽出及び精製されるタンパク質若しくはVLPが発現されてもよい場所である、植物全体、組織、細胞、又はこれらの画分、細胞内植物成分、細胞外の植物成分、植物の液体若しくは固体の抽出物、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。植物としては、草本植物が挙げてもよいが、これに限定されない。さらには、植物としては、例えば、セイヨウアブラナ、アブラナ(Brassica)属の種、トウモロコシ、タバコ(Nicotiana)属の種、(タバコ)例えば、ベンサミアナタバコ(ニコチアナ・ベンサミア、Nicotiana benthamiana)、ニコチアナ・ルスティカ(Nicotiana rustica)、ニコチアナ・タバカム(Nicotiana tabacum)、ニコチアナ・アラタ(Nicotiana alata)、シロイヌナズナ(アラビドプシス・タリアナ、Arabidopsis thaliana)、アルファルファ(ムラサキウマゴヤシ)、ジャガイモ、サツマイモ(イポメア・バタタス(Ipomoea batatus))、朝鮮人参、エンドウ、エンバク、イネ、大豆、小麦、大麦、ヒマワリ、綿花、トウモロコシ、ライ麦(セカレ・ケレアレ(Secale cereale))、モロコシ(ソルガム・ビコロ(Sorghum bicolor)、ソルガム・ヴルガレ(Sorghum vulgare))、ベニバナ(カルタムス・ティンクトリウス(Carthamus tinctorius))を含む農作物を挙げてもよいが、これらに限定されない。
用語「植物部分」は、本明細書で使用する場合、植物の任意の部分を指し、この例としては、葉、茎、根、花、果実、葉、茎、根、花、果実から得られる植物細胞、葉、茎、根、花、果実から得られる植物抽出物、又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。用語「植物抽出物」は、本明細書で使用する場合、植物、植物の一部分、植物細胞、又はこれらの組み合わせを物理的に処理すること(例えば、凍結し、そのあと好適な緩衝液の中で抽出することにより)、機械的に処理すること(例えば、植物若しくは植物の一部分を粉砕若しくは均質化し、そのあと好適な緩衝液の中で抽出することにより)、酵素により処理すること(例えば、細胞壁を分解する酵素を使用して)、化学的に処理すること(例えば、1以上のキレート剤若しくは緩衝液を使用して)、又はこれらの組み合わせにより得られる植物由来の産物を指す。植物抽出物は、望まれない植物成分、例えば細胞壁壊片を除去するためにさらに処理されてもよい。植物、植物の一部分又は植物細胞に由来する1以上の成分、例えば、植物、植物の一部分、又は植物細胞に由来するタンパク質(タンパク質複合体、タンパク質上部構造及び/又はVLPを含む)、核酸、脂質、炭水化物、又はこれらの組み合わせの回収を支援するために、植物抽出物が得られてもよい。この植物抽出物がタンパク質を含む場合、その植物抽出物はタンパク質抽出物と呼ばれてもよい。タンパク質抽出物は、植物組織由来の、1以上のタンパク質、タンパク質複合体、タンパク質上部構造及び/又はVLPを含む粗製植物抽出物、部分的に精製された植物又はタンパク質抽出物、又は精製された産物であってもよい。所望に応じて、タンパク質抽出物、又は植物抽出物は、当業者に公知の技術を使用して部分的に精製されてもよく、例えば、上記抽出物は、塩析又はpH沈殿、遠心分離、勾配密度遠心分離、濾過、クロマトグラフィー、例えばサイズ排除クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、又はこれらの組み合わせにかけられてもよい。タンパク質抽出物は、当業者に公知である技術を使用して精製されてもよい。
用語「構築物」、「ベクター」又は「発現ベクター」は、本明細書で使用する場合、外来の核酸配列を宿主細胞(例えば、植物細胞)に移してその宿主細胞の中でのこの外来の核酸配列の発現を導くための組み換え核酸を指す。「発現カセット」は、宿主細胞における目的の核酸の転写のための適切なプロモーター又は他の調節エレメントの制御下の、そしてそれに作動可能(又は作用可能)に連結された、目的の核酸を含むヌクレオチド配列を指す。当業者なら理解するように、この発現カセットは、植物宿主において活性である任意の配列である終止(ターミネーター)配列を含んでもよい。例えば、終止配列は、二分RNAウイルス、例えばコモウイルス、のRNA−2ゲノムセグメントに由来してもよく、終止配列はNOSターミネーターであってもよく、又はターミネーター配列はアルファルファプラストシアニン遺伝子の3’UTRから得られてもよい。
本開示の構築物は、3’非翻訳領域(UTR)をさらに含んでもよい。3’非翻訳領域は、mRNAプロセシング又は遺伝子発現をもたらすことができるポリアデニル化シグナル及び任意の他の制御シグナルを含有する。ポリアデニル化シグナルは、通常、mRNA前駆体の3’末端へのポリアデニル酸トラックの付加を行うことを特徴とする。ポリアデニル化シグナルは、一般に、限界構造5’AATAAA−3’への相同性の存在によって認識されるが、バリエーションが稀であるということはない。好適な3’領域の非限定的な例は、ノパリンシンターゼ(Nos遺伝子)等のアグロバクテリウム(Agrobacterium)腫瘍誘発(Ti)プラスミド遺伝子のポリアデニル化シグナル、大豆貯蔵タンパク質遺伝子等の植物遺伝子、リブロース−1,5−ビスホスフェートカルボキシラーゼ遺伝子(ssRUBISCO;米国特許第4,962,028号明細書。これを参照により本明細書に援用したものとする)の小サブユニット、プラストシアニン発現を制御する際に使用されるプロモーターを含む3’転写非翻訳領域である。
「調節領域」、「調節エレメント」又は「プロモーター」は、常にではないが典型的にはDNA若しくはRNAのいずれか、又はDNA及びRNAの両方からなりうる遺伝子のタンパク質コード領域の上流の核酸の一部分を意味する。調節領域が活性であり、かつ目的のヌクレオチド配列と連動しているか、又は作用可能に連結されている場合、これは、目的のヌクレオチド配列の発現を生じてもよい。調節エレメントは、器官特異性を媒介するか、又は発生的又は一時的な遺伝子活性化を制御することができてもよい。「調節領域」は、プロモーターエレメント(プロモーター配列)、基本プロモーター活性を示すコアプロモーターエレメント、外部刺激に応答して誘導可能であるエレメント、ネガティブ調節エレメント又は転写エンハンサー等のプロモーター活性を媒介するエレメントを含む。「調節領域」は、本明細書で使用する場合、転写後に活性になるエレメント、例えば翻訳及び転写のエンハンサー、翻訳及び転写のリプレッサー、上流活性化配列、及びmRNA不安定性決定因子等の遺伝子発現を調節する調節エレメントも含む。これらの後者のエレメントのうちのいくつかは、コード領域の近位に位置してもよい。
本開示の文脈において、用語「調節エレメント」又は「調節領域」は、典型的には、常にではないが通常は構造遺伝子のコード配列の上流(5’)のDNAの配列を指し、この配列は、転写が特定の部位で開始するために必要とされるRNAポリメラーゼ及び/又は他の因子についての認識を提供することによりコード領域の発現を制御する。しかしながら、イントロン内、又は上記配列の3’に位置する他のヌクレオチド配列も関心コード領域の発現の調節に寄与しうるということを理解されたい。特定の部位での開始を確実にするためのRNAポリメラーゼ又は他の転写因子についての認識を提供する調節エレメントの例は、プロモーターエレメントである。すべてではないがほとんどの真核生物のプロモーターエレメントは、通常は転写開始点のおよそ25塩基対上流に位置するアデノシン及びチミジンのヌクレオチド塩基対を含む保存された核酸配列であるTATAボックスを含有する。プロモーターエレメントは、転写の開始を担う基本プロモーターエレメント、及び遺伝子発現を改変する他の調節エレメントを含んでもよい。
発生的に調節されるもの、誘導性のもの、又は構成的なものを含め、いくつかの種類の調節領域がある。発生的に調節されるか、又は自身の制御下で遺伝子の差次的発現変動を制御する調節領域は、所定の器官又は器官の組織内で、その器官又は組織の発生の間の特定の時期に活性化される。しかしながら、発生的に調節されるいくつかの調節領域は、特定の発生段階で所定の器官又は組織内で優先的に活性であってもよく、それらは発生的に調節される様式で、又はその植物内の他の器官若しくは組織における基底レベルで活性であってもよい。組織特異的調節領域、例えば種子特異的調節領域の例としては、ナピンプロモーター、及びクルシフェリンプロモーターが挙げられる(Raskら、1998、J.Plant Physiol. 152:595−599;Bilodeauら、1994、Plant Cell 14:125−130)。葉特異的プロモーターの例としては、プラストシアニンプロモーター(米国特許第7,125,978号明細書を参照。この特許文献を参照により本明細書に援用したものとする)が挙げられる。
誘導性調節領域は、誘導因子に応答して1以上のDNA配列又は遺伝子の転写を直接的又は間接的に活性化することができる領域である。誘導因子の不存在下では、そのDNA配列又は遺伝子は転写されないことになる。典型的には、転写を活性化するために誘導性調節領域に特異的に結合するこのタンパク質因子は、不活性形態で存在してもよく、この不活性形態は、次いで誘導因子によって活性形態へと直接的又は間接的に変換される。しかしながら、このタンパク質因子は、存在しなくてもよい。誘導因子は、タンパク質、代謝産物、成長調節物質、除草剤若しくはフェノール系化合物等の化学薬剤又は熱、寒さ、塩若しくは毒性要素によって直接的に、若しくはウイルス等の病原体又は疾患因子の作用を通して間接的に課される生理的ストレスであることができる。誘導性調節領域を含有する植物細胞は、噴霧、灌水、加熱又は類似の方法による等で誘導因子を細胞又は植物に外的に与えることにより、誘導因子に曝露されてもよい。誘導性調節エレメントは、植物又は非植物の遺伝子のいずれに由来してもよい(例えば、Gatz,C.及びLenk,I.R.P.、1998、Trends Plant Sci. 3、352−358)。有望な誘導性プロモーターの例としては、テトラサイクリン誘導性プロモーター(Gatz,C.,1997、Ann.Rev.Plant Physiol.Plant Mol.Biol. 48、89−108)、ステロイド誘導性プロモーター(Aoyama,T.及びChua,N.H.、1997、Plant J. 2、397−404)及びエタノール誘導性プロモーター(Salter,M.G.ら、1998、Plant Journal 16、127−132;Caddick,M.X.ら、1998、Nature Biotech. 16、177−180)、サイトカイニン誘導性IB6及びCKI1遺伝子(Brandstatter,I.及びKieber,J.J.,1998、Plant Cell 10、1009−1019;Kakimoto,T.、1996、Science 274、982−985)及びオーキシン誘導性要素、DR5(Ulmasov,T.ら、1997、Plant Cell 9、1963−1971)が挙げられるが、これらに限定されない。
構成的調節領域は、植物の種々の部分全体にわたって、かつ連続的に植物発生全体にわたって遺伝子の発現を導く。公知の構成的調節エレメントの例としては、CaMV 35S転写物と関連するプロモーター(p35S;Odellら、1985、Nature、313:810−812;この文献を、参照により本明細書に援用したものとする)、イネアクチン1(Zhangら、1991、Plant Cell、3:1155−1165)、アクチン2(Anら、1996、Plant J.、10:107−121)、又はtms2(米国特許第5,428,147号明細書)、及びトリオースリン酸イソメラーゼ1(Xuら、1994、Plant Physiol. 106:459−467)遺伝子、トウモロコシユビキチン1遺伝子(Cornejoら、1993、Plant Mol.Biol. 29:637−646)、アラビドプシスユビキチン1及び6遺伝子(Holtorfら、1995、Plant Mol.Biol. 29:637−646)、タバコ翻訳開始因子4A遺伝子(Mandelら、1995 Plant Mol.Biol. 29:995−1004)、キャッサバ葉脈モザイクウイルスプロモーター、pCAS、(Verdaguerら、1996);リブロース二リン酸カルボキシラーゼの小サブユニットのプロモーター、pRbcS:(Outchkourovら、2003)、pUbi(単子葉類及び双子葉類について)が挙げられる。
本明細書で使用する場合の用語「構成的」は、構成的調節領域の制御下のヌクレオチド配列がすべての細胞型で同レベルで発現されることを必ずしも意味しないが、その配列が、存在量のばらつきはしばしば観察されるが、広い範囲の細胞型で発現されることを意味する。
上記の発現構築物は、ベクターに存在してもよい。このベクターは、生物又は宿主のゲノムへの発現カセットの移転及び組み込みを許容する境界配列を含んでもよい。この構築物は、植物バイナリーベクター、例えば、pPZPに基づくバイナリー形質転換ベクター(Hajdukiewiczら、1994)であってもよい。他の例示の構築物としては、pBin19(Frisch,D.A.、L.W.Harris−Hallerら、1995、Plant Molecular Biology 27:405−409を参照)が挙げられる。
本明細書で使用する場合の用語「未変性の」、「未変性のタンパク質」又は「未変性のドメイン」は、野生型と同一の一次アミノ酸配列を有するタンパク質又はドメインを指す。未変性のタンパク質又はドメインは、野生型配列に対して100%配列類似性を有するヌクレオチド配列によってコードされてもよい。未変性のアミノ酸配列は、ヒトコドン(hCod)に最適化済みのヌクレオチド配列又は野生型ヌクレオチド配列と比べて増加したGC含有量を含むヌクレオチド配列によってコードされてもよいが、ただしこのhCod−ヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列は未変性のアミノ酸配列と100%配列同一性を呈する。
「ヒトコドンに最適化済み」又は「hCod」ヌクレオチド配列であるヌクレオチド配列は、ヒトのヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチド配列の中で一般に見出されるコドン使用頻度に近づく、オリゴヌクレオチド配列又はその断片の合成のための適切なDNAヌクレオチドの選択を意味する。「増加したGC含有量」は、対応する未変性のオリゴヌクレオチド配列と比べて、オリゴヌクレオチド配列のコード部分の長さにわたって例えば約1〜約30%、又はこれらの間の任意の量のGC含有量の増加を含むコドン使用頻度に近づくための、オリゴヌクレオチド配列又はその断片の合成のための適切なDNAヌクレオチドの選択を意味する。例えば、オリゴヌクレオチド配列のコード部分の長さにわたって約1%、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%、又はこれらの間の任意の量。後述するように、ヒトコドンに最適化済みのヌクレオチド配列、又は(野生型ヌクレオチド配列と比べて)増加したGC接触を含むヌクレオチド配列は、ヒトコドンに最適化されていない(すなわちより低いGC含有量の)ヌクレオチド配列の発現と比べて、植物、植物の一部分、又は植物細胞の中で増加した発現を呈する。
改変されたインフルエンザヘマグルチニン(HA)タンパク質(改変されたHAタンパク質、改変されたインフルエンザHAタンパク質、改変されたHA、改変されたインフルエンザHA,変異体HA、インフルエンザ変異体HA、インフルエンザHAバリアント又はHAバリアントとも呼ばれる)及び植物における改変されたインフルエンザHAタンパク質の産生方法が本明細書に記載される。本明細書中に開示される改変されたインフルエンザHAタンパク質は、野生型HA又は未改変HAタンパク質と比べて改善されたHA特性を生じることが見出された改変又は変異を含む。例えば、当該改変されたインフルエンザHAタンパク質は、対応する野生型アミノ酸配列と比べてアミノ酸の少なくとも1つの置換を有するアミノ酸配列を有してもよい。
改変されたHAタンパク質の改善された特性の例としては、植物細胞で発現されたときの、同じ株の野生型若しくは未改変HA又は改変(1若しくは複数)若しくは変異(1若しくは複数)を含まないインフルエンザの亜型と比べて増加したHAタンパク質の収率;野生型又は未改変HAタンパク質と比べて、改変されたHAタンパク質の向上した赤血球凝集価;改変(1若しくは複数)又は変異(1若しくは複数)を含まない野生型HAを含むウイルス様粒子(VLP)の完全性、安定性又はその両方と比べて、上記改変されたHAタンパク質からなるVLPの向上した完全性、安定性、若しくは完全性及び安定性の両方;植物細胞で発現されたときの、改変(1若しくは複数)又は変異(1若しくは複数)を含まない野生型のVLP産生レベルと比べて増加したVLP収率;並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
インフルエンザの亜型及び株
本明細書で使用する場合の用語「インフルエンザウイルス亜型」は、ヘマグルチニン(H又はHA)及びノイラミダーゼ(N)のウイルス表面タンパク質の種々の組み合わせによって特徴づけられるインフルエンザAウイルスバリアントを指す。本明細書によれば、インフルエンザウイルス亜型及びこのようなウイルス亜型由来のヘマグルチニン(HA)は、それらのH数によって、例えば「H3亜型のHA」、「H3 HA」又は「H3インフルエンザ」等と呼ばれてもよい。用語「亜型」は、具体的には、各亜型の中のすべての個々の「株」を含み、この個々の「株」は、通常は変異に由来し、異なる病原性プロファイルを示す可能性がある。そのような株は、ウイルス亜型の種々の「分離株」とも呼ばれてよい。従って、本明細書で使用する場合、用語「株」及び「分離株」はほとんど同義で使用されてもよい。
伝統的に、インフルエンザの異なる株は、例えば、赤血球細胞(RBC又は赤血球)を凝集させるインフルエンザの能力に基づいて分類されてきた。特定のインフルエンザ株に特異的な抗体は、ウイルスに結合してもよく、従ってそのような凝集を防止してもよい。そのような阻害に基づいて株の型を決定するアッセイは、典型的にはヘマグルチニン阻害アッセイ(HIアッセイ又はHAIアッセイ)として知られており、インフルエンザ株を特徴づけるための標準的で当該技術分野で周知の方法である。
しかしながら、異なるウイルス株由来のHAタンパク質も核酸及びアミノ酸の両方のレベルで顕著な配列類似性を示す。このレベルの類似性は、異なる亜型の株が比較されるときに変わり、いくつかの株は他よりも高いレベルの類似性を明らかに呈する(Air、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、1981、78:7643)。アミノ酸類似性のレベルは1つの亜型のウイルス株と他の亜型のウイルス株との間で変わる(Air、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、1981、78:7643)。このばらつきは、個別の亜型及び異なる株の進化系統を確立するのに十分であるが、異なる株のDNA及びアミノ酸配列は、従来のバイオインフォーマティクス技術を使用して、依然として容易に配列比較される(Air、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、1981、78:7643;Suzuki及びNei、Mol.Biol.Evol. 2002、19:501)。
亜型の「コンセンサス」又は「コンセンサス配列」を決定するために、ヘマグルチニン(HA)の複数のヌクレオチド配列、又は対応するポリペプチド配列が配列比較されてもよい(図1を参照)。
配列類似性に基づいて、インフルエンザウイルス亜型は、その発生系統群を参照してさらに分類することができる。系統発生解析(Fouchierら、J Virol. 2005 Mar;79(5):2814−22)は、2つの主要群(Air、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、1981、78:7643)に分かれるHAの細分化を明らかにした:発生系統群1におけるとりわけH1、H2、H5及びH9亜型、並びに発生系統群2におけるとりわけH3、H4及びH7亜型。
新しいインフルエンザHAタンパク質、HA改変物、HAタンパク質バリアント及び変異体は、上記のとおりのHAの改善された特徴をもたらすHAタンパク質のアミノ酸配列に変化を導入することにより作成される。そのようなHA分子をコードする核酸の単離は、例えば部位特異的変異誘発により、アミノ酸配列に変化を導入するための核酸の改変のように、日常的なものである。
改変されたインフルエンザHAタンパク質及び植物における改変されたインフルエンザHAタンパク質の産生方法が本明細書に記載される。例えば、HAタンパク質、例えば亜型H3由来のHAの中の特定のアミノ酸の置換による改変が、野生型HAタンパク質又は未改変HAタンパク質と比べて、改変されたHAタンパク質の改善された特性をもたらすということが認められた。
本明細書に記載されるHAタンパク質の1以上の改変、変異又は置換は、HAタンパク質の球状頭部ドメインには位置せず、HAタンパク質の公知のエピトープ領域には位置せず、これらの改変、変異又は置換はHAタンパク質内のグリコシル化部位の付加も除去もしない。
本明細書に記載されるHAタンパク質、変異体HAタンパク質又は改変されたHAタンパク質は、改変されており、そのアミノ酸配列において、A/Hong Kong/4801/14のアミノ酸配列(配列番号92;図1を参照)の位置382、384、392、431、524、525、526、527又は528に対応する任意の1以上のアミノ酸における1以上の変異、又は改変に対応する任意の1以上のアミノ酸における1以上の変異、改変、又は置換を含む。
「アミノ酸に対応する」は、あるアミノ酸が、後述するインフルエンザ基準株との配列アラインメントにおいてあるアミノ酸に対応することを意味する。
HAのアミノ酸残基番号又は残基位置は、インフルエンザ基準株のHAのナンバリングに従う。例えば、インフルエンザH3の場合、基準株はA/Hong Kong/4801/14[配列番号92、図1を参照]であってよい。対応するアミノ酸位置は、HA(例えば、H3 HA)の配列をそれらのそれぞれの基準株のHAの配列とアラインメント(配列比較)することによって決定されてもよい。比較のための配列のアラインメントの方法は、当該技術分野で周知である。比較のための配列の最適のアラインメントは、例えば、Smith及びWaterman、Adv.Appl.Math. 2:482(1981)の局所的相同性アルゴリズムにより、Needleman及びWunsch、J.Mol.Biol. 48:443(1970)の相同性アラインメントアルゴリズムにより、Pearson及びLipman、Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)の類似性検索法により、これらのアルゴリズムのコンピューター化された実装品(Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group、575 Science Dr.、Madison、WIにおけるGAP、BESTFIT、FASTA及びTFASTA)により、又は手作業によるアラインメント及び目視検査(例えば、Current Protocols in Molecular Biology(Ausubelら編、1995 supplement)を参照)により実施することができる。いくつかのインフルエンザA HAドメインのアミノ酸配列アラインメントが図1に示されるが、これは限定するものと考えられるべきではない。
