JP2023543218A - 遺伝子発現を阻害するための組成物及び方法 - Google Patents
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
本開示は、細胞における標的遺伝子の発現を調節するための発現リプレッサー及び発現抑制系に関する。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年9月24日に出願された米国仮特許出願第63/082,555号明細書及び2021年9月10日に出願された米国仮特許出願第63/242,957号明細書の利益を主張する。前述した出願の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年9月24日に出願された米国仮特許出願第63/082,555号明細書及び2021年9月10日に出願された米国仮特許出願第63/242,957号明細書の利益を主張する。前述した出願の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
配列表
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。2021年9月17日に作成された上記ASCIIコピーは、O2057-7017WO_SL.txtという名称であり、サイズは694,831バイトである。
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。2021年9月17日に作成された上記ASCIIコピーは、O2057-7017WO_SL.txtという名称であり、サイズは694,831バイトである。
遺伝子発現の誤調節は、多くの疾患(例えば、哺乳類、例えばヒト)の根本的な原因である。遺伝子発現を短期間調節する技術は存在するが、多くの疾患の治療には、遺伝子発現の安定した長期にわたる調節が必要である。疾患関連遺伝子の発現を安定的に変化させる、例えば、低減するための新規なツール、システム、及び方法が必要とされる。
本開示は、とりわけ、標的遺伝子の発現を調節するために使用され得る発現リプレッサー及び発現抑制系を提供する。
いくつかの態様では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分と、標的遺伝子の発現を調節(例えば低減)することができるリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分と、第1リプレッサードメインと、第2リプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、第2リプレッサードメインとは異なる。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、第2リプレッサードメインと同一である。
いくつかの態様では、本開示は、第1DNAターゲティング部分及び第1リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと、第2DNAターゲティング部分及び第2リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーとを含む発現抑制系を特徴とする。一部の実施形態では、第1DNAターゲティング部分は、第1DNA配列に特異的に結合し、第2DNAターゲティング部分は、第1DNA配列とは異なる第2DNA配列に特異的に結合する。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、第2リプレッサードメインとは異なる。一部の実施形態では、発現抑制系は、以下:(i)第1DNAターゲティング部分、第1リプレッサードメイン、及び第2リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと、(ii)第2DNAターゲティング部分、及び第1リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインの3つ全てが異なる。一部の実施形態では、少なくとも2つのリプレッサードメインは同一である。一部の実施形態では、発現抑制系は、以下:(i)第1DNAターゲティング部分、第1リプレッサードメイン、及び第2リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと、(ii)第2DNAターゲティング部分、第1リプレッサードメイン、及び第2リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインの4つ全てが異なる。一部の実施形態では、少なくとも2つのリプレッサードメインは同一である。
一般に、発現抑制系による標的遺伝子の発現の調節は、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーのそれぞれ第1及び第2DNA配列への結合を含む。第1及び第2DNA配列の結合は、第1及び第2リプレッサードメインの機能をそれらの部位に局在させる。理論に縛られることは望まないが、一部の実施形態では、第1及び第2リプレッサードメインの両方の機能を使用すれば、第1及び/若しくは第2DNA配列に結合するか、又はそれを含む標的遺伝子の発現を安定に抑制すると考えられ、例えば、この場合、第1及び/若しくは第2DNA配列は、標的遺伝子の配列又は1つ以上の作動可能に連結した転写制御エレメントであるか、又はそれを含む。
いくつかの態様では、本開示は、配列番号1~21の配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含むゲノム遺伝子座に結合するターゲティング部分を含む発現リプレッサー又は発現抑制系を提供し、ここで、上記発現リプレッサー又は発現抑制系は、標的遺伝子の発現を低減することができる。
いくつかの態様では、本開示は、以下:標的遺伝子に作動可能に連結した転写調節エレメント(例えば、プロモータ若しくは転写開始部位(TSS))、又は前記転写調節エレメントに近接した配列に結合するDNAターゲティング部分(任意選択で、DNAターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質を含む)と;リプレッサードメインと、を含む発現リプレッサーを提供する。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、標的遺伝子に作動可能に連結した転写調節エレメント(例えば、プロモータ若しくは転写開始部位(TSS))、又は前記転写調節エレメントに近接した配列に結合するDNAターゲティング部分(任意選択で、DNAターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質を含む)と、第1リプレッサードメインと、第2リプレッサードメインと、を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、第2リプレッサードメインと同一である。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、第2リプレッサードメインと同一ではない。
