JP2023517682A - 細菌宿主株 - Google Patents

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Abstract

本開示は、ベクターをプロポゲート(propogate)するために使用することができる特定の他の変異なしに、SbcC、SbcD、またはその両方のノックアウトを組み合わせる操作されたE.coli宿主細胞を提供する。そのような操作されたE.coli宿主細胞を使用する改良されたベクター産生の方法もまた提供される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2020年3月11日に出願された「Bacterial Host Strains」と題する米国仮特許出願第62/988,223号に対する優先権を主張し、その内容全体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され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる配列表を含有する。2021年3月11日に作成された当該ASCIIコピーは、85535-334987_SL.txtという名前が付けられ、サイズが112,796バイトである。
参照による組み込み
WO2008/153733、WO2014/035457、およびWO2019/183248は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。さらに、本明細書で参照される全ての刊行物、特許、および特許出願刊行物は、それらの全体において参照により本明細書に組み込まれる。
Escherichia coli(E.coli)プラスミドは、長い間、研究者および業界によって使用される組換えDNA分子の重要な供給源であった。今日では、次世代のバイオテクノロジー製品(例えば、遺伝子医薬品およびDNAワクチン)が臨床試験に進み、最終的には医薬品市場に入るにつれて、プラスミドDNAがますます重要になりつつある。プラスミドDNAワクチンは、ウイルス疾患、細菌疾患、または寄生虫疾患の予防ワクチンとして、高力価免疫グロブリン産物の調製のための免疫剤として、感染性疾患のための治療ワクチンとして、またはがんワクチンとして適用され得る。プラスミドは、遺伝子療法または遺伝子置換用途においても利用され、所望の遺伝子産物は、患者への投与後にプラスミドから発現される。プラスミドは、遺伝子療法または遺伝子置換用途のための非ウイルストランスポゾン(例えば、Sleeping Beauty、PiggyBac、TCBusterなど)ベクターにおいても利用され、所望の遺伝子産物は、プラスミドからのトランスポジションおよびゲノム組み込み後にゲノムから発現される。プラスミドは、遺伝子編集(例えば、相同組換え修復(HDR)/CRISPR-Cas9)においても、遺伝子療法または遺伝子置換用途のための非ウイルスベクターで利用され、所望の遺伝子産物は、プラスミドおよびゲノム組み込みからの切除後にゲノムから発現される。プラスミドはまた、遺伝子治療または遺伝子置換用途のためのウイルスベクター(例えば、AAV、レンチウイルス、レトロウイルスベクター)において利用され、所望の遺伝子産物は、産生細胞株のトランスフェクション後に形質導入ウイルス粒子にパッケージされ、次いでウイルス導入後に標的細胞においてウイルスから発現される。
非ウイルスおよびウイルスベクタープラスミドは、典型的には、pMB1由来、ColE1由来、またはpBR322由来の複製起点を含有する。一般的な高コピー数誘導体は、ROP(プライマー遺伝子のリプレッサー)欠失およびコピー数を増加させる第2の部位変異(例えば、pMB1 pUCのGからAへの点変異、またはColE1 pMM1)などのコピー数調節に影響を及ぼす変異を有する。より高い温度(42℃)を用いて、pUCおよびpMM1複製起点を有する選択的プラスミド増幅を誘導することができる。
WO2014/035457は、RNA-OUT抗生物質フリー選択を利用し、大型1000bpのpUC複製起点を新規の300bpのR6K起点で置き換える最小化ベクター(Nanoplasmid(商標))を開示している。導入遺伝子発現カセットの5’および3’末端をR6K起点-RNA-OUT骨格で<500bpに連結するスペーサー領域の減少は、従来のミニサークルDNAベクターと比較して発現レベルを向上させる。
その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,943,377号は、流加(fed-batch)発酵のための方法を記載し、この方法では、プラスミド含有E.coli細胞を、流加相の一部の間に低下させた温度で増殖させ、その間、増殖速度が制限され、その後、温度上昇シフトが続き、プラスミドを蓄積するために高温で継続的に増殖させており、制限された増殖速度での温度シフトは、プラスミド収率および純度を改善した。この発酵プロセスは、本明細書ではHyperGRO発酵プロセスと称される。プラスミド産生のための他の発酵プロセスは、Carnes A.E.2005 BioProcess Intl 3:36-44に記載されており、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
WO2014/035457はまた、HyperGRO発酵プロセスにおけるR6K起点ベクター産生のための宿主株を開示する。
Schnodt et al.,(2016)Mol Ther-Nucleic Acids 5 e355とともに、Chadeuf et al.,(2005)Molecular Therapy 12:744-53およびGray,2017.WO2017/066579は、AAVヘルパープラスミド抗生物質耐性マーカーがウイルス粒子にパッケージ化され、AAVヘルパープラスミドならびにAAVベクターから抗生物質マーカーを除去する必要性を示すことを教示する。WO2014/035457に開示されている抗生物質フリーNanoplasmid(商標)ベクターでは、抗生物質マーカー転写はない。
AAVなどのウイルスベクターは、末端にパリンドローム逆向き末端反復(ITR)DNA配列を含有する。
パリンドロームおよび逆向き反復は、DH1、DH5α、JM107、JM108、JM109、XL1Blueなどの高収率E.coli製造宿主において本質的に不安定である。
AAV ITR含有ベクターの増殖は、多(multiply)変異sbcCノックアウト細胞株SURE(SRBのrecB誘導体)またはSURE2で行うことが推奨される。
SURE細胞株は、以下の遺伝子型を有する:F’[proAB lacI lacZΔM15 Tn10(Tet]endA1 glnV44 thi-1 gyrA96 relA1 lac recB recJ sbcC umuC::Tn5 Kan uvrC e14(mcrA)Δ(mcrCB-hsdSMR-mrr)171(ここで、SURE安定化変異は、recB recJ umuC uvrC(mcrA)mcrBC-hsd-mrrと組み合わせてsbcCを含む)。
SRB細胞株は、以下の遺伝子型を有する:F’[proAB lacI lacZΔM15 endA1 glnV44 thi-1 gyrA96 relA1 lac recJ sbcC umuC::Tn5(Kan uvrC e14(mcrA)Δ(mcrCB-hsdSMR-mrr)171(ここで、SRB安定化変異は、recJ umuC uvrC(mcrA)mcrBC-hsd-mrrと組み合わせてsbcCを含む)。
SURE2細胞株は、以下の遺伝子型を有する:endA1 glnV44 thi-1 gyrA96 relA1 lac recB recJ sbcC umuC::Tn5 Kan uvrC e14-Δ(mcrCB-hsdSMR-mrr)171 F’[proAB lacI lacZΔM15 Tn10(Tet)Amy Cm](ここで、SURE2安定化変異は、recB recJ uvrC(mcrA)mcrBC-hsd-mrrと組み合わせてsbcCを含む。
SbcCDは、パリンドロームDNA配列を切断し、E.coliにおけるパリンドローム不安定性に寄与するヌクレアーゼである(Chalker AF,Leach DR,Lloyd RG.1988 Gene 71:201-5)。shRNAまたはAAV ITRなどのパリンドロームは、Gray SJ,Choi,VW,Asokan,A,Haberman RA,McCown TJ,Samulski RJ(2011)Curr Protoc Neurosci Chapter 4:Unit 4.17で、次の「AAV ITRは、E.coliでは不安定であり、ITRを失うプラスミドは、形質転換細胞において複製利点を有する」ように表示されるように、DH5αよりもSURE細胞などのSbcCノックアウト株において安定である。これらの理由から、ITRプラスミドを含有する細菌は、12~14時間を超えて増殖させてはならず、いかなる回収されたプラスミドも、ITRの保持について評価されるべきである……DH10Bコンピテント細胞(competent cells)(または他の同等の高効率株)を使用して、ITR含有プラスミドクローニングのための連結(ligation)反応を形質転換することができる。ITR完全性について陽性クローンをスクリーニングした後、良好なクローンを、プラスミドおよびグリセロールストックの産生のためにSUREまたはSURE2細胞(Agilent Technologies)に形質転換する必要がある。SURE細胞は、不規則なDNA構造を維持するように操作されるが、DH10Bと比較して低い形質転換効率を有する。さらに、Siew SM、2014組換えAAV媒介性遺伝子療法アプローチは、進行性家族性肝内胆汁うっ滞症3型を治療するためのものである。2014年12月3日にアップロードされたシドニー大学の論文では、「SURE2細胞は、パリンドロームAAV ITRを含有するプラスミドを伝播するために一般的に使用されるsbcC変異株である」と教示している。したがって、一般には、パリンドロームAAV ITRを含有するプラスミドを伝播するために、SUREまたはSURE2 sbcC変異株が好ましいと理解されている。
しかしながら、SUREまたはSURE2細胞株には限界がある。例えば、SUREおよびSURE2は、kanであるため、cGMP製造において典型的に使用される(アンピシリン耐性プラスミドではなく)カナマイシン耐性プラスミドを生成するために使用することはできない。さらに、当該技術分野は、パリンドローム配列のsbcCノックアウト安定化が、recB recJ uvrC mcrA、またはmcrBC-hsd-mrrなどの他の遺伝子における変異をさらに必要とすることを教示する。Doherty JP,Lindeman R,Trent RJ,Graham MW,Woodcock DM.1993.Gene 124:29-35は、全てのパリンドローム配列がSURE(または関連するSRB細胞株)において安定化されてはいないことを報告している。彼らは、次の「しかしながら、パリンドローム配列含有ファージは、SURE(recB sbcC recJ umuC uvrC)およびSRB(sbcC recJ umuC uvrC)上に妥当な効率でプレートされたが、これらの株から回収されたファージの大部分は、その後のプレートのためにsbcC宿主をもはや必要としなくなった」のように、パリンドローム配列安定化のために追加の変異(recC)が必要であることを推奨した。これらの2つの株はまた、ヒトプラダー・ウィリー染色体領域からの低収率ファージクローンで、より不良な力価をもたらした。最適なファージ宿主は、mcrAデルタ(mcrBC-hsd-mrr)とsbcCプラスrecBCまたはrecDの変異を組み合わせたものであるようだ。」
これと一致して、他のSbcC宿主株もまた、例えば、PMC103:mcrA Δ(mcrBC-hsdRMS-mrr)102 recD sbcC(ここで、PMC103安定化変異は、recD(mcrA-)mcrBC-hsdmrrと組み合わせたsbcCを含む)、およびPMC107:mcrAΔ(mcrBC-hsdRMS-mrr)102 recB21 recC22 recJ154 sbcB15 sbcC201(ここで、PMC107安定化変異は、recB recJ sbcB(mcrA)mcrBC-hsd-mrr.と組み合わせたsbcCを含む)。
したがって、当該技術分野は、パリンドロームのsbcCノックアウト安定化が、sbcB、recB、recD、およびrecJにおける変異を、場合によっては、uvrC、mcrA、および/またはmcrBC-hsd-mrrにおける変異をさらに必要とすることを教示する。これは、これらの追加の変異を含まないDH1、DH5α、JM107、JM108、JM109、XL1Blueなどの標準的なE.coliプラスミド産生株におけるパリンドローム安定性を改善するために、sbcCノックアウトの適用とは離れて教示する。
例えば、いくつかの標準的なE.coliプラスミド産生株の遺伝子型は以下のとおりである:
DH1:FλendA1 recA1 relA1 gyrA96 thi-1 glnV44 hsdR17(r
DH5α:F-φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17(r-,m+)gal-phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1
JM107:endA1 glnV44 thi-1 relA1 gyrA96 Δ(lac-proAB)[F’ traD36 proAB lacI lacZΔM15]hsdR17(R )λ
JM108:endA1 recA1 gyrA96 thi-1 relA1 glnV44 Δ(lac-proAB)hsdR17(r
JM109:endA1 glnV44 thi-1 relA1 gyrA96 recA1 mcrB Δ(lac-proAB)e14-[F’ traD36 proAB lacI lacZΔM15]hsdR17(r
MG1655 K-12 FλilvGrfb-50 rph-1
XL1Blue:endA1 gyrA96(nal)thi-1 recA1 relA1 lac glnV44 F’[::Tn10 proAB lacI Δ(lacZ)M15]hsdR17(r
標準的なE.coliプラスミド産生株は、endA、recAである。しかしながら、標準産生株は、sbcB、recB recD、およびrecJにおける必要な変異のいずれも含有せず、場合によっては、uvrC、mcrA、またはmcrBC-hsd-mrrを含有せず、したがって、sbcCのノックアウトは、これらの追加の変異の非存在下で、パリンドロームまたは逆向き反復を効果的に安定化することは期待されない。
しかしながら、SUREおよびSURE2細胞株における複数の変異の存在は、E.coli発酵プラスミド産生プロセスにおける細胞株の生存率およびそれらの生産性を低下させる。例えば、表1は、SURE2またはXL1Blue(例示的な高収率E.coli製造宿主)におけるHyperGRO発酵プラスミド収率および質を要約する。3つのプラスミドはいずれも、SURE2では低収率で多量体化しやすかったが、XL1Blueでは高収率(2~4倍)で高品質(低多量体化)であった。
Figure 2023517682000001
生存率および生産性の低下は、例えば、レンチウイルスベクターなどの直接的な反復を含有するベクターを安定化するために使用されるが、SbcCノックアウトを含有しない、Stbl2、Stbl3、およびStbl4などの、多変異「安定化宿主」の一般的な特徴である。Stbl2、Stbl3、およびStbl4の遺伝子型を以下に示す。
Stbl2:F-endA1 glnV44 thi-1 recA1 gyrA96 relA1 Δ(lac-proAB)mcrA Δ(mcrBC-hsdRMS-mrr)λ
Stbl2安定化変異= mcrA Δ(mcrBC-hsdRMS-mrr)(Trinh,T.,Jessee,J.,Bloom,F.R.,and Hirsch,V.(1994)FOCUS 16,78。)
Stbl3:F-mcrB mrr hsdS20(rB-,mB-)recA13 supE44 ara-14 galK2 lacY1 proA2 rpsL20(Strr)xyl-5 -leu mtl-1
Stbl3安定化変異= mcrBC -mrr
Stbl4:endA1 glnV44 thi-1 recA1 gyrA96 relA1 Δ(lac-proAB)mcrA Δ(mcrBC-hsdRMS-mrr)λgal F’[proAB lackI lacZΔM15 Tn10]
Stbl4安定化変異= mcrA Δ(mcrBC-hsdRMS-mrr)
したがって、低安定性または低生存率に悩まされないITR欠失または再配列を伴わないパリンドロームおよび逆向き反復含有ベクターの高収率製造のための高収率E.coli産生株の必要性が存在する。
本開示は、宿主細菌株、そのような宿主細菌株を作製する方法、およびそのような宿主細菌株を使用してプラスミド産生を改善する方法に関する。
いくつかの実施形態では、SbcC、SbcD、またはその両方のノックアウトを有するが、特定の追加の変異を有さない、操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、本開示の操作されたE.coli宿主細胞を調製するための方法が提供される。
いくつかの実施形態では、本開示の操作されたE.coli宿主細胞においてベクターを複製するための方法が提供される。
本発明およびその利点のより完全な理解のために、以下の説明を添付の図面と併せて参照する。
PCR断片を標的とするpKD4 SbcCDを表示する。 SbcCD遺伝子座を表示する。 SbcCDをノックアウトする組み込まれたpKD4 PCR産物を表示する。 pKD4 kanRマーカーのFRT媒介性切除後の瘢痕を表示する。
本開示は、細菌宿主株、細菌宿主株の改変するための方法、およびプラスミドの収率ならびに品質を改善することができる製造方法を提供する。
本開示の細菌宿主株および方法は、細胞療法、遺伝子療法または遺伝子置換用途のための、非ウイルス性トランスポゾンベクター(トランスポザーゼベクター、Sleeping Beautyトランスポザーゼベクター、Sleeping Beautyトランスポザーゼベクター、PiggyBacトランスポザーゼベクター、PiggyBacトランスポザーゼベクター、発現ベクターなど)または非ウイルス性遺伝子編集(例えば、相同組換え修復(HDR)/CRISPR-Cas9)ベクター、ならびにウイルスベクター(例えば、AAVベクター、AAV rep capベクター、AAVヘルパーベクター、Adヘルパーベクター、レンチウイルスベクター、レンチウイルスエンベロープベクター、レンチウイルスパッケージングベクター、レトロウイルスベクター、レトロウイルスエンベロープベクター、レトロウイルスパッケージングベクターなど)などのベクターの改善された製造を可能にすることができる。
改善されたプラスミド製造は、当該技術分野において既知の代替宿主株を使用したプラスミド製造と比較して、改善されたプラスミド安定性(例えば、プラスミド欠失、逆向き、もしくは他の組換え生成物の低減)、および/または改善されたプラスミド品質(例えば、切断された、線状もしくは二量体化生成物の減少)、および/または改善されたプラスミド超コイリング(例えば、スーパーコイル状トポロジーアイソフォームの減少)を含むことができる。本明細書で引用される全ての参考文献は、それらの全体において参照により組み込まれることを理解されたい。
定義
本明細書で使用される場合、単数形の「a」、「an」および「the」には、文脈により特に明記されていない限り、複数形の指示対象が含まれる。
特許請求の範囲および本開示における「または」という用語の使用は、代替案のみを指すように明示的に示されない限り、または代替案が相互に排他的である場合を除き、「および/または」を意味するように使用される。
「約」という用語の使用は、数値とともに使用される場合、+/-10%を含むことが意図される。例として、限定するものではないが、アミノ酸の数が約200と特定される場合、これは、180~220(プラスまたはマイナス10%)を含む。
本明細書で使用される場合、「AAVベクター」は、アデノ随伴ウイルスベクターまたはエピソームウイルスベクターを指す。例として、「AAVベクター」としては、自己相補的アデノ関連ウイルスベクター(scAAV)および一本鎖アデノ関連ウイルスベクター(ssAAV)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「amp」は、アンピシリンを指す。
本明細書で使用される場合、「ampR」は、アンピシリン耐性遺伝子を指す。
本明細書で使用される場合、「細菌領域」は、細菌宿主における延長(prorogation)および選択に必要なプラスミドなどのベクターの領域を指す。
本明細書で使用される場合、「Cat」は、クロラムフェニコール耐性遺伝子を指す。
本明細書で使用される場合、「ccc」または「CCC」は、ヌクレオチドまたはアミノ酸配列との関連で使用されない限り、「共有結合閉環状」を意味する。
本明細書で使用される場合、「cI」は、ラムダリプレッサーを意味する。
本明細書で使用される場合、「cITs857」は、温度感受性を付与するCからTへの(AlaからThrへの)変異をさらに組み込むラムダリプレッサーを指す。cITs857は、28~30℃で機能性リプレッサーであるが、37~42℃ではほとんど不活性である。cI857またはcI857tsとも呼ばれる。
本明細書で使用される場合、「cmv」または「CMV」は、サイトメガロウイルスを指す。
本明細書で使用される場合、「コピーカッター宿主株」は、アラビノース誘導性CI857ts遺伝子のファージφ80付着部位染色体組み込みコピーを含有するR6K起点産生株を指す。プレートまたは培地へのアラビノースの添加(例えば、0.2~0.4%の最終濃度まで)は、pLプロモーターを発現するR6K Repタンパク質のCI857ts媒介ダウンレギュレーションを通じて30℃でコピー数を減少させるpARA媒介CI857tsリプレッサー発現を誘導する[すなわち、30℃でのpL(OL1-G~T)プロモーターのより効果的なダウンレギュレーションを媒介する追加のCI857ts]。37~42℃への温度シフト後のコピー数誘導は、CI857tsリプレッサーがこれらの高温で不活性化されるため、損なわれない。コピーカッター宿主株は、30℃でのコピー数を減少させることによって、R6Kベクター温度アップシフトコピー数誘導比を増加させる。これは、大きな、毒性のある、または二量体化しやすいR6K起点ベクターの産生に有利である。
本明細書で使用される場合、「dcmメチル化」は、第2のシトシンのC5位で配列CC(A/T)GGをメチル化するE.coliメチルトランスフェラーゼによるメチル化を指す。
本明細書で使用される場合、「に由来する」は、細胞が特定の細胞株から子孫であることを意味する。例えば、DH5αに由来するとは、細胞がDH5αまたはDH5αの子孫から作製されることを意味する。したがって、誘導体細胞は、培養されるにつれて細胞株に生じる多型および他の変化を含むことができる。
本明細書で使用される場合、「EGFP」は、高感度緑色蛍光タンパク質を指す。