改変物、変異体又はバリアントを参照するとき、野生型アミノ酸残基(単に「アミノ酸」とも呼ばれる)の後に、残基番号及び新しいアミノ酸又は置換アミノ酸が続く。例えば、位置382の残基又はアミノ酸におけるアスパラギン(N、Asn)からアラニン(A、Ala)への置換はN382Aと称される(表1を参照)。382(N382A)
改変されたHA、HA変異体又はバリアント、例えば改変されたH3 HAは、野生型残基についての1文字アミノ酸コードに続くその位置及び置換残基の1文字アミノ酸コードを使用して同様に表される。複数の変異体は、スラッシュ(/)又はプラス(+)で分離された単一変異体というコンポーネントによって示される。膜貫通(TM)のドメイン又は領域における変異又は改変は(CysTM)として示される。従って、例えば、H3 HA変異体N382A+L384V(CysTM)は、残基位置382でアスパラギン(N、Asp)がアラニン(A、Ala)で置換され、残基位置384でロイシン(L、Leu)がバリン(V、Val)で置換されている変異体であり、このH3 HA変異体は、膜貫通ドメインにさらなる変異を有する。
Figure 2021528972
改変されたインフルエンザヘマグルチニン(HA)タンパク質は、対応する野生型アミノ酸配列と比べて少なくとも1つのアミノ酸置換を有するアミノ酸配列を含んでもよい。
「アミノ酸置換」又は「置換」は、タンパク質のアミノ酸配列の中のアミノ酸を異なるアミノ酸で置き換えることを意味する。アミノ酸、アミノ酸残基又は残基という用語は、本開示においてはほとんど同義で使用される。1以上のアミノ酸が、タンパク質のアミノ酸配列の全長を変えることなく、この位置でもとのアミノ酸又は野生型アミノ酸とは異なる1以上のアミノ酸で置き換えられてもよい。置換又は置き換えは、タンパク質をコードするヌクレオチド配列におけるコドン配列を、もとのアミノ酸又は野生型アミノ酸と比べて異なるアミノ酸のコドン配列へと変更することにより、実験的に誘導されてもよい。得られたタンパク質は、改変されたタンパク質、例えば改変されたインフルエンザHAタンパク質である。この改変されたインフルエンザHAタンパク質は天然には存在しない。
当該改変されたHAは、天然に存在するHAに対する少なくとも1つの改変を有して、改変されたHAのアミノ酸配列が由来する天然に存在するHAタンパク質と比べて改善された特性を有する、天然に存在しないHAタンパク質を含む。改変されたHAタンパク質は、HAタンパク質の1以上のアミノ酸残基を1以上の異なるアミノ酸で置き換えることにより誘導される、天然では見出されないアミノ酸配列を有する。
従って、改変されたHA、変異体HA又は組み換えHAは、天然に存在するHAをコードするDNA配列がHAアミノ酸配列の中の1以上のアミノ酸の改変、変異又は置換をコードする改変されたDNA配列又は変異DNA配列を生成するように改変されているHAを指す。
改変、変異又は置換について特定される残基のうちのいくつかは、保存された残基に相当するが、そうではないものもある。保存されていない残基の場合、1以上のアミノ酸の置き換えは、天然で見出されるものに相当しないアミノ酸配列を有する改変されたHAを生成する置換に限定される。保存された残基の場合も、そのような改変、置換又は置き換えは天然に存在するHA配列を生じないはずである。
保存的な置換
本明細書に記載されるように、HAタンパク質中の残基は、改変されたHAタンパク質又はHAタンパク質バリアントを生成するために、特定されて、改変、置換又は変異されてもよい。特定の位置における置換又は変異は、本明細書中に記載されるか又は実施例に与えられるアミノ酸置換に限定されない。例えば、HAバリアントは、記載されたアミノ酸置換の保存された置換又は保存的な置換を含んでもよい。
本明細書で使用する場合、用語「保存された置換」又は「保存的な置換」及びその文法上の派生語は、記載された置換又は記載された残基とは異なるが同じ種類のアミノ酸である(すなわち、非極性の残基を置き換える非極性の残基、芳香族残基を置き換える芳香族残基、極性の電荷を帯びていない残基を置き換える極性の電荷を帯びていない残基、電荷を帯びた残基を置き換える電荷を帯びた残基)HAタンパク質の配列の中のアミノ酸残基の存在を指す。加えて、保存的な置換は、野生型残基を置き換える残基と同じ符号及び一般には同じ大きさの界面ヒドロパシー(疎水性親水性指標)値を有する残基を包含することができる。
本明細書で使用する場合、用語「非極性の残基」はグリシン(G、Gly)、アラニン(A、Ala)、バリン(V、Val)、ロイシン(L、Leu)、イソロイシン(I、Ile)、及びプロリン(P、Pro)を指し、用語「芳香族残基」はフェニルアラニン(F、Phe)、チロシン(Y、Tyr)、及びトリプトファン(W、Trp)を指し、用語「極性の電荷を帯びていない残基」はセリン(S、Ser)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)、メチオニン(M、Met)、アスパラギン(N、Asn)及びグルタミン(Q、Gln)を指し、用語「電荷を帯びた残基」は負に帯電したアミノ酸であるアスパラギン酸(D、Asp)及びグルタミン酸(E、Glu)、並びに正に帯電したアミノ酸であるリジン(K、Lys)、アルギニン(R、Arg)、及びヒスチジン(H、His)を指す。アミノ酸の他の分類は、以下のとおりであってもよい。
・疎水性の側鎖(脂肪族)を有するアミノ酸:アラニン(A、Ala)、イソロイシン(I、Ile)、ロイシン(L、Leu)、メチオニン(M、Met)及びバリン(V、Val);
・疎水性の側鎖(芳香族)を有するアミノ酸:フェニルアラニン(F、Phe)、トリプトファン(W、Trp)、チロシン(Y、Tyr);
・極性の中性の側鎖を有するアミノ酸:アスパラギン(N、Asn)、システイン(C、Cys)、グルタミン(Q、Gln)、セリン(S、Ser)及びトレオニン(T、Thr);
・電荷を帯びた側鎖(酸性)を有するアミノ酸:アスパラギン酸(D、Asp)、グルタミン酸(E、Glu);
・電荷を帯びた側鎖(塩基性)を有するアミノ酸:アルギニン(R、Arg);ヒスチジン(H、His);リジン(K、Lys)、グリシン(G、Gly)及びプロリン(P、Pro)。
保存的なアミノ酸置換は、得られるHAタンパク質バリアント又は改変されたHAタンパク質の活性に対して、もとの置換又は改変と類似の効果を有する可能性が高い。保存的な置換についてのさらなる情報は、例えばBen Bassatら(J.Bacteriol、169:751−757、1987)、O’Reganら(Gene、77:237−251、1989)、Sahin−Tothら(Protein ScL、3:240−247、1994)、Hochuliら(Bio/Technology、6:1321−1325、1988)に、及び遺伝学及び分子生物学の広く使われている教科書に見出すことができる。
Blosumマトリクスは、ポリペプチド配列の関連性を決定するために一般に使用される。このBlosumマトリクスは、信頼できるアラインメントの大データベース(BLOCKSデータベース)を使用して作成されたものであり、いくつかの閾値百分率同一性未満によって関連づけられた対での配列アラインメントがカウントされた(Henikoffら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、89:10915−10919、1992)。90%同一性という閾値が、BLOSUM90マトリクスの高度に保存された標的頻度のために使用された。65%同一性という閾値が、BLOSUM65マトリクスのために使用された。Blosumマトリクスにおけるゼロ以上というスコアは、選択された百分率同一性において「保存的な置換」と考えられる。以下の表は、例示的な保存的なアミノ酸置換を示す:表2。
Figure 2021528972
改変されたHAタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、ヒトのコドン使用頻度、増加したGC含有量、又はこれらの組み合わせについて最適化されてもよい。改変されたHAタンパク質は、植物、植物の一部分、又は植物細胞において発現されてもよい。
A. H3 HA改変I
改変されたインフルエンザH3 HAタンパク質及び植物における改変されたインフルエンザH3 HAタンパク質の産生方法が本明細書に記載される。亜型H3由来のHAタンパク質における特定のアミノ酸の改変は、野生型H3 HAタンパク質又は未改変H3 HAタンパク質と比べて改変H3 HAタンパク質の改善された特性をもたらすということが認められた。
H3 HAタンパク質の特徴を向上させるために、全部で33個の単一、二重及び/又は三重の、HA膜貫通ドメイン(TM)及びサイトゾル(細胞基質)ドメイン(CT)の一部ではない残基への改変、並びに/又はHAの膜貫通ドメイン(TM)及びサイトゾルドメイン(CT)の一部である残基への改変を試験した。本明細書中に記載され、実施例で示されるように、特定の位置における改変又は改変の組み合わせだけが、H3 HAタンパク質の特徴を向上させた。13個の位置又は位置の組み合わせにおける改変は、H3 HAタンパク質の特徴に対して負の効果を与えた(データは示さず)。
H3 HA変異体又は改変H3 HAタンパク質の改善された特性の例としては、植物細胞で発現されたときの、同じ株の野生型若しくは未改変HA又は改変(1若しくは複数)若しくは変異(1若しくは複数)を含まないインフルエンザの亜型と比べて増加したHAタンパク質の収率又は蓄積;野生型又は未改変HAタンパク質と比べて、改変HAタンパク質又は変異HAタンパク質の向上した赤血球凝集価;上記変異(1若しくは複数)を含まない野生型HAを含むVLPの完全性、安定性若しくはその両方と比べて、上記改変されたHAタンパク質からなるVLPの向上した完全性、安定性、若しくは完全性及び安定性の両方;植物細胞で発現されたときの、改変(1若しくは複数)又は変異(1若しくは複数)を含まない野生型のVLP産生レベルと比べて増加したVLP収率;並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
本明細書に記載される改変H3 HAタンパク質又は変異体H3 HAタンパク質は、改変されており、基準株A/Hong Kong/4801/14(配列番号92;図1を参照)の位置382、384、392及び/又は431との配列アラインメントにおける任意の1以上の残基において1以上の変異、又は改変を含む。それゆえ、例えば、アミノ酸位置382、384、392及び431のうちの1以上(このようなアミノ酸ナンバリングは、図1に示されるA/Hong Kong/4801/14の配列(配列番号92))に基づく)において、又は、例えばHAアミノ酸配列を配列番号92に対してアラインメントすることによって決定される場合のそのようなアミノ酸位置に対応するアミノ酸位置において改変又は変異を含むインフルエンザH3 HAポリペプチド、タンパク質、及び/又はウイルス様粒子(VLP)等のタンパク質複合体が提供される。このような変異のうちの1以上を含むインフルエンザH3 HAアミノ酸配列の非限定的な例としては、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96及び配列番号97が挙げられる。
本明細書中に記載される改変H3 HAタンパク質は、H3由来のHAをコードするアミノ酸配列(配列番号91〜配列番号97)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を持つH3 HAタンパク質を含み、このアミノ酸配列は、A/Hong Kong/4801/14 HA(配列番号92)の位置382、384、392及び431との配列アラインメントにおける任意の1以上の残基において1以上の変異、又は改変を有する。
さらには、このH3 HAタンパク質は、H3由来のHA(配列番号91〜配列番号97)をコードするヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するヌクレオチド配列によってコードされてもよく、このH3 HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14(配列番号92)HAの位置382、384、392及び431との配列アラインメントにおける任意の1以上の残基において1以上の変異、又は改変を有し、上記ヌクレオチド配列は、発現されたときにVLPを形成するヘマグルチニンタンパク質をコードする。
上記H3 HAが由来してもよい株の非限定的な例は、A/Bangkok/3007/15(H3N2)(配列番号91);A/Hongkong/4801/14(H3N2)(配列番号92);A/Minnesota/40/15(H3N2)(配列番号93);A/South Australia/1/16(H3N2)(配列番号94);A/Pennsylvania/09/15(H3N2)(配列番号95);A/Switzerland/9715293/13(H3N2)(配列番号96)及びA/Mississippi/16/16(H3N2)(配列番号97)である。
位置382における改変
1つの態様では、位置382(ナンバリングはA/Hong Kong/4801/14 HAナンバリング、配列番号92に従う)に改変された残基を有してもよいH3 HAが提供される。
Antanasijevicら(J Biol Chem. 2014;289(32):22237−45)は、14個の異なる位置における部位特異的変異誘発によりH5 HAステムループ領域の構造機能特性を検討した。HA2の変異した位置Thr41、Gln42、Ile45、Asn53、及びLeu99は、高度に保存されており、HA機能にとってのこれらの残基の重要性をアッセイするために設計された。Antanasijevicは、位置HA1−I28V、HA2−T41A、HA2−T49A、HA2−N53A、及びHA2−D57Eにおける保存された変異がウイルスの進入を邪魔することを認めた。小分子MBX2329による進入阻害に対する変異効果の場合に、外面のHA2−Ile45、HA2−Val52、HA2−Asn53、及びHA2−Ser54並びに内面のHA2−Leu99への置換は、最大の効果を有していた。これらの残基はグループ1のHA(例えば、H1及びH5)において高度に保存されている。AntanasijevicのH5のHAの位置53は本開示のH1 HAにおける位置380及びH3 HAにおける位置382に対応する。
H1 HAの位置380におけるアスパラギンからアラニンへの保存された残基の改変は、野生型H1 HAと比べて改変H1 HAの赤血球凝集価のおよそ80%低下につながる(データは示さず)ということが予想外にも見出された。H5由来のHAにおける等価な改変も、赤血球凝集価の減少につながる(図3、表7を参照)。しかしながら、アスパラギンからアラニンへの、H3由来のHAにおける等価な位置の改変(N382A)は、野生型H3 HAと比べて赤血球凝集価のおよそ130%上昇につながる(図2、表5を参照)。
従って、H3 HAの位置382の残基は、非アスパラギンであるように改変されてもよい。例えば、位置382の残基は、疎水性アミノ酸、例えばアラニン又はアラニンの保存的置換、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であるように改変されてもよい。
例えば、当該改変H3 HAタンパク質は、H3 A/Hong Kong/4801/14由来のHAのアミノ酸配列(配列番号92)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を有してもよく、このアミノ酸配列は、位置382にアラニン(A、Ala)又はアラニン(A、Ala)の保存的置換を有し、この配列は天然には存在しない。アラニンの保存的置換は、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であってもよい。
本明細書は、植物において活性な調節領域に作用可能に連結された、上記のとおりの位置382の置換を有する改変H3 HAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸も提供する。
例えば、上記ヌクレオチド配列は、H3 A/Hong Kong/4801/14由来のHAをコードするヌクレオチド配列(配列番号102)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置382にアラニン(A、Ala)又はアラニン(A、Ala)の保存的置換を有する改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在しない。この保存的置換は、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であってもよい。
上記ヌクレオチド配列は、配列番号102のヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置382にアラニン(A、Ala)又はアラニン(A、Ala)の保存的置換を有する改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在しない。この保存的置換は、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であってもよい。
位置382の残基に加えて、位置384、524、525、526、527、528又はこれらのいずれかの組み合わせの残基が、H3 HAにおいて改変されてもよい。
さらには、少なくとも位置382における、及び任意に位置384、524、525、526、527、528又はこれらのいずれかの組み合わせにおける置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における産生方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、その植物又は植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
加えて、少なくとも位置382における置換、及び任意に位置384、524、525、526、527、528又はこれらのいずれかの組み合わせにおける置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における収率を高める方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、その植物又は植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
本明細書は、少なくとも位置382における置換、及び任意に位置384、524、525、526、527、528又はこれらのいずれかの組み合わせにおける置換を有するH3 HAを含むVLPをさらに提供する。このVLPは、本明細書によって提供される方法によって産生されてもよい。上記改変H3 HAを含む当該VLPは、未改変H3 HAタンパク質を含むVLPと比べて改善された特性を示す。
位置384における改変
別の態様では、位置384(A/Hong Kong/4801/14 HAナンバリング、配列番号92)に改変された残基を有してもよいH3 HAが提供される。
例えば、図2及び表5に示されるように、位置384の残基がロイシンからバリンに改変されていることで、野生型H3 HAと比べて赤血球凝集価のおよそ200%上昇につながる。
従って、H3 HAの位置384の残基は、非ロイシンであるように改変されてもよい。例えば、位置384の残基は、例えば、バリン、又はロイシンではないバリンの保存的置換、例えばイソロイシン、メチオニン、アラニン、又はトレオニンであるように改変されてもよい。
例えば、当該改変H3 HAタンパク質は、H3 A/Hong Kong/4801/14由来のHAのアミノ酸配列(配列番号92)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を有してもよく、このアミノ酸配列は位置384にバリン(V、Val)、又はロイシンではないバリンの保存的置換を有し、この配列は天然には存在せず、このHAタンパク質は発現されたときにVLPを形成する。バリンの保存的置換は、例えば、イソロイシン、メチオニン、アラニン、又はトレオニンであってもよい。
本明細書は、植物において活性な調節領域に作用可能に連結された、上記のとおりの位置384の置換を有する改変H3 HAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸も提供する。
例えば、上記ヌクレオチド配列は、H3 A/Hong Kong/4801/14由来のHAをコードするヌクレオチド配列(配列番号102)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置384にバリン(V、Val)、又はロイシンではないバリン(V、Val)の保存的置換を有する改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このヌクレオチド配列は、発現されたときにVLPを形成するHAタンパク質をコードする。このバリンの保存的置換は、例えば、イソロイシン、メチオニン、アラニン、又はトレオニンであってもよい。
上記ヌクレオチド配列は、配列番号102のヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置384にバリン(V、Val)、又はロイシンではないバリン(V、Val)の保存的置換を有する改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このヌクレオチド配列は、発現されたときにVLPを形成するHAタンパク質をコードする。バリンの保存的置換は、例えば、イソロイシン、メチオニン、アラニン、又はトレオニンであってもよい。
位置384の残基に加えて、位置382、524、525、526、527、528又はこれらのいずれかの組み合わせの残基が、H3 HAにおいて改変されてもよい。