いくつかの態様では、本開示は、以下:(i)標的遺伝子に作動可能に連結した転写調節エレメント(例えば、プロモータ若しくは転写開始部位(TSS))、又は前記転写調節エレメントに近接した配列に結合する第1DNAターゲティング部分(任意選択で、DNAターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質を含む)と;第1リプレッサードメインと、を含む第1発現リプレッサー;及び標的遺伝子に作動可能に連結した転写調節エレメント(例えば、プロモータ若しくは転写開始部位(TSS))、又は前記転写調節エレメントに近接した配列に結合する第2DNAターゲティング部分(任意選択で、DNAターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質を含む)と;第1リプレッサードメインと、を含む第2発現リプレッサーを含む発現制御系を提供する。一部の実施形態では、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーの第1リプレッサードメインは同一である。一部の実施形態では、第1及び第2発現リプレッサーの第1抑制ドメインは異なる。一部の実施形態では、第1DNAターゲティング部分と第2DNAターゲティング部分は同一である。一部の実施形態では、第1DNAターゲティング部分と第2DNAターゲティング部分は異なる。一部の実施形態では、発現制御系は、以下:標的遺伝子に作動可能に連結した転写調節エレメント(例えば、プロモータ若しくは転写開始部位(TSS))、又は前記転写調節エレメントに近接した配列に結合する第1DNAターゲティング部分(任意選択で、DNAターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質を含む)と;第1リプレッサードメインと、第2リプレッサードメインと、を含む第1発現リプレッサー;及び標的遺伝子に作動可能に連結した転写調節エレメント(例えば、プロモータ若しくは転写開始部位(TSS))、又は前記転写調節エレメントに近接した配列に結合する第2DNAターゲティング部分(任意選択で、DNAターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質を含む)と;第1リプレッサードメインと、第2リプレッサードメインと、を含む第2発現リプレッサーを含む。一部の実施形態では、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーの第1リプレッサードメインは、同一である。一部の実施形態では、第1及び第2発現リプレッサーの第1抑制ドメインは、異なる。一部の実施形態では、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーの第2リプレッサードメインは同一である。一部の実施形態では、第1及び第2発現リプレッサーの第2抑制ドメインは異なる。
いくつかの態様では、本開示は、発現リプレッサー又はその成分(例えば、gRNA)をコードする核酸を特徴とする。いくつかの態様では、本開示は、第1発現リプレッサー、第2発現リプレッサー、その両方、又はその成分(例えば、gRNA)をコードする核酸に関する。いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の核酸を含むベクターに関する。いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、又はベクターを含む細胞に関する。いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載のベクター、核酸、発現抑制系、又は発現リプレッサーを含む脂質ナノ粒子に関する。いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、又は脂質ナノ粒子を含む反応混合物に関する。いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の発現抑制系、核酸、又はベクターを含む医薬組成物に関する。
いくつかの態様では、本開示は、標的遺伝子の発現を低減する方法に関し、これは、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系を用意するステップ、並びに標的遺伝子及び/又は1つ以上の作動可能に連結した転写制御エレメントを発現リプレッサー又は発現抑制系と接触させるステップを含み、それにより、標的遺伝子の発現を低減する。
いくつかの態様では、本開示は、対象における標的遺伝子の過剰発現に関連する状態を治療する方法に関し、これは、本明細書に記載の発現リプレッサー若しくは発現抑制系、核酸、又はベクターを上記対象に投与するステップを含み、それによって上記状態を治療する。
いくつかの態様では、本開示は、対象における標的遺伝子の誤調節に関連する状態を治療する方法に関し、これは、本明細書に記載される発現リプレッサー又は発現抑制系、核酸、又はベクターを上記対象に投与するステップを含み、それによって上記状態を治療する。
前述した方法又は組成物のいずれかの別の特徴は、以下に列挙される実施形態の1つ又は複数を含む。
当業者であれば、本明細書に記載される本発明の具体的な実施形態の多くの同等物を認識するか、又は常用的な実験を用いるだけでそれらを確認することができるだろう。こうした同等物は、以下に列挙される実施形態に包含されることが意図される。
本明細書に挙げる全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献(例えば、配列データベース参照番号)は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。例えば、本明細書、例えば、本明細書のいずれかの表で参照される全てのGenBank、Unigene、及びEntrez配列は、参照により本明細書に組み込まれる。別に明示しない限り、本明細書の全ての表を含め、本明細書に記載される配列アクセッション番号は、2019年9月23日現在のデータベースエントリーを指す。1つの遺伝子又はタンパク質が、複数の配列アクセッション番号を示す場合には、全ての配列変異体が包含される。
実施形態の列挙
1.以下:
DNAターゲティング部分と、
リプレッサードメインと
を含む、発現リプレッサーであって、
上記発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減することができる、発現リプレッサー。
1.以下:
DNAターゲティング部分と、
リプレッサードメインと
を含む、発現リプレッサーであって、
上記発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減することができる、発現リプレッサー。
2.上記DNAターゲティング部分が、標的遺伝子に作動可能に連結した転写調節エレメント(例えば、プロモータ、エンハンサー、スーパーエンハンサー、若しくは転写開始部位(TSS))に結合するか、又は上記転写調節エレメントに近接した配列に結合する、実施形態1に記載の発現リプレッサー。
3.上記リプレッサードメインが、上記DNAターゲティング部分に共有結合的に連結されている、実施形態1又は2に記載の発現リプレッサー。
4.上記リプレッサードメインが、リンカーを介して上記DNAターゲティング部分に連結されている、実施形態1又は2の発現リプレッサー。
5.上記リプレッサードメインが、DNAターゲティング部分のC末端である、実施形態1~4のいずれかに記載の発現リプレッサー。
6.上記リプレッサードメインが、DNAターゲティング部分のN末端である、実施形態1~4のいずれかに記載の発現リプレッサー。
7.上記リプレッサードメインが、配列番号47~56のいずれかから選択されるヌクレオチド配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列によってコードされる、実施形態1~6のいずれかに記載の発現リプレッサー。
