JP2022549257A - ファージt5由来ナノ粒子の作製及び機能化並びに治療用途 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ファージT5のカプシドに関し、前記カプシドは、ファージT5に由来するゲノムDNAに欠けており、その表面上に少なくとも1つの目的の融合タンパク質を露出しているものである。本発明は、特にファージT5に由来するゲノムDNAをなくしており、その表面上に少なくとも1つの融合タンパク質を露出しているファージT5のカプシドに関し、前記融合タンパク質は、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントと少なくとも80%の同一性を有する少なくとも1つのペプチドフラグメント又はタンパク質フラグメントと、抗原の少なくとも1つの機能性フラグメント、又は毒素の少なくとも1つの機能性フラグメント、又は少なくとも1つの受容体フラグメント、又はアドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルの少なくとも1つの機能性フラグメント、又は酵素の少なくとも1つの機能性フラグメント、又はホルモンの少なくとも1つの機能性フラグメント、又は抗体の少なくとも1つの機能性フラグメント、又は少なくとも1つの抗原、又は少なくとも1つの毒素、又は少なくとも1つの受容体、又は少なくとも1つのアドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、又は少なくとも1つの酵素、又は少なくとも1つのホルモン、又は少なくとも1つの抗体、又はこれらの任意の組み合わせとを含む。本発明はまた、かかるカプシドの作製方法、及び該カプシドの作製を可能にするベクターに関する。本発明はさらに、カプシド上に露出している目的の融合タンパク質、及び該融合タンパク質をコードする核酸に関する。本発明はまた、かかる機能化されたカプシドを含むナノ粒子、かかるナノ粒子及び/又はかかる機能化されたカプシドを含む医薬組成物、並びにそれらの治療用途、特に医薬及び/又はワクチンとしての使用に関する。【選択図】 なし

Description

本発明は、細菌ウイルス学、生化学及びウイルス療法の分野におけるものある。本発明は、ファージT5のカプシドに関し、前記カプシドは、ファージT5に由来するゲノムDNAに欠けており、その表面上に少なくとも1つの目的(特に、治療目的)の融合タンパク質を露出しているものである。本発明はまた、かかるカプシドを作製するための方法、及び該カプシドの作製を可能にするベクターに関する。本発明はまた、カプシド上に露出している目的の融合タンパク質、及び該融合タンパク質をコードするための核酸に関する。本発明はまた、かかる機能化されたカプシドを含むナノ粒子、かかるナノ粒子及び/又はかかる機能化されたカプシドを含む医薬組成物、並びにそれらの治療用途、特に医薬及び/又はワクチンとしての使用に関する。
ファージ(又はバクテリオファージ)は、生物圏ではどこにでも存在する細菌ウイルスである。細菌ウイルスの最も大きな科としては、カウドバクテリオファージ(caudate bacteriophage)が挙げられ、該バクテリオファージは、二本鎖DNA分子であるウイルスゲノムを含有する正20面体カプシド、及び宿主細胞内へのゲノムの注入を可能にする尾部からなる。これらのウイルスの正20面体カプシドは、極めて安定な巨大分子の集合体であり、いわゆる「デコレーション(decoration)」タンパク質がしばしばそれらの表面上に露出する。キメラタンパク質(天然タンパク質と、治療目的や生物工学目的の機能性タンパク質との融合から形成される)を持つウイルスを作製するために、これらのタンパク質は遺伝子改変され得る(Tao et al. 2013; Razazan et al. 2018)。キメラタンパク質で装飾(decorate)されたウイルス又はそのカプシドのみを得るための今までの開発アプローチは、ウイルスゲノム又はプラスミドにおいて、デコレーションタンパク質を改変すること、及びそれらの細菌宿主の感染からウイルス粒子を作製することからなる。しかしながら、ウイルスゲノムが粒子に組み込まれることでカプシドを作製することにより、それらの治療上や生物工学上の応用を制限する。実際、このようにして作製された粒子は、依然として感染性を持ち得るが、無視できない遺伝子突然変異(特に野生型への復帰を引き起こし得る変異)のリスクを有する。健康上及び治療上のリスクのほか、遺伝子突然変異は、工業的規模での均質な生産についての問題をもたらす。
この状況において、ウイルス核酸の存在を除去し得ることが必要であると思われる。
しかしながら、DNA欠如のカプシドを作製し、それを精製し、それを機能化されたタンパク質でカスタマイズされた方法により装飾することの可能性は、まだ探究されていない。しかしながら、かかるカプシドは、少なくとも安全性であり治療上及び健康上のリスクがないという利点を有するとともに、大規模な生産(特に工業的規模)を可能とするであろう。実際、ウイルスゲノムの欠如により、突然変異や野生型への復帰変異のいかなるリスクを排除することを可能にしており、高い水準の複製と、完全に制御かつモニターされたインビボでの増殖を保証しており、これらの粒子とカプシドのカスタム機能化により、潜在的な生物工学上及び治療上の応用が提供されている。したがって、機能化され、かつゲノム核酸を含まないファージ粒子及びファージカプシドの開発が強く求められている。
大腸菌に感染するバクテリオファージT5は、90nm直径のカプシドを有し、該カプシドは、異なる構造状態を経て自己組織化(self-assemble)をし、明確に定義された連続工程に従い成熟する(図1)。正20面体のカプシド前駆体は、主要カプシドタンパク質pb8、ポータルタンパク質pb7及びプロセシングプロテアーゼpb11から初めに組み立てられる。該カプシド前駆体は、空カプシドを作製するプロテアーゼpb11のプロセシングにより、ウイルスゲノムを受け入れる準備が整う。DNAがカプシドに包まれること(encapsidation)は、分子モーターにより確実に行われ、この工程は、カプシドタンパク質のサブユニットの構造的な再構築を伴い、カプシドの拡張を引き起こす。そして、単量体のデコレーションタンパク質pb10は、このようにして得られた拡張した成熟型の外表面を装飾することができ、それにより、120個のコピーを露出することができる。
装飾されていない空カプシド(ウイルスゲノムを含有しない)を作製して精製することが可能であることが示されている(Preux et al. 2013)。カプシドの拡張は、インビトロで誘導され得る。このようにして得られた装飾されていないカプシドは、感染性粒子のカプシドと同じ外形を有する(図1B及びPreux et al. 2013による文献)。
デコレーションタンパク質pb10は、高い親和性(解離定数KD=10-12Mにより測定)でファージT5のカプシドと結合することが示されている。デコレーションタンパク質pb10の構造は、2つの独立ドメイン(カプシドと結合するためのN末端ドメイン、及び溶媒に曝される外側C末端ドメイン)で形成されるタンパク質を示す(図1C、Vernhes et al. 2017)。しかしながら、デコレーションタンパク質と治療上や生物工学上の目的の機能性タンパク質との融合から形成されるキメラデコレーションタンパク質の、カプシドとの親和性は、まだ研究されていない。そのため、ウイルスゲノムDNAを欠き、かつ機能化されたタンパク質を露出するT5カプシドを作製する可能性は、まだ探究されていない。
したがって、感染や復帰変異のリスクがない機能化されたファージT5粒子及びカプシドの開発のみならず、治療上や生物工学上の用途に適したかかる粒子及びカプシドの大規模な生産のための方法の開発が強く求められている。
本発明により、これらのニーズに応じることができる。本発明者らは、目的タンパク質と融合したタンパク質pb10全体、又はC末端ドメインの代わりに目的タンパク質と融合したpb10のN末端ドメインのみからなる新規なキメラタンパク質を設計した。本発明者らは、特に、これらの改変されたタンパク質(融合タンパク質と呼ばれる)を非常に効率よくゲノムDNAを全く含まないT5カプシドの表面上に正確に露出し得ることを初めて実証した。データでは、完全に予想外であるが、ファージT5のカプシドに対する、かかる改変されたタンパク質の親和性が、天然タンパク質pb10の親和性と同じであることが特に示されている。したがって、T5の空カプシド(ゲノム欠如)は、生物由来ナノ粒子を構成しており、該ナノ粒子は、安全であり、かつ、その表面上にタンパク質(その機能は、デコレーションタンパク質と融合した目的分子の性質によって異なり得る)の120個のコピーを露出し得る。
本発明者らはまた、完全に驚くべき方法により、ファージ突然変異株の作製を経ずに、かかる機能化された空カプシドを作製することが可能であることを示した。これは、ファージ突然変異株で細菌培養を感染させる工程が必要である今までのDNAを欠くカプシドの作製プロトコールと比べて、より一層有利かつ驚くべきことである。しかしながら、この工程は、カプシド生産の上流において、ファージの大量ストックの生産が必要である。また、感染中、高頻度で野生型への復帰変異が見られ、空カプシドの収量が減少する。これらの制約を解消し、カプシド生産の規模を拡大する観点から、本発明者らは、バクテリオファージT5に完全に依存しないカプシドの作製及びデコレーションのためのシステムを開発した。このシステムは、バクテリオファージT5のカプシドタンパク質を独自にコードするための遺伝子を持つ組換えプラスミドの構築に基づくものである。このシステムのおかげで、装飾された機能性の空カプシドを直接作製するか、又は後の第2工程において、目的の融合タンパク質との簡単な接触により装飾され得る、拡張したが装飾されていないカプシドを作製するかが可能である。データでは、完全に予想外であるが、以下のことが示されている:細菌におけるこれらのプラスミドの発現は、カプシドの組立てを導き、該カプシドの形態は、完全なファージ(突然変異株など)を用いる従来の方法により作製されたカプシドの形態に類似しており、そのデコレーション特性は、完全なファージから作製されたカプシドに匹敵する。実際、データでは、ファージT5のウイルスサイクル外のカプシド遺伝子の異所性発現由来のカプシドの自己組織化特性が保存されることが示されている。したがって、本発明者らは、ゲノムDNAを欠く組換えカプシドの大規模生産のための簡便な方法を開発した。該組換えカプシドは、2つの異なる方法:i)精製されたデコレーションタンパク質のインビトロでの添加により、ii)in situでのデコレーションタンパク質の同時生産により、装飾することができる。
本発明者らはまた、このようにして機能化されたファージT5の空カプシドの潜在的な生物工学上の応用(特に治療上の応用)の可能性を初めて確認した。したがって、本発明者らのデータでは、完全に驚くべき方法で、マウスモデルにおける抗原で機能化されたかかるカプシドの投与により、体液性応答(抗体)及び細胞性応答の顕著な誘発を伴う有効な免疫化を誘発することが示されている。この免疫化は、これらのマウスに有効なワクチン接種をもたらす。かかる予期せぬ結果は、かかるカプシドにより露出されている融合タンパク質が、その特性及び機能のすべてを保つことを示している。本発明者らにより得られ、以下の実施例セクションに実質的に示されているデータに関して、本発明は、構築され得る異なる融合タンパク質と同じくらい多くの生物工学上及び治療上の応用を有していると思われる。
本発明との関係において、本発明者らは、完全に驚くべき方法により、ファージT5の空カプシドを開発し、該空カプシドは、ファージのゲノムDNAに欠けており、かつその表面上に目的の融合タンパク質を露出しているものである。かかる機能化されたカプシドにより、ファージT5のウイルスサイクルを避けつつ、大規模かつ高い再現性で生産することができる。また、かかる機能化されたカプシドにより、インビボで用いられる目的の融合タンパク質の機能及び活性を発揮し得る。
したがって、本発明は、ファージT5のカプシドに関し、前記カプシドは、ファージT5のゲノムDNAに欠けており、かつその表面上に少なくとも1つの融合タンパク質を露出しており、前記融合タンパク質は、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントと少なくとも80%の同一性を有する少なくとも1つのペプチド又はタンパク質フラグメントを含む、前記カプシド、及び前記カプシドの作製方法に関する。本発明は、特に、ファージT5のカプシドタンパク質をコードするためのベクターを得る工程からなる、かかるカプシドの作製方法に関し、及び前記ベクターに関する。
本発明はまた、カプシド上に露出されている目的の融合タンパク質、及びそれをコードするための核酸に関する。本発明はまた、かかる機能化されたカプシドを含むナノ粒子、かかるナノ粒子及び/又はかかる機能化されたカプシドを含む医薬組成物、並びにそれらの治療用途、特に医薬及び/又はワクチンとしての使用に関する。
図1は、ファージT5の成熟サイクルを示す。Aは、バクテリオファージT5のネガティブ染色による電子顕微鏡の画像、及び低温電子顕微鏡法のデータからのバクテリオファージT5のカプシドの再構築である。デコレーションタンパク質pb10は、赤く染色されている(カプシドの表面上に結合している120個のコピー)。Bは、バクテリオファージT5のカプシドの組立て機構の図である。主要カプシドタンパク質の前駆体であるpb8pは、Δドメイン(残基1~159、灰色の三角形で示される)と呼ばれる足場ドメイン及び成熟構造ドメインであるpb8m(残基160~458、紫色の四角形で示される)からなる。pb8pは、自己組織化をし、頭部前駆体Iと呼ばれる正20面体のカプシド前駆体になり、該頭部前駆体Iは、ポータルタンパク質(pb7)の12量体複合体を含む。プロテアーゼ(pb11)も、頭部前駆体Iの内側に有り、pb8pサブユニットのΔドメインの切断のみならず、10個のポータルタンパク質のN末端のアミノ酸の切断を行い、pb11は、その両末端で自己タンパク質分解をすることで、頭部前駆体IIを形成する。ポータルタンパク質の複合体を介するターミナーゼによりゲノムがカプシドに包まれることは、カプシドの拡張と、カプシド表面上のデコレーションタンパク質(pb10)の結合とを誘発する。カプシドは、最終的にシーリングタンパク質p144により閉じられ、p144は、ポータルと連結部(connector)を形成し、別個に組み立てられたファージの尾部が取り付けられる。Cは、ターミナーゼ遺伝子において突然変異しており、DNAを包むことができないファージT5が細菌に感染することにより、頭部前駆体I型が蓄積し、該頭部前駆体I型は、インビトロで精製されて拡張し、デコレーションタンパク質pb10により装飾することができる。 図2は、SDS-PAGEによるキメラタンパク質PO及びPNOの純度の解析を示す(画分は、Superdex75 HR10/300カラム(GE Healthcare)でのサイズ排除クロマトグラフィーによって溶出したものである)。 図3は、純粋な空カプシドの、タンパク質pb10、PO及びPNOによるデコレーション試験を示す。異なるデコレーションタンパク質とカプシドの各濃度を、[タンパク質]/[カプシド上の結合部位]濃度比=1+/-0.1になるように調整した。 Aは、タンパク質濃度の増加について(0.312;0.625;1.25;2.5)測定した、タンパク質pb10、PO及びPNOの会合及び解離プロファイル(共鳴ユニット(RU)を時間の関数とする)を示す。Bは、各タンパク質pb10、PO及びPNOについて、動力学定数ka及びkdから算出した親和性定数KDを示す。 図5は、ファージT5の空カプシド上のpb10 H6、pb10-mCHERRYH6及びN末端pb10-mCHERRYH6タンパク質の表面プラズモン共鳴(SPR)結合プロファイル、並びにSPRにより測定した動力学定数に対する親和性定数の算出を示す。 図6は、ベクターpETcapT5(配列番号12)の概略図を示す。 図7は、ベクターpETcapT5Δdec(配列番号13)の概略図を示す。 Aは、組換えかつ精製したプラスミドから作製されたカプシドの低温電子顕微鏡法による解析を示す。左から右へ:ターミナーゼ遺伝子において突然変異をされたファージT5から作製されたコントロールカプシド、プラスミドpETcapT5Δpb10から作製されたカプシド、及びプラスミドpETcapT5から作製されたカプシド。Bは、タンパク質pb10によるカプシドのデコレーションの、天然アガロースゲルでの解析を示す(プロトコールは、Vernhes et al.に記載)。カプシドをタンパク質pb10と異なる比[pb10のコピー数]/[pb10の結合部位数](1/1、2/1又は4/1)でインキュベートした。ファージ突然変異株から作製された「天然」カプシド及びプラスミドpETcapT5Δdecから作製されたカプシドについては、それぞれ比1/1及び比2/1でカプシドのpb10の飽和を得た。プラスミドpETcapT5から作製されたカプシドは、pb10で飽和されたカプシドの位置に移動し、これは、かかるカプシドが、細菌において組み立てられたとき、完全に装飾されたことを示している。 図9は、ウエスタンブロットの結果を示し、該結果は、pb10に対するポリクローナル抗体で明らかにされた、カプシド上のpb10の存在を示す。1:プラスミドpETcapT5Δdecから得られた精製カプシド;2:プラスミドpETcapT5から得られたカプシド。 図10は、pb10融合タンパク質により誘発された抗オボアルブミン(OVA)の抗体反応のキネティクスを示す。PO若しくはPNO融合タンパク質のみの用量で、又は精製したファージカプシド若しくは完全フロイントアジュバント(Freund’s アジュバント)と一緒にした用量で、マウスに皮下免疫を行った。投与後の異なる時点で、ELISAにより総抗OVA抗体(IgG)を定量した。A~E:各カーブは、個々のマウス(n=6)の結果を表わす。F:各グループの抗体反応のキネティクスである(平均値+標準偏差)。 図11は、pb10融合タンパク質により誘発された抗体の性質の特徴を示す。PO若しくはPNO融合タンパク質のみの用量で、又は精製したT5ファージカプシド若しくは完全フロイントアジュバントと一緒にした用量で、マウスに皮下免疫を行った。42日目に、ELISAにより抗OVA抗体のアイソタイプIgG1、IgG2b、IgG2c及びIgG3を定量した。データは、平均値+標準偏差SEM(n=6)に対応する。ANOVA検定を行った後、Tukey検定を行った(*:p<0.005;**:p<0.01;***:p<0.001;ns:有意差なし)。 図12は、pb10融合タンパク質とOVAにより誘発された細胞性応答の解析を示す。PO若しくはPNO融合タンパク質のみの用量で、又は精製したT5ファージカプシドと一緒にした用量で、マウスに皮下免疫を行った。196日目に、同じなワクチン製剤の2回目の投与をマウスに受けさせた。10日後、ELISPOTを用いて、IFNγを産生する脾細胞数を定量することで、ペプチドOVA257-264による刺激に対する脾細胞の応答を測定した。棒グラフは、各グループについて得られた平均値を示し、丸は、各マウス(n=6)について得られた個々の結果を示す。ANOVA検定を行った後、Tukey検定を行った(**:p<0.01;***:p<0.001;ns:有意差なし)。 図13は、タンパク質PNOにより誘発された細胞性応答の解析を示す。PO融合タンパク質のみの用量で、又は精製したT5ファージカプシド若しくは完全フロイントアジュバントと一緒にした用量で、マウスに皮下免疫を行った。59日目に、同じなワクチン製剤の2回目投与をマウスに受けさせた。10日後、ペプチドOVA257-264による抗原刺激に対する脾細胞の応答を測定し、IFNγを産生する脾細胞数により定量し(A)、又は脾細胞培養の上清におけるIFNγ量を測定することにより定量した(B)。棒グラフは、各グループについて得られた平均値を示し、丸は、各マウス(n=5)について得られた個々の結果を示す。ANOVA検定を行った後、Tukey検定を行った(**:p<0.01;***:p<0.001;ns:有意差なし)。
定義
「ファージ」、「バクテリオファージ」又は「細菌ウイルス」とは、細菌に感染するウイルスを意味する。ファージは、生物圏ではどこにでも存在する細菌ウイルスである。2000年代の始まりに、5000種を超える異なるバクテリオファージが見られ、記載された。最も早く記載されたファージは、構造が最も研究されているものであり、通常は、タンパク質の殻やカプシド(中心の核酸分子を覆い、保護する)、及び該複雑な構造に特有の装置(尾部(これにより、ファージは、細菌宿主に結合して、その核酸(遺伝物質又はゲノム)を該宿主内に注入する))から構成される。しかしながら、必ずしもすべてのバクテリオファージがこの従来モデルに従うわけではなく、現在、バクテリオファージは、4つの主要な形態的グループにグループ化され得る:尾部を有する二本鎖DNAファージ(記載されたファージの95%を超える);尾部を有しないが、立方対称性及び一本鎖DNAを有するファージ;RNAファージ;一本鎖DNAを有する繊維状ファージファージ。ウイルスカプシドの外殻及び内殻間にある二重層の形で、12~14%の脂質を含有するDNAを有する等尺性バクテリオファージ(ファージPM2)も記載されている。ファージの大きさは、24~200nmまで様々である。遺伝物質が二本鎖DNA分子である場合(既知のファージの95%が妥当である)、その長さは、5~650キロベース(kbp)まで異なり得る。
したがって、異なる基準を適用して、ファージを異なる形態型に分類し、それらを複数の科の中に分けることに応用することができる。かかる基準は、特に、頭部の形状及び大きさ、尾部の構造、収縮性尾鞘(contractile caudal sheath)の有無、基盤(baseplate)の構造(未発達又は複合)、ビリオン(virion)全体の大きさ、核酸の性質(二本鎖DNA、一本鎖DNA、RNA)等を考慮したものである。例えば、尾部を有しているファージは、カウドウイルス科(Caudovirales family(カウドファージ又はカウドウイルスとも呼ばれる))に分類される。尾部の形態により、この大きな科を3つのグループに細分することができる。
-シホウイルス(Siphoviridae)科は、長くかつ非収縮性の尾部を特徴とし、最も大きな科を形成する(カウドウイルスの60%;例えば、ファージT5)。
-ミオウイルス(Myoviridae)科は、外管から構成される、長くかつ収縮性の尾部を有しており、該外管は、ウイルスがその細菌宿主の表面上に存在するとき、中心の強固な管の周囲に収縮するものである。該強固な管は、細菌の細胞壁に穴をあけ、ファージDNAの通路を作る(例えば、ファージT4)。
-ポドウイルス(Podoviridae)科は、小さくてかつ非収縮性の尾部を有している。ポドウイルスは、タンパク質をそのカプシドに組み込むことで、ビリオン形成中に、DNAをカプシドの中に詰め、該タンパク質は、DNA放出の前に宿主の細胞壁内に放出される(例えば、ファージT7及びP22)。
ファージは、複製する(reproduce)ために細菌宿主が必要であり、その遺伝物質を細菌宿主に注入する。細菌宿主の内部に入ると、ウイルスゲノムは、通常は宿主の酵素及びリボソーム(いくつかの場合において、いくつかのタンパク質も関与し得る)により複製及び翻訳されて、細菌宿主の溶解とともに放出されるファージの多数のコピーが形成される。これは、溶菌サイクル又は生産サイクルと呼ばれる。いくつかのバクテリオファージについて、遺伝物質は、複製されて細菌の染色体の中に組み込まれる(或いは、プラスミドの形で存在する)が、発現されないため、ビリオンを形成することはない。したがって、かかるウイルスは、プロファージという用語で称され、感染された細菌の子孫に伝達される(溶原株)。これは、溶原性又は溶原サイクルと呼ばれる。誘導(例えば、細菌へのストレス)に応じて、溶原性感染が溶菌サイクルに切り替わる。
したがって、ファージはまた、その複製サイクルに基づいて分類することができる。
-「ビルレントファージ」と呼ばれるファージは、厳密な溶菌性のものである。
-「テンペレートファージ」と呼ばれるファージは、溶菌性感染又は溶原性感染を生じることができるものである。