さらには、少なくとも位置384における置換、及び任意に位置382、524、525、526、527、528又はこれらのいずれかの組み合わせにおける置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における産生方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
加えて、上記のとおり少なくとも384における置換、及び任意に位置382、524、525、526、527、528又はこれらのいずれかの組み合わせにおける置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における収率を高める方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
本明細書は、少なくとも位置384における置換、及び任意に位置382、524、525、526、527、528又はこれらのいずれかの組み合わせにおける置換を有するH3 HAを含むVLPをさらに提供する。このVLPは、本明細書によって提供される方法によって産生されてもよい。上記改変H3 HAを含む当該VLPは、未改変H3 HAタンパク質を含むVLPと比べて改善された特性を示す。
位置392における改変
別の態様では、位置392(H3 A/Hong Kong/4801/14 HAナンバリング、配列番号92)に改変された残基を有してもよいH3 HAが提供される。
例えば、図2及び表5に示されるように、位置392の残基がフェニルアラニンからアスパラギン酸に改変されていることで、野生型H3 HAと比べて赤血球凝集価のおよそ140%上昇につながる。
従って、H3 HAの位置392の残基は、非フェニルアラニンであるように改変されてもよい。例えば、位置392の残基は、例えば、アスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換、例えばグルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、又はセリンであるように改変されてもよい。
例えば、当該改変H3 HAタンパク質は、H3 A/Hong Kong/4801/14由来のHAのアミノ酸配列(配列番号92)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を有してもよく、このアミノ酸配列は位置392にアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換、例えばグルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、又はセリンを有し、この配列は天然には存在せず、このHAタンパク質は発現されたときにVLPを形成する。アスパラギン酸の保存的置換は、例えばグルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、又はセリンであってもよい。
本明細書は、植物において活性な調節領域に作用可能に連結された、上記のとおりの位置392の置換を有する改変H3 HAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸も提供する。
例えば、上記ヌクレオチド配列は、H3 A/Hong Kong/4801/14由来のHAをコードするヌクレオチド配列(配列番号102)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置392にアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換を有する改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このヌクレオチド配列は、発現されたときにVLPを形成するHAタンパク質をコードする。アスパラギン酸の保存的置換は、例えばグルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、又はセリンであってもよい。
上記ヌクレオチド配列は、配列番号102のヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置392にアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換を有する改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このヌクレオチド配列は、発現されたときにVLPを形成するHAタンパク質をコードする。アスパラギン酸の保存的置換は、例えば、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、又はセリンであってもよい。
さらには、上記のとおりの少なくとも位置392の置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における産生方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
加えて、上記のとおり少なくとも392における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における収率を高める方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
本明細書は、少なくとも位置392の置換を有するH3 HAを含むVLPをさらに提供する。このVLPは、本明細書によって提供される方法によって産生されてもよい。上記改変H3 HAを含む当該VLPは、未改変H3 HAタンパク質を含むVLPと比べて改善された特性を示す。
位置431における改変
別の態様では、位置431(H3 A/Hong Kong/4801/14 HAナンバリング、配列番号92)に改変された残基を有してもよいH3 HAが提供される。
例えば、図2及び表5に示されるように、位置431の残基がロイシンからメチオニンに改変されていることで、野生型H3 HAと比べて赤血球凝集価のおよそ170%上昇につながる。
従って、H3 HAの位置431の残基は、非ロイシンであるように改変されてもよい。例えば、位置431の残基は、例えば、メチオニン又はメチオニンの保存的置換、例えばロイシン、イソロイシン、グルタミン、バリン又はフェニルアラニンであるように改変されてもよい。
例えば、当該改変H3 HAタンパク質は、H3 A/Hong Kong/4801/14由来のHAのアミノ酸配列(配列番号92)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を有してもよく、このアミノ酸配列は位置431にメチオニン又はメチオニンの保存的置換を有し、この配列は天然には存在せず、このHAタンパク質は、発現されたときにVLPを形成する。メチオニンの保存的置換は、例えば、ロイシン、イソロイシン、グルタミン、バリン又はフェニルアラニンであってもよい。
本明細書は、植物において活性な調節領域に作用可能に連結された、上記のとおりの位置431の置換を有する改変H3 HAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸も提供する。
例えば、上記ヌクレオチド配列は、H3 A/Hong Kong/4801/14由来のHAをコードするヌクレオチド配列(配列番号102)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置431にメチオニン又はメチオニンの保存的置換を有する改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このヌクレオチド配列は、発現されたときにVLPを形成するHAタンパク質をコードする。メチオニンの保存的置換は、例えば、ロイシン、イソロイシン、グルタミン、バリン又はフェニルアラニンであってもよい。
上記ヌクレオチド配列は、配列番号102のヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置431にメチオニン又はメチオニンの保存的置換を有する改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このヌクレオチド配列は、発現されたときにVLPを形成するHAタンパク質をコードする。アスパラギン酸の保存的置換は、例えば、ロイシン、イソロイシン、グルタミン、バリン又はフェニルアラニンであってもよい。
さらには、上記のとおりの少なくとも位置431の置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における産生方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
加えて、上記のとおりの少なくとも431における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における収率を高める方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
本明細書は、少なくとも位置431の置換を有するH3 HAを含むVLPをさらに提供する。このVLPは、本明細書によって提供される方法によって産生されてもよい。上記改変H3 HAを含む当該VLPは、未改変H3 HAタンパク質を含むVLPと比べて改善された特性を示す。
B. H3 HA改変II
位置382、384、392、431及び/又は524〜528(「CysTM」)における改変
改変されたインフルエンザH3 HAタンパク質及び植物における改変されたインフルエンザH3 HAタンパク質の産生方法が本明細書に記載される。亜型H3由来のHAタンパク質における特定のアミノ酸の改変は、野生型H3 HAタンパク質又は未改変H3 HAタンパク質と比べて改変H3 HAタンパク質の改善された特性をもたらすということが認められた。
1つの態様では、位置524及び/又は528(H3 A/Hong Kong/4801/14ナンバリング、配列番号92)のシステイン残基又はアラインメントによって決定されるこれらの位置に等価な残基は、これらの位置において非システイン残基に置換されてもよい。さらには、位置525、526及び/又は527(H3 A/Hong Kong/4801/14 HAナンバリング)の残基も改変されてもよい。これらの改変又は置換は、「CysTM改変」、「CysTM」、「CysTM変異」、「CysTM置換」若しくは「CysTM置き換え」又は文法的に等価な表現と呼ばれることがある。
米国特許出願第13/838,796号及びHoltzらによるその関連刊行物(BMC Biotechnology.2014;14:111)は、膜貫通ドメイン(TM)及びサイトゾルドメイン(CT)を含むHAタンパク質のカルボキシ末端領域におけるシステイン残基の変異により、組み換えHAの安定性が向上し効力が維持されることを教示する。具体的には、Holtzらは、組み換えPerth/16/2009 HA(H3N2)におけるC539A、C546A、C549A、C524S及びC528A変異を明らかにした。すべての5つのシステイン残基又はこの異なるサブセットの変異は、組み換え野生型HAタンパク質に匹敵するHA収率、純度、粒子サイズ、赤血球凝集反応活性、及び熱安定性をもたらした。対照的に、ジスルフィド結合を形成することが知られている外部ドメインの一対の保存されたシステイン残基の変異(C64S及びC76S)は、著しく低下したHA発現を生じ、適正なHAフォールディングにおけるこれらの残基の重要な役割が示された。一元放射免疫拡散法(SRID)を使用することにより、Holtzらは、上記5つのシステイン残基の変異が、TMドメイン及びCTドメインにおけるジスルフィド架橋を防ぐことにより、野生型タンパク質と比べて組み換えHAの効力を向上させるということも示す。この変異体HAタンパク質は、25℃で少なくとも12か月効力を維持するのに対し、野生型HAタンパク質は精製からわずか50日後に40%未満の効力を呈した。
Xuら(Virus Genes(2013) 47:20−26)は、TMシステイン(C540/544)のうちの1つ又は2つの変異を有する変異体H3 HAは、細胞において適正に発現されうるが、しかしながらこの変異体は野生型H3 HAタンパク質と比較してより低い耐熱性及び高められた融合活性を呈するということを示した。
H3 HAタンパク質の特徴を向上させるために、本明細書に記載される膜貫通型(TM)への改変(「CysTM改変」)と組み合わせた全部で33個の単一、二重及び/又は三重の改変を試験した。本明細書中に記載され、実施例で示されるように、特定の位置における改変又は改変の組み合わせだけが、H3 HAタンパク質の特徴を向上させた。13個の位置又は位置の組み合わせにおける改変は、H3 HAタンパク質の特徴に対して負の効果を与えた(データは示さず)。
H3 HA変異体タンパク質の改善された特性の例としては、植物細胞で発現されたときの、同じ株の野生型若しくは未改変HA又は改変(1若しくは複数)若しくは変異(1若しくは複数)を含まないインフルエンザの亜型と比べて増加したHAタンパク質の収率;野生型又は未改変HAタンパク質と比べて、改変HAタンパク質又は変異HAタンパク質の向上した赤血球凝集価;上記変異(1若しくは複数)を含まない野生型HAを含むVLPの完全性、安定性若しくはその両方と比べて、上記改変されたHAタンパク質からなるVLPの向上した完全性、安定性、若しくは完全性及び安定性の両方;植物細胞で発現されたときの、改変(1若しくは複数)又は変異(1若しくは複数)を含まない野生型のVLP産生レベルと比べて増加したVLP収率;並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
1つの態様では、位置524及び/又は528(A/Hong Kong/4801/14ナンバリング)のシステイン残基又はアラインメントによって決定されるこれらの位置に等価な残基がこれらの位置において非システイン残基に置換されている改変H3 HAが提供される。例えば、位置524のシステイン残基はセリン(S、Ser)又はセリンの保存的置換で置換されていてもよく、又は位置528のシステインはロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換で置換されていてもよい。
さらには、位置524及び528(A/Hong Kong/4801/14ナンバリング、配列番号92)の2つシステイン間の配列も改変されてもよい。例えば、配列「C524525526527528」において、C524(位置524)はセリン(S、Ser)又はセリンの保存的置換で置換されてもよく、X525(位置525)がロイシンではない場合、残基X525はロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換で置き換えられてもよく、X526(位置526)がバリンではない場合、X526はバリン(V、Val)又はバリンの保存的置換で置き換えられてもよく、X527(位置527)がロイシンではない場合、位置X527の残基はロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換置き換えられてもよく、C528(位置528)はロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換で置換されてもよい。例えば、1つの実施形態では、位置524〜528の配列「CFLLC」は配列「SLVLL」(配列番号98)で置き換えられてもよい。
位置524及び/若しくは528のシステイン残基又はアラインメントによって決定されるこれらの位置に等価な残基を有するH3インフルエンザ以外の他の株由来のHAタンパク質も、本明細書中に記載されるように改変されてよい。例えば、H3 HAの位置524及び/又は528に等価な位置にシステイン残基を有するインフルエンザB株由来のHAタンパク質は、本明細書中に記載される非システイン残基へと改変されてもよい。
本明細書に記載される膜貫通ドメインの変異に加えて、改変H3 HAタンパク質は、位置382、384、392、及び/又は431におけるアミノ酸の1以上の置換をさらに含んでもよく、この置換は、上記改変されたHA3タンパク質、又は改変されたHAタンパク質を使用して産生されたVLPの改善された特徴をもたらした。類似の特性を持つアミノ酸がその同一の位置のそのアミノ酸の代わりに用いられてもよいと当業者なら理解するとおり、この改善された特徴は特定された部位における特定のアミノ酸を置換することに限定されないということを理解されたい。
従って、本明細書に記載される改変H3 HAタンパク質又は変異体H3 HAタンパク質は、基準株H3 A/Hong Kong/4801/14(配列番号92;図1を参照)の位置382、384、392、431、524、525、526、527又は528との配列アラインメントにおける任意の1以上の残基において1以上の変異、又は改変を含んでもよい。それゆえ、アミノ酸位置382、384、392、431、524、525、526、527又は528のうちの1以上(このようなアミノ酸ナンバリングは図1に示されるH3 A/Hong Kong/4801/14の配列(配列番号92)に基づく)において、又は、例えばHAアミノ酸配列を配列番号92に対してアラインメントすることによって決定される場合のそのようなアミノ酸位置に対応するアミノ酸位置において改変又は変異を含むインフルエンザH3 HAポリペプチド、タンパク質、及び/又は例えばウイルス様粒子(VLP)等のタンパク質複合体が提供される。このような変異のうちの1以上を含むインフルエンザH3 HAアミノ酸配列の非限定的な例としては、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96及び配列番号97が挙げられる。
本明細書中に記載される改変H3 HAタンパク質は、H3由来のHAをコードするアミノ酸配列(配列番号91〜配列番号97)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を持つH3 HAタンパク質を含み、このアミノ酸配列は、A/Hong Kong/4801/14 HA(配列番号92)の位置382、384、392、431、524、525、526、527又は528との配列アラインメントにおける任意の1以上の残基において1以上の変異、又は改変を有する。
さらには、このH3 HAタンパク質は、H3由来のHA(H3株の配列番号91〜配列番号97の配列)をコードするヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するヌクレオチド配列によってコードされてもよく、このH3 HAタンパク質は、H3 A/Hong Kong/4801/14 HA(配列番号92)の位置382、384、392、431、524、525、526、527又は528との配列アラインメントにおける任意の1以上の残基において1以上の変異、又は改変を有し、上記ヌクレオチド配列は、発現されたときにVLPを形成するヘマグルチニンタンパク質をコードする。
上記H3 HAが由来してもよい株の非限定的な例は、A/Bangkok/3007/15(H3N2)(配列番号91);A/Hongkong/4801/14(H3N2)(配列番号92);A/Minnesota/40/15(H3N2)(配列番号93);A/South Australia/1/16(H3N2)(配列番号94);A/Pennsylvania/09/15(H3N2)(配列番号95);A/Switzerland/9715293/13(H3N2)(配列番号96)及びA/Mississippi/16/16(H3N2)(配列番号97)である。
位置524〜528(CysTM)及び382における改変
別の態様では、位置382に改変された残基を有してもよく、かつ位置524及び/又は528(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング、配列番号92)にシステイン残基を有するように改変されたものであってもよいH3 HAが提供される。さらには、位置525、526及び/又は527(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング)の残基も改変されてもよい。
例えば、図7A、図7B及び図7Cに示されるように、位置524及び528のシステイン残基が非システインであるように改変され、位置382の残基がアスパラギンからアラニンへと改変されているH3 HAは、野生型H3 HAと比べて赤血球凝集価のおよそ260%上昇を導く。
従って、位置524、525、526、527又は528における1以上の改変及び位置382における改変を含む改変H3 HAタンパク質が提供される。非限定的な例では、この改変H3 HAは、少なくとも位置382、524及び528における改変を有する。
H3 HAの位置382の残基は、非アスパラギンであるように改変されてもよい。例えば、位置382の残基は、疎水性アミノ酸、例えばアラニン又はアラニンの保存的置換、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であるように改変されてもよい。位置524の残基は非システイン、セリン又はセリン(S、Ser)の保存的置換へと改変されてもよく、位置528の残基は非システイン、ロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換へと改変されてもよい。
例えば、上記改変H3 HAタンパク質は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAのアミノ酸配列(配列番号92)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を有してもよく、このアミノ酸配列は、位置382にアラニン(A、Ala)又はアラニン(A、Ala)の保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さず、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。アラニンの保存的置換は、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であってもよい。位置524の非システインはセリン(S、Ser)又はセリンの保存的置換であってよく、位置528の非システインはロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換であってよい。セリン(Se、Ser)の保存的置換は、例えばトレオニン(T、Thr)、アラニン(A、Ala)、アスパラギン(N、Asn)、アスパラギン酸(D、Asp)、グルタミン(Q、Gln)、グリシン(G、Gly)、グルタミン酸(E、Glu)又はリジン(L、Lys)であってよい。ロイシンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、バリン(V、Val)、メチオニン(M、Met)、フェニルアラニン(F、Phe)、又はバリン(V、Val)であってよい。