8.上記リプレッサードメインが、配列番号57~66、90のいずれかに記載のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む、実施形態1~7のいずれかに記載の発現リプレッサー。
9.上記リプレッサードメインが、MQ1又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、上記リプレッサードメインは、配列番号57若しくは90のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、任意選択で、上記リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
10.上記リプレッサードメインが、DNMT1又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、上記リプレッサードメインは、配列番号58のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、任意選択で、上記リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
11.上記リプレッサードメインが、DNMT3a/3L、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、上記リプレッサードメインは、配列番号59若しくは60のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、任意選択で、上記リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
12.上記リプレッサードメインが、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、上記リプレッサードメインは、配列番号61のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、任意選択で、上記リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
13.上記リプレッサードメインが、G9A、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、上記リプレッサードメインは、配列番号62のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、任意選択で、上記リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のN末端である、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
14.上記リプレッサードメインが、HDAC8、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、上記リプレッサードメインは、配列番号63のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、任意選択で、上記リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
15.上記リプレッサードメインが、LSD1、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、上記リプレッサードメインは、配列番号64のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、任意選択で、上記リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
16.上記リプレッサードメインが、EZH2、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、上記リプレッサードメインは、配列番号64のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、任意選択で、上記リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のN末端である、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
17.上記リプレッサードメインが、FOG1、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、上記リプレッサードメインは、配列番号66のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
18.第2リプレッサードメインをさらに含む、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
19.上記DNAターゲティング部分が、上記リプレッサードメインと第2リプレッサードメインとの間に位置する、実施形態18に記載の発現リプレッサー。
20.以下:
DNAターゲティング部分、
第1リプレッサードメイン及び
第2リプレッサードメイン、
を含む発現リプレッサーであって、上記発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減することができる、発現リプレッサー。
DNAターゲティング部分、
第1リプレッサードメイン及び
第2リプレッサードメイン、
を含む発現リプレッサーであって、上記発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減することができる、発現リプレッサー。
21.上記DNAターゲティング部分が、標的遺伝子に作動可能に連結した転写調節エレメント(例えば、プロモータ、エンハンサー、スーパーエンハンサー、若しくは転写開始部位(TSS))に結合するか、又は前記転写調節エレメントに近接した配列に結合する、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
22.第1リプレッサードメインが、第2リプレッサードメインと同一である、実施形態18~21のいずれかに記載の発現リプレッサー。
23.第1リプレッサードメインが、第2リプレッサードメインと同一ではない、実施形態18~21のいずれかに記載の発現リプレッサー。
24.第1リプレッサードメイン及び第2リプレッサードメインが、DNAターゲティング部分に共有結合で連結されている、実施形態18~23のいずれかに記載の発現リプレッサー。
25.第1リプレッサードメインが、第1リンカーを介してDNAターゲティング部分に連結され、第2リプレッサードメインが、第2リンカーを介してDNAターゲティング部分に連結される、実施形態18~24のいずれかに記載の発現リプレッサー。
26.第1リンカーが、第2リンカーと同一である、実施形態25に記載の発現リプレッサー。
27.第1リンカーが、第2リンカーと同一ではない、実施形態25に記載の発現リプレッサー。
28.第1リプレッサードメインが、DNAターゲティング部分のN末端である、実施形態18~27のいずれかに記載の発現リプレッサー。
29.第2リプレッサードメインが、DNAターゲティング部分のC末端である、実施形態18~28のいずれかに記載の発現リプレッサー。
30.第1リプレッサードメインのC末端が、第1リンカーを介してDNAターゲティング部分のN末端に連結され、第2リプレッサードメインのN末端が、第2リンカーを介してDNAターゲティング部分のC末端に連結されている、実施形態25~29のいずれかに記載の発現リプレッサー。
31.以下:
第1リプレッサードメインが、EZH2、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第1リプレッサードメインは、配列番号64のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第1リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のN末端であり;且つ
第2リプレッサードメインが、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第2リプレッサードメインは、配列番号61のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第2リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、実施形態18~30のいずれかに記載の発現リプレッサー。
第1リプレッサードメインが、EZH2、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第1リプレッサードメインは、配列番号64のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第1リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のN末端であり;且つ
第2リプレッサードメインが、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第2リプレッサードメインは、配列番号61のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第2リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、実施形態18~30のいずれかに記載の発現リプレッサー。
32.以下:
第1リプレッサードメインが、G9A、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第1リプレッサードメインは、配列番号62のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第1リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のN末端であり;且つ
第2リプレッサードメインが、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第2リプレッサードメインは、配列番号61のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第2リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、実施形態18~30のいずれかに記載の発現リプレッサー。
第1リプレッサードメインが、G9A、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第1リプレッサードメインは、配列番号62のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第1リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のN末端であり;且つ
第2リプレッサードメインが、KRAB、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第2リプレッサードメインは、配列番号61のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第2リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、実施形態18~30のいずれかに記載の発現リプレッサー。
33.以下:
第1リプレッサードメインが、FOG1、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第1リプレッサードメインは、配列番号66のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第1リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のN末端であり;且つ
第2リプレッサードメインが、FOG1、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第2リプレッサードメインは、配列番号66のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第2リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、実施形態18~30のいずれかに記載の発現リプレッサー。
第1リプレッサードメインが、FOG1、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第1リプレッサードメインは、配列番号66のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第1リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のN末端であり;且つ
第2リプレッサードメインが、FOG1、又はその機能性変異体若しくは断片であり、例えば、ここで、第2リプレッサードメインは、配列番号66のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、第2リプレッサードメインは、DNAターゲティング部分のC末端である、実施形態18~30のいずれかに記載の発現リプレッサー。
34.上記DNAターゲティング部分が、配列番号1~21のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含むゲノム遺伝子座に結合する、実施形態1~33のいずれかに記載の発現リプレッサー。
35.上記DNAターゲティング部分が、CRISPR/Cas分子(例えば、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質)、ジンクフィンガードメイン、又はTALエフェクター分子を含む、実施形態1~34のいずれかに記載の発現リプレッサー。
36.上記CRISPR/Cas分子が、D10A、D839A、H840A、及びN863Aから選択される1つ以上の変異を含む、実施形態35に記載の発現リプレッサー。
37.上記DNAターゲティング部分が、標的遺伝子のプロモータ領域、エンハンサー領域(例えば、スーパーエンハンサー領域)、又はアンカー配列に結合する、実施形態1~36のいずれかに記載の発現リプレッサー。
38.リプレッサードメインが、DNMT1、DNMT3a/3L、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、又はFOG1を含む、実施形態1~37のいずれかに記載の発現リプレッサー。
39.第1リプレッサードメインが、DNMT1、DNMT3a/3l、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、又はFOG1を含み、第2リプレッサードメインが、DNMT1、DNMT3a/3l、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、又はFOG1を含む、実施形態18~38のいずれかに記載の発現リプレッサー。
