JP2023515554A - グリカンのシアリル化のための酵素 - Google Patents
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Abstract
本明細書に記載されるものは、融合タンパク質、例えば、ＳＴ６Ｇａｌ１又はＢ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分を含む融合タンパク質、並びにそれらを産生するための方法、融合タンパク質をコードする核酸分子、核酸分子を含むベクター、及びベクターを含む宿主細胞である。また、免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）抗体をシアル化する（sialyating）方法も本明細書に記載される。
Description
（優先権の主張）
本出願は、２０２０年２月２５日に出願された米国仮出願第６２／９８１，２９３号及び２０２０年５月１９日に出願された米国仮出願第６３／０２６，９２７号の利益を主張する。前述の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２０年２月２５日に出願された米国仮出願第６２／９８１，２９３号及び２０２０年５月１９日に出願された米国仮出願第６３／０２６，９２７号の利益を主張する。前述の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
（発明の分野）
本開示は、融合タンパク質、例えば、ＳＴ６Ｇａｌ１又はＢ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分を含む融合タンパク質、並びにそれらを産生するための方法、融合タンパク質をコードする核酸分子、核酸分子を含むベクター、及びベクターを含む宿主細胞に関する。また、免疫グロブリンＧ（immunoglobulin G、ＩｇＧ）抗体をシアル化する（sialyating）方法も本明細書に記載される。
本開示は、融合タンパク質、例えば、ＳＴ６Ｇａｌ１又はＢ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分を含む融合タンパク質、並びにそれらを産生するための方法、融合タンパク質をコードする核酸分子、核酸分子を含むベクター、及びベクターを含む宿主細胞に関する。また、免疫グロブリンＧ（immunoglobulin G、ＩｇＧ）抗体をシアル化する（sialyating）方法も本明細書に記載される。
ヒトドナーのプールされた血漿（例えば、少なくとも１，０００人のドナーからプールされた血漿）から調製される、静脈内免疫グロブリン（Intravenous immunoglobulin、ＩＶＩｇ）は、様々な炎症性障害を治療するために使用される。しかしながら、ＩＶＩｇ調製物は、可変有効性、臨床的リスク、高いコスト、及び有限の供給などの明白な制限を有する。異なるＩＶＩｇ調製物は、臨床的に交換可能な製品として頻繁に扱われるが、選択された臨床用途において忍容性及び活性に影響を及ぼし得る製品調製物の有意差が存在することが周知である。現在の最大投与計画では、多くの場合、部分的及び不十分な持続的応答のみが得られている。加えて、大量のＩＶＩｇ治療に関連する長い注入時間（４～６時間）は、注入センターにおいて多大なリソースを消費し、利便性及び生活の質などの患者によって報告される転帰に悪影響を及ぼしている。
Ｆｃドメインシアリル化の重要な抗炎症性役割の識別は、より強力な免疫グロブリン療法を開発する機会を提示している。市販のＩＶＩｇ調製は、一般に、存在する抗体のＦｃドメイン上で低レベルのシアリル化を示す。具体的には、それらは、Ｆｃ領域上の分枝グリカンの低レベルのジシアリル化を示す。
Ｗａｓｈｂｕｒｎ ｅｔ ａｌ．（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＵＳＡ１１２：Ｅ１２９７－Ｅ１３０６（２０１５））は、高度なテトラ－Ｆｃ－シアリル化ＩＶＩｇを生成するための制御されたシアリル化プロセスについて記載し、このプロセスが一貫した強化された抗炎症活性を伴う生成物をもたらすことを示した。
本明細書に記載されるものは、非常に高いレベルのＦｃシアリル化を有する免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）を調製するための方法である。本明細書に記載される方法は、Ｆｃドメイン上の分岐グリカンの７０％超が両方の分岐上（すなわち、α１，３分岐上及びα１，６分岐上）でシアリル化される、高シアリル化ＩｇＧ（ｈｓＩｇＧ）を提供することができる。ＨｓＩｇＧは、ＩｇＧ１抗体が最も一般的であり、その後にＩｇＧ２が続く、ＩｇＧ抗体サブタイプの多様な混合物を含有する。出発物質が何百又は何千人ものドナーからプールされたＩｇＧ抗体であるため、抗体の多様性は非常に高い。ｈｓＩｇＧを調製するために使用されるＩｇＧ抗体は、例えば、プールされたヒト血漿（例えば、少なくとも１，０００～３０，０００人のドナーからプールされた血漿）から得られることができる。代替的に、市販のＩＶＩｇを含むＩＶＩｇが、ｈｓＩｇＧを調製するために使用されることができる。ＨｓＩｇＧは、ＩＶＩｇよりもＦｃ領域上の分岐グリカン上ではるかに高いレベルのシアル酸を有する。これは、構造及び活性の両方においてＩＶＩｇとは異なる組成物をもたらす。ＨｓＩｇＧは、両方とも参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第２０１４／１７９６０１号又はＷａｓｈｂｕｒｎ ｅｔ ａｌ．（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＵＳＡ １１２：Ｅ１２９７－Ｅ１３０６（２０１５））に記載されるように調製されることができる。
本明細書に記載されるものは、ｈｓＩｇＧを調製するための改良された方法である。
高シアリル化ＩｇＧでは、Ｆｃ領域上の分岐グリカンの少なくとも６０％（例えば、１００％までを含む、６５％、７０％、７５％、８０％、８２％、８５％、８７％、９０％、９２％、９４％、９５％、９７％、９８％）は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介して（すなわち、α１，３分岐及びα１，６アームの両方の上で）ジシアリル化される。いくつかの実施形態では、Ｆｃ領域上の分枝グリカンの５０％未満（例えば、４０％、３０％、２０％、１５％、１０％、５％、４％、３％、２％、１％未満）は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介してモノシアリル化される（例えば、α１，３アーム上のみ又はα１，６アーム上のみでシアリル化される）。
いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、血漿、例えば、ヒト血漿に由来する。ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、圧倒的にＩｇＧポリペプチド（例えば、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、又はＩｇＧ４、若しくはそれらの混合物）であるが、微量の他の免疫グロブリンサブクラスを含有する、微量の他のものが存在し得る。
本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、少なくとも１つの免疫グロブリン可変領域、例えば、免疫グロブリン可変ドメイン又は免疫グロブリン可変ドメイン配列を提供するアミノ酸配列を含むポリペプチドを指す。例えば、抗体は、重（heavy、Ｈ）鎖可変領域（本明細書ではＶＨと略される）と、軽（light、Ｌ）鎖可変領域（本明細書ではＶＬと略される）とを含むことができる。別の例では、抗体は、２つの重（Ｈ）鎖可変領域と、２つの軽（Ｌ）鎖可変領域をと含む。「抗体」という用語は、抗体の抗原結合断片（例えば、一本鎖抗体、Ｆａｂ、Ｆ（ａｂ’）２、Ｆｄ、Ｆｖ、及びｄＡｂ断片）、並びに完全抗体、例えば、ＩｇＡ、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＤ、ＩｇＭ型のインタクトな免疫グロブリン（並びにそのサブタイプ）を包含する。免疫グロブリンの軽鎖は、カッパ又はラムダ型のものであり得る。
本明細書で使用される場合、「定常領域」という用語は、抗体の１つ若しくは２つ以上の定常領域免疫グロブリンドメインに対応するか、又はそれに由来するポリペプチドを指す。定常領域は、以下の免疫グロブリンドメインのうちのいずれか又は全て、すなわち、ＣＨ１ドメイン、ヒンジ領域、ＣＨ２ドメイン、ＣＨ３ドメイン（ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＧ、ＩｇＥ、又はＩｇＭに由来する）、及びＣＨ４ドメイン（ＩｇＥ又はＩｇＭに由来する）を含むことができる。
本明細書で使用される場合、「Ｆｃ領域」という用語は、２つの「Ｆｃポリペプチド」のダイマーを指し、各「Ｆｃポリペプチド」は、第１の定常領域免疫グロブリンドメインを除く抗体の定常領域を含む。いくつかの実施形態では、「Ｆｃ領域」は、１つ若しくは２つ以上のジスルフィド結合、化学リンカー、又はペプチドリンカーによって結合された２つのＦｃポリペプチドを含む。「Ｆｃポリペプチド」は、ＩｇＡ、ＩｇＤ、及びＩｇＧの最後の２つの定常領域免疫グロブリンドメイン、並びにＩｇＥ及びＩｇＭの最後の３つの定常領域免疫グロブリンドメインを指し、また、これらのドメインに対する可撓性ヒンジＮ末端の一部又は全てを含み得る。ＩｇＧの場合、「Ｆｃポリペプチド」は、免疫グロブリンドメインＣガンマ２（Ｃγ２）及びＣガンマ３（Ｃγ３）、並びにＣガンマ１（Ｃγ１）とＣγ２との間のヒンジの下部を含む。Ｆｃポリペプチドの境界は変化し得るが、ヒトＩｇＧ重鎖Ｆｃポリペプチドは、通常、Ｔ２２３又はＣ２２６又はＰ２３０から開始してそのカルボキシル末端までの残基を含むように規定され、この番号付けは、Ｋａｂａｔ ｅｔ ａｌ．（１９９１，ＮＩＨ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ ９１－３２４２，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ，ＶＡ）におけるＥＵインデックスに従う。ＩｇＡの場合、Ｆｃポリペプチドでは、免疫グロブリンドメインＣアルファ２（Ｃα２）及びＣアルファ３（Ｃα３）、並びにＣアルファ１（Ｃα１）とＣα２との間のヒンジの下部を含む。Ｆｃ領域は、合成、組換え、又はＩＶＩｇなどの天然源から生成され得る。
本明細書で使用するとき、「グリカン」は、糖であり、少なくとも３つの糖などの糖残基のモノマー又はポリマーであり得、直鎖状又は分枝状であり得る。「グリカン」は、天然糖残基（例えば、グルコース、Ｎ－アセチルグルコサミン、Ｎ－アセチルノイラミン酸、ガラクトース、マンノース、フコース、ヘキソース、アラビノース、リボース、キシロースなど）及び／又は修飾糖（例えば、２’－フルオロリボース、２’－デオキシリボース、ホスホマンノース、６’スルホＮ－アセチルグルコサミンなど）を含み得る。用語「グリカン」は、糖残基のホモ及びヘテロポリマーを含む。用語「グリカン」はまた、複合糖質の（例えば、ポリペプチド、糖脂質、プロテオグリカンなどの）グリカン成分も包含する。この用語は、開裂された又はそうでなければ複合糖質から放出されたグリカンを含む遊離グリカンも包含する。
本明細書で使用するとき、用語「糖タンパク質」は、１つ又は２つ以上の糖部分（すなわち、グリカン）に共有結合したペプチド骨格を含有するタンパク質を指す。糖部分は、単糖類、二糖類、オリゴ糖、及び／又は多糖類の形態であってもよい。糖部分は、単一の非分岐鎖の糖残基を含み得るか、又は１つ若しくは２つ以上の分枝鎖を含み得る。糖タンパク質は、Ｏ－結合糖部分及び／又はＮ－結合糖部分を含有し得る。
本明細書で使用される場合、「ＩＶＩｇ」は、少なくとも１，０００人のヒトドナーの血漿から抽出された４つ全てのＩｇＧサブグループを含む、プールされた多価ＩｇＧの調製物である。ＩＶＩｇは、免疫不全患者のための血漿タンパク質置換療法として承認されている。ＩＶＩｇ Ｆｃグリカンシアリル化のレベルは、ＩＶＩｇ調製間で変化するが、一般に２０％未満である。ジシアリル化のレベルは概ねはるかに低い。本明細書で使用される場合、「ＩＶＩｇに由来する」という用語は、ＩＶＩｇの操作から生じるポリペプチドを指す。例えば、ＩＶＩｇから精製されたポリペプチド（例えば、シアリル化ＩｇＧのために濃縮された、又は修飾ＩＶＩｇ（例えば、酵素的にシアリル化されたＩＶＩｇ ＩｇＧ）である。
本明細書で使用するとき、「ＦｃポリペプチドのＮ－グリコシル化部位」は、グリカンがＮ－結合されるＦｃポリペプチド内のアミノ酸残基を指す。いくつかの実施形態では、Ｆｃ領域は、Ｆｃポリペプチドのダイマーを含有し、Ｆｃ領域は、各Ｆｃポリペプチド上に１つの２つのＮ－グリコシル化部位を含む。
本明細書で使用するとき、「分枝状グリカンのパーセント（％）」は、存在するグリカンの総モルに対するグリカンＸのモル数を指し、Ｘは、対象とするグリカンを表す。
用語「薬学的に有効な量」又は「治療上有効な量」は、本明細書に記載される障害又は状態を有する患者の治療に有効な量（例えば、用量）を指す。本明細書では、「薬学的に有効な量」は、単独で又は他の治療薬と組み合わせて一回服用されるか、又は任意の投与量若しくは経路で摂取されるかのいずれかで、所望の治療効果を与える量として解釈され得ることも理解されたい。
「医薬製剤」及び「医薬製品」は、製剤又は製品及び使用説明書を含有するキットに含まれ得る。
「医薬製剤」及び「医薬製品」は、一般に、最終的な所定レベルのシアリル化が達成され、プロセス不純物を含まない組成物を指す。そのため、「医薬製剤」及び「医薬製品」は、ＳＴ６Ｇａｌシアリルトランスフェラーゼ及び／又はシアル酸供与体（例えば、シチジン５’－モノホスホン－Ｎ－アセチルノイラミン酸）又はその副産物（例えば、シチジン５’一リン酸）を実質的に含まない。
「医薬製剤」及び「医薬製品」は、一般に、組換えの場合、糖タンパク質が産生された細胞（例えば、小胞体又は細胞質タンパク質及びＲＮＡ）を実質的に含まない。
「精製される」（又は「単離される」）は、天然環境に存在する他の成分から除去又は分離されるポリヌクレオチド又はポリペプチドを指す。例えば、単離ポリペプチドは、産生された細胞の他の成分（例えば、小胞体又は細胞質タンパク質及びＲＮＡ）から分離されたものである。単離されたポリヌクレオチドは、他の核成分（例えば、ヒストン）及び／又は上流若しくは下流核酸から分離されるものである。単離されたポリヌクレオチド又はポリペプチドは、示されるポリヌクレオチド又はポリペプチドの天然環境中に存在する他の成分を６０％、又は少なくとも７５％、又は少なくとも９０％、又は少なくとも９５％含まなくてもよい。
本明細書で使用するとき、用語「シアリル化」は、末端シアル酸を有するグリカンを指す。「モノシアリル化」という用語は、例えば、α１，３アーム又はα１，６アーム上に、１つの末端シアル酸を有する分枝グリカンを指す。用語「ジシアリル化」は、２つのアーム、例えば、α１，３アーム及びα１，６アームの両方の上に、末端シアル酸を有する分枝グリカンを指す。
本明細書で提供されるものは、Ｎ末端シグナル配列と、ヒトα－２，６－シアリルトランスフェラーゼ１（ＳＴ６Ｇａｌ１）の酵素的に活性な部分とを含む、融合タンパク質である。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４を含む。いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４からなる。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、Ｎ末端アズロシジンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含む。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）からなる。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、親和性タグを更に含む。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、ポリヒスチジン、グルタチオンＳ－トランスフェラーゼ（glutathione S-transferase、ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（maltose-binding protein、ＭＢＰ）、キチン結合タンパク質、ストレプトアビジンタグ（例えば、Ｔｒｐ－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｐｒｏ－Ｇｌｎ－Ｐｈｅ－Ｇｌｕ－Ｌｙｓ（配列番号３１））、ＦＬＡＧタグ（例えば、ＤＹＫＤＤＤＤＫ（配列番号３２））、ビオチンタグ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、ポリヒスチジンタグは、ＨＨＨＨ（配列番号１１）、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分のＮ末端側に向かって位置する。
いくつかの実施形態では、Ｎ末端シグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含み、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４を含む。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、ヘキサヒスチジンタグを更に含む。いくつかの実施形態では、ヘキサヒスチジンタグは、Ｎ末端シグナル配列とＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分との間にある。いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号６からなる。
また、融合タンパク質をコードする核酸分子、核酸分子を含むベクター、及び好ましくはベクターで安定的に形質転換された宿主細胞も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、ベクターは、融合タンパク質をコードする核酸に動作可能に連結されたプロモーターを更に含む。いくつかの実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルス（cytomegalovirus、ＣＭＶ）プロモーターである。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ヒト胎児腎臓（human embryonic kidney、ＨＥＫ）細胞又はその誘導体派生物である。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ＨＥＫ誘導体ＨＥＫ２９３である。
また、融合タンパク質の発現を許容する条件下で、培地中で本明細書に記載される宿主細胞を培養することと、培地から融合タンパク質を単離することとを含む、ポリペプチドを産生するための方法も本明細書で提供される。
また、Ｎ末端シグナル配列と、ヒトβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ１）の酵素的に活性な部分とを含む、融合タンパク質も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４３を含む。いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４３からなる。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、Ｎ末端アズロシジンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含む。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）からなる。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、親和性タグを更に含む。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、ポリヒスチジン、グルタチオンＳ－トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、キチン結合タンパク質、ストレプトアビジンタグ（例えば、Ｔｒｐ－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｐｒｏ－Ｇｌｎ－Ｐｈｅ－Ｇｌｕ－Ｌｙｓ（配列番号３１））、ＦＬＡＧタグ（例えば、ＤＹＫＤＤＤＤＫ（配列番号３２））、ビオチンタグ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、ポリヒスチジンタグは、ＨＨＨＨ（配列番号１１）、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分のＣ末端側に向かって位置する。
いくつかの実施形態では、Ｎ末端シグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含み、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４３を含む。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、セプタヒスチジンタグを更に含む。いくつかの実施形態では、セプタヒスチジンタグは、Ｃ末端である。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号４５からなる。
また、融合タンパク質をコードする核酸分子、核酸分子を含むベクター、及び好ましくはベクターで安定的に形質転換された宿主細胞も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、ベクターは、融合タンパク質をコードする核酸に動作可能に連結されたプロモーターを更に含む。いくつかの実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）プロモーターである。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ヒト胎児腎臓（ＨＥＫ）細胞又はその誘導体である。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ＨＥＫ誘導体ＨＥＫ２９３である。