本明細書は、植物において活性な調節領域に作用可能に連結された、上記のとおりの位置382、524及び528に置換を有する改変H3 HAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸も提供する。
例えば、上記ヌクレオチド配列は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAをコードするヌクレオチド配列(配列番号102)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置382にアラニン(A、Ala)又はアラニン(A、Ala)の保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。アラニンの保存的置換は、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であってもよい。位置524の非システインはセリン(S、Ser)又はセリンの保存的置換であってよく、位置528の非システインはロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換であってよい。セリン(Se、Ser)の保存的置換は、例えばトレオニン(T、Thr)、アラニン(A、Ala)、アスパラギン(N、Asn)、アスパラギン酸(D、Asp)、グルタミン(Q、Gln)、グリシン(G、Gly)、グルタミン酸(E、Glu)又はリジン(L、Lys)であってよい。ロイシンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、バリン(V、Val)、メチオニン(M、Met)、フェニルアラニン(F、Phe)、又はバリン(V、Val)であってよい。
上記ヌクレオチド配列は、配列番号102のヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置382にアラニン(A、Ala)又はアラニン(A、Ala)の保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。アラニンの保存的置換は、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であってもよい。
位置382、524及び528の残基に加えて、上記改変H3 HAは、さらなる残基が改変されていてもよい。例えば、位置384、525、526及び527における1以上の残基が改変されてもよい。非限定的な例では、この改変H3 HAは、位置382、524、528における置換された残基及び位置384、525、526、527又はこれらの組み合わせにおける1以上の置換を有してもよい。
さらには、上記の少なくとも位置382、524及び528における置換、並びに任意に位置384、525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における産生方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
加えて、上記のとおりの少なくとも位置382、524及び528における置換、並びに任意に位置384、525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における収率を高める方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
本明細書は、少なくとも位置382、524及び528における置換、並びに任意に位置384、525、526、527における置換を有するH3 HAを含むVLPをさらに提供する。このVLPは、本明細書によって提供される方法によって産生されてもよい。上記改変H3 HAを含む当該VLPは、未改変H3 HAタンパク質を含むVLPと比べて改善された特性を示す。
位置524〜528(CysTM)及び384における改変
別の態様では、位置384に改変された残基を有してもよく、かつ位置524及び528(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング、配列番号92)にシステイン残基を有さないように改変されてもよいH3 HAが提供される。さらには、位置525、526及び/又は527(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング)の残基も改変されてもよい。
例えば、図7A、図7B及び図7Cに示されるように、位置524及び528のシステイン残基が非システイン残基であるように改変され、位置384の残基がロイシンからバリンへと改変されているH3 HAは、野生型H3 HAと比べて赤血球凝集価のおよそ270%上昇を導く。
従って、位置524、525、526、527又は528における1以上の改変及び位置384における改変を含む改変H3 HAタンパク質が提供される。非限定的な例では、この改変H3 HAは、少なくとも位置384、524及び528における改変を有する。
H3 HAの位置384の残基は、非ロイシンであるように改変されてもよい。例えば、位置384の残基は、別の疎水性アミノ酸、例えばバリン又はバリンの保存的置換、例えばイソロイシン、ロイシン、メチオニン、アラニン又はトレオニンに改変されてもよい。
例えば、上記改変H3 HAタンパク質は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAのアミノ酸配列(配列番号92)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を有してもよく、このアミノ酸配列は、位置384にバリン又はバリンの保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さず、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。バリンの保存的置換は、例えばイソロイシン、ロイシン、メチオニン、アラニン又はトレオニンであってもよい。
本明細書は、植物において活性な調節領域に作用可能に連結された、上記のとおりの位置384、524及び528に置換を有する改変H3 HAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸も提供する。
例えば、上記ヌクレオチド配列は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAをコードするヌクレオチド配列(配列番号102)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置384にバリン又はバリンの保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在しない。上記保存的置換は、例えばイソロイシン、ロイシン、メチオニン、アラニン又はトレオニンであってもよい。
上記ヌクレオチド配列は、配列番号102のヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置384にバリン又はバリンの保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。バリンの保存的置換は、例えばイソロイシン、ロイシン、メチオニン、アラニン又はトレオニンであってもよい。
位置384、524及び528の残基に加えて、上記改変H3 HAは、さらなる残基が改変されていてもよい。例えば、位置382、525、526及び527における1以上の残基が改変されてもよい。非限定的な例では、この改変H3 HAは、位置384、524、528における置換された残基及び位置382、525、526、527又はこれらの組み合わせにおける1以上の置換を有してもよい。
さらには、上記の少なくとも位置384、524及び528における置換、並びに任意に位置382、525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における産生方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
加えて、上記のとおりの少なくとも位置384、524及び528における置換、並びに任意に位置382、525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における収率を高める方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
本明細書は、少なくとも位置384、524及び528における置換、並びに任意に位置382、525、526、527における置換を有するH3 HAを含むVLPをさらに提供する。このVLPは、本明細書によって提供される方法によって産生されてもよい。上記改変H3 HAを含む当該VLPは、未改変H3 HAタンパク質を含むVLPと比べて改善された特性を示す。
位置524〜528(CysTM)及び392における改変
別の態様では、位置392に改変された残基を有してもよく、かつ位置524及び528(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング、配列番号92)にシステイン残基を有さなくてもよいH3 HAが提供される。さらには、位置525、526及び/又は527(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング)の残基も改変されてもよい。
例えば、図7A及び図7Bに示されるように、位置524及び528のシステイン残基がシステインではないように改変され、位置392の残基がフェニルアラニンからアスパラギン酸へと改変されているH3 HAは、野生型H3 HAと比べて赤血球凝集価の200%〜270%上昇を導く。
従って、位置524、525、526、527又は528における1以上の改変及び位置392における改変を含む改変H3 HAタンパク質が提供される。非限定的な例では、この改変H3 HAは、少なくとも位置392、524及び528における改変を有する。
H3 HAの位置392の残基は、非フェニルアラニンであるように改変されてもよい。例えば、位置392の残基は、電荷を帯びたアミノ酸、例えばアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換、例えばグルタミン、アスパラギン、グルタミン酸又はセリンに改変されてもよい。
例えば、上記改変H3 HAタンパク質は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAのアミノ酸配列(配列番号92)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を有してもよく、このアミノ酸配列は、位置392にアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さず、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。アスパラギン酸の保存的置換は、例えばグルタミン、アスパラギン、グルタミン酸又はセリンであってよい。位置524の非システインはセリン(S、Ser)又はセリンの保存的置換であってよく、位置528の非システインはロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換であってよい。セリン(Se、Ser)の保存的置換は、例えばトレオニン(T、Thr)、アラニン(A、Ala)、アスパラギン(N、Asn)、アスパラギン酸(D、Asp)、グルタミン(Q、Gln)、グリシン(G、Gly)、グルタミン酸(E、Glu)又はリジン(L、Lys)であってよい。ロイシンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、バリン(V、Val)、メチオニン(M、Met)、フェニルアラニン(F、Phe)、又はバリン(V、Val)であってよい。
本明細書は、植物において活性な調節領域に作用可能に連結された、上記のとおりの位置392、524及び528に置換を有する改変H3 HAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸も提供する。
例えば、上記ヌクレオチド配列は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAをコードするヌクレオチド配列(配列番号102)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置392にアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。上記保存的置換は、例えばグルタミン、アスパラギン、グルタミン酸又はセリンであってよい。
上記ヌクレオチド配列は、配列番号102のヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置392にアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。上記保存的置換は、例えばグルタミン、アスパラギン、グルタミン酸又はセリンであってよい。
位置392、524及び528の残基に加えて、上記改変H3 HAは、さらなる残基が改変されていてもよい。例えば、位置525、526及び527における1以上の残基 が改変されてもよい。非限定的な例では、この改変H3 HAは、位置392、524、528における置換された残基及び位置525、526、527又はこれらの組み合わせにおける1以上の置換を有してもよい。
さらには、上記の少なくとも位置392、524及び528における置換、並びに任意に位置525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における産生方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
加えて、上記のとおりの少なくとも位置392、524及び528における置換、並びに任意に位置525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における収率を高める方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
本明細書は、少なくとも位置392、524及び528における置換、並びに任意に位置525、526、527における置換を有するH3 HAを含むVLPをさらに提供する。このVLPは、本明細書によって提供される方法によって産生されてもよい。上記改変H3 HAを含む当該VLPは、未改変H3 HAタンパク質を含むVLPと比べて改善された特性を示す。
位置524〜528(CysTM)及び431における改変
別の態様では、位置431に改変された残基を有してもよく、かつ位置524及び528(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング、配列番号92)にシステイン残基を有さなくてもよいH3 HAが提供される。さらには、位置525、526及び/又は527(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング)の残基も改変されてもよい。
例えば、図7A及び図7Bに示されるように、位置524及び528のシステイン残基がシステインではないように改変され、位置431の残基がロイシンからメチオニンへと改変されているH3 HAは、野生型H3 HAと比べて赤血球凝集価のおよそ250%上昇を導く。
従って、位置524、525、526、527又は528における1以上の改変及び位置431における改変を含む改変H3 HAタンパク質が提供される。非限定的な例では、この改変H3 HAは、少なくとも位置431、524及び528における改変を有する。
H3 HAの位置431の残基は、非ロイシンであるように改変されてもよい。例えば、位置431の残基は、メチオニン又はメチオニンの保存的置換、例えばロイシン、イソロイシン、グルタミン、バリン、又はフェニルアラニンであるように改変されてもよい。
例えば、上記改変H3 HAタンパク質は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAのアミノ酸配列(配列番号92)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を有してもよく、このアミノ酸配列は、位置431にメチオニン又はメチオニンの保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さず、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。メチオニンの保存的置換は、例えばロイシン、イソロイシン、グルタミン、バリン、又はフェニルアラニンであってよい。位置524の非システインはセリン(S、Ser)又はセリンの保存的置換であってよく、位置528の非システインはロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換であってよい。セリン(Se、Ser)の保存的置換は、例えばトレオニン(T、Thr)、アラニン(A、Ala)、アスパラギン(N、Asn)、アスパラギン酸(D、Asp)、グルタミン(Q、Gln)、グリシン(G、Gly)、グルタミン酸(E、Glu)又はリジン(L、Lys)であってよい。ロイシンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、バリン(V、Val)、メチオニン(M、Met)、フェニルアラニン(F、Phe)、又はバリン(V、Val)であってよい。
本明細書は、植物において活性な調節領域に作用可能に連結された、上記のとおりの位置431、524及び528に置換を有する改変H3 HAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸も提供する。
例えば、上記ヌクレオチド配列は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAをコードするヌクレオチド配列(配列番号102)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置431にメチオニン又はメチオニンの保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。上記保存的置換は、例えばロイシン、イソロイシン、グルタミン、バリン、又はフェニルアラニンであってよい。
上記ヌクレオチド配列は、配列番号102のヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置431にメチオニン又はメチオニンの保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。上記保存的置換は、例えばロイシン、イソロイシン、グルタミン、バリン、又はフェニルアラニンであってよい。
位置431、524及び528の残基に加えて、上記改変H3 HAは、さらなる残基が改変されていてもよい。例えば、位置525、526及び527における1以上の残基が改変されてもよい。非限定的な例では、この改変H3 HAは、位置431、524、528における置換された残基及び位置525、526、527又はこれらの組み合わせにおける1以上の置換を有してもよい。
さらには、上記の少なくとも位置431、524及び528における置換、並びに任意に位置525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における産生方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
加えて、上記のとおりの少なくとも位置431、524及び528における置換、並びに任意に位置525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における収率を高める方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
本明細書は、少なくとも位置431、524及び528における置換、並びに任意に位置525、526、527における置換を有するH3 HAを含むVLPをさらに提供する。このVLPは、本明細書によって提供される方法によって産生されてもよい。上記改変H3 HAを含む当該VLPは、未改変H3 HAタンパク質を含むVLPと比べて改善された特性を示す。
位置524〜528(CysTM)、382及び384における改変
別の態様では、位置382及び384に改変された残基を有してもよく、かつ位置524及び528(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング、配列番号92)にシステイン残基を有さなくてもよいH3 HAが提供される。さらには、位置525、526及び/又は527(H3 A/Hongkong/4801/14ナンバリング)の残基も改変されてもよい。
例えば図7Eに示されるように、位置524及び528のシステイン残基が非システインであるように改変され、位置382の残基がアスパラギンからアラニンへと改変され、位置384の残基がロイシンからバリンへと改変されているH3 HAは、野生型H3 HAと比べて赤血球凝集価のおよそ400%〜500%上昇を導く。
従って、位置524、525、526、527又は528における1以上の改変並びに位置382及び384における改変を含む改変H3 HAタンパク質が提供される。非限定的な例では、この改変H3 HAは、少なくとも位置382、384、524及び528における改変を有する。
H3 HAの位置382の残基は、非アスパラギンであるように改変されてもよい。例えば、位置382の残基は、疎水性アミノ酸、例えばアラニン又はアラニンの保存的置換、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であるように改変されてもよい。H3 HAの位置384の残基は、非ロイシンであるように改変されてもよい。例えば、位置384の残基は、別の疎水性アミノ酸、例えばバリン又はバリンの保存的置換、例えばイソロイシン、ロイシン、メチオニン、アラニン又はトレオニンに改変されてもよい。