本明細書で使用される場合、「操作されたE.coli株」は、ヒトの介入によって作製されたSbcC、SbcD、またはその両方に遺伝子ノックアウト(またはノックダウン)を有する本開示のE.coli株を指すと理解されるべきである。
本明細書で使用される場合、「操作された変異」は、天然には発生せず、代わりに直接的なヒトの介入の産物であった変異であると理解されるべきである。
本明細書で使用される場合、「真核生物発現ベクター」は、RNAポリメラーゼI、IIまたはIIIプロモーターを使用して、標的真核生物におけるmRNA、タンパク質抗原、タンパク質治療薬、shRNA、RNAまたはマイクロRNA遺伝子を発現するためのベクターを指す。
本明細書で使用される場合、「真核生物領域」は、標的生物におけるプラスミド機能に必要な真核生物配列および/または配列をコードするプラスミドの領域を指す。これには、RNA PolIIエンハンサー、プロモーター、導入遺伝子、およびポリA配列を含む、標的生物における1つ以上の導入遺伝子の発現に必要なプラスミドベクターの領域が含まれる。これには、RNA PolIもしくはRNA PolIIIプロモーター、RNA PolIもしくはRNA PolIII発現導入遺伝子、またはRNAを使用した標的生物における1つ以上の導入遺伝子の発現に必要なプラスミドベクターの領域も含まれる。真核生物領域は、任意選択で、真核生物転写終結因子、スーパーコイル誘導DNA二本鎖不安定化(SIDD)構造、S/MAR、境界要素などの他の機能配列を含んでもよい。レンチウイルスまたはレトロウイルスベクターでは、真核生物領域は、隣接直接反復LTRを含有し、AAVベクターでは、真核生物領域は、隣接逆向き末端反復を含有し、一方、トランスポゾンベクターでは、真核生物領域は、隣接トランスポゾン逆向き末端反復またはIR/DR末端(例えば、Sleeping Beauty)を含有する。ゲノム組み込みベクターでは、真核生物領域はホモロジーアームをコードして、標的化組み込みを指示することができる。
本明細書で使用される場合、「発現ベクター」は、標的生物におけるmRNA、タンパク質抗原、タンパク質治療薬、shRNA、RNAまたはマイクロRNA遺伝子の発現のためのベクターを指す。
本明細書で使用される場合、「目的の遺伝子」は、標的生物において発現される遺伝子を指す。タンパク質またはペプチド抗原をコードするmRNA遺伝子、タンパク質またはペプチド治療薬、およびRNA治療薬をコードするmRNA、shRNA、RNAまたはマイクロRNA、ならびにRNAワクチンをコードするmRNA、shRNA、RNAまたはマイクロRNAなどが含まれる。
本明細書で使用される場合、Repタンパク質およびプロモーターに関連する「ゲノム」とは、RNA-IN調節された選択可能マーカー、抗生物質耐性マーカー、およびラムダリプレッサーを含むRNA-INが、細菌宿主株に組み込まれた核酸配列を指す。
本明細書で使用される場合、「高収率プラスミド製造宿主」とは、sbcB、recB、recD、およびrecJ、ならびに任意選択でuvrC、mcrA、および/またはmcrBC-hsd-mrrにおける生存率または収率低下変異を含有しないrecA-、endA-細胞株、例えば、DH1、DH5α、JM107、JM108、JM109、MG1655およびXL1Blueを指す。
本明細書で使用される場合、「HyperGRO発酵プロセス」は、流加(fed-batch)発酵を指し、この方法では、プラスミド含有E.coli細胞を、流加相の一部の間に低下させた温度で増殖させ、その間、増殖速度が制限され、その後、温度上昇シフトが続き、プラスミドを蓄積するために高温で継続的に増殖させており、制限された増殖速度での温度シフトは、プラスミド収率および純度を改善した。
本明細書で使用される場合、「逆向き反復」は、下流にその逆相補体が続くヌクレオチドの一本鎖配列を指す。初期配列と逆相補体との間のヌクレオチドの介在配列は、ゼロを含む任意の長さであり得る。介在長がゼロの場合、複合配列はパリンドロームである。逆向き反復は、二本鎖DNA内で生じ得、他の逆向き反復は、介在配列内で生じ得ることが理解されるべきである。
本明細書で使用される場合、「IR/DR」は、2回直接繰り返される逆向き反復を指す。例えば、Sleeping BeautyトランスポゾンIR/DR反復である。
本明細書で使用される場合、「イテロン」は、複製開始に必要な、複製起点における直接的に繰り返されるDNA配列を指す。R6K起点イテロン反復は、WO2019/183248の配列番号19~23(それぞれ、aaacatgaga gcttagtacg tg、aaacatgaga gcttagtacg tt、agccatgaga gcttagtacg tt、agccatgagg gtttagttcg tt、およびaaacatgaga gcttagtacg ta)などの22bpである。
本明細書で使用される場合、「ITR」は、逆向き末端反復を指す。
本明細書で使用される場合、「kan」は、カナマイシンを指す。
本明細書で使用される場合、「kanR」は、カナマイシン耐性遺伝子を指す。
本明細書で使用される場合、「ノックダウン」は、遺伝子産物の発現の減少および/または遺伝子産物の活性の減少をもたらす遺伝子の破壊を指す。
本明細書で使用される場合、「ノックアウト」は、遺伝子からの遺伝子発現のアブレーションをもたらす遺伝子の破壊、および/または発現遺伝子産物が非機能性であることを指す。
本明細書で使用される場合、「コザック配列」は、効率的な翻訳開始を確実にするATG開始コドンのすぐ上流の最適化されたコンセンサスDNA配列gccRccATG(R=GまたはA)を指す。ATG開始コドン(GTCGACATG)のすぐ上流のSalI部位(GTCGAC)は、有効なコザック配列である。
本明細書で使用される場合、「レンチウイルスベクター」は、分裂細胞および非分裂細胞に感染できる組み込みウイルスベクターを指す。レンチウイルストランスファープラスミドとも呼ばれる。プラスミドは、レンチウイルスLTR隣接発現ユニットをコードする。トランスファープラスミドは、ウイルス粒子を作製するために必要なレンチウイルスエンベロープおよびパッケージングプラスミドとともに、産生細胞にトランスフェクトされる。
本明細書で使用される場合、「レンチウイルスエンベロープベクター」は、エンベロープ糖タンパク質をコードするプラスミドを指す。
本明細書で使用される場合、「レンチウイルスパッケージングベクター」は、レンチウイルスパッケージングベクターに必要なgag、polおよびRev遺伝子機能を発現する1つまたは2つのプラスミドを指す。
本明細書で使用される場合、「ミニサークル」は、インビボまたはインビトロ部位特異的組換えまたはインビトロ制限消化/ライゲーションによって細菌領域が親プラスミドから除去された共有結合閉環状プラスミド誘導体を指す。ミニサークルベクターは、細菌細胞では複製能力がない。
本明細書で使用される場合、「mSEAP」は、ネズミ分泌型アルカリホスファターゼを指す。
本明細書で使用される場合、「Nanoplasmid(商標)ベクター」は、RNA選択可能マーカーをR6K、ColE2またはColE2関連複製起点と組み合わせるベクターを指す。例えば、NTC9385C、NTC9685C、NTC9385R、NTC9685Rベクター、およびWO2014/035457に記載される改変型である。
本明細書で使用される場合、「変異」は、置換、付加、欠失などの任意の種類の変異を指し得る。
本明細書で使用される場合、SbcCD複合体に関して「非機能性」とは、パリンドローム配列を切断できないSbcCD複合体を指す。
本明細書で使用される場合、「NTC8シリーズ」は、kanRなどの抗生物質耐性マーカーの代わりに短いRNA(RNA-OUT)選択可能マーカーを含有する、抗生物質フリーのpUC起源ベクターである、NTC8385、NTC8485およびNTC8685プラスミドなどのベクターを指す。これらのRNA-OUTベースの抗生物質フリーベクターの作成および適用は、WO2008/153733に記載されている。
本明細書で使用される場合、「NTC9385R」は、WO2014/035457に記載されるNTC9385R Nanoplasmid(商標)ベクターを指し、NheI-trpAターミネーター-R6K起点RNA-OUT-KpnI細菌領域をコードするスペーサー領域を有し、隣接NheIおよびKpnI部位を介して真核生物領域に連結される。
本明細書で使用される場合、「OD600」は、600nmにおける光学密度を指す。
本明細書で使用される場合、PCRは、「ポリメラーゼ連鎖反応」を指す。
本明細書で使用される場合、「pDNA」は、プラスミドDNAを指す。
本明細書で使用される場合、「piggybackトランスポゾン」は、PBトランスポザーゼによって媒介される単純な切断およびペースト機構によってITR隣接PBトランスポゾンをゲノムに組み込むトランスポゾン系を指す。トランスポゾンベクターは、典型的には、切除され、ゲノムに組み込まれる、PB ITRの間にプロモーター-導入遺伝子-ポリA発現カセットを含有する。
本明細書で使用される場合、「pINT pR pLベクター」は、pINT pR pL attHK022組み込み発現ベクターを指し、これは、Luke et al.,2011 Mol Biotechnol 47:43に記載され、参照により本明細書に含まれる。発現される標的遺伝子は、pLプロモーターの下流にクローニングされる。ベクターは温度誘導性cI857リプレッサーをコードし、熱誘導性標的遺伝子発現を可能にする。
本明細書で使用される場合、「Pプロモーター」は、左側のラムダプロモーターを指す。Pは、OL1、OL2、およびOL3リプレッサー結合部位へのcIリプレッサー結合によって抑制される強力なプロモーターである。温度感受性cI857リプレッサーは、30℃ではcI857リプレッサーが機能性であり、遺伝子発現を抑制するが、37~42℃ではリプレッサーが不活性化されるため、遺伝子の発現が生じるので、熱誘導による遺伝子発現の制御を可能にする。
本明細書で使用される場合、「P(OL1G~T)プロモーター」は、OL1GのTへの変異を有する左側のラムダプロモーターを指す。Pは、OL1、OL2、およびOL3リプレッサー結合部位へのcIリプレッサー結合によって抑制される強力なプロモーターである。温度感受性cI857リプレッサーは、30℃ではcI857リプレッサーが機能性であり、遺伝子発現を抑制するが、37~42℃ではリプレッサーが不活性化されるため、遺伝子の発現が生じるので、熱誘導による遺伝子発現の制御を可能にする。OL1へのcIリプレッサー結合は、WO2014/035457に記載されているように、OL1GからTへの変異によって低減され、30℃および37~42℃でのプロモーター活性の増加をもたらす。
本明細書で使用される場合、「プラスミド」は、染色体DNAから独立して複製することができる、染色体DNAから分離された余分な染色体DNA分子を指す。
本明細書で使用される場合、「プラスミドコピー数」は、細胞当たりのプラスミドのコピー数を指す。プラスミドコピー数の増加は、プラスミド産生収率の増加を示す。
本明細書で使用される場合、「Pol」は、ポリメラーゼを指す。
本明細書で使用される場合、「PolI」は、E.coli DNAポリメラーゼIを指す。
本明細書で使用される場合、「PolIII」は、E.coli DNAポリメラーゼIIIを指す。
本明細書で使用される場合、「PolIII依存性複製起点」は、PolIを必要としない複製起点、例えば、repタンパク質依存性R6Kガンマ複製起点を指す。多くの追加のPolIII依存性複製起点が、当該技術分野において既知であり、その多くは、上記のdel Solar et al.,1998に要約されており、これは、参照により本明細書に含まれる。
本明細書で使用される場合、「ポリA」は、ポリアデニル化シグナルまたは部位を指す。ポリアデニル化は、ポリ(A)テイルをRNA分子に付加することである。ポリアデニル化シグナルは、RNA切断複合体によって認識される配列モチーフを含有する。ほとんどのヒトポリアデニル化シグナルは、AAUAAAモチーフと、それに対する保存された配列5’および3’を含有する。一般に利用されるポリAシグナルは、ウサギβグロビン、ウシ成長ホルモン、SV40早期、またはSV40後期のポリAシグナルに由来する。
本明細書で使用される場合、「ポリA反復」は、直接反復としてのアデニンヌクレオチドの連続配列を指す。同様に、「ポリG反復」は、直接反復としてのグアニンヌクレオチドの連続配列を指し、「ポリC反復」は、直接反復としてのシトシンヌクレオチドの連続配列を指し、「ポリT反復」は、直接反復としてチミンヌクレオチドの連続配列を指す。「mRNAベクター」は、ポリA反復を含有する。
本明細書で使用される場合、「pUC起点」は、上昇した温度でコピー数を増加させ、ROP陰性調節因子を欠失させるGからAへの転移を有する、pBR322由来の複製起点を指す。
本明細書で使用される場合、「pUCフリー」は、pUC起点を含有しないプラスミドを指す。
本明細書で使用される「pUCプラスミド」は、pUC起点を含有するプラスミドを指す。
本明細書で使用される場合、「R6Kプラスミド」は、NTC9385R、NTC9685R、NTC9385R2-O1、NTC9385R2-O2、NTC9385R2a-O1、NTC9385R2a-O2、NTC9385R2b-O1、NTC9385R2b-O2、NTC9385Ra-O1、NTC9385Ra-O2、NTC9385RaF、およびNTC9385RbFベクター、ならびにWO2014/035457およびWO2019/183248に記載されたR6K複製起点を含有する改変および代替ベクターなどのR6KまたはR6K由来の複製起点を有するプラスミドを指す。当該技術分野において既知の代替的なR6Kベクターとしては、pCORベクター(Gencell)、pCpGフリーベクター(Invivogen)、およびpGM169を含むオックスフォード大学のCpGフリーベクターが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「R6K複製起点」は、R6K Repタンパク質によって特異的に認識されてDNA複製を開始する領域を指し、これには、WO2019/183248で配列番号1、配列番号2、配列番号4、および配列番号18として開示されるR6Kガンマ複製起点配列(それぞれ配列番号43~44、46、および60)が挙げられるが、これらに限定されない。また、Drocourt et al.,米国特許第7244609号に記載されるCpGフリー変形型(配列番号3)も含まれ、これは、参照により本明細書に組み込まれる(配列番号63)。
本明細書で使用される場合、「R6K複製起点-RNA-OUT細菌起点」は、伝播のためのR6K複製起点と、WO2019/183248(それぞれ、配列番号50~59)に開示されるRNA-OUT選択可能マーカー(例えば、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17)とを含む。
本明細書で使用される場合、「Repタンパク質依存性プラスミド」は、複製がトランスで提供される複製(Rep)タンパク質に依存するプラスミドを指す。例えば、R6K複製起点、ColE2-P9複製起点、およびRepタンパク質が宿主株ゲノムから発現される、ColE2関連複製起点プラスミドである。多数の追加のRepタンパク質依存性プラスミドが当該技術分野において既知であり、その多くは、参照により本明細書に組み込まれる、上記のdel Solar et al.,1998,Mol.Biol.Rev.62:44~464に要約されている。
本明細書で使用される場合、「レトロウイルスベクター」は、分裂細胞に感染できる組み込みウイルスベクターを指す。トランスファープラスミドとも呼ばれる。プラスミドは、レトロウイルスLTR隣接発現ユニットをコードする。トランスファープラスミドは、ウイルス粒子を作製するために必要なエンベロープおよびパッケージングプラスミドとともに、産生細胞にトランスフェクトされる。
本明細書で使用される場合、「レトロウイルスエンベロープベクター」は、エンベロープ糖タンパク質をコードするプラスミドを指す。
本明細書で使用される場合、「レトロウイルスパッケージングベクター」は、レトロウイルストランスファーベクターをパッケージするために必要なレトロウイルスgagおよびpol遺伝子をコードするプラスミドを指す。
本明細書で使用される場合、「RNA-IN」は、RNAの一部のRNA-OUTに対してRNA相補的かつアンチセンスである、RNA-INをコードする挿入配列10(IS10)を指す。RNA-INがmRNAの非翻訳リーダーにクローニングされると、RNA-INのRNA-OUTへのアニーリングは、RNA-INの下流にコードされる遺伝子の翻訳を低減する。
本明細書で使用される場合、「RNA-IN調節された選択可能マーカー」は、ゲノム発現されたRNA-IN調節された選択可能マーカーを指す。プラスミド保有RNA-OUTアンチセンスリプレッサーRNA(例えば、WO2019/183248(配列番号48)に開示されている配列番号6)の存在下で、RNA-IN(例えば、配列gccaaaaatcaataatcagacaacaagatgを有する)の下流にコードされているタンパク質の発現が抑制される。RNA-IN調節された選択可能マーカーは、RNA-INが、1)当該細胞に対して致死的または毒性のタンパク質そのもの、または毒性物質(例えば、SacB)を生成することによって、または2)当該細菌細胞に対して致死的または毒性のリプレッサータンパク質のいずれかを、当該細胞の増殖に不可欠な遺伝子(例えば、RNA-IN tetRリプレッサー遺伝子によって調節されるmurA必須遺伝子)の転写を抑制することによって調節するように構成される。例えば、RNA-OUTプラスミド選択/伝播のためのゲノム発現RNA-IN-SacB細胞株は、WO2008/153733に記載されている。当技術分野で記載される代替の選択マーカーは、SacBに置き換えられ得る。
本明細書で使用される場合、「RNA-OUT」は、RNA-INの下流に発現されるトランスポゾン遺伝子にハイブリダイズし、翻訳を低減するアンチセンスRNAである、挿入配列10(IS10)にコードされるRNA-OUTを指す。WO2019/183248(配列番号48)に開示されているRNA-OUT RNA(配列番号6)および相補的RNA-IN SacBゲノム的に発現されたRNA-IN-SacB細胞株の配列は、Mutalik et al.,2012 Nat Chem Biol 8:447に記載されているような代替の機能性RNA-IN/RNA-OUT結合対を組み込むように改変されてもよく、これには、RNA-OUT A08/RNA-IN S49対、RNA-OUT A08/RNA-IN S08対、ならびにRNA-OUT
Figure 2023517682000002
配列のCGを非CpG配列に改変するRNA-OUT A08のCpGフリーの改質が含まれるが、これらに限定されない。2つのCpGモチーフを除去するための多数の代替的置換(各CpGをCpA、CpC、CpT、ApG、GpG、またはTpGのいずれかに変異させる)を利用して、CpGを含まないRNA-OUTを作製してもよい。
本明細書で使用される場合、「RNA-OUT選択可能マーカー」とは、RNA-OUT RNAに隣接するE.coli転写プロモーターおよびターミネーター配列を含むRNA-OUT選択可能マーカーDNA断片を指す。DraIIIおよびKpnI制限酵素部位に隣接するRNA-OUTプロモーターおよびターミネーター配列を利用したRNA-OUT選択可能マーカー、ならびにRNA-OUTプラスミド伝播のためにゲノム発現されたデザイナーRNA-IN-SacB細胞株は、WO2008/153733に記載されており、参照により本明細書に含まれる。RNA-OUT RNAに隣接するRNA-OUTプロモーターおよびターミネーター配列は、異種プロモーターおよびターミネーター配列で置き換えられ得る。例えば、RNA-OUTプロモーターは、当該技術分野において既知のCpG非含有プロモーター、例えば、I-EC2Kプロモーター、またはWO2008/153733に記載され、参照により本明細書に含まれるP5/6 5/6またはP5/6 6/6プロモーターで置換され得る。RNA-OUTプロモーター内の2つのCpGモチーフが除去された2CpG RNA-OUT選択可能マーカーを、WO2019/183248(配列番号49)の配列番号7として与えた。CpGを含まないRNA-OUT選択可能マーカーを組み込むベクターは、WO2008/153733に記載のRNA-IN-SacB細胞株を使用して、またはWO2008/153733に記載のRNA-IN-SacBを有する任意の細胞株を使用して、スクロース耐性のために選択され得る。あるいは、これらの細胞株におけるRNA-IN配列は、RNA-INに相補的なCpGフリーRNA-OUT領域と完全に一致するために必要な1bp変化を組み込むように改変され得る。
本明細書で使用される場合、「RNA選択可能マーカー」は、選択をもたらすように染色体発現標的遺伝子を調節する、プラスミド保有発現非翻訳RNAを指す。これは、参照により本明細書に含まれるCrouzet J and Soubrier Fにより2005年に米国特許第6,977,174号に記載されるように、ナンセンス抑制可能な選択可能な染色体標的を調節するナンセンス抑制tRNAであり得る。これはまた、プラスミド保有アンチセンスリプレッサーRNAであってもよく、参照により本明細書に含まれる非限定的なリストには、RNA-IN調節標的を抑制するRNA-OUT(WO2008/153733)、RNAII調節標的を抑制するpMB1プラスミド起点コードRNAI(Grabherr R,Pfaffenzeller I.2006米国特許出願第2006/0063232号;Cranenburgh RM.2009;米国特許第7,611,883号)、RNAII調節標的を抑制するIncBプラスミド起点pMU720起点コードRNAI(Wilson IW,Siemering KR,Praszkier J,Pittard AJ.1997.J Bacteriol179:742-53)、Hok調節標的を抑制するプラスミドR1のParB遺伝子座Sok、flmA調節標的を抑制するFプラスミドのFlm遺伝子座FlmB(Morsey MA,1999米国特許第5922583号)が挙げられる。RNA選択可能マーカーは、Wagner EGH,Altuvia S,Romby P.2002.Avd Genet46:361-98およびFranch T、ならびにGerdes K.2000.Current Opin Microbiol 3:159-64に記載されるものなどの当該技術分野において既知の別の天然アンチセンスリプレッサーRNAであってもよい。RNA選択可能マーカーは、Na D、Yoo SM,Chung H,Park H,Park JH,Lee SY.2013.Nat Biotechnol 31:170-4に記載されるようなSgrS、MicCまたはMicFスキャフォールドで発現される合成スモールRNAなどの操作されたリプレッサーRNAであってもよい。RNA選択可能マーカーはまた、US2015/0275221に記載されるように、SacB等の調節される標的遺伝子に融合した標的RNAを抑制する選択可能マーカーの一部としての操作されたリプレッサーRNAであってもよい。