また、融合タンパク質の発現を許容する条件下で、培地中で本明細書に記載される宿主細胞を培養することと、培地から融合タンパク質を単離することとを含む、ポリペプチドを産生するための方法も本明細書で提供される。
また、ａ）ＩｇＧ抗体を含む組成物を提供することと、
ｂ）ＵＤＰ－Ｇａｌ及びＣＭＰ－ＮＡＮＡの存在下で、β１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１及び配列番号４を含むＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分に組成物を曝露し、それによって、シアル化（sialyated）ＩｇＧ（ｓＩｇＧ）を含む組成物を産生することと、を含む、免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）をシアル化する（sialyating）ための方法も本明細書で提供される。
ｂ）ＵＤＰ－Ｇａｌ及びＣＭＰ－ＮＡＮＡの存在下で、β１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１及び配列番号４を含むＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分に組成物を曝露し、それによって、シアル化（sialyated）ＩｇＧ（ｓＩｇＧ）を含む組成物を産生することと、を含む、免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）をシアル化する（sialyating）ための方法も本明細書で提供される。
また、ａ）ＩｇＧ抗体を含む組成物を提供することと、ｂ）ＵＤＰ－Ｇａｌの存在下で、β１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１にＩｇＧ抗体を曝露し、それによって、ガラクトシル化ＩｇＧを含む組成物を産生することと、ｃ）ＣＭＰ－ＮＡＮＡの存在下で、配列番号４を含むＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分にガラクトシル化ＩｇＧ抗体を含む組成物を曝露し、それによって、シアル化（sialyated）ＩｇＧ（ｓＩｇＧ）を含む組成物を産生することと、を含む、免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）をシアル化する（sialyating）ための方法も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、ガラクトシル化ＩｇＧ抗体を含む組成物は、ステップ（ｃ）の前に精製されない。
いくつかの実施形態では、方法は、組成物のうちの１つ又は２つ以上をＣＭＰ－ＮＡＮＡで補充することを更に含む。
いくつかの実施形態では、ＩｇＧ抗体の混合物は、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、ｓＩｇＧを含む組成物中の抗体のＦｃ領域上の分岐グリカンの少なくとも６０％は、ジシアリル化される。
いくつかの実施形態では、ｓＩｇＧを含む組成物中の抗体のＦｃ領域上の分岐グリカンの５０％未満は、モノシアリル化される。
本明細書で提供されるものは、アズロシジンシグナル配列と、配列番号４からなるヒトＳＴ６シアリルトランスフェラーゼの一部とを含む、融合タンパク質をコードする核酸配列を含む核酸分子で安定的に形質転換されたヒト胎児腎臓（ＨＥＫ）細胞である。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、アザリシジンシグナル配列と配列番号４からなるヒトＳＴ６シアリルトランスフェラーゼの一部との間に位置する、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）、ＨＨＨＨＨＭ（配列番号１８）、ＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号１９）、ＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号２０）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号２１）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号２２）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号２３）から選択される配列を含む。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号４に対するヒトＳＴ６シアリルトランスフェラーゼアミノ末端を欠いている。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号４を含むが、配列番号４に対するヒトＳＴ６シアリルトランスフェラーゼアミノ末端を欠いている。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号６のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号３のアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、核酸分子は、融合タンパク質をコードする核酸に動作可能に連結されたプロモーターを含む。いくつかの実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルスプロモーターである。
また、融合タンパク質の発現を許容する条件下で、培地中でＨＥＫ細胞を培養することと、培地から配列番号３を含むポリペプチドを単離することとを含む、配列番号３を含むポリペプチドを調製するための方法も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、方法は、単離されたポリペプチドを少なくとも９５％ｗ／ｗに精製することを更に含む。
また、配列番号３又は配列番号６を含むポリペプチドも本明細書で提供される。
特に定義されない限り、本明細書で使用されている全ての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に共通に理解されるものと同じ意味を有している。本発明で使用するための方法及び材料が本明細書に記載され、当該技術分野において既知の他の好適な方法及び材料を使用することもできる。材料、方法、及び実施例は、単に例示的なものであり、限定を意図したものではない。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、参照することによりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。不一致である場合、定義を含め本明細書が適用される。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
抗体は、それらの重鎖の定常領域内及びＦａｂ内の保存位置でグリコシル化される。例えば、Ｆｃドメイン内で、ヒトＩｇＧ抗体は、ＣＨ２ドメインのＡｓｎ２９７に単一のＮ－結合グリコシル化部位を有する。各抗体アイソタイプは、定常領域において異なる様々なＮ－結合炭水化物構造を有する。ヒトＩｇＧについては、コアオリゴ糖は、通常、異なる数の外側残基を伴うＧｌｃＮＡｃ２Ｍａｎ３からなる。個々のＩｇＧ間の変動は、末端ＧｌｃＮＡｃの一方若しくは両方におけるガラクトース及び／又はガラクトース－シアル酸の結合、又は第３のＧｌｃＮＡｃアーム（バイセクトＧｌｃＮＡｃ）の結合を介して生じ得る。
本開示は、（例えば、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を伴う）分枝グリカンの両方の上でシアリル化される特定のレベルの分枝グリカンを有する、Ｆｃ領域を有する免疫グロブリン（例えば、ヒトＩｇＧ）を調製するための方法を部分的に包含する。レベルは、個々のＦｃ領域上で（例えば、Ｆｃ領域内の分枝グリカンのα１，３アーム、α１，６アーム、若しくはその両方の上でシアリル化される分枝グリカンの数）、又はポリペプチドの調製物の全体的な組成上で（例えば、ポリペプチドの調製物中のＦｃ領域内の分枝グリカンのα１，３アーム、α１，６アーム、若しくはその両方の上でシアリル化される分枝グリカンの数若しくは割合）測定されることができる。
高シアリル化ＩｇＧを調製するために使用され得る天然由来ポリペプチドとしては、例えば、ヒト血清中のＩｇＧ（１，０００人を超えるドナーからプールされた特定のヒト血清）、静脈内免疫グロブリン（ＩＶＩｇ）、及びＩＶＩｇに由来するポリペプチド（例えば、ＩＶＩｇから精製されたポリペプチド（例えば、シアリル化ＩｇＧのために濃縮された）又は修飾ＩＶＩｇ（例えば、酵素的にシアリル化されたＩＶＩｇ ＩｇＧ）が挙げられる。
Ｎ－結合オリゴ糖鎖は、小胞体の内腔内のタンパク質に添加される。具体的には、初期オリゴ糖（典型的には１４糖）を、Ａｓｎ－Ｘ－Ｓｅｒ／Ｔｈｒの標的コンセンサス配列内に含有されるアスパラギン残基の側鎖上のアミノ基に添加し、式中、Ｘはプロリン以外の任意のアミノ酸であってもよい。この初期オリゴ糖の構造は、殆どの真核生物に共通であり、３つのグルコース、９つのマンノース、及び２つのＮ－アセチルグルコサミン残基を含有する。この初期オリゴ糖鎖は、小胞体中の特定のグリコシダーゼ酵素によりトリミングすることができ、２つのＮ－アセチルグルコサミン及び３つのマンノース残基からなる短い分枝状コアオリゴ糖を得ることができる。分岐のうちの１つは、図１に示されるように、当該技術分野では「α１，３アーム」と称され、第２の分岐は、「α１，６アーム」と称される。
Ｎ－グリカンは、「高マンノース型」、「ハイブリッド型」、及び「複合型」と呼ばれる３つの別個の群に細分化することができ、共通の五糖コア（Ｍａｎ（α１，６）－（Ｍａｎ（α１，３））－Ｍａｎ（β１，４）－ＧｌｃｐＮＡｃ（β１，４）－ＧｌｃｐＮＡｃ（β１，Ｎ）－Ａｓｎ）は全ての３つの群で生じる。
ＩＶＩｇに存在するより一般的なＦｃグリカンは、図２に示される。
追加的に又は代替的に、Ｎ－アセチルグルコサミンの１つ又は２つ以上の単糖単位をコアマンノースサブユニットに添加して、「複合グリカン」を形成してもよい。ガラクトースをＮ－アセチルグルコサミンサブユニットに添加して、かつ、ガラクトースサブユニットにシアル酸サブユニットを添加して、シアル酸、ガラクトース、又はＮ－アセチルグルコサミン残基のいずれかが末端となる鎖をもたらし得る。更に、フコース残基を、コアオリゴ糖のＮ－アセチルグルコサミン残基に添加してもよい。これらの添加の各々は、特定のグリコシルトランスフェラーゼにより触媒される。
「ハイブリッドグリカン」は、高マンノース及び複合グリカンの両方の特徴を含む。例えば、ハイブリッドグリカンの１つの分岐は、主に又は排他的にマンノース残基を含んでもよく、別の分岐は、Ｎ－アセチルグルコサミン、シアル酸、ガラクトース糖及び／又はフコース糖を含んでもよい。
シアル酸は、複素環構造を有する９－炭素単糖のファミリーである。これらは、環に結合したカルボン酸基を介した負電荷、並びにＮ－アセチル基及びＮ－グリコリル基を含む他の化学的装飾を有する。哺乳類発現系で産生されるポリペプチドに見出される２つの主な種類のシアル残基は、Ｎ－アセチル－ノイラミン酸（N-acetyl-neuraminic acid、ＮｅｕＡｃ）及びＮ－グリコリルノイラミン酸（N-glycolylneuraminic acid、ＮｅｕＧｃ）である。これらは、通常、Ｎ－及びＯ－結合グリカンの両方の非還元末端でガラクトース（Ｇａｌ）残基に結合した末端構造として生じる。これらのシアル基についてのグリコシド結合構成は、α２，３又はα２，６のいずれかであり得る。
Ｆｃ領域は、保存されたＮ－結合グリコシル化部位でグリコシル化される。例えば、ＩｇＧ抗体の各重鎖は、ＣＨ２ドメインのＡｓｎ２９７に単一のＮ－結合グリコシル化部位を有する。ＩｇＡ抗体は、ＣＨ２及びＣＨ３ドメイン内にＮ－結合グリコシル化部位を有し、ＩｇＥ抗体は、ＣＨ３ドメイン内にＮ－結合グリコシル化部位を有し、ＩｇＭ抗体は、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、及びＣＨ４内にＮ－結合グリコシル化部位を有する。
各抗体アイソタイプは、定常領域において異なる様々なＮ－結合炭水化物構造を有する。例えば、ＩｇＧは、Ｃ１ｑ及びＦｃγＲのための結合部位も含有する、Ｆｃ領域の各Ｆｃポリペプチド中のＣＨ２ドメインのＡｓｎ２９７に単一のＮ－結合二分岐炭水化物を有する。ヒトＩｇＧについては、コアオリゴ糖は、通常、異なる数の外側残基を伴うＧｌｃＮＡｃ２Ｍａｎ３からなる。個々のＩｇＧ間の変動は、一方若しくは両方の末端ＧｌｃＮＡｃにおけるガラクトース及び／又はガラクトース－シアル酸の付着を介して、又は第３のＧｌｃＮＡｃアーム（バイセクトＧｌｃＮＡｃ）の付着を介して生じ得る。
免疫グロブリン、例えば、ＩｇＧ抗体は、ガラクトシル化ステップ、続いてシアリル化ステップを実行することによってシアリル化されることができる。β－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１（Ｂ４ＧａｌＴ）は、ウリジン５’－ジホスホセグラクトース（［［（２）Ｒ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｒ）－５－（２，４－ジオキサピリミジン－１－イル）－３，４－ジヒドロキシオキソラン－２－イル］メトキシ－ヒドロキシホスホリル］［（２Ｒ，３Ｒ，４Ｓ，５Ｒ，６Ｒ）－３，４，５－トリヒドロキシ－６－（ヒドロキシメチル）オキサン－２－イル］水素リン酸塩、ＵＤＰ－Ｇａｌ）からＧｌｃＮＡｃにガラクトースをβ－１，４－結合として移動させる、ＩＩ型ゴルジ膜結合糖タンパク質である。アルファ－２，６－シアリルトランスフェラーゼ１（ＳＴ６）は、シチジン５’－モノホスホ－Ｎアセチルノイラミン酸（（（２Ｒ，４Ｓ，５Ｒ，６Ｒ）－５－アセトアミド－２－［（２Ｒ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｒ）－５－（４－アミノ－２－オキソピリミジン－１－イル）－３，４－ジヒドロキシオキソラン－２－イル］メトキシ－ヒドロキシホスホリル］オキシ－４－ヒドロキシ－６－（１，２，３－トリヒドロキシプロピル）オキサン－２－カルボン酸、ＣＭＰ－ＮＡＮＡ又はＣＭＰ－シアル酸）からＧａｌにシアル酸をα－２，６結合として移動させる、ＩＩ型ゴルジ膜結合糖タンパク質である。概略的に、反応は、図３に示されるように進む。
糖タンパク質のグリカンは、当該技術分野で既知である任意の方法を使用して評価されることができる。例えば、グリカン組成物のシアリル化（例えば、α１，３アーム上及び／又はα１，６アーム上でシアリル化される分岐グリカンのレベル）は、国際公開第２０１４／１７９６０１号に記載される方法を使用して特性評価されることができる。
本明細書に記載の方法によって調製されたｈｓＩｇＧ組成物のいくつかの実施形態では、Ｆｃドメイン上の分岐グリカンの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、又は９０％は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介して接続されるα１，３アーム及びα１，６アームの両方の上にシアル酸を有する。加えて、いくつかの実施形態では、Ｆａｂドメイン上の分岐グリカンの少なくとも４０％、５０％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、又は８５％は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介して接続されるα１，３アーム及びα１，６アームの両方の上にシアル酸を有する。全体的に、いくつかの実施形態では、分岐グリカンの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、又は９０％は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介して接続されるα１，３アーム及びα１，６アームの両方の上にシアル酸を有する。
酵素
β－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ）、例えば、ヒトＢ４ＧａｌＴ、例えば、ヒトＢ４Ｇａｌｔ１、並びにβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ）の酵素的に活性な部分を含む、そのオルソログ、変異体、及びバリアント、例えば、ヒトＢ４ＧａｌＴ、例えばヒトＢ４Ｇａｌｔ１、並びにそのオルソログ、変異体、及びバリアント、並びに同物質を含む融合タンパク質は、本明細書に記載の方法で使用するために好適である。Ｂ４Ｇａｌｔ１は、ドナー基質ＵＤＰ－ガラクトースに対して排他的な特異性を有すると思われるＩＩ型膜結合糖タンパク質を各々コードする、７つのβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（β４ＧａｌＴ）遺伝子のうちの１つであり、類似アクセプター糖：ＧｌｃＮＡｃ、Ｇｌｃ、及びＸｙｌに対するβ１，４結合における全ての移入ガラクトースである。Ｂ４Ｇａｌｔ１は、単糖又は糖タンパク質炭水化物鎖の非還元末端のいずれかであるＮ－アセチルグルコサミン残基にガラクトースを付加する。Ｂ４ＧａｌＴ１は、別名ＧＧＴＢ２である。Ｂ４ＧＡＬＴ１の４つのアイソフォームをコードする４つの代替転写物（ＮＣＢＩ遺伝子ＩＤ２６８３）が、表１に記載される。
β－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ）、例えば、ヒトＢ４ＧａｌＴ、例えば、ヒトＢ４Ｇａｌｔ１、並びにβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ）の酵素的に活性な部分を含む、そのオルソログ、変異体、及びバリアント、例えば、ヒトＢ４ＧａｌＴ、例えばヒトＢ４Ｇａｌｔ１、並びにそのオルソログ、変異体、及びバリアント、並びに同物質を含む融合タンパク質は、本明細書に記載の方法で使用するために好適である。Ｂ４Ｇａｌｔ１は、ドナー基質ＵＤＰ－ガラクトースに対して排他的な特異性を有すると思われるＩＩ型膜結合糖タンパク質を各々コードする、７つのβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（β４ＧａｌＴ）遺伝子のうちの１つであり、類似アクセプター糖：ＧｌｃＮＡｃ、Ｇｌｃ、及びＸｙｌに対するβ１，４結合における全ての移入ガラクトースである。Ｂ４Ｇａｌｔ１は、単糖又は糖タンパク質炭水化物鎖の非還元末端のいずれかであるＮ－アセチルグルコサミン残基にガラクトースを付加する。Ｂ４ＧａｌＴ１は、別名ＧＧＴＢ２である。Ｂ４ＧＡＬＴ１の４つのアイソフォームをコードする４つの代替転写物（ＮＣＢＩ遺伝子ＩＤ２６８３）が、表１に記載される。
Ｂ４ＧａｌＴ１の可溶性形態は、タンパク質分解処理によって膜形態に由来する。切断部位は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム１（配列番号３７）の７７～７８位にある。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム１（配列番号３７）のアミノ酸１１３、１３０、１７２、２４３、２５０、２６２、３１０、３４３、又は３５５に対応する、Ｂ４ＧａｌＴ１のアミノ酸のうちの１つ又は２つ以上は、（配列番号３７）と比較して保存される。
例えば、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分が本明細書で提供される。いくつかの実施形態では、酵素は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム１（配列番号３７）、又は配列番号３７のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。いくつかの実施形態では、酵素は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム２（配列番号３８）、又は配列番号３８のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。いくつかの実施形態では、酵素は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム３（配列番号３９）、又は配列番号３９のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。いくつかの実施形態では、酵素は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム４（配列番号４０）、又は配列番号４０のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、細胞質ドメイン、例えば、配列番号４１を含まない。いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、膜貫通ドメイン、例えば、配列番号４２を含まない。いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、細胞質ドメイン、例えば、配列番号４１、又は膜貫通ドメイン、例えば、配列番号４２を含まない。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、管腔ドメイン、例えば、配列番号４３、又はそのオルソログ、変異体、若しくはバリアントの全て又は一部を含む。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号３７又はそのオルソログ、変異体、若しくはバリアントのアミノ酸１０９～３９８を含む。いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号３７、又は配列番号３７のオルソログ、変異体、若しくはバリアントからなる。
