JP2023509734A - 操作されたLeishmania細胞 - Google Patents
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Abstract
本出願は、DNA断片の相同組換えを伴うLeishmania細胞の組換え操作方法に関する。さらに、本明細書では、本明細書で提供される方法を使用して組換え操作されたLeishmania細胞が提供される。本明細書では、本明細書に記載のLeishmania細胞を使用するポリペプチドの調製方法、及び本明細書で提供される方法によって産生されるポリペプチドも提供される。
【選択図】なし
【選択図】なし
Description
本出願は、2020年1月7日出願の米国仮出願第62/958,088号に対する優先権を主張し、当該文献は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
配列表
本出願には、ASCIIテキスト形式であるコンピューター可読形式(CRF)の配列表の全体が参照によって組み込まれる。この配列表テキストファイルは、表題が「14197-011-228_SEQ_LISTING」であり、その作成日は2020年12月21日であり、そのサイズは1,115,773バイトである。
本出願には、ASCIIテキスト形式であるコンピューター可読形式(CRF)の配列表の全体が参照によって組み込まれる。この配列表テキストファイルは、表題が「14197-011-228_SEQ_LISTING」であり、その作成日は2020年12月21日であり、そのサイズは1,115,773バイトである。
1.序論
本出願は、DNA断片の相同組換えを伴うLeishmania細胞の組換え操作方法に関する。さらに、本明細書では、本明細書で提供される方法を使用して組換え操作されたLeishmania細胞が提供される。本明細書では、本明細書に記載のLeishmania細胞を使用するポリペプチドの調製方法、及び本明細書で提供される方法によって産生されるポリペプチドも提供される。
本出願は、DNA断片の相同組換えを伴うLeishmania細胞の組換え操作方法に関する。さらに、本明細書では、本明細書で提供される方法を使用して組換え操作されたLeishmania細胞が提供される。本明細書では、本明細書に記載のLeishmania細胞を使用するポリペプチドの調製方法、及び本明細書で提供される方法によって産生されるポリペプチドも提供される。
2.背景技術
Leishmania属種は珍しい遺伝的特性を有しており、例えば、ある特定のレベルで転写制御を欠いている。遺伝子はポリシストロン性pre-mRNAへと転写され、このポリシストロン性pre-mRNAは、その後にトランススプライシング(スプライスリーダーまたはミニエクソンの付加、及びポリアデニル化を伴う)によるプロセシングを受けて成熟mRNAとなる。遺伝子発現の制御は転写レベルでは生じず、RNA安定性、翻訳、及びタンパク質代謝回転のレベルで生じる(Roberts,Sigrid C.(2011)Bioeng Bugs 2(6),pp.320-326)。こうしたプロセスは、遺伝子間の非コードDNA領域(遺伝子間領域(IR))による影響を受ける(Breitling,et al.(2002)Protein Expr.Purif.25(2),pp.209-218)。この理由から、すべてのタンパク質コード配列が、Leishmania tarentolaeまたは近縁種を起源とし得る遺伝子間領域によって分離される必要がある。このことは、組換えDNA及びベクタープラスミドを使用する場合にも当てはまる。
Leishmania属種は珍しい遺伝的特性を有しており、例えば、ある特定のレベルで転写制御を欠いている。遺伝子はポリシストロン性pre-mRNAへと転写され、このポリシストロン性pre-mRNAは、その後にトランススプライシング(スプライスリーダーまたはミニエクソンの付加、及びポリアデニル化を伴う)によるプロセシングを受けて成熟mRNAとなる。遺伝子発現の制御は転写レベルでは生じず、RNA安定性、翻訳、及びタンパク質代謝回転のレベルで生じる(Roberts,Sigrid C.(2011)Bioeng Bugs 2(6),pp.320-326)。こうしたプロセスは、遺伝子間の非コードDNA領域(遺伝子間領域(IR))による影響を受ける(Breitling,et al.(2002)Protein Expr.Purif.25(2),pp.209-218)。この理由から、すべてのタンパク質コード配列が、Leishmania tarentolaeまたは近縁種を起源とし得る遺伝子間領域によって分離される必要がある。このことは、組換えDNA及びベクタープラスミドを使用する場合にも当てはまる。
相同組換えを介して複数の直鎖DNA断片を直接的にアセンブリすることは、インビボアセンブリまたは形質転換関連組換えとも称され、数キロベースから完全合成微生物ゲノムに及ぶサイズ範囲のDNAコンストラクトのアセンブリへの適用に成功している。このアセンブリによって、真核生物染色体を異種DNAで完全に置き換えることも可能になっている。複数のDNA断片の複雑なインビボアセンブリは、S.cerevisiaeを使用することで所定の手順となっており、このことが、合成生物学・生物工学宿主としてS.cerevisiaeが広く使用される一因となっている(Shao,et al.(2009)Nucleic acids research 37(2),e16)。
Leishmania属種では相同組換えが効率的に生じる。この相同組換えは、例えば、標的遺伝子を薬剤耐性マーカーで置き換えるために使用され、導入された薬剤耐性マーカーは選択機構を与える。標的指向性コンストラクトの設計では、標的遺伝子の隣接配列に相当する上流領域及び下流領域が薬剤耐性カセットと連結される。以前は、標的指向性DNAの生成は、時間の要するクローニングステップを伴うものであった(Roberts,Sigrid C.(2011)Bioeng Bugs 2(6),pp.320-326)。複数のDNA断片を同時にアセンブリする手法がいくつか開発されており、こうした手法は、標的指向性コンストラクトのアセンブリをかなり単純化するものである。例としては、PCRフュージョンベースの方針を使用するもの(Mukherjee,et al.(2009)Mol Microbiol 74(4),pp.914-927)及びワンステップの複数断片ライゲーション手法(Fulwiler,et al.(2011)Molecular and Biochemical Parasitology 175(2),pp.209-212)が挙げられる。この一般的な方針は、適切なSfiI部位と隣接した種特異的選択可能マーカーを単に生成させるだけで、他の寄生生物及び遺伝子操作可能な生物向けの標的指向性コンストラクトの生成にも適用可能なものであると報告された(Fulwiler,et al.(2011)Molecular and Biochemical Parasitology 175(2),pp.209-212)。この複数断片ライゲーション手法は、欠失株の生成については報告されたが、ノックイン/挿入株については報告されなかった。
糖鎖修飾改変された治療用タンパク質(国際公開公報第WO2019/002512A2号(当該文献は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる))を得るための発現宿主としてLeishmaniaを使用するためには、いくつかの組換えエレメントが宿主細胞ゲノムに挿入され、それらの組換えエレメントを同時に共発現させることが行われ得る。効率的な発現を生じさせるには、すなわち、ポリシストロン性pre-mRNAからプロセシング済成熟mRNAへのプロセシング及びスプライシングを生じさせるには、目的の組換え発現遺伝子と隣接する制御DNA配列が必要である。複数遺伝子挿入の場合では、挿入すべき遺伝子及び制御配列の数が制限となる。これは、同一の配列が同じゲノムに挿入されると、望ましくない組換え事象が生じ得るためである。本明細書では、こうした懸念に対処するための方法が提供される。
3.本発明の概要
本明細書では、Leishmania細胞の組換え操作方法、Leishmania細胞、Leishmania細胞を含むキット、Leishmania細胞を使用するポリペプチドの調製方法、及びそのような方法によって産生さられるポリペプチドが提供される。
本明細書では、Leishmania細胞の組換え操作方法、Leishmania細胞、Leishmania細胞を含むキット、Leishmania細胞を使用するポリペプチドの調製方法、及びそのような方法によって産生さられるポリペプチドが提供される。
一態様では、Leishmania細胞の組換え操作方法が本明細書で提供され、この方法は、
(a)2つ以上のDNA断片をLeishmania細胞に導入すること、及び
(b)DNA断片の相同組換えが可能になるようにLeishmania細胞をインキュベートすること、
を含み、2つ以上のDNA断片の第1のDNA断片は、5’相同領域及び/または3’相同領域を含み、5’相同領域は、2つ以上のDNA断片の第2のDNA断片の3’相同領域と相同的であり、または第1のDNA断片の3’相同領域は、第2のDNA断片の5’相同領域と相同的であり、
第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、互いに相同的ではなく、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではなく、及び/またはそれぞれのDNA断片内では相同性を有さない。
(a)2つ以上のDNA断片をLeishmania細胞に導入すること、及び
(b)DNA断片の相同組換えが可能になるようにLeishmania細胞をインキュベートすること、
を含み、2つ以上のDNA断片の第1のDNA断片は、5’相同領域及び/または3’相同領域を含み、5’相同領域は、2つ以上のDNA断片の第2のDNA断片の3’相同領域と相同的であり、または第1のDNA断片の3’相同領域は、第2のDNA断片の5’相同領域と相同的であり、
第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、互いに相同的ではなく、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではなく、及び/またはそれぞれのDNA断片内では相同性を有さない。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のそれぞれが、5’相同領域及び/または3’相同領域を含み、2つ以上のDNA断片のそれぞれの5’相同領域は、2つ以上のDNA断片の別の1つの3’相同領域と相同的であり、または2つ以上のDNA断片のそれぞれの3’相同領域は、2つ以上のDNA断片の別の1つの5’相同領域と相同的であり、それぞれのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、互いに相同的ではなく、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではなく、及び/またはそれぞれのDNA断片内では相同性を有さない。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、任意選択で2つ以上のDNA断片が互いに組換えを起こした後に、Leishmania細胞の染色体への組み込みに適する。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、任意選択で2つ以上のDNA断片が互いに組換えを起こした後に、Leishmania細胞の染色体に組み込まれる。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、副鞭毛桿(paraflagellar rod)タンパク質(Pfr)遺伝子座に直列に組み込まれる。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、18Sコード領域の開始部位(Ssu-PolI)に組み込まれる。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、互いに組換えを起こす前及び/または起こした後に、Leishmania細胞の染色体に組み込まれない。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片が相同組換えを起こすことで環状プラスミドが生じる。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、もしくは20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、もしくは20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、もしくは20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、DNA断片が相同組換えを起こすことでヌクレオチド配列が生じ、このヌクレオチド配列の長さは、50ヌクレオチド~100ヌクレオチド、100ヌクレオチド~500ヌクレオチド、500ヌクレオチド~1000ヌクレオチド、1000ヌクレオチド~5000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド~10000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド~15000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド~20000ヌクレオチド、20000ヌクレオチド~25000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド~30000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド~35000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド~40000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド~45000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド~50000ヌクレオチド、50000ヌクレオチド~55000ヌクレオチド、55000ヌクレオチド~60000ヌクレオチド、60000ヌクレオチド~65000ヌクレオチド、65000ヌクレオチド~70000ヌクレオチド、70000ヌクレオチド~75000ヌクレオチド、または75000ヌクレオチド~80000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、または500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、または500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、または500ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、長くても500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、長くても500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、長くても500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の5’相同領域と第2のDNA断片の3’相同領域とは、少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の3’相同領域と、第2のDNA断片の5’相同領域とは、少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、トランスフェクションによって導入される。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、同時に導入される。
ある特定の実施形態では、DNA断片の数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、37、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50である。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、遺伝子間領域(IR)、非翻訳領域(UTR)、及びポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム(ORF)からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、IR、UTR、及びORFは、それ自体の内部には相同的な配列を有さず、及び/または互いに相同的な配列を有さない。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、同じポリペプチドをコードする。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、同じポリペプチドの2つ以上のコピーを発現する能力を有する。ある特定の実施形態では、方法は、ポリペプチドの発現レベルを上昇させる。
ある特定の実施形態では、DNA断片が相同組換えを起こすことで、2つ以上のDNA断片によってコードされる遺伝情報の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、または100%を含むヌクレオチド配列が生じる。
ある特定の実施形態では、少なくとも1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、または10日間で、望ましくない削除(crossing out)及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、多くとも0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、または10%である。ある特定の実施形態では、少なくとも1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、または10回の細胞分裂で、望ましくない削除及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、多くとも0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、または10%である。
ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania tarentolaeである。
別の態様では、本明細書で提供される方法を使用して組換え操作されたLeishmania細胞が本明細書で提供される。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、方法を反復使用して組換え操作される。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania tarentolaeである。
別の態様では、1つ以上の容器及び使用説明を含むキットが本明細書で提供され、当該1つ以上の容器は、本明細書で提供されるLeishmania細胞を含む。
別の態様では、ポリペプチドの調製方法が本明細書で提供され、この方法は、(a)本明細書で提供されるLeishmania細胞を、ポリペプチド産生に適した条件の下で培養すること、及び(b)ポリペプチドを単離すること、を含む。ある特定の実施形態では、方法は、ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を導入することをさらに含む。
さらに別の態様では、本明細書で提供されるポリペプチドの調製方法によって産生されるポリペプチドが本明細書で提供される。
3.1 定義
本明細書で使用される「末端」という用語は、別段の指定がない限り、DNA断片の5’末端または3’末端に位置する領域を指す。
本明細書で使用される「末端」という用語は、別段の指定がない限り、DNA断片の5’末端または3’末端に位置する領域を指す。
本明細書で使用される「約」という用語は、数との関連で使用される場合、別段の指定がない限り、任意の数の変動率が、当該言及数の±1%以内、±5%以内、または±10%以内であることを指す。
本明細書で使用される「対象」という用語は、別段の指定がない限り、動物(例えば、鳥類、爬虫類、及び哺乳類)を指す。別の実施形態では、対象は、非霊長類(例えば、ラクダ、ロバ、シマウマ、雌ウシ、ブタ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ネコ、イヌ、ラット、及びマウス)ならびに霊長類(例えば、サル、チンパンジー、及びヒト)を含む哺乳類である。ある特定の実施形態では、対象は、非ヒト動物である。いくつかの実施形態では、対象は、家畜またはペット(例えば、イヌ、ネコ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ブタ、ロバ、またはニワトリ)である。特定の実施形態では、対象は、ヒトである。「対象」及び「患者」という用語は、本明細書で互換的に使用され得る。
治療用物(例えば、本明細書に記載の組成物)を対象に投与する文脈において本明細書で使用される「有効量」という用語は、別段の指定がない限り、予防効果及び/または治療効果(複数可)を有する治療用物量を指す。ある特定の実施形態では、「有効量」は、下記の効果のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれを超える数を達成する上で十分な治療用物量を指す:(i)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の重症度の低減もしくは軽減、(ii)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の期間の低減、(iii)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の進行の阻止、(iv)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の退縮誘導、(v)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の発症もしくは発生の阻止、(vi)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の再発の阻止、(vii)疾患/障害と関連する臓器不全の低減、(viii)疾患/障害を有する対象の入院回数の低減、(ix)疾患/障害を有する対象の入院期間の低減、(x)疾患/障害を有する対象の生存期間の延長、(xi)対象における疾患/障害の除去、及び/または(xii)別の治療の予防効果もしくは治療効果(複数可)の増強もしくは改善。
3.2 一般用語及び略語
3.2 一般用語及び略語
4.図面の簡単な説明
Leishmania tarentolaeは、相同組換えによって複数のDNA断片から染色体組み込みコンストラクトをアセンブリすることができる。全長モノクローナル抗体(mAb)発現コンストラクトの模式図である。リツキシマブの組み込みコンストラクト(上部)は、ssu遺伝子座への組み込みのための相同組換え部位(Lhr[ssu]及びRhr[ssu])、mRNAの転写及びスプライシングを正しく確実に生じさせる4つの遺伝子間領域(IR1=aprtIR;IR2=L.enrietti由来のaTubIR;IR3=L.tarentolae由来のCamIR;IR4=dhfr-ts)、ならびにオープンリーディングフレーム(ORF)(リツキシマブの軽鎖のORF(ORF1)及びリツキシマブの重鎖のORF(ORF2)ならびに選択マーカーNTCのORF(ORF3))を含む。完全なコンストラクトは、プラスミドpLMTB5026上に存在するか、またはドナープラスミドであるpLMTB5024上及びpLMTB5025上に断片として分かれて存在する。ゲノムへの相同組換えのためのオーバーラップ領域(>500bp;図の下部)及び断片間の相同組換えのためのオーバーラップ領域(250bp)は灰色の棒として示される。
Leishmania tarentolaeは、相同組換えによって複数のDNA断片から染色体組み込みコンストラクトをアセンブリすることができる。モノクローナル抗体(リツキシマブ)用の発現コンストラクトを形成するためにインビボで組換えを起こすことになる2つのDNA断片を同時トランスフェクションすることによって得られた株の細胞培養上清のウエスタンブロット分析である。陽性対照=リツキシマブ(抗CD20,Lubio:A1049-100)。軽鎖または重鎖に特異的な抗体によって、細胞培養上清中において全長モノクローナル抗体の発現を直接的に検出することが可能である。
5.本発明の詳細な説明
本明細書では、Leishmania細胞の組換え操作方法、本明細書で提供される方法を使用して操作されたLeishmania細胞、本明細書で提供されるLeishmania細胞を使用する標的ポリペプチドの調製方法、及び方法によって産生される標的ポリペプチドが提供される。Leishmania細胞の組換え操作方法については、セクション5.1に記載される。得られるLeishmania細胞の特性については、セクション5.2に記載される。そのようなLeishmania細胞を標的ポリペプチド(例えば、治療用タンパク質)の発現系として使用することについては、セクション5.3に記載される。本明細書で提供されるLeishmania宿主細胞において発現する標的ポリペプチドの特性については、セクション5.4に記載される。
本明細書では、Leishmania細胞の組換え操作方法、本明細書で提供される方法を使用して操作されたLeishmania細胞、本明細書で提供されるLeishmania細胞を使用する標的ポリペプチドの調製方法、及び方法によって産生される標的ポリペプチドが提供される。Leishmania細胞の組換え操作方法については、セクション5.1に記載される。得られるLeishmania細胞の特性については、セクション5.2に記載される。そのようなLeishmania細胞を標的ポリペプチド(例えば、治療用タンパク質)の発現系として使用することについては、セクション5.3に記載される。本明細書で提供されるLeishmania宿主細胞において発現する標的ポリペプチドの特性については、セクション5.4に記載される。
本明細書では、i)Leishmania tarentolae宿主細胞において少なくとも約20kbの大きな人工染色体挿入物を創出するための迅速な複数断片相同組換え、ii)組換えで挿入される遺伝エレメントの望ましくない削除を避けるための特定方針、及びiii)任意の異種シャトルベクターの使用に適用可能な環状DNAをアセンブリするための複数の相同組換えの使用、が提供される。さらに、本明細書では、複数の発現遺伝子コピーを同じ宿主細胞に挿入することによるポリペプチドの発現増加方法も提供される。
挿入DNA配列が相同的/同一である場合、宿主細胞操作に複数の相同組換え事象を使用すると問題が生じる。100bp未満という短い区間でさえ、Leishmania tarentolaeでの天然の組換え効率が非常に高いことに起因して、望ましくない交叉が生じ得る。
理論によって拘束されることはないが、本明細書で提供される方法は、そのような望ましくない交叉を低減または排除するものである。具体的には、本明細書では、i)互いに十分に異なり、かついずれの染色体配列とも異なることで、望ましくない交叉を回避しつつ、ポリシストロン性pre-mRNAのプロセシング及びスプライシングを機能させて、タンパク質発現のためのプロセシング済成熟mRNAを形成させることが可能な複数の制御DNA配列(そのような配列は、関連種から取得したものであり、Leishmania tarentolaeから取得したものではない)、ならびにii)複数のコピーとして挿入することが意図される遺伝子のコード配列を、それら自体が組換えを起こさず、依然として効率的に発現するような様式で多様化させる方針、について記載される。
操作された宿主細胞を創出するための本明細書に記載の複数断片ライゲーション方針は、伝統的な手法と比較して著しく迅速であり、さらに、伴う選択マーカーが1つのみで複数ORFを同時に組み込むことを可能にするものであり、それ故に、これまでは能力が限られていた遺伝子工学の可能性を広げるものである。さらに、異なる挿入エレメント(遺伝子間制御配列またはコドン多様化目的遺伝子)を選択することで、糖鎖修飾改変治療薬を発現させると共に、遺伝子コピー数を増加させることによって収量を増やすことが可能になる。本出願は、完全に機能カスタマイズされた宿主細胞について説明するものであり、こうした宿主細胞は、記載の遺伝学的方法によって創出したものである。
さらに、L.tarentolaeの自然相同組換え系は非常に効率的なものであることから、L.tarentolae染色体と相同的な部位が存在しない場合、L.tarentolaeを使用することで、複数の異種DNA断片をアセンブリして環状DNAにすることができる。L.tarentolaeは、複製起点が存在しないエピソーム(プラスミド)DNAを増やすことができる。こうした方法は、ドナープラスミド及び一連のDNA断片(それらの末端同士で相同性を共有し、それらの末端とレシピエントベクターとの間で相同性を共有する)を同時にトランスフェクションすることからなるものである。L.tarentolae向けの選択マーカーが付加され、この選択マーカーもまた、L.tarentolae宿主細胞の陽性トランスフェクタントを選択するために2つの断片へと分割される。PCR陽性L.tarentolae細胞から核酸を抽出することができ、抽出した物質は、レシピエントベクター中に存在する所望の選択マーカーでの増殖を行う標的微生物へと形質転換/トランスフェクションされる。この技術では、任意の非改変レシピエント環状DNAを使用することができ、制限酵素認識部位が利用可能である必要はない。
まとめると、Leishmaniaでは複数の相同組換え事象が効率的に生じることから、制御エレメントと隣接するコード配列を含む部位特異的に組み込まれた遺伝情報を有する宿主細胞を創出するために、複数の相同組換え事象を利用して2~20個、可能性としては20個をさらに超えるDNA断片(それらの末端同士で相同性を共有する)が導入される。制御エレメントは、関連種から同定したものであり、Leishmania tarentolaeに導入されても依然として機能性である。最終的な遺伝情報は、Leishmania宿主細胞の染色体に部位特異的に挿入された20kb/の区間を含み、挿入サイズをさらに大きくすることも可能である。この応用は、「プラグ・アンド・プレイ」モジュールを使用して、機能操作されたLeishmania宿主細胞を効率的に創出する新規のツールについて説明するものである。さらに、この効率的な部位特異的相同組換え事象を利用することで、複数のDNA断片がアセンブリされてエピソームコンストラクトとなり、このエピソームコンストラクトは、異なる非関連宿主生物向けのシャトルベクターとして適することから、複雑なシャトルベクターに有効なクローニングツールとなり得る。
5.1 Leishmania細胞の組換え操作方法
一態様では、Leishmania細胞の組換え操作方法が本明細書で提供され、この方法は、(a)2つ以上のDNA断片をLeishmania細胞に導入すること、及び(b)DNA断片の相同組換えが可能になるようにLeishmania細胞をインキュベートすること、を含み、2つ以上のDNA断片の第1のDNA断片は、5’相同領域及び/または3’相同領域を含み、5’相同領域は、2つ以上のDNA断片の第2のDNA断片の3’相同領域と相同的であり、または第1のDNA断片の3’相同領域は、第2のDNA断片の5’相同領域と相同的であり、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、互いに相同的ではなく、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではなく、及び/またはそれぞれのDNA断片内では相同性を有さない。
一態様では、Leishmania細胞の組換え操作方法が本明細書で提供され、この方法は、(a)2つ以上のDNA断片をLeishmania細胞に導入すること、及び(b)DNA断片の相同組換えが可能になるようにLeishmania細胞をインキュベートすること、を含み、2つ以上のDNA断片の第1のDNA断片は、5’相同領域及び/または3’相同領域を含み、5’相同領域は、2つ以上のDNA断片の第2のDNA断片の3’相同領域と相同的であり、または第1のDNA断片の3’相同領域は、第2のDNA断片の5’相同領域と相同的であり、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、互いに相同的ではなく、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではなく、及び/またはそれぞれのDNA断片内では相同性を有さない。