本明細書で使用される場合、「SacB」は、Bacillus subtilusレバンスクラーゼをコードする構造遺伝子を指す。グラム陰性菌におけるSacBの発現は、スクロースの存在下で毒性である。
本明細書で使用される場合、「SEAP」は、分泌型アルカリホスファターゼを指す。
本明細書で使用される場合、「選択可能マーカー」または「選択マーカー」とは、選択可能マーカー、例えば、カナマイシン耐性遺伝子またはRNA選択可能マーカーを指す。
本明細書で使用される場合、「配列同一性」という用語は、任意の所与のクエリー配列(query sequence)配列とサブジェクト配列(subject sequence)との間の同一性の程度を指す。サブジェクト配列は、例えば、所与のクエリー配列と、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有し得る。配列同一性パーセントを決定するために、クエリー配列(例えば、核酸配列)は、当該技術分野において周知である任意の好適な配列アラインメントプログラム、例えば、核酸配列のアラインメントがそれらの全長にわたって行われることを可能にするコンピュータプログラムClustalW(バージョン1.83、デフォルトパラメータ)を使用して、1つ以上のサブジェクト配列にアラインメントする(グローバルアラインメント)。Chema et al.,2003 Nucleic Acids Res.,31:3497-500。好ましい方法では、配列アラインメントプログラム(例えば、ClustalW)は、クエリー配列と1つ以上のサブジェクト配列との間の最良の一致を計算し、同一性、類似性、および差異を決定できるようにそれらをアラインメントする。1つ以上のヌクレオチドのギャップは、配列アラインメントを最大化するために、クエリー配列、サブジェクト配列、またはその両方に挿入することができる。核酸配列の高速ペアワイズアラインメントのために、特定のアラインメントプログラムに適した好適なデフォルトパラメータを選択することができる。出力は、配列間の関係を反映した配列アラインメントである。サブジェクト核酸配列のクエリー配列に対する同一性パーセントをさらに決定するために、配列をアラインメントプログラムを使用してアラインメントし、アラインメント内の同一の一致の数をクエリー配列の長さで割り、結果を100を掛ける。同一性パーセント値は、少数第2位で四捨五入することができることに留意されたい。例えば、78.11、78.12、78.13、および78.14は78.1に切り捨てられ、78.15、78.16、78.17、78.18、および78.19は78.2に切り上げられる。
本明細書で使用される場合、「shRNA」は、短鎖ヘアピンRNAを指す。
本明細書で使用される場合、「S/MAR」は、核マトリックスへのDNA付着を媒介する真核生物配列を含む、スキャフォールド/マトリックス付着領域を指す。
本明細書で使用される場合、「Sleeping Beautyトランスポゾン」は、SBトランスポザーゼによって媒介される単純な切断およびペースト機構によってIR/DR隣接SBトランスポゾンをゲノムに組み込むトランスポゾン系を指す。トランスポゾンベクターは、典型的には、切除され、ゲノムに組み込まれる、IR/DRの間にプロモーター-導入遺伝子-ポリA発現カセットを含有する。
本明細書で使用される場合、「スペーサー領域」とは、真核生物領域配列の5’末端と3’末端を連結する領域を指す。真核生物領域5’および3’末端は、典型的には、プラスミドベクター(細菌領域)における細菌複製起点および細菌選択可能マーカーによって分離されるため、多くのスペーサー領域は、細菌領域からなる。本発明の複製ベクターのPolIII依存性起点では、このスペーサー領域は、好ましくは、1000bp未満である。
本明細書で使用される場合、「構造化DNA配列」は、複製阻害二次構造を形成することができるDNA配列を指す(Mirkin and Mirkin,2007.Microbiology and Molecular Biology Reviews 71:13-35)。これには、逆向き反復、パリンドローム、直接反復、IR/DR、真核生物プロモーターエンハンサーを含有するホモポリマー反復もしくは真核生物プロモーターエンハンサーを含有する反復、または真核生物複製起点を含有する反復が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「SV40起点」は、複製起点を含有するシミアンウイルス40ゲノムDNAを指す。
本明細書で使用される場合、「SV40エンハンサー」は、72bpおよび任意選択で21bpエンハンサー反復を含有するシミアンウイルス40ゲノムDNAを指す。
本明細書で使用される場合、「TE緩衝液」は、約10mMのTris pH8および1mMのEDTAを含有する溶液を指す。
本明細書で使用される場合、「TetR」は、テトラサイクリン耐性遺伝子を指す。
本明細書で使用される場合、「転写ターミネーター」は、(1)細菌の関連において、転写のための遺伝子またはオペロンの末端をマークするDNA配列を指す。これは、固有の転写終結因子またはRho依存性転写終結因子であり得る。trpAターミネーターなどの固有のターミネーターの場合、ヘアピン構造は、mRNA-DNA-RNAポリメラーゼ三元複合体を破壊する転写物内に形成される。あるいは、Rho依存性転写ターミネーターは、新生mRNA-DNA-RNAポリメラーゼ三元複合体を破壊するためにRho因子、RNAヘリカーゼタンパク質複合体、または(2)真核生物に関連して、ポリAシグナルは「ターミネーター」ではなく、代わりに、ポリA部位での内部切断は、ヌクレアーゼ消化のために3’UTR RNA上にキャップされていない5’末端を残す。ヌクレアーゼはRNA PolIIに追いつき、終結を引き起こす。終結は、RNA PolII一時停止部位(真核生物転写ターミネーター)の導入によって、ポリA部位の短い領域内で促進されてもよい。RNA PolIIの一時停止により、PolyA切断後に3’UTR mRNAに導入されたヌクレアーゼが、一時停止部位でRNA PolIIに追いつくことができる。当該技術分野において既知の真核生物転写ターミネーターの非限定的なリストとして、C2x4およびガストリンターミネーターが挙げられる。真核生物転写ターミネーターは、mRNAの適切な3’末端プロセシングを増強することによって、mRNAレベルを上昇させ得る。
本明細書で使用される場合、「トランスフェクション」は、当該技術分野において既知であり、参照により本明細書に含まれるように、核酸を細胞に送達するための方法[例えば、ポリ(ラクチド-コグリコライド)(PLGA)、ISCOM、リポソーム、ニオソーム、ビロソーム、ブロックコポリマー、プルロニックブロックコポリマー、キトサン、および他の生分解性ポリマー、マイクロ粒子、マイクロスフィア、リン酸カルシウムナノ粒子、ナノ粒子、ナノカプセル、ナノスフィア、ポロキサミンナノスフィア、エレクトロポレーション、ヌクレオフェクション、圧電透過化、ソノポレーション、イオントフォレシス、超音波、SQZ高速細胞変形媒介膜破壊、コロナプラズマ、プラズマ促進送達、組織耐性プラズマ、レーザーマイクロポレーション、衝撃波エネルギー、磁場、非接触磁気透過化、遺伝子ガン、マイクロニードル、マイクロダーマブレイジョン、流体力学的送達、高圧尾静脈注射など]を指す。一般に形質転換と呼ばれる、E.coliへのDNAのトランスフェクションは、典型的には、当該技術分野において既知であり、参照により本明細書に含まれる標準的な方法論を使用して、化学的に有能なE.coliまたは電気有能なE.coli細胞を使用して行われる。
本明細書で使用される場合、「導入遺伝子」は、標的生物における発現のためにベクター内にクローニングされる目的の遺伝子を指す。
本明細書で使用される場合、「トランスポザーゼベクター」は、トランスポザーゼをコードするベクターを指す。
本明細書で使用される場合、「トランスポゾンベクター」は、トランスポザーゼ媒介遺伝子組み込みのための基質であるトランスポゾンをコードするベクターを指す。
本明細書で使用される場合、「ts」は温度感受性を意味する。
本明細書で使用される場合、「UTR」は、mRNAの非翻訳領域(コード領域に対して5’または3’)を指す。
本明細書で使用される場合、「ベクター」は、ウイルス(例えば、アルファウイルス、ポックスウイルス、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノウイルス関連ウイルスなど)および非ウイルス(例えば、プラスミド、MIDGE、転写活性PCR断片、ミニサークル、バクテリオファージ、Nanoplasmid(商標)など)ベクターを含む遺伝子送達ビヒクルを指す。これらは、当技術分野において周知であり、参照により本明細書に含まれる。
本明細書で使用される場合、「ベクター骨格」は、導入遺伝子または標的抗原コード領域を含まない、ベクターの真核生物および細菌領域を指す。
いくつかの実施形態では、操作されたEscherichia coli(E.coli)宿主細胞であって、操作されたE.coli宿主細胞が、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含み、操作されたE.coli宿主細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのうちのいずれか、ならびに任意選択で、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrrおよびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて操作された生存率または収率低下変異を含まない、操作されたE.coli宿主細胞である。いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、sbcB、recB、recD、およびrecJのうちのいずれか、および任意選択で、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrrおよびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいていかなる操作された変異も含まない。いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、sbcB、recB、recD、およびrecJのうちのいずれか、および任意選択で、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrrおよびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいていずれの変異も含まない。
SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウト(またはノックダウン)を含む操作されたE.coli宿主細胞が本開示の範囲内にあり、操作されたE.coli宿主細胞が、sbcB、recB、recD、recJ、uvrC、mcrAおよびmcrBC-hsd-mrrのうちの少なくとも1つにおいて、操作された生存率もしくは収率低下変異を含まないか、またはいくつかの実施形態では、操作された変異もしくはいかなる変異も含まないことを理解されたい。また、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含む操作されたE.coli宿主細胞が本開示の範囲内にあり、操作されたE.coli宿主細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのうちの少なくとも1つにおいて、操作された生存率もしくは収率低下変異を含まないか、またはいくつかの実施形態では、操作された変異もしくはいかなる変異も含まないことを理解されたい。いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含むが、mcrAにおいて、生存率または収率低下変異を含まないか、またはいくつかの実施形態では、操作された変異もしくはいかなる変異も含まない。いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含み、操作されたE.coli宿主細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにも操作された生存率または収率低下変異を含まないか、またはいくつかの実施形態では、操作されたもしくはいかなる変異も含まない。
他の実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含み、sbcB、recB、recD、recJ、uvrC、mcrAおよびmcrBC-hsd-mrrのうちの少なくとも1つにおいて、いかなる操作された生存率または収率低下変異も含まない。他の実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含み、sbcB、recB、recD、recJ、uvrC、mcrAおよびmcrBC-hsd-mrrのうちの少なくとも1つにおいて、いかなる操作された変異も含まない。他の実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含み、sbcB、recB、recD、recJ、uvrC、mcrAおよびmcrBC-hsd-mrrのうちの少なくとも1つにおいて、いかなる変異も含まない。いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含み、sbcB、recB、recD、recJ、およびuvrCにおいて、いかなる変異も含まない。いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含み、mcrAにおいて、いかなる変異も含まない。
いくつかの実施形態では、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含む操作されたE.coli宿主細胞が提供され、操作されたE.coli宿主細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにも操作された生存率または収率低下変異を含まない。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、sbcB、recB、recD、およびrecJにおいていかなる操作された変異も含むことができない。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、sbcB、recB、recD、およびrecJのうちのいずれにもいかなる変異も含むことができない。いくつかの実施形態では、SbCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含む、操作されたE.coli宿主細胞が提供され、E.coli宿主細胞は、それが由来する株に対して同質遺伝子的(isogenic)であり、それが由来する株は、DH5α、DH1、JM107、JM108、JM109、MG1655およびXL1Blueからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、SbCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含む、操作されたE.coli宿主細胞が提供され、E.coli宿主細胞は、それが由来する株に対して同質遺伝子的であり、それが由来する株は、DH5α(dcm-)、NTC4862、NTC4862-HF、NTC1050811、NTC1050811-HF、NTC1050811-HF(dcm-)、HB101、TG1、およびNEB Turboからなる群から選択される。
前述の実施形態のいずれとも矛盾しない範囲で、操作されたE.coli細胞は、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、操作された生存率または収率低下変異を含まないことがさらに可能である。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、uvrC、mcrA、mrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、いかなる操作された変異も含まないことがさらに可能である。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、uvrC、mcrA、mrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、いかなる変異も含まないことがさらに可能である。したがって、いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、uvrCにおいて、操作された生存率もしくは収率低下変異、操作された変異、またはいかなる変異も含まないことがさらに可能である。他の実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、mcrAにおいて、操作された生存率もしくは収率低下変異、操作された変異、またはいかなる変異も含まないことがさらに可能である。なお他の実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、mcrBC-hsd-mrrにおいて、操作された生存率もしくは収率低下変異、操作された変異、またはいかなる変異も含まないことがさらに可能である。さらに他の実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、mcrAおよびmrBC-hsd-mrrにおいて、操作された生存率もしくは収率低下変異、操作された変異、またはいかなる変異も含まないことがさらに可能である。本開示全体を通して、mrBC-hsd-mrrは、配列番号16~21の配列を含む配列を指すことを理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、非機能性SbcCD複合体を含むことができるか、または言い換えれば、機能性SbcCD複合体を含むことができない。あるいは、いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、SbcCD複合体を含むことができない。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞の遺伝子ノックアウトは、SbcCのノックアウトであり得る。あるいは、いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞の遺伝子ノックアウトは、SbcDのノックアウトであり得る。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞の遺伝子ノックアウトは、SbcCおよびSbcDの両方のノックアウトであり得る。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、DH5α、DH1、JM107、JM108、JM109、MG1655およびXL1Blueからなる群から選択される細胞株に由来し得る。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、DH5α(dcm-)、NTC4862、NTC4862-HF、NTC1050811、NTC1050811-HF、またはNTC1050811-HF(dcm-)に由来し得る。前述の実施形態のいずれにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、HB101、TG1、およびNEB Turboからなる群から選択される細胞株に由来し得る。これらの細胞株の遺伝子型は次のとおりである:
DH5α(dcm-):DH5α dcm-
NTC4862:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR
NTC4862-HF:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attφ80::pARA-CI857ts P-RNA-IN-SacB,tetR
NTC1050811:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts,tetR
NTC1050811-HF:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts P-RNA-IN-SacB,tetR
NTC1050811-HF(dcm-):DH5α dcm-attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts P-RNA-IN-SacB,tetR
HB101:FmcrB mrr hsdS20(r )recA13 leuB6 ara-14 proA2 lacY1 galK2 xyl-5 mtl-1 rpsL20(Sm)glnV44 λ
TG1:K-12 glnV44 thi-1 Δ(lac-proAB)Δ(mcrB-hsdSM)5(r )F’[traD36 proAB lacI lacZΔM15]
NEB Turbo:F’ proA lacI ΔlacZM15/fhuA2 Δ(lac-proAB)glnV galK16 galE15 R(zgb-210::Tn10)Tet endA1 thi-1 Δ(hsdS-mcrB)5