Ｂ４ＧａｌＴ１の好適な機能部分は、配列番号４３と少なくとも８０％（８５％、９０％、９５％、９８％、又は１００％）同一であるアミノ酸配列を含むか、又はそれからなることができる。
ＳＴ６Ｇａｌ１、例えば、ヒトＳＴ６Ｇａｌ１、並びにＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分を含む、そのオルソログ、変異体、及びバリアント、例えば、ヒトＳＴ６Ｇａｌ１、並びにそのオルソログ、変異体、及びバリアント、並びに同物質を含む融合タンパク質は、本明細書に記載の方法で使用するために好適である。ＳＴ６ＧＡＬ１、β－ガラクトシドα－２、６－シアリルトランスフェラーゼ１は、ＣＭＰ－シアル酸からアシアロフェツイン及びアシアロ－ａ１－酸糖タンパク質などの糖タンパク質上のＧａｌβ１→４ＧｌｃＮＡｃ構造にシアル酸を移動させる。ＳＴ６Ｇａｌ１は、ＳＴ６Ｎ又はＳＩＡＴ１とも呼ばれる。ＳＴ６ＧＡＬ１（ＮＣＢＩ遺伝子ＩＤ６４８０）の２つのアイソフォームをコードする４つの代替転写物が、表１に記載される。
＞ＮＰ＿００１３４０８４５．１（ＮＰ＿００３０２３．１、ＮＰ＿７７５３２３．１）ＳＴ６ＧＡＬ１［生物＝ホモサピエンス］［遺伝子ＩＤ＝６４８０］［アイソフォーム＝ａ］（配列番号２８）
＞ＮＰ＿７７５３２４．１ ＳＴ６ＧＡＬ１［生物＝ホモサピエンス］［遺伝子ＩＤ＝６４８０］［アイソフォーム＝ｂ］（配列番号２９）
ＳＴ６Ｇａｌ１の可溶性形態は、タンパク質分解処理によって膜形態に由来する。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１アイソフォームａ（配列番号２８）のアミノ酸１４２、１４９、１６１、１８４、１８９、２１２、２３３、３３５、３５３、３５４、３６４、３６５、３６９、３７０、３７６、又は４０６に対応する、ＳＴ６Ｇａｌ１のアミノ酸のうちの１つ又は２つ以上が、配列番号２８と比較して保存される。
また、例えば、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分も本明細書で提供される。いくつかの実施形態では、酵素は、ＳＴ６Ｇａｌ１アイソフォームａ（配列番号２８）、又は配列番号２８のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。いくつかの実施形態では、酵素は、ＳＴＧ６Ｇａｌ１アイソフォームｂ（配列番号２９）、又は配列番号２９のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、細胞質ドメイン、例えば、配列番号３４を含まない。いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、膜貫通ドメイン、例えば、配列番号３５を含まない。いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、細胞質ドメイン、例えば、配列番号３４、又は膜貫通ドメイン、例えば、配列番号３５を含まない。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、管腔ドメイン、例えば、配列番号３６、又はそのオルソログ、変異体、若しくはバリアントの全て又は一部を含む。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号２８（配列番号４）又はそのオルソログ、変異体、若しくはバリアントのアミノ酸８７～４０６を含む。いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４、又は配列番号４のオルソログ、変異体、若しくはバリアントからなる。
ＳＴ６Ｇａｌ１の好適な機能部分は、配列番号３若しくは配列番号４と少なくとも８０％（８５％、９０％、９５％、９８％、又は１００％）同一であるアミノ酸配列を含むか、又はそれからなることができる。
バリアント
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の酵素は、例示的な配列（例えば、本明細書で提供されるような）のアミノ酸配列と少なくとも８０％、例えば、少なくとも８５％、９０％、９５％、９８％、又は１００％同一であり、例えば、保存的変異と置換された、例えば、本明細書に記載の変異を含むか、又はそれに加えて、例えば、例示的な配列の残基の最大１％、２％、５％、１０％、１５％、又は２０％までの差を有する。好ましい実施形態では、バリアントは、親、例えば、β－ガラクトシドα－２，６－シアリルトランスフェラーゼ活性又はβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ活性の所望の活性を保持する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の酵素は、例示的な配列（例えば、本明細書で提供されるような）のアミノ酸配列と少なくとも８０％、例えば、少なくとも８５％、９０％、９５％、９８％、又は１００％同一であり、例えば、保存的変異と置換された、例えば、本明細書に記載の変異を含むか、又はそれに加えて、例えば、例示的な配列の残基の最大１％、２％、５％、１０％、１５％、又は２０％までの差を有する。好ましい実施形態では、バリアントは、親、例えば、β－ガラクトシドα－２，６－シアリルトランスフェラーゼ活性又はβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ活性の所望の活性を保持する。
２つの核酸配列の同一性率を決定するために、配列は、最適な比較目的のために整列される（例えば、ギャップが、最適な整列のために第１及び第２のアミノ酸又は核酸配列の一方又は両方に導入されることができ、非相同配列は、比較目的のために無視されることができる）。比較目的のために整列された参照配列の長さは、参照配列の長さの少なくとも８０％であり、いくつかの実施形態では、少なくとも９０％又は１００％である。次いで、対応するアミノ酸位置又はヌクレオチド位置におけるアヌクレオチドが、比較される。第１の配列内の位置が第２の配列内の対応する位置と同じヌクレオチドによって占有される場合、分子は、その位置で同一である（本明細書で使用される場合、核酸「同一性」は、核酸「相同性」と同等である）。２つの配列間の同一性パーセントは、２つの配列を最適にアライメントするために導入する必要があるギャップの数及び各ギャップの長さを考慮して、配列が共有している同一の位置の数の関数である。
対象ポリペプチド又は核酸配列（すなわち、クエリ）と第２のポリペプチド又は核酸配列（すなわち、標的）との間の同一性率は、例えば、Ｓｍｉｔｈ Ｗａｔｅｒｍａｎ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ（Ｓｍｉｔｈ，Ｔ．Ｆ．ａｎｄ Ｍ．Ｓ．Ｗａｔｅｒｍａｎ（１９８１）Ｊ Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ １４７：１９５－７）、ＧｅｎｅＭａｔｃｈｅｒ Ｐｌｕｓ（商標）に組み込まれた「ＢｅｓｔＦｉｔ」（Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ Ｗａｔｅｒｍａｎ，Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，４８２－４８９（１９８１））、Ｓｃｈｗａｒｚ ａｎｄ Ｄａｙｈｏｆ（１９７９）Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｄａｙｈｏｆ，Ｍ．Ｏ．，Ｅｄ，ｐｐ ３５３－３５８、ＢＬＡＳＴプログラム（Ｂａｓｉｃ Ｌｏｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｅａｒｃｈ Ｔｏｏｌ、（Ａｌｔｓｃｈｕｌ，Ｓ．Ｆ．，Ｗ．Ｇｉｓｈ，ｅｔ ａｌ．（１９９０）Ｊ Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ ２１５：４０３－１０）、ＢＬＡＳＴ－２、ＢＬＡＳＴ－Ｐ、ＢＬＡＳＴ－Ｎ、ＢＬＡＳＴ－Ｘ、ＷＵ－ＢＬＡＳＴ－２、ＡＬＩＧＮ、ＡＬＩＧＮ－２、ＣＬＵＳＴＡＬ、又はＭｅｇａｌｉｇｎ（ＤＮＡＳＴＡＲ）ソフトウェアなどの公的に入手可能なコンピュータソフトウェアを使用して、当該技術分野内である様々な方法で決定される。加えて、当業者は、比較される配列の長さにわたって最大整列を達成するために必要とされる任意のアルゴリズムを含む、整列を測定するための適切なパラメータを決定することができる。一般に、標的タンパク質又は核酸については、比較の長さは、標的の全長までを含む、任意の長さ（例えば、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又は１００％）であり得る。本開示の目的のために、同一性率は、クエリ配列の全長に対するものである。
本開示の目的のために、配列の比較及び２つの配列間の同一性率の決定は、１２のギャップペナルティ、４のギャップ伸長ペナルティ、及び５のフレームシフトギャップペナルティとともにＢｌｏｓｓｕｍ ６２スコアリングマトリックスを使用して、達成されることができる。
保存的置換は、典型的には、以下の群を含む：グリシン、アラニン；バリン、イソロイシン、ロイシン；アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン；セリン、トレオニン；リジン、アルギニン；及びフェニルアラニン、チロシン。
融合タンパク質
また、本明細書に記載される酵素又はその一部を含む、融合タンパク質も本明細書で提供される。
また、本明細書に記載される酵素又はその一部を含む、融合タンパク質も本明細書で提供される。
一実施形態では、融合タンパク質は、シグナル配列を含む。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、約１５～約２０アミノ酸、例えば、約１５、１６、１７、１８、１９、又は２０アミノ酸長である。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、ｎ領域及びｃ領域が両側に配置された疎水性コア領域（ｈ領域）を含む。いくつかの実施形態では、ｃ領域は、シグナルペプチダーゼコンセンサス切断部位を含む。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、Ｎ末端シグナル配列である。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、アズロシジンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、血清アルブミンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、血清アルブミンシグナル配列は、ＭＫＷＶＴＦＩＳＬＬＦＬＦＳＳＡＹＳ（配列番号４６）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、免疫グロブリン重鎖シグナル配列である。いくつかの実施形態では、免疫グロブリン重鎖シグナル配列は、ＭＤＷＴＷＲＶＦＣＬＬＡＶＴＰＧＡＨＰ（配列番号４７）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、免疫グロブリン軽鎖シグナル配列である。いくつかの実施形態では、免疫グロブリン軽鎖シグナル配列は、ＭＤＷＴＷＲＶＦＣＬＬＡＶＴＰＧＡＨＰ（配列番号４８）を含むか、又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、シスタチンＳシグナル配列である。いくつかの実施形態では、シスタチン－Ｓシグナル配列は、ＭＡＲＰＬＣＴＬＬＬＬＭＡＴＬＡＧＡＬＡ（配列番号４９）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、ＩｇＫａｐｐａシグナル配列である。いくつかの実施形態では、ＩｇＫａｐｐａシグナル配列は、ＭＤＭＲＡＰＡＧＩＦＧＦＬＬＶＬＦＰＧＹＲＳ（配列番号５０）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、トリプソニゲン２シグナル配列である。いくつかの実施形態では、トリプソニゲン２シグナル配列は、ＭＲＳＬＶＦＶＬＬＩＧＡＡＦＡ（配列番号５１）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、カリウムチャネル遮断シグナル配列である。いくつかの実施形態では、カリウムチャネル遮断配列は、ＭＳＲＬＦＶＦＩＬＩＡＬＦＬＳＡＩＩＤＶＭＳ（配列番号５２）を含むか、又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、アルファコノトキシンＩｐ１．３シグナル配列である。いくつかの実施形態では、アルファコノトキシンＩｐ１．３シグナル配列は、ＭＧＭＲＭＭＦＩＭＦＭＬＶＶＬＡＴＴＶＶＳ（配列番号５３）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、α－ガラクトシダーゼシグナル配列である。いくつかの実施形態では、α－ガラクトシダーゼシグナル配列は、ＭＲＡＦＬＦＬＴＡＣＩＳＬＰＧＶＦＧ（配列番号５４）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、セルラーゼシグナル配列である。いくつかの実施形態では、セルラーゼシグナル配列は、ＭＫＦＱＳＴＬＬＬＡＡＡＡＧＳＡＬＡ（配列番号５５）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、アスパラギン酸プロテイナーゼネペンテシン－１シグナル配列である。いくつかの実施形態では、アスパラギン酸プロテイナーゼネペンテシン－１シグナル配列は、ＭＡＳＳＬＹＳＦＬＬＡＬＳＩＶＹＩＦＶＡＰＴＨＳ（配列番号５６）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、酸キチナーゼシグナル配列である。いくつかの実施形態では、酸キチナーゼシグナル配列は、ＭＫＴＨＹＳＳＡＩＬＰＩＬＴＬＦＶＦＬＳＩＮＰＳＨＧ（配列番号５７）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、Ｋ２８プレプロトキシンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、Ｋ２８プレプロトキシンシグナル配列は、ＭＥＳＶＳＳＬＦＮＩＦＳＴＩＭＶＮＹＫＳＬＶＬＡＬＬＳＶＳＮＬＫＹＡＲＧ（配列番号５８）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、キラー毒素ジゴシン前駆体シグナル配列である。いくつかの実施形態では、キラー毒素ジゴシン前駆体シグナル配列は、ＭＫＡＡＱＩＬＴＡＳＩＶＳＬＬＰＩＹＴＳＡ（配列番号５９）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、コレラ毒素シグナル配列である。いくつかの実施形態では、コレラ毒素シグナル配列は、ＭＩＫＬＫＦＧＶＦＦＴＶＬＬＳＳＡＹＡ（配列番号６０）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、ヒト成長ホルモンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、ヒト成長ホルモンシグナル配列は、ＭＡＴＧＳＲＴＳＬＬＬＡＦＧＬＬＣＬＰＷＬＱＥＧＳＡ（配列番号６１）を含むか、又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、１つ又は２つ以上の親和性タグを含む。いくつかの実施形態では、精製タグは、ポリヒスチジン、グルタチオンＳ－トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、キチン結合タンパク質、ストレプトアビジンタグ（例えば、Ｓｔｒｅｐ－Ｔａｇ（登録商標）、例えば、Ｔｒｐ－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｐｒｏ－Ｇｌｎ－Ｐｈｅ－Ｇｌｕ－Ｌｙｓ（配列番号３１））、ＦＬＡＧタグ（例えば、ＤＹＫＤＤＤＤＫ（配列番号３２））、ビオチンタグ（例えば、ＡｖｉＴａｇ（商標））、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、酵素又はその一部のＮ末端側に向かって位置する。いくつかの実施形態では、親和性タグは、Ｎ末端である。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、酵素又はその一部のＣ末端側に向かって位置する。いくつかの実施形態では、親和性タグは、Ｃ末端である。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、ポリヒスチジンタグである。いくつかの実施形態では、ポリヒスチジンタグは、ＨＨＨＨ（配列番号１１）、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ポリヒスチジンタグは、ヘキサヒスチジンタグ（例えば、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３））である。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号４３、配列番号４４、若しくは配列番号４５を含むか、又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号３若しくは配列番号５を含むか、又はそれからなる。
発現系
本明細書に記載の酵素及び／又は融合タンパク質を使用するために、それらをコードする核酸からそれらを発現させることが望ましくあり得る。これは、様々な方法で実施されることができる。例えば、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸は、複製及び／又は発現のための原核細胞又は真核細胞への形質転換のために、中間ベクターにクローニングされることができる。中間ベクターは、典型的には、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸の貯蔵又は操作のための原核生物ベクター、例えば、プラスミド、又はシャトルベクター、若しくは昆虫ベクターである。酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸はまた、植物細胞、動物細胞、好ましくは、哺乳動物細胞若しくはヒト細胞、真菌細胞、細菌細胞、又は原生動物細胞への投与のために、発現ベクターにクローニングされることができる。
本明細書に記載の酵素及び／又は融合タンパク質を使用するために、それらをコードする核酸からそれらを発現させることが望ましくあり得る。これは、様々な方法で実施されることができる。例えば、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸は、複製及び／又は発現のための原核細胞又は真核細胞への形質転換のために、中間ベクターにクローニングされることができる。中間ベクターは、典型的には、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸の貯蔵又は操作のための原核生物ベクター、例えば、プラスミド、又はシャトルベクター、若しくは昆虫ベクターである。酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸はまた、植物細胞、動物細胞、好ましくは、哺乳動物細胞若しくはヒト細胞、真菌細胞、細菌細胞、又は原生動物細胞への投与のために、発現ベクターにクローニングされることができる。
発現を得るために、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする配列は、典型的には、転写を指示するプロモーターを含有する発現ベクターにサブクローニングされる。好適な細菌及び真核生物プロモーターは、当該技術分野で周知であり、例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ（３ｄ ｅｄ．２００１）、Ｋｒｉｅｇｌｅｒ，Ｇｅｎｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ（１９９０）、及びＣｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ（Ａｕｓｕｂｅｌ ｅｔ ａｌ．，ｅｄｓ．，２０１０）に記載されている。操作されたタンパク質を発現するための細菌発現系は、例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ．、及びＳａｌｍｏｎｅｌｌａで利用可能である（Ｐａｌｖａ ｅｔ ａｌ．，１９８３，Ｇｅｎｅ ２２：２２９－２３５）。そのような発現系のキットは市販されている。哺乳類細胞、酵母、及び昆虫細胞のための真核生物発現系は、当該技術分野で周知であり、また、市販されている。
核酸の発現を指示するために使用されるプロモーターは、特定の用途に依存する。例えば、強力な構成的プロモーターは、典型的には、融合タンパク質の発現及び精製に使用される。
いくつかの実施形態では、プロモーターは、ヒトサイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、ＥＦ－１α（ＥＦ１Ａ）、伸長因子１α短（ＥＦＳ）、ＣＭＶエンハンサーニワトリβ－アクチンプロモーター及びウサギβ－グロビンスプライスアクセプター部位（ＣＡＧ）、ハイブリッドＣＢＡ（ＣＢｈ）、脾臓フォーカス形成ウイルス（spleen focus-forming virus、ＳＦＦＶ）、マウス幹細胞ウイルス（murine stem cell virus、ＭＳＣＶ）、シミアンウイルス４０（simian virus 40、ＳＶ４０）、マウスホスホグリセリン酸キナーゼ１（mouse phosphoglycerate kinase 1、ｍＰＧＫ）、ヒトホスホグリセリン酸キナーゼ１（human phosphoglycerate kinase 1、ｈＰＧＫ）、及びユビキチンＣ（ubiquitin C、ＵＢＣ）プロモーターからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、プロモーターは、ヒトサイトメガロウイルス（ＣＭＶ）プロモーターである。