5.1.1 DNA断片
ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片は、別のDNA断片の5’相同領域または3’相同領域と相同的な5’相同領域または3’相同領域を含む。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片は、別のDNA断片の3’相同領域と相同的な5’相同領域を含む。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片は、別のDNA断片の5’相同領域と相同的な3’相同領域を含む。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片は、別のDNA断片の3’相同領域と相同的な5’相同領域と、第3のDNA断片の5’相同領域と相同的な3’相同領域と、を含む。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、互いに相同的ではない。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではない。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、それぞれのDNA断片内では相同性を有さない。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片は、別のDNA断片の5’相同領域または3’相同領域と相同的な5’相同領域または3’相同領域を含む。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片は、別のDNA断片の3’相同領域と相同的な5’相同領域を含む。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片は、別のDNA断片の5’相同領域と相同的な3’相同領域を含む。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片は、別のDNA断片の3’相同領域と相同的な5’相同領域と、第3のDNA断片の5’相同領域と相同的な3’相同領域と、を含む。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、互いに相同的ではない。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではない。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、それぞれのDNA断片内では相同性を有さない。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片の第1のDNA断片は、5’相同領域及び/または3’相同領域を含む。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の5’相同領域は、2つ以上のDNA断片の第2のDNA断片の3’相同領域と相同的である。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の3’相同領域は、2つ以上のDNA断片の第2のDNA断片の5’相同領域と相同的である。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、互いに相同的ではなく、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではなく、及び/またはそれぞれのDNA断片内では相同性を有さない。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のそれぞれが、5’相同領域及び/または3’相同領域を含む。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のそれぞれの5’相同領域は、2つ以上のDNA断片の別の1つの3’相同領域と相同的である。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のそれぞれの3’相同領域は、2つ以上のDNA断片の別の1つの5’相同領域と相同的である。ある特定の実施形態では、それぞれのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、互いに相同的ではなく、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではなく、及び/またはそれぞれのDNA断片内では相同性を有さない。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載のDNA断片は、Leishmania細胞の染色体中の領域と相同的な5’相同領域または3’相同領域を含む。ある特定の実施形態では、そのような相同領域は、Leishmania細胞の染色体へのDNA断片の組み込みを可能にする。ある特定の実施形態では、DNA断片は、別のDNA断片の3’相同領域と相同的な5’相同領域と、相同領域の外側に位置する領域と、別のDNA断片の5’相同領域と相同的な3’相同領域と、を含む。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、任意選択で2つ以上のDNA断片が互いに組換えを起こした後に、Leishmania細胞の染色体への組み込みに適する。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、任意選択で2つ以上のDNA断片が互いに組換えを起こした後に、Leishmania細胞の染色体に組み込まれる。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、副鞭毛桿タンパク質(Pfr)遺伝子座に直列に組み込まれる。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、18Sコード領域の開始部位(Ssu-PolI)に組み込まれる。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、互いに組換えを起こす前及び/または起こした後に、Leishmania細胞の染色体に組み込まれない。
5.1.2 相同領域
ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、10~2000ヌクレオチドであり得る。ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、60ヌクレオチド、70ヌクレオチド、80ヌクレオチド、90ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドであり得る。ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、60ヌクレオチド、70ヌクレオチド、80ヌクレオチド、90ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドであり得る。ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、または500ヌクレオチド超であり得る。ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域は、実施例セクションに記載の長さのいずれかを有するものであり得る。
ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、10~2000ヌクレオチドであり得る。ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、60ヌクレオチド、70ヌクレオチド、80ヌクレオチド、90ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドであり得る。ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、60ヌクレオチド、70ヌクレオチド、80ヌクレオチド、90ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドであり得る。ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、または500ヌクレオチド超であり得る。ある特定の実施形態では、5’相同領域及び/または3’相同領域は、実施例セクションに記載の長さのいずれかを有するものであり得る。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、または500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、長くても500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、10ヌクレオチド~50ヌクレオチド、50ヌクレオチド~100ヌクレオチド、100ヌクレオチド~150ヌクレオチド、150ヌクレオチド~200ヌクレオチド、200ヌクレオチド~250ヌクレオチド、250ヌクレオチド~300ヌクレオチド、300ヌクレオチド~350ヌクレオチド、350ヌクレオチド~400ヌクレオチド、400ヌクレオチド~450ヌクレオチド、450ヌクレオチド~500ヌクレオチド、500ヌクレオチド~550ヌクレオチド、550ヌクレオチド~600ヌクレオチド、600ヌクレオチド~650ヌクレオチド、650ヌクレオチド~700ヌクレオチド、700ヌクレオチド~750ヌクレオチド、750ヌクレオチド~800ヌクレオチド、800ヌクレオチド~850ヌクレオチド、850ヌクレオチド~900ヌクレオチド、900ヌクレオチド~950ヌクレオチド、950ヌクレオチド~1000ヌクレオチド、1000ヌクレオチド~1200ヌクレオチド、1200ヌクレオチド~1400ヌクレオチド、1400ヌクレオチド~1600ヌクレオチド、1600ヌクレオチド~1800ヌクレオチド、1800ヌクレオチド~2000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド~2200ヌクレオチド、2200ヌクレオチド~2400ヌクレオチド、2400ヌクレオチド~2600ヌクレオチド、2600ヌクレオチド~2800ヌクレオチド、2800ヌクレオチド~3000ヌクレオチド、3000ヌクレオチド~3200ヌクレオチド、3200ヌクレオチド~3400ヌクレオチド、3400ヌクレオチド~3600ヌクレオチド、3600ヌクレオチド~3800ヌクレオチド、3800ヌクレオチド~4000ヌクレオチド、4000ヌクレオチド~4200ヌクレオチド、4200ヌクレオチド~4400ヌクレオチド、4400ヌクレオチド~4600ヌクレオチド、4600ヌクレオチド~4800ヌクレオチド、または4800ヌクレオチド~5000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、第2のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、または500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、長くても500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片の5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、10ヌクレオチド~50ヌクレオチド、50ヌクレオチド~100ヌクレオチド、100ヌクレオチド~150ヌクレオチド、150ヌクレオチド~200ヌクレオチド、200ヌクレオチド~250ヌクレオチド、250ヌクレオチド~300ヌクレオチド、300ヌクレオチド~350ヌクレオチド、350ヌクレオチド~400ヌクレオチド、400ヌクレオチド~450ヌクレオチド、450ヌクレオチド~500ヌクレオチド、500ヌクレオチド~550ヌクレオチド、550ヌクレオチド~600ヌクレオチド、600ヌクレオチド~650ヌクレオチド、650ヌクレオチド~700ヌクレオチド、700ヌクレオチド~750ヌクレオチド、750ヌクレオチド~800ヌクレオチド、800ヌクレオチド~850ヌクレオチド、850ヌクレオチド~900ヌクレオチド、900ヌクレオチド~950ヌクレオチド、950ヌクレオチド~1000ヌクレオチド、1000ヌクレオチド~1200ヌクレオチド、1200ヌクレオチド~1400ヌクレオチド、1400ヌクレオチド~1600ヌクレオチド、1600ヌクレオチド~1800ヌクレオチド、1800ヌクレオチド~2000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド~2200ヌクレオチド、2200ヌクレオチド~2400ヌクレオチド、2400ヌクレオチド~2600ヌクレオチド、2600ヌクレオチド~2800ヌクレオチド、2800ヌクレオチド~3000ヌクレオチド、3000ヌクレオチド~3200ヌクレオチド、3200ヌクレオチド~3400ヌクレオチド、3400ヌクレオチド~3600ヌクレオチド、3600ヌクレオチド~3800ヌクレオチド、3800ヌクレオチド~4000ヌクレオチド、4000ヌクレオチド~4200ヌクレオチド、4200ヌクレオチド~4400ヌクレオチド、4400ヌクレオチド~4600ヌクレオチド、4600ヌクレオチド~4800ヌクレオチド、または4800ヌクレオチド~5000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、または500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、長くても500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての5’相同領域及び/または3’相同領域の長さは、10ヌクレオチド~50ヌクレオチド、50ヌクレオチド~100ヌクレオチド、100ヌクレオチド~150ヌクレオチド、150ヌクレオチド~200ヌクレオチド、200ヌクレオチド~250ヌクレオチド、250ヌクレオチド~300ヌクレオチド、300ヌクレオチド~350ヌクレオチド、350ヌクレオチド~400ヌクレオチド、400ヌクレオチド~450ヌクレオチド、450ヌクレオチド~500ヌクレオチド、500ヌクレオチド~550ヌクレオチド、550ヌクレオチド~600ヌクレオチド、600ヌクレオチド~650ヌクレオチド、650ヌクレオチド~700ヌクレオチド、700ヌクレオチド~750ヌクレオチド、750ヌクレオチド~800ヌクレオチド、800ヌクレオチド~850ヌクレオチド、850ヌクレオチド~900ヌクレオチド、900ヌクレオチド~950ヌクレオチド、950ヌクレオチド~1000ヌクレオチド、1000ヌクレオチド~1200ヌクレオチド、1200ヌクレオチド~1400ヌクレオチド、1400ヌクレオチド~1600ヌクレオチド、1600ヌクレオチド~1800ヌクレオチド、1800ヌクレオチド~2000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド~2200ヌクレオチド、2200ヌクレオチド~2400ヌクレオチド、2400ヌクレオチド~2600ヌクレオチド、2600ヌクレオチド~2800ヌクレオチド、2800ヌクレオチド~3000ヌクレオチド、3000ヌクレオチド~3200ヌクレオチド、3200ヌクレオチド~3400ヌクレオチド、3400ヌクレオチド~3600ヌクレオチド、3600ヌクレオチド~3800ヌクレオチド、3800ヌクレオチド~4000ヌクレオチド、4000ヌクレオチド~4200ヌクレオチド、4200ヌクレオチド~4400ヌクレオチド、4400ヌクレオチド~4600ヌクレオチド、4600ヌクレオチド~4800ヌクレオチド、または4800ヌクレオチド~5000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、互いに相同的な2つの相同領域は、少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する。ある特定の実施形態では、互いに相同的な2つの相同領域は、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する。ある特定の実施形態では、2つの相同領域は、それらの相同領域を含む対応DNA断片の相同組換えを可能にする上で十分なレベルの相同性を有する。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の5’相同領域と第2のDNA断片の3’相同領域とは、少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の3’相同領域と、第2のDNA断片の5’相同領域とは、少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の5’相同領域と第2のDNA断片の3’相同領域とは、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片の3’相同領域と、第2のDNA断片の5’相同領域とは、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する。
5.1.3 DNA断片の相同領域の外側
ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1500ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2500ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3500ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4500ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、6000ヌクレオチド、7000ヌクレオチド、8000ヌクレオチド、9000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、11000ヌクレオチド、12000ヌクレオチド、13000ヌクレオチド、14000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、16000ヌクレオチド、17000ヌクレオチド、18000ヌクレオチド、19000ヌクレオチド、20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、10~50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、50~10000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、100~5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、150~2500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、250~2000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1500ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2500ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3500ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4500ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、6000ヌクレオチド、7000ヌクレオチド、8000ヌクレオチド、9000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、11000ヌクレオチド、12000ヌクレオチド、13000ヌクレオチド、14000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、16000ヌクレオチド、17000ヌクレオチド、18000ヌクレオチド、19000ヌクレオチド、20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、10~50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、50~10000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、100~5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、150~2500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、250~2000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、もしくは20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、10~50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、50~10000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、100~5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、150~2500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、250~2000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、もしくは20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、10~50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、50~10000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、100~5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、150~2500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、250~2000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、もしくは20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、10~50000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、50~10000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、100~5000ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、150~2500ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片のすべての中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列の長さは、250~2000ヌクレオチドである。
本明細書で使用されるように、2つのヌクレオチド配列が互いに「相同性を有さない」または互いに「相同的ではない」場合、別段の指定がない限り、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって2つのヌクレオチド配列が有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%である。ある特定の実施形態では、2つのヌクレオチド配列は、90%以上の配列同一性を有する領域を有し得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって2つのヌクレオチド配列が有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、2つのヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、それら2つのヌクレオチド配列の相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、2つのヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、それら2つのヌクレオチド配列の間で生じる望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間でヌクレオチド配列の10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
(i)第1のDNA断片と第2のDNA断片とは、5’相同領域及び/または3’相同領域(複数可)の外側では互いに相同的ではない。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列は、相同領域(複数可)の外側では互いに相同的ではない。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列が約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、90%以上の配列同一性を有する領域を有し得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列が約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片の相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域において第1のDNA断片と第2のDNA断片との間で生じる望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間で第1のDNA断片及び第2のDNA断片のそれぞれの10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列は、相同領域(複数可)の外側では互いに相同的ではない。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列が約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、90%以上の配列同一性を有する領域を有し得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列が約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片の相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域において第1のDNA断片と第2のDNA断片との間で生じる望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間で第1のDNA断片及び第2のDNA断片のそれぞれの10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
(ii)すべてのDNA断片は、5’相同領域及び/または3’相同領域(複数可)の外側では互いに相同的ではない
ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列は、相同領域(複数可)の外側では互いに相同的ではない。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列が約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、90%以上の配列同一性を有する領域を有し得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列が約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片の相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片の望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間でそれらのDNA断片のそれぞれの10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列は、相同領域(複数可)の外側では互いに相同的ではない。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列が約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、90%以上の配列同一性を有する領域を有し得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列が約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片の相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列中の相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片の望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間でそれらのDNA断片のそれぞれの10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
(iii)第1のDNA断片及び第2のDNA断片は、5’相同領域及び/または3’相同領域(複数可)の外側では、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではない。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、Leishmania細胞のゲノム中の配列とは相同的ではない。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとが約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列及びLeishmania細胞のゲノムは、90%以上の配列同一性を有する領域を有し得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとが約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片及び第2のDNA断片の相同領域の外側とLeishmania細胞のゲノムとの相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片とLeishmania細胞のゲノムとの相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片及び第2のDNA断片の相同領域の外側とLeishmania細胞のゲノムとの相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片とLeishmania細胞のゲノムとの望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間で第1のDNA断片及び第2のDNA断片のそれぞれの10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、Leishmania細胞のゲノム中の配列とは相同的ではない。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとが約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列及びLeishmania細胞のゲノムは、90%以上の配列同一性を有する領域を有し得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとが約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片及び第2のDNA断片の相同領域の外側とLeishmania細胞のゲノムとの相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片とLeishmania細胞のゲノムとの相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片及び第2のDNA断片の相同領域の外側とLeishmania細胞のゲノムとの相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片とLeishmania細胞のゲノムとの望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間で第1のDNA断片及び第2のDNA断片のそれぞれの10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