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、ゲノム抗生物質耐性マーカーをさらに含むことができる。一例として、限定するものではないが、ゲノム抗生物質耐性マーカーは、配列番号23(kanR、795bp)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むkanRであり得る。さらなる例として、限定するものではないが、ゲノム抗生物質耐性マーカーは、配列番号36(kanR)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するタンパク質をコードする配列を含むkanRであり得る。なおさらなる例として、ゲノム抗生物質耐性マーカーは、クロラムフェニコール耐性マーカー、ゲンタマイシン耐性マーカー、カナマイシン耐性マーカー、スペクチノマイシンおよびストレプトマイシン耐性マーカー、トリメトプリム耐性マーカー、またはテトラサイクリン耐性マーカーであり得る。あるいは、前述の実施形態のいずれかにおいて、E.coli宿主細胞は、ゲノム抗生物質耐性マーカーを含まないことが可能である。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、Repタンパク質依存性プラスミドの培養に好適なRepタンパク質をさらに含むことができる。例として、限定するものではないが、操作されたE.coli宿主細胞は、配列番号26(P42L-P106I-F107S-P113S、918bp)、配列番号27(P42L-Δ106-107-P113S、912bp)、配列番号28(P42L-P106L-F107S、918bp)、および配列番号:29(P42L-P113S、918bp)からなる群から選択される配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するゲノム核酸配列を含むことができる。さらなる例として、限定するものではないが、操作されたE.coli宿主細胞は、配列番号39(P42L-P106I-F107S-P113S)、配列番号40(P42L-Δ106-107-P113S)、配列番号42(P42L-P106L-F107S)、配列番号41(P42L-P113S)、配列番号34(ColE2野生型)、配列番号35(ColE2変異体G194D)からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するRepタンパク質をコードするゲノム核酸配列を含むことができる。例として、限定するものではないが、操作されたE.coli宿主細胞は、配列番号39(P42L-P106I-F107S-P113S)、配列番号40(P42L-Δ106-107-P113S)、配列番号42(P42L-P106L-F107S、305aa)、配列番号41(P42L-P113S、305aa)、配列番号:34(ColE2野生型)、配列番号:35(ColE2変異体G194D)からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するRepタンパク質を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおけるRepタンパク質をコードする核酸配列が、Pプロモーターの制御下にあり得、そのようなPプロモーターが、cITs857などのゲノムに存在するラムダリプレッサーがある場合、Repタンパク質の温度感受性発現を可能にし得ることを理解されたい。例として、限定するものではないが、Pプロモーターは、ttgacataaa taccactggc ggtgatact(Pプロモーター(-35~-10))、ttgacataaa taccactggc gtgatact(PプロモーターOL1-G(-35~-10))、またはttgacataaa taccactggc gttgatact(PプロモーターOL1-G~T(-35~-10))と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を有することができる。Repタンパク質が、配列番号39~42などのR6K Repタンパク質である場合、操作されたE.coli宿主細胞にトランスフェクトされたベクターは、R6Kの複製起点を含み得、あるいは、Repタンパク質がColE2 Repタンパク質である場合、操作されたE.coli宿主細胞にトランスフェクトされたベクターは、ColE2の複製起点を含み得ることをさらに理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、ゲノム発現RNA-IN調節された選択可能マーカーをコードするゲノム核酸配列をさらに含むことができる。例として、限定するものではないが、操作されたE.coli宿主細胞は、配列番号25(SacB、1422bp)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するゲノム核酸配列(選択可能マーカーをコードする)を含むことができる。さらなる例として、限定するものではないが、操作されたE.coli宿主細胞は、配列番号38(SacB)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する選択可能マーカーをコードするゲノム核酸配列を含むことができる。なおさらなる例として、限定するものではないが、操作されたE.coli宿主細胞は、配列番号38(SacB)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するRNA-IN調節された選択可能マーカーを含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、RNA-IN調節された選択可能マーカーは、gccaaaaatcaataatcagacaacaagatgの配列を有するRNA-INの下流にあり得、このRNA-INが使用される実施形態では、ベクター中の対応するRNA-OUTは、WO2019/183248(配列番号48)の配列番号6のものであり得る。したがって、SacBに関して、RNA-IN SacB配列は、
Figure 2023517682000003
であり得る。任意の好適なRNA-IN調節された選択マーカーおよびRNA-INを使用することができ、これらは当該技術分野において既知であることを理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、温度感受性ラムダリプレッサーをコードするゲノム核酸配列をさらに含むことができる。
限定するものではないが、例として、温度感受性ラムダリプレッサーは、cITs857であり得る。例として、限定するものではないが、操作されたE.coli宿主細胞は、配列番号24(cITs857、714bp)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するゲノム核酸配列(温度感受性ラムダリプレッサーをコードする)を含むことができる。さらなる例として、限定するものではないが、操作されたE.coli宿主細胞は、配列番号37(cITs857)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するcITs857をコードするゲノム核酸配列をさらに含むことができる。なおさらなる例として、限定するものではないが、操作されたE.coli宿主細胞は、配列番号37(cITs857)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する温度感受性ラムダリプレッサーをさらに含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞が、温度感受性ラムダリプレッサーをコードするゲノム核酸配列をさらに含む場合、温度感受性ラムダリプレッサーは、アラビノース誘導性CITs857遺伝子のファージφ80結合部位染色体組み込みコピーであり得る。例として、限定するものではないが、cITs857遺伝子は、pBADプロモーターの制御下にあり、アラビノース誘導性(pBADプロモーター、
Figure 2023517682000004
)を提供することができる。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:F-φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17(r-,m+)gal-phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1 ΔSbcDC::kanRを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:F-φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17(r-,m+)gal-phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1 ΔSbcDCを有する、操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;ΔSbcDC::kanRを有する、操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;ΔSbcDCを有する、操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:F-φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17(r-,m+)gal-phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1;ΔSbcDC::kanRを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α dcm-;ΔSbcDCを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α dcm-;ΔSbcDC::kanRを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;ΔSbcDCを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;ΔSbcDC::kanRを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attφ80::pARA-CI857ts P-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDCを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attφ80::pARA-CI857ts P-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDC::kanRを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pLOL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts,tetR;ΔSbcDCを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts,tetR;ΔSbcDC::kanRを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts P-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDCを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts P-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDC::kanRを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α dcm-attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts P-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDCを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
いくつかの実施形態では、以下の遺伝子型:DH5α dcm-attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts P-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDC::kanRを有する操作されたE.coli宿主細胞が提供される。
前述の実施形態のいずれかにおいて、SbcC遺伝子は、配列番号9と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、SbcD遺伝子は、配列番号10と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。これは、ノックアウトもしくはノックダウンの前、または後に、すなわち、操作されたE.coli宿主細胞内の遺伝子に適用することができることを理解されたい。参照のために、E.coli K12についての、NCBIからのSbcCの野生型配列(参照配列:WP_206061808.1)は、
Figure 2023517682000005
によって与えられ、E.coli K12についての、GenBankからのSbcD野生型配列(AAB18122.1)は、
Figure 2023517682000006
によって与えられる。これらのアミノ酸配列は、例示的なものであり、当業者は、相同性に基づいて、他の株および細胞株中のSbcCおよびSbcD遺伝子、ならびに複合体を含むタンパク質を同定することができることを理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、sbcB遺伝子は、配列番号11と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、recB遺伝子は、配列番号12と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、recD遺伝子は、配列番号13と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、recJ遺伝子は、配列番号65と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。
前述の実施形態のいずれかにおいて、uvrC遺伝子は、配列番号14と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、mcrA遺伝子は、配列番号15と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のうちのいずれかにおいて、mcrBC-hsd-mrr遺伝子は、配列番号16~21と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、ベクターをさらに含むことができる。例として、限定するものではないが、ベクターは、非ウイルストランスポゾンベクター、例えば、トランスポザーゼベクター、Sleeping Beautyトランスポゾンベクター、Sleeping Beautyトランスポザーゼベクター、PiggyBacトランスポゾンベクター、PiggyBacトランスポザーゼベクター、発現ベクターなど、非ウイルス遺伝子編集ベクター、例えば、相同組換え修復(HDR)/CRISPR-Cas9ベクターなど、またはウイルスベクター、例えば、AAVベクター、AAV rep capベクター、AAVヘルパーベクター、Adヘルパーベクター、レンチウイルスベクター、レンチウイルスエンベロープベクター、レンチウイルスパッケージングベクター、レトロウイルスベクター、レトロウイルスエンベロープベクター、レトロウイルスパッケージングベクター、mRNAベクターなどであり得る。
E.coli宿主細胞がベクターをさらに含む前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、パリンドロームを有する核酸配列を含み得る。パリンドローム配列は、一本鎖上の特定の方向での読み取りが、相補鎖上の反対方向での配列読み取りと一致し、それにより一本鎖に沿って相補部分が存在し、相補部分間に介在配列が存在しない、二本鎖DNA分子内の核酸配列として理解され得る。例として、限定するものではないが、パリンドロームの相補配列は、各々、約10~約200塩基対、約15~約200塩基対、約20~約200塩基対、約25~約200塩基対、約30~約200塩基対、約40~約200塩基対、約50~約200塩基対、約75~約200塩基対、約100~約200塩基対、約15~約200塩基対、約10~約150塩基対、約15~約150塩基対、約20~約150塩基対、約25~約150塩基対、約30~約150塩基対、約30~約150塩基対、約40~約150塩基対、約50~約150塩基対、約100~約150塩基対、約10~約140塩基対、約15~約140塩基対、約20~約140塩基対、約25~約140塩基対、約30~約140塩基対、約30~約140塩基対、約40~約140塩基対、約50~約140塩基対、約100~約140塩基対、約10~約100塩基対、約15~約100塩基対、約20~約100塩基対、約25~約100塩基対、約30~約100塩基対、約40~約100塩基対、約50~約100塩基対、または約10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、もしくは200塩基対を含み得る。
E.coli宿主細胞がベクターをさらに含む前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、少なくとも1つの直接反復を有する核酸配列を含み得る。例として、限定するものではないが、少なくとも1つの直接反復は、約40~150ヌクレオチド、約60~約120ヌクレオチド、または約90ヌクレオチドを含み得る。さらなる例として、限定するものではないが、少なくとも1つの直接反復は、ポリA反復、ポリT反復、ポリC反復、またはポリG反復などの単一塩基の複数の繰り返しからなるDNAの短い配列を含む単純反復であってもよく、単純反復は、約40~約150個の同じ塩基の連続反復、約60~約120個の同じ塩基の連続反復、または約90個の同じ塩基の連続反復を含む。さらなる例として、限定するものではないが、ポリA反復は、40~150個の連続アデニンヌクレオチド、60~120個の連続アデニンヌクレオチド、または約90個のアデニンヌクレオチドを含み得る。
E.coli宿主細胞がベクターをさらに含む前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、逆方向反復配列、直接反復配列、ホモポリマー反復配列、真核生物の複製起点、および真核生物プロモーターエンハンサー配列を含み得る。さらなる例として、ベクターは、ポリA反復、SV40複製起点、ウイルスLTR、レンチウイルスLTR、レトロウイルスLTR、トランスポゾンIR/DR反復、Sleeping BeautyトランスポゾンIR/DR反復、AAV ITR、CMVエンハンサー、およびSV40エンハンサーからなる群から選択される配列を含み得る。例として、限定するものではないが、AAVベクターは、AAV ITRを含有し得る。E.coli宿主細胞がベクターをさらに含むいくつかの実施形態では、ベクターは、少なくとも1つの逆向き反復配列を有する核酸配列を含むことができ、これはまた、例として、限定するものではないが、AAV ITRなどの逆向き末端反復であり得る。したがって、前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、AAV ITRを含み得る。逆向き反復配列は、下流にその逆相補体が続くヌクレオチドの一本鎖配列であることを理解されたい。一本鎖配列は、二本鎖ベクターの一部であり得ることをさらに理解されたい。初期配列と逆相補体との間のヌクレオチドの介在配列は、ゼロを含む任意の長さであり得る。介在長がゼロの場合、複合配列はパリンドロームである。介在長がゼロを超える場合、複合配列は逆向き反復である。前述の実施形態のいずれかにおいて、介在配列は、1~約2000塩基対であり得る。例として、限定するものではないが、逆向き末端反復であり得る逆向き反復は、約1~約2000塩基対、約5~約2000塩基対、約10~約2000塩基対、約25~約2000塩基対、約50~約2000塩基対、約100~約2000塩基対、約250~約2000塩基対、約500~約2000塩基対、約750~約2000塩基対、約1000~約2000塩基対、約1250~約2000塩基対、約1500~約2000塩基対、約1750~約2000塩基対、約1~約100塩基対、約1~約50塩基対、約1~約25塩基対、約1~約20塩基対、約1~約10塩基対、約1~約5塩基対、または1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、25、50、75、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、もしくは2000塩基対を含む介在配列によって分離され得る。例として、限定するものではないが、逆向き反復の相補的部分は、各々、約10~約200塩基対、約15~約200塩基対、約20~約200塩基対、約25~約200塩基対、約30~約200塩基対、約40~約200塩基対、約50~約200塩基対、約75~約200塩基対、約100~約200塩基対、約15~約200塩基対、約10~約150塩基対、約15~約150塩基対、約20~約150塩基対、約25~約150塩基対、約30~約150塩基対、約30~約150塩基対、約40~約150塩基対、約50~約150塩基対、約100~約150塩基対、約10~約140塩基対、約15~約140塩基対、約20~約140塩基対、約25~約140塩基対、約30~約140塩基対、約30~約140塩基対、約40~約140塩基対、約50~約140塩基対、約100~約140塩基対、約10~約100塩基対、約15~約100塩基対、約20~約100塩基対、約25~約100塩基対、約30~約100塩基対、約40~約100塩基対、約50~約100塩基対、または約10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、もしくは200塩基対を含み得る。例として、限定するものではないが、少なくとも1つの逆向き反復は、ttggccactccctctctgcgcgctcgctcgctcactgaggccgggcgaccaaaggtcgcccgacgcccgggctttgcccgggcggcct cagtgagcgagcgagcgcgcagagagggagtggccaactccatcactaggggttcct(5’AAV ITR)およびaggaacccctagtgatggagttggccactccctctctgcgcgctcgctcgctcactgaggccgggcgaccaaaggtcgcccgacgccc gggctttgcccgggcggcctcagtgagcgagcgagcgcgcagagagggagtggccaa(3’AAV ITR)と少なくとも95%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むAAV ITR反復を含むことができる。
あるいは、E.coli宿主細胞がベクターをさらに含む前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、パリンドローム、直接反復、または逆向き反復を有する核酸配列を含むことができない。
前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、AAVベクターであり得る。ベクターがAAVベクターであるいくつかの実施形態では、AAVベクターは、AAV ITRを含む。他の実施形態では、ベクターは、レンチウイルスベクター、レンチウイルスエンベロープベクター、またはレンチウイルスパッケージングベクターであり得る。さらに他の実施形態では、ベクターは、レトロウイルスベクター、レトロウイルスエンベロープベクター、またはレトロウイルスパッケージングベクターであり得る。さらに他の実施形態では、ベクターは、トランスポザーゼベクターまたはトランスポゾンベクターであり得る。なおさらなる実施形態では、ベクターは、mRNAベクターであり得る。例として、限定するものではないが、mRNAベクターは、本開示に記載されるポリA反復を含むことができる。