プロモーターに加えて、発現ベクターは、原核生物又は真核生物のいずれかである、宿主細胞内の核酸の発現のために必要とされる全ての追加の要素を含有する、転写ユニット又は発現カセットを含有する。したがって、典型的な発現カセットは、例えば、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸配列に動作可能に連結されたプロモーターと、例えば、転写物の効率的なポリアデニル化、転写終結、リボソーム結合部位、又は翻訳終結のために必要とされる、任意のシグナルとを含有する。カセットの追加の要素は、例えば、エンハンサー、及び異種のスプライスされたイントロンシグナルを含み得る。
いくつかの実施形態では、発現ベクターは、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節要素（woodchuck hepatitis virus post-transcriptional regulatory element、ＷＰＲＥ）を含む。例えば、Ｚｕｆｆｅｒｅｙ ｅｔ ａｌ．，「Ｗｏｏｄｃｈｕｃｋ Ｈｅｐａｔｉｔｉｓ Ｖｉｒｕｓ Ｐｏｓｔｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｅｎｈａｎｃｅｓ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｔｒａｎｓｇｅｎｅｓ Ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ ｂｙ Ｒｅｔｒｏｖｉｒａｌ Ｖｅｃｔｏｒｓ」，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ７３（４）：２８８６－９２（１９９９）を参照されたい。
遺伝情報を細胞に輸送するために使用される特定の発現ベクターは、酵素及び／又は融合タンパク質の意図された使用、例えば、植物、動物、細菌、真菌、原生動物などにおける発現に関して選択される。
標準的なトランスフェクション法が、大量のタンパク質を発現する細菌、哺乳動物、酵母、又は昆虫細胞株を産生するために使用され、それらは次いで、標準的技法を使用して精製される（例えば、Ｃｏｌｌｅｙ ｅｔ ａｌ．，１９８９，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２６４：１７６１９－２２；Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｉｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．１８２（Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ，ｅｄ．，１９９０）を参照されたい）。真核及び原核細胞の形質転換は、標準的技法に従って実施される（例えば、Ｍｏｒｒｉｓｏｎ，１９７７，Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１３２：３４９－３５１、Ｃｌａｒｋ－Ｃｕｒｔｉｓｓ ＆ Ｃｕｒｔｉｓｓ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ １０１：３４７－３６２（Ｗｕ ｅｔ ａｌ．，ｅｄｓ，１９８３を参照されたい）。
外来ヌクレオチド配列を宿主細胞に導入するための既知の手順のうちのいずれかが、使用され得る。これらには、リン酸カルシウムトランスフェクション、ポリブレン、プロトプラスト融合、エレクトロポレーション、ヌクレオフェクション、リポソーム、マイクロインジェクション、ネイキッドＤＮＡ、エピソーム及び統合の両方であるプラスミドベクター、並びにクローン化ゲノムＤＮＡ、ｃＤＮＡ、合成ＤＮＡ、又は他の外来遺伝物質を宿主細胞に導入するための他の周知の方法のうちのいずれかの使用が含まれる（例えば、上記のＳａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．を参照されたい）。使用される特定の遺伝子操作手順は、酵素及び／又は融合タンパク質を発現することが可能な宿主細胞に少なくとも１つの遺伝子を正常に導入することが可能であることのみが必要である。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、安定的に形質転換される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、非低酸素条件下で成長する。
本明細書に記載の酵素及び／又は融合タンパク質は、宿主細胞ベースの発現系、合成生物学プラットフォーム、又は無細胞タンパク質産生プラットフォームなどの当該技術分野で既知の任意のタンパク質産生系によって産生されることができる。いくつかの実施形態では、タンパク質産生系は、グリコシル化、例えば、Ｎ－グリコシル化タンパク質、ジスルフィド結合形成、及びチロシンリン酸化のうちの１つ又は２つ以上を含むがこれらに限定されない、翻訳後修飾が可能である。例えば、Ｂｏｈ ａｎｄ Ｎｇ，「Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ Ｈｏｓｔ Ｃｅｌｌ Ｌｉｎｅ Ｃｈｏｉｃｅ ｏｎ Ｇｌｙｃａｎ Ｐｒｏｆｉｌｅ」，Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ３８（６）：８５１－６７（２０１８）を参照されたい。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、哺乳動物宿主細胞である。いくつかの実施形態では、哺乳動物細胞は、チャイニーズハムスター卵巣（Chinese hamster ovary、ＣＨＯ）細胞、ベビーハムスター腎臓（baby hamster kidney、ＢＨＫ）細胞、ＮＳ０骨髄腫細胞、Ｓｐ２／０ハイブリドーママウス細胞、ヒト胎児腎臓細胞（ＨＥＫ）、ＨＴ－１０８０ヒト細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、非ヒト哺乳動物宿主細胞である。いくつかの実施形態では、非ヒト哺乳動物宿主細胞は、ＣＨＯ細胞、ＢＨＫ－２１細胞、マウスＮＳ０骨髄腫細胞、Ｓｐ２／０ハイブリドーマ細胞、及びそれらの誘導体から選択される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ヒト哺乳動物宿主細胞である。いくつかの実施形態では、ヒト細胞は、ＨＥＫ、ＰＥＲ．Ｃ６、ＣＥＶＥＣの膜細胞産生（CEVEC’s amniocyte production、ＣＡＰ）、ＡＧＥ１．ＨＭ、ＨＫＢ－１１、ＨＴ－１０８０細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ヒト胎児腎臓細胞（ＨＥＫ、ＡＴＣＣ（登録商標）ＣＲＬ－１５７３（商標））又はその誘導体である。
いくつかの実施形態では、ＨＥＫ細胞は、ＳＶ４０ Ｔ抗原の温度感受性対立遺伝子を発現する。いくつかの実施形態では、ＨＥＫ細胞は、エチルメタンスルホネート（ethymethanesulfonate、ＥＭＳ）変異誘発後にリシン毒素に対して耐性であり、例えば、ＭＧＡＴ１遺伝子によってコードされる、Ｎ－アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼＩ活性を欠いている。いくつかの実施形態では、ＨＥＫ細胞は、主に、Ｍａｎ５ＧｌｃＮＡｃ２ Ｎ－グリカンで糖タンパク質を修飾する。いくつかの実施形態では、ＨＥＫ細胞は、ｔｅｔＲリプレッサーを発現し、テトラサイクリン誘導性タンパク質発現を可能にする。
いくつかの実施形態では、ＨＥＫ誘導体は、ＨＥＫ２９３、ＨＥＫ２９３Ｔ（２９３ｔｓＡ１６０９ｎｅｏ、ＡＴＣＣ（登録商標）ＣＲＬ－３２１６（商標））、ＨＥＫ２９３Ｔ／１７（ＡＴＣＣ（登録商標）ＣＲＬ－１１２６８（商標））、ＨＥＫ２９３Ｔ／１７ ＳＦ（ＡＴＣＣ（登録商標）ＡＣＳ－４５００（商標））、ＨＥＫ２９３Ｓ、ＨＥＫ２９３ＳＧ、ＨＥＫ２９３ＦＴＭ、ＨＥＫ２９３ＳＧＧＤ、ＨＥＫ２９３ＦＴＭ、ＨＥＫ２９３Ｅ、及びＨＫＢ－１１からなる群から選択される。
Ｋｉｇｈｔｌｉｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，「Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｇｌｙｃｏｂｉｏｌｏｇｙ：Ｐａｒｔｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」，ＡＣＳ Ｓｙｎｔｈ．Ｂｉｏｌ．９：１５３４－６２（２０２０）に記載されるものなどの合成生物学プラットフォームもまた、本明細書に記載の酵素及び／又は融合タンパク質を産生するために好適である。
また、ベクター及び細胞を含む細胞、並びに、例えば、本明細書に記載の方法で使用するための本明細書に記載のタンパク質及び核酸を含むキットも本明細書で提供される。
本発明は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するものではない以下の実施例に更に記載される。
実施例１：高シアリル化ＩｇＧの調製
全体的な分岐グリカンの６０％超がジシアリル化されるＩｇＧは、以下のように調製されることができる。
全体的な分岐グリカンの６０％超がジシアリル化されるＩｇＧは、以下のように調製されることができる。
簡潔に述べると、ＩｇＧ抗体の混合物が、β１，４ガラクトシルトランスフェラーゼ１（Ｂ４－ＧａｌＴ）及びα２，６－シアリルトランスフェラーゼ（ＳＴ６－Ｇａｌ１）酵素を使用して逐次酵素反応に曝露される。Ｂ４－ＧａｌＴは、ＳＴ６－Ｇａｌ１の付加の前に反応から除去される必要はなく、生成物の部分的又は完全な精製は、酵素反応の合間に必要とされない。
ガラクトシルトランスフェラーゼ酵素は、ガラクトース残基を既存のアスパラギン結合グリカンに選択的に付加する。結果として生じるガラクトシル化グリカンは、シアル酸残基を選択的に付加して、付着したアスパラギン結合グリカン構造にキャップ形成する、シアル酸転移酵素への基質としての役割を果たす。したがって、全体的なシアリル化反応は、２つの糖ヌクレオチド（ウリジン５’－ジホスホガラクトース（ＵＤＰＧａｌ）及びシチジン－５’－モノホスホロ－Ｎ－アセチルノイラミン酸（ＣＭＰ－ＮＡＮＡ））を採用した。後者は、周期的に補充され、モノシアリル化生成物に対してジシアリル化生成物を増加させる。反応は、共因子塩化マンガンを含む。
ＩＶＩｇ及び反応生成物から始まるそのような反応のＩｇＧ－Ｆｃグリカンプロファイルの代表的な例が、図４に示される。図４では、左に、ＩｇＧをｈｓＩｇＧに変換するための酵素的シアリル化反応の概略図があり、右に、出発ＩＶＩｇ及びｈｓＩｇＧのＩｇＧ Ｆｃグリカンプロファイルがある。この研究では、異なるＩｇＧサブクラスのグリカンプロファイルは、グリコペプチド質量分析を介して導出される。異なるＩｇＧサブクラスのための糖ペプチドを定量化するために使用されるペプチド配列は、ＩｇＧ１＝ＥＥＱＹＮＳＴＹＲ（配列番号７）、ＩｇＧ２／３ ＥＥＱＦＮＳＴＦＲ（配列番号８）、ＩｇＧ３／４ ＥＥＱＹＮＳＴＦＲ（配列番号９）、及びＥＥＱＦＮＳＴＹＲ（配列番号１０）であった。
グリカンデータは、ＩｇＧサブクラス当たりに示される。ＩｇＧ３及びＩｇＧ４サブクラスからのグリカンは、別々に定量化することができない。示されるように、ＩＶＩｇについては、全ての非シアリル化グリカンの合計は８０％超であり、全てのシアリル化グリカンの合計は＜２０％である。反応生成物について、全ての非シアリル化グリカンの合計は＜２０％であり、全てのシアリル化グリカンの合計は８０％よりも多い。グリコプロファイルに列挙されている異なるグリカンの命名法は、Ｎ結合グリカンのＯｘｆｏｒｄ表記を使用する。
実施例２：代替的なシアリル化条件
例えば、５０ｍＭのＢＩＳ－ＴＲＩＳ（ｐＨ６．９）中でｈｓＩｇＧを作成するためのガラクトシル化及びシアリル化のための代替的な好適な反応条件は、以下のように、ＩｇＧ抗体（例えば、プールされたＩｇＧ抗体、プールされた免疫グロブリン、又はＩＶＩｇ）のガラクトシル化を含む：７．４ｍＭのＭｎＣｌ２、３８μｍｏｌのＵＤＰ－Ｇａｌ／ｇ ＩｇＧ抗体、及び３７℃で１６～２４時間のインキュベーション、続いて、７．４ｍＭのＭｎＣｌ２におけるシアリル化を伴う７．５単位のＢ４ＧａｌＴ／ｇ ＩｇＧ抗体、２２０μｍｏｌのＣＭＰ－ＮＡＮＡ／ｇ ＩｇＧ抗体（２回、すなわち、反応開始時に１回及び９～１０時間後に再度添加される）、３７℃で３０～３３時間のインキュベーションを伴う１５単位のＳＴ６－Ｇａｌ１／ｇ ＩｇＧ抗体。反応は、ＳＴ６－Ｇａｌ１及びＣＭＰ－ＮＡＮＡをガラクトシル化反応に添加することによって実行されることができる。代替的に、反応物の全てが開始時に組み合わせられることができ、ＣＭＰ－ＮＡＮＡが補充されることができる。
例えば、５０ｍＭのＢＩＳ－ＴＲＩＳ（ｐＨ６．９）中でｈｓＩｇＧを作成するためのガラクトシル化及びシアリル化のための代替的な好適な反応条件は、以下のように、ＩｇＧ抗体（例えば、プールされたＩｇＧ抗体、プールされた免疫グロブリン、又はＩＶＩｇ）のガラクトシル化を含む：７．４ｍＭのＭｎＣｌ２、３８μｍｏｌのＵＤＰ－Ｇａｌ／ｇ ＩｇＧ抗体、及び３７℃で１６～２４時間のインキュベーション、続いて、７．４ｍＭのＭｎＣｌ２におけるシアリル化を伴う７．５単位のＢ４ＧａｌＴ／ｇ ＩｇＧ抗体、２２０μｍｏｌのＣＭＰ－ＮＡＮＡ／ｇ ＩｇＧ抗体（２回、すなわち、反応開始時に１回及び９～１０時間後に再度添加される）、３７℃で３０～３３時間のインキュベーションを伴う１５単位のＳＴ６－Ｇａｌ１／ｇ ＩｇＧ抗体。反応は、ＳＴ６－Ｇａｌ１及びＣＭＰ－ＮＡＮＡをガラクトシル化反応に添加することによって実行されることができる。代替的に、反応物の全てが開始時に組み合わせられることができ、ＣＭＰ－ＮＡＮＡが補充されることができる。
実施例３：ＳＴ６Ｇａｌの産生
ＳＴ６Ｇａｌの酵素的に活性な部分を含む融合タンパク質は、ＨＥＫ細胞における高レベル発現及び精製の容易性のために設計された。配列番号６は、ヒトＳＴ６Ｇａｌ（配列番号４）の一部、６ＨＩＳタグ、アズロシジン由来のシグナル配列（ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬ ＡＧＬＬＡＳＳＲＡＧＳＳＰＬＬＤ（配列番号３１）、１９ ａａは、下線付けされた信号である）、及びクローニングプロセスから生じるアミノ酸を含む、未成熟融合タンパク質である。配列番号３は、分泌型であり、配列番号５は、６ＨＩＳタグ及びＳＴ６ＧａｌＴ部分を含む。
ＳＴ６Ｇａｌの酵素的に活性な部分を含む融合タンパク質は、ＨＥＫ細胞における高レベル発現及び精製の容易性のために設計された。配列番号６は、ヒトＳＴ６Ｇａｌ（配列番号４）の一部、６ＨＩＳタグ、アズロシジン由来のシグナル配列（ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬ ＡＧＬＬＡＳＳＲＡＧＳＳＰＬＬＤ（配列番号３１）、１９ ａａは、下線付けされた信号である）、及びクローニングプロセスから生じるアミノ酸を含む、未成熟融合タンパク質である。配列番号３は、分泌型であり、配列番号５は、６ＨＩＳタグ及びＳＴ６ＧａｌＴ部分を含む。
ＨＥＫ２９３細胞（Ｅｘｐｉ２９３Ｆ（登録商標）細胞、Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）は、ＣＭＶプロモーターの制御下で配列番号６を有するポリペプチドを発現するベクターで安定的にトランスフェクトされた。ＳＴ６ＧａｌＴ融合タンパク質を産生するために、安定的にトランスフェクトされ、クローン的に選択された細胞が、計数され、０日目に０．４Ｅ６細胞／ｍＬの細胞密度で播種され、３７℃、５％ＣＯ２、１３０～１５０ｒｐｍで成長させられた。４日目に、１０％グルコース／培地の供給が、細胞に添加された。成長が、毎日監視された。７日目に、細胞上清が採取され、０．４５ミクロンフィルター、次いで、０．２ミクロンフィルターを通して滅菌濾過された。
他の実施形態
本発明はその詳細な説明と関連して記載されてきたが、前述の説明は本発明の範囲を例示したものであって、発明の範囲を限定することを意図したものではなく、発明の範囲は添付の特許請求の範囲により定義されると理解される。他の態様、利点、及び変更は、以下の特許請求の範囲内である。
本発明はその詳細な説明と関連して記載されてきたが、前述の説明は本発明の範囲を例示したものであって、発明の範囲を限定することを意図したものではなく、発明の範囲は添付の特許請求の範囲により定義されると理解される。他の態様、利点、及び変更は、以下の特許請求の範囲内である。
（優先権の主張）
本出願は、２０２０年２月２５日に出願された米国仮出願第６２／９８１，２９３号及び２０２０年５月１９日に出願された米国仮出願第６３／０２６，９２７号の利益を主張する。前述の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２０年２月２５日に出願された米国仮出願第６２／９８１，２９３号及び２０２０年５月１９日に出願された米国仮出願第６３／０２６，９２７号の利益を主張する。前述の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
（配列表）
本出願は、ＡＳＣＩＩフォーマットで電子的に提出済みである、その全体が参照により本明細書に組み込まれる配列表を含む。上記ＡＳＣＩＩコピーは、２０２１年４月５日に作成され、名称は１４１３１－０２２７ＷＯ１＿ＳＬ．ｔｘｔであり、サイズは５４，８３３バイトである。
本出願は、ＡＳＣＩＩフォーマットで電子的に提出済みである、その全体が参照により本明細書に組み込まれる配列表を含む。上記ＡＳＣＩＩコピーは、２０２１年４月５日に作成され、名称は１４１３１－０２２７ＷＯ１＿ＳＬ．ｔｘｔであり、サイズは５４，８３３バイトである。
（発明の分野）
本開示は、融合タンパク質、例えば、ＳＴ６Ｇａｌ１又はＢ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分を含む融合タンパク質、並びにそれらを産生するための方法、融合タンパク質をコードする核酸分子、核酸分子を含むベクター、及びベクターを含む宿主細胞に関する。また、免疫グロブリンＧ（immunoglobulin G、ＩｇＧ）抗体をシアル化する（sialyating）方法も本明細書に記載される。
本開示は、融合タンパク質、例えば、ＳＴ６Ｇａｌ１又はＢ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分を含む融合タンパク質、並びにそれらを産生するための方法、融合タンパク質をコードする核酸分子、核酸分子を含むベクター、及びベクターを含む宿主細胞に関する。また、免疫グロブリンＧ（immunoglobulin G、ＩｇＧ）抗体をシアル化する（sialyating）方法も本明細書に記載される。
ヒトドナーのプールされた血漿（例えば、少なくとも１，０００人のドナーからプールされた血漿）から調製される、静脈内免疫グロブリン（Intravenous immunoglobulin、ＩＶＩｇ）は、様々な炎症性障害を治療するために使用される。しかしながら、ＩＶＩｇ調製物は、可変有効性、臨床的リスク、高いコスト、及び有限の供給などの明白な制限を有する。異なるＩＶＩｇ調製物は、臨床的に交換可能な製品として頻繁に扱われるが、選択された臨床用途において忍容性及び活性に影響を及ぼし得る製品調製物の有意差が存在することが周知である。現在の最大投与計画では、多くの場合、部分的及び不十分な持続的応答のみが得られている。加えて、大量のＩＶＩｇ治療に関連する長い注入時間（４～６時間）は、注入センターにおいて多大なリソースを消費し、利便性及び生活の質などの患者によって報告される転帰に悪影響を及ぼしている。
Ｆｃドメインシアリル化の重要な抗炎症性役割の識別は、より強力な免疫グロブリン療法を開発する機会を提示している。市販のＩＶＩｇ調製は、一般に、存在する抗体のＦｃドメイン上で低レベルのシアリル化を示す。具体的には、それらは、Ｆｃ領域上の分枝グリカンの低レベルのジシアリル化を示す。
Ｗａｓｈｂｕｒｎ ｅｔ ａｌ．（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＵＳＡ １１２：Ｅ１２９７－Ｅ１３０６（２０１５））は、高度なテトラ－Ｆｃ－シアリル化ＩＶＩｇを生成するための制御されたシアリル化プロセスについて記載し、このプロセスが一貫した強化された抗炎症活性を伴う生成物をもたらすことを示した。
本明細書に記載されるものは、非常に高いレベルのＦｃシアリル化を有する免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）を調製するための方法である。本明細書に記載される方法は、Ｆｃドメイン上の分岐グリカンの７０％超が両方の分岐上（すなわち、α１，３分岐上及びα１，６分岐上）でシアリル化される、高シアリル化ＩｇＧ（ｈｓＩｇＧ）を提供することができる。ＨｓＩｇＧは、ＩｇＧ１抗体が最も一般的であり、その後にＩｇＧ２が続く、ＩｇＧ抗体サブタイプの多様な混合物を含有する。出発物質が何百又は何千人ものドナーからプールされたＩｇＧ抗体であるため、抗体の多様性は非常に高い。ｈｓＩｇＧを調製するために使用されるＩｇＧ抗体は、例えば、プールされたヒト血漿（例えば、少なくとも１，０００～３０，０００人のドナーからプールされた血漿）から得られることができる。代替的に、市販のＩＶＩｇを含むＩＶＩｇが、ｈｓＩｇＧを調製するために使用されることができる。ＨｓＩｇＧは、ＩＶＩｇよりもＦｃ領域上の分岐グリカン上ではるかに高いレベルのシアル酸を有する。これは、構造及び活性の両方においてＩＶＩｇとは異なる組成物をもたらす。ＨｓＩｇＧは、両方とも参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第２０１４／１７９６０１号又はＷａｓｈｂｕｒｎ ｅｔ ａｌ．（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＵＳＡ １１２：Ｅ１２９７－Ｅ１３０６（２０１５））に記載されるように調製されることができる。
本明細書に記載されるものは、ｈｓＩｇＧを調製するための改良された方法である。