(iv)すべてのDNA断片は、5’相同領域及び/または3’相同領域(複数可)の外側では、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではない。
ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではない。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとが約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとは、90%以上の配列同一性を有する領域を有し得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとが約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとの相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片とLeishmania細胞のゲノムとの相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとの相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片とLeishmania細胞のゲノムとの望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間でDNA断片のそれぞれの10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではない。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとが約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとは、90%以上の配列同一性を有する領域を有し得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとが約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとの相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片とLeishmania細胞のゲノムとの相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列とLeishmania細胞のゲノムとの相同性のレベルは、相同領域の外側に位置する領域でのそれらのDNA断片とLeishmania細胞のゲノムとの望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間でDNA断片のそれぞれの10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
(v)第1のDNA断片及び第2のDNA断片は、それぞれのDNA断片内では相同性を有さない
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列は、それぞれのDNA断片内では相同性を有さない。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列がそれぞれのDNA断片内に含むヌクレオチド配列が約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列は、90%以上の配列同一性を有するヌクレオチド配列をそれぞれのDNA断片内に含み得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列がそれぞれのDNA断片内に含むヌクレオチド配列が約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列におけるそれぞれのDNA断片内での相同性のレベルは、自体の内部でのそれらのDNA断片の相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列におけるそれぞれのDNA断片内での相同性のレベルは、そのDNA断片自体の内部で生じる望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間でそのDNA断片の10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列は、それぞれのDNA断片内では相同性を有さない。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列がそれぞれのDNA断片内に含むヌクレオチド配列が約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列は、90%以上の配列同一性を有するヌクレオチド配列をそれぞれのDNA断片内に含み得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列がそれぞれのDNA断片内に含むヌクレオチド配列が約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列におけるそれぞれのDNA断片内での相同性のレベルは、自体の内部でのそれらのDNA断片の相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、第1のDNA断片のヌクレオチド配列及び第2のDNA断片のヌクレオチド配列におけるそれぞれのDNA断片内での相同性のレベルは、そのDNA断片自体の内部で生じる望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間でそのDNA断片の10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
(vi)すべてのDNA断片は、それぞれのDNA断片内では相同性を有さない
ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列は、それぞれのDNA断片内では相同性を有さない。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列がそれぞれのDNA断片内に含むヌクレオチド配列が約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列は、90%以上の配列同一性を有するヌクレオチド配列をそれぞれのDNA断片内に含み得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列がそれぞれのDNA断片内に含むヌクレオチド配列が約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべての断片のヌクレオチド配列におけるそれぞれのDNA断片内での相同性のレベルは、自体の内部でのそれらのDNA断片の相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列におけるそれぞれのDNA断片内での相同性のレベルは、そのDNA断片自体の内部で生じる望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間でそのDNA断片の10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列は、それぞれのDNA断片内では相同性を有さない。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列がそれぞれのDNA断片内に含むヌクレオチド配列が約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、約500ヌクレオチド、約525ヌクレオチド、約550ヌクレオチド、約575ヌクレオチド、約600ヌクレオチド、約625ヌクレオチド、約650ヌクレオチド、約675ヌクレオチド、約700ヌクレオチド、約725ヌクレオチド、約750ヌクレオチド、約775ヌクレオチド、約800ヌクレオチド、約825ヌクレオチド、約850ヌクレオチド、約875ヌクレオチド、約900ヌクレオチド、約925ヌクレオチド、約950ヌクレオチド、約975ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド、約1025ヌクレオチド、約1050ヌクレオチド、約1075ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列は、90%以上の配列同一性を有するヌクレオチド配列をそれぞれのDNA断片内に含み得、そのような領域の長さは、長くても約10ヌクレオチド、約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、または約40ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列がそれぞれのDNA断片内に含むヌクレオチド配列が約20ヌクレオチド、約30ヌクレオチド、約40ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約60ヌクレオチド、約70ヌクレオチド、約80ヌクレオチド、約90ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、約125ヌクレオチド、約150ヌクレオチド、約175ヌクレオチド、約200ヌクレオチド、約225ヌクレオチド、約250ヌクレオチド、約275ヌクレオチド、約300ヌクレオチド、約325ヌクレオチド、約350ヌクレオチド、約375ヌクレオチド、約400ヌクレオチド、約425ヌクレオチド、約450ヌクレオチド、約475ヌクレオチド、または約500ヌクレオチドの領域にわたって有する配列同一性は、多くとも70%または80%であり得る。ある特定の実施形態では、すべての断片のヌクレオチド配列におけるそれぞれのDNA断片内での相同性のレベルは、自体の内部でのそれらのDNA断片の相同組換えを可能にする上では不十分なものである。ある特定の実施形態では、すべてのDNA断片のヌクレオチド配列におけるそれぞれのDNA断片内での相同性のレベルは、そのDNA断片自体の内部で生じる望ましくない組換え事象の数を、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、または15日間のインキュベート期間でそのDNA断片の10,000コピー当たり多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10にすることを可能にし得る。
ある特定の実施形態では、第1のDNA断片中及び第2のDNA断片中で相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列は、反復配列を有さない。
ある特定の実施形態では、DNA断片の数は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25である。ある特定の実施形態では、DNA断片の数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、37、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50である。
5.1.4 DNA断片の翻訳産物
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、遺伝子間領域(IR)、非翻訳領域(UTR)、及びポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム(ORF)からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、実施例セクションに記載の遺伝子間領域(IR)、非翻訳領域(UTR)、及びオープンリーディングフレーム(ORF)からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、IR、UTR、及びORFは、それ自体の内部には相同的な配列を有さず、及び/または互いに相同的な配列を有さない。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、遺伝子間領域(IR)、非翻訳領域(UTR)、及びポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム(ORF)からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、実施例セクションに記載の遺伝子間領域(IR)、非翻訳領域(UTR)、及びオープンリーディングフレーム(ORF)からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、IR、UTR、及びORFは、それ自体の内部には相同的な配列を有さず、及び/または互いに相同的な配列を有さない。
ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、セクション5.4に記載の標的ポリペプチドをコードするORFである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、標的ポリペプチドの産生と関連する酵素をコードするORFである。酵素の例は、限定されないが、国際公開公報第WO2019/002512A2号(当該文献は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる)及び本明細書と出願日が同じ「Glycoengineering Using Leishmania Cells」と題する国際出願において見つけることができる。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、異種グリコシルトランスフェラーゼをコードするORFである。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、RNA産物(例えばリボザイム、制御RNA、ncRNA、及びcrisprRNA)へと転写され得る。ある特定の実施形態では、DNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、代謝反応及びDNA複製の触媒、刺激に対する応答、ある場所から別の場所への分子の輸送、細胞及び生物への構造付与、凝集及び他の細胞への接着、分子の局在化、炭素、糖質、窒素、リン、及び硫黄の利用、バイオミネラリゼーション、細胞の増殖、発生、及び有糸分裂、移動、生物学的制御、タンパク質フォールディング、及び/または毒素、と関連する機能を有するポリペプチドをコードするORFであり得る。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片中で相同領域の外側に位置するヌクレオチド配列は、同じポリペプチドをコードする。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、同じポリペプチドの複数のコピーを発現する能力を有する。ある特定の実施形態では、本明細書で提供される方法は、ポリペプチドの発現レベルを上昇させる。ある特定の実施形態では、同じポリペプチドをコードする複数のDNA断片を使用することで、ポリペプチドをコードする1つのDNA断片を使用する手法で得られる発現レベルと比較してポリペプチドの発現レベルが上昇し得る。
(i)DNA断片が相同組換えを起こすことで生じるヌクレオチド配列
ある特定の実施形態では、DNA断片が相同組換えを起こすことでヌクレオチド配列が生じ、このヌクレオチド配列の長さは、50ヌクレオチド~100ヌクレオチド、100ヌクレオチド~500ヌクレオチド、500ヌクレオチド~1000ヌクレオチド、1000ヌクレオチド~5000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド~10000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド~15000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド~20000ヌクレオチド、20000ヌクレオチド~25000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド~30000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド~35000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド~40000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド~45000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド~50000ヌクレオチド、50000ヌクレオチド~55000ヌクレオチド、55000ヌクレオチド~60000ヌクレオチド、60000ヌクレオチド~65000ヌクレオチド、65000ヌクレオチド~70000ヌクレオチド、70000ヌクレオチド~75000ヌクレオチド、または75000ヌクレオチド~80000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、DNA断片が相同組換えを起こすことでヌクレオチド配列が生じ、このヌクレオチド配列の長さは、50ヌクレオチド~100ヌクレオチド、100ヌクレオチド~500ヌクレオチド、500ヌクレオチド~1000ヌクレオチド、1000ヌクレオチド~5000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド~10000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド~15000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド~20000ヌクレオチド、20000ヌクレオチド~25000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド~30000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド~35000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド~40000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド~45000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド~50000ヌクレオチド、50000ヌクレオチド~55000ヌクレオチド、55000ヌクレオチド~60000ヌクレオチド、60000ヌクレオチド~65000ヌクレオチド、65000ヌクレオチド~70000ヌクレオチド、70000ヌクレオチド~75000ヌクレオチド、または75000ヌクレオチド~80000ヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、DNA断片が相同組換えを起こすことで、2つ以上のDNA断片によってコードされる遺伝情報の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、または100%を含むヌクレオチド配列が生じる。ある特定の実施形態では、DNA断片が相同組換えを起こすことで生じるヌクレオチド配列は、2つ以上のDNA断片中にコードされる遺伝情報をすべて含む。
5.1.5 望ましくない削除及び/または交叉
一般に、本明細書で提供される方法は、望ましくない遺伝的組換え事象を回避することが可能なものである。ある特定の実施形態では、望ましくない遺伝的組換え事象には、交叉及び削除が含まれる。ある特定の実施形態では、望ましくない遺伝的組換え事象は、一本鎖アニーリング(SSA)またはマイクロホモロジー媒介末端結合(MMEJ)及び非相同末端結合(NHEJ)(Zhang(2019)Single-Strand Annealing Plays a Major Role in Double-Strand DNA Break Repair following CRISPR-Cas9 Cleavage in Leishmania.doi:10.1128/mSphere.00408-19.)であり得る。ある特定の実施形態では、望ましくない削除及び/または交叉は、DNA断片が相同組換えを起こすことで生じるヌクレオチド配列からの、それらのDNA断片の遺伝情報の欠失を引き起こし得る。ある特定の実施形態では、望ましくない削除及び/または交叉は、内在性の染色体DNAの遺伝情報の欠失を引き起こし得る。
一般に、本明細書で提供される方法は、望ましくない遺伝的組換え事象を回避することが可能なものである。ある特定の実施形態では、望ましくない遺伝的組換え事象には、交叉及び削除が含まれる。ある特定の実施形態では、望ましくない遺伝的組換え事象は、一本鎖アニーリング(SSA)またはマイクロホモロジー媒介末端結合(MMEJ)及び非相同末端結合(NHEJ)(Zhang(2019)Single-Strand Annealing Plays a Major Role in Double-Strand DNA Break Repair following CRISPR-Cas9 Cleavage in Leishmania.doi:10.1128/mSphere.00408-19.)であり得る。ある特定の実施形態では、望ましくない削除及び/または交叉は、DNA断片が相同組換えを起こすことで生じるヌクレオチド配列からの、それらのDNA断片の遺伝情報の欠失を引き起こし得る。ある特定の実施形態では、望ましくない削除及び/または交叉は、内在性の染色体DNAの遺伝情報の欠失を引き起こし得る。
ある特定の実施形態では、望ましくない削除及び/または交叉は、当該技術分野で知られる遺伝子シークエンシング技術を使用して検出することができる。ある特定の実施形態では、望ましくない削除及び/または交叉は、得られる遺伝的に操作されたLeishmania細胞の表現型試験によって検出することができ、例えば、本明細書に記載の方法において使用される1つ以上のDNA断片によってコードされる酵素の活性を試験することによって検出される。ある特定の実施形態では、望ましくない削除及び/または交叉は、本出願のアッセイ及び実施例セクションに記載の方法を使用して検出することができる。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の方法によって生じる望ましくない削除及び/または交叉のレベルは低い。ある特定の実施形態では、少なくとも1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、または10日間で、望ましくない削除及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、多くとも0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、または10%である。ある特定の実施形態では、少なくとも1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、または10日間で、望ましくない削除及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、約0.01%、約0.05%、約0.1%、約0.5%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、または約10%である。
ある特定の実施形態では、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、または10日間で、望ましくない削除及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、多くとも0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、または10%である。ある特定の実施形態では、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、または10日間で、望ましくない削除及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、約0.01%、約0.05%、約0.1%、約0.5%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、または約10%である。
ある特定の実施形態では、少なくとも1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、または10回の細胞分裂で、望ましくない削除及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、多くとも0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、または10%である。ある特定の実施形態では、少なくとも1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、または10回の細胞分裂で、望ましくない削除及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、約0.01%、約0.05%、約0.1%、約0.5%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、または約10%である。
ある特定の実施形態では、1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、または10回の細胞分裂で、望ましくない削除及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、多くとも0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、または10%である。ある特定の実施形態では、1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、または10回の細胞分裂で、望ましくない削除及び/または交叉が生じるLeishmania細胞の割合は、約0.01%、約0.05%、約0.1%、約0.5%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、または約10%である。
5.1.6 染色体組み込み
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、Leishmania細胞の染色体への組み込みに適する。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、Leishmania細胞の染色体への組み込みに適する。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、Leishmania細胞の染色体に組み込まれる。ある特定の実施形態では、DNA断片の1つは、Leishmania細胞の染色体中の領域と相同的な5’相同領域と、別のDNA断片の5’相同領域と相同的な3’相同領域と、を含む。ある特定の実施形態では、DNA断片の1つは、Leishmania細胞の染色体中の別の領域と相同的な3’相同領域と、別のDNA断片の3’相同領域と相同的な5’相同領域と、を含む。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞の染色体中の領域と相同的な相同領域は、Leishmania細胞の染色体へのDNA断片の組み込みを可能にする。本明細書に記載の染色体組み込みの例は、限定されないが、実施例セクションに見つけることができ、少なくとも図1A、図3B、図4、図6B、及び図8Aに示され得る。
5.1.7 染色体外プラスミド
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、Leishmania細胞の染色体に組み込まれない。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片が相同組換えを起こすことで環状プラスミドが生じる。ある特定の実施形態では、環状プラスミドは、cos部位を含む。ある特定の実施形態では、環状プラスミドは、コスミドである。ある特定の実施形態では、プラスミドは、Escherichia coliコスミドである。本明細書に記載の染色体外プラスミドの例としては、限定されないが、実施例6に記載され、少なくとも図11Aに示されるEscherichia coliコスミドが挙げられる。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、Leishmania細胞の染色体に組み込まれない。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片が相同組換えを起こすことで環状プラスミドが生じる。ある特定の実施形態では、環状プラスミドは、cos部位を含む。ある特定の実施形態では、環状プラスミドは、コスミドである。ある特定の実施形態では、プラスミドは、Escherichia coliコスミドである。本明細書に記載の染色体外プラスミドの例としては、限定されないが、実施例6に記載され、少なくとも図11Aに示されるEscherichia coliコスミドが挙げられる。
5.1.8 宿主細胞へのDNA断片の導入
宿主細胞(例えば、Leishmania細胞)へのDNA断片(例えば、その遺伝子断片)の導入には、当該技術で知られる任意の方法を使用することができる。
宿主細胞(例えば、Leishmania細胞)へのDNA断片(例えば、その遺伝子断片)の導入には、当該技術で知られる任意の方法を使用することができる。
ある特定の実施形態では、DNA断片は、トランスフェクション、感染、もしくは電気穿孔、熱ショックによる化学的形質転換、自然形質転換、ファージ形質導入、または接合を使用して、本明細書に記載の宿主細胞に導入される。別の実施形態では、DNA断片は、導入されて、相同組換えによって宿主細胞ゲノムに部位特異的に組み込まれる。
ある特定の実施形態では、DNA断片は、プラスミドを使用して、本明細書に記載の宿主細胞に導入される。例えば、DNA断片は、プラスミド(例えば、発現ベクター)によって宿主細胞で発現し、この改変宿主細胞へのこのプラスミドの導入は、トランスフェクション、感染、もしくは電気穿孔、熱ショックによる化学的形質転換、自然形質転換、ファージ形質導入、または接合によって行われる。特定の実施形態では、上記改変宿主細胞への上記プラスミドの導入は、安定トランスフェクションによって行われる。
ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、トランスフェクションによって導入される。ある特定の実施形態では、2つ以上のDNA断片は、同時に導入される。
5.1.9 細胞培養方法
本明細書では、宿主細胞(例えば、Leishmania宿主細胞)の培養方法が提供される。一実施形態では、宿主細胞は、当該技術分野で知られる標準的な培養手法のいずれかを使用して培養される。例えば、細胞は、ブレインハートインフュージョン、Trypticaseソイブロス、または酵母エキス(これらはすべて、5μg/mlのヘミンを含む)のような富栄養培地中で所定通り培養される。さらに、インキュベートは、26℃、暗所で静置培養または振とう培養として2~3日間実施される。いくつかの実施形態では、組換え細胞株の培養物は、適切な選択薬剤を含む。表1には選択薬剤の例が示されるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、培養物は、増殖を支援するために最終濃度10μMのビオプテリンを含む。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、アッセイ及び実施例セクションに記載の方法を使用して培養され得る。