-慢性感染ファージは、感染細胞の溶解を誘導せずに、むしろ細菌の細胞膜を破壊せずに出芽する(慢性感染)。これは、大腸菌の、M13やf1などの繊維状ファージの場合である。
溶菌性ファージはまた、「溶菌斑」の存在を特徴とする。単一のファージによる細菌細胞の感染により、20~30分間後に該細胞の溶解を誘導し、数十から数百のファージ粒子を放出し得る。実験室において、このようにして放出された各粒子は、新たな細菌を感染し、溶菌サイクルを再開する。かかる微視的なカスケードの溶解の結果として、「溶菌斑」を、アガロース表面上のバクテリアマットに形成し、それにより、肉眼で試験結果を読み取ることが可能になる。かかる溶菌斑のサイズ及び外観は、ファージを特徴付けることに寄与する表現型である。
「ファージT5」とは、テキンタウイルス(Tequintavirus、同義語:T5様ファージ、T5様ウイルス(T5-like viruses、T5likevirus))属に属するウイルスを意味し、カウドウイルス目に属するDemerecviridae科に含まれる(「尾状(caudate)」ウイルスとも呼ばれる)。
T5は、カウドウイルス目の中のシホウイルス亜目に属する。そのため、T5は、長くかつ非収縮性の尾部を有する。T5は、厳密な溶菌性ファージであり、特に、大腸菌に感染する。ファージT5は、そのゲノム(121,000個の塩基対(121 kbp)を含有する二本鎖DNA)を含有する直径90nmの正20面体のカプシド、及び250nmの尾部(標的細菌を認識して該ゲノムを標的細菌内に注入することを可能にするもの)からなる。尾部の末端は錐状体で終わっており、その先端にはT5受容体に対して特異的な結合タンパク質が存在する。この受容体は、細菌の外膜のタンパク質である(T5の場合にはFhuAであり、他のテキンタウイルスには、他の膜受容体である)。尾部はまた、錐状体のベースに結合している、3本のロングファイバーを持ち、細菌表面上にあるリポ多糖の糖部分と相互作用する。
バクテリオファージT5のゲノムは、3つの部分に分けられ、以下のように分類されることができる。
-ゲノム全体の約8%は、最初に注入した末端にある。ゲノムのこの部分は、「直列末端反復(direct terminal repeat)」と呼ばれ、位置92~100%におけるDNAのもう一つの末端と同じ配向で繰り返す。この部分は、細菌の複製/転写/翻訳の中止、及び宿主DNAの破壊に関与するタンパク質、並びにデオキシリボヌクレオチダーゼをコードする。
-ゲノムの8~67%は、初期遺伝子をコードする(ウイルスDNAの注入の終わりに発現する)。かかる遺伝子は、DNA複製、ヌクレオチド代謝及び細胞の溶解因子に関与するタンパク質をコードする。
-ゲノムの67~92%は、主に後期遺伝子を含む(感染後12~13分から発現)。かかる遺伝子は、主にいわゆる「構造」遺伝子であり、新たなビリオンの組立てに用いられるタンパク質をコードする。
バクテリオファージT5のカプシドは、異なる構造状態を経て自己組織化をし、明確に定義された連続工程に従い成熟する(図1)。初めに正20面体のカプシド前駆体が組み立てられ、主要カプシドタンパク質pb8の775個のコピーで構成され、11個の5量体(カプシドの12個の頂点のうちの11個を形成する)、及び120個の6量体(面を形成する)に構築される。タンパク質pb8(51kDa)は、Δドメイン(該タンパク質の159個のN末端アミノ酸に対応)を含む前駆体の形で合成され、カプシドの組立て中、足場ドメインとして用いられる。カプシドの12個目の頂点は、ポータルタンパク質pb7(47kDa)の12量体により形成され、DNAについての入口孔を構成する。このカプシド前駆体はまた、プロテアーゼpb11を含有し、プロテアーゼpb11は、pb8のΔドメインの775個のコピーの切断を確実に行い、ポータルタンパク質のN末端の10個の残基を切り、自己タンパク質分解をすることで空カプシドを作製し、ウイルスゲノムを受け入れる準備が整う。DNAがカプシドに包まれることは、分子モーターにより確実に行われ、この工程は、カプシドタンパク質の775個のサブユニットの構造的な再構築を伴い、カプシドの拡張を引き起こす。成熟拡張した型は、6量体の中心に、単量体タンパク質pb10(17.3kDa)に対する結合部位を有し、pb10の120個のコピーは、正20面体の外表面を装飾するであろう。
「カプシド」又は「ファージカプシド」とは、尾部を有しない、ファージのゲノム(核酸、DNA又はRNA)を取り囲む構造を意味する。カプシドは、非常に多くのタンパク質ユニットからなり、かかるユニットが集まることで、カプソメアと呼ばれる同一の構造集合体を形成する。ヌクレオカプシドは、ファージカプシド(ノンエンベロープファージやエンベロープファージに存在し、エンベロープがカプシドではなく、カプシドを囲むリポタンパク質エンベロープ)及びウイルスゲノム(RNA又はDNA)により形成される集合体である。カプソメア自らの中に示す幾何比及びカプソメアが包んで保護するゲノムに基づいて、3つのヌクレオカプシドに定義されることができる。
-らせん対称型ヌクレオカプシド。
-正20面体型ヌクレオカプシドは、正20面体の対称要素のすべて又は一部を示すために、ほとんど測地線(geodesic)の構造を持つものである。
-混合対称型ヌクレオカプシドは、らせん対称と正20面体を兼ねる構造を持つことができるものである。
「空カプシド」とは、ファージゲノムを含まない(ファージの核酸を欠く)カプシドを意味する。したがって、空カプシドは、ファージゲノムを包んでいない(取り込んでいない)カプシドである。ファージT5の場合、空カプシドとしては、例えば、ファージT5のゲノムDNAに欠けているカプシドが挙げられる。好ましくは、ファージの空カプシドは、該ファージのあらゆる核酸に欠けているカプシドである。より好ましくは、空カプシドは、あらゆる核酸に欠けているカプシドである(例えば、ファージ、宿主細胞及び作製細胞に由来する核酸に欠けており、好ましくは、核酸夾雑物に欠けている)。「核酸に欠けている」又は「核酸を含まない」とは、5%未満の核酸、好ましくは4%未満、好ましくは3%未満、好ましくは2%未満、好ましくは1%未満、好ましくは0.5%未満、好ましくは0.1%未満、好ましくは0.01%未満、好ましくは0.001%未満、好ましくは0.0001%未満、好ましくは0.00001%未満、好ましくは0.000001%未満の核酸を含む物質(モル質量で)を意味する。
「カプシドタンパク質」又は「カプシドの構造タンパク質」とは、ファージカプシドの構造に関与するタンパク質を意味する。言い換えれば、カプシドの構造タンパク質とは、カプシドの一部である構成要素を意味する。ファージT5の場合、かかるタンパク質は、特に、主要カプシドタンパク質pb8、ポータルタンパク質pb7、プロテアーゼpb11及びデコレーションタンパク質pb10を含む。
「ファージT5のカプシドのデコレーションタンパク質」、「デコレーションタンパク質pb10」、「タンパク質pb10」又は「pb10」とは、ファージT5のカプシドの外表面に、好ましくはファージT5のカプシドの面を形成する6量体上に、好ましくはファージT5のカプシドの面を形成する6量体上に存在する結合部位上に、より好ましくはファージT5のカプシドの面を形成する6量体の中心に存在する結合部位上に結合する、ファージT5の単量体タンパク質を意味する。デコレーションタンパク質pb10は、164個のアミノ酸(pb10の参考例としては、GenBank:AAU05286.1や、NCBI:YP_006979.1(例えば、配列番号:16で示される)が挙げられる)から構成され、2つの独立の独立ドメイン(カプシドと結合するためのN末端ドメイン、及び溶媒に露出した外側C末端ドメイン(すなわち、カプシドの外側部に示される))を含む。この2つのドメインは、ポリプロリン型の短い「リンカー」又はヒンジで隔てられている。デコレーションタンパク質pb10としては、例えば、配列番号:1のアミノ酸配列を有するものが挙げられ、該アミノ酸配列は、N末端位置及びC末端位置のそれぞれにおいて、クローニングの条件により導入され得る1又は2個の追加のアミノ酸を含む。或いは、デコレーションタンパク質pb10は、その発現に用いられるクローニング手法により、そのアミノ酸配列(すなわち、例えば、配列番号:16のアミノ酸配列)にいかなる変更も導入されていない場合、天然タンパク質の完全配列を有し得る。本明細書において、用語「ファージT5のカプシドのデコレーションタンパク質」、「デコレーションタンパク質pb10」、「タンパク質pb10」及び「pb10」は、交換可能に使用されている。
「タンパク質pb10のN末端ドメイン」とは、タンパク質pb10のN末端位置にあるドメインを意味し、すなわち、タンパク質pb10の配列の最初の80個のアミノ酸(すなわち、位置1~位置80に含まれるアミノ酸)を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)タンパク質pb10のドメインである。タンパク質pb10のN末端ドメインは、特に、カプシドの結合ドメインを含む。タンパク質pb10のN末端ドメインとしては、例えば、配列番号:1の最初の80個の連続アミノ酸に対応する配列番号:3のアミノ酸配列を有するものが挙げられる。或いは、タンパク質pb10のN末端ドメインとしては、配列番号:16の最初の77個の連続アミノ酸に対応するアミノ酸配列を有するもの、又は配列番号:16の位置2~77の間に含まれる76個の連続アミノ酸に対応するアミノ酸配列を有するものが挙げられ得る。「タンパク質pb10のC末端ドメイン」とは、タンパク質pb10のC末端位置にあるドメインを意味し、すなわち、タンパク質pb10の配列、例えば、配列番号:1で定義される配列の最後の92個のアミノ酸(すなわち、位置74~位置164に含まれるアミノ酸)を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)ドメインである。タンパク質pb10のC末端ドメインは、特に、露出した外側ドメイン(すなわち、カプシドの外側部に示される)を含む。
「主要カプシドタンパク質pb8」又は「pb8」とは、11個の5量体(T5のカプシドの12個の頂点のうちの11個を形成する)、及び120個の6量体(面を形成する)に構築されるファージT5のタンパク質を意味する。タンパク質pb8(51kDa)は、Δドメイン(該タンパク質の159個のN末端アミノ酸に対応)を含む51kDaの前駆体の形で合成される。Δドメインは、カプシド前駆体の組立て中、足場として機能すし、このドメインは、プロテアーゼpb11により切断されて、カプシドを形成する。主要カプシドタンパク質pb8としては、例えば、配列番号:8のアミノ酸配列を有するものが挙げられる。
「ポータルタンパク質pb7」又は「pb7」とは、1個の12量体(ファージT5のカプシドの12個の頂点のうちの1個を形成する)に構築されるファージT5のタンパク質を意味する。この12量体は、ファージDNAについての入口孔である。タンパク質pb7は、約47kDaである。ポータルタンパク質pb7としては、例えば、配列番号:7のアミノ酸配列を有するものが挙げられる。
「プロテアーゼpb11」又は「pb11」とは、pb8のΔドメインの775個のコピーの切断を確実に行い、ポータルタンパク質の10個のN末端の残基を切り、自己タンパク質分解をすることで空カプシドを作製し、ウイルスゲノムを受け入れる準備が整う、ファージT5のタンパク質を意味する。プロテアーゼpb11としては、例えば、配列番号:9のアミノ酸配列を有するものが挙げられる。
「装飾されたカプシド」とは、少なくとも1つのデコレーションタンパク質及び/又は該カプシドの表面上に露出している少なくとも1つの融合タンパク質を含むカプシドを意味する。典型的には、デコレーションタンパク質は、カプシドを構成する少なくとも1つの面の上に露出している。
「カプシドの成熟拡張した(expanded)型」又は「拡張した型」とは、Preux et al. 2013による論文(DOI:10.1016/j.jmb.2013.03.002)に記載のように、低温電子顕微鏡法により測定された直径が90nm+/-2nmである、バクテリオファージT5のカプシドを意味する。該カプシドは、デコレーションタンパク質pb10の120個のコピーと結合することができ、この特性は、Vernhes et al. 2017による論文(DOI:10.1038/srep41662)及び図3に記載のように、天然アガロースゲル遅延実験により評価され、[pb10のコピー数]/[pb10の結合部位数]の比=1+/-0.1の、カプシドの電気泳動移動度の減少を示す。
「核酸分子」又は「核酸」とは、デオキシリボ核酸(DNA)又はポリデオキシリボヌクレオチドの任意の長さのポリマー(特に、相補DNA若しくはcDNA、ゲノムDNA、プラスミド、ベクター、ウイルスゲノム、単離されたDNA、プローブ、プライマー、これらの任意の混合物を含む)、或いはリボ核酸(RNA)又はポリリボヌクレオチドの任意の長さのポリマー(特に、メッセンジャーRNA若しくはmRNA、アンチセンスRNAを含む)、或いは混合型のポリリボ-ポリデオキシリボヌクレオチドを意味する。かかる核酸分子は、一本鎖又は二本鎖、直鎖状又は環状、天然又は合成のポリヌクレオチドを包含する。また、ポリヌクレオチドは、非天然のヌクレオチドを含んでもよく、非ヌクレオチドの成分により割り込まれてもよい。
本発明との関係において、用語「核酸」、「核酸分子」、「ポリヌクレオチド」及び「ヌクレオチド配列」は、交換可能に使用されている。
「ゲノム」とは、1つの種のデオキシリボ核酸(DNA)やリボ核酸(RNA)の中でコードされる遺伝物質の集合体を意味する。DNAやRNAは、特に、タンパク質をコードする遺伝子又は構造RNAに対応する遺伝子のすべてを含有する。コード配列(メッセンジャーRNAに転写されて、タンパク質に翻訳される配列)及び非コード配列(転写されない配列、又はRNAに転写されるが、タンパク質に翻訳されない配列)に分解される。したがって、「ゲノムDNA」とは、DNAの形で存在しているゲノムを意味する。
「ファージのゲノムDNA」とは、DNAの形で存在している、ファージの遺伝物質のコレクションを意味する。
「ファージのゲノムDNAに欠けているカプシド」とは、5%未満(モル質量で)のファージのゲノムDNA(ゲノムDNA全体又はフラグメント)、好ましくは4%未満、好ましくは3%未満、好ましくは2%未満、好ましくは1%未満、好ましくは0.5%未満、好ましくは0.4%未満、好ましくは0.3%未満、好ましくは0.2%未満、好ましくは0.1%未満、好ましくは0.01%未満、好ましくは0.001%未満、好ましくは0.0001%未満、好ましくは0.00001%、好ましくは未満0.000001%未満(モル質量で)のファージのゲノムDNAを含むカプシドを意味する。有利には、ファージのゲノムDNAに欠けているカプシドは、いかなる微量のファージのゲノムDNAを含まない。言い換えれば、該カプシドは、純粋であり、ファージのゲノムDNAを有しない。より有利には、ファージのゲノムDNAに欠けているカプシドは、いかなる微量の他のいかなるファージの核酸を含まない。言い換えれば、該カプシドは、純粋であり、ファージの核酸を有しない。有利な実施形態によれば、ファージのゲノムDNAに欠けているカプシドは、細菌のゲノムDNAを含まず、及び/若しくは細菌のプラスミドDNAを含まず、又はいかなるDNAも含まず、或いはいかなる核酸も含まない。有利には、ファージのゲノムDNAに欠けているカプシドは、5%未満、好ましくは4%未満、好ましくは3%未満、好ましくは2%未満、好ましくは1%未満、好ましくは0.5%未満、好ましくは0.4%未満、好ましくは0.3%未満、好ましくは0.2%未満、好ましくは0.1%未満、好ましくは0.01%未満、好ましくは0.001%未満、好ましくは0.0001%未満、好ましくは0.00001%未満、好ましくは0.000001%未満(モル質量で)の細菌由来のDNA(ゲノムDNA全体又はフラグメント、プラスミド)を含む。
「単離された分子」とは、自然環境から抽出された(すなわち、天然には関連している少なくとも1つの他の成分から分離された)分子、特に、タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、核酸分子、プラスミドベクター、ウイルスベクター又は宿主細胞を意味する。
「ポリペプチド」、「タンパク質」及び「ペプチド」とは、ペプチド結合により結合された少なくとも9個のアミノ酸を含む、アミノ酸残基のポリマーを意味する。該ポリマーは、直鎖状、分枝状又は環状であってもよい。該ポリマーは、天然アミノ酸及び/又はアミノ酸類似体を含んでもよく、非アミノ酸残基により割り込まれていてもよい。一般的な指標とするが、本願において拘束されるものではなく、アミノ酸ポリマーが50個を超えるアミノ酸残基を含有する場合、好ましくはポリペプチドやタンパク質と呼ばれるのに対し、該ポリマーが50個以下のアミノ酸からなる場合、好ましくは「ペプチド」と呼ばれる。本明細書に用いられるポリペプチド、タンパク質及びペプチドのアミノ酸配列を読み書きの方向は、従来の読み書きの方向である。ポリペプチド、タンパク質及びペプチドのアミノ酸配列に関する従来の読み書きは、アミノ末端を左に置き、アミノ末端(N末端)からカルボキシル末端(C末端)へ、左から右へ、配列を書いて読み取る。
「ベクター」とは、媒介物、好ましくは核酸分子又はウイルス粒子を意味し、宿主細胞又は生物において1個以上の核酸分子の投与、増殖及び/又は発現を可能にする、必要な要素を含有する。
機能性の観点から、この用語は、維持用ベクター(クローニングベクター)、様々な宿主細胞や生物における発現用ベクター(発現ベクター)、染色体外ベクター(例えば、マルチコピープラスミド)、及び組込み型ベクター(例えば、宿主細胞のゲノムに組み込まれ、宿主細胞が複製するときに、該ベクターが含有する核酸分子の追加のコピーを産生するように設計された)を包含する。この用語はまた、シャトルベクター(例えば、原核生物の宿主及び/又は真核生物の両方の宿主において、両方とも機能する)、及びトランスファーベクター(例えば、宿主細胞のゲノムの中への核酸分子の導入のため)を包含する。
構造的な観点から、ベクターは、天然、合成若しくは人工の遺伝資源、又は天然及び人工の遺伝要素の組み合わせであり得る。
したがって、本発明との関係において、用語「ベクター」は、プラスミド及びウイルスベクターを含むと広義に理解されるべきである。
本明細書に用いられる「プラスミド」は、複製可能なDNA構築物を意味する。一般的には、プラスミドベクターは、選択マーカー遺伝子を含有し、プラスミドを持っている宿主細胞が同定され、及び/又は該宿主細胞が、選択マーカーに対応する化合物の存在下で、ポジティブ若しくはネガティブ的に選択されることを可能にする。様々なポジティブ又はネガティブな選択マーカー遺伝子は、当技術分野において知られている。例として、抗生物質耐性遺伝子は、ポジティブな選択マーカーとして用いられることができ、対応する抗生物質の存在下で宿主細胞を選択することを可能にする。
本明細書に用いられる用語「ウイルスベクター」とは、ウイルスゲノムの少なくとも1つの要素を含み、ウイルス粒子に包まれ得る核酸ベクター、又はウイルス粒子を意味する。ウイルスベクターは、複製可能なもの若しくは選択的に複製するものであってもよく(例えば、特定の宿主細胞において、より良く又は選択的に複製するように設計)、又は複製不完全(deficient)若しくは複製欠損(defective)であるように、遺伝的に不活性化されるものであってもよい。
「宿主細胞」とは、本発明の少なくとも1つのカプシド、又は本発明の作製方法により取得可能な少なくとも1つのカプシド、又は本発明の少なくとも1つのベクター、又は本発明の少なくとも1つの核酸分子、又はこれらの任意の混合物を含有する細胞を意味する。有利には、本発明のベクターによりコードされる遺伝子を発現し、及び/又は本発明のベクターを作製することができる宿主細胞である。より有利には、ファージ(好ましくはファージT5)が感染し、及び/又はファージT5を作製し、及び/又はファージT5のカプシド(空カプシドなど、装飾されたカプシドなど)を作製することができる宿主細胞である。より有利には、本発明の融合タンパク質で装飾されたファージT5の空カプシドを作製することができる宿主細胞である。より有利には、拡張した成熟型であるファージT5の空カプシド、好ましくは本発明の融合タンパク質で装飾された、拡張した成熟型であるファージT5の空カプシドを作製することができる宿主細胞である。
宿主細胞は、単一のタイプの細胞又は異なるタイプの細胞グループから構成されてもよい。宿主細胞はまた、ハイブリッド細胞(すなわち、少なくとも2種の異なるタイプの細胞の融合から生じる細胞)であってもよい。
宿主細胞は、培養された細胞株、初代細胞、幹細胞又は増殖性細胞に属してもよい。用語「宿主細胞」は、原核細胞、酵母細胞などの下等真核細胞、並びに他の真核細胞、例えば、真菌細胞、昆虫細胞、植物細胞、藻類細胞、微細藻類細胞、寄生虫細胞、動物細胞及び哺乳類細胞(例えば、ヒトや非ヒト、好ましくは非ヒト)を含む。宿主細胞は、分化型細胞、多能性細胞、全能性細胞、幹細胞、誘導多能性幹細胞(iPSC)、誘導全能性幹細胞、又は胚細胞若しくは胚性幹細胞であってもよい。胚細胞又は胚性幹細胞の場合、細胞は、好ましくは非ヒト細胞である。
用語「宿主細胞」は、より広義には、本発明の核酸分子を含有する細胞又は本発明の核酸分子を含んでいた細胞のみならず、かかる細胞の子孫を含む。
宿主細胞は、単離されてもよく、又は、例えば組織、器官若しくは完全な生物の体内に器質化されてもよい。宿主細胞が完全な生物の体内にある場合、該生物はヒトではない。
宿主細胞は、有利には細菌であり、好ましくは腸内細菌科の細菌であり、より好ましくは大腸菌属の細菌であり、より好ましくは大腸菌である。
「同一性」又は「配列同一性」とは、両ポリペプチド間又は両アミノ酸分子間の厳密な配列一致性を意味する。本発明の開示との関係で参照される同一性の%は、比較しようとする配列の最適なアラインメントの後に決定されるため、1個以上の付加、欠失、トランケーション、及び/又は置換を含んでもよい。この同一性の%は、当業者によく知られている任意の解析方法で算出され得る。同一性の%は、比較しようとする配列の全長にわたって、それらの全体を取り入れるグローバルアラインメントの後に決定され得る。手動でのほか、ニードルマン-ブンシュ(Needleman-Wunsch)アルゴリズム(1970)を用いて、配列のグローバルアラインメントを決定することが可能である。
ヌクレオチド配列について、配列比較は、当業者によく知られている任意のソフトウエア、例えば、ニードル(Needle)ソフトウエアなどを用いて行われ得る。有用なパラメーターは、特に以下のようであり得る:「ギャップ開放(Gap Open)」=10.0、「ギャップ伸長(Gap Extend)」=0.5、及びEDNAFULLマトリックス(NCBI NUC4.4のEMBOSSバージョン)。
アミノ酸配列について、配列比較は、当業者によく知られている任意のソフトウエア、例えば、ニードルソフトウエアなどを用いて行われ得る。有用なパラメーターは、特に以下のようであり得る:「ギャップ開放」=10.0、「ギャップ伸長」=0.5、及びBLOSUM62マトリックス)。
好ましくは、本発明との関係において定義された同一性の%は、比較しようとする配列の全長にわたって、それらのグローバルアラインメントによって決定される。例としては、本明細書において用いられる「少なくとも80%の配列同一性」は、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を表わす。