高シアリル化ＩｇＧでは、Ｆｃ領域上の分岐グリカンの少なくとも６０％（例えば、１００％までを含む、６５％、７０％、７５％、８０％、８２％、８５％、８７％、９０％、９２％、９４％、９５％、９７％、９８％）は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介して（すなわち、α１，３分岐及びα１，６アームの両方の上で）ジシアリル化される。いくつかの実施形態では、Ｆｃ領域上の分枝グリカンの５０％未満（例えば、４０％、３０％、２０％、１５％、１０％、５％、４％、３％、２％、１％未満）は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介してモノシアリル化される（例えば、α１，３アーム上のみ又はα１，６アーム上のみでシアリル化される）。
いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、血漿、例えば、ヒト血漿に由来する。ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、圧倒的にＩｇＧポリペプチド（例えば、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、又はＩｇＧ４、若しくはそれらの混合物）であるが、微量の他の免疫グロブリンサブクラスを含有する、微量の他のものが存在し得る。
本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、少なくとも１つの免疫グロブリン可変領域、例えば、免疫グロブリン可変ドメイン又は免疫グロブリン可変ドメイン配列を提供するアミノ酸配列を含むポリペプチドを指す。例えば、抗体は、重（heavy、Ｈ）鎖可変領域（本明細書ではＶＨと略される）と、軽（light、Ｌ）鎖可変領域（本明細書ではＶＬと略される）とを含むことができる。別の例では、抗体は、２つの重（Ｈ）鎖可変領域と、２つの軽（Ｌ）鎖可変領域をと含む。「抗体」という用語は、抗体の抗原結合断片（例えば、一本鎖抗体、Ｆａｂ、Ｆ（ａｂ’）２、Ｆｄ、Ｆｖ、及びｄＡｂ断片）、並びに完全抗体、例えば、ＩｇＡ、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＤ、ＩｇＭ型のインタクトな免疫グロブリン（並びにそのサブタイプ）を包含する。免疫グロブリンの軽鎖は、カッパ又はラムダ型のものであり得る。
本明細書で使用される場合、「定常領域」という用語は、抗体の１つ若しくは２つ以上の定常領域免疫グロブリンドメインに対応するか、又はそれに由来するポリペプチドを指す。定常領域は、以下の免疫グロブリンドメインのうちのいずれか又は全て、すなわち、ＣＨ１ドメイン、ヒンジ領域、ＣＨ２ドメイン、ＣＨ３ドメイン（ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＧ、ＩｇＥ、又はＩｇＭに由来する）、及びＣＨ４ドメイン（ＩｇＥ又はＩｇＭに由来する）を含むことができる。
本明細書で使用される場合、「Ｆｃ領域」という用語は、２つの「Ｆｃポリペプチド」のダイマーを指し、各「Ｆｃポリペプチド」は、第１の定常領域免疫グロブリンドメインを除く抗体の定常領域を含む。いくつかの実施形態では、「Ｆｃ領域」は、１つ若しくは２つ以上のジスルフィド結合、化学リンカー、又はペプチドリンカーによって結合された２つのＦｃポリペプチドを含む。「Ｆｃポリペプチド」は、ＩｇＡ、ＩｇＤ、及びＩｇＧの最後の２つの定常領域免疫グロブリンドメイン、並びにＩｇＥ及びＩｇＭの最後の３つの定常領域免疫グロブリンドメインを指し、また、これらのドメインに対する可撓性ヒンジＮ末端の一部又は全てを含み得る。ＩｇＧの場合、「Ｆｃポリペプチド」は、免疫グロブリンドメインＣガンマ２（Ｃγ２）及びＣガンマ３（Ｃγ３）、並びにＣガンマ１（Ｃγ１）とＣγ２との間のヒンジの下部を含む。Ｆｃポリペプチドの境界は変化し得るが、ヒトＩｇＧ重鎖Ｆｃポリペプチドは、通常、Ｔ２２３又はＣ２２６又はＰ２３０から開始してそのカルボキシル末端までの残基を含むように規定され、この番号付けは、Ｋａｂａｔ ｅｔ ａｌ．（１９９１，ＮＩＨ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ ９１－３２４２，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ，ＶＡ）におけるＥＵインデックスに従う。ＩｇＡの場合、Ｆｃポリペプチドでは、免疫グロブリンドメインＣアルファ２（Ｃα２）及びＣアルファ３（Ｃα３）、並びにＣアルファ１（Ｃα１）とＣα２との間のヒンジの下部を含む。Ｆｃ領域は、合成、組換え、又はＩＶＩｇなどの天然源から生成され得る。
本明細書で使用するとき、「グリカン」は、糖であり、少なくとも３つの糖などの糖残基のモノマー又はポリマーであり得、直鎖状又は分枝状であり得る。「グリカン」は、天然糖残基（例えば、グルコース、Ｎ－アセチルグルコサミン、Ｎ－アセチルノイラミン酸、ガラクトース、マンノース、フコース、ヘキソース、アラビノース、リボース、キシロースなど）及び／又は修飾糖（例えば、２’－フルオロリボース、２’－デオキシリボース、ホスホマンノース、６’スルホＮ－アセチルグルコサミンなど）を含み得る。用語「グリカン」は、糖残基のホモ及びヘテロポリマーを含む。用語「グリカン」はまた、複合糖質の（例えば、ポリペプチド、糖脂質、プロテオグリカンなどの）グリカン成分も包含する。この用語は、開裂された又はそうでなければ複合糖質から放出されたグリカンを含む遊離グリカンも包含する。
本明細書で使用するとき、用語「糖タンパク質」は、１つ又は２つ以上の糖部分（すなわち、グリカン）に共有結合したペプチド骨格を含有するタンパク質を指す。糖部分は、単糖類、二糖類、オリゴ糖、及び／又は多糖類の形態であってもよい。糖部分は、単一の非分岐鎖の糖残基を含み得るか、又は１つ若しくは２つ以上の分枝鎖を含み得る。糖タンパク質は、Ｏ－結合糖部分及び／又はＮ－結合糖部分を含有し得る。
本明細書で使用される場合、「ＩＶＩｇ」は、少なくとも１，０００人のヒトドナーの血漿から抽出された４つ全てのＩｇＧサブグループを含む、プールされた多価ＩｇＧの調製物である。ＩＶＩｇは、免疫不全患者のための血漿タンパク質置換療法として承認されている。ＩＶＩｇ Ｆｃグリカンシアリル化のレベルは、ＩＶＩｇ調製間で変化するが、一般に２０％未満である。ジシアリル化のレベルは概ねはるかに低い。本明細書で使用される場合、「ＩＶＩｇに由来する」という用語は、ＩＶＩｇの操作から生じるポリペプチドを指す。例えば、ＩＶＩｇから精製されたポリペプチド（例えば、シアリル化ＩｇＧのために濃縮された、又は修飾ＩＶＩｇ（例えば、酵素的にシアリル化されたＩＶＩｇ ＩｇＧ）である。
本明細書で使用するとき、「ＦｃポリペプチドのＮ－グリコシル化部位」は、グリカンがＮ－結合されるＦｃポリペプチド内のアミノ酸残基を指す。いくつかの実施形態では、Ｆｃ領域は、Ｆｃポリペプチドのダイマーを含有し、Ｆｃ領域は、各Ｆｃポリペプチド上に１つの２つのＮ－グリコシル化部位を含む。
本明細書で使用するとき、「分枝状グリカンのパーセント（％）」は、存在するグリカンの総モルに対するグリカンＸのモル数を指し、Ｘは、対象とするグリカンを表す。
用語「薬学的に有効な量」又は「治療上有効な量」は、本明細書に記載される障害又は状態を有する患者の治療に有効な量（例えば、用量）を指す。本明細書では、「薬学的に有効な量」は、単独で又は他の治療薬と組み合わせて一回服用されるか、又は任意の投与量若しくは経路で摂取されるかのいずれかで、所望の治療効果を与える量として解釈され得ることも理解されたい。
「医薬製剤」及び「医薬製品」は、製剤又は製品及び使用説明書を含有するキットに含まれ得る。
「医薬製剤」及び「医薬製品」は、一般に、最終的な所定レベルのシアリル化が達成され、プロセス不純物を含まない組成物を指す。そのため、「医薬製剤」及び「医薬製品」は、ＳＴ６Ｇａｌシアリルトランスフェラーゼ及び／又はシアル酸供与体（例えば、シチジン５’－モノホスホン－Ｎ－アセチルノイラミン酸）又はその副産物（例えば、シチジン５’一リン酸）を実質的に含まない。
「医薬製剤」及び「医薬製品」は、一般に、組換えの場合、糖タンパク質が産生された細胞（例えば、小胞体又は細胞質タンパク質及びＲＮＡ）を実質的に含まない。
「精製される」（又は「単離される」）は、天然環境に存在する他の成分から除去又は分離されるポリヌクレオチド又はポリペプチドを指す。例えば、単離ポリペプチドは、産生された細胞の他の成分（例えば、小胞体又は細胞質タンパク質及びＲＮＡ）から分離されたものである。単離されたポリヌクレオチドは、他の核成分（例えば、ヒストン）及び／又は上流若しくは下流核酸から分離されるものである。単離されたポリヌクレオチド又はポリペプチドは、示されるポリヌクレオチド又はポリペプチドの天然環境中に存在する他の成分を６０％、又は少なくとも７５％、又は少なくとも９０％、又は少なくとも９５％含まなくてもよい。
本明細書で使用するとき、用語「シアリル化」は、末端シアル酸を有するグリカンを指す。「モノシアリル化」という用語は、例えば、α１，３アーム又はα１，６アーム上に、１つの末端シアル酸を有する分枝グリカンを指す。用語「ジシアリル化」は、２つのアーム、例えば、α１，３アーム及びα１，６アームの両方の上に、末端シアル酸を有する分枝グリカンを指す。
本明細書で提供されるものは、Ｎ末端シグナル配列と、ヒトα－２，６－シアリルトランスフェラーゼ１（ＳＴ６Ｇａｌ１）の酵素的に活性な部分とを含む、融合タンパク質である。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４を含む。いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４からなる。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、Ｎ末端アズロシジンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含む。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）からなる。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、親和性タグを更に含む。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、ポリヒスチジン、グルタチオンＳ－トランスフェラーゼ（glutathione S-transferase、ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（maltose-binding protein、ＭＢＰ）、キチン結合タンパク質、ストレプトアビジンタグ（例えば、Ｔｒｐ－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｐｒｏ－Ｇｌｎ－Ｐｈｅ－Ｇｌｕ－Ｌｙｓ（配列番号３１））、ＦＬＡＧタグ（例えば、ＤＹＫＤＤＤＤＫ（配列番号３２））、ビオチンタグ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、ポリヒスチジンタグは、ＨＨＨＨ（配列番号１１）、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分のＮ末端側に向かって位置する。
いくつかの実施形態では、Ｎ末端シグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含み、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４を含む。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、ヘキサヒスチジンタグ（配列番号１３）を更に含む。いくつかの実施形態では、ヘキサヒスチジンタグ（配列番号１３）は、Ｎ末端シグナル配列とＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分との間にある。いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号６からなる。
また、融合タンパク質をコードする核酸分子、核酸分子を含むベクター、及び好ましくはベクターで安定的に形質転換された宿主細胞も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、ベクターは、融合タンパク質をコードする核酸に動作可能に連結されたプロモーターを更に含む。いくつかの実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルス（cytomegalovirus、ＣＭＶ）プロモーターである。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ヒト胎児腎臓（human embryonic kidney、ＨＥＫ）細胞又はその誘導体である。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ＨＥＫ誘導体ＨＥＫ２９３である。
また、融合タンパク質の発現を許容する条件下で、培地中で本明細書に記載される宿主細胞を培養することと、培地から融合タンパク質を単離することとを含む、ポリペプチドを産生するための方法も本明細書で提供される。
また、Ｎ末端シグナル配列と、ヒトβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ１）の酵素的に活性な部分とを含む、融合タンパク質も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４３を含む。いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４３からなる。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、Ｎ末端アズロシジンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含む。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）からなる。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、親和性タグを更に含む。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、ポリヒスチジン、グルタチオンＳ－トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、キチン結合タンパク質、ストレプトアビジンタグ（例えば、Ｔｒｐ－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｐｒｏ－Ｇｌｎ－Ｐｈｅ－Ｇｌｕ－Ｌｙｓ（配列番号３１））、ＦＬＡＧタグ（例えば、ＤＹＫＤＤＤＤＫ（配列番号３２））、ビオチンタグ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、ポリヒスチジンタグは、ＨＨＨＨ（配列番号１１）、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分のＣ末端側に向かって位置する。
いくつかの実施形態では、Ｎ末端シグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含み、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４３を含む。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、セプタヒスチジンタグ（配列番号１４）を更に含む。いくつかの実施形態では、セプタヒスチジンタグ（配列番号１４）は、Ｃ末端である。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号４５からなる。
また、融合タンパク質をコードする核酸分子、核酸分子を含むベクター、及び好ましくはベクターで安定的に形質転換された宿主細胞も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、ベクターは、融合タンパク質をコードする核酸に動作可能に連結されたプロモーターを更に含む。いくつかの実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）プロモーターである。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ヒト胎児腎臓（ＨＥＫ）細胞又はその誘導体である。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ＨＥＫ誘導体ＨＥＫ２９３である。
また、融合タンパク質の発現を許容する条件下で、培地中で本明細書に記載される宿主細胞を培養することと、培地から融合タンパク質を単離することとを含む、ポリペプチドを産生するための方法も本明細書で提供される。
また、ａ）ＩｇＧ抗体を含む組成物を提供することと、
ｂ）ＵＤＰ－Ｇａｌ及びＣＭＰ－ＮＡＮＡの存在下で、β１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１及び配列番号４を含むＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分に組成物を曝露し、それによって、シアル化（sialyated）ＩｇＧ（ｓＩｇＧ）を含む組成物を産生することと、を含む、免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）をシアル化する（sialyating）ための方法も本明細書で提供される。
ｂ）ＵＤＰ－Ｇａｌ及びＣＭＰ－ＮＡＮＡの存在下で、β１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１及び配列番号４を含むＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分に組成物を曝露し、それによって、シアル化（sialyated）ＩｇＧ（ｓＩｇＧ）を含む組成物を産生することと、を含む、免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）をシアル化する（sialyating）ための方法も本明細書で提供される。
また、ａ）ＩｇＧ抗体を含む組成物を提供することと、ｂ）ＵＤＰ－Ｇａｌの存在下で、β１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１にＩｇＧ抗体を曝露し、それによって、ガラクトシル化ＩｇＧを含む組成物を産生することと、ｃ）ＣＭＰ－ＮＡＮＡの存在下で、配列番号４を含むＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分にガラクトシル化ＩｇＧ抗体を含む組成物を曝露し、それによって、シアル化（sialyated）ＩｇＧ（ｓＩｇＧ）を含む組成物を産生することと、を含む、免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）をシアル化する（sialyating）ための方法も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、ガラクトシル化ＩｇＧ抗体を含む組成物は、ステップ（ｃ）の前に精製されない。
いくつかの実施形態では、方法は、組成物のうちの１つ又は２つ以上をＣＭＰ－ＮＡＮＡで補充することを更に含む。
いくつかの実施形態では、ＩｇＧ抗体の混合物は、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、ｓＩｇＧを含む組成物中の抗体のＦｃ領域上の分岐グリカンの少なくとも６０％は、ジシアリル化される。
いくつかの実施形態では、ｓＩｇＧを含む組成物中の抗体のＦｃ領域上の分岐グリカンの５０％未満は、モノシアリル化される。
本明細書で提供されるものは、アズロシジンシグナル配列と、配列番号４からなるヒトＳＴ６シアリルトランスフェラーゼの一部とを含む、融合タンパク質をコードする核酸配列を含む核酸分子で安定的に形質転換されたヒト胎児腎臓（ＨＥＫ）細胞である。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、アザリシジンシグナル配列と配列番号４からなるヒトＳＴ６シアリルトランスフェラーゼの一部との間に位置する、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）、ＨＨＨＨＨＭ（配列番号１８）、ＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号１９）、ＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号２０）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号２１、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号２２）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨＭ（配列番号２３）から選択される配列を含む。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号４に対するヒトＳＴ６シアリルトランスフェラーゼアミノ末端を欠いている。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号４を含むが、配列番号４に対するヒトＳＴ６シアリルトランスフェラーゼアミノ末端を欠いている。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号６のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号３のアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、核酸分子は、融合タンパク質をコードする核酸に動作可能に連結されたプロモーターを含む。いくつかの実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルスプロモーターである。