前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、プラスミドであり得る。前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、Repタンパク質依存性プラスミドであり得る。
前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、RNA選択可能マーカーをさらに含むことができる。例として、限定するものではないが、RNA選択可能マーカーは、RNA-OUTであり得る。さらなる例として、限定するものではないが、RNA-OUTは、WO2019/183248(それぞれ、配列番号47および49)の配列番号5(gtagaattgg taaagagagt cgtgtaaaat atcgagttcg cacatcttgt tgtctgatta ttgatttttg gcgaaaccat ttgatcatat gacaagatgt gtatctacct taacttaatg attttgataa aaatcatta)および配列番号7(gtagaattgg taaagagagt tgtgtaaaat attgagttcg cacatcttgt tgtctgatta ttgatttttg gcgaaaccat ttgatcatat gacaagatgt gtatctacct taacttaatg attttgataa aaatcatta)からなる群から選択される配列と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有することができる。いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、RNA-OUTによる下流マーカーの調節を可能にするために対応するRNA-IN配列を含むことができ、そのRNA-OUT配列は、RNA-INに相当する。
前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは、RNA-OUTアンチセンスリプレッサーRNAをさらに含むことができる。一例として、限定するものではないが、RNA-OUTアンチセンスリプレッサーRNAは、WO2019/183248(配列番号48)の配列番号6と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を有し得る。
前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターは細菌複製起点をさらに含むことができる。例として、限定するものではないが、最近の複製起点は、R6K、pUC、およびColE2からなる群から選択され得る。さらなる例として、限定するものではないが、細菌複製起点は、WO2019/183248(それぞれ配列番号43~46および60)の配列番号1(ggcttgttgt ccacaaccgt taaaccttaa aagctttaaa agccttatat attctttttt ttcttataaa acttaaaacc ttagaggcta tttaagttgc tgatttatat taattttatt gttcaaacat gagagcttag tacgtgaaac atgagagctt agtacgttag ccatgagagc ttagtacgtt agccatgagg gtttagttcg ttaaacatga gagcttagta cgttaaacat gagagcttag tacgtactat caacaggttg aactgctgat c)、配列番号2(ggcttgttgt ccacaaccat taaaccttaa aagctttaaa agccttatat attctttttt ttcttataaa acttaaaacc ttagaggcta tttaagttgc tgatttatat taattttatt gttcaaacat gagagcttag tacgtgaaac atgagagctt agtacattag ccatgagagc ttagtacatt agccatgagg gtttagttca ttaaacatga gagcttagta cattaaacat gagagcttag tacatactat caacaggttg aactgctgat c)、配列番号3(aaaccttaaa acctttaaaa gccttatata ttcttttttt tcttataaaa cttaaaacct tagaggctat ttaagttgct gatttatatt aattttattg ttcaaacatg agagcttagt acatgaaaca tgagagctta gtacattagc catgagagct tagtacatta gccatgaggg tttagttcat taaacatgag agcttagtac attaaacatg agagcttagt acatactatc aacaggttga actgctgatc)、配列番号4(tgtcagccgt taagtgttcc tgtgtcactg aaaattgctt tgagaggctc taagggcttc tcagtgcgtt acatccctgg cttgttgtcc acaaccgtta aaccttaaaa gctttaaaag ccttatatat tctttttttt cttataaaac ttaaaacctt agaggctatt taagttgctg atttatatta attttattgt tcaaacatga gagcttagta cgtgaaacat gagagcttag tacgttagcc atgagagctt agtacgttag ccatgagggt ttagttcgtt aaacatgaga gcttagtacg ttaaacatga gagcttagta cgtgaaacat gagagcttag tacgtactat caacaggttg aactgctgat cttcagatc)、および配列番号18(ggcttgttgt ccacaaccgt taaaccttaa aagctttaaa agccttatat attctttttt ttcttataaa acttaaaacc ttagaggcta tttaagttgc tgatttatat taattttatt gttcaaacat gagagcttag tacgtgaaac atgagagctt agtacgttag ccatgagagc ttagtacgtt agccatgagg gtttagttcg ttaaacatga gagcttagta cgttaaacat gagagcttag tacgttaaac atgagagctt agtacgtact atcaacaggt tgaactgctg atc)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するR6Kガンマ複製起点、配列番号30(ColE2起点(+7)、45bp)、配列番号31(ColE2起点(+7、CpGフリー)、45bp)、配列番号32(ColE2起点(Min)、38bp)、配列番号33(ColE2起点(+16)、60bp)、ならびに配列番号22(pUC、784bp)であり得る。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、(i)目的の遺伝子をコードし、5’および3’の末端を有する真核生物領域配列と、(ii)真核生物領域配列の5’および3’の末端を連結し、R6K細菌複製起点およびRNA選択可能マーカーを含む、1000未満、好ましくは500未満の長さの塩基対を有するスペーサー領域と、を含むことができる真核生物pUCフリーミニサークル発現ベクターをさらに含み得る。例として、限定するものではないが、R6K細菌複製起点およびRNA選択可能マーカーは、本開示に記載され、当該技術分野において既知の配列を有することができる。あるいは、前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli細胞は、PolIII依存性R6K複製起点およびRNA-OUT選択可能マーカーを含む骨格であって、1000bp未満、好ましくは500bp未満である骨格と、構造化DNA配列を含むインサートと、を有する共有結合閉環状プラスミドをさらに含み得る。例として、限定するものではないが、構造化DNA配列は、逆向き反復配列、直接反復配列、ホモポリマー反復配列、真核生物複製起点、および真核生物プロモーターエンハンサー配列からなる群から選択される配列を含み得る。さらなる例として、構造化DNA配列は、ポリA反復、SV40複製起点、ウイルスLTR、レンチウイルスLTR、レトロウイルスLTR、トランスポゾンIR/DR反復、Sleeping BeautyトランスポゾンIR/DR反復、AAV ITR、CMVエンハンサー、およびSV40エンハンサーからなる群から選択される配列を含み得る。例として、限定するものではないが、インサートは、トランスポザーゼベクター、AAVベクター、またはレンチウイルスベクターであり得る。例として、限定するものではないが、polIII依存性R6K複製起点は、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、および配列番号60(WO2019/183248の配列番号1~4および18からの)と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を有し得る。一例として、限定するものではないが、RNA-OUT選択可能マーカーは、配列番号47または配列番号49(WO2019/183248の配列番号5および7からの)と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するRNA-IN調節RNA-OUT機能性バリアントであり得る。さらなる例として、RNA-OUT選択可能マーカーは、RNA-OUTアンチセンスリプレッサーRNAであり得る。一例として、限定するものではないが、RNA-OUTアンチセンスリプレッサーRNAは、WO2019/183248(配列番号48)の配列番号6と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を有し得る。
生存率または収率低下変異とは、変異した細胞株が由来する細胞株に関して、同じ培養条件下でそれぞれ細胞株の生存率または収率を低下させる変異を指すことが理解されたい。そのような変異は、操作することができるか、または自然に生じることができることを理解されたい。
本明細書に開示されるように、遺伝子をノックアウトまたはノックダウンするための方法は、当該技術分野において既知であり、例として、限定されるものではないが、本明細書の実施例に開示される方法(組換え)、ならびにP1ファージ形質導入、ゲノム物質移動、およびCRISPR/Cas9が挙げられる。遺伝子ノックアウトは、タンパク質の発現の廃止または非機能性タンパク質の発現のいずれかをもたらすことができることが理解されたい。したがって、SbcCD複合体は、本開示の細菌宿主株に存在する場合も、存在しない場合もあるが、存在するならば、ノックアウトの場合は非機能性であるか、またはノックダウンの場合はヌクレアーゼとしての活性が低下している。本開示の実施形態は、SbcC、SbcD、またはその両方のノックアウトもしくはノックダウンを含むことができることを理解されたい。
理論に束縛されるものではないが、SbcCまたはSbcD単独のノックアウトは、両方のタンパク質がSbcCDヌクレアーゼの必須サブユニットであるため、本発明の所望の効果を達成するのに十分であると予想される(Connelly JC and Leach DR,Genes Cells 1:285,1996)。E.coliのsbcCおよびsbcD遺伝子は、パリンドローム不活性化および遺伝子組換えに関与するヌクレアーゼをコードする。(Connelly JC and Leach DR,Genes Cells 1:285,1996)。
本開示内では、操作されたE.coli宿主細胞は、本明細書に記載されるようなベクターを含むことができることを理解されたい。ベクターは、参照により本明細書に組み込まれるそれらの参照に記載されるものを含む、任意の好適なベクターを含むことができる。例えば、場合によっては、ベクターは、構造化DNA配列を含むことができる。他の場合では、ベクターは、構造化DNA配列を含むことができない。
いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、本開示において理解されるようなベクターをさらに含むことができる。そのようなベクターは、自然に生じるか、または操作することができる。本開示の操作されたE.coli宿主細胞に含まれるベクターは、本明細書および参照により組み込まれる文書で考察される特徴のうちのいずれかを含むことができる。本開示の操作されたE.coli宿主細胞に含まれるベクターは、例えば、逆向き末端反復またはパリンドロームなどの少なくとも1つの逆向き反復、直接反復、または前述の構造化DNA配列のいずれも含まれないことができる。
操作されたE.coli宿主細胞の産生方法
いくつかの実施形態では、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにも操作された生存率または収率低下変異を含まない、出発E.coli細胞内のSbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子をノックアウトして、操作されたE.coli細胞を得ることを含む、操作されたE.coli宿主細胞を産生するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにおいてもいかなる操作された変異も含まない出発E.coli細胞において、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子をノックアウトして、操作されたE.coli宿主細胞を得るステップを含む、操作されたE.coli宿主細胞を産生するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにおいてもいかなる変異も含まない出発E.coli細胞において、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子をノックアウトして、操作されたE.coli宿主細胞を得るステップを含む、操作されたE.coli宿主細胞を産生するための方法が提供される。
前述の実施形態のいずれかにおいて、出発E.coli細胞は、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、操作された生存率または収率低下変異を含まないことがさらに可能である。前述の実施形態のいずれかにおいて、出発E.coli細胞は、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、いかなる変異も含まないことがさらに可能である。前述の実施形態のいずれかにおいて、出発E.coli細胞は、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、いかなる変異も含まないことがさらに可能である。
前述の実施形態のいずれかにおいて、少なくとも1つの遺伝子をノックアウトするステップは、sbcB、recB、recD、およびrecJのいかなる変異ももたらすことはできない。前述の実施形態のいずれかにおいて、少なくとも1つの遺伝子をノックアウトするステップは、uvrC、mcRA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいていかなる変異ももたらさない。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli細胞は、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、操作された生存率または収率低下変異を含まないことがさらに可能である。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、操作された変異を含まないことがさらに可能である。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、いかなる変異も含まないことが可能である。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、sbcB、recB、recD、およびrecJにおいて操作された生存率または収率低下変異を含むことができない。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、sbcB、recB、recD、およびrecJにおいて操作された変異を含むことができない。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、sbcB、recB、recD、およびrecJにおいていかなる変異も含むことができない。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、機能性SbcCD複合体を含まない。前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、SbcCD複合体を産生しない。あるいは、いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞は、非機能性SbcCD複合体を産生する。
前述の方法の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、本開示のいずれかのE.coli宿主細胞であり得ることを理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、SbcC遺伝子は、配列番号9と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、SbcD遺伝子は、配列番号10と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。これは、ノックアウトもしくはノックダウンの前、または後に、すなわち、操作されたE.coli宿主細胞内の遺伝子に適用することができることを理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、sbcB遺伝子は、配列番号11と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、recB遺伝子は、配列番号12と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、recD遺伝子は、配列番号13と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、recJ遺伝子は、配列番号65と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。
前述の実施形態のいずれかにおいて、uvrC遺伝子は、配列番号14と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、mcrA遺伝子は、配列番号15と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、mcrBC-hsd-mrr遺伝子は、配列番号16~21と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。
ベクター産生の方法
いくつかの実施形態では、操作されたE.coli宿主細胞をベクターでトランスフェクトして、トランスフェクトされた宿主細胞を得て、ベクターを複製するのに十分な条件下でトランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートするステップを含む、改善されたベクター産生のための方法が提供され、E.coli宿主細胞は、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにも操作された生存率または収率低下変異を含まない。操作されたE.coli宿主細胞をトランスフェクションするために使用されるベクターが、本開示の操作されたE.coli宿主細胞がベクターを含む開示される実施形態を含む、本開示に記載の任意のベクターであることができることを理解されたい。
いくつかの実施形態では、ベクターを含み、ベクターを含むsbcB、recB、recD、およびrecJのうちのいずれかにおいて、操作された生存率または収率低下変異を含まない、操作されたE.coli宿主細胞であるトランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートするステップと、ベクターを複製するのに十分な条件下でトランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートするステップと、を含む、改善されたベクター産生のための方法が提供される。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、本開示の任意の操作されたE.coli宿主細胞であり得ることが理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、方法は、トランスフェクトされた宿主細胞からベクターを単離することをさらに含むことができる。
前述の実施形態のいずれかにおいて、トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートするステップは、トランスフェクトされた細胞またはベクターによるトランスフェクション後のいずれであっても、流加発酵によって行われ、流加発酵が、流加相の第1の部分の間に低下した温度で、(増殖制限条件下であり得る)、続いて、流加相の第2の部分の間により高い温度に温度を上昇させて、操作されたE.coli宿主細胞を増殖させることを含む。例として、低下した温度は、約28~30℃であり得、より高い温度は、約37~42℃であり得る。例示として、第1の部分は約12時間であり得、第2の部分は約8時間であり得る。温度上昇を伴う流加発酵が使用される場合、操作されたE.coli宿主細胞は、温度感受性であり得るラムダリプレッサーによって調節され得るPプロモーターの制御下にあるラムダリプレッサーおよびRepタンパク質を有することができることを理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターを複製するのに十分な条件下でトランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートした後のプラスミド収率は、同じ条件下で処理された操作されたE.coli細胞が由来する細胞株よりも高くすることができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、ベクターを複製するのに十分な条件下でトランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートした後のプラスミド収率は、同じ条件下で処理されたSURE2、SURE Stbl2、Stbl3、またはStbl4細胞よりも高くすることができる。