「融合タンパク質」とは、人工タンパク質であって、タンパク質(以下、「タンパク質F」と呼ぶ)又はタンパク質の一部の1個以上(以下、「タンパク質Fの一部」と呼ぶ)と、1個以上の異なるタンパク質若しくは異なるタンパク質の一部の1個以上(すなわち、前記1個以上のタンパク質及びタンパク質の一部の1個以上は、タンパク質F及び/又はタンパク質Fの一部と異なる)とを、或いは1個以上の非タンパク質分子若しくは非タンパク質分子の一部、又は混合分子(すなわち、タンパク質若しくはタンパク質の一部を含む分子と、非タンパク質分子若しくは非タンパク質分子の一部とを含む分子)若しくは混合分子の一部とを、結合することにより得られた、前記人工タンパク質を意味する。前記1個以上のタンパク質若しくはタンパク質の異なる一部の1個以上、及び/又は前記1個以上の非タンパク質分子若しくは非タンパク質分子の一部、及び/又は前記混合分子は、特に、外因性である(すなわち、融合タンパク質のタンパク質Fを生じる生物と比べて、異なる/別個の生物に由来するもの)。融合タンパク質がタンパク質、及び/又はタンパク質の一部の1個以上、及び/又は混合分子を含む場合、前記タンパク質、及び/又は前記タンパク質の一部の1個以上、及び/又は前記混合分子は、好ましくは少なくとも10個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも12個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも15個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも20個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも30個の連続アミノ酸を含む。融合タンパク質がタンパク質、及び/又はタンパク質の一部の1個以上、及び/又は混合分子を含む場合、前記タンパク質、及び/又は前記タンパク質の一部の1個以上、及び/又は前記混合分子は、好ましくは、非変性条件(例えば、通常は、タンパク質を変性しない条件、特に変性剤及び/又はカオトロピック剤の不存在)下で、三次元構造を有する。
「非タンパク質分子」とは、有利には、炭水化物、糖、グリコシド、脂質、核酸、神経伝達物質、又はこれらの任意の組み合わせを意味する。
「混合分子」とは、翻訳後修飾(例えば、アセチル化、アシル化、ビオチン化、グリコシル化、水酸化、リポイル化、リン酸化、アミド化、ユビキチン化、SUMO化、脱アミノ化など)を受けた、あらゆるンパク質若しくはタンパク質の一部、又は非タンパク質分子若しくは非タンパク質分子の一部と結合している、あらゆるタンパク質若しくはタンパク質の一部(例えば、炭水化物、糖、グリコシド、脂質、核酸、神経伝達物質、若しくはこれらの任意の一部、又は前記の任意の組み合わせと結合した、タンパク質若しくはタンパク質の一部)を意味する。混合分子としては、例えば、糖タンパク質が挙げられる。有利には、融合タンパク質のタンパク質若しくはタンパク質の一部の1個以上(すなわち、融合タンパク質のタンパク質F)と結合した、タンパク質若しくはタンパク質の一部、非タンパク質分子若しくは非タンパク質分子の一部、又は混合分子若しくは混合分子の一部の例としては、抗原、毒素、受容体、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、酵素、ホルモン、抗体、これらのあらゆるフラグメント(好ましくは、機能性フラグメント)、及び前記の任意の組み合わせが挙げられる。
「ペプチド又はタンパク質フラグメント」或いは「ペプチド又はタンパク質の部分」とは、ペプチド又はタンパク質の一部を意味し、すなわち、前記ペプチド又は前記タンパク質(フラグメントの元のペプチド又はタンパク質と呼ばれる)を構成する連続アミノ酸の配列の一部である。「分子フラグメント」又は「分子の部分」とは、非タンパク質分子又は混合分子の一部を意味する。「機能性フラグメント」とは、フラグメントの元ペプチド、タンパク質又は分子の本来の機能の少なくとも1つを有する、あらゆるペプチド又はタンパク質フラグメント、或いはあらゆる分子フラグメントを意味する。好ましくは、機能性フラグメントは、前記ペプチド、前記タンパク質、又は前記分子の少なくとも30%に等しい効力で該機能を果たし、前記ペプチド、前記タンパク質又は前記分子の、好ましくは少なくとも40%、好ましくは少なくとも45%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも55%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも65%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも91%、好ましくは少なくとも92%、好ましくは少なくとも93%、好ましくは少なくとも94%、好ましくは少なくとも95%、好ましくは少なくとも96%、好ましくは少なくとも97%、好ましくは少なくとも98%、好ましくは少なくとも99%、好ましくは少なくとも100%の効力で該機能を果たす。フラグメントがペプチド、タンパク質、又は混合分子のフラグメントである場合、該フラグメントは、好ましくは、その元のペプチド、タンパク質又は混合分子の少なくとも10個の連続アミノ酸を含み、その元のペプチド、タンパク質又は混合分子の、より好ましくは少なくとも12個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも15個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも20個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも30個の連続アミノ酸を含む。フラグメントが、ペプチド、タンパク質又は混合分子のフラグメントである場合、該フラグメントが、好ましくは、非変性条件(例えば、通常は、タンパク質を変性しない条件、特に変性剤及び/又はカオトロピック剤の不存在)下で、三次元構造を有する。
「三次元構造」又は「三次構造」とは、空間における分子の固有のフォールディングを意味する。三次元構造を有する分子は、安定な空間的な立体配置(一般的には、フォールディングと呼ばれる)を有する分子であり、該空間的な立体配置は、該分子に特有の立体配置であり、該分子の機能に深く関連している。かかる構造は、変性剤又はカオトロピック剤の使用により解離された場合、分子は、変性されたと呼ばれ、その機能を失う。特に、三次元構造は、柔軟性に乏しい構造である。これに対し、非三次元構造は、時間とともに絶えず変化する、立体配置のダイナミックなセットを採用することができる。タンパク質、ペプチド、混合分子又はこれらのフラグメントの場合、三次元構造は、空間におけるポリペプチド鎖のフォールディングである。この場合には、三次元構造は、時間とともに絶えず変化する、立体配置のダイナミックなセットを採用することができるアミノ酸の直鎖ではない(いかなる空間的な立体配置を持たない、アミノ酸の直鎖状の連続物ではない)。タンパク質若しくはペプチド、タンパク質若しくはペプチドを含む混合分子、又はそれらのフラグメントの三次元構造は、以下の様々な可能な相互作用により維持される。
・共有結合性相互作用(システイン間のジスルフィド架橋)
・静電気的相互作用(イオン結合、水素結合)
・ファンデルワールス相互作用
・溶媒及び環境(イオン、脂質など)との相互作用
「ナノ粒子」とは、の三次元がナノメートルスケールである物体を意味し、すなわち、公称直径が約100nm未満粒子である(例えば、規格:ISO/TS 27687で規定された様に)。「ファージナノ粒子」とは、少なくとも1つのファージ若しくは少なくとも1つのファージフラグメントを含むナノ粒子、実質的に少なくとも1つのファージ若しくは少なくとも1つのファージフラグメントからなるナノ粒子、又は少なくとも1つのファージ若しくは少なくとも1つのファージフラグメントからなるナノ粒子を意味する(本明細書において、ファージとの関連で用いられる用語フラグメントは、上記に定義された様なペプチド、タンパク質及び分子との関連で用いられる用語フラグメントと同じ意味を有する。)。有利には、ナノ粒子は、少なくとも1つのカプシド若しくは少なくとも1つのカプシドフラグメントを含むもの、実質的に少なくとも1つのカプシド若しくは少なくとも1つのカプシドフラグメントからなるもの、又は少なくとも1つのカプシド若しくは少なくとも1つのカプシドからなるものである。有利には、前記カプシドは、上記のように定義されたものである。前記カプシドは、好ましくは装飾されたカプシド、成熟拡張した型のカプシド、空カプシド、又はこれらの任意の組み合わせである。
「オペロン」とは、同一のプロモーターのシグナルの下で作動する遺伝子を含有する機能性DNAフラグメントを意味する。かかる遺伝子は、好ましくは共にメッセンジャーRNAの中に転写され、好ましくは同時に同一の生理機能のパフォーマンスを行う。有利には、オペロンのすべての遺伝子が同一のプロモーターで制御されるため、すべての遺伝子が共に転写されるか、又はいずれも転写されない。
「プロモーター」とは、RNAポリメラーゼにより認識されるDNAセクションの転写を起こすDNAセクションを意味する。
「抗原」とは、生物の免疫システムの抗体又は細胞により認識され、該生物における免疫応答を起こすことができる、天然分子又は合成分子を意味する。したがって、生体内に導入されたあらゆる異物又はあらゆる微生物は、抗原として振る舞うことができ、すなわち、生体内の特別のタンパク質(抗体と呼ばれ、異物の悪影響を中和する特性を有する)の産生を誘導することができる。抗原は、通常は、ペプチド、タンパク質、糖(例えば、多糖)及び脂質の誘導体である。抗原はまた、核酸又はハプテン(すなわち、抗原のフラグメント)であってもよい。抗原は、生体にとって異質な物質の目印として、適応免疫応答の基礎である。これは、免疫担当細胞による抗原認識(直接又は抗原提示細胞(APC)経由)であり、特異的免疫を賦活する。タンパク質抗原の場合、抗体又はリンパ球受容体により認識される抗原の一部は、「エピトープ」又は「抗原決定基」と呼ばれる。同じ抗原は、いくつかのエピトープ(同一又は異なる)を持つため、様々な免疫応答を誘導し得る。アミノ酸配列に対応する連続エピトープ(sequential epitope)、及びタンパク質の構造と関連しているために変性に敏感である、配座エピトープ(conformational epitope)がある。リンパ球による抗原認識は、エピトープの性質に依存する。B細胞は、免疫グロブリンの膜を経て配座エピトープに直接結合する。T細胞は、抗原提示細胞により提示された連続エピトープを認識する。抗原は、外因性であってもよく(すなわち、個体にとっては異質であり、この場合、抗原は、同じ種の個体由来の同種抗原であってもよく、若しくは他の種由来の異種抗原であってもよい)、又は内因性であってもよい(すなわち、宿主に属する抗原(自己抗原)である)。抗原は、好ましくは、微生物、植物、藻類、微細藻類、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌、昆虫、動物又は腫瘍の抗原であり;好ましくは、真核生物病原体若しくは原核生物病原体又はがんの抗原であり;好ましくは、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌又は腫瘍のタンパク質抗原、脂質抗原又は糖抗原である。抗原の異なるカテゴリーは、当業者によく知られており、当業者は、特に、当技術分野における参考文献を参照し得る(例えば、G. J. V. Nossal, G L Ada, Antigens, Lymphoid Cells and the Immune Response, Academic Press, 1971;Marc H. V. Van Regenmortel, Structure of Antigens, Volume 3 CRC Press, 20 Dec. 1995;Edouard Drouhet, Garry T. Cole, Louis De Repentigny, Jean Latge, Fungal Antigens: Isolation, Purification, and Detection, Springer Science & Business Media, 11 Nov. 2013;Graziano D.F., Finn O.J. (2005) Tumor Antigens and Tumor Antigen Discovery. In: Khleif S.N. (eds) Tumor Immunology and Cancer Vaccines. Cancer Treatment and Research, vol 123. Springer, Boston, MA;Wang M, Claesson MH, Methods Mol Biol. 2014;1184:309-17. Classification of human leukocyte antigen (HLA) supertypes;及び専門データベース、例えば、Galperin, Fernandez-Suarez, Rigden, The 24th annual Nucleic Acids Research database issue: a look back and upcoming changes, NAR, Volume 45, Issue D1, January 2017, Pages D1-D11に記載のもの;特に、PMAPPデータベースというヒト自己抗原データベース(aagatlas.ncpsb.orgで入手可能))。
「毒素」とは、1以上の生物にとって有毒である物質を意味する。毒素は、典型的には、生物(細菌、毒キノコ、毒虫又は毒蛇)により合成され、その生物にその病原性を与えるものである。細菌により産生された毒素は細菌毒素と呼ばれ、真菌により産生された毒素はカビ毒と呼ばれ、植物により産生された毒素は植物毒素と呼ばれ、藻類により産生された毒素は藻類毒素と呼ばれ、動物により産生された毒素は動物毒素と呼ばれる。毒素は、化学分子、ペプチド、タンパク質、糖タンパク質、糖、グリコシド、脂質、核酸、又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。いくつかの細菌の科は、それらのコロニーを形成する組織において、生体毒素(エンドトキシン)を分泌する。他の細菌(グラム陰性)は、有毒化合物のほとんどを自らの内部に保ち、化学的、物理的や機械的手段の作動により細胞溶解中のみに放出する(エンドトキシン)。植物毒素は、二次代謝産物を経て毒素を産生するものであり、生存を保証するために必要な代謝経路(したがって、一次代謝産物)の外で産生される一次毒素(タンパク質、脂質、炭水化物、アミノ酸など)、と違う分子である。植物毒素は、3つのグループに分類することができる:フェノール型毒素、窒素型毒素及びテルペン型毒素。毒素は、神経毒(神経系に作用する毒素)、ミオトキシン(筋肉の収縮に作用し、特に、心臓に作用する心臓毒及び他のミオトキシン、例えば、呼吸筋に作用するストリキニーネ)、ヘモトキシン(血液に作用)、細胞毒(細胞に作用)、ダマトキシン(dermatoxin、皮膚と粘膜に作用)、肝臓毒(肝臓に作用)、ネフロトキシン(腎臓に作用)、エンテロトキシン(消化管に作用)等であってもよい。毒素は、トキソイドであってもよく、すなわち、その抗原性を保つがその毒性を失うように処理された毒素である。毒素は、好ましくは、微生物、植物、藻類、微細藻類、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌、昆虫、動物又は腫瘍の毒素であり;好ましくは、真核生物病原体若しくは原核生物病原体又はがんの毒素である。毒素の異なるカテゴリーは、当業者によく知られており、当業者は、特に、当技術分野における参考文献を参照し得る(例えば、Michael W. Parker, Protein Toxin Structure, Springer Science & Business Media, 29 June 2013;Michael R. Dobbs, Clinical Neurotoxicology E-Book: Syndromes, Substances, Environments, Elsevier Health Sciences, 22 July 2009;Walker AA, Robinson SD, Yeates DK, Jin J, Baumann K, Dobson J, Fry BG, King GF. Entomo-venomics: The evolution, biology and biochemistry of insect venoms. Toxicon. 2018 Nov; 154:15-27;Vilarino N, Louzao MC, Abal P, Cagide E, Carrera C, Vieytes MR, Botana LM. Human Poisoning from Marine Toxins: Unknowns for Optimal Consumer Protection. Toxins (Basel). 2018 Aug 9;10(8);及び専門データベース、例えば、Galperin, Fernandez-Suarez, Rigden, The 24th annual Nucleic Acids Research database issue: a look back and upcoming changes, NAR, Volume 45, Issue D1, January 2017, Pages D1-D11に記載のもの;特に、比較トキシコゲノミクス・データベース(Comparative Toxicogenomics Database)、例えば、Davis, Grondin Murphy, Johnson, Lay, Lennon-Hopkins, Saraceni-Richards, Sciaky, King, Rosenstein, Wiegers, Mattingly, The Comparative Toxicogenomics Database: update 2013, NAR, Volume 41, Issue D1, 1 January 2013, Pages D1104-D1114に記載のもの(ctdbase.orgで入手可能))。
「受容体」とは、特定のファクター(リガンド、例えば、神経伝達物質、ホルモン又は他の物質)に特異的に結合し、このリガンドに対する細胞性応答を誘導する、細胞膜、細胞質又は細胞核の分子を意味する。リガンドにより誘導された受容体の反応変化により、生理的変化を引き起こし、リガンドの生物学的作用を構成する。受容体は、少なくとも1つのペプチド、タンパク質、糖タンパク質、糖、グリコシド、脂質、核酸、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。受容体は、通常はタンパク質又は混合タンパク質(修飾されたタンパク質、及び/又は別の分子と一緒のタンパク質)である。受容体は、細胞膜の外部の上にある受容体や、細胞膜の脂質二重層内に包埋されている膜貫通型受容体(一般的には、膜貫通型タンパク質は、例えば、ホルモンや神経伝達物質についての受容体として作用する)であってもよい。かかる受容体は、Gタンパク質と共役するか、又は酵素活性やイオンチャネル活性を持つか(リガンド結合に応答してシグナル伝達の代謝経路の活性化を可能にする)、或いは細胞内受容体である(かかる受容体は、時々細胞核に入ることができ、リガンドによる活性化に応答して特定の遺伝子の発現を調節する)。受容体は、好ましくは、微生物、植物、藻類、微細藻類、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌、昆虫、動物又は腫瘍の受容体であり;好ましくは、真核生物病原体若しくは原核生物病原体又はがんの受容体であり;好ましくは、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌又は腫瘍のタンパク質又は糖タンパク質受容体である。受容体の様々なカテゴリーは、当業者によく知られており、当業者は、特に、当技術分野における参考文献を参照し得る(例えば、Thomas D. Pollard, William C. Earnshaw, Jennifer Lippincott-Schwartz, Graham Johnson Cell Biology E-Book, Elsevier Health Sciences, 1 Nov. 2016; Mohammed Zourob, Recognition Receptors in Biosensors, DOI 10.1007/978-1-4419-0919-0, Springer-Verlag New York 2010;Abbas, Lichtman, Pillai, Cellular and Molecular Immunology E-Book, Elsevier Health Sciences, 22 August 2014;及び専門データベース、例えば、Galperin, Fernandez-Suarez, Rigden, The 24th annual Nucleic Acids Research database issue: a look back and upcoming changes, NAR, Volume 45, Issue D1, January 2017, Pages D1-D11に記載のもの;特に、GPCRdbデータベース、例えば、Isberg V., Mordalski S., Munk C., Rataj K., Harpsoe K., Hauser A.S., Vroling B., Bojarski A.J., Vriend G., Gloriam D.E. GPCRdb: an information system for G protein-coupled receptors. Nucleic Acids Res. 2016 ; 44:D356-D364に記載のもの(gpcrdb.orgで入手可能))。
「アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル」、「シグナル分子」、「シグナル」又は「細胞シグナル」とは、ペプチド及びタンパク質のアドレッシング配列、輸送及び/又は細胞内在化を可能にする分子のみならず、受容体リガンド(上記に定義した様な受容体)を意味する。アドレッシング配列は、短いアミノ酸配列であり、通常はタンパク質のN末端にあり、行き先を決めなければならないタンパク質を指定し、かかるタンパク質の行き先を指す役割を果たす。したがって、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルは、細胞核への/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;細胞質への/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;サイトゾルへの/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;細胞膜への/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;ミトコンドリアへの/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;ペルオキシソームへの/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;リソソームへの/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;小胞体への/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;分泌経路からのアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;並びに受容体のリガンド、好ましくは膜受容体又は膜貫通型受容体、好ましくは細胞膜、細胞外膜、細胞質膜及び核膜から選ばれる膜の膜受容体又は膜貫通型受容体であってもよい。アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルは、少なくとも1つのペプチド、タンパク質、糖タンパク質、糖、グリコシド、脂質、核酸、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。好ましくは、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルは、少なくとも1つのペプチド、タンパク質、糖タンパク質又は核酸を含む。シグナルは、好ましくは、原核生物、真核生物又はウイルスのシグナルであり、好ましくは、動物、植物、藻類、微細藻類、微生物、細菌、寄生虫、酵母、真菌、昆虫、ウイルス又はがんのシグナルであり、より好ましくは、哺乳類のシグナル、例えば、ヒトのシグナルである。シグナルの様々なカテゴリーは、当業者によく知られており、当業者は、特に、当技術分野における参考文献を参照し得る(例えば、Thomas D. Pollard, William C. Earnshaw, Jennifer Lippincott-Schwartz, Graham Johnson Cell Biology E-Book, Elsevier Health Sciences, 1 Nov. 2016;Mohammed Zourob, Recognition Receptors in Biosensors, DOI 10.1007/978-1-4419-0919-0, Springer-Verlag New York 2010;Abbas, Lichtman, Pillai, Cellular and Molecular Immunology E-Book, Elsevier Health Sciences, 22 August 2014)。