また、融合タンパク質の発現を許容する条件下で、培地中でＨＥＫ細胞を培養することと、培地から配列番号３を含むポリペプチドを単離することとを含む、配列番号３を含むポリペプチドを調製するための方法も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、方法は、単離されたポリペプチドを少なくとも９５％ｗ／ｗに精製することを更に含む。
また、配列番号３又は配列番号６を含むポリペプチドも本明細書で提供される。
特に定義されない限り、本明細書で使用されている全ての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に共通に理解されるものと同じ意味を有している。本発明で使用するための方法及び材料が本明細書に記載され、当該技術分野において既知の他の好適な方法及び材料を使用することもできる。材料、方法、及び実施例は、単に例示的なものであり、限定を意図したものではない。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、参照することによりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。不一致である場合、定義を含め本明細書が適用される。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
抗体は、それらの重鎖の定常領域内及びＦａｂ内の保存位置でグリコシル化される。例えば、Ｆｃドメイン内で、ヒトＩｇＧ抗体は、ＣＨ２ドメインのＡｓｎ２９７に単一のＮ－結合グリコシル化部位を有する。各抗体アイソタイプは、定常領域において異なる様々なＮ－結合炭水化物構造を有する。ヒトＩｇＧについては、コアオリゴ糖は、通常、異なる数の外側残基を伴うＧｌｃＮＡｃ２Ｍａｎ３からなる。個々のＩｇＧ間の変動は、末端ＧｌｃＮＡｃの一方若しくは両方におけるガラクトース及び／又はガラクトース－シアル酸の結合、又は第３のＧｌｃＮＡｃアーム（バイセクトＧｌｃＮＡｃ）の結合を介して生じ得る。
本開示は、（例えば、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を伴う）分枝グリカンの両方の上でシアリル化される特定のレベルの分枝グリカンを有する、Ｆｃ領域を有する免疫グロブリン（例えば、ヒトＩｇＧ）を調製するための方法を部分的に包含する。レベルは、個々のＦｃ領域上で（例えば、Ｆｃ領域内の分枝グリカンのα１，３アーム、α１，６アーム、若しくはその両方の上でシアリル化される分枝グリカンの数）、又はポリペプチドの調製物の全体的な組成上で（例えば、ポリペプチドの調製物中のＦｃ領域内の分枝グリカンのα１，３アーム、α１，６アーム、若しくはその両方の上でシアリル化される分枝グリカンの数若しくは割合）測定されることができる。
高シアリル化ＩｇＧを調製するために使用され得る天然由来ポリペプチドとしては、例えば、ヒト血清中のＩｇＧ（１，０００人を超えるドナーからプールされた特定のヒト血清）、静脈内免疫グロブリン（ＩＶＩｇ）、及びＩＶＩｇに由来するポリペプチド（例えば、ＩＶＩｇから精製されたポリペプチド（例えば、シアリル化ＩｇＧのために濃縮された）又は修飾ＩＶＩｇ（例えば、酵素的にシアリル化されたＩＶＩｇ ＩｇＧ）が挙げられる。
Ｎ－結合オリゴ糖鎖は、小胞体の内腔内のタンパク質に添加される。具体的には、初期オリゴ糖（典型的には１４糖）を、Ａｓｎ－Ｘ－Ｓｅｒ／Ｔｈｒの標的コンセンサス配列内に含有されるアスパラギン残基の側鎖上のアミノ基に添加し、式中、Ｘはプロリン以外の任意のアミノ酸であってもよい。この初期オリゴ糖の構造は、殆どの真核生物に共通であり、３つのグルコース、９つのマンノース、及び２つのＮ－アセチルグルコサミン残基を含有する。この初期オリゴ糖鎖は、小胞体中の特定のグリコシダーゼ酵素によりトリミングすることができ、２つのＮ－アセチルグルコサミン及び３つのマンノース残基からなる短い分枝状コアオリゴ糖を得ることができる。分岐のうちの１つは、図１に示されるように、当該技術分野では「α１，３アーム」と称され、第２の分岐は、「α１，６アーム」と称される。
Ｎ－グリカンは、「高マンノース型」、「ハイブリッド型」、及び「複合型」と呼ばれる３つの別個の群に細分化することができ、共通の五糖コア（Ｍａｎ（α１，６）－（Ｍａｎ（α１，３））－Ｍａｎ（β１，４）－ＧｌｃｐＮＡｃ（β１，４）－ＧｌｃｐＮＡｃ（β１，Ｎ）－Ａｓｎ）は全ての３つの群で生じる。
ＩＶＩｇに存在するより一般的なＦｃグリカンは、図２に示される。
追加的に又は代替的に、Ｎ－アセチルグルコサミンの１つ又は２つ以上の単糖単位をコアマンノースサブユニットに添加して、「複合グリカン」を形成してもよい。ガラクトースをＮ－アセチルグルコサミンサブユニットに添加して、かつ、ガラクトースサブユニットにシアル酸サブユニットを添加して、シアル酸、ガラクトース、又はＮ－アセチルグルコサミン残基のいずれかが末端となる鎖をもたらし得る。更に、フコース残基を、コアオリゴ糖のＮ－アセチルグルコサミン残基に添加してもよい。これらの添加の各々は、特定のグリコシルトランスフェラーゼにより触媒される。
「ハイブリッドグリカン」は、高マンノース及び複合グリカンの両方の特徴を含む。例えば、ハイブリッドグリカンの１つの分岐は、主に又は排他的にマンノース残基を含んでもよく、別の分岐は、Ｎ－アセチルグルコサミン、シアル酸、ガラクトース糖及び／又はフコース糖を含んでもよい。
シアル酸は、複素環構造を有する９－炭素単糖のファミリーである。これらは、環に結合したカルボン酸基を介した負電荷、並びにＮ－アセチル基及びＮ－グリコリル基を含む他の化学的装飾を有する。哺乳類発現系で産生されるポリペプチドに見出される２つの主な種類のシアル残基は、Ｎ－アセチル－ノイラミン酸（N-acetyl-neuraminic acid、ＮｅｕＡｃ）及びＮ－グリコリルノイラミン酸（N-glycolylneuraminic acid、ＮｅｕＧｃ）である。これらは、通常、Ｎ－及びＯ－結合グリカンの両方の非還元末端でガラクトース（Ｇａｌ）残基に結合した末端構造として生じる。これらのシアル基についてのグリコシド結合構成は、α２，３又はα２，６のいずれかであり得る。
Ｆｃ領域は、保存されたＮ－結合グリコシル化部位でグリコシル化される。例えば、ＩｇＧ抗体の各重鎖は、ＣＨ２ドメインのＡｓｎ２９７に単一のＮ－結合グリコシル化部位を有する。ＩｇＡ抗体は、ＣＨ２及びＣＨ３ドメイン内にＮ－結合グリコシル化部位を有し、ＩｇＥ抗体は、ＣＨ３ドメイン内にＮ－結合グリコシル化部位を有し、ＩｇＭ抗体は、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、及びＣＨ４内にＮ－結合グリコシル化部位を有する。
各抗体アイソタイプは、定常領域において異なる様々なＮ－結合炭水化物構造を有する。例えば、ＩｇＧは、Ｃ１ｑ及びＦｃγＲのための結合部位も含有する、Ｆｃ領域の各Ｆｃポリペプチド中のＣＨ２ドメインのＡｓｎ２９７に単一のＮ－結合二分岐炭水化物を有する。ヒトＩｇＧについては、コアオリゴ糖は、通常、異なる数の外側残基を伴うＧｌｃＮＡｃ２Ｍａｎ３からなる。個々のＩｇＧ間の変動は、一方若しくは両方の末端ＧｌｃＮＡｃにおけるガラクトース及び／又はガラクトース－シアル酸の付着を介して、又は第３のＧｌｃＮＡｃアーム（バイセクトＧｌｃＮＡｃ）の付着を介して生じ得る。
免疫グロブリン、例えば、ＩｇＧ抗体は、ガラクトシル化ステップ、続いてシアリル化ステップを実行することによってシアリル化されることができる。β－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１（Ｂ４ＧａｌＴ）は、ウリジン５’－ジホスホセグラクトース（［［（２）Ｒ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｒ）－５－（２，４－ジオキサピリミジン－１－イル）－３，４－ジヒドロキシオキソラン－２－イル］メトキシ－ヒドロキシホスホリル］［（２Ｒ，３Ｒ，４Ｓ，５Ｒ，６Ｒ）－３，４，５－トリヒドロキシ－６－（ヒドロキシメチル）オキサン－２－イル］水素リン酸塩、ＵＤＰ－Ｇａｌ）からＧｌｃＮＡｃにガラクトースをβ－１，４－結合として移動させる、ＩＩ型ゴルジ膜結合糖タンパク質である。アルファ－２，６－シアリルトランスフェラーゼ１（ＳＴ６）は、シチジン５’－モノホスホ－Ｎアセチルノイラミン酸（（（２Ｒ，４Ｓ，５Ｒ，６Ｒ）－５－アセトアミド－２－［（２Ｒ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｒ）－５－（４－アミノ－２－オキソピリミジン－１－イル）－３，４－ジヒドロキシオキソラン－２－イル］メトキシ－ヒドロキシホスホリル］オキシ－４－ヒドロキシ－６－（１，２，３－トリヒドロキシプロピル）オキサン－２－カルボン酸、ＣＭＰ－ＮＡＮＡ又はＣＭＰ－シアル酸）からＧａｌにシアル酸をα－２，６結合として移動させる、ＩＩ型ゴルジ膜結合糖タンパク質である。概略的に、反応は、図３に示されるように進む。
糖タンパク質のグリカンは、当該技術分野で既知である任意の方法を使用して評価されることができる。例えば、グリカン組成物のシアリル化（例えば、α１，３アーム上及び／又はα１，６アーム上でシアリル化される分岐グリカンのレベル）は、国際公開第２０１４／１７９６０１号に記載される方法を使用して特性評価されることができる。
本明細書に記載の方法によって調製されたｈｓＩｇＧ組成物のいくつかの実施形態では、Ｆｃドメイン上の分岐グリカンの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、又は９０％は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介して接続されるα１，３アーム及びα１，６アームの両方の上にシアル酸を有する。加えて、いくつかの実施形態では、Ｆａｂドメイン上の分岐グリカンの少なくとも４０％、５０％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、又は８５％は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介して接続されるα１，３アーム及びα１，６アームの両方の上にシアル酸を有する。全体的に、いくつかの実施形態では、分岐グリカンの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、又は９０％は、ＮｅｕＡｃ－α２，６－Ｇａｌ末端結合を介して接続されるα１，３アーム及びα１，６アームの両方の上にシアル酸を有する。
酵素
β－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ）、例えば、ヒトＢ４ＧａｌＴ、例えば、ヒトＢ４Ｇａｌｔ１、並びにβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ）の酵素的に活性な部分を含む、そのオルソログ、変異体、及びバリアント、例えば、ヒトＢ４ＧａｌＴ、例えばヒトＢ４Ｇａｌｔ１、並びにそのオルソログ、変異体、及びバリアント、並びに同物質を含む融合タンパク質は、本明細書に記載の方法で使用するために好適である。Ｂ４Ｇａｌｔ１は、ドナー基質ＵＤＰ－ガラクトースに対して排他的な特異性を有すると思われるＩＩ型膜結合糖タンパク質を各々コードする、７つのβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（β４ＧａｌＴ）遺伝子のうちの１つであり、類似アクセプター糖：ＧｌｃＮＡｃ、Ｇｌｃ、及びＸｙｌに対するβ１，４結合における全ての移入ガラクトースである。Ｂ４Ｇａｌｔ１は、単糖又は糖タンパク質炭水化物鎖の非還元末端のいずれかであるＮ－アセチルグルコサミン残基にガラクトースを付加する。Ｂ４ＧａｌＴ１は、別名ＧＧＴＢ２である。Ｂ４ＧＡＬＴ１の４つのアイソフォームをコードする４つの代替転写物（ＮＣＢＩ遺伝子ＩＤ２６８３）が、表１に記載される。
β－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ）、例えば、ヒトＢ４ＧａｌＴ、例えば、ヒトＢ４Ｇａｌｔ１、並びにβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ）の酵素的に活性な部分を含む、そのオルソログ、変異体、及びバリアント、例えば、ヒトＢ４ＧａｌＴ、例えばヒトＢ４Ｇａｌｔ１、並びにそのオルソログ、変異体、及びバリアント、並びに同物質を含む融合タンパク質は、本明細書に記載の方法で使用するために好適である。Ｂ４Ｇａｌｔ１は、ドナー基質ＵＤＰ－ガラクトースに対して排他的な特異性を有すると思われるＩＩ型膜結合糖タンパク質を各々コードする、７つのβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（β４ＧａｌＴ）遺伝子のうちの１つであり、類似アクセプター糖：ＧｌｃＮＡｃ、Ｇｌｃ、及びＸｙｌに対するβ１，４結合における全ての移入ガラクトースである。Ｂ４Ｇａｌｔ１は、単糖又は糖タンパク質炭水化物鎖の非還元末端のいずれかであるＮ－アセチルグルコサミン残基にガラクトースを付加する。Ｂ４ＧａｌＴ１は、別名ＧＧＴＢ２である。Ｂ４ＧＡＬＴ１の４つのアイソフォームをコードする４つの代替転写物（ＮＣＢＩ遺伝子ＩＤ２６８３）が、表１に記載される。
Ｂ４ＧａｌＴ１の可溶性形態は、タンパク質分解処理によって膜形態に由来する。切断部位は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム１（配列番号３７）の７７～７８位にある。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム１（配列番号３７）のアミノ酸１１３、１３０、１７２、２４３、２５０、２６２、３１０、３４３、又は３５５に対応する、Ｂ４ＧａｌＴ１のアミノ酸のうちの１つ又は２つ以上は、（配列番号３７）と比較して保存される。
例えば、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分が本明細書で提供される。いくつかの実施形態では、酵素は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム１（配列番号３７）、又は配列番号３７のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。いくつかの実施形態では、酵素は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム２（配列番号３８）、又は配列番号３８のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。いくつかの実施形態では、酵素は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム３（配列番号３９）、又は配列番号３９のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。いくつかの実施形態では、酵素は、Ｂ４ＧＡＬＴ１アイソフォーム４（配列番号４０）、又は配列番号４０のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、細胞質ドメイン、例えば、配列番号４１を含まない。いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、膜貫通ドメイン、例えば、配列番号４２を含まない。いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、細胞質ドメイン、例えば、配列番号４１、又は膜貫通ドメイン、例えば、配列番号４２を含まない。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、管腔ドメイン、例えば、配列番号６３、又はそのオルソログ、変異体、若しくはバリアントの全て又は一部を含む。
いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号３７又はそのオルソログ、変異体、若しくはバリアントのアミノ酸１０９～３９８を含む。いくつかの実施形態では、Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分は、配列番号３７、又は配列番号３７のオルソログ、変異体、若しくはバリアントからなる。
Ｂ４ＧａｌＴ１の好適な機能部分は、配列番号４３と少なくとも８０％（８５％、９０％、９５％、９８％、又は１００％）同一であるアミノ酸配列を含むか、又はそれからなることができる。
ＳＴ６Ｇａｌ１、例えば、ヒトＳＴ６Ｇａｌ１、並びにＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分を含む、そのオルソログ、変異体、及びバリアント、例えば、ヒトＳＴ６Ｇａｌ１、並びにそのオルソログ、変異体、及びバリアント、並びに同物質を含む融合タンパク質は、本明細書に記載の方法で使用するために好適である。ＳＴ６ＧＡＬ１、β－ガラクトシドα－２、６－シアリルトランスフェラーゼ１は、ＣＭＰ－シアル酸からアシアロフェツイン及びアシアロ－ａ１－酸糖タンパク質などの糖タンパク質上のＧａｌβ１→４ＧｌｃＮＡｃ構造にシアル酸を移動させる。ＳＴ６Ｇａｌ１は、ＳＴ６Ｎ又はＳＩＡＴ１とも呼ばれる。ＳＴ６ＧＡＬ１（ＮＣＢＩ遺伝子ＩＤ６４８０）の２つのアイソフォームをコードする４つの代替転写物が、表１に記載される。
＞ＮＰ＿００１３４０８４５．１（ＮＰ＿００３０２３．１、ＮＰ＿７７５３２３．１）ＳＴ６ＧＡＬ１［生物＝ホモサピエンス］［遺伝子ＩＤ＝６４８０］［アイソフォーム＝ａ］（配列番号２８）
＞ＮＰ＿７７５３２４．１ ＳＴ６ＧＡＬ１［生物＝ホモサピエンス］［遺伝子ＩＤ＝６４８０］［アイソフォーム＝ｂ］（配列番号２９）
ＳＴ６Ｇａｌ１の可溶性形態は、タンパク質分解処理によって膜形態に由来する。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１アイソフォームａ（配列番号２８）のアミノ酸１４２、１４９、１６１、１８４、１８９、２１２、２３３、３３５、３５３、３５４、３６４、３６５、３６９、３７０、３７６、又は４０６に対応する、ＳＴ６Ｇａｌ１のアミノ酸のうちの１つ又は２つ以上は、配列番号２８と比較して保存される。
また、例えば、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分も本明細書で提供される。いくつかの実施形態では、酵素は、ＳＴ６Ｇａｌ１アイソフォームａ（配列番号２８）、又は配列番号２８のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。いくつかの実施形態では、酵素は、ＳＴＧ６Ｇａｌ１アイソフォームｂ（配列番号２９）、又は配列番号２９のオルソログ、変異体、若しくはバリアントの酵素的に活性な部分である。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、細胞質ドメイン、例えば、配列番号３４を含まない。いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、膜貫通ドメイン、例えば、配列番号３５を含まない。いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、細胞質ドメイン、例えば、配列番号３４、又は膜貫通ドメイン、例えば、配列番号３５を含まない。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、管腔ドメイン、例えば、配列番号３６、又はそのオルソログ、変異体、若しくはバリアントの全て又は一部を含む。
いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号２８（配列番号４）又はそのオルソログ、変異体、若しくはバリアントのアミノ酸８７～４０６を含む。いくつかの実施形態では、ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分は、配列番号４、又は配列番号４のオルソログ、変異体、若しくはバリアントからなる。
ＳＴ６Ｇａｌ１の好適な機能部分は、配列番号３若しくは配列番号４と少なくとも８０％（８５％、９０％、９５％、９８％、又は１００％）同一であるアミノ酸配列を含むか、又はそれからなることができる。
バリアント
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の酵素は、例示的な配列（例えば、本明細書で提供されるような）のアミノ酸配列と少なくとも８０％、例えば、少なくとも８５％、９０％、９５％、９８％、又は１００％同一であり、例えば、保存的変異と置換された、例えば、本明細書に記載の変異を含むか、又はそれに加えて、例えば、例示的な配列の残基の最大１％、２％、５％、１０％、１５％、又は２０％までの差を有する。好ましい実施形態では、バリアントは、親、例えば、β－ガラクトシドα－２，６－シアリルトランスフェラーゼ活性又はβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ活性の所望の活性を保持する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の酵素は、例示的な配列（例えば、本明細書で提供されるような）のアミノ酸配列と少なくとも８０％、例えば、少なくとも８５％、９０％、９５％、９８％、又は１００％同一であり、例えば、保存的変異と置換された、例えば、本明細書に記載の変異を含むか、又はそれに加えて、例えば、例示的な配列の残基の最大１％、２％、５％、１０％、１５％、又は２０％までの差を有する。好ましい実施形態では、バリアントは、親、例えば、β－ガラクトシドα－２，６－シアリルトランスフェラーゼ活性又はβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ活性の所望の活性を保持する。