例えば、上記改変H3 HAタンパク質は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAのアミノ酸配列(配列番号92)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有するアミノ酸配列を有してもよく、このアミノ酸配列は、位置382にアラニン(A、Ala)又はアラニン(A、Ala)の保存的置換、位置384にバリン又はバリンの保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さず、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。アラニンの保存的置換は、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であってもよい。バリンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、ロイシン(L、Leu)、メチオニン(M、Met)、アラニン(A、Ala)又はトレオニン(T、Thr)であってよい。位置524の非システインはセリン(S、Ser)又はセリンの保存的置換であってよく、位置528の非システインはロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換であってよい。セリン(Se、Ser)の保存的置換は、例えばトレオニン(T、Thr)、アラニン(A、Ala)、アスパラギン(N、Asn)、アスパラギン酸(D、Asp)、グルタミン(Q、Gln)、グリシン(G、Gly)、グルタミン酸(E、Glu)又はリジン(L、Lys)であってよい。ロイシンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、バリン(V、Val)、メチオニン(M、Met)、フェニルアラニン(F、Phe)、又はバリン(V、Val)であってよい。
本明細書は、植物において活性な調節領域に作用可能に連結された、上記のとおりの位置382、384、524及び528に置換を有する改変H3 HAをコードするヌクレオチド配列を含む核酸も提供する。
例えば、上記ヌクレオチド配列は、H3 A/Hongkong/4801/14由来のHAをコードするヌクレオチド配列(配列番号102)と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置382にアラニン(A、Ala)又はアラニン(A、Ala)の保存的置換、位置384にバリン又はバリンの保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。アラニンの保存的置換は、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であってもよい。バリンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、ロイシン(L、Leu)、メチオニン(M、Met)、アラニン(A、Ala)又はトレオニン(T、Thr)であってよい。位置524の非システインはセリン(S、Ser)又はセリンの保存的置換であってよく、位置528の非システインはロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換であってよい。セリン(Se、Ser)の保存的置換は、例えばトレオニン(T、Thr)、アラニン(A、Ala)、アスパラギン(N、Asn)、アスパラギン酸(D、Asp)、グルタミン(Q、Gln)、グリシン(G、Gly)、グルタミン酸(E、Glu)又はリジン(L、Lys)であってよい。ロイシンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、バリン(V、Val)、メチオニン(M、Met)、フェニルアラニン(F、Phe)、又はバリン(V、Val)であってよい。
上記ヌクレオチド配列は、配列番号102のヌクレオチド配列と約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性、又は配列類似性を有してもよく、このヌクレオチド配列は、位置382にアラニン(A、Ala)又はアラニン(A、Ala)の保存的置換、位置384にバリン又はバリンの保存的置換を有し、位置524及び528にシステイン残基を有さない改変H3 HAタンパク質をコードし、この配列は天然には存在せず、このHAは、発現されたときにVLPを形成する。アラニンの保存的置換は、例えばセリン(S、Ser)、グリシン(G、Gly)、トレオニン(T、Thr)、システイン(C、Cys)又はバリン(V、Val)であってもよい。バリンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、ロイシン(L、Leu)、メチオニン(M、Met)、アラニン(A、Ala)又はトレオニン(T、Thr)であってよい。位置524の非システインはセリン(S、Ser)又はセリンの保存的置換であってよく、位置528の非システインはロイシン(L、Leu)又はロイシンの保存的置換であってよい。セリン(Se、Ser)の保存的置換は、例えばトレオニン(T、Thr)、アラニン(A、Ala)、アスパラギン(N、Asn)、アスパラギン酸(D、Asp)、グルタミン(Q、Gln)、グリシン(G、Gly)、グルタミン酸(E、Glu)又はリジン(L、Lys)であってよい。ロイシンの保存的置換は、例えばイソロイシン(I、Ile)、バリン(V、Val)、メチオニン(M、Met)、フェニルアラニン(F、Phe)、又はバリン(V、Val)であってよい。
位置382、384、524及び528の残基に加えて、上記改変H3 HAは、さらなる残基が改変されていてもよい。例えば、位置525、526及び527における1以上の残基が改変されてもよい。非限定的な例では、この改変H3 HAは、位置382、384、524、528における置換された残基及び位置525、526、527又はこれらの組み合わせにおける1以上の置換を有してもよい。
さらには、上記の少なくとも位置382、384、524及び528における置換、並びに任意に位置525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における産生方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
加えて、上記のとおりの少なくとも位置382、384、524及び528における置換、並びに任意に位置525、526、527における置換を有する改変H3 HAを含むVLPの、植物における収率を高める方法が提供される。当該方法は、上記植物において活性な調節領域に作用可能に連結された改変H3 HAをコードする核酸を、上記植物、又は上記植物の一部分に導入する工程と、上記植物又は上記植物の一部分を、上記核酸の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより上記VLPを産生する工程とを伴う。
本明細書は、少なくとも位置382、384、524及び528における置換、並びに任意に位置525、526、527における置換を有するH3 HAを含むVLPをさらに提供する。このVLPは、本明細書によって提供される方法によって産生されてもよい。上記改変H3 HAを含む当該VLPは、未改変H3 HAタンパク質を含むVLPと比べて改善された特性を示す。
植物における変異体インフルエンザHAを含むVLPの産生又は収率を増加させる方法も本明細書に提示される。例えば、1つの方法は、本明細書に記載される変異体インフルエンザHAをコードする核酸を、その植物、植物の一部分、又は植物細胞に導入する工程を伴ってよい。この変異体インフルエンザHAをコードする核酸は、ヒトのコドン使用頻度、増加したGC含有量、又はこれらの組み合わせについて最適化されてもよい。1以上の変異体インフルエンザHAタンパク質を含むVLPを産生するために、1以上の変異体インフルエンザHAタンパク質が、植物、植物の一部分、又は植物細胞において発現されてもよい。あるいは、この方法は、1以上の変異体インフルエンザHAタンパク質を含むVLPを産生するために、変異体インフルエンザHAタンパク質をコードする核酸を含む植物、植物の一部分、又は植物細胞を準備する工程を含んでもよい。
上記変異体インフルエンザHAを含むVLPの産生方法は、第2核酸配列を上記植物、植物の一部分、又は植物細胞に導入する工程であって、この第2核酸は、上記変異体インフルエンザHAとともに共発現されるプロトンチャネルタンパク質をコードする工程をさらに備えてもよい。例えば、このプロトンチャネルタンパク質は、A/New Caledonia/20/99 M2等のインフルエンザA亜型M2タンパク質であってもよい。プロトンチャネルタンパク質の共発現は、例えば参照により本明細書に援用したものとする国際公開第2013/044390号パンフレットに記載されるように、変異体インフルエンザHAタンパク質及び/又はこの変異体インフルエンザHAタンパク質を含むVLPの蓄積の増加につながる可能性がある。
さらには、この変異体インフルエンザHAは、参照により本明細書に援用したものとする国際公開第2013/044390号パンフレット及び国際公開第2014/153674号パンフレットに記載されているような改変されたタンパク質分解性ループ又は切断部位をさらに含んでもよい。
「共発現」は、2以上のヌクレオチド配列の導入及び発現であって、その2以上のヌクレオチド配列の各々が植物、植物の一部分又は植物細胞の中で目的のタンパク質、又は目的のタンパク質の断片をコードすることを意味する。この2以上のヌクレオチド配列は、1つのベクター内で植物、植物の一部分又は植物細胞に導入されてもよく、この場合、この2以上のヌクレオチド配列の各々は別々の調節領域(例えば、二重構築物を含む)の制御下にある。あるいは、この2以上のヌクレオチド配列は、各ベクターが対応する核酸の発現のための適切な調節領域を含む別々のベクター(例えば、単一の構築物を含む)内で植物、植物の一部分又は植物細胞に導入されてもよい。例えば、各々が別々のベクター上にあり別々のアグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)宿主に導入される2つのヌクレオチド配列が、減圧インフィルトレーション法の前に各A.ツメファシエンス宿主の懸濁液を所望の体積(例えば、等体積、又は各A.ツメファシエンス宿主の比は変えられてもよい)で混合することにより、共発現されてもよい。このようにして、複数のA.ツメファシエンス懸濁液の共インフィルトレーションにより、複数の導入遺伝子の共発現が可能にされる。
本明細書に記載される変異体インフルエンザHAをコードする核酸は、植物、植物の一部分、又は植物細胞における上記変異体インフルエンザHAの発現を高める配列をさらに含んでもよい。発現を高める配列は、変異体インフルエンザHAタンパク質をコードする核酸と連動しているササゲモザイクウイルス(CPMV)エンハンサーエレメントを含んでもよい。
本明細書に記載される、改変されたインフルエンザヘマグルチニン(HA)タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸は、植物、植物の一部分、又は植物細胞におけるHAタンパク質の発現を高める配列をさらに含んでもよい。発現を高める配列は、改変されたインフルエンザヘマグルチニン(HA)タンパク質をコードする核酸と連動しているCPMVエンハンサーエレメント、又は植物由来の発現エンハンサーを含んでもよい。改変されたインフルエンザヘマグルチニン(HA)をコードする配列は、ヒトのコドン使用頻度、増加したGC含有量、又はこれらの組み合わせについても最適化されてよい。
用語「CPMVエンハンサーエレメント」は、本明細書で使用する場合、当該技術分野で公知のように、ササゲモザイクウイルス(CPMV)RNA2ポリペプチド又は改変CPMV配列を調節する5’UTRをコードするヌクレオチド配列を指す。例えば、CPMVエンハンサーエレメント又はCPMV発現エンハンサーは、国際公開第2015/14367号パンフレット;国際公開第2015/103704号パンフレット;国際公開第2007/135480号パンフレット;国際公開第2009/087391号パンフレット;Sainsbury F.、及びLomonossoff G.P.、(2008、Plant Physiol. 148:1212−1218頁)に記載されるヌクレオチド配列を含む。これらの文献の各々は、参照により本明細書に援用したものとする。CPMVエンハンサー配列は、それらが結合する下流の異種性のオープンリーディングフレーム(ORF)の発現を高めることができる。CPMV発現エンハンサーは、CPMV HT、CPMVX(X=160、155、150、114である)、例えば、CPMV 160、CPMVX+(X=160、155、150、114である)、例えば、CPMV 160+、CPMV−HT+、CPMV HT+[WT115]、又はCPMV HT+[511](参照により本明細書に援用したものとする国際公開第2015/143567号パンフレット;国際公開第2015/103704号パンフレット)を含んでもよい。CPMV発現エンハンサーは、CPMV発現エンハンサー配列及び目的のヌクレオチド配列と作用可能に連結されている調節領域を含む植物発現系内で使用されてもよい。
用語「CPMVエンハンサーエレメント」は、本明細書で使用する場合、当該技術分野で公知のように、ササゲモザイクウイルス(CPMV)RNA2ポリペプチド又は改変CPMV配列を調節する5’UTRをコードするヌクレオチド配列を指す。例えば、CPMVエンハンサーエレメント又はCPMV発現エンハンサーは、国際公開第2015/14367号パンフレット;国際公開第2015/103704号パンフレット;国際公開第2007/135480号パンフレット;国際公開第2009/087391号パンフレット;Sainsbury F.、及びLomonossoff G.P.、(2008、Plant Physiol. 148:1212−1218頁)に記載されるヌクレオチド配列を含む。これらの文献の各々は、参照により本明細書に援用したものとする。CPMVエンハンサー配列は、それらが結合する下流の異種性のオープンリーディングフレーム(ORF)の発現を高めることができる。CPMV発現エンハンサーは、CPMV HT、CPMVX、CPMVX+、CPMV−HT+、CPMV HT+[WT115]、又はCPMV HT+[511](参照により本明細書に援用したものとする国際公開第2015/14367号パンフレット;国際公開第2015/103704号パンフレット)を含んでもよい。CPMV発現エンハンサーは、CPMV発現エンハンサー配列及び目的のヌクレオチド配列と作用可能に連結されている調節領域を含む植物発現系内で使用されてもよい。
用語「5’UTR」又は「5’非翻訳領域」又は「5’リーダー配列」は、翻訳されないmRNAの領域を指す。5’UTRは、典型的には転写開始点で始まり、コード領域の翻訳開始部位又は開始コドンの直前で終わる。5’UTRは、mRNA転写物の安定性及び/又は翻訳を調節してもよい。
用語「植物由来の発現エンハンサー」は、本明細書で使用する場合、植物から得られるヌクレオチド配列であって、5’UTRをコードするヌクレオチド配列を指す。植物由来の発現エンハンサーの例は、米国仮特許出願第62/643,053号(2018年3月14日出願。この出願を参照により本明細書に援用したものとする)又はDiamos A.G.ら(2016、Front Plt Sci. 7:1−15;この文献を参照により本明細書に援用したものとする)に記載されている。この植物由来の発現エンハンサーは、米国仮特許出願第62/643,053号に記載されるnbMT78、nbATL75、nbDJ46、nbCHP79、nbEN42、atHSP69、atGRP62、atPK65、atRP46、nb30S72、nbGT61、nbPV55、nbPPI43、nbPM64、及びnbH2A86から選択されてもよい。この植物由来の発現エンハンサーは、植物由来の発現エンハンサー配列及び目的のヌクレオチド配列と作用可能に連結されている調節領域を含む植物発現系内で使用されてもよい。
「作用可能に連結された」は、上記特定の配列が、核酸配列の発現の媒介又は調節等の意図された機能を実行するために、直接的又は間接的に相互作用することを意味する。作用可能に連結された配列の相互作用は、例えば、作用可能に連結された配列と相互作用するタンパク質によって媒介されてもよい。
1以上の変異体インフルエンザHAタンパク質が植物、植物の一部分、又は植物細胞において発現されるとき、その1以上の変異体インフルエンザHAタンパク質はVLPへと自己組織化する。この植物、植物の一部分、又は植物細胞は、VLPの完全性を維持するための好適な抽出及び精製の条件下で回収されてもよく、この1以上の変異体インフルエンザHAを含むVLPは精製されてもよい。
本発明は、対象においてインフルエンザ感染への免疫を誘導するための本明細書に記載される変異体インフルエンザHA、又はこの変異体インフルエンザHAを含むVLPの使用も提供する。その変異体インフルエンザHA又は変異体インフルエンザHAを含むVLPを対象又は宿主動物に投与することにより調製される抗体又は抗体断片も本明細書に開示される。対象において免疫応答を誘導するための、有効用量の本明細書に記載される変異体インフルエンザHA又は変異体インフルエンザHAを含むVLPと、薬学的に許容できる担体、アジュバント、ビヒクル、又は賦形剤とを含む組成物がさらに提供される。対象において免疫応答を誘導するためのワクチンであって、有効用量の上記変異体インフルエンザHAを含むワクチンも提供される。
対象においてインフルエンザ感染に対する免疫を誘導する方法であって、上記変異体インフルエンザHA又は変異体インフルエンザHAを含むVLPを対象に、経口で、鼻腔内に、筋肉内に、腹腔内に、静脈内に、又は皮下に投与する工程を備える方法も本明細書に提示される。
用語「インフルエンザウイルス」は、本明細書で使用する場合、マイナス鎖の一本鎖RNAゲノムを有することを特徴とするオルソミクソウイルス科のエンベロープ型のウイルス株を指す。インフルエンザウイルスゲノムは、株に応じて12〜14個のタンパク質をコードする8個の遺伝子セグメントを含む。
A、B、C及びDの4つの型のインフルエンザウイルスがあり、このうちでインフルエンザA又はBは、ヒトにおける季節性の疾患流行の原因生物である。インフルエンザAは、HA及びノイラミニダーゼ(NA)糖タンパク質亜型の発現に基づいてさらに分類される。
用語「ヘマグルチニン」又は「HA」は、本明細書で使用する場合、インフルエンザウイルス粒子が標的細胞の表面上のシアル酸含有タンパク質に結合することを容易にして、標的細胞へのウイルスゲノムの放出を媒介する三量体レクチンを指す。18個の異なるHA亜型(H1〜H18)がある。HAタンパク質は2つの構造要素を含む:血清防御抗体の一次標的である頭部;及び柄(茎)。HAは、単一ポリペプチド、HA0(三量体として集合する)として翻訳され、これは、HA1(約40kDa)サブドメインとHA2(約20kDa)サブドメインとの間でセリンエンドプロテアーゼによって切断される必要がある。切断後、この2つのジスルフィド結合タンパク質ドメインは、ウイルス感染力に必要な必須の構造を採る。
本明細書に開示されるインフルエンザA HAタンパク質又は改変されたインフルエンザA HAタンパク質には、任意の公知のインフルエンザA株由来の任意の公知のHAタンパク質が含まれるが、経時的に発生する公知のインフルエンザA株への改変物も含まれる。例えば、インフルエンザHAは、A/Hong Kong/4801/14(H3N2)、A/Minnesota/40/15(H3N2)、A/South Australia/1/16(H3N2)、A/Bangkok/3007/15(H3N2)、A/Switzerland/9715293/13(H3N2)、A/Mississippi/16/16(H3N2)、又はA/Pennsylvania/09/2015(H3N2)に由来してもよい。インフルエンザA HAは、株に由来するHAであって、上に列挙されたインフルエンザA株に由来する任意のHAに約30〜100%、又はこれらの間の任意の量のアミノ酸配列同一性を有するHAを含んでもよいが、ただしこのインフルエンザHAタンパク質は、本明細書中に記載される少なくとも1つの置換を含み、VLPを形成することができ、対象に投与されたときに免疫応答を誘導し、赤血球凝集反応を誘導するか、又はこれらの組み合わせを行う。
例えば、インフルエンザHAタンパク質は、上に列挙されたインフルエンザA株由来の任意のHAと30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、52%、54%、56%、58%、60%、62%、64%、66%、68%、70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%、84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98%、100%、又はこれらの間の任意の量のアミノ酸配列同一性(配列類似性、パーセント同一性、パーセント類似性)を有してよく、かつ本明細書中に記載される少なくとも1つの置換を含み、VLPを形成することができ、対象に投与されたときに免疫応答を誘導し、赤血球凝集反応を誘導するか、又はこれらの組み合わせを行う。いくつかのインフルエンザA HAドメインのアミノ酸配列アラインメントが図1に示されるが、これは限定するものと考えられるべきではない。
特定の配列に言及するとき、用語「パーセント類似性」、「配列類似性」、「パーセント同一性」、又は「配列同一性」は、例えば、ウィスコンシン大学(University of Wisconsin)GCGソフトウェアプログラムに示されるように、又は手作業によるアラインメント及び目視検査(例えば、Current Protocols in Molecular Biology、Ausubelら編、1995 supplementを参照)により使用される。比較のための配列のアラインメントの方法は、当該技術分野で周知である。比較のための最適の配列のアラインメントは、例えば、Smith及びWatermanのアルゴリズム(1981、Adv.Appl.Math. 2:482)を使用して、Needleman及びWunschのアラインメントアルゴリズム(1970、J.Mol.Biol. 48:443)により、Pearson及びLipmanの類似性検索法(1988、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:2444)により、これらのアルゴリズムのコンピューター化された実装品(例えば:Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group(GCG)、575 Science Dr.、Madison、Wis.におけるGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA)により実施することができる。