「酵素」とは、触媒特性を有するタンパク質を意味する。実際には、細胞における化学反応に触媒作用を及ぼし得るすべての生体分子が酵素である。しかしながら、いくつかの触媒的な生体分子がRNAで構成されるため、酵素よりもむしろリボザイムである。酵素は、化学反応の活性化エネルギーを低下させ、反応速度を増加させることにより働く。酵素は、反応中に変化しない。最初の分子は酵素の基質であり、かかる基質から形成される分子が反応生成物である。酵素は、特に、その非常に高い特異性を特徴とする。また、酵素は、再利用可能という特徴を有する。
酵素は、通常は球状タンパク質であり、単独で作用するか、又はいくつかの酵素若しくはサブユニットの複合体で作用する。すべてのタンパク質のように、酵素は、1本以上のポリペプチド鎖から構成され、かかるポリペプチド鎖は、その天然状態に対応する三次元構造を形成するよう折り畳まれたものである。
酵素は、その基質より一層大きな分子である。そのサイズは、50又は100残基から2,000残基を超える範囲であり得る。酵素のほんの一部のみ、ほとんどの場合は2~4残基であるが、時にはより多くの残基が、触媒作用に直接関与する。これは、触媒部位(又は触媒ドメイン)と呼ばれる。この部位は、1個以上の結合部位の近くにあってもよく、該結合部位は、化学反応に触媒作用を引き起こすために、基質が結合し、配向した部位である。触媒部位と結合部位は、酵素の活性部位を形成する。
酵素は、生物体内で多くの機能を果たす。例えば、酵素は、細胞プロセスのシグナル伝達及び調節のための機序、動きの発生、膜貫通の能動輸送、消化、代謝、免疫システム、核酸分解や切断のための機序、核酸の産生(本明細書において、「核酸に作用する酵素(nucleic acid acting enzyme)」と称する)、及びプロドラッグ変換の機序(プロドラッグからドラッグへの変換)に関与し得る。
酵素は、好ましくは原核生物、真核生物又はウイルスの酵素であり;好ましくは、動物、植物、藻類、微細藻類、昆虫、微生物、細菌、寄生虫、酵母、真菌、又はウイルスの酵素であり;より好ましくは、哺乳類の酵素、例えば、ヒトの酵素である。酵素の異なるカテゴリーは、当業者によく知られており、当業者は、特に、当技術分野における参考文献を参照し得る(例えば、Schomburg D., Schomburg I., Springer Handbook of Enzymes. 2nd Ed. Heidelberg: Springer; 2001-2009; Liebecq C., IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN) and Nomenclature Committee of IUBMB (NC-IUBMB) Biochem. Mol. Biol. Int. 1997;43:1151-1156; IUBMB (1992), Enzyme Nomenclature 1992, Academic Press, San Diego;及び専門データベース、例えば、Schomburg D, Schomburg I. Methods Mol Biol. 2010;609:113-28に記載の酵素データベース;特に、BRENDAデータベース(brenda-enzymes.orgで入手可能)、例えば、Chang A, Schomburg I, Placzek S, Jeske L, Ulbrich M, Xiao M, Sensen CW, Schomburg D, Nucleic Acids Res. 2015 Jan; 43. 2014 Nov 5 BRENDA in 2015: exciting developments in its 25th year of existenceに記載のもの)。
「酵素活性」、「触媒活性」又は酵素の「活性」とは、既定の環境において、基質を生成物に変換する酵素の効率を意味する。酵素の効率は、ここでは、酵素により基質から生成物に変換する速度と、酵素により基質を生成物に変換する程度とを考慮に入れる。本明細書において、「酵素により基質を生成物に変換する程度」とは、所定量の酵素について、基質の初期量に対して得られた最終生成物の量の比を意味する。例えば、本発明の意味の範囲内の酵素活性は、所定容積(g/L)における生成物のフロログルシノールの量で表すことができる。
「ホルモン」とは、生物学的に活性な化学物質であり、一般的に腺細胞(通常は刺激後)により合成され、その循環している内部環境に分泌される(血流、リンパや体液による)ものを意味する。ホルモンは、メッセージを化学的に伝達するため(通常は、標的細胞の特定の受容体に作用)、生物においてメッセンジャーの役割を果たす。ホルモンは、非常に少量の投与で作用することができる。
ホルモンは、有利には、植物又は動物ホルモンである。植物ホルモン(plant hormone)はまた、植物ホルモン(phytohormone)又は成長因子と呼ばれる。植物ホルモンは、しばしば植物の成長や形態形成を確実にするために機能する。動物のホルモンは、ほとんどの場合、内分泌系(内分泌腺又は内分泌組織)により産生される。
有利には、ホルモンは、脊椎動物ホルモンであり、好ましくは以下の化学クラスの中から選ばれるものである。
-アミン由来のホルモンは、単一のアミノ酸(チロシン又はトリプトファン)で構成されるが、誘導体型である。
-ペプチドホルモンは、アミノ酸鎖であるため、タンパク質であり、最も短いものはペプチドと呼ばれる。
-ステロイドホルモンは、コレステロール由来のステロイドである。
-脂質及びリン脂質をベースにしたホルモン
ホルモンは、好ましくはペプチド又はタンパク質ホルモン、アミン由来のホルモン、ステロイドホルモン、及び脂質ホルモンから選ばれる。ホルモンは、好ましくは動物又は植物ホルモンであり、好ましくは哺乳類ホルモンであり、好ましくはヒトホルモンである。ホルモンの異なるカテゴリーは、当業者によく知られており、当業者は、特に、当技術分野における参考文献を参照し得る(例えば、Davies P.J. (2010) The Plant Hormones: Their Nature, Occurrence, and Functions. In: Davies P.J. (Eds) Plant Hormones. Springer, Dordrecht; AW Norman, G Litwack, Hormones, Academic Press, 1997; A Kastin, Handbook of biologically active peptides, Academic Press, 2013)。
「抗体」とは、免疫システムにより使用されるタンパク質や糖タンパク質の複合体であり、特定の手段で病原体を検出し中和するものを意味する。哺乳類において、抗体は、主にB細胞由来の細胞である形質細胞により分泌される。抗体(免疫グロブリンとも呼ばれる)は、血液の主要なグロブリンを構成する。抗体はまた、自己抗体(例えば、自己免疫疾患の場合において産生される)を含む。
抗体は、免疫グロブリンのスーパーファミリーのタンパク質や糖タンパク質であり、4本のポリペプチド鎖で形成される(150,000amu又はダルトン)。2本の重鎖(各Hは、50,000amuである)及び2本の軽鎖(各Lは、25,000amuである)は、可変数のジスルフィド架橋により一緒に連結し、分子の接着を保証する。これらの鎖は、Y字型構造を形成し(各軽鎖は、Y字の各アームの半分を構成する)、約110個のアミノ酸を含み得る免疫グロブリンドメインからなる。各軽鎖は、1つの定常ドメイン及び1つの可変ドメインからなる。重鎖は、1つの可変フラグメント及び3つ又は4つの定常フラグメント(アイソタイプによる)から構成される。ある抗体について、2本の重鎖は同一であり、同様に、2本の軽鎖も同一である。定常ドメインは、抗体ごとに非常に類似するアミノ酸配列を特徴として、種及びアイソタイプの特徴となっている。各軽鎖は、CLで表わされる1つのコピーを有する。重鎖は、アイソタイプによって、3つ又は4つの定常ドメインCH1、CH2、CH3、及び場合に応じて、CH4を含む。定常ドメインは、通常抗原認識に関与せずに、むしろ補体系の活性化、及び定常フラグメント受容体(FcR)を有する免疫細胞による免疫複合体(抗原と結合した抗体)の除去に介入する。抗体は、2つのアームの末端に4つの可変ドメインを有する。重鎖(VH)が有する可変ドメインと、隣接する軽鎖(VL)が有する可変ドメインとの会合は、抗原の認識部位(又はパラトープ)である。したがって、免疫グロブリン分子は、抗原に結合するための2つの部位を有する(各アームの末端に1つずつを有する)。該2つの部位は同一であるため(しかしながら、異なるエピトープを対象とする)、1抗体あたり2つの抗原分子に結合することが可能である。
特定の酵素的切断により、異なるフラグメントを単離することが可能である。
-Fcフラグメント(結晶化可能)は、免疫グロブリンの生物学的特性、特に、免疫エフェクターにより認識される能力又は補体の活性化能力を支える。Fcフラグメントは、ヒンジ領域を超える重鎖の定常フラグメント(CH2)からなる。Fcフラグメントは、抗原を認識しない。
-Fvフラグメントは、免疫グロブリンの抗体特性を維持する最も小さなフラグメントである。Fvフラグメントは、可変領域VLとVHのみからなるため、完全抗体と同じ親和性で抗原に結合し、1価である。
-Fabフラグメントは、完全抗体と同様に抗原に対する親和性を有する。Fabフラグメントは、軽鎖全体(VL+CL)及び重鎖の一部(VH+CH1)から形成される。Fabフラグメントは、1価である。
-F(ab’)2フラグメントは、重鎖の定常部分の小さな一部(ヒンジ領域)により連結される2つのFabフラグメントの会合体に該当するものである。F(ab’)2フラグメントは、抗原に対する抗体と同じ親和性を有し、2価である。
モノクローナル抗体は、ある抗原上の単一のタイプのエピトープのみを認識する抗体である。モノクローナル抗体は、定義上すべて同一であり、単一の形質細胞クローンにより産生される。ポリクローナル抗体は、ある抗原上の異なるエピトープを認識する抗体の混合物であり、形質細胞の異なるクローンにより、各イディオタイプを分泌する。免疫応答中、生物は、抗原のいくつかのエピトープに対する抗体を合成し、この応答は、ポリクローナルと呼ばれる。抗体は、抗体の機能性フラグメントであってもよい。この場合、前記フラグメントは、抗体のFcフラグメント、抗体のFvフラグメント、抗体のFabフラグメント、及び抗体のF(ab’)フラグメントから選ばれることができる。抗体は、好ましくは動物抗体であり、好ましくは哺乳類抗体であり、好ましくはヒト又はヒト化抗体である。有利には、抗体は、モノクローナル抗体である。抗体の様々なカテゴリーは、当業者によく知られており、当業者は、特に、当技術分野における参考文献を参照し得る(例えば、Thomas D. Pollard, William C. Earnshaw, Jennifer Lippincott-Schwartz, Graham Johnson Cell Biology E-Book, Elsevier Health Sciences, 1 Nov. 2016 ; Mohammed Zourob, Recognition Receptors in Biosensors, DOI 10.1007/978-1-4419-0919-0, Springer-Verlag New York 2010 ; Abbas, Lichtman, Pillai, Cellular and Molecular Immunology E-Book, Elsevier Health Sciences, 22 August 2014); Bayer V., An Overview of Monoclonal Antibodies. Semin Oncol Nurs. 2019 Sep 2:150927; Wang W, Wang EQ, Balthasar JP. Monoclonal antibody pharmacokinetics and pharmacodynamics. Clin Pharmacol Ther. 2008 Nov; 84(5):548-58))。
「微生物」とは、微視的な生物を意味する。微生物は、特に、細菌、微細真菌、古細菌、原生生物、微細緑藻、動物プランクトン(plankton animal)、プラナリア、及びアメーバを含む。一方では、核を持っていない原核微生物(例えば、細菌及び古細菌)と、他方では、核を持っている真核生物とを区別することが可能である。微視的な真核生物は、真菌(例えば、酵母)と、2つのタイプの原生生物(藻類及び原虫)とを含む。微生物は、通常単細胞性であるが、いくつかの種は多細胞であり得る。単細胞性の原生生物は、肉眼で見ることができるが、いくつかの多細胞性の種は、顕微鏡的なものである。
細菌細胞の平均サイズは、0.5~1μmであるが、いくつかの細菌は、50μmより大きい。真核細胞は、5~100μmの範囲の直径を有する。
「原核生物」(Prokaryote又はProkaryota)とは、核を含まず、膜系細胞小器官をほとんど含まない(唯一の例外は、シアノバクテリアにおけるチラコイドである)細胞構造の生物を意味する。原核生物は、特に単純な単細胞生物、例えば、細菌(古細菌及び真正細菌を含む)である。原核生物は7つの生物界に分類され、類似かつ単純な細胞構造を共有する生物を一緒にまとめた側系統群(paraphyletic taxon)を形成する。
認められた分類によると、この分類群(taxon)は、核及び複数の他の細胞小器官の存在を特徴とする「真核生物」とは対照的なものである。そのため、「真核生物」(Eukaryote又はEukaryota)とは、真核生物ドメインに属する生物を意味し、該ドメインには、核及び呼吸専門の細胞小器官(特に、好気性菌におけるミトコンドリアと、ある種の嫌気性菌におけるヒドロゲノソーム)の存在を特徴とする、単細胞生物や多細胞生物のすべてが属する。
「細菌」とは、あらゆる環境に存在し、細菌界に属する微視的な原核生物を意味する。本明細書において、細菌は、真正細菌及び古細菌(archaebacteria又はarchaea)の両方を表わす。
「藻類」とは、酸素発生型光合成を行うことができ、そのライフサイクルは、通常水生環境で行われる生物を意味する。藻類は、特に、シアノバクテリア及び真核藻類を含む。「シアノバクテリア」とは、シアノバクテリア群に属する原核生物を意味し、藍藻とも呼ばれる。「真核藻類」とは、真核藻類のグループに属する真核生物を意味し、灰色植物門(Glaucophyta又はGlaucocystophyta)、紅藻植物門、緑色植物亜界(Chlorobionta又はViridiplantae)、褐鞭藻植物門、ユーグレノゾア門、ケルコゾア門、ハプト植物門又はリムネシウム植物門、渦鞭毛植物門、及びオクロ植物門又は不等毛植物門を含む。本発明の真核藻類は、特に、単細胞生物の種(ユーグレナ鞭毛虫、地中植物、ハプト藻、灰色藻など)を有する様々なグループ、単細胞性又は多細胞性の種(例えば、「紅藻」又は紅藻植物、ストラメノパイル(Stramenopile、特に、珪藻、及び「褐藻」又は褐藻植物をグループ化する)を有する他のグループ、並びに陸生植物にかなり近い植物(例えば、中でもアオサ藻綱(Ulvophyceae)を含む「緑藻」)を含む。
「微細藻類」とは、微細な藻類を意味し、微小植物(microphyte)と呼ばれることもある。微細藻類は、単細胞性又は未分化多細胞性であり、通常は、光合成真核微生物である。微細藻類はまた、すべてのシアノバクテリア(藍藻)を含む原核生物を含んでもよい。高度な水生環境に棲む場合、微細藻類は、鞭毛運動を行うことができる。微細藻類は、光に曝されるあらゆる生息場所で集落形成(colonize)をする。しかしながら、ほとんどの微細藻類は、夜に浸透圧栄養摂取(osmotrophy)により摂食し得るため、混合栄養生物である。微細藻類は、炭素循環において、より一般的には、湖や海洋の生化学的サイクルにおいて重要な役割を果たす。微細藻類は、フォトバイオリアクター又は工業用発酵槽においてモノクローナル性(monoclonally)の増殖を行うことができる。
「動物」とは、動物界に属する生物を意味する。従来の分類によると、動物は、従属栄養生物であり、すなわち、有機物を餌とするものである。動物はまた、現代の科学的分類(国際動物命名規約(ICZN)に関して、1758年にLinnaeusによって最初に作成)において、動物界(Animalia)と名付けられた動物分類群、又は後生動物(1874年にHaeckelによって作成された下位同物異名(junior synonym))を意味する。動物は、複雑な多細胞生物(後生動物)である。用いる用語又は採用する分類(進化分類学若しくは分岐分類学)にかかわらず、本明細書において、動物とは、一般的に、移動可能な従属栄養である、多細胞性の真核生物を意味する。
動物は、特に、脊椎動物グループを含む。「脊椎動物」とは、脊椎動物のグループ(脊椎動物亜門とも呼ばれ、動物界の亜門である)に属する生物を意味する。脊椎動物は、骨性又は軟骨性骨格を有し、特に、脊柱を含む。両生類動物は脊索動物門に属し、すべての魚及びすべての四肢動物を含む。真の脊柱を有しないが、メクラウナギ(無顎類(jawless fish))も含まれる。
「哺乳類」とは、脊椎動物を含む哺乳類の分類群又はクレード(生物学の系統の分岐分類学)又は綱(哺乳綱(Mammalia)とも呼ばれる綱)に属する動物を意味する。哺乳類の生息域は世界的である。哺乳類は、大型動物相の生態学的地位(ecological niches)の大部分を征服しており、始新世以来、支配的な分類群のうちの1つとして存続している。このクレードの主要な特徴は、ミルクと呼ばれる特化した皮膚-腺の分泌物を、子どもに飲ませることである。新生児は、生まれた時にその消化器系が未熟であるため(ミルクは、その生命維持に必要かつ絶対的な食物源である)、親によるケアが日常的に必要である。他の特徴により、哺乳類を、化石を含む他の分類群と区別することを可能にする。「ヒト」は、哺乳類クレードに属する。
「植物」とは、植物界に属する生物を意味する。植物界は、古典的な科学的分類に従う、生い茂る(すなわち、植物のように呼吸し、摂食し、及び成長する)系統(lineage)を含む。植物界は、光合成生物の多系統的な(polyphyletic)集合体であるため、細胞は、セルロースで構成される壁を有する。植物なる用語は、陸生植物(又は緑色植物)及び緑藻(緑色植物亜界の分類群を構成する)の両方を表すのみならず、紅藻、褐藻及び真菌を表す。したがって、植物グループは、2つの系統から形成され、1つ目は藻類であり、2つ目は、コケ植物(蘚類及び苔類)、シダ植物(羊歯植物)、裸子植物及び被子植物を含む緑色植物(特に、陸生植物)である。有利には、植物は、緑色植物である。
「昆虫」(又は昆虫綱)とは、節足動物門及び六脚亜門の無脊椎動物クラスを意味する。昆虫は、以下のような体を特徴とする。該体は、3つの合体節(外口器、1対の触角、及び少なくとも1対の複眼を有する頭部;3対の関節肢(articulated leg)及び2対の羽(多少の変更あり)を有する胸部;付属肢を欠く腹部)に分かれており、キチンで構成される外骨格を形成する角質により保護され、呼吸気管が備わる。
「寄生虫」とは、少なくとも部分的に寄生することに生きている存在を意味する。寄生は、2つの異種特異的な生物間の持続的な生物学上の関係であり、主役の1つである寄生虫は、その食物、シェルター又は繁殖のために、宿主生物をうまく利用する。この関係は、宿主に対して悪影響を生じるものである。寄生虫ではない生物は、「自由生活」と述べることができる。寄生虫は、生物界全体で見られる。大部分は、寄生種も自由生活の種も含むが(例えば、線虫)、いくつかのグループは、ほぼ例外なく寄生虫(例えば、単生類の扁形動物)から構成される。脊椎動物は、いくつかの寄生種(例えば、吸血コウモリ、ヤツメウナギ、ヴァンパイアフィッシュ(又はカンディル(candiru))など)を含む。多くの寄生虫は、それらの宿主の習性を、寄生虫の利点に変えることができる。
有利には、寄生虫は、動物(好ましくはヒト)の寄生虫である。動物の寄生虫は、通常後生動物又は原生動物である。本明細書において、動物の寄生虫は、ウイルス(ウイルス感染症)も含まず、細菌(細菌感染症)も含まず、真菌(真菌症)も含まない。生物における寄生虫の存在は、寄生虫症と呼ばれる。寄生虫症発症時、好酸球である多形核白血球の作用がある。寄生虫症は、血液における防御細胞の増加に応答する過好酸球増加症(hypereosinophilia)を特徴とする。晶質体(crystalloid、主要なタンパク質)は、この抗寄生虫作用を担う。動物の寄生虫の例としては、
-原生動物(以下の綱:腸根足虫(アメーバ)、鞭毛虫、胞子虫、及び繊毛虫を含む)、
-後生動物(蠕虫類(Helminth、蠕虫(worm))、扁形動物門(扁形動物:非キチンの)、吸虫類(未分節)、住血吸虫、条虫(Cestode、分節)、サナダムシ(Taenia)、線形動物(回虫:キチンの、未分節、雌雄異体)、糸状虫などを含む)、
-節足動物(クモ、及び昆虫の寄生虫又は寄生虫ベクターを含む)
が挙げられる。
「真菌(fungus又はfungi)」とは、真菌界(菌界とも呼ばれる)に属する真核生物を意味する。この界は、単細胞性の微生物(酵母)又は多細胞生物(カビ)から、ほとんどの場合はステム及びキャップを持っている「高等真菌」まで、大きく多様化したグループを構成する。真菌は、特に、細胞質内に膨らんだ液胞と周囲の細胞壁が同時に存在すること、未分化栄養体及びペプチド-ポリグリコシド壁を持つこと、並びに葉緑体、クロロフィル及びデンプンを欠くことを特徴とする。真菌は、炭素の従属栄養生物である。
「酵母」とは、動物や植物の有機物の発酵を引き起こすことができる単細胞性の真菌を意味する。酵母は、通常酸化的呼吸の代謝を行うが、アルコール発酵の代謝を利用することもできる。酵母は、真核微生物であり、種によって形状が変わるが(球形、卵形(ovoid)又は楕円形(elliptical)、ボトル型、三角形又は鋭先形(apiculate、レモンのように各端でポイントを有する)、通常は卵円形(oval)であり、約6~10ミクロンから50ミクロンまで、出芽又は分裂(分裂生殖、scissiparity)により増殖する。酵母は、不利な環境における休眠の目的の、又は伝播の目的のため、しばしば胞子形成を行うことができる。酵母は、通常以下の点を特徴とする:細胞膜を囲んでおり、外部環境からの物理化学的ダメージから酵母を保護する、細胞壁(グルカンを伴うマンノプロテインの外層、及び少量のキチンを伴うグルカンの内層から構成される);主に二層のリン脂質で構成される細胞質膜;酵母の染色体ゲノムの遺伝情報を含有する核;酵母の好気性呼吸及びATP産生に重要な役割を果たすミトコンドリア。いくつかの酵母は、動物において病原体となり得、カンジダ症である真菌症(カンジダ属)の原因となる。酵母の例としては、サッカロミケス属(例えば、出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae))の酵母や、シゾサッカロミケス属の酵母が挙げられる。