２つの核酸配列の同一性率を決定するために、配列は、最適な比較目的のために整列される（例えば、ギャップが、最適な整列のために第１及び第２のアミノ酸又は核酸配列の一方又は両方に導入されることができ、非相同配列は、比較目的のために無視されることができる）。比較目的のために整列された参照配列の長さは、参照配列の長さの少なくとも８０％であり、いくつかの実施形態では、少なくとも９０％又は１００％である。次いで、対応するアミノ酸位置又はヌクレオチド位置におけるアヌクレオチドが、比較される。第１の配列内の位置が第２の配列内の対応する位置と同じヌクレオチドによって占有される場合、分子は、その位置で同一である（本明細書で使用される場合、核酸「同一性」は、核酸「相同性」と同等である）。２つの配列間の同一性パーセントは、２つの配列を最適にアライメントするために導入する必要があるギャップの数及び各ギャップの長さを考慮して、配列が共有している同一の位置の数の関数である。
対象ポリペプチド又は核酸配列（すなわち、クエリ）と第２のポリペプチド又は核酸配列（すなわち、標的）との間の同一性率は、例えば、Ｓｍｉｔｈ Ｗａｔｅｒｍａｎ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ（Ｓｍｉｔｈ，Ｔ．Ｆ．ａｎｄ Ｍ．Ｓ．Ｗａｔｅｒｍａｎ（１９８１）Ｊ Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ １４７：１９５－７）、ＧｅｎｅＭａｔｃｈｅｒ Ｐｌｕｓ（商標）に組み込まれた「ＢｅｓｔＦｉｔ」（Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ Ｗａｔｅｒｍａｎ，Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，４８２－４８９（１９８１））、Ｓｃｈｗａｒｚ ａｎｄ Ｄａｙｈｏｆ（１９７９）Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｄａｙｈｏｆ，Ｍ．Ｏ．，Ｅｄ，ｐｐ ３５３－３５８、ＢＬＡＳＴプログラム（Ｂａｓｉｃ Ｌｏｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｅａｒｃｈ Ｔｏｏｌ、（Ａｌｔｓｃｈｕｌ，Ｓ．Ｆ．，Ｗ．Ｇｉｓｈ，ｅｔ ａｌ．（１９９０）Ｊ Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ ２１５：４０３－１０）、ＢＬＡＳＴ－２、ＢＬＡＳＴ－Ｐ、ＢＬＡＳＴ－Ｎ、ＢＬＡＳＴ－Ｘ、ＷＵ－ＢＬＡＳＴ－２、ＡＬＩＧＮ、ＡＬＩＧＮ－２、ＣＬＵＳＴＡＬ、又はＭｅｇａｌｉｇｎ（ＤＮＡＳＴＡＲ）ソフトウェアなどの公的に入手可能なコンピュータソフトウェアを使用して、当該技術分野内である様々な方法で決定される。加えて、当業者は、比較される配列の長さにわたって最大整列を達成するために必要とされる任意のアルゴリズムを含む、整列を測定するための適切なパラメータを決定することができる。一般に、標的タンパク質又は核酸については、比較の長さは、標的の全長までを含む、任意の長さ（例えば、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又は１００％）であり得る。本開示の目的のために、同一性率は、クエリ配列の全長に対するものである。
本開示の目的のために、配列の比較及び２つの配列間の同一性率の決定は、１２のギャップペナルティ、４のギャップ伸長ペナルティ、及び５のフレームシフトギャップペナルティとともにＢｌｏｓｓｕｍ ６２スコアリングマトリックスを使用して、達成されることができる。
保存的置換は、典型的には、以下の群を含む：グリシン、アラニン；バリン、イソロイシン、ロイシン；アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン；セリン、トレオニン；リジン、アルギニン；及びフェニルアラニン、チロシン。
融合タンパク質
また、本明細書に記載される酵素又はその一部を含む、融合タンパク質も本明細書で提供される。
また、本明細書に記載される酵素又はその一部を含む、融合タンパク質も本明細書で提供される。
一実施形態では、融合タンパク質は、シグナル配列を含む。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、約１５～約２０アミノ酸、例えば、約１５、１６、１７、１８、１９、又は２０アミノ酸長である。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、ｎ領域及びｃ領域が両側に配置された疎水性コア領域（ｈ領域）を含む。いくつかの実施形態では、ｃ領域は、シグナルペプチダーゼコンセンサス切断部位を含む。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、Ｎ末端シグナル配列である。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、アズロシジンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、アズロシジンシグナル配列は、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、血清アルブミンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、血清アルブミンシグナル配列は、ＭＫＷＶＴＦＩＳＬＬＦＬＦＳＳＡＹＳ（配列番号４６）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、免疫グロブリン重鎖シグナル配列である。いくつかの実施形態では、免疫グロブリン重鎖シグナル配列は、ＭＤＷＴＷＲＶＦＣＬＬＡＶＴＰＧＡＨＰ（配列番号４７）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、免疫グロブリン軽鎖シグナル配列である。いくつかの実施形態では、免疫グロブリン軽鎖シグナル配列は、ＭＤＷＴＷＲＶＦＣＬＬＡＶＴＰＧＡＨＰ（配列番号４８）を含むか、又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、シスタチンＳシグナル配列である。いくつかの実施形態では、シスタチン－Ｓシグナル配列は、ＭＡＲＰＬＣＴＬＬＬＬＭＡＴＬＡＧＡＬＡ（配列番号４９）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、ＩｇＫａｐｐａシグナル配列である。いくつかの実施形態では、ＩｇＫａｐｐａシグナル配列は、ＭＤＭＲＡＰＡＧＩＦＧＦＬＬＶＬＦＰＧＹＲＳ（配列番号５０）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、トリプソニゲン２シグナル配列である。いくつかの実施形態では、トリプソニゲン２シグナル配列は、ＭＲＳＬＶＦＶＬＬＩＧＡＡＦＡ（配列番号５１）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、カリウムチャネル遮断シグナル配列である。いくつかの実施形態では、カリウムチャネル遮断配列は、ＭＳＲＬＦＶＦＩＬＩＡＬＦＬＳＡＩＩＤＶＭＳ（配列番号５２）を含むか、又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、シグナル配列は、アルファコノトキシンＩｐ１．３シグナル配列である。いくつかの実施形態では、アルファコノトキシンＩｐ１．３シグナル配列は、ＭＧＭＲＭＭＦＩＭＦＭＬＶＶＬＡＴＴＶＶＳ（配列番号５３）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、α－ガラクトシダーゼシグナル配列である。いくつかの実施形態では、α－ガラクトシダーゼシグナル配列は、ＭＲＡＦＬＦＬＴＡＣＩＳＬＰＧＶＦＧ（配列番号５４）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、セルラーゼシグナル配列である。いくつかの実施形態では、セルラーゼシグナル配列は、ＭＫＦＱＳＴＬＬＬＡＡＡＡＧＳＡＬＡ（配列番号５５）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、アスパラギン酸プロテイナーゼネペンテシン－１シグナル配列である。いくつかの実施形態では、アスパラギン酸プロテイナーゼネペンテシン－１シグナル配列は、ＭＡＳＳＬＹＳＦＬＬＡＬＳＩＶＹＩＦＶＡＰＴＨＳ（配列番号５６）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、酸キチナーゼシグナル配列である。いくつかの実施形態では、酸キチナーゼシグナル配列は、ＭＫＴＨＹＳＳＡＩＬＰＩＬＴＬＦＶＦＬＳＩＮＰＳＨＧ（配列番号５７）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、Ｋ２８プレプロトキシンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、Ｋ２８プレプロトキシンシグナル配列は、ＭＥＳＶＳＳＬＦＮＩＦＳＴＩＭＶＮＹＫＳＬＶＬＡＬＬＳＶＳＮＬＫＹＡＲＧ（配列番号５８）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、キラー毒素ジゴシン前駆体シグナル配列である。いくつかの実施形態では、キラー毒素ジゴシン前駆体シグナル配列は、ＭＫＡＡＱＩＬＴＡＳＩＶＳＬＬＰＩＹＴＳＡ（配列番号５９）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、コレラ毒素シグナル配列である。いくつかの実施形態では、コレラ毒素シグナル配列は、ＭＩＫＬＫＦＧＶＦＦＴＶＬＬＳＳＡＹＡ（配列番号６０）を含むか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、シグナル配列は、ヒト成長ホルモンシグナル配列である。いくつかの実施形態では、ヒト成長ホルモンシグナル配列は、ＭＡＴＧＳＲＴＳＬＬＬＡＦＧＬＬＣＬＰＷＬＱＥＧＳＡ（配列番号６１）を含むか、又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、１つ又は２つ以上の親和性タグを含む。いくつかの実施形態では、精製タグは、ポリヒスチジン、グルタチオンＳ－トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、キチン結合タンパク質、ストレプトアビジンタグ（例えば、Ｓｔｒｅｐ－ｔａｇ（登録商標）、例えば、Ｔｒｐ－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｐｒｏ－Ｇｌｎ－Ｐｈｅ－Ｇｌｕ－Ｌｙｓ（配列番号３１））、ＦＬＡＧタグ（例えば、ＤＹＫＤＤＤＤＫ（配列番号３２））、ビオチンタグ（例えば、ＡｖｉＴａｇ（商標））、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、酵素又はその一部のＮ末端側に向かって位置する。いくつかの実施形態では、親和性タグは、Ｎ末端である。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、酵素又はその一部のＣ末端側に向かって位置する。いくつかの実施形態では、親和性タグは、Ｃ末端である。
いくつかの実施形態では、親和性タグは、ポリヒスチジンタグである。いくつかの実施形態では、ポリヒスチジンタグは、ＨＨＨＨ（配列番号１１）、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ポリヒスチジンタグは、ヘキサヒスチジンタグ（例えば、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３））である。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号４３、配列番号４４、若しくは配列番号４５を含むか、又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、配列番号３若しくは配列番号５を含むか、又はそれからなる。
発現系
本明細書に記載の酵素及び／又は融合タンパク質を使用するために、それらをコードする核酸からそれらを発現させることが望ましくあり得る。これは、様々な方法で実施されることができる。例えば、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸は、複製及び／又は発現のための原核細胞又は真核細胞への形質転換のために、中間ベクターにクローニングされることができる。中間ベクターは、典型的には、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸の貯蔵又は操作のための原核生物ベクター、例えば、プラスミド、又はシャトルベクター、若しくは昆虫ベクターである。酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸はまた、植物細胞、動物細胞、好ましくは、哺乳動物細胞若しくはヒト細胞、真菌細胞、細菌細胞、又は原生動物細胞への投与のために、発現ベクターにクローニングされることができる。
本明細書に記載の酵素及び／又は融合タンパク質を使用するために、それらをコードする核酸からそれらを発現させることが望ましくあり得る。これは、様々な方法で実施されることができる。例えば、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸は、複製及び／又は発現のための原核細胞又は真核細胞への形質転換のために、中間ベクターにクローニングされることができる。中間ベクターは、典型的には、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸の貯蔵又は操作のための原核生物ベクター、例えば、プラスミド、又はシャトルベクター、若しくは昆虫ベクターである。酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸はまた、植物細胞、動物細胞、好ましくは、哺乳動物細胞若しくはヒト細胞、真菌細胞、細菌細胞、又は原生動物細胞への投与のために、発現ベクターにクローニングされることができる。
発現を得るために、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする配列は、典型的には、転写を指示するプロモーターを含有する発現ベクターにサブクローニングされる。好適な細菌及び真核生物プロモーターは、当該技術分野で周知であり、例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ（３ｄ ｅｄ．２００１）、Ｋｒｉｅｇｌｅｒ，Ｇｅｎｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ（１９９０）、及びＣｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ（Ａｕｓｕｂｅｌ ｅｔ ａｌ．，ｅｄｓ．，２０１０）に記載されている。操作されたタンパク質を発現するための細菌発現系は、例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ．、及びＳａｌｍｏｎｅｌｌａで利用可能である（Ｐａｌｖａ ｅｔ ａｌ．，１９８３，Ｇｅｎｅ ２２：２２９－２３５）。そのような発現系のキットは市販されている。哺乳類細胞、酵母、及び昆虫細胞のための真核生物発現系は、当該技術分野で周知であり、また、市販されている。
核酸の発現を指示するために使用されるプロモーターは、特定の用途に依存する。例えば、強力な構成的プロモーターは、典型的には、融合タンパク質の発現及び精製に使用される。
いくつかの実施形態では、プロモーターは、ヒトサイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、ＥＦ－１α（ＥＦ１Ａ）、伸長因子１α短（ＥＦＳ）、ＣＭＶエンハンサーニワトリβ－アクチンプロモーター（ＣＡＧ）及びウサギβ－グロビンスプライスアクセプター部位（ＣＡＧ）、ハイブリッドＣＢＡ（ＣＢｈ）、脾臓フォーカス形成ウイルス（spleen focus-forming virus、ＳＦＦＶ）、マウス幹細胞ウイルス（murine stem cell virus、ＭＳＣＶ）、シミアンウイルス４０（simian virus 40、ＳＶ４０）、マウスホスホグリセリン酸キナーゼ１（mouse phosphoglycerate kinase 1、ｍＰＧＫ）、ヒトホスホグリセリン酸キナーゼ１（human phosphoglycerate kinase 1、ｈＰＧＫ）、及びユビキチンＣ（ubiquitin C、ＵＢＣ）プロモーターからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、プロモーターは、ヒトサイトメガロウイルス（ＣＭＶ）プロモーターである。
プロモーターに加えて、発現ベクターは、原核生物又は真核生物のいずれかである、宿主細胞内の核酸の発現のために必要とされる全ての追加の要素を含有する、転写ユニット又は発現カセットを含有する。したがって、典型的な発現カセットは、例えば、酵素及び／又は融合タンパク質をコードする核酸配列に動作可能に連結されたプロモーターと、例えば、転写物の効率的なポリアデニル化、転写終結、リボソーム結合部位、又は翻訳終結のために必要とされる、任意のシグナルとを含有する。カセットの追加の要素は、例えば、エンハンサー、及び異種のスプライスされたイントロンシグナルを含み得る。
いくつかの実施形態では、発現ベクターは、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節要素（woodchuck hepatitis virus post-transcriptional regulatory element、ＷＰＲＥ）を含む。例えば、Ｚｕｆｆｅｒｅｙ ｅｔ ａｌ．，「Ｗｏｏｄｃｈｕｃｋ Ｈｅｐａｔｉｔｉｓ Ｖｉｒｕｓ Ｐｏｓｔｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｅｎｈａｎｃｅｓ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｔｒａｎｓｇｅｎｅｓ Ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ ｂｙ Ｒｅｔｒｏｖｉｒａｌ Ｖｅｃｔｏｒｓ」，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ７３（４）：２８８６－９２（１９９９）を参照されたい。
遺伝情報を細胞に輸送するために使用される特定の発現ベクターは、酵素及び／又は融合タンパク質の意図された使用、例えば、植物、動物、細菌、真菌、原生動物などにおける発現に関して選択される。
標準的なトランスフェクション法が、大量のタンパク質を発現する細菌、哺乳動物、酵母、又は昆虫細胞株を産生するために使用され、それらは次いで、標準的技法を使用して精製される（例えば、Ｃｏｌｌｅｙ ｅｔ ａｌ．，１９８９，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２６４：１７６１９－２２；Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｉｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．１８２（Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ，ｅｄ．，１９９０）を参照されたい）。真核及び原核細胞の形質転換は、標準的技法に従って実施される（例えば、Ｍｏｒｒｉｓｏｎ，１９７７，Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１３２：３４９－３５１、Ｃｌａｒｋ－Ｃｕｒｔｉｓｓ ＆ Ｃｕｒｔｉｓｓ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ １０１：３４７－３６２（Ｗｕ ｅｔ ａｌ．，ｅｄｓ，１９８３を参照されたい）。
外来ヌクレオチド配列を宿主細胞に導入するための既知の手順のうちのいずれかが、使用され得る。これらには、リン酸カルシウムトランスフェクション、ポリブレン、プロトプラスト融合、エレクトロポレーション、ヌクレオフェクション、リポソーム、マイクロインジェクション、ネイキッドＤＮＡ、エピソーム及び統合の両方であるプラスミドベクター、並びにクローン化ゲノムＤＮＡ、ｃＤＮＡ、合成ＤＮＡ、又は他の外来遺伝物質を宿主細胞に導入するための他の周知の方法のうちのいずれかの使用が含まれる（例えば、上記のＳａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．を参照されたい）。使用される特定の遺伝子操作手順は、酵素及び／又は融合タンパク質を発現することが可能な宿主細胞に少なくとも１つの遺伝子を正常に導入することが可能であることのみが必要である。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、安定的に形質転換される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、非低酸素条件下で成長する。