前述の実施形態のいずれかにおいて、SbcC遺伝子は、配列番号9と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、SbcD遺伝子は、配列番号10と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。これは、ノックアウトもしくはノックダウンの前、または後に、すなわち、操作されたE.coli宿主細胞内の遺伝子に適用することができることを理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、sbcB遺伝子は、配列番号11と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、recB遺伝子は、配列番号12と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、recD遺伝子は、配列番号13と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、recJ遺伝子は、配列番号65と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。
前述の実施形態のいずれかにおいて、uvrC遺伝子は、配列番号14と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、mcrA遺伝子は、配列番号15と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。前述の実施形態のいずれかにおいて、mcrBC-hsd-mrr遺伝子は、配列番号16~21と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含むことができる。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞にトランスフェクトされるベクターは、本明細書に記載されるいずれかのベクターであり得ることを理解されたい。
前述の実施形態のいずれかにおいて、操作されたE.coli宿主細胞は、ノックアウトではなく、SbcC、SbcD、またはその両方のノックダウンを含み得ることを理解されたい。ノックダウンは、SbcCD複合体の発現の低下および/または活性の低下をもたらし得る。低下は、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、またはそれ以上であり得る。
ここで、以下の非限定的な実施例を参照して、本開示の細菌宿主株および方法を説明する。
治療用プラスミドの大部分は、pMB1起点の高コピー誘導体であるpUC起点(ColE1起点と密接に関連している)を使用する。pMB1複製のために、プラスミドDNA合成は一方向性であり、プラスミド保有イニシエータータンパク質を必要としない。pUC起点は、アクセサリーROP(rom)タンパク質を欠失させるpMB1起点のコピーアップ誘導体であり、RNAI/RNAII相互作用を不安定化する追加の温度感受性変異を有する。これらの起点を含む培養物を30℃から42℃にシフトさせることにより、プラスミドコピー数が増加する。pUCプラスミドは、多数のE.coli細胞株において産生され得る。
以下の実施例では、振盪フラスコ産生用に独自のプラスミド+振盪培養培地を使用した。種培養をグリセロールストックまたはコロニーから開始し、50μg/mLの抗生物質(ampRまたはkanR選択プラスミド)または6%のスクロース(RNA-OUT選択プラスミド)を含むLB培地寒天プレートに画線した。プレートを30~32℃で増殖させ、細胞を培地中に再懸濁し、約2.5OD600の接種材料を、500mLのプラスミド+振盪フラスコに提供するために使用した。このフラスコには、ampRまたはkanR選択プラスミドのための50μg/mLの抗生物質、またはRNA-OUTプラスミドのための選択のための0.5%のスクロースが含まれていた。フラスコを、示されるように増殖温度で飽和するように振盪しながら増殖させた。
以下の実施例において、HyperGRO発酵は、記載されるようにNew Brunswick BioFlo 110バイオリアクターにおいて独自の流加培地(NTC3019、HyperGRO培地)を使用して行った(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,943,377号)。種培養をグリセロールストックまたはコロニーから開始し、50μg/mLの抗生物質(ampRまたはkanR選択プラスミド)または6%のスクロース(RNA-OUT選択プラスミド)を含むLB培地寒天プレートに画線した。プレートを30~32℃で増殖させ、細胞を培地中に再懸濁し、発酵様の約0.1%の接種材料を提供するために使用し、この接種材料には、ampRまたはkanR選択プラスミドのための50μg/mLの抗生物質、またはRNA-OUTプラスミドのための0.5%のスクロースが含まれていた。HyperGRO温度シフトは、示されるとおりであった。
以下の実施例では、全ての発酵の間に、重要なポイントおよび規則的な間隔で培養試料を採取した。試料を、直ちにバイオマス(OD600)およびプラスミド収率について分析した。プラスミド収率を決定した場合、分析を、米国特許第7,943,377号に記載されるように、Qiagen Spin Miniprep Kit調製物から得られたプラスミドの定量化によって行った。簡潔に言えば、細胞をアルカリ溶解し、清澄化し、プラスミドをカラム精製し、溶出させた後に定量化した。プラスミドの品質を、アガロースゲル電気泳動分析(AGE)によって決定し、米国特許第7,943,377号に記載されるように、0.8~1%のTris/酢酸塩/EDTA(TAE)ゲル上で実施した。
以下の実施例で使用される株には、以下のものが含まれた。
RNA-QUT抗生物質フリーの選択可能マーカーの背景:抗生物質不使用の選択は、例えば、WO2008/153733に記載されているように、NTC4862などのファージラムダ結合部位染色体組み込みpCAH63-CAT RNA-IN-SacB(P5/6 6/6)を含有するE.coli株において実施する。SacB(Bacillus subtilisレバンスクラーゼ)は、スクロースの存在下でE.coli細胞に対して致死的である逆選択可能マーカーである。RNA-IN-SacB転写産物からのSacBの翻訳は、プラスミドコードRNA-OUTによって阻害される。これは、スクロースの存在下で、SacB媒介致死性の阻害によってプラスミド選択を促進する。
R6K起点ベクター複製の背景:R6Kガンマプラスミド複製起点には、複製開始モノマーとして複数の反復「イテロン」部位(TGAGNGコンセンサスを含有する7個のコア反復)に結合し、複製阻害二量体として抑制部位(TGAGNG)および低減された親和性のイテロンに結合する単一のプラスミド複製タンパク質πが必要である。複製には、IHF、DnaA、およびプライモソームアセンブリタンパク質DnaB、DnaC、DnaGを含む複数の宿主因子が必要である(Abhyankar et al.,2003 J Biol Chem 278:45476-45484)。R6Kコア起点は、π、IHFおよびDnaAが相互作用して複製を開始するので、プラスミド複製に影響を及ぼすDnaAおよびIHFの結合部位を含有する。
R6Kγ複製起点の異なるバージョンは、様々な真核生物発現ベクター、例えば、pCORベクター(Soubrier et al.,1999,Gene Therapy 6:1482-88)、およびpCpGfreeベクター(Invivogen,San Diego CA)、およびpGM169(オックスフォード大学)におけるCpGフリーバージョンにおいて利用されている。複製に必要なコア配列を含有する、高度に最小化された6個のイテロンR6Kガンマ由来複製起点(DnaAボックスおよびstb1~3部位を含む;Wu et al.,1995.J Bacteriol 177:6338-6345)が、上流π二量体リプレッサー結合部位および下流πプロモーターが(イテロンの1つのコピーを除去することによって)欠失した状態で、WO2014/035457に記載され、参照により本明細書に含まれる(WO2019/183248(配列番号43)からの配列番号1)。このR6K起点には6つのタンデム直接反復イテロンが含まれている。この最小化されたR6K起点およびスペーサー領域におけるRNA-OUT AF(抗生物質非含有)選択可能マーカーを含むNTC9385R Nanoplasmid(商標)ベクターは、WO2014/035457に記載されており、参照により本明細書に含まれる。7つのタンデム直接反復イテロンを含有するR6K起点および6つのタンデム直接反復イテロンおよび単一のCpG残基を含有するR6K起点は、WO2019/183248に記載され、参照により本明細書に含まれる。伝播に特化した細胞株を必要とするR6Kγなどの条件付き複製起点の使用は、ベクターが患者の内因性細菌叢に移行した場合に複製されないため、安全マージンを追加する。
典型的なR6K産生株は、コピー数を増加させるP106L置換を含有するπタンパク質誘導体PIR116をゲノムから発現する(π二量体化を低減することによって;πモノマーは活性化するが、π二量体は抑制される)。pCORによる発酵結果(Soubrier et al.(上記)1999)およびpCpGプラスミド(Hebei HL,Cai Y,Davies LA,Hyde SC,Pringle IA,Gill DR.2008.Mol Ther 16:S110)は低く、PIR116細胞株において約100mg/Lであった。
pir-116複製タンパク質の突然変異誘発および増加したコピー数の選択は、新しい産生株を作製するために使用されている。例えば、TEX2pir42株は、P106LおよびP42Lの組み合わせを含有する。P42L変異は、DNAループ複製抑制を妨げる。TEX2pir42細胞株は、205mg/Lの収量で報告されているpCORプラスミドでコピー数および発酵収率を改善した(Soubrier F.2004.国際特許出願第W02004/033664号を参照されたい)。
コピー数を改善するπコピー数変異体の他の組み合わせとしては、「P42LおよびP113S」ならびに「P42L、P106LおよびF107S」が挙げられる(Abhyankar et al.,2004.J Biol Chem 279:6711-6719)。
WO2014/035457は、R6K起点のNanoplasmid(商標)ベクターの選択および伝播のための、ファージHK022結合部位統合pLプロモーター熱誘導性πP42L、P106LおよびF107S高コピー変異体複製(Rep)タンパク質を発現する宿主株を記載している。
WO2014/035457に記載されているRNA-OUT選択可能マーカー-R6Kプラスミドの伝播および発酵は、DH5α宿主株NTC711772=DH5α dcm-attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106L-F107S(P3-),SpecR StrepRなどの熱誘導性「P42L、P106LおよびF107S」πコピー数変異体細胞株を使用して実施された。最大695mg/Lの産生収率が報告された。
さらなるR6K起点の「コピーカッター」宿主細胞株を作成し、Williams 2019 VIRAL AND NON-VIRAL NANOPLASMID VECTORS WITH IMPROVED PRODUCTION 国際特許出願第WO2019/183248号に開示し、これは
NTC1050811 DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts,tetR=pARA-CI857ts(NTC940211の誘導体)を含む。この「コピーカッター」宿主株は、アラビノース誘導性CI857ts遺伝子のファージφ80付着部位の染色体組み込みコピーを含有する。プレートまたは培地へのアラビノースの添加(例えば、0.2~0.4%の最終濃度まで)は、pLプロモーターを発現する。Repタンパク質のCI857ts媒介ダウンレギュレーションを通じて30℃でコピー数を減少させるpARA媒介CI857tsリプレッサー発現を誘導する[すなわち、30℃でのpL(OL1-G~T)プロモーターのより効果的なダウンレギュレーションを媒介する追加のCI857ts]。37~42℃への温度シフト後のコピー数誘導は、CI857tsリプレッサーがこれらの高温で不活性化されるため、損なわれない。dcm-誘導体(NTC1050811 dcm-)は、dcmメチル化が望ましくない場合に使用される。NTC1050811-HFは、RNA-IN-SacB発現カセットの第2のコピーを含むNTC1050811細胞株の誘導体であり、sbcB、recB、recD、recJ、uvrC、mcrAまたはmcrBC-hsd-mrrに変異を有さない。
各場合において、両方の株(NTC1050811およびNTC1050811-HF)は、アラビノース誘導性CI857ts遺伝子のファージφ80付着部位染色体組み込みコピーを含有する。プレートまたは培地へのアラビノースの添加(例えば、0.2~0.4%の最終濃度まで)は、pLプロモーターを発現する。Repタンパク質のCI857ts媒介ダウンレギュレーションを通じて30℃でコピー数を減少させるpARA媒介CI857tsリプレッサー発現を誘導する[すなわち、30℃でのpL(OL1-G~T)プロモーターのより効果的なダウンレギュレーションを媒介する追加のCI857ts]。37~42℃への温度シフト後のコピー数誘導は、CI857tsリプレッサーがこれらの高温で不活性化されるため、損なわれない。これらの「コピーカッター宿主株」は、30℃でのコピー数を減少させることによって、R6Kベクター温度アップシフトコピー数誘導比を増加させる。これは、大きな、毒性のある、または二量体化しやすいR6K起点ベクターの産生に有利である。
Nanoplasmid(商標)産生収率は、WO2014/035457に記載の三重変異体熱誘導性pL(OL1-GからT)P42L-P106L-F107S(P3-)と比較して、WO2019/183248に記載の四重変異体熱誘導性pL(OL1-GからT)P42L-P106I-F107S P113S(P3-)で改善される。2g/LのNanoplasmid(商標)を超える収率は、四重変異体NTC1050811細胞株(WO2019/183248)で得られている。
伝播に特化した細胞株を必要とするこれらのR6K起点などの条件付き複製起点の使用は、ベクターが患者の内因性細菌叢に移行した場合に複製されないため、安全マージンを追加する。
WO2019/183248に記載されているRNA-OUT産生宿主は、HF宿主を作成するように改変された。SacB(Bacillus subtilisレバンスクラーゼ)は、スクロースの存在下でE.coli細胞に対して致死的である逆選択可能マーカーである。RNA-IN-SacB転写産物からのSacBの翻訳は、プラスミドコードRNA-OUTによって阻害される。これは、スクロースの存在下で、SacB媒介致死性の阻害によってプラスミド選択を促進する。SacB発現を排除するRNA-IN-SacB発現カセットの染色体コピーの変異は、スクロース耐性である(プラスミドの不在下で)。RNA-IN-SacB発現カセットの第2のコピーの存在は、各個々のRNA-IN-SacB発現カセットコピーが、プラスミドの欠如下でスクロースの致死性を媒介し、両方のRNA-IN-SacB発現カセットの染色体コピーに対するプラスミドの非常に希少な変異の欠如下でスクロースの致死性を媒介するので、スクロース耐性コロニーの数を劇的に減少させる(プラスミドの不在下で)。
NTC1011592 Stbl4 attk::P-RNA-IN-SacB,catR(WO2019/183248)も使用した。
以下の実施例では、改変されなかった産生株が含まれる:DH5α、Sure2、Stbl2、Stbl3、またはStbl4。
実施例1:SbcCDノックアウト菌株の調製
SbcCDノックアウト株は、Datsenko and Wanner,PNAS USA 97:6640-6645(2000)に記載されるように、Red Gam組換えクローニングを使用して作製した。pKD4プラスミド(Datsenko and Wanner,2000)を、以下のプライマーでPCR増幅して、相同性アームを標的とするSbcCおよびSbcDを導入した。
配列番号1(SbccR-pKD4):
CCCTCTGTATTCATTATCCTGCTGAATAGTTATTTCACTGCAAACGTACTCATATGAATATCCTCCTTAG
配列番号2(SbcdF-pKD4):
TCTGTTTGGGTATAATCGCGCCCATGCTTTTTCGCCAGGGAACCGTTATGTGTAGGCTGGAGCTGCTTCG
1.6kbのPCR産物(配列番号5、
Figure 2023517682000007
)(図1A)を精製し、DpnIを(鋳型プラスミドを排除するために)消化した。SbcCD遺伝子がノックアウトされる宿主株を、pKD46-RecApa組換えプラスミド(WO2008/153731、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)およびアンピシリン耐性のために選択された形質転換体で形質転換した。形質転換細胞株のエレクトロコンピテント細胞を、約0.05のOD600で50μg/mLのアンピシリンを含むLB培地での増殖によって作製し、アラビノースを0.2%に添加して組換え遺伝子発現を誘導し、細胞を中間対数相まで増殖させて、1/200の元の体積で10%のグリセロール中で遠心分離および再懸濁にすることによってエレクトロコンピテント細胞を作製した。5μLのDpnI消化精製PCR産物を、25μLのエレクトロコンピテント細胞にエレクトロポレーションし、その後、1mLのSOC培地を添加した。細胞を30℃で2時間増殖させ、20μgのカナマイシンを含有するLB寒天プレート上にプレートし、37℃で一晩増殖させた。個々のkanRコロニーを、以下に記載されるように、SbcDFおよびSbcCRプライマーを使用して、ΔSbcDC::kanRについてスクリーニングした。
配列番号3(SbcDFプライマー):cgtctcgccatgatttgccctg
配列番号4(SbcCRプライマー):cgttatgcgccagctccgtgag
宿主:SbcDFおよびSbcCRプライマーの産物=4.8kb(図1B)(配列番号6、
Figure 2023517682000008
Figure 2023517682000009
Figure 2023517682000010

宿主ΔSbcDC::kanR:SbcDFおよびSbcCRプライマーの産物=1.9kb(図1C)(配列番号7、
Figure 2023517682000011
Figure 2023517682000012
温度感受性pKD46-recApaプラスミドを、37~42℃で増殖させることによって細胞株からキュアリングした。個々のkanRコロニーのアンピシリン感受性も検証した。
抗生物質耐性プラスミド(例えば、pUC複製起点;抗生物質選択;R6K複製起点;抗生物質選択)の宿主株については、記載されているように、FRT組換えを使用して、ΔSbcDC::kanRからkanR染色体マーカーを除去した(Datsenko and Wanner,(上記),2000)。簡単に述べると、ΔSbcDC::kanR細胞株を、pCP20 FRTプラスミド(Datsenko and Wanner,(上記),2000)および30℃で増殖させ、アンピシリン耐性について選択した形質転換体で形質転換した。個々のコロニーを(アンピシリンなしで)LB培地プレート上の単一コロニーについてストリーキングし、43℃で増殖させて、温度感受性のpCP20プラスミドをキュアリングした。43℃のLBプレート上の単一コロニーをLB ampおよびLB kanプレート上に画線し、それぞれampR pCP20プラスミドおよびkanR切除の損失を検証した。個々のampおよびkan感受性コロニーを、SbcDFおよびSbcCRプライマーを使用してPCRによってΔSbcDCについてスクリーニングした(図1D)。SbcDFプライマーおよびSbcCRプライマーのPCR産物については、図1D(配列番号8)に示すように、サイズは0.53kbであった。
DH5αについて、出発株は以下の遺伝子型:F-φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17(r-,m+)gal-phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1を有していた。SbcCDのノックアウトおよびkanR切除後、ノックアウト株(DH5α[SbcCD-])は、以下の遺伝子型:F-φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17(r-,m+)gal-phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1 ΔSbcDCを有する。
WO2014/035457に記載されるように、熱誘導性R6K Repタンパク質カセット(attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR)を宿主ゲノムに組み込むことにより、DH5α[SbcD-]から追加の株を産生して、新しい株、DH5α R6K Rep[SbcCD-]を得て、これは遺伝子型:DH5α attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;ΔSbcDCを有する。この株は、R6K細菌複製起点を有するプラスミドの産生のために使用され得る。
RNA-OUT選択によるR6K複製起点。さらに、WO2019/183248に開示される遺伝子型DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts,tetRを有するNTC1050811も、SbcDCをノックアウトするのと同じ方法で処理したが、kanR切除せずに、DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts,tetR ΔSbcDC::kanR(SbcCDノックアウトコピーカッター宿主株誘導体)の遺伝子型を有するNTC1300441(DH5αΔSbcDC)を得た。sbcB、recB、recD、recJ、uvrCおよびmcrAに変異を有さないRNA-IN-SacB発現カセットの第2のコピーを含むNTC1050811の誘導体であるNTC1050811-HFもまた、同じ方法によってノックアウト株を生成するために使用して、kanRを切除しないNTC1050811-HF[SbcCD-]を得た。
RNA-OUT選択によるpUC複製起点。さらに、RNA-IN-SacB発現カセットの第2のコピーを含み、sbcB、recB、recD、recJ、uvrCおよびmcrAに変異を有さないWO2008/153733に開示されているNTC4862の誘導体であるNTC4862-HFを使用して、同じ方法によってノックアウト株を生成し、kanRを切除しないNTC4862-HF[SbcCD-]を得た。