パーセント配列同一性及び配列類似性を決定するために好適なアルゴリズムの例は、BLAST及びBLAST 2.0アルゴリズムであり、これらは、それぞれAltschulら、(1977、Nuc.Acids Res. 25:3389−3402)及びAltschulら、(1990、J.Mol.Biol.215:403−410)に記載されている。BLAST及びBLAST2.0は、本発明の核酸及びタンパク質についてのパーセント配列同一性を決定するために、本明細書に記載されるパラメータを用いて使用される。例えば、(ヌクレオチド配列についての)BLASTNプログラムは、デフォルトとして、11のwordlength(W)、10のexpectation(E)、M=5、N=−4及び両方の鎖の比較を使用してよい。アミノ酸配列については、BLASTPプログラムは、デフォルトとして、3のwordlength、及び10のexpectation(E)、及び50のBLOSUM62スコア付けマトリクス(Henikoff及びHenikoff、1989、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915を参照)アラインメント(B)、10のexpectation(E)、M=5、N=−4、及び両方の鎖の比較を使用してよい。BLAST解析を実行するためのソフトウェアは、米国国立生物工学情報センター(National Center for Biotechnology Information)(URL:ncbi.nlm.nih.gov/を参照)を通して公的に入手可能である。
用語「ウイルス様粒子」又は「VLP」は、本明細書で使用する場合、1以上のインフルエンザHAタンパク質を含み、かつインフルエンザゲノムのすべての部分を欠く複製しない非感染性のウイルスカプシド構造へと自己組織化するインフルエンザ粒子を指す。
植物におけるインフルエンザHAタンパク質の産生
インフルエンザA HAタンパク質は、A/Hong Kong/4801/14(H3N2、配列番号92)、A/Minnesota/40/15(H3N2、配列番号93)、A/South Australia/1/16(H3N2、配列番号94)、A/Bangkok/3007/15(H3N2、配列番号91)、A/Switzerland/9715293/13(H3N2、配列番号96)、A/Mississippi/16/16(H3N2、配列番号97)、及びA/Pennsylvania/09/2015(H3N2、配列番号95)由来のインフルエンザA HA配列と約30〜約100%、約40〜約100%、約50〜約100%、約60〜約100%、約70〜約100%、約80〜約100%、約85〜約100%、約90〜約100%、95〜約100%、若しくは約97〜約100%、約98〜約100%、若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性又は配列類似性を有するアミノ酸配列を含む任意のHAタンパク質を含むが、ただしこのインフルエンザHAタンパク質は、本明細書中に記載される少なくとも1つの置換を含み、VLPを形成することができ、対象に投与されたときに免疫応答を誘導し、赤血球凝集反応を誘導するか、又はこれらの組み合わせを行う。
さらには、上記改変されたインフルエンザHAタンパク質は、配列番号25、配列番号30、配列番号35、配列番号39、配列番号43、配列番号47、配列番号49、配列番号53、配列番号57、配列番号59、配列番号61、配列番号82、配列番号84、配列番号86、配列番号88、配列番号90の配列の配列と約30%〜約100%、約40%〜約100%、約50%〜約100%、約60%〜約100%、約70%〜約100%、約80%〜約100%、約85%〜約100%、約90%〜約100%、95%〜約100%、若しくは約97%〜約100%、約98%〜約100%、若しくはこれらの間の任意の量の配列同一性又は配列類似性を有するアミノ酸配列を含む任意のHAタンパク質を含むが、ただしこのインフルエンザHAタンパク質は、本明細書中に記載される少なくとも1つの置換を含み、VLPを形成することができ、対象に投与されたときに免疫応答を誘導し、赤血球凝集反応を誘導するか、又はこれらの組み合わせを行う。
本明細書に記載されるように、インフルエンザHAにおける1以上の特定の変異又は改変は、野生型インフルエンザHAと比べて植物におけるHAタンパク質の増加した蓄積及び増加したVLP産生をもたらす。
植物における高められたインフルエンザHA及び/又はVLP産生を有する変異体インフルエンザA HAタンパク質の例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。
CysTM A/Hong Kong/4801/14変異体H3(構築物番号3341、配列番号21)、N382A+L384V+CysTM A/Hong Kong/4801/14変異体H3(構築物番号3375、配列番号25);CysTM A/Minnesota/40/15変異体H3(構築物番号3914、配列番号27);N382A+L384V+CysTM A/Minnesota/40/15変異体H3(構築物番号3915、配列番号30);CysTM A/S.Australia/1/16変異体H3(構築物番号3924、配列番号33);N382A+L384V+CysTM A/S.Australia/1/16変異体H3(構築物番号3925、配列番号35);N382A+L384V+CysTM A/Bangkok/3007/15変異体H3(構築物番号3905、配列番号39);N382A A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3023、配列番号82);L384V A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3034、配列番号84);F392D A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3045、配列番号43;L431M A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3022、配列番号47);CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号2811、配列番号49);N382A+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3063、配列番号53);L384V+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3074、配列番号57);F392D+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3085、配列番号59);及びL431M+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3062、配列番号61)、CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3(構築物番号3313、配列番号86)、N382A+CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3(構築物番号3314、配列番号88)、及びL384V+CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3(構築物番号3315、配列番号90)。
インフルエンザ感染に対する免疫の誘導
「免疫応答」は、一般に、対象の適応免疫系の応答を指す。この適応免疫系は、一般に、体液性応答、及び細胞媒介性応答を含む。体液性応答は、Bリンパ球系の細胞(B細胞)で産生される分泌された抗体によって媒介される免疫の態様である。分泌された抗体は、進入する微生物(ウイルス又は細菌等)の表面の抗原に結合し、これは破壊のために微生物に目印を付ける。体液性免疫は、一般に、抗体産生及びこれに付随するプロセス、並びにTh2細胞活性化及びサイトカイン産生、記憶細胞生成、食作用のオプソニン促進、病原体脱離等を含む抗体のエフェクター機能を指すために使用される。用語「調節する」又は「調節」等は、一般に公知又は使用されるいくつかのアッセイのいずれかによって決定される特定の応答又はパラメータの増減を指し、このアッセイのうちのいくつかは本明細書中で例示される。
細胞媒介性応答は、抗体が関与せず、抗原に応答したマクロファージ、ナチュラルキラー細胞(NK)、抗原特異的細胞毒性Tリンパ球の活性化、及び種々のサイトカインの放出を伴う免疫応答である。細胞媒介性免疫は、いくつかのTh細胞活性化、Tc細胞活性化及びT細胞媒介性応答を指すために一般に使用される。細胞媒介性免疫は、ウイルス感染への応答において特に重要である可能性がある。
例えば、抗原特異的CD8陽性Tリンパ球の誘導は、ELISPOTアッセイを使用して測定されてもよく、CD4陽性Tリンパ球の刺激は、増殖アッセイを使用して測定されてもよい。抗インフルエンザHA抗体価は、ELISAアッセイを使用して数量化されてよく、抗原特異的又は交差反応性の抗体のアイソタイプも抗アイソタイプ抗体(例えば、抗IgG、抗IgA、抗IgE又は抗IgM)を使用して測定されてよい。このようなアッセイを実施するための方法及び技法は当該技術分野で周知である。
サイトカインの存在又はレベルも数量化されてよい。例えば、Tヘルパー細胞応答(Th1/Th2)は、ELISA(例えば、BD Biosciences OptEIAキット)を使用するIFN−γ及びIL−4分泌細胞の測定によって特徴づけられる。対象から得られる末梢血単核球(PBMC)又は脾細胞が培養されてもよく、上清が分析されてもよい。Tリンパ球も、蛍光活性化セルソーティング(FACS)によって、当該技術分野で公知のマーカー特異的な蛍光標識及び方法を使用して数量化されてもよい。
対象における免疫応答を特徴づけるためにマイクロ中和アッセイも行われてよい。例えば、Roweら、1973の方法を参照。ウイルス中和価は、細胞のクリスタルバイオレット固定/着色後の溶菌斑の列挙(プラークアッセイ);インビトロ培養物における細胞溶解の微視的な観察;及び2)インフルエンザウイルスのELISA及び分光光度法的な検出を含めたいくつかの方法で数量化されてもよい。
用語「エピトープ」(複数可)は、本明細書で使用する場合、抗体が特異的に結合する抗原の構造部分を指す。
植物が産生する野生型インフルエンザHAタンパク質若しくはVLP、又は変異体インフルエンザHAタンパク質若しくはVLPの投与に応答して誘発される免疫応答は、例えばBalb/Cマウスで観察されてもよい。動物から採取された血液に由来する血清試料が、H3特異的総IgG及びIgA抗体についてELISAによって分析されてもよい。植物が産生した野生型インフルエンザHA又は変異体インフルエンザHAタンパク質のいずれかで免疫されたマウスは、各処置群について血清においてHA特異的IgG抗体価を呈する可能性がある。
植物発現
本発明の構築物は、Tiプラスミド、Riプラスミド、植物ウイルスベクター、直接的なDNA形質転換、マイクロインジェクション、電気穿孔などを使用して植物細胞に導入されてもよい。そのような技術についての総説として、例えば、Weissbach及びWeissbach、Methods for Plant Molecular Biology、Academy Press、New York VIII、421−463頁(1988);Geierson及びCorey、Plant Molecular Biology、第2版(1988);並びにPlant Metabolism、第2版 DT.Dennis、DH Turpin、DD Lefebrvre、DB Layzell(編)、Addison Wesly、Langmans Ltd. London、561−579頁(1997)のMiki及びIyer、Fundamentals of Gene Transfer in Plantsを参照。他の方法としては、直接的なDNA取り込み、リポソームの使用、例えばプロトプラスト、マイクロインジェクション、マイクロプロジェクタイル又はウィスカーを使用する電気穿孔、及び減圧インフィルトレーション法が挙げられる。例えば、Bilangら(1991、Gene 100:247−250)、Scheidら(1991、Mol.Gen.Genet. 228:104−112)、Guercheら(1987、Plant Science 52:111−116)、Neuhauseら(1987、Theor.Appl Genet. 75:30−36)、Kleinら(2987、Nature 327:70−73);Freemanら(1984、Plant Cell Physiol. 29:1353)、Howellら(1985、Science 227:1229−1231)、DeBlockら(1989、Plant Physiology 91:694−701)、Methods for Plant Molecular Biology(Weissbach及びWeissbach編、Academic Press Inc.、1988)、Methods in Plant Molecular Biology(Schuler及びZielinski編、Academic Press Inc.、1989)、国際公開第92/09696号パンフレット、国際公開第94/00583号パンフレット、欧州特許出願公開第331083号明細書、欧州特許出願公開第175966号明細書、Liu及びLomonossoff(2002、J Virol Meth、105:343−348)、欧州特許出願公開第290395号明細書;国際公開第8706614号パンフレット;米国特許第4,945,050号明細書;米国特許第5,036,006号明細書;及び米国特許第5,100,792号明細書、1995年5月10日出願の米国特許出願第08/438,666号、及び1992年9月25日出願の米国特許出願第07/951,715号を参照(これらのすべてを、参照により本明細書に援用する)。
本発明の構築物を発現するために一過性発現の方法が使用されてもよい(D’Aoustら、2009、Methods in molecular biology、第483巻、41−50頁;Liu及びLomonossoff、2002、Journal of Virological Methods、105:343−348を参照。これらを参照により本明細書に援用したものとする)。あるいは、Kapilaら(1997、Plant Sci. 122、101−108;これを参照により本明細書に援用したものとする)、又は国際公開第00/063400号パンフレット、国際公開第00/037663号パンフレット(これらを参照により本明細書に援用したものとする)によって記載されている減圧に基づく一過性発現方法が使用されてもよい。これらの方法として、例えば、アグロイノキュレーション法(Agro−inoculation)又はアグロインフィルトレーション法(Agro−infiltration)、シリンジインフィルトレーション法を挙げてもよいが、これらに限定されない。しかしながら、上記のように他の一過性の方法も使用されてよい。アグロイノキュレーション法、アグロインフィルトレーション法、又はシリンジインフィルトレーション法を用いると、所望の核酸を含むアグロバクテリウムの混合物は組織の細胞間隙、例えば葉、植物の地上部(茎、葉及び花を含む)、植物の他の部分(茎、根、花)、又は植物全体に入る。表皮を横切った後、アグロバクテリウムは、感染してt−DNAコピーを細胞に移す。このt−DNAはエピソームにより転写され、mRNAが翻訳され、感染細胞における目的のタンパク質の産生につながるが、しかしながら、核内部のt−DNAの継代は一過性である。
同じく本発明の一部と考えられるのは、本明細書に記載される一過性のタンパク質発現に好適なプラットフォーム植物として使用されてもよい、本発明の遺伝子構築物を含有する遺伝子導入の植物、植物細胞又は種子である。植物細胞から全体植物を再生する方法も当該技術分野で公知である(例えば、Guerineau及びMullineaux(1993、Plant Molecular Biology Labfax(Croy RRD編) Oxford、BIOS Scientific Publishers、121−148頁のPlant transformation and expression vectorsを参照)。一般に、形質転換された植物細胞は適切な培地で培養され、この培地は抗生物質等の選択的な薬剤を含有してもよく、その場合は、形質転換された植物細胞の特定を容易にするために選択マーカーが使用される。カルスが形成すると、公知の方法に従って適切な植物ホルモンを用いることにより新芽形成を促進することができ、この新芽は植物の再生のための発根培地に移される。次いで、この植物は、種子から又は栄養繁殖技術を使用するかのいずれかによって、反復世代を確立するために使用されてもよい。遺伝子導入植物は、組織培養を使用しなくても生成することができる。安定的な形質転換、及びこれらの生物の再生のための方法は、当該技術分野で確立されており、当業者に公知である。利用できる技術は、Vasilら(Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants、第I、II及びIII巻、Laboratory Procedures and Their Applications、Academic Press、1984)、及びWeissbach及びWeissbach(Methods for Plant Molecular Biology、Academic Press、1989)に総説されている。形質転換され再生された植物を得る方法は、本発明にとっては重要ではない。
植物、植物部分又は植物細胞が2以上の核酸構築物によって形質転換又は同時形質転換される場合、その核酸構築物は、核酸がプールされ、バクテリア細胞が形質移入されるように、単独の形質移入事象でアグロバクテリウムに導入されてもよい。あるいは、この構築物は連続的に導入されてもよい。この場合、第1の構築物が上記のようにアグロバクテリウムに導入され、この細胞が、単一に形質転換された細菌だけが成長できる選択的な条件下で(例えば、抗生物質の存在下で)増殖する。この第1の選択工程の後に、第2の核酸構築物が上記のアグロバクテリウムに導入されて、この細胞が、二重に形質転換された細菌だけが成長できる二重選択的な条件下で増殖する。二重に形質転換された細菌は、次いで、本明細書に記載されるように植物、植物の一部分又は植物細胞を形質転換するために使用されてもよいし、又は第3の核酸構築物を受け入れるためのさらなる形質転換工程に供されてもよい。
あるいは、植物、植物部分、又は植物細胞が2以上の核酸構築物によって形質転換又は同時形質転換される場合、その核酸構築物は、アグロバクテリウム細胞の混合物を植物、植物部分、又は植物細胞と同時インフィルトレーションすることにより植物に導入されてもよく、各アグロバクテリウム細胞は、その植物内に導入されるべき1以上の構築物を含んでもよい。インフィルトレーションの工程の間の植物、植物部分又は植物細胞の中での、構築物内の目的のヌクレオチド配列の相対的な発現レベルを変えるために、所望の構築物を含む種々のアグロバクテリウム個体群の濃度が変えられてもよい。
Figure 2021528972
Figure 2021528972
本発明は、以下の実施例においてさらに説明される。
実施例1:インフルエンザHA構築物
インフルエンザHA構築物を、当該技術分野で周知の技術を使用して製造した。例えば、野生型H3 A−Switzerland/9715293/13 HA、N382A A/Switzerland/9715293/13 H3 HA及びCysTM A−Switzerland−9715293−13を後述するようにクローニングした。他のH3 HA変異体を、同様の技術を使用して得た。HA配列プライマー、鋳型及び産物を実施例3(植物におけるインフルエンザHA及びVLPの産生)及び表4に記載する。
野生型及び変異型のHAタンパク質、プライマー、鋳型及び産物のまとめを下記表4に提供する。M2なしで1190クローニングベクターにクローニングしたH3 A/Switzerland/9715293/13 HAタンパク質以外のインフルエンザH3構築物については、使用したクローニングベクターは、2X35Sプロモーター/CPMV 160+CPMV 3’UTR/NOSベースの発現カセットに加えて、アルファルファプラストシアニンプロモーター及びターミネーターの制御下のインフルエンザM2イオンチャネル遺伝子を組み込む。プラスミド番号3556(配列番号66;図5A)は、SacII及びStuI制限酵素を用いて消化し、In−Fusion反応のために使用した。
H3 HAの改変
2X35S/CPMV 160/PDISP−HA0 H3 A−Switzerland−9715293−13/NOS(構築物番号2801)
アルファルファPDI分泌シグナルペプチド(PDISP)に融合したH3 A/Switzerland/9715293/13由来のインフルエンザHAからの成熟HA0をコードする配列を、以下のPCRベースの方法を使用して2X35S/CPMV 160/NOS発現系にクローニングした。PDISP−H3 A/Switzerland/9715293/13コード配列を含有する断片を、PDISP−H1 A/Switzerland/9715293/13遺伝子配列(配列番号9)を鋳型として使用して、プライマーIF−CPMV(fl5’UTR)_SpPDI.c(配列番号15)及びIF−H3A−Ala.r(配列番号17)を使用して増幅した。PCR産物を、In−Fusionクローニングシステム(Clontech(クロンテック)、マウンテンビュー(Mountain View)、カリフォルニア州)を使用して、2X35S/CPMV 160/NOS発現系にクローニングした。構築物番号1190(図5B)をSacII及びStuI制限酵素を用いて消化し、直線化プラスミドをIn−Fusion組立反応のために使用した。構築物番号1190は、2X35S/CPMV 160/NOSベースの発現カセットにおける目的の遺伝子の「In Fusion」クローニングを意図したアクセプタープラスミドである。それは、アルファルファプラストシアニン遺伝子プロモーター及びターミネーター下のサイレンシングのTBSV P19サプレッサーの共発現のための遺伝子構築物も組み込む。骨格(主鎖)はpCAMBIAバイナリープラスミドであり、左から右t−DNA境界の配列を配列番号62に提示する。得られた構築物を番号2801(配列番号103)とした。アルファルファPDI分泌シグナルペプチド(PDISP)に融合したA/Switzerland/9715293/13由来のインフルエンザHAからの成熟HA0のアミノ酸配列を配列番号10に提示する。プラスミド2801の表示を図8Jに提示する。
2X35S/CPMV 160/PDISP−HA0 H3 A−Switzerland−9715293−13(N382A)/NOS(構築物番号3023)