「ウイルス」とは、宿主(通常は、細胞)を必要とする感染性物質を意味し、ウイルスは、宿主の代謝及び構成要素を利用して自身複製を行う。ウイルスは、2段階を経て、そのサイクル中に形態が変わる。
-細胞外形態(独立の物質単位であり、カプシドである場合はビリオンと呼ばれ、又はいくつかの形態について、ウイロイドと呼ばれる)。細胞外形態において、ウイルスは、少なくとも核酸(しばしばタンパク質カプシドに囲まれている)で構成される、粒子状の感染性物体である。
-細胞内形態(休眠状態で組み込まれるウイルス、又はその複製の利益のために、細胞機構を積極的に強奪するウイルス)。細胞内形態において(宿主細胞内)、ウイルスは、宿主ゲノムの染色体の中に組み込まれる(その時、プロウイルスと呼ばれる)か、或いはそれと並行する(例えば、ビリオンの工場である場合)かについて、宿主細胞の代謝の全部又は一部に寄生することにより複製することができる遺伝因子である。
ウイルスは、好ましくは真核生物のウイルス(すなわち、真核生物、より具体的には、真核細胞に感染するウイルス)であり、より好ましくは動物のウイルス(すなわち、動物、より具体的には、動物細胞に感染するウイルス)であり、より好ましくは哺乳類のウイルス(すなわち、哺乳類、より具体的には、哺乳類細胞に感染するウイルス)であり、より好ましくはヒトのウイルス(すなわち、ヒト、より具体的には、ヒト細胞に感染するウイルス)である。ウイルスはまた、植物のウイルス(すなわち、植物、より具体的には、植物細胞に感染するウイルス)であってもよく、好ましくは緑色植物のウイルス(すなわち、緑色植物、より具体的には、緑色植物細胞に感染するウイルス)であってもよい。
ウイルスは、好ましくは病原性ウイルスである。
「疾患」、「状態」、「障害(disorder)」又は「病態」とは、生物の機能又は健康の障害(impairment)を意味する。すべての健康障害を指す、一般的な疾患と、それ自体の原因、症状、進行及び治療可能性を特徴とする特定の疾患単位(entity)を指定する「疾患」の両方を表わす。
「感染症」又は「感染性疾患」とは、感染性微生物又は病原体:ウイルス、細菌、寄生虫、真菌、原生動物の伝播により引き起こされる疾患を意味する。
「自己免疫疾患」とは、免疫システムの異常に起因する、体(自己)の正常な構成要素を攻撃することを導く疾患を意味する。
「代謝疾患」とは、細胞代謝(特に、エネルギー産生)に影響する医学的状態を意味する。一般的には、代謝疾患は、糖、脂肪及びタンパク質の有機体によるスムーズな変換を妨げる。
「皮膚疾患」とは、皮膚、粘膜及び外皮(つめ、頭部の髪、体毛)の疾患を意味する。
「循環器疾患」又は「心臓-神経血管性疾患」とは、心臓及び血流に関する疾患を意味する。
「呼吸器疾患」とは、呼吸器系に影響する疾患を意味する。呼吸器系は、呼吸(すなわち、生物と環境との間のガス交換)を可能にする臓器の集合体である。ヒトなどの哺乳類において、呼吸器系は、鼻、口、咽頭、喉頭、気管、横隔膜及び肺を含む。肺は、気管支、細気管支、肺胞及び腺房を含む。「肺疾患(lung disease)」又は「肺疾患(pulmonary disease)」とは、肺臓に影響する呼吸器疾患を意味する。呼吸器疾患及び/又は肺疾患は、感染性、ウイルス性、遺伝性、又は環境性の原因があり得るか、又はこれらのファクターの組み合わせに起因する可能性がある。
「神経変性疾患」とは、ゆっくりかつバラバラに進行し得る、慢性の障害を伴う疾患を意味する。神経変性疾患は、一般的には、神経細胞(特に、ニューロン)の機能低下を引き起こし、それにより、細胞死(又は神経変性)を導く可能性がある。神経変性疾患により引き起こされる障害は多様であり、認知行動障害、感覚障害、又は運動障害であり得る。
「遺伝疾患」とは、生物のいくつかの細胞の機能的欠陥を引き起こす、1個以上の染色体上の1個以上の異常による疾患を意味する。遺伝疾患は、原因となる対立遺伝子が顕性であるか否かによって(個体において、各遺伝子は、2つの対立遺伝子で示される)、顕性遺伝疾患又は潜性遺伝疾患と呼ばれる。遺伝疾患は、異常の原因となる遺伝子の位置に基づいて分類することができる。該遺伝子が性染色体の対にある場合、「伴性」疾患と呼ばれ、該遺伝子が相同染色体の対にある場合、「常染色体性」疾患と呼ばれる。
「ホルモン性疾患」又は「内分泌疾患」とは、内分泌腺により分泌されるホルモンの機能不全によって引き起こされる疾患を意味する。
「精神病」、「精神疾患」、「精神障害」又は「心の病」とは、個人及び/又はその周りの人々の生活に困難、苦しみ、感情的及び行動的障害をもたらす、非常に異なる原因の一連の状態及び障害を意味する。精神状態は、性別又は年齢の区別がなく、あらゆる個体群に影響する。かかる障害は、偶発的、慢性、又は進行中である可能性がある。
「がん」又は「がん性疾患」とは、異常になり、かつ過剰に増殖する(これは、無制限な増殖と呼ばれる)細胞の形質転換により引き起こされる疾患を意味する。かかる調節不全の細胞は、最終的に腫瘍(一般的には、悪性腫瘍である)と呼ばれる塊を形成し得る。がん細胞は、一般的には、近隣の組織に侵入し、腫瘍から離脱する傾向にある。がん細胞はまた、血管及びリンパ管によって遊走して、別の腫瘍を形成し得る(これは、転移と呼ばれる)。がんは、非常に多様な形態及び結果を有する一連の病態をまとめるものであるが、関係しているがんを問わず、非常に典型的な一連の特徴を日常的に共有する。以下の組織学的要素は、がんのほとんどに特に見つけられることができる:
-細胞増殖を正常に刺激するシグナルに関するがん細胞の独立性;
-抗増殖のシグナル及び機序に対するがん細胞の非感受性;
-無制限の増殖能力(無限成長、しばしば新生物を生じる);
-かかるがん細胞におけるアポトーシスの現象の消失(患者を犠牲にする侵襲性の「不死化」型とも呼ばれる);
-胚性幹細胞にますます似ている形に向かう細胞の退行又は脱分化(がん細胞は、これにより、特化した/分化した細胞の段階から、特化していない細胞、未熟な細胞、多分化能細胞又は多能性細胞の段階に行くことができる);
-血管新生を起こす異常な能力;
-多くの場合、進行期における侵入能力の獲得;
-組織浸潤の有無を問わない、周辺組織の損傷(壊死);
-非常にまれな例外を除き、このがんにより影響される個体の細胞に由来する(自己の細胞)。
「腫瘍」とは、原因不明の組織の体積増加を意味する。これは、体組織の新生物形成(新生物(neoplasia))であり、良性又は悪性の細胞成長の調節不全に続いて起こる(悪性腫瘍である場合、がんと呼ばれる)。新生物は、あらゆるタイプの組織に関係する可能性がある。腫瘍の場所及び影響される組織によって、新生物は、臓器機能不全をもたらして生物全体を害し、生物の死亡を引き起こすさえあり得る。腫瘍は、植物を含むすべての多細胞生物に生じ得る。良性腫瘍と悪性腫瘍間とは区別なされる:
-良性腫瘍(例えば、いぼやほくろ)は、一般的に重篤な腫瘍ではなく、すなわち、二次腫瘍(転移)をじないものである。しかしながら、良性腫瘍は、機械的作用により、重篤な合併症(圧迫症、炎症など)を引き起こす可能性がある。
-悪性腫瘍は、しばしば、がんという用語で指定される。周辺組織を攻撃することに加えて、悪性腫瘍は、二次腫瘍(転移)を産生し、血液やリンパを介して増殖する。
本明細書において、「腫瘍」とは、好ましくは悪性腫瘍を意味する。
「感染症及び/又は毒素に曝すことに関連する疾患」とは、少なくとも1種の感染症により、及び/又は少なくとも1種の毒素に、一度、偶に、定期的に、長期間、又は繰り返し曝されることにより、誘発され、引き起こされ、増大され、及び/又は維持される疾患(好ましくは非感染性)を意味する。
「予防」、「疾患の予防」又は「疾患の発症の予防」とは、疾患の発症、進行又は増大のリスク、疾患の原因、疾患の症状、疾患の影響(若しくは結果、好ましくは不利で、有害な影響/結果)、又はこれらの任意の組み合わせの減少;及び/或いは疾患の発症、進行又は増大、疾患の原因、疾患の症状、疾患の影響(若しくは結果、好ましくは不利で、有害な影響/結果)、又はこれらの任意の組み合わせを遅らせる行動を意味する。
「治療」又は「疾患の治療」とは、疾患、疾患の原因、疾患の症状、疾患の影響(若しくは結果、好ましくは不利で、有害な影響/結果)、又はこれらの任意の組み合わせの減少、抑制、及び/又は解決を意味する。
「ワクチン」又は「ワクチン組成物」とは、個体内に接種される病原性物質又は腫瘍性物質(好ましくは、無害な形で)を意味し、疾患に対する免疫を与える(又は疾患からの保護)。一般的には、ワクチンにより、生物の免疫応答を刺激する。ワクチンは、予防性であってもよく、疾患の発症を予防する。ワクチンはまた、治療性であってもよく、進行中の疾患と戦う患者を助ける。
「医薬」とは、ヒト又は動物の疾患に対する治癒的又は予防的性質を有するものとしてと示される、あらゆる物質又は組成物を意味する。したがって、医薬品は、医学的診断を確立することを目的として、又は薬理的、免疫的若しくは代謝的な作用を発揮することで、ヒト又は動物の生理的機能を回復し、直し、若しくは改変することを目的として、ヒト又は動物に用いることができるか、又はヒト又は動物に投与することができる、あらゆる物質又は組成物を含む。
以下の詳細な説明では、実施形態は、当業者により、単独で又は適切に組み合わせることができる。
カプシド
本発明者らは、完全に驚くべき方法により、ファージT5の空カプシドを開発し、該空カプシドは、ファージのゲノムDNAに欠けており、かつその表面上に目的の融合タンパク質を露出しているものである。かかる機能化されたカプシドにより、特に、インビボで用いられる目的の融合タンパク質の機能及び活性を発揮し得る。
したがって、本発明は、ファージT5のカプシドに関し、前記カプシドは、ファージT5のゲノムDNAに欠けており、かつその表面上に少なくとも1つの融合タンパク質を露出しているものである。前記融合タンパク質は、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントと少なくとも80%の同一性を有する、少なくとも1つのペプチド又はタンパク質フラグメントを含み、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントと好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有する。前記デコレーションタンパク質pb10のフラグメントは、タンパク質pb10の好ましくは少なくとも76個の連続アミノ酸、タンパク質pb10の好ましくは少なくとも77個の連続アミノ酸、タンパク質pb10のより好ましくは少なくとも80個の連続アミノ酸;タンパク質pb10のN末端ドメインからのより好ましくは少なくとも76個の連続アミノ酸、タンパク質pb10のN末端ドメインからのより好ましくは少なくとも77個の連続アミノ酸、タンパク質pb10のN末端ドメインからのより好ましくは少なくとも80個の連続アミノ酸、を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、融合タンパク質はまた、少なくとも1つの分子を含み、好ましくは外因性分子を含む。
本発明は、特に、ファージT5のカプシドに関し、該カプシドは、ファージT5由来のゲノムDNAに欠けており、かつその表面上に少なくとも1つの融合タンパク質を露出しているものである。前記融合タンパク質は、
-デコレーションタンパク質pb10のフラグメントと少なくとも80%の同一性を有する少なくとも1つのペプチド又はタンパク質フラグメントであって、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントと好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有する、前記ペプチド又はタンパク質フラグメントであり;前記デコレーションタンパク質pb10のフラグメントは、タンパク質pb10の好ましくは少なくとも76個の連続アミノ酸、タンパク質pb10の好ましくは少なくとも77個の連続アミノ酸、タンパク質pb10のより好ましくは少なくとも80個の連続アミノ酸を含み(又は実質的にからなり、又はからなり);前記デコレーションタンパク質pb10のフラグメントは、特に好ましい態様において、タンパク質pb10のN末端ドメインからの少なくとも76個の連続アミノ酸、タンパク質pb10のN末端ドメインからのより好ましくは少なくとも77個の連続アミノ酸、タンパク質pb10のN末端ドメインからのより好ましくは少なくとも80個の連続アミノ酸を含み;前記デコレーションタンパク質pb10のフラグメントは、特に、タンパク質pb10の少なくとも位置1~80の間に含まれる連続アミノ酸、又は位置1~77の間に含まれる連続アミノ酸、又は位置2~77の間に含まれる連続アミノ酸を含む、前記ペプチド又はタンパク質フラグメントと、
-抗原の少なくとも1つの機能性フラグメント、又は毒素の少なくとも1つの機能性フラグメント、又は少なくとも1つの受容体フラグメント、又はアドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルの少なくとも1つの機能性フラグメント、又は酵素の少なくとも1つの機能性フラグメント、又はホルモンの少なくとも1つの機能性フラグメント、又は抗体の少なくとも1つの機能性フラグメント、又は少なくとも1つの抗原、又は少なくとも1つの毒素、又は少なくとも1つの受容体、又は少なくとも1つのアドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、又は少なくとも1つの酵素、又は少なくとも1つのホルモン、又は少なくとも1つの抗体、又はこれらの任意の組み合わせ、好ましくは抗原の少なくとも1つの機能性フラグメント、より好ましくは少なくとも1つの抗原とを含む。
したがって、本発明のカプシドは、機能化された空カプシドである。
有利な実施形態によれば、カプシドは、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントが以下から選ばれることを特徴とする:
i)タンパク質pb10のN末端ドメインの一部と少なくとも80%の同一性、好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するペプチド又はタンパク質フラグメントであり、前記一部は、タンパク質pb10のN末端ドメインからの好ましくは少なくとも76個の連続アミノ酸、タンパク質pb10のN末端ドメインからのより好ましくは少なくとも77個の連続アミノ酸、タンパク質pb10のN末端ドメインからのより好ましくは少なくとも80個の連続アミノ酸を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)前記ペプチド又はタンパク質フラグメント;
ii)タンパク質pb10のN末端ドメインと少なくとも80%の同一性、好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するペプチド又はタンパク質フラグメントであり、前記タンパク質pb10のN末端ドメインは、好ましくは、タンパク質pb10の位置1~80の間に含まれる連続アミノ酸、又は位置1~77の間に含まれる連続アミノ酸、又は位置2~77の間に含まれる連続アミノ酸を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)前記ペプチド又はタンパク質フラグメント;
iii)配列番号:1の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、配列番号:1の配列と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質のフラグメント又はペプチドであり、前記フラグメント又はペプチドは、好ましくは前記タンパク質の少なくとも最初の80個の連続アミノ酸を含む、前記タンパク質のフラグメント又はペプチド;
iv)配列番号:1の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、配列番号:1の配列と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するアミノ酸配列からなる(又は実質的にからなる)タンパク質のフラグメント又はペプチドであり、前記フラグメント又はペプチドは、好ましくは前記タンパク質の少なくとも最初の80個の連続アミノ酸を含む、前記タンパク質のフラグメント又はペプチド;
v)配列番号:3の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、配列番号:3の配列と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むペプチド;
vi)配列番号:3の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、配列番号:3の配列と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するアミノ酸配列からなる(又は実質的にからなる)ペプチド;及び
vii)配列番号:16の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、配列番号:16の配列と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる)タンパク質のフラグメント又はペプチドであり、前記フラグメント又はペプチドは、好ましくは前記タンパク質の少なくとも最初の77個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも位置2~76の間に含まれる連続アミノ酸を含む、前記タンパク質のフラグメント又はペプチド。
したがって、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントは、タンパク質pb10のN末端ドメイン及びタンパク質pb10全体(天然なものであるか、又は改変されたもの(特に、クローニング条件により改変された)であってもよい)を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)フラグメントから選ばれることができる。
具体的な実施形態によれば、デコレーションタンパク質pb10は、配列番号:1又は配列番号:16の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、配列番号:1又は配列番号:16の配列と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)タンパク質から選ばれる。この実施形態において、 デコレーションタンパク質pb10のフラグメントは、好ましくはタンパク質pb10全体である。
好ましい実施形態によれば、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントは、上記の段落のポイントiii)、iv)、v)、vi)及びvii)に定義のペプチド又はタンパク質フラグメント、及び複数のペプチドから選ばれ、より好ましくは、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントは、上記の段落のポイントiii)及びv)に定義のペプチド又はタンパク質フラグメント、及び複数のペプチドから選ばれる。
好ましい実施形態によれば、カプシドは、デコレーションタンパク質pb10が、上記の段落のポイントi)、ii)、v)及びvi)に定義のペプチド又はタンパク質フラグメント、及び複数のペプチドから選ばれ、より好ましくは、デコレーションタンパク質pb10のフラグメントが、上記の段落のポイントv)及びvi)に定義のペプチド又はタンパク質フラグメント、及び複数のペプチドから選ばれることを、特徴とする。実際に、本発明者らは、タンパク質pb10のフラグメントが、タンパク質pb10のN末端ドメインを含むか、又は該N末端ドメインからなる場合、機能化(カプシドの表面上に融合タンパク質を露出)が、特に有効であることを示した。
好ましい実施形態によれば、抗原の機能性フラグメント、毒素の機能性フラグメント、受容体フラグメント、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルの機能性フラグメント、酵素の機能性フラグメント、ホルモンの機能性フラグメント、抗体の機能性フラグメント、抗原、毒素、受容体、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、酵素、ホルモン、抗体、又はこれらの任意の組み合わせは、少なくとも10個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも12個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも15個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも20個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも30個の連続アミノ酸を含むペプチド、ポリペプチド又はタンパク質である。
好ましくは、抗原の機能性フラグメント、毒素の機能性フラグメント、受容体フラグメント、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルの機能性フラグメント、酵素の機能性フラグメント、ホルモンの機能性フラグメント、抗体の機能性フラグメント、抗原、毒素、受容体、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、酵素、ホルモン、抗体、又はこれらの任意の組み合わせは、三次元構造を有する。
具体的な実施形態によれば、抗原の機能性フラグメント、毒素の機能性フラグメント、受容体フラグメント、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルの機能性フラグメント、酵素の機能性フラグメント、ホルモンの機能性フラグメント、抗体の機能性フラグメント、抗原、毒素、受容体、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、酵素、ホルモン、抗体、又はこれらの任意の組み合わせは、分子の親和性精製に通常用いられるタグではなく、より好ましくはヒスチジンタグ(6~10個のヒスチジンアミノ酸の鎖からなる)ではない。
有利には、抗原は、少なくとも1つのペプチド、タンパク質、糖タンパク質、糖、グリコシド、脂質、核酸、又はこれらの任意の組み合わせを含む(又は実質的にからなる、又はからなる)抗原から選ばれる。抗原は、好ましくは、微生物、植物、藻類、微細藻類、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌、昆虫、動物又は腫瘍の抗原であり;好ましくは、真核生物病原体若しくは原核生物病原体又はがんの抗原であり;好ましくは、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌又は腫瘍のタンパク質抗原、脂質抗原又は糖抗原である。
有利には、毒素は、少なくとも1つの化学分子、ペプチド、タンパク質、糖タンパク質、糖、グリコシド、脂質、核酸、又はこれらの任意の組み合わせを含む(又は実質的にからなる、又はからなる)毒素から選ばれる。毒素は、好ましくは、微生物、植物、藻類、微細藻類、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌、昆虫、動物又は腫瘍の毒素であり;好ましくは、真核生物病原体若しくは原核生物病原体又はがんの毒素である。
有利には、受容体は、少なくとも1つのペプチド、タンパク質、糖タンパク質、糖、グリコシド、脂質、核酸、又はこれらの任意の組み合わせを含む(又は実質的にからなる、又はからなる)受容体から選ばれる。受容体は、好ましくは、微生物、植物、藻類、微細藻類、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌、昆虫、動物又は腫瘍の受容体であり;好ましくは、真核生物病原体若しくは原核生物病原体又はがんの受容体であり;好ましくは、細菌、ウイルス、寄生虫、酵母、真菌又は腫瘍のタンパク質又は糖タンパク質受容体である。