本明細書では、宿主細胞(例えば、Leishmania宿主細胞)の培養方法が提供される。一実施形態では、宿主細胞は、当該技術分野で知られる標準的な培養手法のいずれかを使用して培養される。例えば、細胞は、ブレインハートインフュージョン、Trypticaseソイブロス、または酵母エキス(これらはすべて、5μg/mlのヘミンを含む)のような富栄養培地中で所定通り培養される。さらに、インキュベートは、26℃、暗所で静置培養または振とう培養として2~3日間実施される。いくつかの実施形態では、組換え細胞株の培養物は、適切な選択薬剤を含む。表1には選択薬剤の例が示されるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、培養物は、増殖を支援するために最終濃度10μMのビオプテリンを含む。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、アッセイ及び実施例セクションに記載の方法を使用して培養され得る。
5.2 Leishmania細胞
本明細書では、遺伝的に操作されたLeishmania細胞も提供される。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、本明細書のセクション5.1に記載の方法を使用して遺伝的に操作される。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、本明細書に記載の方法を反復使用して組換え操作される。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のLeishmania細胞は、セクション5.1.1に記載のDNA断片を発現させるために使用され得る。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のLeishmania細胞は、セクション5.3に記載の発現系として使用され得る。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のLeishmania細胞は、セクション5.4に記載のポリペプチドの調製に使用され得る。
本明細書では、遺伝的に操作されたLeishmania細胞も提供される。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、本明細書のセクション5.1に記載の方法を使用して遺伝的に操作される。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、本明細書に記載の方法を反復使用して組換え操作される。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のLeishmania細胞は、セクション5.1.1に記載のDNA断片を発現させるために使用され得る。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のLeishmania細胞は、セクション5.3に記載の発現系として使用され得る。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のLeishmania細胞は、セクション5.4に記載のポリペプチドの調製に使用され得る。
5.2.1 遺伝的に操作されたLeishmania細胞
ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、DNA断片のORFの発現に使用し得るように遺伝的に操作される。ある特定の実施形態では、DNA断片は、Leishmania細胞の染色体に組み込まれる。ある特定の実施形態では、DNA断片は、Leishmania細胞の染色体に組み込まれない。ある特定の実施形態では、DNA断片は、相同組換えを起こすことで環状化して染色体外プラスミドとなる。ある特定の実施形態では、プラスミドは、コスミドである。ある特定の実施形態では、プラスミドは、E.coliコスミドである。
ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、DNA断片のORFの発現に使用し得るように遺伝的に操作される。ある特定の実施形態では、DNA断片は、Leishmania細胞の染色体に組み込まれる。ある特定の実施形態では、DNA断片は、Leishmania細胞の染色体に組み込まれない。ある特定の実施形態では、DNA断片は、相同組換えを起こすことで環状化して染色体外プラスミドとなる。ある特定の実施形態では、プラスミドは、コスミドである。ある特定の実施形態では、プラスミドは、E.coliコスミドである。
5.2.2 Leishmania及びKinetoplastida株
ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania tarentolae細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania aethiopica細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania aethiopica種複合体の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania aristidesi細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania deanei細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania donovani種複合体の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania donovani細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania chagasi細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania infantum細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania hertigi細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania major種の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania major細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania martiniquensis細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania mexicana種の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania mexicana細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania pifanoi細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania tropica種の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania tropica細胞である。
ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania tarentolae細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania aethiopica細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania aethiopica種複合体の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania aristidesi細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania deanei細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania donovani種複合体の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania donovani細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania chagasi細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania infantum細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania hertigi細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania major種の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania major細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania martiniquensis細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania mexicana種の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania mexicana細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania pifanoi細胞である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania tropica種の一部である。ある特定の実施形態では、Leishmania細胞は、Leishmania tropica細胞である。
ある特定の実施形態では、他の宿主細胞は、本明細書に記載の方法を使用して遺伝的に操作され得る。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、kinetoplastsのbodonidae科に属する。特定の実施形態では、宿主細胞は、Bodo saltans細胞である。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、kinetoplastsのichthyobodonidae科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、kinetoplastsのtrypanosomatidae科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのblastocrithidia科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのblechomonas科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのherpetomonas科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのjaenimonas科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのlafontella科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのleishmaniinae科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのnovymonas科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのparatrypanosoma科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのphytomonas科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのsergeia科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのstrigomonadinae科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのtrypanosoma科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのwallacemonas科に属する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、trypanosomatidaeのblastocrithidia科に属する。
5.3 発現系としてのLeishmania細胞の使用
ある特定の実施形態では、Leishmania細胞(セクション5.2に記載のもの)は、ポリペプチドを調製するための発現系として使用され得る。ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、異種の非Leishmaniaタンパク質(治療用タンパク質(例えば、抗体)など)であり得る。
ある特定の実施形態では、Leishmania細胞(セクション5.2に記載のもの)は、ポリペプチドを調製するための発現系として使用され得る。ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、異種の非Leishmaniaタンパク質(治療用タンパク質(例えば、抗体)など)であり得る。
5.3.1 宿主細胞を含む組成物
一態様では、本明細書に記載の宿主細胞を含む組成物が本明細書で提供され、こうした組成物は、例えば、セクション5.2に記載のLeishmania細胞を含む組成物である。そのような組成物は、セクション5.4に記載の標的ポリペプチドを生成するための方法において使用され得る。ある特定の実施形態では、宿主細胞を含む組成物は、ポリペプチドの産生に適した条件の下で培養され得る。その後、こうしたポリペプチドは、当該技術分野で知られる方法を使用して上記の宿主細胞含有組成物から単離され得る。
一態様では、本明細書に記載の宿主細胞を含む組成物が本明細書で提供され、こうした組成物は、例えば、セクション5.2に記載のLeishmania細胞を含む組成物である。そのような組成物は、セクション5.4に記載の標的ポリペプチドを生成するための方法において使用され得る。ある特定の実施形態では、宿主細胞を含む組成物は、ポリペプチドの産生に適した条件の下で培養され得る。その後、こうしたポリペプチドは、当該技術分野で知られる方法を使用して上記の宿主細胞含有組成物から単離され得る。
本明細書で提供される宿主細胞を含む組成物は、本明細書に記載の宿主細胞の維持及び生存に適した追加成分を含み得ると共に、宿主細胞によるポリペプチドの産生に必要または有利な追加成分をさらに含み得る。こうした追加成分は、例えば、誘導性プロモーター用の誘導物質(アラビノース、IPTG、テトラサイクリン、及びドキシサイクリンなど)である。
ある特定の実施形態では、1つ以上の容器及び使用説明を含むキットが本明細書で提供され、当該1つ以上の容器は、本明細書に記載のLeishmania細胞を含む。
5.3.2 標的ポリペプチドの産生方法
一態様では、セクション5.4に記載の標的ポリペプチドの調製方法が本明細書で提供される。一実施形態では、本明細書に記載の宿主細胞を使用してセクション5.4に記載の標的ポリペプチドをインビボで産生させる方法が本明細書で提供される。特定の実施形態では、標的ポリペプチドの産生方法が本明細書で提供され、当該方法は、(i)本明細書で提供される宿主細胞を、ポリペプチド産生に適した条件の下で培養すること、及び(ii)当該標的ポリペプチドを単離すること、を含む。特定の実施形態では、宿主細胞は、(a)標的ポリペプチドをコードする組換え核酸、及び(b)1つ以上の異種グリコシルトランスフェラーゼをコードする組換え核酸、を含む。ある特定の実施形態では、異種グリコシルトランスフェラーゼは、N-アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、または異種ガラクトシルトランスフェラーゼ、または異種シアリルトランスフェラーゼである。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、Leishmania細胞である。
一態様では、セクション5.4に記載の標的ポリペプチドの調製方法が本明細書で提供される。一実施形態では、本明細書に記載の宿主細胞を使用してセクション5.4に記載の標的ポリペプチドをインビボで産生させる方法が本明細書で提供される。特定の実施形態では、標的ポリペプチドの産生方法が本明細書で提供され、当該方法は、(i)本明細書で提供される宿主細胞を、ポリペプチド産生に適した条件の下で培養すること、及び(ii)当該標的ポリペプチドを単離すること、を含む。特定の実施形態では、宿主細胞は、(a)標的ポリペプチドをコードする組換え核酸、及び(b)1つ以上の異種グリコシルトランスフェラーゼをコードする組換え核酸、を含む。ある特定の実施形態では、異種グリコシルトランスフェラーゼは、N-アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、または異種ガラクトシルトランスフェラーゼ、または異種シアリルトランスフェラーゼである。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、Leishmania細胞である。
一態様では、セクション5.4に記載のポリペプチドの調製方法が本明細書で提供され、この方法は、(a)本明細書のセクション5.2に記載のLeishmania細胞を、ポリペプチド産生に適した条件の下で培養すること、及び(b)ポリペプチドを単離すること、を含む。ある特定の実施形態では、方法は、ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を導入することをさらに含む。
ある特定の実施形態では、提供される宿主細胞によって産生される標的ポリペプチドは、治療用ポリペプチドであり、すなわち、疾患または障害の治療に使用されるポリペプチドである。例えば、本明細書で提供される宿主細胞によって産生される標的ポリペプチドは、酵素、サイトカイン、または抗体であり得る。セクション5.4には標的ポリペプチドの一覧が例として示されるが、これらに限定されない。
5.4 標的ポリペプチド
一態様では、セクション5.3に記載の方法によって産生されるポリペプチドが本明細書で提供される。ある特定の実施形態では、提供されるLeishmania細胞によって産生される標的ポリペプチドは、治療用ポリペプチドであり、すなわち、疾患または障害の治療に使用されるポリペプチドである。例えば、本明細書で提供される宿主細胞によって産生される標的ポリペプチドは、酵素、サイトカイン、または抗体であり得る。ある特定の実施形態では、標的ポリペプチドは、アダリムマブ、リツキシマブ、及びエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される。
一態様では、セクション5.3に記載の方法によって産生されるポリペプチドが本明細書で提供される。ある特定の実施形態では、提供されるLeishmania細胞によって産生される標的ポリペプチドは、治療用ポリペプチドであり、すなわち、疾患または障害の治療に使用されるポリペプチドである。例えば、本明細書で提供される宿主細胞によって産生される標的ポリペプチドは、酵素、サイトカイン、または抗体であり得る。ある特定の実施形態では、標的ポリペプチドは、アダリムマブ、リツキシマブ、及びエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される。
当該技術分野で知られる任意のポリペプチド(またはそうしたポリペプチドに相当するペプチド/ポリペプチド)が、本明細書に記載の方法に従って標的ポリペプチドとして使用され得る。既知のポリペプチドの核酸配列ならびに新たに同定されるポリペプチドの核酸配列を、当該技術分野で知られる方法を使用して容易に推定できることを当業者なら理解するであろう。したがって、任意の目的ポリペプチドをコードする核酸を(例えば、発現ベクター(例えば、プラスミド)を介して、例えば、相同組換えによる部位特異的組み込みによって)本明細書で提供される宿主細胞に導入することは十分に当業者の能力範疇であると想定される。
ある特定の実施形態では、標的ポリペプチドは、グリコシル化(例えば、シアリル化)される。本明細書に記載の方法を使用することで標的ポリペプチドをグリコシル化することができ(このグリコシル化は、例えば、本明細書で提供される宿主細胞を使用してインビボで行われるか、またはインビトロで行われる)、こうしたグリコシル化標的ポリペプチドは、(例えば、薬物動態の改善に起因して)治療効果を有することから、こうしたグリコシル化(例えば、ポリシアリル化)標的ポリペプチドでの治療から恩恵を受けることになる疾患/障害を有する対象の治療に使用できることを当業者ならさらに認識するであろう。
ある特定の実施形態では、標的ポリペプチドは、ヒトインターフェロン-α(INF-α)、インターフェロン-β(INF-β)、インターフェロン-γ(INF-γ)、インターロイキン-2(IL2)、キメラジフテリア毒素-IL-2(デニロイキンジフチトクス)、インターロイキン-1(IL1)、IL1B、IL3、IL4、IL11、IL21、IL22、IL1受容体アンタゴニスト(アナキンラ)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、インスリン、プラムリンチド、成長ホルモン(GH)、インスリン様増殖因子(IGF1)、ヒト副甲状腺ホルモン、カルシトニン、グルカゴン様ペプチド-1アゴニスト(GLP-1)、グルカゴン、成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)、セクレチン、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、ヒト骨形態形成ポリペプチド2(hBMP2)、ヒト骨形態形成タンパク質7(hBMP7)、ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)、ケラチノサイト増殖因子(KGF)、血小板由来増殖因子(PDGF)、線維芽細胞増殖因子7(FGF7)、線維芽細胞増殖因子20(FGF20)、線維芽細胞増殖因子21(FGF21)、上皮増殖因子(EGF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、ニューロトロフィン-3、ヒト卵胞刺激ホルモン(FSH)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(HCG)、ルトロピン-α、エリスロポエチン、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、CTLA4の細胞外ドメイン(例えば、FC融合体)、またはTNF受容体の細胞外ドメイン(例えば、FC融合体)、のアミノ酸配列を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載の方法及び宿主細胞に沿って使用される標的ポリペプチドは、酵素または阻害剤である。標的ポリペプチドとして使用され得る酵素及び阻害剤の例としては、限定されないが、第VII因子、第VIII因子、第IX因子、第X因子、第XIII因子、第VIIa因子、アンチトロンビンIII(AT-III)、ポリペプチドC、組織プラスミノーゲン活性化因子(tPA)及びtPAバリアント、ウロキナーゼ、ヒルジン、ストレプトキナーゼ、グルコセレブロシダーゼ、アルグルコシダーゼ-α、ラロニダーゼ(α-L-イズロニダーゼ)、イデュルスルファーゼ(イズロン酸-2-スルファターゼ)、ガルスルファーゼ、アガルシダーゼ-β(ヒトα-ガラクトシダーゼA)、ボツリヌス毒素、コラゲナーゼ、ヒトDNAse-I、ヒアルロニダーゼ、パパイン、L-アスパラギナーゼ、ウリカーゼ(尿酸オキシダーゼ)、グルタミン酸カルボキシペプチダーゼ(グルカルピダーゼ)、α1プロテアーゼ阻害剤(α1アンチトリプシン)、ラクターゼ、膵臓酵素(リパーゼ、アミラーゼ、プロテアーゼ)、ならびにアデノシンデアミナーゼが挙げられる。
特定の実施形態では、本明細書に記載の方法及び宿主細胞に沿って使用される標的ポリペプチドはサイトカインである。標的ポリペプチドとして使用され得るサイトカインの例としては、限定されないが、インターフェロン-α(INF-α)、インターフェロン-β(INF-β)、インターフェロン-γ(INF-γ)、インターロイキン-2(IL2)、キメラジフテリア毒素-IL-2(デニロイキンジフチトクス)、インターロイキン-1(IL1)、IL1B、IL3、IL4、IL11、IL21、IL22、IL1受容体アンタゴニスト(アナキンラ)、及び腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)が挙げられる。
特定の実施形態では、本明細書に記載の方法及び宿主細胞に沿って使用される標的ポリペプチドは、ホルモンまたは増殖因子である。標的ポリペプチドとして使用され得るホルモン及び増殖因子の例としては、限定されないが、インスリン、プラムリンチド、成長ホルモン(GH)、インスリン様増殖因子(IGF1)、ヒト副甲状腺ホルモン、カルシトニン、グルカゴン様ペプチド-1アゴニスト(GLP-1)、グルカゴン、成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)、セクレチン、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、ヒト骨形態形成ポリペプチド2(hBMP2)、ヒト骨形態形成タンパク質7(hBMP7)、ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)、ケラチノサイト増殖因子(KGF)、血小板由来増殖因子(PDGF)、線維芽細胞増殖因子7(FGF7)、線維芽細胞増殖因子20(FGF20)、線維芽細胞増殖因子21(FGF21)、上皮増殖因子(EGF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、ニューロトロフィン-3、ヒト卵胞刺激ホルモン(FSH)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(HCG)、ルトロピン-α、エリスロポエチン、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、及び顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)が挙げられる。
特定の実施形態では、本明細書に記載の方法及び宿主細胞に沿って使用される標的ポリペプチドは受容体である。標的ポリペプチドとして使用され得る受容体の例としては、限定されないが、ヒトCTLA4の細胞外ドメイン(例えば、Fcと融合したもの)及び可溶性TNF受容体(例えば、Fcと融合したもの)が挙げられる。
他の実施形態では、標的ポリペプチドは、治療用ポリペプチドである。他の実施形態では、標的ポリペプチドは、認可された生物製剤である。別の実施形態では、治療用ポリペプチドは、アバタセプト(例えば、Orencia)、アフリベルセプト(例えば、Eylea)、アガルシダーゼベータ(例えば、Fabrazyme)、アルビグルチド(例えば、Eperzan)、アルデスロイキン(例えば、Proleukin)、アレファセプト(例えば、Amevive)、アルグルセラーゼ(例えば、Ceredase)、アルグルコシダーゼアルファ(例えば、LUMIZYME)、アリスキレン(例えば、Tekturna)、アルファ-1-ポリペプチダーゼ阻害剤(例えば、Aralast)、アルテプラーゼ(例えば、Activase)、アナキンラ(例えば、Kineret)、アニストレプラーゼ(例えば、Eminase)、ヒト炭疽菌免疫グロブリン(例えば、ANTHRASIL)、抗血友病因子(例えば、Advate)、アンチインヒビター血液凝固複合体(例えば、FeibaNf)、アンチトロンビンアルファ、ヒトアンチトロンビンIII、抗胸腺細胞グロブリン(例えば、抗胸腺細胞グロブリン)、抗胸腺細胞グロブリン(ウマ)(例えば、ATGAM)、抗胸腺細胞グロブリン(ウサギ)(例えば、ATG-Fresenius)、アプロチニン(例えば、Trasylol)、アスホターゼアルファ、アスパラギナーゼ(例えば、Elspar)、アスパラギナーゼエルウィニアクリサンチミー(例えば、Erwinaze)、ベカプレルミン(例えば、REGRANEX)、ベラタセプト(例えば、Nulojix)、ベラクタント、ビバリルジン(例えば、Angiomax)、A型ボツリヌス毒素(例えば、BOTOXE)、B型ボツリヌス毒素(例えば、Myobloc)、ブレンツキシマブベドチン(例えば、Adcetris)、ブセレリン(例えば、Suprecur)、C1エステラーゼ阻害剤(ヒト)、C1エステラーゼ阻害剤(組換え)(例えば、Ruconest)、セルトリズマブペゴル(例えば、Cimzia)、絨毛性ゴナドトロピンアルファ(例えば、絨毛性ゴナドトロピンアルファ)、絨毛性ゴナドトロピン(ヒト)(例えば、Ovidrel)、絨毛性ゴナドトロピン(組換え)(例えば、Ovitrelle)、凝固第IX因子(例えば、Alprolix)、凝固第VIIa因子(例えば、NovoSeven)、凝固第X因子ヒト(例えば、Coagadex)、凝固第XIII因子A-サブユニット(組換え)、コラゲナーゼ(例えば、Cordase)、コネスタットアルファ、コルチコトロピン(例えば、H.P.Acthar)、コシントロピン(例えば、Cortrosyn)、ダルベポエチンアルファ(例えば、Aranesp)、デフィブロチド(例えば、Noravid)、デニロイキンジフチトクス(例えば、Ontak)、デシルジン、ジゴキシン免疫Fab(ヒツジ)(例えば、DIGIBIND)、ドルナーゼアルファ(例えば、Pulmozyme)、ドロトレコギンアルファ(例えば、Xigris)、デュラグルチド、エフモロクトコグアルファ(例えば、ELOCTA)、エロスルファーゼアルファ、エンフビルチド(例えば、FUZEON)、エポエチンアルファ(例えば、Binocrit)、エポエチンゼータ(例えば、Retacrit)、エプチフィバチド(例えば、INTEGRILIN)、エタネルセプト(例えば、Enbrel)、エキセナチド(例えば、Byetta)、第IX因子複合体(ヒト)(例えば、AlphaNine)、フィブリノリジン(プラスミンとしても知られる)(例えば、Elase)、フィルグラスチム(例えば、N.A.)、フィルグラスチム-sndz、ホリトロピンアルファ(例えば、Gonal-F)、ホリトロピンベータ(例えば、Follistim AQ)、ガルスルファーゼ(例えば、Naglazyme)、胃内因子、ゲムツズマブオゾガマイシン(例えば、Mylotarg)、酢酸グラチラマー(例えば、Copaxone)、組換えグルカゴン(例えば、GlucaGen)、グルカルピダーゼ(例えば、Voraxaze)、グラミシジンD(例えば、Neosporin)、B型肝炎免疫グロブリン、ヒトカルシトニン、ヒトclostridium tetani毒素免疫グロブリン、ヒト狂犬病ウイルス免疫グロブリン(例えば、Hyperab Rabies Immune Globulin Human)、ヒトRho(D)免疫グロブリン(例えば、Hyp Rho D Inj 16.5%)、ヒト血清アルブミン(例えば、Albuminar)、ヒト水痘帯状疱疹免疫グロブリン(例えば、Varizig)、ヒアルロニダーゼ(例えば、HYLENEX)、ヒアルロニダーゼ(ヒト組換え)、イブリツモマブチウキセタン(例えば、Zevalin)、イデュルスルファーゼ(例えば、Elaprase)、イミグルセラーゼ(例えば、Cerezyme)、ヒト免疫グロブリン、インスリンアスパルト(例えば、NovoLog)、ウシインスリン、インスリンデグルデク(例えば、Tresiba)、インスリンデテミル(例えば、LEVEMIR)、インスリングラルギン(例えば、Lantus)、インスリングルリジン(例えば、APIDRA)、インスリンリスプロ(例えば、Humalog)、ブタインスリン(例えば、IletinII)、レギュラーインスリン(例えば、HumulinR)、ブタインスリン(例えば、vetsulin)、イソフェンインスリン(例えば、NovolinN)、組換えインターフェロンアルファ-2a(例えば、RoferonA)、インターフェロンアルファ-2b(例えば、INTRON A)、インターフェロンアルファコン-1(例えば、INFERGEN)、インターフェロンアルファ-n1(例えば、Wellferon)、インターフェロンアルファ-n3(例えば、Alferon)、インターフェロンベータ-1a(例えば、Avonex)、インターフェロンベータ-1b(例えば、Betaseron)、インターフェロンガンマ-1b(例えば、Actimmune)、静脈内免疫グロブリン(例えば、Civacir)、ラロニダーゼ(例えば、Aldurazyme)、レノグラスチム(例えば、Granocyte)、レピルジン(例えば、Refludan)、ロイプロリド(例えば、Eligard)、リラグルチド(例えば、Saxenda)、ルシナクタント(例えば、Surfaxin)、ルトロピンアルファ(例えば、Luveris)、メカセルミン(例えば、N.A.)