実施例2:大型パリンドロームベクターを使用したSbcCDノックアウト株の性能
SbcCDノックアウト株を、振盪フラスコおよびHyperGRO産生の評価を含む、大型パリンドロームベクターを用いた性能について評価した。
NTC1011641(遺伝子型:Stbl4 attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL P42L-P106L-F107S(P3-)SpecR StrepR、WO2019/183248に開示されている)およびNTC1300441(遺伝子型:DH5α attλ::P-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts,tetR ΔSbcDC::kanR)を、R6K細菌複製起点およびRNA-OUT選択、ならびにパリンドロームAAV ITRおよびpAAV-GFPミニイントロンプラスミド(pAAV-GFP MIP)を含むスペーサー領域を含むAAVベクターpAAV-GFP Nanoplasmid(商標)(pAAV-GFP NP)、ならびにイントロンR6K細菌複製起点およびRNA-OUT選択、ならびに4塩基対の介在配列を有する140塩基対逆向き反復で形質転換した。
Lu J,Williams JA,Luke J,Zhang F,Chu K,and Kay MA.2017。ヒト遺伝子療法28:125~34は、抗生物質フリーのミニイントロンプラスミド(MIP)AAVベクターを開示し、MIPイントロンAAVベクターは、ベクター骨格を除去して短い骨格AAVベクターを作製することができることを示唆する。イントロンR6K起点およびRNA-OUT選択マーカー(イントロンNanoplasmidベクター)を有するミニイントロンプラスミドAAVベクターにおいてミニサークル様スペーサー領域を作製しようとする試みは、AAV ITR(例えば、pAAV-GFP MIP;表2を参照)のこのような密接な並置によって、長い140bpの逆向き反復を作製したことに起因して、毒性であると推測された。対照的に、pAAV-GFP MIPは、DH5α ΔSbcDC宿主株において回収可能であり、優れた振盪フラスコ産生収率を有した(表2を参照)。各AAV ITRについて、AAV ITRは、43bpで分離された26bpのパリンドローム配列を有した。
Figure 2023517682000013
DH5α ΔSbcDC宿主株におけるこの生存率回復は、Nanoplasmid(商標)ベクターに限定されない。これは、DH5α ΔSbcDC中の17塩基対の介在配列を有する85bpの逆向き反復を含有するpUC起点kanR選択AAVヘルパープラスミドの堅牢な増殖およびHyperGROプラスミド産生によって実証されるが、DH5α中では実証されない(表3)。
Figure 2023517682000014
実施例3:AAV ITRベクターを使用したSbcCDノックアウト株の性能:ITR安定性および振盪フラスコ産生
AAV ITR含有ベクターを安定化するためのDH5α ΔSbcDC宿主株の適用を、AAVベクター形質転換細胞株および産生ロットの次世代配列確認によって評価した。
AAV ITRは、従来の配列決定(Doherty et al.,(上記),1993)が、次世代配列決定を使用して正確に配列決定することができる(Saveliev A Liu J,Li M,Hirata L,Latshaw C,Zhang J,Wilson JM.2018.Accurate and rapid sequence analysis of Adeno-Associated virus plasmid by Illumina Next Generation Sequencing.Hum Gene Ther Methods 29:201-211)。
DH5α ΔSbcDC宿主株を評価してAAV ITRを安定化させるために、2.4~5.4kbの9つの異なるAAV ITR Nanoplasmidベクターを、NTC1050811-HF[SbcCD-]に形質転換した。個々のコロニーを、Smal消化によってインタクトなITRについてスクリーニングし、次いで、単一の正しいクローンを、次世代配列決定による完全なプラスミド配列決定のために、Mass General Hospital(MGH)CCIB DNA Core(Cambridge MA)に提出した。結果を以下の表4に要約し、形質転換中のITR安定性(Smal消化によって正しい25/26スクリーニングされたコロニー、これらの9/10(9つのNanoplasmidベクターの各々の1つ)が、完全なプラスミド配列決定によって正しいことを実証している。ITR安定性は、振盪フラスコ内での製造中に維持された(完全なプラスミド配列決定によって5/5調製物が正しい)。これは、DH5α ΔSbcDC宿主株が形質転換および産生中にAAV ITRを安定化することを実証する。
Figure 2023517682000015
次いで、異なる細菌骨格を有する標準化GFP AAV2 EGFP導入遺伝子ベクターを用いて、AAV ITR含有ベクター産生を改善するためのDH5α ΔSbcDC宿主株の適用を評価した。
pUC起点-抗生物質選択AAVベクター(表5);
pUC起点-RNA-OUT選択AAVベクター(表6);または
R6K起点-RNA-OUT選択AAV Nanoplasmidベクター(表7)
Figure 2023517682000016
Figure 2023517682000017
Figure 2023517682000018
3つのより大きな4.8~5.2kbのAAV Nanoplasmidベクターの追加のパネルを、DH5α SbcCD NP宿主と比較してStbl4で評価した(表8)。DH5α SbcCD宿主を用いて、劇的な収率および品質改善が観察された。
Figure 2023517682000019
概要:DH5α SbCD宿主は、AAV ITRベクターを有するStbl4宿主と比較して、特にAAV ITRベクターをコードするより大きな治療用導入遺伝子を有するStbl4宿主と比較して、改善されたプラスミド産生および/またはプラスミドの質を示した(表8)。
実施例4:AAV ITRベクターを使用したSbcCDノックアウト株の性能:HyperGRO発酵
次いで、DH5α ΔSbcDC宿主株の適用がAAV ITR含有ベクター産生を改善することを、Stbl4 Nanoplasmid宿主と比較した、DH5α ΔSbcDC Nanoplasmid宿主における3.3kbのAAV2 EGFP導入遺伝子R6K起点-RNA-OUTマーカーNanoplasmidベクターpAAV-GFP Nanoplasmid(実施例3の振盪フラスコで評価された);およびstbl3と比較したDH5α ΔSbcDCにおける12kbのpUC起点-kanR AAVベクターを用いたたHyperGRO発酵において評価した。結果を、表9および10に要約する。
Figure 2023517682000020
Figure 2023517682000021
概要:DH5α SbcCD宿主は、AAV ITRベクターを有するStbl3またはStbl4宿主と比較して、特にAAV ITRベクターをコードするより大きな治療用導入遺伝子を有するStbl3またはStbl4宿主と比較して、改善されたプラスミド産生および/またはプラスミドの質を示した(表10)。
実施例5:非パリンドローム含有ベクターを使用したSbcCDノックアウト株の性能
DH5α[SbcCD-]を、標準ベクター(12kb pHelperベクター、pUC起点-kanR選択)の産生収率についてDH5αと比較して評価した。結果は、標準的なプラスミドの産生に関してDH5α[SbcCD-]がDH5αよりも優れていることを示した。
Figure 2023517682000022
これは、SbcCDノックアウトがパリンドロームを安定させることができるが、パリンドロームを含有しない標準的なプラスミドの収率を改善することは期待されないため、予想外であった。
実施例6:Stbl4と比較した、DH5α TSbcD-1における改善されたプラスミドポリA反復安定性
A90反復をコードするpUC-AmpRプラスミドベクターを、Stbl4またはDH5α[SbcCD-]に形質転換し、各形質転換からの4つの個々のコロニーにおけるA90反復の安定性を配列決定によって決定した。Stbl4コロニーの4つ全てが、少なくとも20bpsのA90反復を欠失していた(すなわち、4つのコロニー全てが<A70)であったが、DH5α[SbcCD-]コロニーは、>A70であり、2/4は、無傷のA90反復を有していた。これは、当該技術分野における安定化宿主と比較して、DH5α[SbcCD-]が単純な配列反復を安定化することを実証する。これは、SbcCDノックアウトが単純な反復を安定化することが期待されないため、予想外であった。
A117反復をコードするプラスミドベクターを、DH5α[SbcCD-]およびNTC1050811-HF[SbcCD-]に形質転換し、配列決定によってA117反復の安定性を決定した。細胞を30℃で12時間培養し、ODが低下するかまたは溶解が観察されるまで24EFTで37℃にランプさせ、その後、実施例4のようにHyperGro条件下で、細胞を25℃に保持した。形質転換細胞株(2DH5α[SbcCD-]、2NTC1050811-HF[SbcCD-])の全ては、以下の表12に示すように、無傷のA117反復および高収率を有した。これは、SbcCDノックアウトが単純な反復を安定化することが期待されないため、予想外であった。
Figure 2023517682000023
A98-100およびA99-100反復をコードするプラスミドベクターについて、同じ手順を、DH5α[SbcCD-]、NTC4862-HF[SbcCD-]およびNTC1050811-HF[SbcCD-]で使用した。全ての形質転換細胞株が、無傷の反復を有した。全ての形質転換細胞株は、無傷の反復および高い収率を有した。これは、SbcCDノックアウトが単純な反復を安定化することが期待されないため、予想外であった。
Figure 2023517682000024
実施例7:細胞株
前述の実施例は、DH1、JM107、JM108、JM109、MG1655、XL1Blueおよび同様の細胞株を使用して繰り返してもよく、SURE、SURE2、Stbl2、Stbl3、Stbl4および非SbcC、SbcDならびに/またはSbcCDノックアウト株を使用してもよい。
刊行物、特許出願、および特許を含む全ての参考文献は、各参考文献が、参照により組み込まれることが個別に具体的に示され、その全体が本明細書に示されるのと同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
「含む」、「有する」、「含む」、および「含有する」という用語は、別段の記載がない限り、オープンエンド用語(すなわち、「含むがこれらに限定されない」を意味する)として解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書に別段の指示がない限り、単に、範囲内に含まれる各個別の値を個別に参照する簡略法として機能することのみを意図しており、各個別の値は、本明細書に個別に列挙されるかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書に別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で実行され得る。本明細書に提供される任意のおよび全ての実施例、または例示的な言語(例えば、「例えば」)の使用は、単に本発明をより良く明らかにすることを意図しており、特に別段の請求がない限り、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書におけるいかなる言語も、任意の請求されていない要素を本発明の実施に不可欠であると示すものとして解釈されるべきではない。
本発明を実施するための発明者に知られている最良の形態を含む、本発明の好ましい実施形態を本明細書で説明する。これらの好ましい実施形態の変形は、前述の説明を読めば当業者に明らかになり得る。本発明者らは、当業者がかかる変形を適切に用いることを期待し、本発明者らは、本発明が、本明細書に具体的に記載される以外の方法で実施されることを意図する。したがって、本発明は、適用される法律によって許可されるように、本明細書に添付される特許請求の範囲に列挙された主題の全ての修正および等価物を含む。さらに、本明細書に別段に示さない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、それらの全ての可能な変形における上述の要素の任意の組み合わせは、本発明によって包含される。

Claims (100)

  1. 操作されたEscherichia coli(E.coli)宿主細胞であって、前記操作されたE.coli宿主細胞が、SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含み、前記操作されたE.coli宿主細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにも操作された生存率または収率低下変異を含まない、操作されたE.coli宿主細胞。
  2. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにもいかなる操作された変異も含まない、請求項1に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  3. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにもいかなる変異も含まない、請求項1に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  4. 前記操作されたE.coli宿主が、SbcCD複合体を含まないか、または産生しない、請求項1~3のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  5. 前記操作されたE.coli宿主が、機能性SbcCD複合体を含まない、請求項1~3のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  6. 前記操作されたE.coli宿主が、SbcCD複合体を含み、前記SbcCD複合体が、非機能性である、請求項1~3のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  7. 前記遺伝子ノックアウトが、SbcCのノックアウトを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  8. 前記遺伝子ノックアウトが、SbcDのノックアウトを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  9. 前記遺伝子ノックアウトが、SbcCおよびSbcDのノックアウトを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  10. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、DH5α、DH1、JM107、JM108、JM109、MG1655、およびXL1Blueからなる群から選択される細胞株に由来する、請求項1~9のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  11. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、ゲノム抗生物質耐性マーカーをさらに含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  12. 前記ゲノム抗生物質耐性マーカーが、配列番号23と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む、請求項11に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  13. 前記ゲノム抗生物質耐性マーカーが、配列番号36と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するタンパク質をコードする配列を含むkanRである、請求項11に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  14. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、ゲノム抗生物質耐性マーカーを含まない、請求項1~10のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  15. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、Repタンパク質依存性プラスミドの培養に好適なRepタンパク質をさらに含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  16. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、配列番号26、配列番号27、配列番号28、および配列番号29からなる群から選択される配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するゲノム核酸配列をさらに含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  17. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号34、および配列番号35からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するRepタンパク質をコードするゲノム核酸配列をさらに含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  18. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号34、および配列番号35からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するRepタンパク質をさらに含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  19. 温度感受性ラムダリプレッサーをコードするゲノム核酸配列をさらに含む、請求項1~18のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  20. 前記温度感受性ラムダリプレッサーが、cITs857である、請求項19に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  21. 前記温度感受性ラムダリプレッサーをコードする前記ゲノム核酸配列が、配列番号24と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する、請求項19に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  22. 前記温度感受性ラムダリプレッサーをコードする前記ゲノム核酸配列が、配列番号37と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列をコードする、請求項19に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  23. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、前記温度感受性ラムダリプレッサーを含み、前記温度感受性ラムダリプレッサーが、配列番号37と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する、請求項19に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  24. 前記温度感受性ラムダリプレッサーが、アラビノース誘導性CITs857遺伝子のファージφ80結合部位染色体組み込みコピーである、請求項19~23のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  25. ゲノム発現RNA-IN調節された選択可能マーカーをコードするゲノム核酸配列をさらに含む、請求項1~24のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  26. 前記ゲノム発現RNA-IN調節された選択可能マーカーをコードする前記ゲノム核酸配列が、配列番号25と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む、請求項24に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  27. 前記RNA-IN調節された選択可能マーカーをコードする前記ゲノム核酸配列が、配列番号38と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するタンパク質をコードする、請求項24に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  28. 前記RNA-IN調節された選択可能マーカーが、配列番号38と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する、請求項24に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  29. 以下の遺伝子型:F-φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17(r-,m+)gal-phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1 ΔSbcDC::kanRを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  30. 以下の遺伝子型:F-φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17(r-,m+)gal-phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1 ΔSbcDCを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  31. 以下の遺伝子型:DH5α attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;ΔSbcDC::kanRを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  32. 以下の遺伝子型:DH5α attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;ΔSbcDCを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  33. 以下の遺伝子型:DH5α attλ::Pc-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts Pc-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDC::kanRを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  34. 以下の遺伝子型:DH5α attλ::Pc-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts Pc-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDCを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  35. 以下の遺伝子型:DH5α dcm-attλ::Pc-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts Pc-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDCを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  36. 以下の遺伝子型:DH5α dcm-attλ::Pc-RNA-IN-SacB,catR;attHK022::pL(OL1-G to T)P42L-P106I-F107S P113S(P3-),SpecR StrepR;attφ80::pARA-CI857ts Pc-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDC::kanRを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  37. 以下の遺伝子型:DH5α attλ::Pc-RNA-IN-SacB,catR;attφ80::pARA-CI857ts Pc-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDCを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  38. 以下の遺伝子型:DH5α attλ::Pc-RNA-IN-SacB,catR;attφ80::pARA-CI857ts Pc-RNA-IN-SacB,tetR;ΔSbcDC::kanRを有する、操作されたE.coli宿主細胞。