有利には、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルは、少なくとも1つのペプチド、タンパク質、糖タンパク質、糖、グリコシド、脂質、核酸、又はこれらの任意の組み合わせを含む(又は実質的にからなる、又はからなる)アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルから選ばれる。好ましくは、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルは、少なくとも1つのペプチド、タンパク質、糖タンパク質、又は核酸を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。シグナルは、好ましくは、原核生物、真核生物又はウイルスのシグナルであり、好ましくは、動物、植物、藻類、微細藻類、微生物、細菌、寄生虫、酵母、真菌、昆虫、ウイルス又はがんのシグナルであり、より好ましくは、哺乳類のシグナル、例えば、ヒトのシグナルである。
有利には、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルは、細胞核への/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;細胞質への/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;サイトゾルへの/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;細胞膜への/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;ミトコンドリアへの/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;ペルオキシソームへの/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;リソソームへの/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;小胞体への/に向かうアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;分泌経路からのアドレッシング、標的若しくは輸送のためのシグナル;並びに受容体のリガンド、好ましくは膜受容体又は膜貫通型受容体、好ましくは細胞膜、細胞外膜、細胞質膜及び核膜から選ばれる膜の膜受容体又は膜貫通型受容体であってもよい。
有利には、酵素の機能性フラグメントは、少なくとも酵素の触媒ドメイン、好ましくは酵素の活性部位を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。酵素は、好ましくは、原核生物、真核生物又はウイルスの酵素であり、好ましくは、動物、植物、藻類、微細藻類、昆虫、微生物、細菌、寄生虫、酵母、真菌、又はウイルスの酵素であり、より好ましくは、哺乳類の酵素、例えば、ヒトの酵素である。
有利には、酵素は、プロドラッグ変換酵素、核酸に作用する酵素、代謝酵素、免疫システムの酵素及び消化酵素から選ばれる。
有利には、ホルモンは、好ましくは、ペプチド又はタンパク質ホルモン、アミン由来のホルモン、ステロイドホルモン、及び脂質ホルモンの中から選ばれる。ホルモンは、好ましくは動物又は植物ホルモンであり、好ましくは哺乳類ホルモンであり、好ましくはヒトホルモンである。
有利には、抗体の機能性フラグメントは、抗体のFcフラグメント、抗体のFvフラグメント、抗体のFabフラグメント、及び抗体のF(ab’)フラグメントから選ばれることができる。抗体は、好ましくは動物抗体であり、好ましくは哺乳類抗体であり、好ましくはヒト又はヒト化抗体である。
デコレーションタンパク質pb10のフラグメントと少なくとも80%の同一性を有するペプチド又はタンパク質フラグメント、及び/又は融合タンパク質は、ペプチド又はタンパク質フラグメント、及び/又は融合タンパク質を作製/取得するための従来の方法により得ることができる。かかる方法としては、例えば、発現細胞に挿入される発現系(例えば、ベクターにより)による発現方法(例えば、クローニングの後に精製を行うことにより)が挙げられる。当業者は、かかる方法を実施するための適切な工程のやり方を定めることを知っている。有利には、任意の適切な発現系により融合タンパク質を作製し、当業者は、該融合タンパク質の性質を明らかにする方法を知っている。融合タンパク質は、特に、植物又は植物細胞、動物(非ヒト)又は動物細胞(ヒト胚性幹細胞を除く)、昆虫又は昆虫細胞、藻類若しくは微細藻類又は藻類細胞若しくは微細藻類細胞、真菌又は真菌細胞、酵母、寄生虫又は寄生虫細胞、微生物又は微生物細胞、或いは細菌から作製することができる。融合タンパク質は、好ましくは、真核生物又は真核細胞により作製される。
抗原、毒素、受容体、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、酵素、ホルモン、又は抗体の機能性フラグメント、或いは抗原、毒素、受容体、アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、酵素、ホルモン、又は抗体、或いはこれらの任意の組み合わせが、非タンパク質物質又は分子(タンパク質又はペプチドフラグメント又は一部を含まない)を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)場合、前記非タンパク質物質又は分子は、最も適切な方法の選択の仕方を知っている当業者に知られている方法により、pb10デコレーションタンパク質のフラグメントと少なくとも80%の同一性を有するペプチド又はタンパク質フラグメントと融合することができる。かかる方法としては、例えば、アミンとの反応による融合方法(共有結合による融合;例えば、特にRobertson et al. 2011による論文(DOI :dx.doi.org/10.1021/bc100365j)に記載の方法や、ストレプトアビジンとの反応による融合方法(非共有結合による融合;例えば、特にEdgar et al. 2009による論文(DOI:10.1073/pnas.0601211103)に記載の方法が挙げられる。
1つの実施形態によれば、カプシドはまた、
(i)カプシドタンパク質pb8と少なくとも80%の同一性、カプシドタンパク質pb8と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質(例えば、配列番号:8の配列を有する)の少なくとも1つのコピー;
(ii)ポータルタンパク質pb7と少なくとも80%の同一性、ポータルタンパク質pb7と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質(例えば、配列番号:7の配列を有する)の少なくとも1つのコピー;
(iii)プロテアーゼpb11と少なくとも80%の同一性、プロテアーゼpb11と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質(例えば、配列番号:9の配列を有する)の少なくとも1つのコピー;又は
(iv)(i)~(iii)の任意の組合せを含む。
有利には、カプシドタンパク質pb8は、配列番号:8の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、ポータルタンパク質pb7は配列番号:7の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、プロテアーゼpb11は、配列番号:9の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、デコレーションタンパク質pb10、カプシドタンパク質pb8、ポータルタンパク質pb7及び/又はプロテアーゼpb11は、ファージT5のタンパク質である。
pb7、pb8、pb10、pb11及びこれらの任意の組合せの活性及び/又は発現は、誘導性であることが可能である(例えば、誘導性プロモーターの制御下に、対応するタンパク質をコードするための遺伝子を置くことによる)。特に有利な実施形態によれば、プロテアーゼの活性及び/又は発現は、誘導性である(例えば、誘導性プロモーターの制御下に、プロテアーゼをコードするための遺伝子を置くことによる)。
有利には、カプシドは、拡張した成熟型である。
カプシドは、好ましくは単離され、及び/又は精製されたものである。カプシドは、好ましくは組換え体である。
カプシドの作製方法
本発明者らはまた、本発明のカプシドの特に効率的な作製方法を開発した。
したがって、本発明はまた、カプシドの作製方法に関し、以下の工程:
a)ゲノムDNAを欠き、かつタンパク質pb10を欠くファージT5のカプシドを作製する工程、
b)装飾されたカプシドを得るために、工程a)のカプシドを、上記に定義の様な融合タンパク質と接触させる工程を含み、並びに
c)中性界面活性剤、好ましくはn-オクチル-β-D-グルコピラノシド(β-OG)及びドデシルジメチルアミンオキシド(LDAO)から選ばれる中性界面活性剤を用いて、工程b)で装飾されたカプシドを精製する工程を含んでもよい。
工程a)において、デコレーションタンパク質pb10(又はそのフラグメント)が存在しないことにより、カプシドの作製中及び融合タンパク質の添加前に、装飾が完全にないことを保証する。これは、カスタマイズされた方法により、あらゆるタイプの物質又は分子(非タンパク質でさえも)との融合を可能にするという利点を提供する。
有利には、融合タンパク質は、上述した方法により作製される。
本発明者らは、完全に予想外であるが、カプシドの精製工程中のn-オクチル-β-D-グルコピラノシド(β-OG)及び/又はドデシルジメチルアミンオキシド(LDAO)界面活性剤の使用により、純粋なカプシドの取得を可能にすることも示した。具体的には、かかる界面活性剤の使用により、エンドトキシン夾雑物(特に、細菌の発現又は作製に由来するもの)のほとんどを除去し、動物被験体、特にヒトにおける投与に対して許容されるエンドトキシンレベルを守る(超えない)ことが可能になる。
1つの実施形態によれば、工程a)のカプシドは、以下の工程:
1.細菌、好ましくは腸内細菌科の細菌、より好ましくは大腸菌属の細菌、より好ましくは大腸菌を、ファージT5突然変異株(T5DNAカプシド化モーターであるターミナーゼをコードするための遺伝子が欠損しており、かつ、デコレーションタンパク質pb10をコードするための遺伝子が欠損している(好ましくはデコレーションタンパク質pb10をコードするための遺伝子を欠く))で感染させる工程、
2.工程1の細菌を溶解し、これにより生じた細菌の溶菌液を沈殿させるか、又は超遠心分離し、生理食塩水緩衝液においてペレットを再懸濁させる工程、
3.グリセロール勾配を用いた高速沈降法を行い、カプシドを含有する画分を、β-OG(好ましくは、1%)の存在下でインキュベートし、その後、LDAO(好ましくは、0.1%)の存在下で、好ましくは第1工程中に、数段階のイオン交換クロマトグラフィーにより精製する工程、を含む方法により得られる。
1つの実施形態によれば、工程b)の装飾されたカプシドは、以下の工程:
1.工程a)のカプシドを、所定時間(好ましくは少なくとも10分間、好ましくは10~60分間)に、2~20℃の温度範囲(好ましくは3~5℃の温度)で、上記に定義の様な融合タンパク質と接触させる工程、
2.各カプシドの濃度(Vernhes et al. 2017に記載のプロトコールに従って算出)と各デコレーションタンパク質の濃度は、好ましくは、モル比120×[カプシド]/[pb10]=1+/-0.1を尊重する工程、を含む方法により得られる。
特に有利な実施形態によれば、工程a)のカプシドは、以下の工程:
a-1)ベクターを得る工程であって、
(i)カプシドタンパク質pb8と少なくとも80%の同一性、カプシドタンパク質pb8と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
(ii)ポータルタンパク質pb7と少なくとも80%の同一性、ポータルタンパク質pb7と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
(iii)プロテアーゼpb11と少なくとも80%の同一性、プロテアーゼpb11好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子を含むベクターであって、
前記遺伝子(i)~(iii)は、誘導性プロモーターの制御下に置かれ、
好ましくは、前記遺伝子(i)~(iii)は、単一のオペロン内に編成され、
好ましくは、前記遺伝子(i)~(iii)は、ファージT5のゲノムに従って順序付けられる、前記ベクターを得る工程、
a-2)ゲノムDNAを欠き、かつタンパク質pb10を欠くファージT5のカプシドを得るために、工程a-1)のベクターを、細菌により、好ましくは腸内細菌科の細菌により、より好ましくは大腸菌属の細菌により、より好ましくは大腸菌により発現させる工程を含む方法であって、
a-3)中性界面活性剤、好ましくはn-オクチル-β-D-グルコピラノシド(β-OG)及びドデシルジメチルアミンオキシド(LDAO)から選ばれる中性界面活性剤を用いて、工程a-2)のカプシドを精製する工程を含んでもよい、前記方法により得られる。
実際、本発明者らは、完全に驚くべき方法により、ファージ突然変異株の作製を経ずに、かかる機能化された空カプシドを作製することが可能であることを示した。これにより、ファージ突然変異株で細菌培養を感染させる工程を省くことができ、したがって、カプシド生産の上流において、ファージの大量ストックの生産を避けることができる。この方法はまた、ファージの野生型への復帰変異を防ぐという利点を提供し、それにより、安全性及び空カプシドの収量を増加する。したがって、本発明者らが開発したこの作製及び装飾方法は、バクテリオファージT5とは完全に独立している。このシステムは、バクテリオファージT5のカプシドタンパク質をコードするための遺伝子を持つベクター(特に、組換えプラスミド)の構築に基づくものである。このシステムのおかげで、装飾された機能性の空カプシドを直接作製するか(この場合、ベクターは、デコレーションタンパク質及び/又はそのフラグメントをコードするための配列を含む)、又は後の第2工程において、目的の融合タンパク質との簡単な接触により装飾され得る、装飾されていないカプシドを作製することが可能である。データでは、完全に予想外であるが、以下のことが示されている:細菌におけるこれらのプラスミドの発現は、カプシドの組立てを導き、該カプシドの形態は、完全なファージ(突然変異株など)を用いる従来の方法により作製されたカプシドの形態に類似しており、そのデコレーション特性は、完全なファージから作製されたカプシドに匹敵する。実際、データでは、ファージT5のウイルスサイクル外の、カプシド遺伝子の異所性発現由来のカプシドの自己組織化特性が保存されることが示されている。したがって、本発明者らは、ゲノムDNAを欠く組換えカプシドの大規模生産のための簡便な方法を開発した。該組換えカプシドは、2つの異なる方法:i)精製されたデコレーションタンパク質のインビトロでの添加により、ii)in situでのデコレーションタンパク質の同時生産により、装飾することができる。
使用するベクターに、デコレーションタンパク質pb10(又はそのフラグメント)をコードするための遺伝子が存在しないため、カプシドの精製中及び精製したキメラタンパク質の添加前に、デコレーションが完全にないことを保証する。これは、カスタマイズされた方法により、あらゆるタイプの物質又は分子(非タンパク質でさえも)との融合を可能にするという利点を提供する。
この場合、工程a-1)のベクター内に用いられる(挿入される)オペロンは、好ましくは配列番号:11の配列と少なくとも80%の同一性、配列番号:11の配列と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有する核酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、カプシドタンパク質pb8は、配列番号:8の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、ポータルタンパク質pb7は配列番号:7の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、プロテアーゼpb11は、配列番号:9の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、デコレーションタンパク質pb10、カプシドタンパク質pb8、ポータルタンパク質pb7及び/又はプロテアーゼpb11は、ファージT5のタンパク質である。
pb7、pb8、pb10、pb11及びこれらの任意の組合せの活性及び/又は発現は、誘導性であることが可能である(例えば、誘導性プロモーターの制御下に、対応するタンパク質をコードするための遺伝子を置くことによる)。特に有利な実施形態によれば、プロテアーゼの活性及び/又は発現は、誘導性である(例えば、誘導性プロモーターの制御下に、プロテアーゼをコードするための遺伝子を置くことによる)。
本発明者らはまた、カプシドタンパク質及びタンパク質pb10をコートするためのベクターを用いることにより、装飾された空カプシドを直接作製することが可能であることを示した。この方法を用いると、収量及び効率は特に高くなる。
したがって、本発明は、カプシドの作製方法に関し、以下の工程:
a)ベクターを得る工程であって、
(i)カプシドタンパク質pb8と少なくとも80%の同一性、カプシドタンパク質pb8と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
(ii)ポータルタンパク質pb7と少なくとも80%の同一性、ポータルタンパク質pb7と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
(iii)プロテアーゼpb11と少なくとも80%の同一性、プロテアーゼpb11と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、及び
(iv)上記に定義の様な融合タンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子を含む前記ベクターであって、
前記遺伝子(i)~(iv)は、誘導性プロモーターの制御下に置かれ、
好ましくは、前記遺伝子(i)~(iv)は、単一のオペロン内に編成され、
好ましくは、前記遺伝子(i)~(iii)は、ファージT5のゲノムに従って順序付けられ、前記融合タンパク質をコードするための遺伝子(iv)は、前記ゲノムにおけるタンパク質pb10をコードするための遺伝子座を占める、前記ベクターを得る工程、
b)ゲノムDNAに欠けており、かつファージT5のカプシドの表面上に融合タンパク質の少なくとも1つのコピーを露出している前記カプシドを得るために、工程a)のベクターを、細菌により、好ましくは腸内細菌科の細菌により、より好ましくは大腸菌属の細菌により、より好ましくは大腸菌により発現させる工程を含み、並びに
c)中性界面活性剤、好ましくはn-オクチル-β-D-グルコピラノシド(β-OG)及びドデシルジメチルアミンオキシド(LDAO)から選ばれる中性界面活性剤を用いて、工程b)で装飾されたカプシドを精製する工程を含んでもよい。
1つの実施形態によれば、工程a)のベクター内に用いられる(挿入される)オペロンは、配列番号:10の配列と少なくとも80%の同一性、配列番号:10の配列と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有する核酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、カプシドタンパク質pb8は、配列番号:8の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、ポータルタンパク質pb7は配列番号:7の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、プロテアーゼpb11は、配列番号:9の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、デコレーションタンパク質pb10、カプシドタンパク質pb8、ポータルタンパク質pb7及び/又はプロテアーゼpb11は、ファージT5のタンパク質である。
本発明はまた、上述した作製方法により取得可能なカプシド、上述した作製方法により取得されたカプシド、及び上述した作製方法により直接取得されたカプシドに関する。
融合タンパク質-核酸-ベクター-宿主細胞-ナノ粒子
本発明者らはまた、バクテリオファージT5から完全に独立した方法により、かかる機能化された空カプシドを作製し、それにより、ファージの野生型への復帰変異を避け、安全性及び空カプシドの収量を増加させることが可能であることを示した。この作製及び装飾方法は、バクテリオファージT5のカプシドタンパク質をコードするための遺伝子を持つ新規なベクター(特に、組換えプラスミド)の構築に基づくものである。
したがって、本発明は、ベクターに関し、
(i)カプシドタンパク質pb8と少なくとも80%の同一性、カプシドタンパク質pb8と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
(ii)ポータルタンパク質pb7と少なくとも80%の同一性、ポータルタンパク質pb7と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
(iii)プロテアーゼpb11と少なくとも80%の同一性、プロテアーゼpb11と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子を含む前記ベクターであって、
前記遺伝子(i)~(iii)は、誘導性プロモーターの制御下に置かれ、
好ましくは、前記遺伝子(i)~(iii)は、単一のオペロン内に編成され、
好ましくは、前記遺伝子(i)~(iii)は、ファージT5のゲノムに従って順序付けられる、前記ベクターに関する。
本発明はまた、ベクターに関し、
(i)カプシドタンパク質pb8と少なくとも80%の同一性、カプシドタンパク質pb8と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
(ii)ポータルタンパク質pb7と少なくとも80%の同一性、ポータルタンパク質pb7と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
(iii)プロテアーゼpb11と少なくとも80%の同一性、プロテアーゼpb11と好ましくは少なくとも81%の同一性、好ましくは少なくとも82%の同一性、好ましくは少なくとも83%の同一性、好ましくは少なくとも84%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも86%の同一性、好ましくは少なくとも87%の同一性、好ましくは少なくとも88%の同一性、好ましくは少なくとも89%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも91%の同一性、好ましくは少なくとも92%の同一性、好ましくは少なくとも93%の同一性、好ましくは少なくとも94%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、好ましくは少なくとも96%の同一性、好ましくは少なくとも97%の同一性、好ましくは少なくとも98%の同一性、好ましくは少なくとも99%の同一性、好ましくは100%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、及び
(iv)上記に定義の様な融合タンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子を含む前記ベクターであって、
前記遺伝子(i)~(iv)は、誘導性プロモーターの制御下に置かれ、