、メノトロピン(例えば、Menopur)、メトキシポリエチレングリコール-エポエチンベータ(例えば、Mircera)、Metreleptin(例えば、Myalept)、天然アルファインターフェロンまたはmultiferon(例えば、Intron/Roferon-A)、ネシリチド(例えば、NATRECOR)、オクリプラスミン(例えば、Jetrea)、オプレルベキン(例えば、Neumega)、OspAリポポリペプチド(例えば、Lymerix)、オキシトシン(例えば、Pitocin)、パリフェルミン(例えば、Kepivance)、パンクレリパーゼ(例えば、Pancrecarb)、ウシペガデマーゼ(例えば、Adagen)、ペグアスパラガーゼ(例えば、Oncaspar)、ペグフィルグラスチム(例えば、Neulasta)、ペグインターフェロンアルファ-2a(例えば、Pegasys)、ペグインターフェロンアルファ-2b(例えば、PEG-イントロン)、ペグインターフェロンベータ-1a(例えば、Plegridy)、ペグロチカーゼ(例えば、(Krystexxa))、ペグビソマント(例えば、SOMAVERT)、ポラクタントアルファ(例えば、Curosurf)、プラムリンチド(例えば、Symlin)、Preotact(例えば、PreotactE)、硫酸プロタミン(例えば、硫酸プロタミン注射液、USP)、ヒトポリペプチドS(例えば、ヒトポリペプチドS)、プロトロンビン(例えば、FeibaNf)、プロトロンビン複合体(例えば、Cofact)、濃縮プロトロンビン複合体(例えば、Kcentra)、ラスブリカーゼ(例えば、Elitek)、レテプラーゼ(例えば、Retavase)、リロナセプト(例えば、Arcalyst)、ロミプロスチム(例えば、Nplate)、サクロシダーゼ(例えば、Sucraid)、サケカルシトニン(例えば、Calcimar)、サルグラモスチム(例えば、Leucomax)、サツモマブペンデチド(例えば、OncoScint)、セベリパーゼアルファ(例えば、Kanuma)、セクレチン(例えば、SecreFlo)、セルモレリン(例えば、酢酸セルモレリン)、血清アルブミン(例えば、Albunex)、ヨウ化血清アルブミン(例えば、Megatope)、シモクトコグアルファ(例えば、Nuwiq)、シプロイセル-T(例えば、Provenge)、組換えソマトトロピン(例えば、NutropinAQ)、組換えソマトロピン(例えば、BioTropin)、ストレプトキナーゼ(例えば、Streptase)、スソクトコグアルファ(例えば、Obizur)、タリグルセラーゼアルファ(例えば、Elelyso)、テデュグルチド(例えば、Gattex)、テネクテプラーゼ(例えば、TNKase)、テリパラチド(例えば、Forteo)、テサモレリン(例えば、Egrifta)、トロンボモジュリンアルファ(例えば、Recomodulin)、サイマルファシン(例えば、Zadaxin)、サイログロブリン、チロトロピンアルファ(例えば、Thyrogen)、精製ポリペプチド誘導体ツベルクリン(例えば、Aplisol)、ツロクトコグアルファ(例えば、Zonovate)、ウロフォリトロピン(例えば、BRAVELLE)、ウロキナーゼ(例えば、Kinlytic)、バソプレシン(例えば、Pitressin)、ベラグルセラーゼアルファ(例えば、Vpriv)、アブシキシマブ(例えば、ReoPro)、アダリムマブ(例えば、Humira)、アレムツズマブ(例えば、CAMPATH)、アリロクマブ(例えば、Praluent)、アルシツモマブ(例えば、CEA-Scan)、アテゾリズマブ(例えば、Tecentriq)、バシリキシマブ(例えば、Simulect)、ベリムマブ(例えば、Benlysta)、ベバシズマブ(例えば、Avastin)、ブリナツモマブ(例えば、Blincyto)、ブロダルマブ(例えば、Siliq)、カナキヌマブ(例えば、ILARISE)、カナキヌマブ(例えば、Ilaris)、カプロマブ(例えば、ProstaScint)、セツキシマブ(例えば、Erbitux)、ダクリズマブ(例えば、Zenapax)、ダラツムマブ(例えば、DARZALEX)、デノスマブ(例えば、Xgeva)、ジヌツキシマブ(例えば、unituxin)、エクリズマブ(例えば、Soliris)、エファリズマブ(例えば、RAPTIVA)、エロツズマブ(例えば、EMPLICITI)、エボロクマブ(例えば、Repatha)、ゴリムマブ(例えば、Simponi注射液)、イブリツモマブ(例えば、Zevalin)、イダルシズマブ(例えば、Praxbind)、インフリキシマブ(例えば、REMICADE)、イピリムマブ(例えば、YERVOY)、イキセキズマブ(例えば、Taltz)、メポリズマブ(例えば、Nucala)、ムロモナブ(例えば、ORTHOCLONE OKT3)、ナタリズマブ(例えば、Tysabri)、ネシツムマブ(例えば、Portrazza)、ニボルマブ(例えば、Opdivo)、オビルトキサキシマブ(例えば、Anthim)、オビヌツズマブ(例えば、Gazyva)、オファツムマブ(例えば、Arzerra)、オマリズマブ(例えば、Xolair)、パリビズマブ(例えば、Synagis)、パニツムマブ(例えば、Vectibix)、ペムブロリズマブ(例えば、Keytruda)、ペルツズマブ(例えば
、Perjeta)、ラムシルマブ(例えば、Cyramza)、ラニビズマブ(例えば、Lucentis)、ラキシバクマブ(例えば、RAXIBACUMAB)、リツキシマブ(例えば、Rituxan)、セクキヌマブ(例えば、Cosentyx)、シルツキシマブ(例えば、Sylvant)、トシリズマブ(例えば、ACTEMRA)、トシツモマブ(例えば、Bexxar)、トラスツズマブ(例えば、Herceptin)、ウステキヌマブ(例えば、Stelara)、またはベドリズマブ(例えば、Entyvio)、のアミノ酸配列を含む。
、Perjeta)、ラムシルマブ(例えば、Cyramza)、ラニビズマブ(例えば、Lucentis)、ラキシバクマブ(例えば、RAXIBACUMAB)、リツキシマブ(例えば、Rituxan)、セクキヌマブ(例えば、Cosentyx)、シルツキシマブ(例えば、Sylvant)、トシリズマブ(例えば、ACTEMRA)、トシツモマブ(例えば、Bexxar)、トラスツズマブ(例えば、Herceptin)、ウステキヌマブ(例えば、Stelara)、またはベドリズマブ(例えば、Entyvio)、のアミノ酸配列を含む。
他の実施形態では、標的ポリペプチドは、抗体である。別の実施形態では、抗体は、アダリムマブ(Humira)、Remicade(インフリキシマブ)、ReoPro(アブシキシマブ)、Rituxan(リツキシマブ)、Simulect(バシリキシマブ)、Synagis(パリビズマブ)、Herceptin(トラスツズマブ)、Mylotarg(ゲムツズマブオゾガマイシン)、Campath(アレムツズマブ)、Zevalin(イブリツモマブチウキセタン)、Xolair(オマリズマブ)、Bexxar(トシツモマブ-I-131)、Erbitux(セツキシマブ)、Avastin(ベバシズマブ)、Tysabri(ナタリズマブ)、Actemra(トシリズマブ)、Vectibix(パニツムマブ)、Lucentis(ラニビズマブ)、Soliris(エクリズマブ)、Cimzia(セルトリズマブペゴル)、Simponi(ゴリムマブ)、Ilaris(カナキヌマブ)、Stelara(ウステキヌマブ)、Arzerra(オファツムマブ)、Prolia(デノスマブ)、Numax(モタビズマブ)、ABThrax(ラキシバクマブ)、Benlysta(ベリムマブ)、Yervoy(イピリムマブ)、Adcetris(ブレンツキシマブベドチン)、Perjeta(ペルツズマブ)、Kadcyla(Ado-トラスツズマブエムタンシン)、またはGazyva(オビヌツズマブ)、のアミノ酸配列を有する。
他の実施形態では、抗体は、全長抗体、Fab、F(ab’)2、Scfv、またはsdAbである。他の実施形態では、標的ポリペプチドは、酵素またはその阻害剤のアミノ酸配列を含む。別の実施形態では、標的ポリペプチドは、第VII因子、第VIII因子、第IX因子、第X因子、第XIII因子、第VIIa因子、アンチトロンビンIII(AT-III)、ポリペプチドC、組織プラスミノーゲン活性化因子(tPA)及びtPAバリアント、ウロキナーゼ、ヒルジン、ストレプトキナーゼ、グルコセレブロシダーゼ、アルグルコシダーゼ-α、ラロニダーゼ(α-L-イズロニダーゼ)、イデュルスルファーゼ(イズロン酸-2-スルファターゼ)、ガルスルファーゼ、アガルシダーゼ-β(ヒトα-ガラクトシダーゼA)、ボツリヌス毒素、コラゲナーゼ、ヒトDNAse-I、ヒアルロニダーゼ、パパイン、L-アスパラギナーゼ、ウリカーゼ(尿酸オキシダーゼ)、グルタミン酸カルボキシペプチダーゼ(グルカルピダーゼ)、α1プロテアーゼ阻害剤(α1アンチトリプシン)、ラクターゼ、膵臓酵素(リパーゼ、アミラーゼ、プロテアーゼ)、ならびにアデノシンデアミナーゼ、のアミノ酸配列を含む。
特定の実施形態では、本明細書に記載の方法及び宿主細胞に沿って使用される標的ポリペプチドは受容体である。標的ポリペプチドとして使用され得る受容体の例としては、限定されないが、ヒトCTLA4の細胞外ドメイン(例えば、Fcと融合したもの)及び可溶性TNF受容体(例えば、Fcと融合したもの)が挙げられる。
別の実施形態では、標的ポリペプチドは、培養培地に分泌される。ある特定の実施形態では、標的ポリペプチドは、培養培地から精製される。別の実施形態では、標的ポリペプチドは、親和性精製またはイオン交換クロマトグラフィーによって培養培地から精製される。別の実施形態では、標的ポリペプチドはFcドメインを含み、ポリペプチド-Aによって培養培地から親和性精製される。別の実施形態では、標的ポリペプチドは親和性タグを含み、親和性精製される。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の方法及び宿主細胞に沿って使用される標的ポリペプチドは、全長ポリペプチド、その短縮物、ポリペプチドドメイン、領域、モチーフ、またはペプチドであり得る。
ある特定の実施形態では、標的ポリペプチドは、FC融合ポリペプチドである。
ある特定の実施形態では、標的ポリペプチドは、IgGのFcドメインを含む生物製剤である。
ある特定の実施形態では、標的ポリペプチドは、改変され得る。別の実施形態では、標的ポリペプチドは、Leishmania由来のシグナル配列を含むように操作されている。他の実施形態では、シグナル配列は、プロセシングを受け、標的ポリペプチドから除去される。別の実施形態では、標的ポリペプチドは、1つ以上のタグ(複数可)を含むように操作されている。他の実施形態では、タグは、プロセシングを受け、標的ポリペプチドから除去される。
5.4.1 ポリペプチドを含む組成物及び/または製剤
別の態様では、本明細書に記載の標的ポリペプチドの1つ以上を含む組成物(例えば、医薬組成物)が本明細書で提供される。本明細書に記載の組成物は、対象(例えば、ヒト対象)における疾患/障害の治療及び/または予防に有用である(セクション5.4.2を参照のこと)。
別の態様では、本明細書に記載の標的ポリペプチドの1つ以上を含む組成物(例えば、医薬組成物)が本明細書で提供される。本明細書に記載の組成物は、対象(例えば、ヒト対象)における疾患/障害の治療及び/または予防に有用である(セクション5.4.2を参照のこと)。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の組成物(例えば、医薬組成物)は、本明細書に記載の標的ポリペプチドに加えて、医薬的に許容可能な担体を含む。本明細書で使用される「医薬的に許容可能」という用語は、動物での使用、より具体的にはヒトでの使用を目的として、連邦政府もしくは州政府の規制機関によって承認されているか、または米国薬局方もしくは他の一般に認知されている薬局方に掲載されていることを意味する。本明細書において医薬的に許容可能な担体の文脈で使用される「担体」という用語は、医薬組成物の投与に用いられる希釈剤、補助剤、賦形剤、または媒体を指す。生理食塩水ならびにデキストロース水溶液及びグリセロール水溶液もまた、液体担体として、特に注射用溶液として用いられ得る。適切な賦形剤には、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、脂肪粉乳、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノール、及び同様のものが含まれる。適切な医薬担体の例は、E.W.Martinによる「Remington’s Pharmaceutical Sciences」に記載されている。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、対象への所期の投与経路に適するように製剤化される。例えば、本明細書に記載の組成物は、皮下投与、非経口投与、経口投与、皮内投与、経皮投与、結腸直腸内投与、腹腔内投与、及び直腸内投与に適するように製剤化され得る。特定の実施形態では、医薬組成物は、静脈内投与、経口投与、腹腔内投与、鼻腔内投与、気管内投与、皮下投与、筋肉内投与、局所投与、皮内投与、経皮投与、または経肺投与向けに製剤化され得る。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、1つ以上の緩衝剤をさらに含み得る。こうした緩衝剤は、例えば、リン酸緩衝剤及びスクロースリン酸グルタミン酸緩衝剤である。他の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、緩衝剤を含まない。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、1つ以上の塩をさらに含む。こうした塩は、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、リン酸ナトリウム、グルタミン酸ナトリウム、及びアルミニウム塩(例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、ミョウバン(硫酸アルミニウムカリウム)、またはそのようなアルミニウム塩の混合物)である。他の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、塩を含まない。
本明細書に記載の組成物は、投与説明と共にキット、容器、パック、またはディスペンサーに含められ得る。
本明細書に記載の組成物は、使用時まで保存され得る。例えば、組成物は、凍結保存(例えば、約-20℃もしくは約-70℃)されるか、冷蔵条件(例えば、約4℃)の下で保存されるか、または室温で保存され得る。
5.4.2 予防的使用及び治療的使用
一態様では、対象における疾患または障害の予防方法または治療方法が本明細書で提供され、この方法は、本明細書に記載の標的ポリペプチドまたはその組成物を対象に投与することを含む。本明細書では、対象における疾患または障害の予防方法がさらに提供され、この方法は、本明細書に記載の標的ポリペプチドまたはその組成物を対象に投与することを含む。
一態様では、対象における疾患または障害の予防方法または治療方法が本明細書で提供され、この方法は、本明細書に記載の標的ポリペプチドまたはその組成物を対象に投与することを含む。本明細書では、対象における疾患または障害の予防方法がさらに提供され、この方法は、本明細書に記載の標的ポリペプチドまたはその組成物を対象に投与することを含む。
一態様では、対象における疾患または障害の治療方法が本明細書で提供され、この方法は、本明細書に記載の標的ポリペプチドまたはその組成物を対象に投与することを含む。別の態様では、対象における疾患または障害の予防方法が本明細書で提供され、この方法は、本明細書に記載の標的ポリペプチドまたはその組成物を対象に投与することを含む。特定の実施形態では、対象における疾患または障害の予防方法または治療方法が本明細書で提供され、この方法は、本明細書に記載の方法に従って産生されるポリシアリル化された標的ポリペプチドを対象に投与することを含む。
ある特定の実施形態では、疾患または障害は、標的ポリペプチドの欠陥バージョンが対象に存在すること、標的ポリペプチドが対象に存在しないこと、対象において標的ポリペプチドの発現が減少すること、によって引き起こされ得るものであり、本明細書に記載の方法を使用して産生される標的ポリペプチドを使用して治療または予防され得る。ある特定の実施形態では、疾患または障害は、本明細書に記載の方法を使用して産生される標的ポリペプチドが結合する受容体によって媒介されるか、または本明細書に記載の方法を使用して産生される標的ポリペプチドが結合するリガンドによって媒介され得る(例えば、標的ポリペプチドは、リガンドに対する受容体である)。
ある特定の実施形態では、対象における疾患または障害の予防方法または治療方法は、本明細書に記載の標的ポリペプチドまたはその組成物を有効量で対象に投与することを含む。ある特定の実施形態では、有効量は、予防効果及び/または治療効果(複数可)を有する治療用物量である。ある特定の実施形態では、「有効量」は、下記の効果のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれを超える数を達成する上で十分な治療用物量を指す:(i)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の重症度の低減もしくは軽減、(ii)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の期間の低減、(iii)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の進行の阻止、(iv)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の退縮誘導、(v)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の発症もしくは発生の阻止、(vi)疾患/障害もしくはそれと関連する症状の再発の阻止、(vii)疾患/障害と関連する臓器不全の低減、(viii)疾患/障害を有する対象の入院回数の低減、(ix)疾患/障害を有する対象の入院期間の低減、(x)疾患/障害を有する対象の生存期間の延長、(xi)対象における疾患/障害の除去、及び/または(xii)別の治療の予防効果もしくは治療効果(複数可)の増強もしくは改善。
5.5 アッセイ
5.5.1 株、増殖方法、及び遺伝学的方法
本明細書では、宿主細胞の培養方法が提供される。
宿主細胞は、当該技術分野で知られる標準的な培養手法のいずれかを使用して培養される。例えば、細胞は、ブレインハートインフュージョン、Trypticaseソイブロス、または酵母エキス(これらはすべて、5μg/mlのヘミンを含む)のような富栄養培地中で所定通り培養される。さらに、インキュベートは、26℃、暗所で静置培養または振とう培養として2~3日間実施される。いくつかの実施形態では、組換え細胞株の培養物は、適切な選択薬剤を含む。
5.5.1 株、増殖方法、及び遺伝学的方法
本明細書では、宿主細胞の培養方法が提供される。
宿主細胞は、当該技術分野で知られる標準的な培養手法のいずれかを使用して培養される。例えば、細胞は、ブレインハートインフュージョン、Trypticaseソイブロス、または酵母エキス(これらはすべて、5μg/mlのヘミンを含む)のような富栄養培地中で所定通り培養される。さらに、インキュベートは、26℃、暗所で静置培養または振とう培養として2~3日間実施される。いくつかの実施形態では、組換え細胞株の培養物は、適切な選択薬剤を含む。
5.5.2 プラスミド
プラスミドは、E.coliでの増殖用にpUC57ベクター骨格から得たものであり、アンピシリン選択マーカーまたはカナマイシン選択マーカーが含まれたものである。発現カセットは、切除に適した制限酵素認識部位と隣接する。カセットの組成は、所期の使用に依存するものであり、それぞれの方法及び実施例に記載される。目的遺伝子は、低頻度コドン(頻度<10%)を除外しつつL.tarentolaeのコドン使用頻度に基づいて確率的にコドンを選択するカスタムPython3スクリプトを使用してタンパク質配列をヌクレオチド配列へと戻し翻訳することによってL.tarentolae向けにコドン使用を最適化したORFとして含まれる。コドン使用は、アノテーションされたすべてのL.tarentolaeヌクレオチドコード配列に対してcusp(Rice,et al.(2000)Trends in genetics:TIG 16(6),pp.276-277)を使用して計算されている。最適化配列は、制限酵素認識部位が回避され、反復区間またはホモポリマー区間が削除されるように手動で精選した。
プラスミドは、E.coliでの増殖用にpUC57ベクター骨格から得たものであり、アンピシリン選択マーカーまたはカナマイシン選択マーカーが含まれたものである。発現カセットは、切除に適した制限酵素認識部位と隣接する。カセットの組成は、所期の使用に依存するものであり、それぞれの方法及び実施例に記載される。目的遺伝子は、低頻度コドン(頻度<10%)を除外しつつL.tarentolaeのコドン使用頻度に基づいて確率的にコドンを選択するカスタムPython3スクリプトを使用してタンパク質配列をヌクレオチド配列へと戻し翻訳することによってL.tarentolae向けにコドン使用を最適化したORFとして含まれる。コドン使用は、アノテーションされたすべてのL.tarentolaeヌクレオチドコード配列に対してcusp(Rice,et al.(2000)Trends in genetics:TIG 16(6),pp.276-277)を使用して計算されている。最適化配列は、制限酵素認識部位が回避され、反復区間またはホモポリマー区間が削除されるように手動で精選した。
人工ポリシストロン生成用の新たな遺伝子間領域を選択するために、相対発現転写産物レベルが高いことが示されたL.major遺伝子(Rastrojo,et al.(2013)BMC Genomics 14,p.223)のホモログをL.mexicana、L.donovani、及びL.infantumのゲノムから検索すると共に、blastn(Camacho,et al.(2009)BMC Bioinformatics 10,p.421)を使用して関連3’遺伝子間領域(Murray,et al.(2007)Molecular and Biochemical Parasitology 153(2),pp.125-132)をさらに選別することで、(cd-hit(Li,et al.(2006)Bioinformatics 22(13),pp.1658-1659)を使用した場合に)互いの同一性が80%を超える3’遺伝子間領域、またはL.tarentolaeゲノムと同一の30bp超の区間を除外した。
長い組み込みコンストラクトについては、互いの断片との相同組換えのための領域(通常は200bp)または染色体組み込み遺伝子座との相同組換えのための領域(通常は500bp)を自体の末端に含むことでLeishmania tarentolae相同組換え系によるアセンブリを可能にする通常は2500bp未満のいくつかの小片へとコンストラクトを分割した。
プラスミドの生成及びシークエンシングは遺伝子合成プロバイダーによって行われた。プラスミド及び説明は配列表に示される。
(i)トランスフェクション方法
(A)DNAの調製
制限酵素消化(総体積240μL中DNA12μg)は、標準的な制限酵素(ThermoFisher、好ましくは、FastDigest)を製造者の説明に従って使用して実施した。制限酵素消化は、30℃で完了時点までまたは一晩実施し、DNA精製は、EtOH沈殿によって実施した。このEtOH沈殿では、1倍体積量の消化DNAに対して100%の氷冷EtOHを2倍体積量添加し、氷上で30分間インキュベートし、17’500×gの遠心分離に4℃で30分間供した。70%のEtOHでペレットを洗浄し、その後に最大15分間乾燥させてからddH2Oに再懸濁した。環状プラスミドを最適に除去するために、ベクター骨格中に認識部位を有する制限酵素を1つまたは2つ選択し、37℃で1時間消化を実施し、上記のようにEtOHによって精製した。消化物の分析は、0.7~2%のアガロースゲル(TAE緩衝液)中でのアガロースゲル電気泳動によって実施した。任意選択で、NucleoSpin(登録商標)ゲルを用いてゲルからの抽出を実施し、製造者の説明に従ってPCR Clean-upキット(Macherey&Nagel)を使用することで、未消化プラスミドを調製物から除去した。
(A)DNAの調製
制限酵素消化(総体積240μL中DNA12μg)は、標準的な制限酵素(ThermoFisher、好ましくは、FastDigest)を製造者の説明に従って使用して実施した。制限酵素消化は、30℃で完了時点までまたは一晩実施し、DNA精製は、EtOH沈殿によって実施した。このEtOH沈殿では、1倍体積量の消化DNAに対して100%の氷冷EtOHを2倍体積量添加し、氷上で30分間インキュベートし、17’500×gの遠心分離に4℃で30分間供した。70%のEtOHでペレットを洗浄し、その後に最大15分間乾燥させてからddH2Oに再懸濁した。環状プラスミドを最適に除去するために、ベクター骨格中に認識部位を有する制限酵素を1つまたは2つ選択し、37℃で1時間消化を実施し、上記のようにEtOHによって精製した。消化物の分析は、0.7~2%のアガロースゲル(TAE緩衝液)中でのアガロースゲル電気泳動によって実施した。任意選択で、NucleoSpin(登録商標)ゲルを用いてゲルからの抽出を実施し、製造者の説明に従ってPCR Clean-upキット(Macherey&Nagel)を使用することで、未消化プラスミドを調製物から除去した。
(B)トランスフェクションのためのDNA調製
組み込み用の直鎖DNA断片は、断片当たり1μgとして必要な組み合わせでトランスフェクション向けに混合される。この混合物は、トランスフェクションにつき約2μlとなるように30℃、減圧濃縮器中でその体積を低減した。プラスミドのエピソームトランスフェクションについては、0.1~1μgのプラスミドDNAを直接的にトランスフェクションに使用した。
組み込み用の直鎖DNA断片は、断片当たり1μgとして必要な組み合わせでトランスフェクション向けに混合される。この混合物は、トランスフェクションにつき約2μlとなるように30℃、減圧濃縮器中でその体積を低減した。プラスミドのエピソームトランスフェクションについては、0.1~1μgのプラスミドDNAを直接的にトランスフェクションに使用した。
(C)Nucleofectorを用いるトランスフェクション
トランスフェクションの1日前に、親株の濃密増殖培養物を、1:10希釈となるように新鮮培地(ブレインハートインフュージョン+ヘミン「BHIH」または酵母エキス+ヘミン「YEH」)(事前に組み込んだ選択マーカーに対応する抗生物質をすべて含む)に含め、26℃で一晩培養した。
トランスフェクションの1日前に、親株の濃密増殖培養物を、1:10希釈となるように新鮮培地(ブレインハートインフュージョン+ヘミン「BHIH」または酵母エキス+ヘミン「YEH」)(事前に組み込んだ選択マーカーに対応する抗生物質をすべて含む)に含め、26℃で一晩培養した。
P3 Primary Cell 4D-Nucleofector(商標)Xキット(Lonza)と共に4D-Nucleofector(商標)_Core_Xを使用してトランスフェクションを実施した。これについては、上記のように調製したDNAをP3 Primary Cell溶液16.4μl及びサプリメント溶液3.6μlと混合した。107個の細胞を含む等体積の培養物(ODは約0.3~1.0/ml、細胞形状は円形~滴状であるべきである)を、1800gで5分間遠心分離することによってペレット化し、上清を除去した。この細胞ペレットを上記DNA混合物中に再浮遊させ、パルスFI-158(実施例によっては、FP167、CM150、EO115、DN100、FP158、FB158を代替パルスとして使用した)で16ウェル電気穿孔ストリップを使用してトランスフェクションした。陰性対照として、追加の培養物をddH2Oのみと共にトランスフェクションに供した。
80μlの新鮮培地(BHIHまたはYEH+親細胞株選択マーカー)を各ウェルに添加し、45μlの当該混合物(2連)を、200μlの新鮮培地を事前に入れた96ウェル培養プレートの個々のウェルに移した。暗所、26℃での24時間のインキュベート(回復)後、新たな選択マーカーを50%濃度で添加した(事前選択(表2を参照のこと))。さらに1~2日間のインキュベートを実施後、選択マーカーを補給して100%とし(主要選択(表を参照のこと))、いくつかの希釈(1:2~1:10)を96ウェル形式(最終体積250μl)で実施した。暗所、26℃で培養物を最大7日間さらにインキュベートした。増殖が観察されない場合は培養培地の交換(1800g、室温での10分間の遠心分離)を実施し、培養物を再び最大7日間インキュベートした。必要に応じてこのステップを繰り返した。分析前に、1:5~1:20の範囲の希釈によって増殖培養を拡大して培養体積を増やした。
(D)Gene Pulser Xcell(商標)(Biorad)を用いるトランスフェクション
トランスフェクションの前日にBHIH中またはYEH中での高密度増殖培養物を1:10希釈することによってトランスフェクション用のLeishmania培養物(静置、26℃)の調製を実施した。光度計を用いて使い捨てキュベット中で600nmでのODを測定し、効率を最適化するために、このODが0.4~1.0(4~6×10*7個細胞)の範囲に入るようにした。細胞は対数増殖期に入っていることになり、このことは、円形及び滴状の細胞の混合集団が存在することによって示される。円形の細胞が多い方が好ましかった。1つのトランスフェクションに10mlの培養物を使用し、それぞれの選択マーカーに対する陰性対照として、常に1つの培養物をddH2Oと共に電気穿孔に供した。トランスフェクションについては、培養物を1’800×gでのスピンダウンに室温で5分間供した。上清を除去し、ペレットを5mlのトランスフェクション緩衝液(200mMのHepes(pH7.0)、137mMのNaCl、5mMのKCl、0.7mMのNa2HPO4、6mMの無水デキストロース(グルコース)、ろ過滅菌(孔径0.22um)済)に再浮遊させた。細胞を再び遠心分離し、ペレットを400μlのトランスフェクション緩衝液に再浮遊させた。400μlの細胞をDNAに添加し、キュベットに移し、氷上で10分間インキュベートした。低電圧プロトコール(μ指数関数的減衰波:450V、450μF、5~6m秒、キュベット:d=2mm)を使用してGene Pulser Xcell(商標)(Biorad)で電気穿孔を実施し、その直後に正確に10分間氷上に置いた。キュベットの全内容物を、いずれの選択マーカーも含まない10mlのBHIHまたはYEHに移し、暗所で通気しながら細胞を26℃で20~24時間静置培養して増殖させた。ポリクローナル細胞株の選択については、半分濃度の選択マーカーを添加し、培養物を26℃で1~2日間インキュベートした後、完全濃度の選択マーカーを含む10mlのBHIHまたはYEH中で比を1:10として継代した。暗所、26℃で細胞をさらに増殖させた。7日後に培養物が濁った培養物へと変化すれば、細胞は1’800×gでの5分間のスピンダウンに室温で供されることになり、完全濃度の選択マーカーを含む新たなBHIH培地またはYEH培地にペレットが再浮遊される。
トランスフェクションの前日にBHIH中またはYEH中での高密度増殖培養物を1:10希釈することによってトランスフェクション用のLeishmania培養物(静置、26℃)の調製を実施した。光度計を用いて使い捨てキュベット中で600nmでのODを測定し、効率を最適化するために、このODが0.4~1.0(4~6×10*7個細胞)の範囲に入るようにした。細胞は対数増殖期に入っていることになり、このことは、円形及び滴状の細胞の混合集団が存在することによって示される。円形の細胞が多い方が好ましかった。1つのトランスフェクションに10mlの培養物を使用し、それぞれの選択マーカーに対する陰性対照として、常に1つの培養物をddH2Oと共に電気穿孔に供した。トランスフェクションについては、培養物を1’800×gでのスピンダウンに室温で5分間供した。上清を除去し、ペレットを5mlのトランスフェクション緩衝液(200mMのHepes(pH7.0)、137mMのNaCl、5mMのKCl、0.7mMのNa2HPO4、6mMの無水デキストロース(グルコース)、ろ過滅菌(孔径0.22um)済)に再浮遊させた。細胞を再び遠心分離し、ペレットを400μlのトランスフェクション緩衝液に再浮遊させた。400μlの細胞をDNAに添加し、キュベットに移し、氷上で10分間インキュベートした。低電圧プロトコール(μ指数関数的減衰波:450V、450μF、5~6m秒、キュベット:d=2mm)を使用してGene Pulser Xcell(商標)(Biorad)で電気穿孔を実施し、その直後に正確に10分間氷上に置いた。キュベットの全内容物を、いずれの選択マーカーも含まない10mlのBHIHまたはYEHに移し、暗所で通気しながら細胞を26℃で20~24時間静置培養して増殖させた。ポリクローナル細胞株の選択については、半分濃度の選択マーカーを添加し、培養物を26℃で1~2日間インキュベートした後、完全濃度の選択マーカーを含む10mlのBHIHまたはYEH中で比を1:10として継代した。暗所、26℃で細胞をさらに増殖させた。7日後に培養物が濁った培養物へと変化すれば、細胞は1’800×gでの5分間のスピンダウンに室温で供されることになり、完全濃度の選択マーカーを含む新たなBHIH培地またはYEH培地にペレットが再浮遊される。