  39. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおけるいかなる操作された生存率または収率低下変異も含まない、請求項1~38のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  40. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおけるいかなる操作された突然変異も含まない、請求項39に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  41. 前記操作されたE.coli宿主細胞が、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおけるいかなる突然変異も含まない、請求項39に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  42. sbcB遺伝子が、配列番号11と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含み、前記recB遺伝子が、配列番号12と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含み、前記recD遺伝子が、配列番号13と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含み、前記recJ遺伝子が、配列番号65と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む、請求項1~41のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  43. SbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含む、操作されたE.coli宿主細胞であって、前記E.coli宿主細胞が、それが由来する株に対して同質遺伝子的(isogenic)であり、前記操作されたE.coli宿主細胞が由来する株が、DH5α、DH1、JM107、JM108、JM109MG1655およびXL1Blueからなる群から選択される、操作されたE.coli宿主細胞。
  44. 前記E.coli宿主細胞が、出発E.coli細胞に由来し、前記出発E.coli細胞のsbcC遺伝子が、配列番号9と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含み、前記出発E.coli細胞のsbcD遺伝子が、配列番号10と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む、請求項1~43のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  45. ベクターをさらに含む、請求項1~44のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  46. 前記ベクターが、逆向き反復を有する核酸配列を含む、請求項45に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  47. 前記逆向き反復が、ttggccactccctctctgcgcgctcgctcgctcactgaggccgggcgaccaaaggtcgcccgacgcccgggctttgcccgggcggcctc agtgagcgagcgagcgcgcagagagggagtggccaactccatcactaggggttcctおよびaggaacccctagtgatggagttggccactccctctctgcgcgctcgctcgctcactgaggccgggcgaccaaaggtcgcccgacgcccg ggctttgcccgggcggcctcagtgagcgagcgagcgcgcagagagggagtggccaaを含むAAV ITRを含む、請求項46に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  48. 前記ベクターが、少なくとも1つの直接反復を有する核酸配列を含む、請求項45に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  49. 前記少なくとも1つの直接反復が、約40~約150個の連続ヌクレオチド、約60~120個の連続ヌクレオチド、または約90個の連続ヌクレオチドのポリA、ポリG、ポリCまたはポリT反復を含む、請求項48に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  50. 前記ベクターが、少なくとも1つの逆向き反復を有する核酸配列を含む、請求項45に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  51. 前記ベクターが、パリンドローム、直接反復、または逆向き反復を含まない核酸配列を含む、請求項45に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  52. 前記ベクターが、AAVベクターであり、任意選択で、前記AAVベクターが、AAV ITRを含む、請求項45~51のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  53. 前記ベクターが、レンチウイルスベクター、レンチウイルスエンベロープベクター、またはレンチウイルスパッケージングベクターである、請求項45~51のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  54. 前記ベクターが、レトロウイルスベクター、レトロウイルスエンベロープベクター、またはレトロウイルスパッケージングベクターである、請求項45~51のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  55. 前記ベクターが、ポリA反復を含有するmRNAベクターである、請求項45~51のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  56. ベクターが、プラスミドである、請求項45~55のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  57. 前記ベクターが、RNA選択可能マーカーをさらに含む、請求項45~56のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  58. 前記RNA選択可能マーカーが、RNA-OUTである、請求項57に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  59. 前記RNA-OUTが、配列番号47および配列番号49からなる群から選択される配列と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する、請求項58に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  60. 前記ベクターが、RNA-OUTアンチセンスリプレッサーRNAをさらに含む、請求項57に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  61. 前記RNA-OUTアンチセンスリプレッサーRNAが、配列番号48と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する、請求項60に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  62. 前記ベクターが、細菌複製起点をさらに含む、請求項45~61のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  63. 前記細菌複製起点が、R6K、pUC、およびColE2からなる群から選択される、請求項62に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  64. 前記細菌複製起点が、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、および配列番号22からなる群から選択される配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列からなる群から選択される、請求項63に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  65. 前記ベクターが、Repタンパク質依存性プラスミドである、請求項45~64のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  66. 前記ベクターが、(i)目的の遺伝子をコードし、5’および3’の末端を有する真核生物領域配列と、(ii)前記真核生物領域配列の前記5’および3’の末端を連結し、R6K細菌複製起点およびRNA選択可能マーカーを含む、1000未満、好ましくは500未満の長さの塩基対を有するスペーサー領域と、を含むことができる真核生物pUCフリーミニサークル発現ベクターである、請求項45~65のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  67. 前記ベクターが、PolIII依存性R6K複製起点およびRNA-OUT選択可能マーカーを含む骨格であって、1000bp未満である骨格と、構造化DNA配列を含むインサートと、を有する共有結合閉環状プラスミドである、請求項45~65のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  68. 前記構造化DNA配列が、逆向き反復配列、直接反復配列、ホモポリマー反復配列、真核生物複製起点、および真核生物プロモーターエンハンサー配列からなる群から選択される、請求項67に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  69. 前記構造化DNA配列が、ポリA反復、SV40複製起点、ウイルスLTR、レンチウイルスLTR、レトロウイルスLTR、トランスポゾンIR/DR反復、Sleeping BeautyトランスポゾンIR/DR反復、AAV ITR、CMVエンハンサー、およびSV40エンハンサーからなる群から選択される、請求項67に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  70. 前記PolIII依存性R6K複製起点が、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、および配列番号60からなる群から選択される配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する、請求項67~69のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  71. 前記RNA-OUT選択可能マーカーが、配列番号47または配列番号49と少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するRNA-IN調節RNA-OUT機能性バリアントである、請求項67~70のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  72. 前記RNA-OUTアンチセンスリプレッサーRNAが、配列番号48と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する配列を有し得る、請求項67~70のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞。
  73. 操作されたEscherichia coli(E.coli)細胞を産生するための方法であって、
    sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにも操作された生存率または収率低下変異を含まない、出発E.coli細胞内のSbcCおよびSbcDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子をノックアウトして、前記操作されたE.coli細胞を得ることを含む、方法。
  74. 前記出発E.coli細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにもいかなる操作された変異も含まない、請求項73に記載の方法。
  75. 前記出発E.coli細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにもいかなる変異も含まない、請求項74に記載の方法。
  76. 前記少なくとも1つの遺伝子をノックアウトするステップが、前記操作されたE.coli細胞におけるsbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにもいかなる変異ももたらさない、請求項73~75のいずれか一項に記載の方法。
  77. 出発E.coli細胞が、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおける操作された生存率または収率低下変異を含まない、請求項73~76のいずれか一項に記載の方法。
  78. 前記出発E.coli細胞が、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおけるいかなる操作された変異も含まない、請求項77に記載の方法。
  79. 前記出発E.coli細胞が、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおけるいかなる変異も含まない、請求項78に記載の方法。
  80. 前記少なくとも1つの遺伝子をノックアウトする前記ステップが、uvrC、mcrA、mcrBC-hsd-mrr、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいていかなる変異ももたらさない、請求項73~79のいずれか一項に記載の方法。
  81. 改善されたベクター産生のための方法であって、
    操作されたEscherichia coli(E.coli)宿主細胞をベクターでトランスフェクトして、トランスフェクトされた宿主細胞を得ることと、
    前記ベクターを複製するのに十分な条件下で前記トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベーションすることと、を含み、
    前記操作されたE.coli宿主細胞が、SbcC、SbcD、およびSbcCDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含み、前記宿主細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにも生存率または収率低下変異を含まない、方法。
  82. 前記操作されたE.coli細胞が、請求項1~44のいずれか一項に記載の操作されたE.coli細胞である、請求項81に記載の方法。
  83. 前記操作されたベクターを複製するのに十分な条件下で前記トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートした後に、
    前記操作されたE.coli細胞から前記ベクターを単離することをさらに含む、請求項81または82に記載の方法。
  84. 前記操作されたベクターを複製するのに十分な条件下で前記トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートする前記ステップが、流加発酵によって行われ、前記流加発酵が、前記流加相の第1の部分の間に低下した温度で、続いて、前記流加相の第2の部分の間により高い温度に温度を上昇させて、前記操作されたE.coli細胞を増殖させることを含む、請求項81~83のいずれか一項に記載の方法。
  85. 前記低下した温度が、約30℃である、請求項84に記載の方法。
  86. 前記より高い温度が、約37~42℃である、請求項84または85に記載の方法。
  87. 前記第1の部分が、約12時間である、請求項84~86のいずれか一項に記載の方法。
  88. 前記第2の部分が、約8時間である、請求項84~87のいずれか一項に記載の方法。
  89. 前記操作されたベクターを複製するのに十分な条件下で前記トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートした後の前記プラスミド収率が、同じ条件下で処理された前記操作されたE.coli細胞が由来する前記細胞株よりも高い、請求項84~88のいずれか一項に記載の方法。
  90. 前記操作されたベクターを複製するのに十分な条件下で前記トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートした後の前記プラスミド収率が、同じ条件下で処理されたSURE2、SURE Stbl2、Stbl3、またはStbl4細胞よりも高い、請求項84~89のいずれか一項に記載の方法。
  91. 改善されたベクター産生のための方法であって、
    SbcC、SbcD、およびSbcCDからなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子ノックアウトを含むトランスフェクトされた宿主細胞を提供することであって、前記トランスフェクトされた宿主細胞が、sbcB、recB、recD、およびrecJのいずれにも生存率または収率低下変異を含まず、前記トランスフェクトされた宿主細胞が、ベクターを含む操作されたEscherichia coli(E.coli)宿主細胞である、提供することと、
    前記トランスフェクトされた宿主細胞を、前記ベクターを複製するのに十分な条件下でインキュベートすることと、を含む、方法。
  92. 前記トランスフェクトされた、操作されたE.coli宿主細胞が、請求項45~72のいずれか一項に記載の操作されたE.coli宿主細胞である、請求項91に記載の方法。
  93. 前記ベクターを複製するのに十分な条件下で前記トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートした後に、
    前記トランスフェクトされた宿主細胞から前記ベクターを単離することをさらに含む、請求項91または92に記載の方法。
  94. 前記操作されたベクターを複製するのに十分な条件下で前記トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートする前記ステップが、流加発酵によって行われ、前記流加発酵が、前記流加相の第1の部分の間に低下した温度で、続いて、前記流加相の第2の部分の間により高い温度に温度を上昇させて、前記操作されたE.coli細胞を増殖させることを含む、請求項91~93のいずれか一項に記載の方法。
  95. 前記低下した温度が、約30℃である、請求項94に記載の方法。
  96. 前記より高い温度が、約37~42℃である、請求項91~95のいずれか一項に記載の方法。
  97. 前記第1の部分が、約12時間である、請求項91~96のいずれか一項に記載の方法。
  98. 前記第2の部分が、約8時間である、請求項91~97のいずれか一項に記載の方法。
  99. 前記操作されたベクターを複製するのに十分な条件下で前記トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートした後の前記プラスミド収率が、同じ条件下で処理された前記操作されたE.coli細胞が由来する前記細胞株よりも高い、請求項91~98のいずれか一項に記載の方法。
  100. 前記操作されたベクターを複製するのに十分な条件下で前記トランスフェクトされた宿主細胞をインキュベートした後の前記プラスミド収率が、同じ条件下で処理されたSURE2、SURE、Stbl2、Stbl3、またはStbl4細胞よりも高い、請求項91~99のいずれか一項に記載の方法。
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