好ましくは、前記遺伝子(i)~(iv)は、単一のオペロン内に編成され、
好ましくは、前記遺伝子(i)~(iii)は、ファージT5のゲノムに従って順序付けられ、前記融合タンパク質をコードするための遺伝子(iv)は、前記ゲノムにおけるタンパク質pb10をコードするための遺伝子座を占める、前記ベクターに関する。
有利には、カプシドタンパク質pb8は、配列番号:8の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、ポータルタンパク質pb7は配列番号:7の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、プロテアーゼpb11は、配列番号:9の配列を有するアミノ酸配列を含む(又は実質的にからなる、又はからなる)。
有利には、カプシドタンパク質pb8、ポータルタンパク質pb7及び/又はプロテアーゼpb11は、ファージT5のタンパク質であり、融合タンパク質は、ファージT5のタンパク質pb10のフラグメント(好ましくは、上記に定義の様なファージT5のデコレーションタンパク質pb10のN末端ドメイン)の少なくとも1つを含む。
プロモーターは、好ましくはT7プロモーターであり;ベクターは、好ましくは発現ベクターであり、好ましくはバクテリア発現ベクター、好ましくはバクテリア発現プラスミドであり、好ましくはT7 RNAポリメラーゼ発現プラスミドである。
本発明はまた、上記に定義の様なカプシドの少なくとも1つ、上記に定義の作製方法のうちのいずれかにより取得可能な(又は取得された、又は直接取得された)カプシドの少なくとも1つ、上記に定義の様なベクターの少なくとも1つ、又はこれらのうちのいずれかの混合物を含む宿主細胞に関する。
宿主細胞は、真核細胞又は原核細胞であってもよい。宿主細胞は、好ましくは細菌であり、好ましくは腸内細菌科の細菌であり、より好ましくは大腸菌属の細菌であり、より好ましくは大腸菌である。宿主細胞は、好ましくは単離されたものである。宿主細胞は、好ましくは組換え体である。
本発明はまた、上記に定義の様な融合タンパク質に関する。融合タンパク質は、好ましくは単離され、及び/又は精製されたものである。融合タンパク質は、好ましくは組換え体である。
本発明はまた、上記に定義の様な融合タンパク質をコードするための核酸に関する。核酸は、好ましくは単離され、及び/又は精製されたものである。核酸は、好ましくは組換え体である。
本発明はまた、上記に定義の様なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得可能なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得されたカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により直接取得されたカプシドの少なくとも1つ、上記に定義の様なベクターの少なくとも1つ、上記に定義の様な宿主細胞の少なくとも1つ、又はこれらの任意の組み合わせを含むナノ粒子に関する。
本発明はまた、上記に定義の様なカプシド、上述した作製方法により取得可能なカプシド、上述した作製方法により取得されたカプシド、若しくは上述した作製方法により直接取得されたカプシドであって、ナノ粒子であることを特徴とし、及び/又はナノ粒子であることを特徴とする上記に定義の様なベクターであることを特徴とするカプシドに関する。
本発明は、上記に定義の様なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得可能なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得されたカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により直接取得されたカプシドの少なくとも1つ、上記に定義の様なベクターの少なくとも1つ、又はこれらの任意の組み合わせの、ナノ粒子としての使用に関する。有利には、使用は、非医薬的な生物工学上の使用である。好ましい実施形態によれば、使用は、インビトロでの使用である。
組成物-医薬組成物
本発明はまた、上記に定義の様なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得可能なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得されたカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により直接取得されたカプシドの少なくとも1つ、上記に定義の様なベクターの少なくとも1つ、上記に定義の様な宿主細胞の少なくとも1つ、上述した様なナノ粒子の少なくとも1つ、又はこれらの任意の組み合わせを含む、組成物に関する。
組成物はまた、少なくとも1つの化粧品上許容される賦形剤(この場合、組成物は、化粧品組成物である)、及び/又は少なくとも1つの適切なビヒクル(任意の賦形剤であってもよい)、及び/又は上記に定義の様な組成物を得るよう、当業者に知られているビヒクルの中からの任意のビヒクルを含んでもよい。
本発明者らは、完全に驚くべき方法により、本発明のカプシドにより露出されている融合タンパク質が、その特性及び機能のすべてを保つこと(特に、一旦生体内に投与されると)を示した。特に、マウスモデルにおける抗原で機能化されたかかるカプシドの投与により、体液性応答(抗体)及び細胞性応答の顕著な誘発を伴う有効な免疫化を誘発する。この免疫化は、これらのマウスに有効なワクチン接種をもたらす。
したがって、本発明は、上記に定義の様なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得可能なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得されたカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により直接取得されたカプシドの少なくとも1つ、上記に定義の様なベクターの少なくとも1つ、上記に定義の様な宿主細胞の少なくとも1つ、上述した様なナノ粒子の少なくとも1つ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、医薬組成物及び/又はワクチン組成物に関する。
1つの実施形態によれば、医薬組成物及び/又はワクチン組成物はまた、少なくとも1つの医薬上許容される賦形剤、及び/又は少なくとも1つの医薬上許容されるアジュバント、及び/又は少なくとも1つの医薬上許容されるビヒクル(任意の適切な賦形剤であってもよい)、及び/又は任意の適切なアジュバント、及び/又は上記に定義の様な医薬組成物及び/又はワクチン組成物を得るよう、当業者に知られているビヒクルの中からの任意の適切なビヒクルを含んでもよい。
有利な実施形態によれば、組成物(医薬組成物など、ワクチン組成物など)は、局所投与若しくは経口投与に適した形態、又は注射による形態である。
かかる組成物を調製する操作条件は、当業者の通常の知識の一部である。
有利には、組成物は、追加のアジュバントに欠けている。実際、本発明者らは、本発明のカプシドが、少なくともモデルアジュバント(完全フロイントアジュバント)のアジュバント効果と同じくらい有効なアジュバント効果を提供したことを示した。
治療用途-治療方法
本発明者らは、完全に驚くべき方法により、本発明のカプシドにより露出されている融合タンパク質が、その特性及び機能のすべてを保つこと(特に、一旦生体内に投与されると)を示した。特に、マウスモデルにおける抗原で機能化されたかかるカプシドの投与により、体液性応答(抗体)及び細胞性応答の顕著な誘発を伴う有効な免疫化を誘発する。この免疫化は、これらのマウスに有効なワクチン接種をもたらす。
したがって、本発明は、上記に定義の様なカプシド、上述した作製方法により取得可能なカプシド、上述した作製方法により取得されたカプシド、上述した作製方法により直接取得されたカプシド、上記に定義の様なベクター、上記に定義の様な宿主細胞、上述した様なナノ粒子、上記に定義の様な医薬組成物及び/又はワクチン組成物、又はこれらの任意の組み合わせの、医薬及び/又はワクチンとしての使用に関する。
本発明はまた、上記に定義の様なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得可能なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得されたカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により直接取得されたカプシドの少なくとも1つ、上記に定義の様なベクターの少なくとも1つ、上記に定義の様な宿主細胞の少なくとも1つ、上述した様なナノ粒子の少なくとも1つ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む医薬組成物及び/又はワクチン組成物の、医薬及び/又はワクチンとしての使用に関する。
本発明はまた、上記に定義の様なカプシド、上述した作製方法により取得可能なカプシド、上述した作製方法により取得されたカプシド、又は上述した作製方法により直接取得されたカプシド、上記に定義の様なベクター、上記に定義の様な宿主細胞、上述した様なナノ粒子、上記に定義の様な医薬組成物及び/又はワクチン組成物、或いはこれらの任意の組み合わせの、医薬及び/又はワクチンの製造のための使用に関する。
本発明はまた、上記に定義の様なカプシド、上述した作製方法により取得可能なカプシド、上述した作製方法により取得されたカプシド、上述した作製方法により直接取得されたカプシド、上記に定義の様なベクター、上記に定義の様な宿主細胞、上述した様なナノ粒子、上記に定義の様な医薬組成物及び/又はワクチン組成物、或いはこれらの任意の組み合わせの投与を含む、予防方法又は治療方法に関する。
本発明はまた、感染症、例えば、ウイルス感染症若しくは細菌感染症、自己免疫疾患、代謝疾患、皮膚疾患、循環器疾患、呼吸器疾患、神経変性疾患、遺伝疾患、内分泌疾患、精神病、がん、或いは感染症及び/又は毒素に繋がる疾患、例えば、ウイルス感染症若しくは細菌感染症及び/又は毒素に曝すことに繋がる疾患の予防及び/又は治療に使用するための、上記に定義の様なカプシド、上述した作製方法により取得可能なカプシド、上述した作製方法により取得されたカプシド、又は上述した作製方法により直接取得されたカプシド、上記に定義の様なベクター、上記に定義の様な宿主細胞、上記に定義の様なナノ粒子、上記に定義の様な医薬組成物及び/又はワクチン組成物、或いはこれらの任意の組み合わせに関する。
本発明はまた、感染症、例えば、ウイルス感染症若しくは細菌感染症、自己免疫疾患、代謝疾患、皮膚疾患、循環器疾患、呼吸器疾患、神経変性疾患、遺伝疾患、内分泌疾患、精神病、がん、或いは感染症及び/又は毒素に繋がる疾患、例えば、ウイルス感染症若しくは細菌感染症及び/又は毒素に曝すことに繋がる疾患の予防及び/又は治療に使用するための、上記に定義の様なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得可能なカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により取得されたカプシドの少なくとも1つ、上述した作製方法により直接取得されたカプシドの少なくとも1つ、上記に定義の様なベクターの少なくとも1つ、上記に定義の様な宿主細胞の少なくとも1つ、上記に定義の様なナノ粒子の少なくとも1つ、又はこれらの任意の組み合わせを含む医薬組成物及び/又はワクチン組成物に関する。
以下の実施例により、本発明を具体的に説明する。
実施例1:オボアルブミンと融合したファージT5のpb10タンパク質の構築、及びファージT5の空カプシドに対する該タンパク質のデコレーション特性の実証

1.1.「キメラ」タンパク質の作製:目的タンパク質と融合したタンパク質pb10全体、又は目的タンパク質と融合したpb10のN末端ドメイン(目的タンパク質:オボアルブミン抗原)
ここでの実施例は、ワクチン試験においてモデル抗原として用いられるオボアルブミン(OVA;MM=42.8kDa)と融合したpb10タンパク質の1つを示す。該実施例により、目的タンパク質と融合したタンパク質pb10全体(配列番号:1)、又はC末端ドメインの代わりに目的タンパク質と融合したpb10のN末端ドメインのみ(pb10N末端、配列番号:3に相当する)からなるキメラタンパク質の作製を説明する。
キメラタンパク質は以下のように作製される。
pET28bにクローン化されたpb10-OVAH6(PO)及びpb10N末端-OVAH6(PNO)遺伝子の発現を大腸菌株BL21(DE3)で行った。
カナマイシン(50μg/mL)を補足したルリアブロス(LB)培地において、形質転換された細菌をOD600=0.8までに培養した。
イソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシド(0.4mM、IPTG)の添加により、PO及びPNO遺伝子の発現を誘導し、2時間培養を継続した。
細菌ペレットを破砕し、100,000gで超遠心分離し、上清を収集した。
3つの工程による、細胞質画分(上清)からのPO及びPNOタンパク質の精製:
1)0.1%LDAO(ドデシルジメチルアミンオキシド)の存在下でのニッケルカラムによる精製、
2)アニオン交換カラムでの精製、
3)サイズ排除クロマトグラフィーによる精製
キメラタンパク質PO及びPNOの純度をSDS-PAGE(画分は、Superdex75 HR10/300カラム(GE Healthcare)でサイズ排除クロマトグラフィーによって溶出したものである)により解析した。得られた結果は、図2に示す。
注:上記3つの工程の終わりにおいて、エンドトキシンレベルは、ワクチン接種要件(<100EU/mL)に適合している。
1.2.キメラタンパク質の「デコレーション」特性の実証
1.2.1.材料と方法
上記実施例1.1に従い作製したキメラタンパク質を用いて、バクテリオファージT5の空カプシドを装飾した。精製したPO及びPNOタンパク質を作製したカプシドとインキュベートすること(10分間、4℃)により、デコレーション試験を行い、該試験は、Preux et al. 2013及びVernhes et al. 2017による論文における方法を、以下のように改変し、最適化したものである。
i)空カプシドの作製のために、新たなファージT5突然変異株であるT5stAmN5-Δdec(Preux et al. 2013及びZivanovic 2014の論文に記載のファージT5stAmN5のデコレーションタンパク質pb10をコードするための遺伝子の欠失から生じたもの)を構築した。この突然変異株により、カプシドの作製中及び精製したキメラタンパク質の添加前に、デコレーションが完全にないことを確認することができる(データは示していない)。
ii)カプシドの精製工程中、2種の界面活性剤(n-オクチル-β-D-グルコピラノシド(β-OG)及びドデシルジメチルアミンオキシド(LDAO))を連続使用した。簡潔に説明すると、E.coli株Fの細菌培養の、ファージT5amN5-Δdec突然変異株による感染から生じた溶菌液から採取したカプシドを、0.5M NaCl及び8%PEG6000の存在下で沈殿させ、遠心分離し、50mM Tris緩衝液(pH7.6、200~400mM NaCl含有)に再懸濁させた。グリセロール勾配を用いた高速沈降法による精製の第1工程の後、カプシドを含有する画分を、アニオン交換カラムに注入する前に、1%β-OGの存在下で6~12時間インキュベートした。2つの連続する精製工程をこのカラムで実施した。第1工程中、平衡化緩衝液及び溶出緩衝液は0.2~0.05%LDAOを含有する。カプシドを含有する画分は、界面活性剤非存在下でアニオン交換による新たな精製を行った。このプロトコールにより、エンドトキシン夾雑物の非常に多くの部分を除去し、マウスにおけるカプシド注射に対して許容されるエンドトキシンレベルを守る(超えない)ことを可能とする。
以下の2種の方法により、純粋なカプシド上のタンパク質PO及びPNOの結合特性を示すことを可能にする。1)天然アガロースゲル電気泳動による生化学的アプローチであり、ゲル上の遅延効果によるカプシドの完全デコレーションの可視化を可能にする方法である(図3)。2)表面プラズモン共鳴(SPR)であり、空カプシド上のキメラタンパク質の会合及び解離の動力学定数の測定、並びに親和性定数の算出を可能にする方法である(図4)。これらの2種の手法が、Vernhes et al.による論文(Scientific Reports 2017)に記載されている。
1.2.2.天然アガロースゲル電気泳動によるデコレーションの解析
図3は、純粋な空カプシドの、pb10、PO及びPNOタンパク質によるデコレーションの試験結果を示す。異なるデコレーションタンパク質及びカプシドの各濃度を、[タンパク質]/[カプシド上の結合部位]濃度比=1+/-0.1となるように調整した。
装飾されたカプシド[1]の移動は、装飾されていないカプシド[0]と比べて遅れている。図3は、カプシドが同じ濃度のpb10、PO及びPNOタンパク質で完全に装飾されていることを示す。この最初の試験では、カプシドに対する、PO及びPNOタンパク質の親和性が、天然タンパク質pb10の親和性に匹敵することが示されている。
1.2.3.SPRによるデコレーションタンパク質の親和性の測定
図4は、ファージT5の空カプシドに対して、キメラPO及びPNOタンパク質が、デコレーションタンパク質pb10と同様な親和性を有することを示す。完全なオボアルブミン抗原の、タンパク質pb10全体のC末端との融合又は単一のドメインpb10N末端のC末端との融合は、カプシドに対するデコレーションタンパク質の高い親和性に影響を及ぼさなかった。
1.2.4.結論
したがって、T5カプシドは、生物由来ナノ粒子を構成しており、該ナノ粒子は、その表面上にタンパク質(その機能は、デコレーションタンパク質と融合したペプチドやタンパク質の性質によって異なり得る)の120個のコピーを露出することができる。
1.3.「キメラ」タンパク質の作製:目的タンパク質と融合したタンパク質pb10全体又は目的タンパク質と融合したpb10のN末端ドメイン(目的タンパク質:mCHERRY蛍光タンパク質)
デコレーションタンパク質の改変の2例目を検討した。mCHERRY蛍光タンパク質(28.9kDa)と融合したキメラタンパク質であるpb10-mCHERRYH6(配列番号:14)及びpb10N末端-mCHERRYH6(配列番号:15)を構築し、それらのデコレーション特性を試験した。図5に示されている結果により、カプシドの結合特性に影響することなく、2つ目の大きなタンパク質をpb10のC末端又はそのN末端ドメインに融合させることが可能であることを確認した。このデコレーションタンパク質をファージの全カプシドの装飾に用いることができる。これにより、特に蛍光イメージングの応用を可能にする。
1.4.ファージT5非依存性のカプシド作製システムの開発
この研究の開始時に使用した空カプセルの作製方法は、ファージT5突然変異株による細菌培養の感染に依存しており、カプシド生産の上流において、ファージの大量ストックの生産が必要である。また、感染中、高頻度で野生型への復帰変異が見られ、空カプシドの収量が減少する。これらの制約を解消し、カプシド生産の規模を拡大する観点から、本発明者らは、バクテリオファージT5に完全に依存しないカプシドの作製及びデコレーションのためのシステムを開発した。
ポータルタンパク質pb7、デコレーションタンパク質pb10、成熟プロテアーゼpb11及び主要カプシドタンパク質pb8をコードするための4つのカプシド遺伝子を、これらがT5ゲノム(pETcapT5;図6)に構築されたように、ベクターpET28bにクローニングした。これらの発現は、T7プロモーターの制御下で抑制され、グルコースの存在下、IPTGにより誘発可能である。これにより、プロテアーゼの基底発現(大腸菌発現株にとっては有毒である)の制御を可能にする。このプラスミドの第2バージョン(タンパク質pb10の遺伝子が欠失している、pETcapT5Δdec;図7)も構築した。オペロン配列(例えば、かかるプラスミドに挿入された配列)、及び得られたプラスミドは以下のとおりである:
オペロン(インサート)capT5:配列番号10;オペロン(インサート)capT5Δdec:配列番号11;pETcapT5:配列番号12;pETcapT5Δdec:配列番号13。
プラスミから作製されたカプシドを、ファージ突然変異株から作製されたカプシドについて既に説明されたプロトコール(多少変更あり)に従い精製した。特に、第1工程のグリセロール勾配による精製後に収穫したカプシドを、60,000gで20~30分間遠心分離した。この超遠心分離工程により、アニオン交換クロマトグラフィー工程の前に、カプシドを濃縮し、かなりの分量の可溶性タンパク質及びDNAの夾雑物を除去することを可能にする。
結果は、この大腸菌において前記プラスミドからカプシド遺伝子を発現させると、カプシドの自己組織化を起こし、該カプシドの形態は、ファージにより作製された後にインビトロで拡張されたカプシドの形態に類似していることを示している(図8A)。天然アガロースゲルを用いた生化学的アプローチにより、かかる組換えカプシドのデコレーションタンパク質への結合能力を評価し、これによりpb10の結合部位の親和性について推定した(図8B)。精製したタンパク質pb10で、両カプシド集団についての結合試験を実施した。pb10不存在で組み立てたカプシドは、ファージから作製されたカプシドに匹敵するデコレーション特性を示した。デコレーションタンパク質pb10の存在下で作製されたカプシドは、完全に装飾されたカプシドに匹敵する電気泳動移動度を有し、該作製されたカプシドのゲル上での移動は、pb10の添加により変化しなかった。この結果は、該作製されたカプシドがその組立て中にin situで装飾されること、該作製されたカプシドの精製後に、デコレーションタンパク質を添加する場合、デコレーションタンパク質と結合できないこと、及び組立て中にすべての結合部位が飽和したこと(最適な効率)を示している。pb10に対するポリクローナル抗体を用いたウエスタンブロットにより、かかるカプシド上のpb10の存在を確認した(図9)。
1.5.知見
かかるデータは、ファージT5のウイルスサイクル外での、カプシド遺伝子の異所性発現由来の空カプシドの自己組織化の特性を示している。かかるデータは、特に、少なくとも以下の事実で、以前に公開された結果(Huet et al. 2016)と異なっている。
i)プロテアーゼの毒性は、IPTGによる誘導前に、0.2%~0.5%グルコースの存在下で、カプシド遺伝子の基底発現量を抑制することにより制御することができ、カプシドの収量が有意に増加する。
ii)プラスミドpETcapT5Δpb10を用いて作製されたカプシドは、その拡張した立体構造(conformation)で得られ、プラスミドpETcapT5から作製されたカプシドは、その拡張かつ完全に装飾された立体構造で得られる。
したがって、かかる組換えT5カプシドは、2つの異なる方法:i)精製したデコレーションタンパク質のインビトロでの添加により、ii)デコレーションタンパク質とカプシドを形成するタンパク質とのインビボでの共同生産により、装飾することができる。これらの2つの方法により、ファージT5を用いる作製と比べて、機能化可能なナノ粒子を簡便に作製することができ、より大きな規模でかかるナノ粒子の生産を可能にする。
実施例2:マウスにおけるワクチン接種実験(インビボ)
インビボでの実験で得られた結果は、Pascale Boulanger(PB)グループによって作製された組換えタンパク質及びファージカプシド調製品を用いることにより、得られたものである。Karim Benihoud(KB)グループが、該調製品におけるエンドトキシン夾雑物を調べた。
2.1.実験1:
目的:精製したファージT5のカプシド(C)一緒か否かにより、組換えタンパク質pb10-OVAH6(PO)及びPb10N末端-OVAH6(PNO)で誘発された免疫応答を比較すること
Figure 2022549257000001
略語:pb10-OVAH6=PO;pb10N末端-OVAH6=PNO;精製したファージT5のカプシド=C
2.2.実験2:
目的:精製したファージT5のカプシド一緒か否かにより、組換えタンパク質pb10-OVA(PO)及びpb10N末端-OVA(PNO)で誘発された免疫応答を比較すること
Figure 2022549257000002
この実験において、精製カプシド調製品及び組換えタンパク質におけるエンドトキシン夾雑物を調べた。
2.3.実験3:
目的:精製したファージT5のカプシド一緒か否かにより、組換えタンパク質Pb10N末端-OVAH6(PNO)で誘発された免疫応答を比較すること
Figure 2022549257000003
この実験において、精製カプシド調製品及び組換えタンパク質におけるエンドトキシン夾雑物を調べた。
2.4.材料と方法
2.4.1.エンドトキシン含有量の測定
メーカーの使用説明書(Therma Fisher Scientific)に従い、発色性エンドトキシン定量キット(LAL Chromogenic Endotoxin Quantitation Kit、Pierce LAL)を使用し、インビボでの実験に用いられたタンパク質及びカプシド調製品におけるエンドトキシンレベルを定量した。
2.4.2.マウスの免疫化
6週齢の雌C57BL/6マウスは、Janvier(Le Genest Saint Isle、フランス)により提供された。実験開始前に、本発明者らの動物施設において、少なくとも1週間かけてすべてのマウスの体調を整えた。すべての動物試験は、欧州指令2010/63/EU及びそのフランス法律への移項に従い、倫理委員会番号:26(フランス研究省(French Ministry of Research)により公認)により承認されたものである(承認番号:19055-2019021108472030)。
50μL容積のPBS緩衝液中のカプシド(32nM)を含む組換えpb10融合タンパク質(3.6μM)、又は50μL容積のPBS緩衝液中の組換えpb10融合タンパク質(3.6μM)を皮下注射した。いくつかの実験において、コントロールグループは、完全フロイントアジュバント(CFA、Sigma)と混合したpb10-OVA(3.6μM)の注射を受けた。完全フロイントアジュバントを、不完全フロイントアジュバント(IFA、Sigma)に置き換えたコントロールグループを除き、再投与(2回目の注射)中に類似した条件を用いた。ワクチン製剤の投与後、異なる時点で顎下静脈における血液サンプルを取り出した。血清を用意して分析し、以下に記載の様にELISAにより特定の抗体の存在を測定した。2回目の注射の10日後、脾臓を採取し、細胞性免疫応答を測定した。
2.4.3.抗体反応の測定
オボアルブミン(1μg、Sigma)を96ウェルプレート(Nunc)上に固定した。TBST緩衝液で洗浄し、5%ミルクを含むTBS-Tweenで飽和した後、5%ミルクを含むTBST中の血清の段階希釈したものを添加した。マウスIgG又はアイソタイプ(IgG1、IgG2b、IgG2c、IgG3やIgM)に対して特異的であり、かつペルオキシダーゼと結合させたヤギ抗体(Southern Biotechnology Associates, Birmingham, AL)で、結合した抗体を検出した。O-フェニレンジアミン二塩酸塩(Sigma-Aldrich)である基質と30分間インキュベートすることにより、ペルオキシダーゼの活性を明らかにした。3N HClの添加により反応を停止し、490nmでの分光光度の読み取りをした。力価を希釈度の逆数として定義し、その最高値は、バックグラウンド値の2倍高いOD490値を与えた。類似したプロトコールを用いて、カプシド又はpb10に対する特異的抗体を測定した。
2.4.4.細胞性免疫応答の測定
脾臓を、10%ウシ胎児血清と10-5Mと□-メルカプトエタノールとを補足したRPMI培地で砕き、100μmの篩を通してろ過した。ACK溶解バッファー(Invitrogen, Cergy Pontoise,フランス)により赤血球を除去した後、細胞を再懸濁させ、濃度を2.5×106細胞/mLに調整した。脾細胞を異なる条件下で再刺激した(培地のみ、200μL容積のペプチドOVA257-264(5μg/mL)、1日間(ELISPOT)又は3日間(ELISA))。ELISPOTについて、サプライヤーの使用説明書(Diaclone)に従い、プレートを明らかにした。イムノスポットS6フルオロスポット(ImmunoSpot(登録商標) S6 FluoroSpot、CTL、Cleveland, Ohio)により、IFNγを産生する細胞のスポット数をカウントした。ELISA試験について、IFNγアッセイキット(eBioscience)を用いることにより、上清におけるIFNγ濃度を測定した。イオノマイシン(1μM)及び酢酸ミリスチン酸ホルボール(phorbol myristate acetate、0.1μM)での再刺激を用いて、脾細胞調製品の品質を調節した。
2.5.結果
結果は、以下の表4(エンドトキシン濃度の測定データ)に、図10(pb10融合タンパク質により誘発された抗OVA抗体の抗体反応のキネティクス)に、図11(pb10融合タンパク質により誘発された抗体の性質の特徴分析)に、図12(pb10融合タンパク質とOVAにより誘発された細胞性応答の解析)に、及び図13(タンパク質PNOにより誘発された細胞性応答の解析)に表す。
表4:実験1~3についてのエンドトキシン濃度
Figure 2022549257000004
実験2からの結果
図10のデータでは、以下が示されている。
-単独で注射したPO及びPNOタンパク質により、少量の抗OVA抗体(IgG)の産生を誘発した。
-精製したファージT5のカプシドと一緒に注射したPO及びPNOタンパク質により、強い抗体反応を誘発し、ワクチン製剤の投与後28日目に、安定水準に達した。精製カプシドと一緒にしたPO又はPNOの投与後192日目に、依然として高いレベルの抗OVA抗体を測定したため、かかる応答は長続きする。
-POとカプシド、又はPNOとカプシドを注射したグループにおける抗OVA抗体の抗体反応のキネティクス(総IgG)は、PO+CFA(反応の陽性コントロール)を同時注射したマウスで得られたキネティクスに匹敵した。
-pb10融合タンパク質と精製したファージT5のカプシドとの同時投与により、標準アジュバントである完全フロイントアジュバント(CFA)により得られた抗OVA抗体の抗体反応に完全に匹敵する、長続きする抗OVA抗体の抗体反応を誘発した。
図11のデータでは、以下が示されている。
-PO又はPNOのみを注射したグループと比較し、PO+C又はPNO+Cを注射したマウスグループにおけるIgG1、IgG2b、IgG2c及びIgG3タイプの抗OVA抗体を非常に大量に産生した。
-PO+C及びPNO+Cグループが産生したアイソタイプ間に差異がなかった。これは、抗OVA抗体の産生にとって、pb10のN末端のみで十分であり、完全なタンパク質pb10の存在は必要がないことを示唆している。
-PO+C及びPNO+Cグループは、PO+CFAグループと比較し、IgG1タイプの抗OVA抗体の産生が少ないが、IgG3タイプの抗体の産生が多い。IgG2bアイソタイプ及びIgG2cアイソタイプの抗OVA抗体については、有意な差異がなかった(IgG2cについては、増加の傾向があった)。
-PO又はPNOタンパク質と精製カプシドとの投与により、アイソタイプの広いプロファイルを有する抗OVA抗体の抗体反応を起こした。しかしながら、CFAとの投与による抗体反応と比較し、IgG3(補体活性化アイソタイプ)に有利である有意な傾向(bias)及びIgG1の有意な減少を認めた。
図12のデータでは、以下が示されている。
-免疫優性ペプチドOVA257-264による脾細胞の再刺激試験は、PO又はPNOのみを注射したマウスと比較し、PO+C又はPNO+Cより多くの注射したマウスにおいて、IFNγを産生する脾細胞数が多くなることを示した。これらの結果は、融合タンパク質+カプシドでワクチン接種されたマウスが、より大きな抗OVA抗体のT応答を有することを証明した。主要組織適合抗原複合体のクラスI分子と会合し得るTエピトープで再刺激を行ったため、かかるマウスにおいて、オボアルブミンに対して特異的なCD8+T細胞の生産が多くなること、及び該CD8+T細胞がIFNγ産生の機能を有することを証明した。
-PO+CグループとPNO+Cグループとで、IFNγを産生する脾細胞数には有意な差異がなかった。これは、pb10融合タンパク質が必ずしもpb10配列全体を含有する必要がないことを示唆している。
-pb10融合タンパク質を精製したファージカプシドと同時投与すると、マウスにおいて強い細胞性応答を誘発した。
実験3からの結果
図13のデータでは、以下が示されている。
-免疫優性ペプチドOVA257-264による脾細胞の再刺激試験は、PNOのみを注射したマウスと比較し、PNO+Cを注射したマウスにおいて、IFNγを産生する脾細胞数が多くになることを示した(図13A)。
-同様に、再刺激試験は、PNO+Cを注射したマウス由来の脾細胞上清において、より多くのIFNγ産生を示した(図13B)。
-IFNγを産生する脾細胞数、又は上清において産生されたIFNγ量は、PNO+CFAを注射したマウス由来の脾細胞において見られたものより多かった。
結果は、タンパク質PNOは、精製カプシドと一緒にした場合、顕著でより高い抗OVAの細胞性応答を誘発することを示した。この応答も、タンパク質PNOをCFAと同時投与する場合に得られた応答より高かった。

Claims (19)

  1. ファージT5のカプシドであって、前記カプシドが、ファージT5に由来するゲノムDNAに欠けており、かつその表面上に少なくとも1つの融合タンパク質を露出しているものであり、
    前記融合タンパク質が、
    デコレーションタンパク質pb10のフラグメントと少なくとも80%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性を有する、少なくとも1つのペプチド又はタンパク質フラグメントであり、前記デコレーションタンパク質pb10のフラグメントが、タンパク質pb10のN末端ドメインの好ましくは少なくとも76個の連続アミノ酸、好ましくは少なくとも77個の連続アミノ酸、好ましくは少なくとも80個の連続アミノ酸を含むペプチド又はタンパク質フラグメントと、
    抗原の少なくとも1つの機能性フラグメント、又は毒素の少なくとも1つの機能性フラグメント、又は少なくとも1つの受容体フラグメント、又はアドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルの少なくとも1つの機能性フラグメント、又は酵素の少なくとも1つの機能性フラグメント、又はホルモンの少なくとも1つの機能性フラグメント、又は抗体の少なくとも1つの機能性フラグメント、又は少なくとも1つの抗原、又は少なくとも1つの毒素、又は少なくとも1つの受容体、又は少なくとも1つのアドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、又は少なくとも1つの酵素、又は少なくとも1つのホルモン、又は少なくとも1つの抗体、又はこれらの任意の組み合わせ、好ましくは抗原の少なくとも1つの機能性フラグメント、より好ましくは少なくとも1つの抗原とを含む、前記ファージT5のカプシド。
  2. 前記デコレーションタンパク質pb10のフラグメントが、
    i)タンパク質pb10のN末端ドメインの一部と少なくとも80%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性を有するペプチドフラグメント又はタンパク質フラグメントであり、前記一部が、タンパク質pb10のN末端ドメインの好ましくは少なくとも76個の連続アミノ酸、好ましくは少なくとも77個の連続アミノ酸、好ましくは少なくとも80個の連続アミノ酸を含む前記ペプチド又はタンパク質フラグメント、
    ii)タンパク質pb10のN末端ドメインと少なくとも80%の同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性を有するペプチドフラグメント又はタンパク質フラグメントであり、前記タンパク質pb10のN末端ドメインが、好ましくは、位置1~80の間に含まれる連続アミノ酸、位置1~77の間に含まれる連続アミノ酸、若しくは位置2~77の間に含まれる連続アミノ酸を含む前記ペプチド又はタンパク質フラグメント、
    iii)配列番号:1の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、好ましくは配列番号:1の配列と少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質のフラグメント又はペプチドであり、前記フラグメント又はペプチドが、好ましくは前記タンパク質の少なくとも最初の80個の連続アミノ酸を含む前記タンパク質のフラグメント又はペプチド、
    iv)配列番号:1の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、好ましくは配列番号:1の配列と少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質のフラグメント又はペプチドであり、前記フラグメント又はペプチドが、好ましくは前記タンパク質の少なくとも最初の80個の連続アミノ酸を含む前記タンパク質のフラグメント又はペプチド、
    v)配列番号:3の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、好ましくは配列番号:3の配列と少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含むペプチド、
    vi)配列番号:3の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、好ましくは配列番号:3の配列と少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列からなるペプチド、及び
    vii)配列番号:16の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、好ましくは配列番号:16の配列と少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質のフラグメント又はペプチド、或いは配列番号:16の配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列、好ましくは配列番号:16の配列と少なくとも85%の同一性、好ましくは少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質のフラグメント又はペプチドであり、前記フラグメント又はペプチドが、好ましくは前記タンパク質の少なくとも最初の77個の連続アミノ酸、より好ましくは位置2~76の間に含まれる連続アミノ酸を含む前記タンパク質のフラグメント又はペプチド
    から選ばれる、請求項1に記載のカプシド。
  3. 前記抗原の機能性フラグメント、前記毒素の機能性フラグメント、前記受容体フラグメント、前記アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナルの機能性フラグメント、前記酵素の機能性フラグメント、前記ホルモンの機能性フラグメント、前記抗体の機能性フラグメント、前記抗原、前記毒素、前記受容体、前記アドレッシングシグナル、標的シグナル若しくは輸送シグナル、前記酵素、前記ホルモン、前記抗体、又はこれらの組み合わせが、少なくとも10個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも12個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも15個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも20個の連続アミノ酸、より好ましくは少なくとも30個の連続アミノ酸を含むペプチド、ポリペプチド又はタンパク質である、請求項1又は2に記載のカプシド。
  4. (i)カプシドタンパク質pb8と少なくとも80%の同一性を有するタンパク質の少なくとも1つのコピー、(ii)ポータルタンパク質pb7と少なくとも80%の同一性を有するタンパク質の少なくとも1つのコピー、(iii)プロテアーゼpb11と少なくとも80%の同一性を有するタンパク質の少なくとも1つのコピー、又は(iv)(i)~(iii)の任意の組み合わせをさらに含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のカプシド。
  5. 成熟拡張した型である、請求項1~4のいずれか一項に記載のカプシド。
  6. 請求項1~5に記載のカプシドの作製方法であって、以下の工程:
    a)ゲノムDNAを欠き、かつタンパク質pb10を欠くファージT5のカプシドを作製する工程、
    b)装飾されたカプシドを得るために、工程a)のカプシドを、請求項1~5のいずれか一項に記載の様な融合タンパク質と接触させる工程を含み、並びに
    c)中性界面活性剤、好ましくはn-オクチル-β-D-グルコピラノシド(β-OG)及びドデシルジメチルアミンオキシド(LDAO)から選ばれる中性界面活性剤を用いて、工程b)で装飾されたカプシドを精製する工程を含んでもよい、
    前記方法。
  7. 前記工程a)のカプシドが、以下の工程:
    a-1)(i)カプシドタンパク質pb8と少なくとも80%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
    (ii)ポータルタンパク質pb7と少なくとも80%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、及び
    (iii)プロテアーゼpb11と少なくとも80%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子を含むベクターであって、
    前記遺伝子(i)~(iii)が、誘導性プロモーターの制御下に置かれ、
    好ましくは、前記遺伝子(i)~(iii)が、単一のオペロン内に編成され、
    好ましくは、前記遺伝子(i)~(iii)が、ファージT5のゲノムに従って順序付けられる、前記ベクターを得る工程、
    a-2)ゲノムDNA欠如かつタンパク質pb10欠如のファージT5のカプシドを得るために、工程a-1)のベクターを、細菌により、好ましくは腸内細菌科の細菌により、より好ましくは大腸菌属の細菌により、より好ましくは大腸菌により発現させる工程を含み、及び
    a-3)中性界面活性剤、好ましくはn-オクチル-β-D-グルコピラノシド(β-OG)及びドデシルジメチルアミンオキシド(LDAO)から選ばれる中性界面活性剤を用いて、工程a-2)のカプシドを精製する工程を含んでもよい
    方法により得られる、請求項6に記載の方法。
  8. 請求項1~5のいずれか一項に記載のカプシドの作製方法であって、以下の工程:
    a)(i)カプシドタンパク質pb8と少なくとも80%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
    (ii)ポータルタンパク質pb7と少なくとも80%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、
    (iii)プロテアーゼpb11と少なくとも80%の同一性を有するタンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子、及び
    (iv)請求項1~4のいずれか一項に記載の様な融合タンパク質をコードするための少なくとも1つの遺伝子を含むベクターであって、
    前記遺伝子(i)~(iv)が、誘導性プロモーターの制御下に置かれ、
    好ましくは、前記遺伝子(i)~(iv)が、単一のオペロン内に編成され、
    好ましくは、前記遺伝子(i)~(iii)が、ファージT5のゲノムに従って順序付けられ、前記融合タンパク質をコードするための遺伝子(iv)が、前記ゲノムにおけるタンパク質pb10をコードするための遺伝子座を占める、前記ベクターを得る工程、
    b)ゲノムDNAに欠けており、かつファージT5のカプシドの表面上に融合タンパク質の少なくとも1つのコピーを露出している前記カプシドを得るために、工程a)のベクターを、細菌により、好ましくは腸内細菌科の細菌により、より好ましくは大腸菌属の細菌により、より好ましくは大腸菌により発現させる工程を含み、並びに
    c)中性界面活性剤、好ましくはn-オクチル-β-D-グルコピラノシド(β-OG)及びドデシルジメチルアミンオキシド(LDAO)から選ばれる中性界面活性剤を用いて、工程b)で装飾されたカプシドを精製する工程を含んでもよい、
    前記方法。
  9. 請求項8に記載の様なベクターであって、
    好ましくは、前記プロモーターがT7プロモーターであり、
    好ましくは、前記ベクターが発現ベクターであり、好ましくはバクテリア発現ベクターであり、好ましくはバクテリア発現プラスミドであり、好ましくはT7 RNAポリメラーゼ発現プラスミドである、前記ベクター。
  10. 請求項1~5のいずれか一項に記載の少なくとも1つのカプシド、請求項6~8のいずれか一項に記載の作製方法により得られる少なくとも1つのカプシド、請求項9に記載の少なくとも1つのベクター、又はこれらの任意の混合物を含む宿主細胞であって、
    好ましくは細菌であり、好ましくは腸内細菌科の細菌であり、より好ましくは大腸菌属の細菌であり、より好ましくは大腸菌である、前記宿主細胞。
  11. 請求項1~10のいずれか一項に記載の様な融合タンパク質。
  12. 請求項11に記載の融合タンパク質をコードするための核酸。
  13. 請求項1~5のいずれか一項に記載の少なくとも1つのカプシド、請求項6~8のいずれか一項に記載の作製方法により得られる少なくとも1つのカプシド、請求項9に記載の少なくとも1つのベクター、請求項10に記載の少なくとも1つの宿主細胞、又はこれらの任意の混合物を含む、ナノ粒子。
  14. ナノ粒子である、請求項1~5のいずれか一項に記載のカプシド又は請求項6~8のいずれか一項に記載の作製方法により得られるカプシド。
  15. 請求項1~5及び14のいずれか一項に記載の少なくとも1つのカプシド、請求項6~8のいずれか一項に記載の作製方法により得られる少なくとも1つのカプシド、請求項9に記載の少なくとも1つのベクター、請求項10に記載の少なくとも1つの宿主細胞、請求項13に記載の少なくとも1つのナノ粒子、又はこれらの任意の混合物を含む、医薬組成物。
  16. 請求項1~5及び14のいずれか一項に記載のカプシド、請求項6~8のいずれか一項に記載の作製方法により得られるカプシド、請求項9に記載のベクター、請求項10に記載の宿主細胞、請求項13に記載のナノ粒子、又は請求項15に記載の医薬組成物の、医薬及び/又はワクチンとしての使用。
  17. 請求項1~5及び14のいずれか一項に記載のカプシド、請求項6~8のいずれか一項に記載の作製方法により得られるカプシド、請求項9に記載のベクター、請求項10に記載の宿主細胞、請求項13に記載のナノ粒子、又は請求項15に記載の医薬組成物の、感染症、例えば、ウイルス感染症若しくは細菌感染症、自己免疫疾患、代謝疾患、皮膚疾患、循環器疾患、呼吸器疾患、神経変性疾患、遺伝疾患、内分泌疾患、精神病、がん、或いは感染症及び/又は毒素に繋がる疾患、例えば、ウイルス感染症若しくは細菌感染症及び/又は毒素に曝すことに繋がる疾患の予防及び/又は治療のための使用。
  18. ナノ粒子としての、請求項1~5及び14のいずれか一項に記載のカプシド、請求項6~8のいずれか一項に記載の作製方法により得られるカプシド、又は請求項9に記載のベクターの使用。
  19. 請求項6~8のいずれか一項に記載の作製方法により得られるカプシド、又は請求項6~8のいずれか一項に記載の作製方法により得られたカプシド。
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