(ii)クローン選択
クローン選択については、液体培養物が濁った段階ですぐにBHIHプレートまたはYEHプレート(1.4%の寒天及び適切な100%選択薬剤を含む)上に細胞をストリークした。プレートをparafilmで覆い、暗所、26℃、上下反転状態で7~10日インキュベートした。単一コロニー(1~2mmサイズ)を、lmlのBHIHまたはYEHを含む24ウェルプレートに移し、parafilmで覆い、暗所、26℃で約7~10日間インキュベートした。その後、1mlの培養物を24ウェルプレートから、10mlのBHIまたはYEHを含むフラスコへと移し、通常通りさらに静置培養して増殖させた。
クローン選択については、液体培養物が濁った段階ですぐにBHIHプレートまたはYEHプレート(1.4%の寒天及び適切な100%選択薬剤を含む)上に細胞をストリークした。プレートをparafilmで覆い、暗所、26℃、上下反転状態で7~10日インキュベートした。単一コロニー(1~2mmサイズ)を、lmlのBHIHまたはYEHを含む24ウェルプレートに移し、parafilmで覆い、暗所、26℃で約7~10日間インキュベートした。その後、1mlの培養物を24ウェルプレートから、10mlのBHIまたはYEHを含むフラスコへと移し、通常通りさらに静置培養して増殖させた。
(iii)ロングリードシークエンシングのための、重力流手法によるゲノムDNAの抽出
Macherey Nagel NucleoBond CB100キット#740508(Nucleobond Buffer set IV #740604+AXG100カラム)を使用することによってLeishmania tarentolaeの高密度培養物10ml(3日間増殖させたもの(OD値約2))からゲノムDNAを抽出した。これについては、1600gで細胞を15分間ペレット化し、10mlのPBSで2回洗浄した。次に、細胞ペレットを1mlのPBSに再浮遊させ、製造者の説明に従って抽出プロトコールに供した。
Macherey Nagel NucleoBond CB100キット#740508(Nucleobond Buffer set IV #740604+AXG100カラム)を使用することによってLeishmania tarentolaeの高密度培養物10ml(3日間増殖させたもの(OD値約2))からゲノムDNAを抽出した。これについては、1600gで細胞を15分間ペレット化し、10mlのPBSで2回洗浄した。次に、細胞ペレットを1mlのPBSに再浮遊させ、製造者の説明に従って抽出プロトコールに供した。
(iv)Nanoporeシークエンシング
St16834株、St17311株、St17212株、St17180株の構築の検証は、ロングリードNanoporeシークエンシングによって行った。ライブラリー調製は、製造者の説明(Oxford Nanopore Technologies,Oxford,UK)に従って実施した。Nanoporeシークエンシングは、リアルタイムでのベースコーリングが可能なGridION X5機器(Oxford Nanopore Technologies)で実施した。シークエンシングの実行は48時間後に終了させた。生リードのアセンブリは、Canu階層的アセンブラ(バージョン1.8)(Koren,et al.(2017)Genome research 27(5),pp.722-736)を使用して実施した。アセンブリしたコンティグを、BLAST(Camacho,et al.(2009)BMC Bioinformatics 10,p.421)及びArtemis Comparison Tool(Carver,et al.(2005 Bioinformatics 21(16),pp.3422-3423)を使用して標的インシリコ参照配列と比較した。
St16834株、St17311株、St17212株、St17180株の構築の検証は、ロングリードNanoporeシークエンシングによって行った。ライブラリー調製は、製造者の説明(Oxford Nanopore Technologies,Oxford,UK)に従って実施した。Nanoporeシークエンシングは、リアルタイムでのベースコーリングが可能なGridION X5機器(Oxford Nanopore Technologies)で実施した。シークエンシングの実行は48時間後に終了させた。生リードのアセンブリは、Canu階層的アセンブラ(バージョン1.8)(Koren,et al.(2017)Genome research 27(5),pp.722-736)を使用して実施した。アセンブリしたコンティグを、BLAST(Camacho,et al.(2009)BMC Bioinformatics 10,p.421)及びArtemis Comparison Tool(Carver,et al.(2005 Bioinformatics 21(16),pp.3422-3423)を使用して標的インシリコ参照配列と比較した。
(v)PacBioシークエンシング
PacBioロングリードゲノムシークエンシングは、製造者の指定に従ってライブラリーを調製して、St15448については2つのPacBio SMRTセル(v2.1 chemistry)、St17527については1つのPacBio sequel SMRTセルで実施した。
PacBioロングリードゲノムシークエンシングは、製造者の指定に従ってライブラリーを調製して、St15448については2つのPacBio SMRTセル(v2.1 chemistry)、St17527については1つのPacBio sequel SMRTセルで実施した。
ロングコンティグへのPacBio生リードのアセンブリは、HGAPを使用して実施し[https://github.com/PacificBiosciences/Bioinformatics-Training/wiki/HGAP-in-SMRT-Analysis]、PacBio生リードのエラー補正はArrowを2回適用して実施した[https://github.com/PacificBiosciences/GenomicConsensus]。
(vi)Illuminaシークエンシング
St17527のゲノムDNAについては、Illumina NextSeqでのシークエンシング(2×150bpのペアエンドシークエンシング;製造者の指定に従ってTruSeqライブラリーを調製した)にさらに供した。得られたクオリティトリミングデータは、株当たり約20Mのペアリードからなるものである。こうしたリードと参照配列とのアライメントには、BWA-MEM(Li,Heng(2013)Aligning sequence reads,clone sequences and assembly contigs with BWA-MEM。http://arxiv.org/pdf/1303.3997v2にてオンラインで利用可能)を使用した。
St17527のゲノムDNAについては、Illumina NextSeqでのシークエンシング(2×150bpのペアエンドシークエンシング;製造者の指定に従ってTruSeqライブラリーを調製した)にさらに供した。得られたクオリティトリミングデータは、株当たり約20Mのペアリードからなるものである。こうしたリードと参照配列とのアライメントには、BWA-MEM(Li,Heng(2013)Aligning sequence reads,clone sequences and assembly contigs with BWA-MEM。http://arxiv.org/pdf/1303.3997v2にてオンラインで利用可能)を使用した。
5.5.3 発現分析
(i)Leishmania tarentolaeからの試料調製
細胞を26℃で静置培養して2~3日間増殖させた(この増殖培養は、例えば、6ウェルプレート中3mlで実施した)。全細胞抽出物(WCE)及び対応する無細胞培養上清の解析はウエスタンブロットによって行われる。上清分析については、増殖培養物を1800g、室温での遠心分離に5分間供し、無細胞上清を新たなチューブに移し、還元条件または非還元条件の下でLaemmli色素と混合した。WCE用の細胞ペレットについては、1×PBSで洗浄し、1800g、室温での遠心分離に再び5分間供し、-80℃で最小限に30分間凍結した。このペレットを室温で再び解凍した後、ペレットをLaemmli(還元)緩衝液に溶解し、95℃で10分間、再び煮沸し、激しくボルテックスした。
(i)Leishmania tarentolaeからの試料調製
細胞を26℃で静置培養して2~3日間増殖させた(この増殖培養は、例えば、6ウェルプレート中3mlで実施した)。全細胞抽出物(WCE)及び対応する無細胞培養上清の解析はウエスタンブロットによって行われる。上清分析については、増殖培養物を1800g、室温での遠心分離に5分間供し、無細胞上清を新たなチューブに移し、還元条件または非還元条件の下でLaemmli色素と混合した。WCE用の細胞ペレットについては、1×PBSで洗浄し、1800g、室温での遠心分離に再び5分間供し、-80℃で最小限に30分間凍結した。このペレットを室温で再び解凍した後、ペレットをLaemmli(還元)緩衝液に溶解し、95℃で10分間、再び煮沸し、激しくボルテックスした。
(ii)ウエスタンブロットによる発現分析
MOPS泳動緩衝液を使用して200Vでの4~12%ビス-トリスSDS PAGEに試料を60分間供した。Iblot装置を使用してPVDF膜へのゲルの転写処理を7分間実施した。10%の乳中での膜のブロッキング処理を室温で少なくとも30分間実施した。1%の乳を含む1×PBSTで希釈した一次抗体(すなわち、ヤギ抗ヒトIgG-HRP(A6029、Sigma)1:2000希釈液、マウス抗ヒトカッパ軽鎖(K4377、Sigma)1:5000希釈液、またはウサギ抗S.pneumoniae血清型1多糖(SSI、#16744)1:100希釈液)を、4℃での一晩のインキュベートに供した。その後、ブロットを1×PBSTでの5分間の洗浄に3回供し、その後に、1%の乳を含む1×PBSTに含めた西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)結合型二次抗体(抗マウス多価-HRP(A0412、Sigma)1:2000希釈液または抗ウサギ-HRP結合体(Jackson ImmunoResearch #111-035-008)1:2000希釈液)と共に30℃で3時間旋回させてブロットの検出を行った後、1×PBSTでの5分間の洗浄にブロットを3回供し、比色検出のための3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB)基質(1液組成タイプ)(TMBM-1000-01、Surmodics)での染色に供した。
MOPS泳動緩衝液を使用して200Vでの4~12%ビス-トリスSDS PAGEに試料を60分間供した。Iblot装置を使用してPVDF膜へのゲルの転写処理を7分間実施した。10%の乳中での膜のブロッキング処理を室温で少なくとも30分間実施した。1%の乳を含む1×PBSTで希釈した一次抗体(すなわち、ヤギ抗ヒトIgG-HRP(A6029、Sigma)1:2000希釈液、マウス抗ヒトカッパ軽鎖(K4377、Sigma)1:5000希釈液、またはウサギ抗S.pneumoniae血清型1多糖(SSI、#16744)1:100希釈液)を、4℃での一晩のインキュベートに供した。その後、ブロットを1×PBSTでの5分間の洗浄に3回供し、その後に、1%の乳を含む1×PBSTに含めた西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)結合型二次抗体(抗マウス多価-HRP(A0412、Sigma)1:2000希釈液または抗ウサギ-HRP結合体(Jackson ImmunoResearch #111-035-008)1:2000希釈液)と共に30℃で3時間旋回させてブロットの検出を行った後、1×PBSTでの5分間の洗浄にブロットを3回供し、比色検出のための3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB)基質(1液組成タイプ)(TMBM-1000-01、Surmodics)での染色に供した。
5.5.4 アダリムマブの小スケール発現、精製
140rpmで振とうしながらBHIH中またはYEH中での50ml培養を行って宿主細胞を26℃で48時間所定通り増殖させた。培養物を収集し、1800×gの遠心分離に室温で10分間供した。培地上清を孔径0.22μmのフィルター(Steriflip、SCGP00525)に通してろ過し、EDTA(0.5M pH8)の1:100希釈液を各ロード液に添加した。各株の培地上清を、Falconチューブ当たり100μlのプロテインA樹脂(プロテインA-Sepharose 4B Fast Flow、Sigma Aldrich、P9424)と共に振とうしながらバッチで4時間、室温でインキュベートした。プロテインA樹脂での処理後、試料を500×gの遠心分離に5分間供し、非吸着部を捨て、樹脂をスピンカラムに移した。100μlの樹脂に対して500μlの緩衝液A(20mMのNa2HPO4(pH 7.2)、150mMのNaCl(HClでpHを7.20に調整した))(5CV)を使用して洗浄を3回実施した。この洗浄では、各ステップ間で1000×gの遠心分離を室温で1分間実施した。溶出は、100μlの樹脂に対して100μlの緩衝液B(0.1Mの酢酸、100mMのNaCl(1MのNaOHでpHを3.20に調整した)を使用して実施した(いくつかのCVで実施)。この溶出(例えば、1CVで3回及び0.5CVで1回)では、各ステップ間で1000×gの遠心分離を室温で1分間実施した。溶出画分をプールし、100mMのTris-HCl(1M pH8)を添加することによって迅速に中和した。その後、プールした溶出液を、7K ZebaSpin脱塩カラム(2ml)を使用するPBS(pH6)への緩衝液交換に供し、任意選択で、Amicon 30K濃縮器(0.5ml)を使用して濃縮した。
140rpmで振とうしながらBHIH中またはYEH中での50ml培養を行って宿主細胞を26℃で48時間所定通り増殖させた。培養物を収集し、1800×gの遠心分離に室温で10分間供した。培地上清を孔径0.22μmのフィルター(Steriflip、SCGP00525)に通してろ過し、EDTA(0.5M pH8)の1:100希釈液を各ロード液に添加した。各株の培地上清を、Falconチューブ当たり100μlのプロテインA樹脂(プロテインA-Sepharose 4B Fast Flow、Sigma Aldrich、P9424)と共に振とうしながらバッチで4時間、室温でインキュベートした。プロテインA樹脂での処理後、試料を500×gの遠心分離に5分間供し、非吸着部を捨て、樹脂をスピンカラムに移した。100μlの樹脂に対して500μlの緩衝液A(20mMのNa2HPO4(pH 7.2)、150mMのNaCl(HClでpHを7.20に調整した))(5CV)を使用して洗浄を3回実施した。この洗浄では、各ステップ間で1000×gの遠心分離を室温で1分間実施した。溶出は、100μlの樹脂に対して100μlの緩衝液B(0.1Mの酢酸、100mMのNaCl(1MのNaOHでpHを3.20に調整した)を使用して実施した(いくつかのCVで実施)。この溶出(例えば、1CVで3回及び0.5CVで1回)では、各ステップ間で1000×gの遠心分離を室温で1分間実施した。溶出画分をプールし、100mMのTris-HCl(1M pH8)を添加することによって迅速に中和した。その後、プールした溶出液を、7K ZebaSpin脱塩カラム(2ml)を使用するPBS(pH6)への緩衝液交換に供し、任意選択で、Amicon 30K濃縮器(0.5ml)を使用して濃縮した。
5.5.5 精製タンパク質及び細胞表面から遊離させたN-グリカンのHILIC-UPLC-MS分析
精製タンパク質からのN-グリカンの酵素的な遊離は、供給元によって推奨されるようにRapid PNGase F(New England Biolabs)を使用して実施した。8μlの試料(15μgのタンパク質)を2μlのRapid緩衝液及び1μlのRapid PNGaseFと混合した。この混合物を50℃で10分間インキュベートした後、90℃で1分間インキュベートした。
精製タンパク質からのN-グリカンの酵素的な遊離は、供給元によって推奨されるようにRapid PNGase F(New England Biolabs)を使用して実施した。8μlの試料(15μgのタンパク質)を2μlのRapid緩衝液及び1μlのRapid PNGaseFと混合した。この混合物を50℃で10分間インキュベートした後、90℃で1分間インキュベートした。
細胞表面からのN-グリカンの酵素的な遊離は、PNGase F(New England Biolabs)を使用して実施した。細胞(140rpmで振とうしながら26℃で48時間または72時間増殖させたもの)を収集し、1800×gの遠心分離に室温で10分間供すことによってPBSで洗浄した。50mgの細胞ペレットをGlyco緩衝液2に再浮遊させ、1μlのPNGaseFと共に37℃、650rpmで1時間インキュベートした。遠心分離によって細胞を再びペレット化し、75μlの上清をSpeedVac濃縮器中で遠心乾燥させた。グリカンを10μlの水に再懸濁させた。グリカンの遊離後、以前の報告(Behrens,et al.(2018)Glycobiology 28(11),pp.825-831)のようにプロカインアミドでグリカンを直接的に標識した。簡潔に記載すると、1μlの酢酸、8μlのプロカインアミドストック溶液(DMSO中550mg/ml)、及び12μlのシアノ水素化ホウ素ナトリウムストック溶液(H2O中200mg/ml)と遊離グリカンとを混合した。試料を65℃で60分間インキュベートし、製造者の説明に従ってLC-PROC-96精製プレート(Ludger Ltd)を使用して精製した。
プロカインアミド標識N-グリカンの分析は、Synapt G2-Si質量分析計(Waters)と接続された蛍光検出可能なAcquity UPLC System(Waters)を使用して親水性相互作用クロマトグラフィー-超高速液体クロマトグラフィー-質量分析(HILIC-UPLC-MS)によって実施した。グリカンの分離は、50mMのギ酸アンモニウム(pH4.4)を溶媒A、アセトニトリルを溶媒BとしてAcquity BEHアミドカラム(130Å、1.7μm、2.1mM×150mM;Waters)を使用して実施した。この分離は、0.5ml/分で溶媒B含量を40分かけて72%→55%とするリニアグラジエントを使用して実施した。蛍光検出は、励起波長を310nm、検出波長を370nmとして実施した。Zsprayエレクトロスプレーイオン源を備えたSynapt G2-Si質量分析計をポジティブ分解能モードで質量検出に使用した。この検出では下記のパラメーターを使用した:走査範囲:m/z300~3500、走査時間:1秒、キャピラリー電圧:2.2kV、イオン源温度:120℃、及びサンプリングコーン電圧:75V。データの取得にはMassLynx4.2(Waters)を使用した。データの処理及び解析は、Unifi 1.9.4.053(Waters)を使用して実施した。プロカインアミド標識デキストランラダー(Ludger Ltd)の保持時間に基づいて5次多項分布曲線を使用してグルコース単位の帰属を行った。グリカン構造を、そのm/z値及びその保持時間に基づいて帰属し、これまでに構築したN-グリカンライブラリーに対するマッチングに供した。個々の試料について、同等の設定を使用してUPLCとSynapt HDMS質量分析計とを組み合わせた。
少数の試料については、Waters RapiFluor標識キット(Watersの使用説明:<<Quality control and Automation Friendly GlycoWorks RapiFluor-MS N-Glycan Sample Preparation>>に大部分は従って使用した)で標識し、プロカインアミド標識グリカン(RF-MS)の場合と同じ機器を使用して分析した。
5.5.6 Neu5Ac及びCMP-Neu5AcのDMB標識化
フルオロフォア1,2-ジアミノ-4,5-メチレンジオキシベンゼン(DMB)を使用する蛍光標識と還元とを組み合わせることによってヌクレオチド活性化シアル酸の濃度を定量化するための高感度方針を採用した。DMBでの標識化には、シアル酸分子の遊離ケト基ならびにカルボキシル基が必要である。標識化プロセスの前にケト基を還元すると、非活性化シアル酸(Neu5Ac)は標識化されなくなる。ヌクレオチド活性化シアル酸については、ケト基がCMP置換されていることによって還元から保護されるため、還元後でも標識化することは依然として可能である。その後にDMB-高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を併用することで、総Neu5Ac及び修飾CMP-シアル酸の両方を同定し、フェムトモル範囲での定量化を行うことが可能になる(Galuska,et al.(2010)Anal Chem 82(11),pp.4591-4598)。
フルオロフォア1,2-ジアミノ-4,5-メチレンジオキシベンゼン(DMB)を使用する蛍光標識と還元とを組み合わせることによってヌクレオチド活性化シアル酸の濃度を定量化するための高感度方針を採用した。DMBでの標識化には、シアル酸分子の遊離ケト基ならびにカルボキシル基が必要である。標識化プロセスの前にケト基を還元すると、非活性化シアル酸(Neu5Ac)は標識化されなくなる。ヌクレオチド活性化シアル酸については、ケト基がCMP置換されていることによって還元から保護されるため、還元後でも標識化することは依然として可能である。その後にDMB-高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を併用することで、総Neu5Ac及び修飾CMP-シアル酸の両方を同定し、フェムトモル範囲での定量化を行うことが可能になる(Galuska,et al.(2010)Anal Chem 82(11),pp.4591-4598)。
OD値4の各試料(遠心分離によって収集し、1×PBSで2回洗浄し、凍結させたもの)に対して、L.tarentolae細胞ペレット用のMeOH/クロロホルム抽出手順を実施した。抽出については、ペレットを解凍し、480μlのMeOHに再浮遊させ、20μlの水を添加し、水浴中で15分間、室温で超音波処理した。試料を卓上遠心分離機での18000gの遠心分離に4℃で10分間供した。上清をガラスバイアルに移し、268μlのクロロホルムを添加し、ボルテックスした。次に、500μlのH2O(MSグレード)を添加し、試料を再びボルテックスした。このMeOH/クロロホルム/H2O(1/0.54/1)混合物を2200gの遠心分離に室温で20分間供してCHCl3相へとタンパク質、脂質、及びDNAを除去した。上に位置するMeOH/H2O相の約半分(525μl)を収集し、Eppendorfチューブに移した。この量は、OD値2のペレットからの抽出物質に相当する。この試料をspeed-vac中で乾燥させ、16μlのH2Oに再懸濁し、8μlの試料2つに分割し、これらの試料を、還元条件下でのDMB標識化及び非還元条件下でのDMB標識化に別々に供した。対照として、Neu5Acを含むH2OをSpeedVac中で乾燥させ、乾燥物質をH2Oで希釈し、両方の標識化手順用に2つに分割した。1つの試料セットについては、氷冷した0.4Mのホウ酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を10μl添加すると共に、新たに解凍した2Mの水素化ホウ素を含む0.5MのNaOHを2μl添加し(最終=0.2Mの水素化ホウ素を含む0.2Mのホウ酸ナトリウム緩衝液(pH8,8))、室温で2時間インキュベートした(還元試料)。第2の試料セットについては、氷冷した0.4Mのホウ酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を10μl添加すると共に、0.5MのNaOHを2μl添加し(最終=0.2Mのホウ酸ナトリウム緩衝液(pH8,8))、室温で2時間インキュベートした(非還元試料)。その後、speedVac中で試料を乾燥させ、3μlのH2Oに再懸濁し、製造者の説明に従ってTakara標識化キット(#4400)を使用する標準的なDMB標識化に供した。最終的に、RP-C18-LCによって試料を2連で分析した。定量化は、標準溶液をホウ酸ナトリウム緩衝液(非還元)中でインキュベートし、非還元試料について上に記載した手順と同様にDMBで標識して得られた定義された標準曲線を使用して実施した。
6.実施例
6.1 実施例1
Leishmania tarentolaeが相同組換えによって複数のDNA断片から染色体組み込みコンストラクトをアセンブリする能力を分析するために、同じコンストラクト(モノクローナル抗体(リツキシマブ)を発現させるためのもの)のトランスフェクションを、1断片バージョン及び2断片バージョンによって平行して試みた。
6.1 実施例1
Leishmania tarentolaeが相同組換えによって複数のDNA断片から染色体組み込みコンストラクトをアセンブリする能力を分析するために、同じコンストラクト(モノクローナル抗体(リツキシマブ)を発現させるためのもの)のトランスフェクションを、1断片バージョン及び2断片バージョンによって平行して試みた。
1断片バージョン(pLMTB5026)は、軽鎖のコード配列、重鎖のコード配列、及び選択マーカーのコード配列(ノーセオスリシン(ntc))を含み、これらのコード配列の隣及び間には遺伝子間領域が存在する。これらの遺伝子間領域を合成ポリシストロンの構築においてスペーサー(遺伝子間領域(IR))として使用する理由は、そうした遺伝子間領域が、Leishmaniaにおける天然のポリシストロン性遺伝子クラスターのうちで、pre-mRNAの適切なスプライシングを確保する中心的な要素であり、さらには、そうした遺伝子間領域が、転写産物の安定性を制御することによって遺伝子発現に影響を及ぼすと考えられることによるものである。さらに、コンストラクトをゲノムに組み込むために、DNA断片の末端は、L.tarentolaeのrDNA遺伝子座(ssu)と相同的な領域(600~1000bp)を含む(国際公開公報第WO2019/002512A2号の図34を参照のこと(当該文献は、その全体が参照によって組み込まれる))。
2断片バージョンも同じ遺伝エレメントを含むが、これらの遺伝エレメントは2つのDNA断片にまたがって分布する。断片P1(pLMTB5024)は、軽鎖のコード配列及び重鎖のコード配列、ならびにこれらのCDSの上流に位置する遺伝子間領域を含む。この断片の5’末端は、ssu遺伝子座への組み込みのための相同組換え部位を含む。重鎖CDSの最後の250bp(P1コンストラクトの3’末端)は、第2の断片(P2;pLMTB5025)の最初の250bpと同一の配列を有することで、これら2つの断片の間でそれらの同一配列を介して相同組換えを起こすことが可能である。さらに、P2は、重鎖の下流に位置する遺伝子間領域(CamIR)、選択マーカー(ntc)、ntcの下流に位置する別の遺伝子間領域(3’UTR=dhfr-ts)、及びssu遺伝子座への組み込みのための3’相同組換え部位を含む(図1A)。
これらの異なるコンストラクト(SwaIで直鎖化されたpLMTB5026またはSwaIで直鎖化されたpLMTB5024+pLMTB5025、のいずれか)をL.tarentolae(St10569)にトランスフェクションした(Biorad system)。両方のバージョンについて、生存可能な多クローンが得られ、2断片バージョンによって得られたクローンのウエスタンブロット分析においても、軽鎖特異的抗体または重鎖特異的抗体を用いた検出で顕著なモノクローナル抗体発現が見られた(図1B)。このことは、いくつかのDNA断片からの発現コンストラクトの形成が実行可能であることを実証するものである。
6.2 実施例2
内在性Man3をG2 N-グリカンへと変換するための4つの異なるグリコシルトランスフェラーゼ(最初の糖鎖修飾改変ステップを担うための機能的に重複する2つの酵素(SfGnt1及びdrMGAT1)ならびにさらなる伸長によってN-グリカン「G2」を得るためのrnMGAT2及びhsB4GalT1)(国際公開公報第WO2019/002512A2号(当該文献は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる))を発現する細胞株を得るために、10個のDNA断片が相同組換えを起こすことによって形成される発現コンストラクトを野生型L.tarentolae(St10569)にトランスフェクションした。これらのDNA断片は、これまでに導入したコンストラクトと同様に設計したものであり、アセンブリされて得られる合成ポリシストロン中にコード配列を散在させる遺伝子間領域と、知見の多いリボソームDNA遺伝子座に由来し、逆転組み込みコンストラクトの高レベル発現を支援するPolIプロモーター領域と、を用いた。通常、Leishmaniaでは、タンパク質をコードする遺伝子のほとんどがPolIIによって転写されるため、そうした遺伝子に特異的なプロモーター領域を見つけることは困難であり、アクアポリン遺伝子座についても同様である。断片間の相同組換え、ならびに断片とゲノム上のアクアポリン遺伝子座(AQP)との間の相同組換えは、それぞれ200bpの相同領域及び500bpの相同領域によって可能にした(図2の上部)。さらに、これらのオーバーラップは、異なるドナープラスミドに由来する直鎖断片の組み合わせによって個々の酵素または遺伝子間領域のモジュール式交換が可能になる様式で設計した。
内在性Man3をG2 N-グリカンへと変換するための4つの異なるグリコシルトランスフェラーゼ(最初の糖鎖修飾改変ステップを担うための機能的に重複する2つの酵素(SfGnt1及びdrMGAT1)ならびにさらなる伸長によってN-グリカン「G2」を得るためのrnMGAT2及びhsB4GalT1)(国際公開公報第WO2019/002512A2号(当該文献は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる))を発現する細胞株を得るために、10個のDNA断片が相同組換えを起こすことによって形成される発現コンストラクトを野生型L.tarentolae(St10569)にトランスフェクションした。これらのDNA断片は、これまでに導入したコンストラクトと同様に設計したものであり、アセンブリされて得られる合成ポリシストロン中にコード配列を散在させる遺伝子間領域と、知見の多いリボソームDNA遺伝子座に由来し、逆転組み込みコンストラクトの高レベル発現を支援するPolIプロモーター領域と、を用いた。通常、Leishmaniaでは、タンパク質をコードする遺伝子のほとんどがPolIIによって転写されるため、そうした遺伝子に特異的なプロモーター領域を見つけることは困難であり、アクアポリン遺伝子座についても同様である。断片間の相同組換え、ならびに断片とゲノム上のアクアポリン遺伝子座(AQP)との間の相同組換えは、それぞれ200bpの相同領域及び500bpの相同領域によって可能にした(図2の上部)。さらに、これらのオーバーラップは、異なるドナープラスミドに由来する直鎖断片の組み合わせによって個々の酵素または遺伝子間領域のモジュール式交換が可能になる様式で設計した。
複数断片の相同組換えのトランスフェクション効率を改善するために、新たなトランスフェクション系(Nucleofector)を旧式の系(BioRad)と並べて試験した。
プラスミド(pLMTB6855、pLMTB6952、pLMTB6958、pLMTB6807、pLMTB6848、pLMTB6852、pLMTB6811、pLMTB6860、pLMTB6906、pLMTB6861)由来の直鎖DNA断片を、Biorad系を使用するトランスフェクション方法1またはNucleofector系を使用するトランスフェクション方法2のいずれかによって野生型L.tarentolae(St10569)にトランスフェクションした。両方の方法について、生存可能な多クローンが得られた。このことは、分割された選択マーカーの組換えが成功したことを示唆している。