アルファルファPDI分泌シグナルペプチド(PDISP)に融合したA/Switzerland/9715293/13(N382A)由来のインフルエンザHAからの成熟HA0をコードする配列を、以下のPCRベースの方法を使用して2X35S/CPMV 160/NOS発現系にクローニングした。PCRの第1ラウンドで、変異したN382Aアミノ酸を有するPDISP−H3 A/Switzerland/9715293/13を含有する断片を、PDISP−H3 A/Switzerland/9715293/13遺伝子配列(配列番号9)を鋳型として使用して、プライマーIF−CPMV(fl5’UTR)_SpPDI.c(配列番号15)及びH3_Swi(N382A).r(配列番号50)を使用して増幅した。H3 A/Switzerland/9715293/13の残部と共にN382A変異を含有する第2断片を、PDISP−H3 A/Switzerland/9715293/13遺伝子配列(配列番号9)を鋳型として使用して、H3_Swi(N382A).c(配列番号51)及びIF−H3A−Ala.r(配列番号17)を使用して増幅した。次いで、両方の増幅からのPCR産物を混合し、IF−CPMV(fl5’UTR)_SpPDI.c(配列番号15)及びIF−H3A−Ala.r(配列番号17)をプライマーとして使用する増幅の第2ラウンドのための鋳型として使用した。最終のPCR産物を、In−Fusionクローニングシステム(Clontech、マウンテンビュー、カリフォルニア州)を使用して、2X35S/CPMV 160/NOS発現系にクローニングした。構築物番号1190(図5B)をSacII及びStuI制限酵素を用いて消化し、直線化プラスミドをIn−Fusion組立反応のために使用した。構築物番号1190は、2X35S/CPMV 160/NOSベースの発現カセットにおける目的の遺伝子の「In Fusion」クローニングを意図したアクセプタープラスミドである。それは、アルファルファプラストシアニン遺伝子プロモーター及びターミネーター下のサイレンシングのTBSV P19サプレッサーの共発現のための遺伝子構築物も組み込む。骨格はpCAMBIAバイナリープラスミドであり、左から右t−DNA境界の配列を配列番号62に提示する。得られた構築物を番号3023(配列番号104)とした。変異PDISP−H3 A−Switzerland−9715293−13(N382A)のアミノ酸配列を配列番号82に提示する。プラスミド3023の表示を図4Cに提示する。
2X35S/CPMV 160/PDISP−HA0 H3 A−Switzerland−9715293−13(CysTM)/NOS(構築物番号2811)
アルファルファPDI分泌シグナルペプチド(PDISP)に融合したA/Switzerland/9715293/13(CysTM)由来のインフルエンザHAからの成熟HA0をコードする配列を、以下のPCRベースの方法を使用して2X35S/CPMV 160/NOS発現系にクローニングした。PCRの第1ラウンドで、変異したCysTMアミノ酸を有するPDISP−H3 A/Switzerland/9715293/13を含有する断片を、PDISP−H3 A/Switzerland/9715293/13遺伝子配列(配列番号9)を鋳型として使用して、プライマーIF−CPMV(fl5’UTR)_SpPDI.c(配列番号15)及びH3_Swi_SLVLL.r(配列番号18)を使用して増幅した。H3 A/Switzerland/9715293/13の残部と共にCysTm変異を含有する第2断片を、PDISP−H3 A/Switzerland/9715293/13遺伝子配列(配列番号9)を鋳型として使用して、H3_Swi_SLVLL.c(配列番号19)及びIF−H3A−Ala.r(配列番号17)を使用して増幅した。次いで、両方の増幅からのPCR産物を混合し、IF−CPMV(fl5’UTR)_SpPDI.c(配列番号15)及びIF−H3A−Ala.r(配列番号17)をプライマーとして使用する増幅の第2ラウンドのための鋳型として使用した。最終のPCR産物を、In−Fusionクローニングシステム(Clontech、マウンテンビュー、カリフォルニア州)を使用して、2X35S/CPMV 160/NOS発現系にクローニングした。構築物番号1190(図5B)をSacII及びStuI制限酵素を用いて消化し、直線化プラスミドをIn−Fusion組立反応のために使用した。構築物番号1190は、2X35S/CPMV 160/NOSベースの発現カセットにおける目的の遺伝子の「In Fusion」クローニングを意図したアクセプタープラスミドである。それは、アルファルファプラストシアニン遺伝子プロモーター及びターミネーター下のサイレンシングのTBSV P19サプレッサーの共発現のための遺伝子構築物も組み込む。骨格はpCAMBIAバイナリープラスミドであり、左から右t−DNA境界の配列を配列番号62に提示する。得られた構築物を番号2811(配列番号105)とした。変異PDISP−H3 A−Switzerland−9715293−13(CysTM)のアミノ酸配列を配列番号49に提示する。プラスミド2811の表示を図8Kに提示する。
実施例2:方法
アグロバクテリウム・ツメファシエンス形質移入
アグロバクテリウム・ツメファシエンス株AGL1を、D’Aoustら、2008(Plant Biotech.J. 6:930−40)によって記載されている方法を使用して、野生型インフルエンザHA又は変異体インフルエンザHA発現ベクターを用いて電気穿孔によって形質移入した。形質移入したアグロバクテリウムを、10mM 2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、20μM アセトシリンゴン、50μg/ml カナマイシン及び25μg/mlのカルベニシリン、pH5.6を添加したYEB培地の中で0.6〜1.6のOD600まで増殖させた。使用前にアグロバクテリウム懸濁液を遠心分離し、インフィルトレーション培地(10mM MgCl及び10mM MES、pH5.6)に再懸濁した。
植物バイオマスの調製、接種及びアグロインフィルトレーション
ベンサミアナタバコ植物を、市販のピートモス基材を満たした床において種子から成長させた。この植物を、16/8光周期及び25℃日中/20℃夜間の温度体制の下で温室中で成長させた。播種から3週間後、個々の小植物を取り上げ、植木鉢に移植し、同じ環境条件下でさらに3週間、温室中で成長させた。
各野生型インフルエンザHA又は変異体インフルエンザHA発現ベクターで形質移入したアグロバクテリウムを、10mM 2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、20μM アセトシリンゴン、50μg/ml カナマイシン及び25μg/mlのカルベニシリン、pH5.6を添加したYEB培地の中で、それらが0.6〜1.6のOD600に到達するまで増殖させた。使用前にアグロバクテリウム懸濁液を遠心分離し、インフィルトレーション培地(10mM MgCl及び10mM MES、pH5.6)に再懸濁し、4℃で一晩保存した。インフィルトレーションの日に、培養物バッチを2.5倍培養量中に希釈し、使用前に暖めた。ベンサミアナタバコの植物全体を、20〜40Torrの減圧下で、2分間にわたって気密のステンレス鋼タンクの中で菌液の中に逆さまに置いた。収穫まで植物を、6日間又は9日間のインキュベーション期間にわたり、温室に戻した。
葉の収穫及び総タンパク質抽出
タンパク質を、約1cm片に切った新しいバイオマスから、オービタルシェーカーを使用する、室温での一晩の酵素による抽出により抽出した。次いで、スラリーを大口径ナイロン(登録商標)フィルターで濾過し、粗い未消化の植物組織を取り除いた。
「全プロセス収率」を得るために、スラリーを遠心分離して、プロトプラスト及び細胞内混入物質を取り除いた。上清をデプス濾過によって粗濾過した(清澄にした)。次いで、粗濾過した画分を、NaClの濃度を高めながら段階溶出工程を用いてカチオン交換カラムにロードした。精製したVLPをTFFによって濃縮し、処方緩衝液に対して透析濾過し、フィルターに通した。精製したVLPのタンパク質含有量をBCAアッセイによって分析し、活性を赤血球凝集反応アッセイによって分析した。新しい構築物由来のタンパク質の収率を対照として使用した未変性の構築物と(又はH3株についてはCysTMと)比較することにより、相対収率を得た。
「密度勾配後収率」を得るために、スラリーを遠心分離して、プロトプラスト及び細胞内混入物質を取り除いた。上清を遠心分離して、さらなる壊片をさらに取り除いた。上清を、ガラス繊維フィルターを使用してデプス濾過によって粗濾過した。次いで、粗濾過した画分を不連続なイオジキサノール密度勾配にロードした。分離密度勾配遠心分離法を以下のとおりに行った:Tris緩衝液中の不連続なイオジキサノール密度勾配(35%、30%、25%、20%、15、10%及び5%の連続層)を含む38mlチューブを調製し、これの上に粗濾過した抽出物を置いた。この勾配を120000gで2時間(4℃)遠心分離した。遠心分離後、底から上部へと集めた最初の5mLを捨て、次の5mLを、タンパク質含有量分析(BCA)、活性測定(赤血球凝集反応アッセイ)、及び還元SDS−PAGEでのHA0バンドの強度測定(濃度測定)のために集めた。新しい構築物由来のHA0バンド強度を対照として使用した未変性の構築物と(又はH3株についてはCysTMと)比較することにより、相対収率を得た。
赤血球凝集反応アッセイ
赤血球凝集反応アッセイは、Nayak及びReichl(2004)によって記載された方法に基づいた。手短に言えば、試験試料(100μL)の段階二重希釈を、100μLのPBSを含むV底96穴マイクロタイタープレート中で作製し、1ウェル当たり100μLの希釈された試料にした。100μLの0.5%モルモット赤血球細胞懸濁液(Bio Link Inc.(バイオリンク)、シラキュース(Syracuse)、ニューヨーク州)を各ウェルに添加し、プレートを室温で2時間インキュベーションした。完全赤血球凝集反応を示す最も高い希釈の逆数をHA活性として記録した。並行して、組み換えHA標品(A/Vietnam/1203/2004 H5N1)(Protein Science Corporation(プロテイン・サイエンス・コーポレーション)、メリデン(Meriden)、コネチカット州)をPBSで希釈し、各プレートで対照として実施した。
タンパク質分析及び免疫ブロット法
免疫ブロット法を、TBS−Tween20 0.1%中の2%スキムミルクの中で1/500に希釈した一次mAbを用いて第1インキュベーションによって実施した。1/10000に希釈したペルオキシダーゼ結合ヤギ抗マウス(Jackson Immunoresearch(ジャクソン・イムノリサーチ)、カタログ番号115−035−146)を、TBS−Tween20 0.1%中の2%スキムミルクの中での化学発光検出のための二次抗体として使用した。免疫反応性複合体を、ルミノールを基質(Roche Diagnostics Corporation(ロシュ・ダイアグノスティックス・コーポレーション))として使用して化学発光によって検出した。ヒトIgG抗体のセイヨウワサビペルオキシダーゼ酵素結合を、EZ−Link Plus(登録商標)Activated Peroxidase結合キット(Pierce(ピアース)、Rockford(ロックフォード)、イリノイ州)を使用して実施した。
実施例3:植物におけるインフルエンザHA及びVLPの産生
H3 HAの改変I
インフルエンザHA構築物を、当該技術分野で周知の技術を使用して製造した(実施例1を参照)。野生型及び変異HAタンパク質、プライマー、鋳型及び産物のまとめを下記表4に提供する。使用した配列を実施例4及び配列表に提供する。
N382A A/Switzerland/9715293/13変異体H3
N382A A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3023)を、野生型/Switzerland/9715293/13 H3の位置382のアスパラギンをアラニンへ変異させることにより構築した。図2に示すように、構築物番号3023を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3(構築物番号2801)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ30%上昇を呈した。
L384V A/Switzerland/9715293/13変異体H3
L384V A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3034)を、野生型/Switzerland/9715293/13 H3の位置384のロイシンをバリンへ変異させることにより構築した。図2に示すように、構築物番号3034を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3(構築物番号2801)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ100%上昇を呈した。
F392D A/Switzerland/9715293/13変異体H3
F392D A/Switzerland/9715293/13変異体H3を、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3の位置392のフェニルアラニンをアスパラギン酸へ変異させることにより構築した(構築物番号3045)。図2に示すように、構築物番号3045を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3(構築物番号2801)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ40%上昇を呈した。
L431M A/Switzerland/9715293/13変異体H3
L431M A/Switzerland/9715293/13変異体H3を、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3の位置431のロイシンをメチオニンへ変異させることにより構築した(構築物番号3022)。図2に示すように、構築物番号3022を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3(構築物番号2811)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ70%上昇を呈した。
本明細書に記載される1以上の変異は、植物におけるインフルエンザHAタンパク質産生及びVLP収率を特異的に増大させる。他の位置における変異は、植物細胞におけるインフルエンザHAタンパク質蓄積若しくはVLP産生を著しく低下させるか、又は植物細胞におけるインフルエンザHAタンパク質蓄積若しくはVLP産生に対して顕著な効果を及ぼさないということが認められた。
本明細書に記載される1以上の変異を含むインフルエンザHAタンパク質を用いて成し遂げられる高められた赤血球凝集価がインフルエンザH3 HAに特有であることも認められた。同様の高まりは、非H3株由来の変異体インフルエンザHAをコードする構築物を用いてアグロインフィルトレーションした植物では認められなかった。
例えば、F393D A/Indonesia/5/2005変異体H5を、野生型A/Indonesia/5/2005 H5の位置393のフェニルアラニンをアスパラギン酸へ変異させることにより構築した(構築物番号3680)。図3に示すように、構築物番号3680を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Indonesia/5/2005 H5(構築物番号2295)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ98%低下を呈した。
同様に、F392D A/Egypt/N04915/2014変異体H5(構築物番号3690)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Egypt/N04915/2014 H5(構築物番号3645)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ99%低下を呈した(図3、表7を参照)。
H3 HAの改変II
CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3
CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号2811)を、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3の位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)に置き換えることにより構築した。図6Aに示すように、構築物番号2811を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3(構築物番号2801)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ60%上昇を呈した。
CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3
CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3(構築物番号3313)を、野生型A/Pennsylvania/09/2015 H3の位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)に置き換えることにより構築した。図7Cに示すように、構築物番号3313を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Pennsylvania/09/2015 H3(構築物番号3312)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ100%上昇を呈した。
N382A+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3
N382A+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3063)を、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3の位置382のアスパラギンをアラニンへ変異させ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)に置き換えることにより構築した。図7Aに示すように、構築物番号3063を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3(構築物番号2801)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ160%上昇を呈した。図7Bにさらに示すように、構築物番号3063を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物は、CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号2811)を用いてインフィルトレーションした植物と比較して、イオジキサノール勾配精製後のVLP収率のおよそ30%上昇を呈した。
N382A+CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3
N382A+CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3(構築物番号3314)を、野生型A/Pennsylvania/09/2015 H3の位置382のアスパラギンをアラニンへ変異させ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)に置き換えることにより構築した。図7Cに示すように、構築物番号3314を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Pennsylvania/09/2015 H3(構築物番号3312)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ300%上昇を呈した。
L384V+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3
L384V+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3074)を、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3の位置384のロイシンをバリンへ変異させ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)に置き換えることにより構築した。図7Cに示すように、構築物番号3074を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3(構築物番号2801)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ380%上昇を呈した。さらには、図7Bに示すように、構築物番号3074を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物は、CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号2811)を用いてインフィルトレーションした植物と比較して、スクロース勾配精製後のVLP収率のおよそ50%上昇を呈した。
L384V+CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3
L384V+CysTM A/Pennsylvania/09/2015変異体H3(構築物番号3315)を、野生型A/Pennsylvania/09/2015 H3の位置384のロイシンをバリンへ変異させ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)に置き換えることにより構築した。図7Cに示すように、構築物番号3315を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Pennsylvania/09/2015 H3(構築物番号3312)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ380%上昇を呈した。
F392D+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3
F392D+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3085)を、野生型/Switzerland/9715293/13 H3の位置392のフェニルアラニンをアスパラギン酸へ変異させ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)に置き換えることにより構築した。図7Aに示すように、構築物番号3085を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3(構築物番号2801)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ170%上昇を呈した。