本明細書に記載の酵素及び／又は融合タンパク質は、宿主細胞ベースの発現系、合成生物学プラットフォーム、又は無細胞タンパク質産生プラットフォームなどの当該技術分野で既知の任意のタンパク質産生系によって産生されることができる。いくつかの実施形態では、タンパク質産生系は、グリコシル化、例えば、Ｎ－グリコシル化タンパク質、ジスルフィド結合形成、及びチロシンリン酸化のうちの１つ又は２つ以上を含むがこれらに限定されない、翻訳後修飾が可能である。例えば、Ｂｏｈ ａｎｄ Ｎｇ，「Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ Ｈｏｓｔ Ｃｅｌｌ Ｌｉｎｅ Ｃｈｏｉｃｅ ｏｎ Ｇｌｙｃａｎ Ｐｒｏｆｉｌｅ」，Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ３８（６）：８５１－６７（２０１８）を参照されたい。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、哺乳動物宿主細胞である。いくつかの実施形態では、哺乳動物細胞は、チャイニーズハムスター卵巣（Chinese hamster ovary、ＣＨＯ）細胞、ベビーハムスター腎臓（baby hamster kidney、ＢＨＫ）細胞、ＮＳ０骨髄腫細胞、Ｓｐ２／０ハイブリドーママウス細胞、ヒト胎児腎臓細胞（ＨＥＫ）、ＨＴ－１０８０ヒト細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、非ヒト哺乳動物宿主細胞である。いくつかの実施形態では、非ヒト哺乳動物宿主細胞は、ＣＨＯ細胞、ＢＨＫ－２１細胞、マウスＮＳ０骨髄腫細胞、Ｓｐ２／０ハイブリドーマ細胞、及びそれらの誘導体から選択される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ヒト哺乳動物宿主細胞である。いくつかの実施形態では、ヒト細胞は、ＨＥＫ、ＰＥＲ．Ｃ６、ＣＥＶＥＣの膜細胞産生（CEVEC’s amniocyte production、ＣＡＰ）、ＡＧＥ１．ＨＭ、ＨＫＢ－１１、ＨＴ－１０８０細胞、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、ヒト胎児腎臓細胞（ＨＥＫ、ＡＴＣＣ（登録商標）ＣＲＬ－１５７３（商標））又はその誘導体である。
いくつかの実施形態では、ＨＥＫ細胞は、ＳＶ４０Ｔ抗原の温度感受性対立遺伝子を発現する。いくつかの実施形態では、ＨＥＫ細胞は、エチルメタンスルホネート（ethymethanesulfonate、ＥＭＳ）変異誘発後にリシン毒素に対して耐性であり、例えば、ＭＧＡＴ１遺伝子によってコードされる、Ｎ－アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼＩ活性を欠いている。いくつかの実施形態では、ＨＥＫ細胞は、主に、Ｍａｎ５ＧｌｃＮＡｃ２ Ｎ－グリカンで糖タンパク質を修飾する。いくつかの実施形態では、ＨＥＫ細胞は、ｔｅｔＲリプレッサーを発現し、テトラサイクリン誘導性タンパク質発現を可能にする。
いくつかの実施形態では、ＨＥＫ誘導体は、ＨＥＫ２９３、ＨＥＫ２９３Ｔ（２９３ｔｓＡ１６０９ｎｅｏ、ＡＴＣＣ（登録商標）ＣＲＬ－３２１６（商標））、ＨＥＫ２９３Ｔ／１７（ＡＴＣＣ（登録商標）ＣＲＬ－１１２６８（商標））、ＨＥＫ２９３Ｔ／１７ ＳＦ（ＡＴＣＣ（登録商標）ＡＣＳ－４５００（商標））、ＨＥＫ２９３Ｓ、ＨＥＫ２９３ＳＧ、ＨＥＫ２９３ＦＴＭ、ＨＥＫ２９３ＳＧＧＤ、ＨＥＫ２９３ＦＴＭ、ＨＥＫ２９３Ｅ、及びＨＫＢ－１１からなる群から選択される。
Ｋｉｇｈｔｌｉｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，「Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｇｌｙｃｏｂｉｏｌｏｇｙ：Ｐａｒｔｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」，ＡＣＳ Ｓｙｎｔｈ．Ｂｉｏｌ．９：１５３４－６２（２０２０）に記載されるものなどの合成生物学プラットフォームもまた、本明細書に記載の酵素及び／又は融合タンパク質を産生するために好適である。
また、ベクター及び細胞を含む細胞、並びに、例えば、本明細書に記載の方法で使用するための本明細書に記載のタンパク質及び核酸を含むキットも本明細書で提供される。
本発明は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するものではない以下の実施例に更に記載される。
実施例１：高シアリル化ＩｇＧの調製
全体的な分岐グリカンの６０％超がジシアリル化されるＩｇＧは、以下のように調製されることができる。
全体的な分岐グリカンの６０％超がジシアリル化されるＩｇＧは、以下のように調製されることができる。
簡潔に述べると、ＩｇＧ抗体の混合物が、β１，４ガラクトシルトランスフェラーゼ１（Ｂ４－ＧａｌＴ）及びα２，６－シアリルトランスフェラーゼ（ＳＴ６－Ｇａｌ１）酵素を使用して逐次酵素反応に曝露される。Ｂ４－ＧａｌＴは、ＳＴ６－Ｇａｌ１の付加の前に反応から除去される必要はなく、生成物の部分的又は完全な精製は、酵素反応の合間に必要とされない。
ガラクトシルトランスフェラーゼ酵素は、ガラクトース残基を既存のアスパラギン結合グリカンに選択的に付加する。結果として生じるガラクトシル化グリカンは、シアル酸残基を選択的に付加して、付着したアスパラギン結合グリカン構造にキャップ形成する、シアル酸転移酵素への基質としての役割を果たす。したがって、全体的なシアリル化反応は、２つの糖ヌクレオチド（ウリジン５’－ジホスホガラクトース（ＵＤＰＧａｌ）及びシチジン－５’－モノホスホロ－Ｎ－アセチルノイラミン酸（ＣＭＰ－ＮＡＮＡ））を採用した。後者は、周期的に補充され、モノシアリル化生成物に対してジシアリル化生成物を増加させる。反応は、共因子塩化マンガンを含む。
ＩＶＩｇ及び反応生成物から始まるそのような反応のＩｇＧ－Ｆｃグリカンプロファイルの代表的な例が、図４に示される。図４では、左に、ＩｇＧをｈｓＩｇＧに変換するための酵素的シアリル化反応の概略図があり、右に、出発ＩＶＩｇ及びｈｓＩｇＧのＩｇＧ Ｆｃグリカンプロファイルがある。この研究では、異なるＩｇＧサブクラスのグリカンプロファイルは、グリコペプチド質量分析を介して導出される。異なるＩｇＧサブクラスのための糖ペプチドを定量化するために使用されるペプチド配列は、ＩｇＧ１＝ＥＥＱＹＮＳＴＹＲ（配列番号７）、ＩｇＧ２／３ ＥＥＱＦＮＳＴＦＲ（配列番号８）、ＩｇＧ３／４ ＥＥＱＹＮＳＴＦＲ（配列番号９）、及びＥＥＱＦＮＳＴＹＲ（配列番号１０）であった。
グリカンデータは、ＩｇＧサブクラス当たりに示される。ＩｇＧ３及びＩｇＧ４サブクラスからのグリカンは、別々に定量化することができない。示されるように、ＩＶＩｇについては、全ての非シアリル化グリカンの合計は８０％超であり、全てのシアリル化グリカンの合計は＜２０％である。反応生成物について、全ての非シアリル化グリカンの合計は＜２０％であり、全てのシアリル化グリカンの合計は８０％よりも多い。グリコプロファイルに列挙されている異なるグリカンの命名法は、Ｎ結合グリカンのＯｘｆｏｒｄ表記を使用する。
実施例２：代替的なシアリル化条件
例えば、５０ｍＭのＢＩＳ－ＴＲＩＳ（ｐＨ６．９）中でｈｓＩｇＧを作成するためのガラクトシル化及びシアリル化のための代替的な好適な反応条件は、以下のように、ＩｇＧ抗体（例えば、プールされたＩｇＧ抗体、プールされた免疫グロブリン、又はＩＶＩｇ）のガラクトシル化を含む：７．４ｍＭのＭｎＣｌ２、３８μｍｏｌのＵＤＰ－Ｇａｌ／ｇ ＩｇＧ抗体、及び３７℃で１６～２４時間のインキュベーション、続いて、７．４ｍＭのＭｎＣｌ２におけるシアリル化を伴う７．５単位のＢ４ＧａｌＴ／ｇ ＩｇＧ抗体、２２０μｍｏｌのＣＭＰ－ＮＡＮＡ／ｇ ＩｇＧ抗体（２回、すなわち、反応開始時に１回及び９～１０時間後に再度添加される）、３７℃で３０～３３時間のインキュベーションを伴う１５単位のＳＴ６－Ｇａｌ１／ｇ ＩｇＧ抗体。反応は、ＳＴ６－Ｇａｌ１及びＣＭＰ－ＮＡＮＡをガラクトシル化反応に添加することによって実行されることができる。代替的に、反応物の全てが開始時に組み合わせられることができ、ＣＭＰ－ＮＡＮＡが補充されることができる。
例えば、５０ｍＭのＢＩＳ－ＴＲＩＳ（ｐＨ６．９）中でｈｓＩｇＧを作成するためのガラクトシル化及びシアリル化のための代替的な好適な反応条件は、以下のように、ＩｇＧ抗体（例えば、プールされたＩｇＧ抗体、プールされた免疫グロブリン、又はＩＶＩｇ）のガラクトシル化を含む：７．４ｍＭのＭｎＣｌ２、３８μｍｏｌのＵＤＰ－Ｇａｌ／ｇ ＩｇＧ抗体、及び３７℃で１６～２４時間のインキュベーション、続いて、７．４ｍＭのＭｎＣｌ２におけるシアリル化を伴う７．５単位のＢ４ＧａｌＴ／ｇ ＩｇＧ抗体、２２０μｍｏｌのＣＭＰ－ＮＡＮＡ／ｇ ＩｇＧ抗体（２回、すなわち、反応開始時に１回及び９～１０時間後に再度添加される）、３７℃で３０～３３時間のインキュベーションを伴う１５単位のＳＴ６－Ｇａｌ１／ｇ ＩｇＧ抗体。反応は、ＳＴ６－Ｇａｌ１及びＣＭＰ－ＮＡＮＡをガラクトシル化反応に添加することによって実行されることができる。代替的に、反応物の全てが開始時に組み合わせられることができ、ＣＭＰ－ＮＡＮＡが補充されることができる。
実施例３：ＳＴ６Ｇａｌの産生
ＳＴ６Ｇａｌの酵素的に活性な部分を含む融合タンパク質は、ＨＥＫ細胞における高レベル発現及び精製の容易性のために設計された。配列番号６は、ヒトＳＴ６Ｇａｌ（配列番号４）の一部、６ＨＩＳタグ（配列番号１３）、アズロシジン由来のシグナル配列（ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬ ＡＧＬＬＡＳＳＲＡＧＳＳＰＬＬＤ（配列番号６２）、１９ ａａは、下線付けされた信号である）、及びクローニングプロセスから生じるアミノ酸を含む、未成熟融合タンパク質である。配列番号３は、分泌型であり、配列番号５は、６ＨＩＳタグ（配列番号１３）及びＳＴ６ＧａｌＴ部分を含む。
ＳＴ６Ｇａｌの酵素的に活性な部分を含む融合タンパク質は、ＨＥＫ細胞における高レベル発現及び精製の容易性のために設計された。配列番号６は、ヒトＳＴ６Ｇａｌ（配列番号４）の一部、６ＨＩＳタグ（配列番号１３）、アズロシジン由来のシグナル配列（ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬ ＡＧＬＬＡＳＳＲＡＧＳＳＰＬＬＤ（配列番号６２）、１９ ａａは、下線付けされた信号である）、及びクローニングプロセスから生じるアミノ酸を含む、未成熟融合タンパク質である。配列番号３は、分泌型であり、配列番号５は、６ＨＩＳタグ（配列番号１３）及びＳＴ６ＧａｌＴ部分を含む。
ＨＥＫ２９３細胞（Ｅｘｐｉ２９３Ｆ（登録商標）細胞、Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）は、ＣＭＶプロモーターの制御下で配列番号６を有するポリペプチドを発現するベクターで安定的にトランスフェクトされた。ＳＴ６ＧａｌＴ融合タンパク質を産生するために、安定的にトランスフェクトされ、クローン的に選択された細胞が、計数され、０日目に０．４Ｅ６細胞／ｍＬの細胞密度で播種され、３７℃、５％ＣＯ２、１３０～１５０ｒｐｍで成長させられた。４日目に、１０％グルコース／培地の供給が、細胞に添加された。成長が、毎日監視された。７日目に、細胞上清が採取され、０．４５ミクロンフィルター、次いで、０．２ミクロンフィルターを通して滅菌濾過された。
他の実施形態
本発明はその詳細な説明と関連して記載されてきたが、前述の説明は本発明の範囲を例示したものであって、発明の範囲を限定することを意図したものではなく、発明の範囲は添付の特許請求の範囲により定義されると理解される。他の態様、利点、及び変更は、以下の特許請求の範囲内である。
本発明はその詳細な説明と関連して記載されてきたが、前述の説明は本発明の範囲を例示したものであって、発明の範囲を限定することを意図したものではなく、発明の範囲は添付の特許請求の範囲により定義されると理解される。他の態様、利点、及び変更は、以下の特許請求の範囲内である。
Claims (51)
- 融合タンパク質であって、
Ｎ末端シグナル配列と、
ヒトα－２，６－シアリルトランスフェラーゼ１（ＳＴ６Ｇａｌ１）の酵素的に活性な部分と、を含む、融合タンパク質。 - 前記ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分が、配列番号４を含む、請求項１に記載の融合タンパク質。
- 前記ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分が、配列番号４からなる、請求項２に記載の融合タンパク質。
- 前記シグナル配列が、Ｎ末端アズロシジンシグナル配列である、請求項１～３のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
- 前記アズロシジンシグナル配列が、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含む、請求項４に記載の融合タンパク質。
- 前記アズロシジンシグナル配列が、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）からなる、請求項４に記載の融合タンパク質。
- 親和性タグを更に含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
- 前記親和性タグが、ポリヒスチジン、グルタチオンＳ－トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、キチン結合タンパク質、ストレプトアビジンタグ（例えば、Ｔｒｐ－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｐｒｏ－Ｇｌｎ－Ｐｈｅ－Ｇｌｕ－Ｌｙｓ（配列番号３１））、ＦＬＡＧタグ（例えば、ＤＹＫＤＤＤＤＫ（配列番号３２））、ビオチンタグ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載の融合タンパク質。
- 前記ポリヒスチジンタグが、ＨＨＨＨ（配列番号１１）、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）からなる群から選択される、請求項８に記載の融合タンパク質。
- 前記親和性タグが、前記ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分のＮ末端側に向かって位置する、請求項７～９のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
- 前記Ｎ末端シグナル配列が、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含み、前記ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分が、配列番号４を含む、請求項１に記載の融合タンパク質。
- ヘキサヒスチジンタグを更に含む、請求項１１に記載の融合タンパク質。
- 前記ヘキサヒスチジンタグが、前記Ｎ末端シグナル配列と前記ＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分との間にある、請求項１２に記載の融合タンパク質。
- 配列番号６からなる、請求項１３に記載の融合タンパク質。
- 請求項１～１４のいずれか一項に記載の融合タンパク質をコードする、核酸分子。
- 請求項１５に記載の核酸分子を含む、ベクター。
- 前記融合タンパク質をコードする前記核酸に動作可能に連結されたプロモーターを更に含む、請求項１６に記載のベクター。
- 前記プロモーターが、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）プロモーターである、請求項１６に記載のベクター。
- 請求項１６に記載のベクターで安定的に形質転換された宿主細胞。
- 前記細胞が、ヒト胎児腎臓（ＨＥＫ）細胞又はその誘導体である、請求項１７に記載の宿主細胞。
- 前記細胞が、ＨＥＫ誘導体ＨＥＫ２９３である、請求項２０に記載の宿主細胞。
- ポリペプチドを産生するための方法であって、
前記融合タンパク質の発現を許容する条件下で、培地中で請求項１９～２１のいずれか一項に記載の宿主細胞を培養することと、
前記培地から前記融合タンパク質を単離することと、を含む、方法。 - 融合タンパク質であって、
Ｎ末端シグナル配列と、
ヒトβ－１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ（Ｂ４ＧａｌＴ１）の酵素的に活性な部分と、を含む、融合タンパク質。 - 前記Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分が、配列番号４３を含む、請求項２３に記載の融合タンパク質。
- 前記Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分が、配列番号４３からなる、請求項２３に記載の融合タンパク質。
- 前記シグナル配列が、Ｎ末端アズロシジンシグナル配列である、請求項２３～２５のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
- 前記アズロシジンシグナル配列が、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含む、請求項２３に記載の融合タンパク質。
- 前記アズロシジンシグナル配列が、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）からなる、請求項２３に記載の融合タンパク質。
- 親和性タグを更に含む、請求項２３～２８のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
- 前記親和性タグが、ポリヒスチジン、グルタチオンＳ－トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、キチン結合タンパク質、ストレプトアビジンタグ（例えば、Ｔｒｐ－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｐｒｏ－Ｇｌｎ－Ｐｈｅ－Ｇｌｕ－Ｌｙｓ（配列番号３１））、ＦＬＡＧタグ（例えば、ＤＹＫＤＤＤＤＫ（配列番号３２））、ビオチンタグ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２９に記載の融合タンパク質。
- 前記ポリヒスチジンタグが、ＨＨＨＨ（配列番号１１）、ＨＨＨＨＨ（配列番号１２）、ＨＨＨＨＨＨ（配列番号１３）、ＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１４）、ＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１５）、ＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１６）、及びＨＨＨＨＨＨＨＨＨＨ（配列番号１７）からなる群から選択される、請求項３０に記載の融合タンパク質。
- 前記親和性タグが、前記Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分のＣ末端側に向かって位置する、請求項２３～３１のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
- 前記Ｎ末端シグナル配列が、ＭＴＲＬＴＶＬＡＬＬＡＧＬＬＡＳＳＲＡ（配列番号３０）を含み、前記Ｂ４ＧａｌＴ１の酵素的に活性な部分が、配列番号４３を含む、請求項２３に記載の融合タンパク質。
- セプタヒスチジンタグを更に含む、請求項３３に記載の融合タンパク質。
- 前記セプタヒスチジンタグが、Ｃ末端である、請求項３４に記載の融合タンパク質。
- 配列番号４５からなる、請求項３５に記載の融合タンパク質。
- 請求項２３～３６のいずれか一項に記載の融合タンパク質をコードする、核酸分子。
- 請求項３７に記載の核酸分子を含む、ベクター。
- 前記融合タンパク質をコードする前記核酸に動作可能に連結されたプロモーターを更に含む、請求項３８に記載のベクター。
- 前記プロモーターが、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）プロモーターである、請求項３９に記載のベクター。
- 請求項１６に記載のベクターで安定的に形質転換された宿主細胞。
- 前記細胞が、ヒト胎児腎臓（ＨＥＫ）細胞又はその誘導体である、請求項４１に記載の宿主細胞。
- 前記細胞が、ＨＥＫ誘導体ＨＥＫ２９３である、請求項４２に記載の宿主細胞。
- ポリペプチドを産生するための方法であって、
前記融合タンパク質の発現を許容する条件下で、培地中で請求項４１～４３のいずれか一項に記載の宿主細胞を培養することと、
前記培地から前記融合タンパク質を単離することと、を含む、方法。 - 免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）抗体をシアル化する（sialyating）ための方法であって、
ａ）ＩｇＧ抗体を含む組成物を提供すること、
ｂ）ＵＤＰ－Ｇａｌ及びＣＭＰ－ＮＡＮＡの存在下で、β１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１及び配列番号４を含むＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分に前記組成物を曝露し、それによって、シアル化（sialyated）ＩｇＧ（ｓＩｇＧ）を含む組成物を産生することと、を含む、方法。 - 免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）抗体をシアル化する（sialyating）ための方法であって、
ａ）ＩｇＧ抗体を含む組成物を提供することと、
ｂ）ＵＤＰ－Ｇａｌの存在下で、β１，４－ガラクトシルトランスフェラーゼ１に前記ＩｇＧ抗体を曝露し、それによって、ガラクトシル化ＩｇＧ抗体を含む組成物を産生することと、
ｃ）ＣＭＰ－ＮＡＮＡの存在下で、配列番号４を含むＳＴ６Ｇａｌ１の酵素的に活性な部分に前記ガラクトシル化ＩｇＧ抗体を含む組成物を曝露し、それによって、シアル化（sialyated）ＩｇＧ（ｓＩｇＧ）を含む組成物を産生することと、を含む、方法。 - 前記ガラクトシル化ＩｇＧ抗体を含む組成物が、ステップ（ｃ）の前に精製されない、請求項４６に記載の方法。
- 前記組成物のうちの１つ又は２つ以上をＣＭＰ－ＮＡＮＡで補充することを更に含む、請求項４５～４７のいずれか一項に記載の方法。
- ＩｇＧ抗体の混合物が、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項４５～４８のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ｓＩｇＧを含む組成物中の前記抗体のＦｃ領域上の分岐グリカンの少なくとも６０％が、ジシアリル化される、請求項４５又は４６に記載の方法。
- 前記ｓＩｇＧを含む組成物中の前記抗体のＦｃ領域上の分岐グリカンの５０％未満が、モノシアリル化される、請求項４５又は４６に記載の方法。
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