得られた多クローンの操作されたN-グリカンを全細胞タンパク質レベルでRF-MSによって分析し(St15257についての例が図2に示される)、最大でG2(16%)までの糖鎖修飾改変が成功することが実証された。このことは、酵素のうちの少なくとも3つをカバーする発現コンストラクトがL.tarentolaeによってアセンブリされたことを暗示している。これによって、糖鎖修飾改変のために複数断片アセンブリをL.tarentolaeに組み込むことが一般的に実行可能であることが実証された。両方のトランスフェクション方法について、同様の特性を示すクローンが得られ、このことは、適用されるトランスフェクション方法とは無関係にトランスフェクションを実行可能であることを実証している。一方で、Nucleofectorトランスフェクションによって得られたクローンの増殖速度はBioRad系から得られたものと比較してわずかに速く、このことは、トランスフェクション後の細胞生存度が良好であり、したがってトランスフェクション効率が潜在的に良好であることを示唆している。
プラスミド(pLMTB6855、pLMTB6952、pLMTB6958、pLMTB6807、pLMTB6848、pLMTB6852、pLMTB6811、pLMTB6860、pLMTB6906、pLMTB6861)由来の直鎖DNA断片を、Biorad系を使用するトランスフェクション方法1またはNucleofector系を使用するトランスフェクション方法2のいずれかによって野生型L.tarentolae(St10569)にトランスフェクションした。両方の方法について、生存可能な多クローンが得られた。このことは、分割された選択マーカーの組換えが成功したことを示唆している。
得られた多クローンの操作されたN-グリカンを全細胞タンパク質レベルでRF-MSによって分析し(St15257についての例が図2に示される)、最大でG2(16%)までの糖鎖修飾改変が成功することが実証された。このことは、酵素のうちの少なくとも3つをカバーする発現コンストラクトがL.tarentolaeによってアセンブリされたことを暗示している。これによって、糖鎖修飾改変のために複数断片アセンブリをL.tarentolaeに組み込むことが一般的に実行可能であることが実証された。両方のトランスフェクション方法について、同様の特性を示すクローンが得られ、このことは、適用されるトランスフェクション方法とは無関係にトランスフェクションを実行可能であることを実証している。一方で、Nucleofectorトランスフェクションによって得られたクローンの増殖速度はBioRad系から得られたものと比較してわずかに速く、このことは、トランスフェクション後の細胞生存度が良好であり、したがってトランスフェクション効率が潜在的に良好であることを示唆している。
6.3 実施例3
これまでにリツキシマブ発現コンストラクトをトランスフェクションした株において内在性Man3からG2 N-グリカンへの変換を達成するために、10個のDNA断片が相同組換えを起こすことによって形成される第2の発現コンストラクトをSt12427にトランスフェクションした。このコンストラクトは、4つの異なるグリコシルトランスフェラーゼの発現をコードしており、これら4つの異なるグリコシルトランスフェラーゼは、すなわち、最初のGlcNAcを付加するための機能的に重複する2つの酵素(SfGnt1及びdrMGAT1)、ならびにG2へのさらなる伸長を達成するためのrnMGAT2及びhsB4GalT1である。
これまでにリツキシマブ発現コンストラクトをトランスフェクションした株において内在性Man3からG2 N-グリカンへの変換を達成するために、10個のDNA断片が相同組換えを起こすことによって形成される第2の発現コンストラクトをSt12427にトランスフェクションした。このコンストラクトは、4つの異なるグリコシルトランスフェラーゼの発現をコードしており、これら4つの異なるグリコシルトランスフェラーゼは、すなわち、最初のGlcNAcを付加するための機能的に重複する2つの酵素(SfGnt1及びdrMGAT1)、ならびにG2へのさらなる伸長を達成するためのrnMGAT2及びhsB4GalT1である。
プラスミド(pLMTB6950、pLMTB6956、pLMTB6808、pLMTB6849、pLMTB6852、pLMTB6811、pLMTB6816、pLMTB6873、pLMTB6855、pLMTB6861)由来のDNA断片を、Nucleofector系を使用するトランスフェクション方法2によってL.tarentolae St12427にトランスフェクションした。生存可能な多クローンが得られた。このことは、分割された選択マーカーの組換えが成功したことを示唆している。
得られた多クローンを全細胞タンパク質レベルでRF-MSによって分析し、いくつかの株(St15368)では最大でG2(4%)までの糖鎖修飾改変が生じることが実証された。このことは、酵素のうちの少なくとも3つをカバーする発現コンストラクトがL.tarentolaeによってアセンブリされたことを暗示している。このことは、糖鎖修飾改変のために複数断片アセンブリをL.tarentolaeに組み込むことが一般的に実行可能であること裏付けるものである。一方で、他のクローンでは最大でG0-Nまでしか変換が進まず(例えば、St15448)、このことは、コンストラクトの組み込みが不完全であったことを示唆している(図3A)。
St15448株の遺伝組成を評価するためにgDNAを調製し(Macherey&Nagel NucleoBond(登録商標)CB100)、2つのPacBio SMRTセルでのPacBioロングリードゲノムシークエンシング(v2.1 chemistry、ライブラリー調整は製造者の指定に従った)に供した。グリコシルトランスフェラーゼdrMGAT1のコード配列及びグリコシルトランスフェラーゼSfGnt1のコード配列(これらの酵素は両方共、Man3への最初のGlcNAcの付加を触媒する)のみを含むコンストラクトが組み込まれたことで組み込みが不完全になっていたことが、ロングサブリードのいくつかによって示された。したがって、得られたシークエンシングデータは、観察されたN-グリカンプロファイル表現型と一致するものである。このデータは、31番染色体上のAQP遺伝子座へのコンストラクトの3’末端の組み込みは正しく生じた一方で、AQPへの5’末端組み込みが生じる代わりに遺伝子間領域Pfr IR(天然のL.tarentolae配列約2Kb)が29番染色体上の内在性のPfr発現遺伝子座と組換わったことによって組み込みが不完全なものとなったことをさらに支持するものである。これによって、染色体交叉(図3B)が創出された。これ以外にも、天然の29番染色体及び31番染色体も検出され、これらの染色体は二倍体形態で存在する可能性が最も高い(図3Cにデータを表す模式図が示される)。
こうしたシークエンシングデータは、所期の組み込み遺伝子座よりも、誤った相同組換えが優先して生じたことを示す。このことは、Pfr遺伝子間領域が長く(約2Kb)、天然の遺伝子座と100%同一であるという事実、及びAQP遺伝子座が染色体のテロメアに非常に近いという事実によって促進された可能性がある。
あるコンストラクトで明らかにされた別の例は、断片間で相同性を有する区間を設けることは回避すべきであるという仮説を裏付けるものである。この別の例では、hsB4GalT1-Strep、hsMAGT1-3×HA、及びrnMGAT2-3×HAをL.tarentolae野生型バックグラウンドにトランスフェクションした(St10569+pLMTB6946、pLMTB6951、pLMTB8080、pLMTB8081、pLMTB8082、pLMTB8083、pLMTB8085、pLMTB6924)。得られたSt16834株では、hsMGAT1の活性はほぼ検出不可能であり、これに加えてMGAT2活性は完全に不在であった(M3 78%、G0-N 11%、及びG1-N 11%)。Nanopore技術を用いたロングリードシークエンシングからは、rnMGAT2-3×HAを運ぶ2つの断片がゲノム遺伝子座に組み込まれていなかったことが明らかになり、この理由は、2つの近接するグリコシルトランスフェラーゼの両方が3×HAタグを有しており、当該タグ領域のヌクレオチド配列が100%同一であったことによるものである。このことは、相同組換えが生じるには93bpの区間で十分であることを実証するものである(図4)。
6.4 実施例4
これまでの例は、異なる組み込み用断片の間で相同的な配列を使用すること、ならびにそうした断片とL.tarentolaeゲノムとの間で相同的な配列を使用することによって望ましくない相同組換えが生じ得ることを示唆するものであった。一方で、このことは、特定のN-グリカン変換ステップ向けに遺伝子使用数を増やす場合、グリコシルトランスフェラーゼのコドン多様化バリアントまたはホモログを使用することの必要性を示すものである。他方で、この知見は、これまで成功裏に試験した遺伝子間領域を反復使用することを禁じるものでもある。L.tarentolaeにおけるスプライシング及びmRNA安定性のための正確なシグナルに関するデータは利用不可能であるため、合成遺伝子間領域を設計することは、現在のところ実現不可能である。この制限を克服するため、他のLeishmania種に由来する遺伝子間領域、ならびに異なるグリコシルトランスフェラーゼのさまざまなコドン使用バリアント及び異なるホモログを使用する新たなDNA断片セットを設計した。
これまでの例は、異なる組み込み用断片の間で相同的な配列を使用すること、ならびにそうした断片とL.tarentolaeゲノムとの間で相同的な配列を使用することによって望ましくない相同組換えが生じ得ることを示唆するものであった。一方で、このことは、特定のN-グリカン変換ステップ向けに遺伝子使用数を増やす場合、グリコシルトランスフェラーゼのコドン多様化バリアントまたはホモログを使用することの必要性を示すものである。他方で、この知見は、これまで成功裏に試験した遺伝子間領域を反復使用することを禁じるものでもある。L.tarentolaeにおけるスプライシング及びmRNA安定性のための正確なシグナルに関するデータは利用不可能であるため、合成遺伝子間領域を設計することは、現在のところ実現不可能である。この制限を克服するため、他のLeishmania種に由来する遺伝子間領域、ならびに異なるグリコシルトランスフェラーゼのさまざまなコドン使用バリアント及び異なるホモログを使用する新たなDNA断片セットを設計した。
相対発現転写産物レベルが高いことが示されたL.major遺伝子(Rastrojo,et al.(2013)BMC Genomics 14,p.223)に対するホモログを探すことによって、高度に発現すると考えられるL.mexicana由来遺伝子、L.donovani由来遺伝子、及びL.infantum由来遺伝子を同定した。こうした遺伝子の3’非翻訳領域(UTR)は、高いタンパク質発現レベルを支援するものになると考えられる(Murray,et al.(2007)Molecular and Biochemical Parasitology 153(2),pp.125-132)。望ましくない相同組換えが生じる可能性を最小化するために、互いの同一性が80%を超える配列(cd-hit(Li,et al.(2006)Bioinformatics 22(13),pp.1658-1659)を使用した場合)及びL.tarentolaeゲノムと同一の30bp超の区間(blastn(Camacho,et al.(2009)BMC Bioinformatics 10,p.421)を使用した場合)を除外した。
低頻度コドン(頻度<10%)を除外しつつL.tarentolaeのコドン使用頻度に基づいて確率的にコドンを選択するカスタムPython3スクリプトを使用してタンパク質配列をヌクレオチド配列へと戻し翻訳した。コドン使用は、アノテーションされたすべてのL.tarentolaeヌクレオチドコード配列に対してcusp(Rice,et al.(2000)Trends in genetics:TIG 16(6),pp.276-277)を使用して計算されている。
今回もまた、これまでの複数断片相同組換えコンストラクトと同様に、断片間の200bpのオーバーラップ、及び予測組み込み部位に対する500bpの相同領域を含めることで、Leishmaniaでの断片のアセンブリが可能になるようにした。新たな組み込み遺伝子座を設計し、いずれも「直列組み込み」手法において使用した(図5の下部)。この手法では、高度発現遺伝子または複数コピー遺伝子(アルファチューブリン(aTub)など)のコード配列と5’UTRとの間に新たなコンストラクトが組み込まれる。この場合、追加のプロモーター領域(PolI)がコンストラクトに含められることはないため、組み込みコンストラクトの最初のコード配列のPolII介在性の転写は標的遺伝子座の内在性IRによって制御されることになる。結果的に、組み込みコンストラクトはその3’末端が遺伝子間領域で終結する必要があり、この遺伝子間領域によって、コンストラクトの最後のCDSと標的遺伝子座の内在性遺伝子との間に間隔ができる。代替的には、「破壊的組み込み」手法において新たな遺伝子座が使用される(図5上部)。この手法では、標的遺伝子のCDSが組み込みコンストラクトに置き換えられる。LeishmaniaでのRNA PolIによる転写効率の高さを利用するために、この組み込み手法を、L.tarentolae由来のPolIプロモーター領域の使用及び逆転組み込みと併用することが可能である。逆転組み込みを行うことで、通常はPolIIによって転写される隣接遺伝子の転写のアンバランス化が回避されることになる(図5)。
異なる種に由来するIRがグリコシルトランスフェラーゼの発現を支援する能力を試験するために、Nucleofector方法を用いて一連の4つの異なるトランスフェクションを実施した。ここでは、グリコシルトランスフェラーゼ、選択マーカー、ならびに組み込み遺伝子座(示される例ではGP63遺伝子座が標的である)を不変とし、遺伝子間領域のみを変えた。適合性が特定の種(L.major、L.donovani、L.infantum、L.mexicana)に限られるかどうかを明らかにするために、各トランスフェクションコンストラクトにおいて同じ種に由来する4つの異なるIRを組み合わせた。St17212については、これらの断片は、pLMTB8234、pLMTB8235、pLMTB8250、pLMTB8295、pLMTB8297、pLMTB8301、pLMTB8302、pLMTB8303、pLMTB6933から得た。St17311については、これらの断片は、pLMTB8234、pLMTB8235、pLMTB8250、pLMTB8306、pLMTB8307、pLMTB8310、pLMTB8311、pLMTB8312、pLMTB6933から得た。St17176については、これらの断片は、pLMTB8250、pLMTB8334、pLMTB8234、pLMTB8335、pLMTB8235、pLMTB8336、pLMTB8328、pLMTB8330、pLMTB6933から得た。St17180については、これらの断片は、pLMTB8250、pLMTB8322、pLMTB8234、pLMTB8323、pLMTB8235、pLMTB8324、pLMTB8316、pLMTB8318、pLMTB6933から得た。
すべてのトランスフェクションにおいて、50mlの振とうフラスコ培養において増殖する生存可能なクローンを得ることに成功し、これらのクローンをL.tarentolaeの表面タンパク質画分のN-グリカン分析に供した(St17212=LmIR、St17311=LdIR、St17176=LiIR、St17180=LmxIR;図6A)。これらのN-グリカンプロファイルから、4つすべてのトランスフェクションがほぼ成功であることが実証された。この成功の判断理由は、L.major由来のIRを含むバリアント、L.donovani由来のIRを含むバリアント、L.mexicana由来のIRを含むバリアントでは変換が最大でG2まで進行し、L.infantum IRを含むバリアントでは、少なくともG1-Nが検出されたことによるものである(図6A)。このことは、4つすべてのLeishmania種に由来する遺伝子間領域がL.tarentolaeでの組換えグリコシルトランスフェラーゼの発現支援に使用可能であり、これによって宿主細胞の機能を完全にカスタマイズすることが可能であることを実証するものである。ほとんどのGTの活性が検出可能であったことは、使用したIRの大多数が機能性であり、わずか少数のIR、すなわちSt17176でのMGAT2発現を支援するIRのみが非効率的であったことを示唆している。利用可能なデータに基づいて5’UTR及び3’UTRの寄与を明確に区別することは不可能であるため、「非機能性」IRを明瞭に特定することは不可能である。さらに、異種コード配列が配列介在性のmRNA安定性に寄与する可能性もある。
一方で、観察されるN-グリカンプロファイルが分析株で大きく異なったことは、遺伝子間領域がそれと隣接する遺伝子の発現レベルに実際に影響を及ぼすという仮説をさらに裏付けるものである。
組み込みの正しさを実証するために、St17311、St17212、及びSt17180についてNanoporeシークエンシングを実施し、すべての試験コンストラクトの組み込みが正しいことが確認された(図6B)。
次に、こうした複数断片組み込みを1つの株内で複数組み合わせることで糖鎖修飾改変活性が改善され、N-グリカン変換の均一性が向上するかどうかを評価した。このために、プラスミド(pLMTB8253、pLMTB8313、pLMTB8314、pLMTB8236、pLMTB8315、pLMTB8255、pLMTB8259、pLMTB6940、pLMTB8379)由来の直鎖化DNA断片をトランスフェクションしてアダリムマブ発現株(St15449)のアルファチューブリン遺伝子座を標的とすることによってSt17238を創出した。次に、第2のトランスフェクションでは、プラスミド(pLMTB8389、pLMTB8301、pLMTB8234、pLMTB8302、pLMTB8235、pLMTB8303、pLMTB8295、pLMTB8297、pLMTB8392)由来の9断片コンストラクトをpfr遺伝子座に組み込んでSt17294を得た。最後に、プラスミド(pLMTB8247、pLMTB8285、pLMTB8237、pLMTB8286、pLMTB8238、pLMTB8287、pLMTB8383、pLMTB8282、pLMTB6936)から得たDNA断片をSt17294にトランスフェクションしてGP63遺伝子座に第3のGT発現コンストラクトを組み込んだ。得られたSt17826株とその前身株との、表面タンパク質のN-グリカン分析による比較は、GT活性が段階的に上昇した結果、最終株ではほぼ均一なG2 N-グリカン(88%)が得られたことを示している(図7)。このことは、Leishmaniaゲノムへの複数の酵素コピーの組み込みを達成する上でこの複数断片組み込み法が有用であり、異なる種(ここでは:hs,Homo sapiens、rn,Rattus norvegicus、dr,Danio rerio、gj,Gekko japonicus、ag,Anopheles gambiae)に由来するコドン多様化酵素ならびにホモログを使用することによってグリコシルトランスフェラーゼのコピー数の増加を達成できることを裏付けるものである。
まとめると、Leishmania tarentolaeにおいて複数の相同組換え事象を正しく生じさせることを可能にするために、他のLeishmania種に由来する異種遺伝子間領域を使用することで、宿主細胞を部位特異的に操作することに成功した。さらに、制御エレメントを含むこうした異種遺伝子間領域は、異種コード配列のスプライシング及び発現を導く上で十分なものであった。
6.5 実施例5
最大で10個のDNA断片による複数の組換え事象を正しく生じさせることに非同一異種配列を使用することに成功したため、13個のドナー断片に由来する遺伝エレメントを使用することによって、さらに大きな染色体組み込みクラスターを生成させることを試験した。重要なことは、N-グリカンのシアリル化操作(国際公開公報第WO2019/002512A2号(当該文献は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる))に必要なシアル酸生成能力を付与する発現コンストラクトを、ガラクトシル化能力を有する現存株St17311(実施例4及び図6Aに記載のもの)にトランスフェクションすることによって、さらに操作度の進んだ株を引き続き創出したということである。DNAエレメントを使用することで、直列挿入方針を使用してアルファチューブリン遺伝子座を標的とした。NeuC3×Myc、IrLiH、CgNal、IrLiI、NeuB3×HA、IrLmR、3×HAmmST6、IrLiKNeuA3×HA、IrLiL、hsCST3×myc、IrLiM、及びSM(pac)、ならびにSMの下流の3’UTRを含めた所期の発現カセットを、pLMTB8443、pLMTB8528、pLMTB8448、pLMTB8529、pLMTB8509、pLMTB8507、pLMTB8505、pLMTB8531、pLMTB8449、pLMTB8532、pLMTB8517、pLMTB8520、pLMTB6939から切り出した13個のドナー断片をSt17311にトランスフェクションすることによって宿主細胞に挿入した(図8A)。得られたSt17527株を、1)産生されたNeu5Ac及びCMP-Neu5AcをDMBで標識化することによってその表現型について(図8B)、及び2)その操作されたN-グリカンについて(図8C)さらに分析した。標準曲線(非掲載)に基づいて計算したところ、St17527のNeu5Ac産生濃度は0.49nmol/ODであり、CMP-Neu5Ac産生濃度は0.17nmol/ODであった。さらに、タンパク質と結合したN-グリカンには顕著な量のシアリル化N-グリカンが見られ、総計11.6%がシアリル化グリコフォームであった(図8C)。これらの結果は、糖鎖修飾改変経路が完全に機能していることを実証するものであり、このことは、遺伝情報が完全にL.tarentolae宿主細胞に挿入されたことを示している。このことは、PacBioシークエンシングによって最終的に確認され、これによって、完全に機能カスタマイズされたL.tarentolae宿主細胞が適用遺伝系から成功裏に生成されたことが明確に示された。
最大で10個のDNA断片による複数の組換え事象を正しく生じさせることに非同一異種配列を使用することに成功したため、13個のドナー断片に由来する遺伝エレメントを使用することによって、さらに大きな染色体組み込みクラスターを生成させることを試験した。重要なことは、N-グリカンのシアリル化操作(国際公開公報第WO2019/002512A2号(当該文献は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる))に必要なシアル酸生成能力を付与する発現コンストラクトを、ガラクトシル化能力を有する現存株St17311(実施例4及び図6Aに記載のもの)にトランスフェクションすることによって、さらに操作度の進んだ株を引き続き創出したということである。DNAエレメントを使用することで、直列挿入方針を使用してアルファチューブリン遺伝子座を標的とした。NeuC3×Myc、IrLiH、CgNal、IrLiI、NeuB3×HA、IrLmR、3×HAmmST6、IrLiKNeuA3×HA、IrLiL、hsCST3×myc、IrLiM、及びSM(pac)、ならびにSMの下流の3’UTRを含めた所期の発現カセットを、pLMTB8443、pLMTB8528、pLMTB8448、pLMTB8529、pLMTB8509、pLMTB8507、pLMTB8505、pLMTB8531、pLMTB8449、pLMTB8532、pLMTB8517、pLMTB8520、pLMTB6939から切り出した13個のドナー断片をSt17311にトランスフェクションすることによって宿主細胞に挿入した(図8A)。得られたSt17527株を、1)産生されたNeu5Ac及びCMP-Neu5AcをDMBで標識化することによってその表現型について(図8B)、及び2)その操作されたN-グリカンについて(図8C)さらに分析した。標準曲線(非掲載)に基づいて計算したところ、St17527のNeu5Ac産生濃度は0.49nmol/ODであり、CMP-Neu5Ac産生濃度は0.17nmol/ODであった。さらに、タンパク質と結合したN-グリカンには顕著な量のシアリル化N-グリカンが見られ、総計11.6%がシアリル化グリコフォームであった(図8C)。これらの結果は、糖鎖修飾改変経路が完全に機能していることを実証するものであり、このことは、遺伝情報が完全にL.tarentolae宿主細胞に挿入されたことを示している。このことは、PacBioシークエンシングによって最終的に確認され、これによって、完全に機能カスタマイズされたL.tarentolae宿主細胞が適用遺伝系から成功裏に生成されたことが明確に示された。
6.6 実施例6
実施例3に既に示したように、副鞭毛桿タンパク質1D(Pfr)の天然の発現部位へ組み込みは望ましくないものであったが、この組み込みが生じたことで、組み込まれたコンストラクトの高発現が支援されたように思われた。こうしたことがあったため、非破壊的「直列」組み込み様式で上記遺伝子座を意図的に標的とすることでも、(実施例4と比較して)高レベル発現が生じることになるかどうか、及びL.tarentolaer DNA遺伝子座(「ssu」)由来の発現にどの程度匹敵するかを評価した。さらに、rDNA遺伝子座への異なる型の組み込みも試験した。この組み込みでは、5’組み込み部位をrDNA遺伝子座の転写開始部位に向けて18S(ssu)コード配列の開始部位まで141bp動かした。この部位(「Ssu-PolI」)への組み込みについては、タンパク質発現コンストラクトに人工スプライスリーダーアクセプター部位を備え付けることで、プロセシングが正しく確実に生じるようにした(図9A)。3’組み込み部位は、「ssu」遺伝子座の場合のものと同じままとし、したがってssu発現領域の1つを同じく破壊するものとした。
実施例3に既に示したように、副鞭毛桿タンパク質1D(Pfr)の天然の発現部位へ組み込みは望ましくないものであったが、この組み込みが生じたことで、組み込まれたコンストラクトの高発現が支援されたように思われた。こうしたことがあったため、非破壊的「直列」組み込み様式で上記遺伝子座を意図的に標的とすることでも、(実施例4と比較して)高レベル発現が生じることになるかどうか、及びL.tarentolaer DNA遺伝子座(「ssu」)由来の発現にどの程度匹敵するかを評価した。さらに、rDNA遺伝子座への異なる型の組み込みも試験した。この組み込みでは、5’組み込み部位をrDNA遺伝子座の転写開始部位に向けて18S(ssu)コード配列の開始部位まで141bp動かした。この部位(「Ssu-PolI」)への組み込みについては、タンパク質発現コンストラクトに人工スプライスリーダーアクセプター部位を備え付けることで、プロセシングが正しく確実に生じるようにした(図9A)。3’組み込み部位は、「ssu」遺伝子座の場合のものと同じままとし、したがってssu発現領域の1つを同じく破壊するものとした。
pLMTB8389、pLMTB8301、pLMTB8234、pLMTB8629、pLMTB8238、pLMTB8287、pLMTB8383、pLMTB8282、pLMTB8822(St18332用)、pLMTB9299、pLMTB8301、pLMTB8234、pLMTB8629、pLMTB8238、pLMTB8287、pLMTB8383、pLMTB8384、pLMTB8994(St18621用)、またはpLMTB8223、pLMTB8381、pLMTB8301、pLMTB8234、pLMTB8629、pLMTB8238、pLMTB8287、pLMTB8383、pLMTB8281、pLMTB9304、のいずれかをトランスフェクションすることによって野生型L.tarentolae株の3つの異なる遺伝子座へと、G0グリコフォームへとN-グリカンを変換するための糖鎖修飾改変コンストラクト(3つのMGAT1オルソログ(drMGAT1、gjMGAT1、及びagMGAT1)ならびに1つのMGAT2オルソログ(drMGAT2)をコードする)をトランスフェクションした。これらの組み込みの効率を、Leishmania表面糖タンパク質から遊離させたN-グリカンのプロファイルを比較することによって比較した。3つの組み込みのすべてにおいてG0への変換が高レベルで生じた。2つのssu遺伝子座バリアントへの組み込みではG0率99%が区別不可能に達成され、新たな「Pfr」遺伝子座への組み込みでは、G0 N-グリカン率は92%となった(図9B)。得られた細胞株の生存能、増殖能、または生産性に有意差は見られなかった。したがって、「Pfr」遺伝子座は、Leishmaniaの新たな高発現遺伝子座である。
ssu遺伝子座に対する2つの組み込みバリアント(「Ssu」対「Ssu-PolI」(図9Aを参照のこと))の間に差異が存在するかどうかをさらに評価するために、MGAT1の2つの機能性ホモログ(sfGNT1、drMGAT1B)及びラットMGAT2の2つのコドン使用バリアントから構成される別のG0糖鎖修飾改変コンストラクトをそれぞれの遺伝子座に組み込み、標的タンパク質発現コンストラクトと組み合わせた。この高度に発現するモノクローナル抗体のFc N-グリカンの立体的な拘束性はより高いものであるため、このFcN-グリカンの変換は、より厳密な糖鎖修飾改変効率尺度となる。
プラスミド(pLMTB9301、pLMTB9070、pLMTB8568、pLMTB9072、pLMTB9080、pLMTB9082、pLMTB9083、pLMTB8461、及びpLMTB8994)由来の直鎖化断片をSt18344にトランスフェクションして「Ssu」遺伝子座に組み込み、その後、得られたSt18625株にアダリムマブ発現コンストラクト(pLMTB6737、pLMTB8698、pLMTB7084、pLMTB6681、pLMTB6683)をトランスフェクションすることによってSt18703株を得た。St19042株の生成については、プラスミド(pLMTB8223、pLMTB8564、pLMTB9070、pLMTB8568、pLMTB9072、pLMTB9080、pLMTB9082、pLMTB9083、pLMTB8461、及びpLMTB8994)由来の直鎖化断片をアダリムマブ発現株St18607にトランスフェクションしてG0コンストラクトを「Ssu-PolI」遺伝子座に組み込んだ。
これら2つの株から精製したアダリムマブのFc N-グリカンプロファイルを比較したところ、組み込みバリアント間の差異が明確に示され、この比較は、「Ssu-PolI」組み込みバリアントの優位性を裏付けるものである(「Ssu-PolI」組み込みバリアントではG0率87%まで変換が進んだ一方で、St18703で得られたG0率は68%にすぎなかった)(図9C)。したがって、高レベル変換を達成するためには、「Ssu-PolI」遺伝子座が最も適した組み込み遺伝子座であるが、「Pfr」遺伝子座を標的とするか、または代替的な「Ssu」組み込みバリアントによっても、バランスのとれた高レベル発現が達成され得る。
6.7 実施例7
複数相同組換え法を拡張する機会をさらに探索するために、25個の異なるドナー断片からアセンブリされる遺伝エレメントのトランスフェクションを試みた。この遺伝モジュールでは、シアル酸生合成経路の酵素(NeuC3×Myc、3×flagcgNal、NeuB3×HA、NeuA3×HA、及び3つのSpinv-Δ88ST6コドン使用バリアント)の発現コンストラクトとグリコシルトランスフェラーゼの発現コンストラクトとが組み合わせられる。最大でG2までの糖鎖修飾改変を効率化するために、3つのMGAT1コピー、3つのMGAT2コピー、及び2つのhsB4GalTコピーを組み合わせた。この組み合わせは、hsB4GalT1の場合はコドン使用バリアントを使用し、MGAT1及びMGAT2の場合は異なる生物に由来するオルソログを使用することによって行った。さらに、このコンストラクトでは、これまでに記載した4つのLeishmania種に由来する15個の異なる遺伝子間領域を使用して、同じ配列が反復使用されることを回避した。最終的に、選択マーカー(pac)、3’UTR、ならびにPfr遺伝子座への直列的な相同組み込みを行うための隣接配列をコンストラクトに含めた。特筆すべきは、この場合、選択マーカーをコンストラクトの末端部に配置することはせず、糖鎖修飾改変用クラスターの間に配置したことである。
複数相同組換え法を拡張する機会をさらに探索するために、25個の異なるドナー断片からアセンブリされる遺伝エレメントのトランスフェクションを試みた。この遺伝モジュールでは、シアル酸生合成経路の酵素(NeuC3×Myc、3×flagcgNal、NeuB3×HA、NeuA3×HA、及び3つのSpinv-Δ88ST6コドン使用バリアント)の発現コンストラクトとグリコシルトランスフェラーゼの発現コンストラクトとが組み合わせられる。最大でG2までの糖鎖修飾改変を効率化するために、3つのMGAT1コピー、3つのMGAT2コピー、及び2つのhsB4GalTコピーを組み合わせた。この組み合わせは、hsB4GalT1の場合はコドン使用バリアントを使用し、MGAT1及びMGAT2の場合は異なる生物に由来するオルソログを使用することによって行った。さらに、このコンストラクトでは、これまでに記載した4つのLeishmania種に由来する15個の異なる遺伝子間領域を使用して、同じ配列が反復使用されることを回避した。最終的に、選択マーカー(pac)、3’UTR、ならびにPfr遺伝子座への直列的な相同組み込みを行うための隣接配列をコンストラクトに含めた。特筆すべきは、この場合、選択マーカーをコンストラクトの末端部に配置することはせず、糖鎖修飾改変用クラスターの間に配置したことである。