L431M+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3
L431M+CysTM A/Switzerland/9715293/13変異体H3(構築物番号3062)を、野生型/Switzerland/9715293/13 H3の位置431のロイシンをメチオニンへ変異させ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)に置き換えることにより構築した。図7Aに示すように、構築物番号3062を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Switzerland/9715293/13 H3(構築物番号2801)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ150%上昇を呈した。
N382A+L384V+CysTM A/Hong Kong/4801/14変異体H3
N382A+L384V+CysTM A/Hong Kong/4801/14変異体H3(構築物番号3375)を、野生型A/Hong Kong/4801/14の位置382のアスパラギンをアラニン残基へ、位置384のロイシンをバリン残基へ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)へ変異させることにより構築した。図7Eに示すように、構築物番号3375を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、CysTM A/Hong Kong/4801/14変異体H3(構築物番号3341)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ300%上昇を呈した。
N382A+L384V+CysTM A/Minnesota/40/15変異体H3
N382A+L384V+CysTM A/Minnesota/40/15変異体H3(構築物番号3915)を、野生型A/Minnesota/40/15の位置382のアスパラギンをアラニン残基へ、位置384のロイシンをバリン残基へ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)へ変異させることにより構築した。図7Eに示すように、構築物番号3915を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、CysTM A/Minnesota/40/15変異体H3(構築物番号3914)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ400%上昇を呈した。
N382A+L384V+CysTM A/S.Australia/1/16変異体H3
N382A+L384V+CysTM A/S.Australia/1/16変異体H3(構築物番号3925)を、野生型A/S.Australia/1/16の位置382のアスパラギンをアラニン残基へ、位置384のロイシンをバリン残基へ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)へ変異させることにより構築した。図7D及び図7Eに示すように、構築物番号3925を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、CysTM A/S.Australia/1/16変異体H3(構築物番号3924)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ400%上昇を呈した。
N382A+L384V+CysTM A/Bangkok/3007/15変異体H3
N382A+L384V+CysTM A/Bangkok/3007/15変異体H3(構築物番号3905)を、野生型A/Bangkok/3007/15の位置382のアスパラギンをアラニン残基へ、位置384のロイシンをバリン残基へ、かつ位置524〜528の「CFLLC」配列(配列番号99)を「SLVLL」(配列番号98)へ変異させることにより構築した。図7Eに示すように、構築物番号3905を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、CysTM A/Bangkok/3007/15変異体H3(構築物番号3904)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ400%上昇を呈した。
本明細書に記載される1以上の変異は、植物におけるインフルエンザHAタンパク質産生及びVLP収率を特異的に増大させる。他の位置における変異は、植物細胞におけるインフルエンザHAタンパク質蓄積若しくはVLP産生を著しく低下させるか、又は植物細胞におけるインフルエンザHAタンパク質蓄積若しくはVLP産生に対して顕著な効果を及ぼさないということが認められた。
本明細書に記載される1以上の変異を含むインフルエンザHAタンパク質を用いて成し遂げられる高められた赤血球凝集価がインフルエンザH3 HAに特有であることも認められた。同様の高まりは、非H3株由来の変異体インフルエンザHAをコードする構築物を用いてアグロインフィルトレーションした植物では認められなかった。
例えば、F393D A/Indonesia/5/2005変異体H5を、野生型A/Indonesia/5/2005 H5の位置393のフェニルアラニンをアスパラギン酸へ変異させることにより構築した(構築物番号3680)。図3に示すように、構築物番号3680を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Indonesia/5/2005 H5(構築物番号2295)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ98%低下を呈した。
同様に、F392D A/Egypt/N04915/2014変異体H5(構築物番号3690)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の精製した抽出物は、野生型A/Egypt/N04915/2014 H5(構築物番号3690)を用いてアグロインフィルトレーションしたベンサミアナタバコ植物由来の抽出物と比べて赤血球凝集価のおよそ99%低下を呈した(図3参照)。
Figure 2021528972
実施例3:赤血球凝集価、密度勾配後収率及び全プロセス収率
測定した赤血球凝集価のまとめを表5及び表6Aに与える。赤血球凝集価は、実施例2に記載したように測定した。相対赤血球凝集価は、変異HAタンパク質又は改変HAタンパク質の赤血球凝集価を野生型HA(表5)又はCysTM変異体HAタンパク質(表6A)のいずれかと比較することにより得た。
測定した密度勾配後収率のまとめを表A5B及び表C5Bに与える。密度勾配後収率は、実施例2に記載したように測定した。相対収率は、変異HAタンパク質又は改変HAタンパク質からのHA0バンド強度を野生型HAのHA0バンド強度(表A5B)又はCysTM変異体HAタンパク質のHA0バンド強度(表6B)のいずれかと比較することにより得た。
測定した全プロセス収率のまとめを表6Cに与える。全プロセス収率は、上記の実施例2に記載したように測定した。相対収率は、変異HAタンパク質又は改変HAタンパク質からのタンパク質の収率を野生型HAのタンパク質収率又はCysTM変異体HAタンパク質のタンパク質収率のいずれかと比較することにより得た(表6C)。
Figure 2021528972
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実施例4:配列
以下の配列を使用した(表4も参照)。
Figure 2021528972
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すべての引用文献は、参照により本明細書に援用する。
本発明が1以上の実施形態に関して記載された。しかしながら、特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱せずにいくつかの変更及び変形がなされうるということは当業者には明らかであろう。

Claims (40)

  1. 改変されたインフルエンザH3ヘマグルチニン(HA)タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸であって、前記HAタンパク質は、対応する野生型アミノ酸配列と比べて少なくとも1つの置換を含むアミノ酸配列を含み、前記少なくとも1つの置換は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382、384、392、431、524、525、526又は528のアミノ酸に対応する1以上のアミノ酸において存在する核酸。
  2. A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382のアミノ酸に対応するアミノ酸における第1置換であって、この置換は非アスパラギンへの置換である第1置換、
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における第2置換であって、この置換は非システインへの置換である第2置換、及び
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における第3置換であって、この置換は非システインへの置換である第3置換
    を含む請求項1に記載の核酸。
  3. 前記第1置換がアラニン又はアラニンの保存的置換への置換であり、
    前記第2置換がセリン又はセリンの保存的置換への置換であり、
    前記第3置換がロイシン又はロイシンの保存的置換への置換である請求項2に記載の核酸。
  4. A/Hong Kong/4801/14 HAの位置384のアミノ酸に対応するアミノ酸における第1置換であって、この置換は非ロイシンへの置換である第1置換、
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における第2置換であって、この置換は非システインへの置換である第2置換、及び
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における第3置換であって、この置換は非システインへの置換である第3置換
    を含む請求項1に記載の核酸。
  5. 前記第1置換がバリン又はバリンの保存的置換への置換であり、
    前記第2置換がセリン又はセリンの保存的置換への置換であり、
    前記第3置換がロイシン又はロイシンの保存的置換への置換である請求項4に記載の核酸。
  6. A/Hong Kong/4801/14 HAの位置392のアミノ酸に対応するアミノ酸における第1置換であって、この置換は非フェニルアラニンへの置換である第1置換、
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における第2置換であって、この置換は非システインへの置換である第2置換、及び
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における第3置換であって、この置換は非システインへの置換である第3置換
    を含む請求項1に記載の核酸。
  7. 前記第1置換がアスパラギン酸又はアスパラギン酸の保存的置換への置換であり、
    前記第2置換がセリン又はセリンの保存的置換への置換であり、
    前記第3置換がロイシン又はロイシンの保存的置換への置換である請求項6に記載の核酸。
  8. A/Hong Kong/4801/14 HAの位置431のアミノ酸に対応するアミノ酸における第1置換であって、この置換は非ロイシンへの置換である第1置換、
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における第2置換であって、この置換は非システインへの置換である第2置換、及び
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における第3置換であって、この置換は非システインへの置換である第3置換
    を含む請求項1に記載の核酸。
  9. 前記第1置換がメチオニン又はメチオニンの保存的置換への置換であり、
    前記第2置換がセリン又はセリンの保存的置換への置換であり、
    前記第3置換がロイシン又はロイシンの保存的置換への置換である請求項8に記載の核酸。
  10. A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382のアミノ酸に対応するアミノ酸における第1置換であって、この置換は非アスパラギンへの置換である第1置換、
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置384のアミノ酸に対応するアミノ酸における第2置換であって、この置換は非ロイシンへの置換である第2置換、
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置524のアミノ酸に対応するアミノ酸における第3置換であって、この置換は非システインへの置換である第3置換、及び
    A/Hong Kong/4801/14 HAの位置528のアミノ酸に対応するアミノ酸における第4置換であって、この置換は非システインへの置換である第4置換
    を含む請求項1に記載の核酸。
  11. 前記第1置換がアラニン又はアラニンの保存的置換への置換であり、
    前記第2置換がバリン又はバリンの保存的置換への置換であり、
    前記第3置換がセリン又はセリンの保存的置換への置換であり、
    前記第4置換がロイシン又はロイシンの保存的置換への置換である請求項10に記載の核酸。
  12. 前記HA タンパク質が、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置525、526又は525及び526のアミノ酸に対応するアミノ酸における置換をさらに含み、位置525のアミノ酸の前記置換が非フェニルアラニンへの置換であり、位置526のアミノ酸の前記置換が非ロイシンへの置換である請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の核酸。
  13. 位置525のアミノ酸の前記置換がロイシン又はロイシンの保存的置換への置換であり、位置526のアミノ酸の前記置換がバリン又はバリンの保存的置換への置換である請求項12に記載の核酸。
  14. 前記アラニンの保存的置換がセリン、グリシン、トレオニン、システイン、又はバリンである請求項3又は請求項11に記載の核酸。
  15. 前記バリンの保存的置換がイソロイシン、メチオニン、アラニン、又はトレオニンである請求項5、請求項11及び請求項13のいずれか1項に記載の核酸。
  16. 前記アスパラギン酸の保存的置換がグルタミン酸、グルタミン、又はセリンである請求項7に記載の核酸。
  17. 前記メチオニンの保存的置換がイソロイシン、グルタミン、バリン又はフェニルアラニンである請求項9に記載の核酸。
  18. 前記セリンの保存的置換がトレオニン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グリシン、グルタミン酸又はリジンである請求項3、請求項5、請求項7、請求項9及び請求項11のいずれか1項に記載の核酸。
  19. 前記ロイシンの保存的置換がイソロイシン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン又はバリンである請求項3、請求項5、請求項7、請求項9、請求項11及び請求項13のいずれか1項に記載の核酸。
  20. 請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の核酸によってコードされる改変されたインフルエンザH3ヘマグルチニン(HA)タンパク質。
  21. 請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の核酸によってコードされるHAタンパク質を含むウイルス様粒子(VLP)。
  22. 植物、植物の一部分、又は植物細胞におけるインフルエンザウイルス様粒子(VLP)の産生方法であって、
    a)請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の核酸を前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞に導入する工程と、
    b)前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞を、前記核酸によってコードされるHAタンパク質の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより前記VLPを産生する工程と
    を備える方法。
  23. 工程a)が、プロトンチャネルタンパク質をコードする第2核酸を導入する工程をさらに備え、工程b)が、前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞を、前記第2核酸によってコードされる前記プロトンチャネルタンパク質の発現を許容する条件下でインキュベーションする工程をさらに備える請求項22に記載の方法。
  24. 前記方法が、前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞を収穫し、前記VLPを精製する工程c)をさらに備える請求項22又は請求項23に記載の方法。
  25. 植物、植物の一部分、又は植物細胞におけるインフルエンザウイルス様粒子(VLP)の産生方法であって、
    a)請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の核酸を含む植物、植物の一部分、又は植物細胞を準備する工程と、
    b)前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞を、前記核酸によってコードされるHAタンパク質の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより前記VLPを産生する工程と
    を備える方法。
  26. 工程a)の前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞が、プロトンチャネルタンパク質をコードする第2核酸をさらに含み、工程b)が、前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞を、前記第2核酸によってコードされる前記プロトンチャネルタンパク質の発現を許容する条件下でインキュベーションする工程をさらに備える請求項25に記載の方法。
  27. 前記プロトンチャネルタンパク質がインフルエンザA亜型M2タンパク質である請求項23又は請求項26に記載の方法。
  28. 前記方法が、前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞を収穫し、前記VLPを精製する工程c)をさらに備える請求項25から請求項27のいずれか1項に記載の方法。
  29. 請求項22から請求項28のいずれか1項に記載の方法によって産生されるVLP。
  30. 前記植物、前記植物の一部分、若しくは植物細胞に由来する1以上の脂質、植物特異的N−グリカン、改変N−グリカン又はこれらの組み合わせをさらに含む請求項29に記載のVLP。
  31. 抗体又は抗体断片の産生方法であって、請求項21、請求項29又は請求項30に記載のVLPを対象又は宿主動物に投与し、これにより前記抗体又は前記抗体断片を産生する工程を備える方法。
  32. 請求項31に記載の方法によって産生される抗体。
  33. 請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の組み換え核酸を含む植物、前記植物の一部分、又は植物細胞。
  34. 請求項13に記載のHAタンパク質又は請求項21、請求項29若しくは請求項30に記載のVLPを含む植物、前記植物の一部分、又は植物細胞。
  35. 免疫応答を誘導するための組成物であって、有効用量の請求項21、請求項29又は請求項30に記載のVLPと、薬学的に許容できる担体、アジュバント、ビヒクル又は賦形剤とを含む組成物。
  36. 対象においてインフルエンザ感染に対する免疫を誘導する方法であって、請求項21、請求項29又は請求項30に記載のVLPを前記対象に投与する工程を備える方法。
  37. 前記VLPが、前記対象に経口で、鼻腔内に、筋肉内に、腹腔内に、静脈内に又は皮下に投与される請求項36に記載の方法。
  38. 植物、植物の一部分、又は植物細胞におけるインフルエンザウイルス様粒子(VLP)の産生の収率を高める方法であって、
    a)請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の核酸を前記植物、前記植物の一部分、若しくは植物細胞に導入する工程、又は請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の核酸を含む植物、植物の一部分、若しくは植物細胞を準備する工程と、
    b)前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞を、前記核酸によってコードされる改変されたインフルエンザHAタンパク質の発現を許容する条件下でインキュベーションし、これにより、未改変インフルエンザHAタンパク質を発現する植物、この植物の一部分、又は植物細胞と比べてより高い収率で前記VLPを産生する工程と
    を備える方法。
  39. 前記方法が、前記植物、前記植物の一部分、又は植物細胞を収穫し、前記VLPを精製する工程c)をさらに備える請求項38に記載の方法。
  40. 改変されたインフルエンザH3ヘマグルチニン(HA)タンパク質であって、対応する野生型アミノ酸配列と比べて少なくとも1つの置換を含むアミノ酸配列を含み、前記少なくとも1つの置換は、A/Hong Kong/4801/14 HAの位置382、384、392、431、524、525、526又は528のアミノ酸に対応する1以上のアミノ酸において存在する改変されたインフルエンザH3ヘマグルチニン(HA)タンパク質。
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