このコンストラクトの組み込みについては、プラスミド(pLMTB8389、pLMTB8310、pLMTB8234、pLMTB8311、pLMTB8235、pLMTB8312、pLMTB8254、pLMTB9220、pLMTB8528、pLMTB8448、pLMTB8529、pLMTB8509、pLMTB9131、pLMTB9132、pLMTB8449、pLMTB9339、pLMTB9340、pLMTB8333、pLMTB8636、pLMTB8313、pLMTB8236、pLMTB8314、pLMTB8379、pLMTB8315、pLMTB9320)から切り出した25個のドナー断片を野生型L.tarentolae(St18344)にトランスフェクションした(図10A)。
得られたSt18700株の表現型を、その表面糖タンパク質のN-グリカンプロファイリングによって分析した。この株は、N-グリカンを最大でG2S2にまで変換する能力が非常に高いことが明らかとなり、ガラクトシル化N-グリカン種の割合は90%となり、シアリル化N-グリカンの割合は総計43%となった(図10A)。このことは、糖鎖修飾改変経路が完全に機能したことを示唆しており、このように判断する理由は、これまでは表面グリカンのガラクトシル化率を90%近くにすることは、異なる発現遺伝子座において2つのガラクトシルトランスフェラーゼ含有モジュールを組み合わせることによってのみ達成可能であったことによるものである(図7との比較)。また、得られた細胞株(St19384(以下を参照のこと))のロングリードシークエンシングを行うことによって、L.tarentolaeにおいて25個の個別断片からアセンブリされた30kbpのコンストラクトが完全かつ正しく組み込まれていることが確認された。このことは、多数のDNA断片の相同組換えを伴う本発明の新規のLeishmania細胞組換え操作方法が高い潜在力を有していることをさらに明確に示すものである。
次に、得られた株を、G2S2への変換を改善することを目的として、2つの追加の糖鎖修飾改変コンストラクトを組み込むことによってさらに改変した。最初に、プラスミド(pLMTB8391、pLMTB8285、pLMTB8237、pLMTB8286、pLMTB8238、pLMTB8287、pLMTB8383、pLMTB8281、及びpLMTB8821)由来の直鎖化挿入断片をSt18700にトランスフェクションした。これらの直鎖化挿入断片は、異なるhsB4GalT1コドン使用バリアント、rnMGAT2コドン使用バリアント、及び異なる生物に由来する2つの追加のMGAT1オルソログを含む別の糖鎖修飾改変モジュールを構成するものである。この改変によって、得られたSt19084株の表面N-グリカンプロファイルにおけるG2が著しく増加した(図10B)。
こうしたN-グリカン種のシアリル化を改善するために、Man3から高度修飾N-グリカンバリアントへの変換を強化するためのsfGNT1、機能性MGAT1ホモログ、ならびにゼブラフィッシュ由来の追加のMGAT1コドン使用バリアント及びラット由来の追加のMGAT2コドン使用バリアントを含む追加の糖鎖修飾改変モジュールをSt19084にトランスフェクションした。さらに、このモジュールには、シアル酸の活性化及びタンパク質アクセプターへのシアル酸の転移を改善するためのシアリルトランスフェラーゼST6の別のオルソログ、strepCMAS、及びシアル酸トランスポーターCSTも含めた。このトランスフェクションについては、プラスミド(pLMTB8223、pLMTB8564、pLMTB8567、pLMTB8568、pLMTB8823、pLMTB8599、pLMTB9486、pLMTB8488、pLMTB8447、pLMTB8490、及びpLMTB9205)由来の直鎖化断片を親株にトランスフェクションしてSt19384株を得た。この場合、2つのプラスミド(8223及び9205)は代替の制限酵素(HindIII+SmiIまたはBglII+SmiI)で切断して所望の相同組換え用オーバーハングを創出する必要があった。このトランスフェクションによって、表面糖タンパク質から遊離させたN-グリカンのシアリル化率は高いものが得られ、G2S2率は74%であった(図10B)。
前述の糖鎖修飾改変モジュールのすべてが、この高度修飾株に正しく組み込まれたかを確認するために、St19384から高分子量gDNAを調製し、Nanoporeシークエンシングに供した。これによって、3つの糖鎖修飾改変モジュールが標的遺伝子座に正しく組み込まれていたことが確認できた。
この例は、引き続きの一連の操作のそれぞれにおいて、複数の相同組換え事象を起こすための本明細書に記載の手法によるL.tarentolaeの遺伝的改変が高い潜在力を有することを究極的に実証するものである。MGAT1の7つのオルソログまたは機能性ホモログ、MGAT2の5つのオルソログまたはコドン使用バリアント、hsB4GalT1の3つのコドン使用バリアント、ST6の4つのコドン使用バリアントまたはオルソログ、及びシアル酸生合成経路の6つの酵素から構成される3つの異なる糖鎖修飾改変モジュールを確立するために、全部で45個の直鎖化断片を細胞にトランスフェクションした。このようにして、これまでの実施例に詳細に記載したように、コンストラクトのコード領域中ならびに非コード領域中に同一の配列が反復することを回避することで、望ましくない組換えを伴わずにLeishmania細胞を広範に改変することが可能である。
前述のもののような広範な株操作の再現性の確認は、St20157株、St20208株、及びSt20224株で得られた。これらの株は、3つの糖鎖修飾改変コンストラクトならびにO-グリコシル化ノックアウト(本明細書と出願日が同じ「Glycoengineering Using Leishmania Cells」と題する国際出願を参照のこと)をそれぞれが含み、共通の親株であるSt19084から得られたものである(図10C)。
6.8 実施例8
Leishmania tarentolaeにおけるEscherichia coliコスミドでのハイブリッド原核生物遺伝子クラスターのアセンブリ
Streptococcus pneumoniae血清型1莢膜多糖を脂質結合型糖鎖(LLO)としてE.coliで組換え発現させるには10個の外来遺伝子が必要である。7つの遺伝子は、S.pneumoniaeにおいてクラスターとして存在しており、3つの遺伝子はそのゲノム中の他の場所に存在する。これら3つの遺伝子はそれらのオルソログが原核生物に広く存在していることから、Plesiomonas shigelloides O17(E.coliの近縁種)由来の遺伝子を選択した。この選択理由は、これらの遺伝子をE.coliで組換え発現させた場合、それらの機能が優れていることが他で明らかとなったことによるものである。
Leishmania tarentolaeにおけるEscherichia coliコスミドでのハイブリッド原核生物遺伝子クラスターのアセンブリ
Streptococcus pneumoniae血清型1莢膜多糖を脂質結合型糖鎖(LLO)としてE.coliで組換え発現させるには10個の外来遺伝子が必要である。7つの遺伝子は、S.pneumoniaeにおいてクラスターとして存在しており、3つの遺伝子はそのゲノム中の他の場所に存在する。これら3つの遺伝子はそれらのオルソログが原核生物に広く存在していることから、Plesiomonas shigelloides O17(E.coliの近縁種)由来の遺伝子を選択した。この選択理由は、これらの遺伝子をE.coliで組換え発現させた場合、それらの機能が優れていることが他で明らかとなったことによるものである。
この実験の目的は、自体の末端同士で相同性を共有するDNA断片をアセンブリするL.tarentolae組換え機構の能力を利用することによってE.coli適合性コスミドpLAFR1(Vanbleu,E.et al.(2004)DNA Seq 15(3):225-227)にクローン化された機能性ハイブリッドクラスターを得ることである。pLAFR1は、その選択のためのテトラサイクリン耐性を含むと共に、Enterobacteriaceae向けの広範囲複製起点を含む。pGVXN775はpLAFR1の派生物であり、この派生物には、マルチクローニングサイト、構成的プロモーターJ23114(Anderson収集物)、及び転写ターミネーターが導入されている。AsiSI及びXhoIによってpGVXN775を直鎖化すると、構成的プロモーターとターミネーターとの間にDNA断片を挿入することが可能である。
図11Aに記載のように11個の断片を設計した。これらの断片の合成はGENEWIZ Germany GmbHで実施した。この設計には以下の側面が考慮されている:a)合成速度を向上させるために断片の長さは2000bpを超えるべきでないこと、b)相同組換え効率を最適化するために断片間のオーバーラップならびに断片とベクターとの間のオーバーラップを200bpとすること。
必要な5’制御エレメント及び3’制御エレメントと一緒に遺伝子クラスターの3’側に挿入されるべき選択マーカー(L.tarentolaeで使用可能)を含むように最終コンストラクトを設計した。この選択マーカー遺伝子、すなわち、ストレプトスリシンアセチルトランスフェラーゼ(sat)(ノーセオスリシン(NTC)に対する耐性を付与する)は2つの断片に分かれているため、組換えが生じたときにのみインタクトなものとなる。選択マーカーカセットはその切除用の制限酵素BsiWI認識部位と隣接している。
2つの組換えセットを実施した。1つのセット(「pLAFR_Sp1」セットと呼ぶ)については、生合成経路に必要な10個の遺伝子、及び選択マーカーカセットが9つの断片に分かれており、組換えによってpGVXN775に組み込まれる。挿入断片の全サイズは14789bpである。産物は、E.coliをS.pneumoniae血清型1 LLO産生株へと変えることが可能なものとなる。第2のセット(「pLAFR_SM」セットと呼ぶ)は、選択マーカーカセットが2つの断片に分かれてており、組換えによってpGVXN775に組み込まれる対照方針である。挿入断片の全サイズは2956bpである。
Leishmania tarentolae St10569において3つの異なるトランスフェクションを実施した。表2に、これらのトランスフェクションのまとめが示される。すべてのトランスフェクションについて、Bioradのトランスフェクション法に従った。トランスフェクション#1では、AsiSI-XhoIで直鎖化したpGVXN775及び「pLAFR_Sp1」に必要な9つの断片を細胞に同時トランスフェクションした。トランスフェクション#2は、標的ベクターが直鎖化されていない点がトランスフェクション#1と異なる。トランスフェクション#3では、直鎖化されていないpGVXN77が「pLAFR_SM」セットに必要な2つの断片と共に同時トランスフェクションされている。
製造者の説明に従ってDreamTaq DNAポリメラーゼ(Thermo Fisher Scientific)を使用してコロニーPCRによって増殖培養物を分析した。PCR Aでは、オリゴヌクレオチドo4949及びo4978が使用され、PCR Aは溶解の陽性対照である。PCR Bでは、オリゴヌクレオチドo229及びo6775が使用され、pGVXN775と挿入された「pLAFR_Sp1」セットの5’部分との間の共通部分が増幅される。PCR Cでは、オリゴヌクレオチドo228及びo6045が使用され、挿入された「pLAFR_Sp1」セットの3’部分とpGVXN775との間の共通部分が増幅される。PCR Dでは、オリゴヌクレオチドo6517及びo6521が使用され、「pLAFR_Sp1」セットの内部配列が増幅される。PCR Eでは、オリゴヌクレオチドo5976及びo6776が使用され、挿入された「pLAFR_SM」の3’部分とpGVXN775との間の共通部分が増幅される。トランスフェクション#1及び2#から得られた細胞にはPCR A、PCR B、PCR C、PCR Dを適用し、トランスフェクション#3から得られた細胞にはPCR A及びPCR Eを適用した。すべての適用PCRが予想産物バンドを与える場合に多クローンは陽性と定義される。表2には、トランスフェクション当たりの陽性多クローンの数が報告される。
トランスフェクション#1から得られた8つのPCR陽性L.tarentolae多クローン(多クローン1.1、多クローン1.2、多クローン1.3、多クローン1.4、多クローン1.5、多クローン1.6、多クローン1.7、多クローン1.8)、トランスフェクション#2から得られた3つのPCR陽性多クローン(多クローン2.1、多クローン2.2、多クローン2.3)、及びトランスフェクション#3から得られた2つのPCR陽性多クローン(多クローン3.1、多クローン3.2)から、低コピー数のE.coliプラスミドの単離についての製造者の説明に従ってMacherey Nagel NucleoSpin plasmid Miniprepキットを使用してDNAを単離した。溶出された物質はエピソームDNA及び染色体DNAを含む可能性があるものである。このDNAを使用して熱ショックによって化学的コンピテントE.coli DH5αの形質転換を行った。形質転換コロニーをLB-寒天テトラサイクリンプレート上に播種した。増殖コロニーは、pGVXN775中にコードされるテトラサイクリン耐性カセットを発現可能なものである。多クローン当たり1つの単一コロニーを液体LBテトラサイクリン中に播種し、製造者の説明に従ってMacherey Nagel NucleoSpin plasmidキットを使用してプラスミドDNAを単離した。
トランスフェクション#1及び#2から得られた多クローンから得られたプラスミドをすべて用いてE.coli DH5α細胞の形質転換を行い、形質転換したこれらのE.coli DH5α細胞を、脂質結合型糖鎖(LLO)としてS.pneumoniae血清型1多糖を発現する能力について評価した。5mLのLBテトラサイクリン培養物を、振とう培養チューブ中、37℃で一晩増殖させた。OD値2に相当する体積量を遠心分離し、ペレットをLammli緩衝液中に再浮遊させ、95℃で10分間インキュベートし、冷却し、800ユニット/mL以上のTritirachium album由来プロテイナーゼK(2μL)(Sigma-Aldrich P4850)を添加し、55℃で1時間インキュベートした後、70℃で10分間インキュベートした。10μL(OD値0.1相当)をSDS page用の4~12%ビス-トリスポリアクリルアミドゲルにロードした。泳動後、ゲル物質をブロット膜に転写し、S.pneumoniae血清型1多糖に特異的な抗体で検出した。図11Bには、一部の株に対するウエスタンブロットが示される。表2に示されるように、トランスフェクション#1については、8つのクローン中8つにおいてS.pneumoniae1型多糖の産生が示され、トランスフェクション#2については、3つ中1つにおいてS.pneumoniae1型多糖の産生が示された。このグリカンの産生は、アセンブリが正しく生じたことを示す。
アセンブリの正しさ確認すると共に、非産生株を調べるために、標準的な制限酵素(Thermo Fisher Scientific)を使用して制限酵素消化分析を実施した。多クローン1.1、多クローン1.7、多クローン2.1、及び多クローン2.2から得られたプラスミドをBstBIまたはBsiWIで個別に消化した。試験したLLO陽性クローンは、予想した制限酵素消化パターンを示す。トランスフェクション#2から得られた非産生株(多クローン2.2)も正しいパターンを示すが、その一方で非産生株2.1は陰性パターンを示す(図11C)。トランスフェクション3から得られた多クローン3.1及び多クローン3.2についてはSacIで消化した。選択マーカーカセット挿入で予想されるパターンが観察されている(図11D)。この予想パターンは、従来のクローニングによって得られた同一プラスミド(pLMTB6412)との比較から推定したものである。
多クローン1.1及び多クローン2.2から得られたプラスミドを、コスミド全体のプライマーウォーキングサンガーシークエンシングによってさらに調べた。多クローン1.1は、予想される35038bpコンストラクトと100%の配列同一性を示す。多クローン2.2はでは正しい制限酵素消化パターンが示されたが、活性が存在しなかった。シークエンシングで示された同一性は99%であり、GGの欠失によってwbzGでのフレームシフトが生じていることから、多糖の産生が不活化している。多クローン3.2から得られたプラスミドの挿入選択マーカーカセット及びpGVXN775とのその共通部分をサンガーシークエンシングによって分析したところ、予想配列との同一性が100%であることが確認された。
多クローン1.1から得られたプラスミドを、選択マーカーカセットを除去するためにBsiWIで消化し、再ライゲーションした。得られたプラスミドは、依然としてS.pneumoniae血清型1グリカン産生活性を有している。
多クローン1.1から得られたプラスミドを、選択マーカーカセットを除去するためにBsiWIで消化し、再ライゲーションした。得られたプラスミドは、依然としてS.pneumoniae血清型1グリカン産生活性を有している。
9つの断片及び直鎖化ベクターを同時トランスフェクションした場合(トランスフェクション#1)、分析したプラスミドの100%において正しい遺伝子アセンブリが達成されていた。環状ベクターでのアセンブリの効率は劣っているように思われるが、pLAFR_Sp1セット(トランスフェクション#2)を用いることで、3例中1例で表現型陽性が得られ、pLAFR_SMセット(トランスフェクション#3)を用いることで、2例中2例で表現型陽性が得られたことから、適切な制限酵素認識部位が存在しない場合には依然として妥当な選択肢である。
7.均等物
本明細書に開示のウイルス、核酸、方法、宿主細胞、及び組成物の範囲は、本明細書に記載の特定の実施形態によって限定されることはない。実際、記載のものに加えて、そうしたウイルス、核酸、方法、宿主細胞、及び組成物のさまざまな改変が、前述の説明及び添付の図から当業者には明らかになるであろう。そのような改変は、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図される。
本明細書に開示のウイルス、核酸、方法、宿主細胞、及び組成物の範囲は、本明細書に記載の特定の実施形態によって限定されることはない。実際、記載のものに加えて、そうしたウイルス、核酸、方法、宿主細胞、及び組成物のさまざまな改変が、前述の説明及び添付の図から当業者には明らかになるであろう。そのような改変は、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図される。
Claims (39)
- Leishmania細胞の組換え操作方法であって、前記組換え操作方法が、
(a)2つ以上のDNA断片を前記Leishmania細胞に導入すること、及び
(b)前記DNA断片の相同組換えが可能になるように前記Leishmania細胞をインキュベートすること、
を含み、
前記2つ以上のDNA断片の第1のDNA断片が、5’相同領域及び/または3’相同領域を含み、前記5’相同領域が、前記2つ以上のDNA断片の第2のDNA断片の3’相同領域と相同的であり、または前記第1のDNA断片の前記3’相同領域が、前記第2のDNA断片の5’相同領域と相同的であり、
前記第1のDNA断片中及び前記第2のDNA断片中で前記相同領域(複数可)の外側に位置するヌクレオチド配列が、互いに相同的ではなく、前記Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではなく、及び/またはそれぞれのDNA断片内では相同性を有さない、前記組換え操作方法。 - 前記2つ以上のDNA断片のそれぞれが、5’相同領域及び/または3’相同領域を含み、前記2つ以上のDNA断片の前記それぞれの前記5’相同領域が、前記2つ以上のDNA断片の別の1つの3’相同領域と相同的であり、または前記2つ以上のDNA断片の前記それぞれの前記3’相同領域が、前記2つ以上のDNA断片の別の1つの5’相同領域と相同的であり、それぞれのDNA断片中で前記相同領域の外側に位置する前記ヌクレオチド配列が、互いに相同的ではなく、前記Leishmania細胞のゲノム中の配列と相同的ではなく、及び/またはそれぞれのDNA断片内では相同性を有さない、請求項1に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片が、任意選択で前記2つ以上のDNA断片が互いに組換えを起こした後に、前記Leishmania細胞の染色体への組み込みに適する、請求項1~2のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片が、任意選択で前記2つ以上のDNA断片が互いに組換えを起こした後に、前記Leishmania細胞の前記染色体に組み込まれる、請求項3に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片が、副鞭毛桿タンパク質(Pfr)遺伝子座に直列に組み込まれる、請求項4に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片が、18Sコード領域の開始部位(Ssu-PolI)に組み込まれる、請求項4に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片が、互いに組換えを起こす前及び/または起こした後に、前記Leishmania細胞の染色体に組み込まれない、請求項1~2のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片が前記相同組換えを起こすことで環状プラスミドが生じる、請求項7に記載の方法。
- 前記第1のDNA断片中で前記相同領域の外側に位置する前記ヌクレオチド配列の長さが、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、もしくは20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のDNA断片中で前記相同領域の外側に位置する前記ヌクレオチド配列の長さが、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、もしくは20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである、請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片のすべての中で前記相同領域の外側に位置する前記ヌクレオチド配列の長さが、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、300ヌクレオチド、400ヌクレオチド、500ヌクレオチド、600ヌクレオチド、700ヌクレオチド、800ヌクレオチド、900ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド、もしくは20000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド、または50000ヌクレオチドである、請求項1~10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記DNA断片が前記相同組換えを起こすことでヌクレオチド配列が生じ、前記ヌクレオチド配列の長さが、50ヌクレオチド~100ヌクレオチド、100ヌクレオチド~500ヌクレオチド、500ヌクレオチド~1000ヌクレオチド、1000ヌクレオチド~5000ヌクレオチド、5000ヌクレオチド~10000ヌクレオチド、10000ヌクレオチド~15000ヌクレオチド、15000ヌクレオチド~20000ヌクレオチド、20000ヌクレオチド~25000ヌクレオチド、25000ヌクレオチド~30000ヌクレオチド、30000ヌクレオチド~35000ヌクレオチド、35000ヌクレオチド~40000ヌクレオチド、40000ヌクレオチド~45000ヌクレオチド、45000ヌクレオチド~50000ヌクレオチド、50000ヌクレオチド~55000ヌクレオチド、55000ヌクレオチド~60000ヌクレオチド、60000ヌクレオチド~65000ヌクレオチド、65000ヌクレオチド~70000ヌクレオチド、70000ヌクレオチド~75000ヌクレオチド、または75000ヌクレオチド~80000ヌクレオチドである、請求項1~11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のDNA断片の前記5’相同領域及び/または前記3’相同領域の長さが、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、または500ヌクレオチドである、請求項1~12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のDNA断片の前記5’相同領域及び/または前記3’相同領域の長さが、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、または500ヌクレオチドである、請求項1~13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片のすべての前記5’相同領域及び/または前記3’相同領域の長さが、少なくとも10ヌクレオチド、20ヌクレオチド、30ヌクレオチド、40ヌクレオチド、50ヌクレオチド、100ヌクレオチド、150ヌクレオチド、200ヌクレオチド、250ヌクレオチド、300ヌクレオチド、350ヌクレオチド、400ヌクレオチド、450ヌクレオチド、または500ヌクレオチドである、請求項1~14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のDNA断片の前記5’相同領域及び/または前記3’相同領域の長さが、長くても500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドである、請求項1~15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のDNA断片の前記5’相同領域及び/または前記3’相同領域の長さが、長くても500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドである、請求項1~16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片のすべての前記5’相同領域及び/または前記3’相同領域の長さが、長くても500ヌクレオチド、550ヌクレオチド、600ヌクレオチド、650ヌクレオチド、700ヌクレオチド、750ヌクレオチド、800ヌクレオチド、850ヌクレオチド、900ヌクレオチド、950ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1200ヌクレオチド、1400ヌクレオチド、1600ヌクレオチド、1800ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、2200ヌクレオチド、2400ヌクレオチド、2600ヌクレオチド、2800ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、3200ヌクレオチド、3400ヌクレオチド、3600ヌクレオチド、3800ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、4200ヌクレオチド、4400ヌクレオチド、4600ヌクレオチド、4800ヌクレオチド、または5000ヌクレオチドである、請求項1~17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のDNA断片の前記5’相同領域と前記第2のDNA断片の前記3’相同領域とが、少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する、請求項1~18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のDNA断片の前記3’相同領域と前記第2のDNA断片の前記5’相同領域とが、少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列同一性を有する、請求項1~18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片が、トランスフェクションによって導入される、請求項1~20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片が、同時に導入される、請求項1~20のいずれか1項に記載の方法。
- DNA断片の数が、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、37、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50である、請求項1~22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片中で前記相同領域の外側に位置する前記ヌクレオチド配列が、遺伝子間領域(IR)、非翻訳領域(UTR)、及びポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム(ORF)からなる群から選択される、請求項1~23のいずれか1項に記載の方法。
- 前記IR、前記UTR、及び前記ORFが、それ自体の内部には相同的な配列を有さず、及び/または互いに相同的な配列を有さない、請求項24に記載の方法。
- 前記2つ以上のDNA断片中で前記相同領域の外側に位置する前記ヌクレオチド配列が、同じポリペプチドをコードする、請求項1~25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記Leishmania細胞が、前記同じポリペプチドの複数のコピーを発現する能力を有する、請求項26に記載の方法。
- 前記方法が、前記ポリペプチドの発現レベルを上昇させる、請求項26及び請求項27のいずれか1項に記載の方法。
- 前記DNA断片が前記相同組換えを起こすことで、前記2つ以上のDNA断片によってコードされる遺伝情報の少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、または100%を含むヌクレオチド配列が生じる、請求項1~26のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、または10日間で、望ましくない削除及び/または交叉が生じる前記Leishmania細胞の割合が、多くとも0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、または10%である、請求項1~29のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、または10回の細胞分裂で、望ましくない削除及び/または交叉が生じる前記Leishmania細胞の割合が、多くとも0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、または10%である、請求項1~29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記Leishmania細胞がLeishmania tarentolaeである、請求項1~31のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載の方法を使用して組換え操作されたLeishmania細胞。
- 前記Leishmania細胞が、前記方法を反復使用して組換え操作される、請求項33に記載のLeishmania細胞。
- 前記Leishmania細胞がLeishmania tarentolaeである、請求項33~34のいずれか1項に記載のLeishmania細胞。
- 1つ以上の容器及び使用説明を含むキットであって、前記1つ以上の容器が、請求項33~35のいずれか1項に記載のLeishmania細胞を含む、前記キット。
- ポリペプチドの調製方法であって、前記方法が、(a)請求項33~35のいずれか1項に記載のLeishmania細胞を、ポリペプチド産生に適した条件の下で培養すること、及び(b)前記ポリペプチドを単離すること、を含む、前記方法。
- 前記方法が、前記ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を導入することをさらに含む、請求項37に記載の方法。
- 請求項37~38のいずれか1項に記載の方法によって産生されるポリペプチド。
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