40.上記発現リプレッサーが、配列番号22~32、92、95のいずれかから選択されるヌクレオチド配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列によりコードされる、実施形態1~39のいずれかに記載の発現リプレッサー。
41.上記発現リプレッサーが、配列番号33~36、38~44、67~69、93、96のいずれかから選択されるアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む、実施形態1~40のいずれかに記載の発現リプレッサー。
42.上記DNAターゲティング部分が、配列番号45若しくは89のいずれかから選択されるヌクレオチド配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列によりコードされる、実施形態1~41のいずれかに記載の発現リプレッサー。
43.上記DNAターゲティング部分が、配列番号46若しくは88のいずれかに記載のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む、実施形態1~42のいずれかに記載の発現リプレッサー。
44.以下:
(i)第1リプレッサードメインが、配列番号47~56、90のいずれかから選択されるヌクレオチド配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列によりコードされ、且つ
(ii)第2リプレッサードメインが、配列番号47~56、90のいずれかから選択されるヌクレオチド配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列によりコードされる、
実施形態18~43のいずれかに記載の発現リプレッサー。
(i)第1リプレッサードメインが、配列番号47~56、90のいずれかから選択されるヌクレオチド配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列によりコードされ、且つ
(ii)第2リプレッサードメインが、配列番号47~56、90のいずれかから選択されるヌクレオチド配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列によりコードされる、
実施形態18~43のいずれかに記載の発現リプレッサー。
45.以下:
(i)第1リプレッサードメインが、配列番号57~66のいずれかに記載のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、且つ
(ii)第2リプレッサードメインが、配列番号57~66のいずれかに記載のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む、
実施形態18~43のいずれかに記載の発現リプレッサー。
(i)第1リプレッサードメインが、配列番号57~66のいずれかに記載のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含み、且つ
(ii)第2リプレッサードメインが、配列番号57~66のいずれかに記載のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む、
実施形態18~43のいずれかに記載の発現リプレッサー。
46.上記DNAターゲティング部分が、TALエフェクター分子、CRISPR/Cas分子、ジンクフィンガードメイン、tetRドメイン、メガヌクレアーゼドメイン、又はオリゴヌクレオチドを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
47.上記DNAターゲティング部分が、gRNA、例えば、配列番号1~21のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含むゲノム遺伝子座に結合するgRNAをさらに含み、例えば、ここで、上記gRNAは、配列番号1~21のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含む配列を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
48.上記DNAターゲティングドメインが、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質と、gRNA、例えば、配列番号1~21のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含むゲノム遺伝子座に結合するgRNAとを含み、例えば、ここで、上記gRNAは、配列番号1~21のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含む配列を含み、且つ、上記リプレッサードメインが、DNMT1、DNMt3a/3l、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、又はFOG1から選択される部分を含む、実施形態35~47のいずれかに記載の発現リプレッサー。
49.上記DNAターゲティングドメインが、CRISPR/Cas分子、例えば、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質と、gRNA、例えば、配列番号1~21のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含むゲノム遺伝子座に結合するgRNAとを含み、例えば、ここで、上記gRNAは、配列番号1~21のいずれかの配列の少なくとも14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドを含む配列を含み、第1リプレッサードメインが、DNMT1、DNM T3a/3L、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、又はFOG1から選択される部分を含み、且つ、第2ドメインが、DNMT1、DNMt3a/3L、MQ1、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、又はFOG1から選択される部分を含む、実施形態35~47のいずれかに記載の発現リプレッサー。
50.CRISPR/Cas分子が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質、又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)を含む、実施形態35~49のいずれかに記載の発現リプレッサー。
51.CRISPR/Cas分子が、触媒として不活性なCRISPR/Casタンパク質、例えば、dCas9を含む、実施形態35~50のいずれかに記載の発現リプレッサー。
52.(i)1つ以上の核局在化シグナル配列(NLS)を含むか、又は(ii)NLSを含まない、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
53.N末端に第1NLSを含み、例えば、第1NLSが、配列番号86の配列を有する、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
54.C末端に、例えば、配列番号87の配列を有するNLS、例えば第2NLSを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
55.第1及び第2NLSが、同じ配列を有する、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
56.第1及び第2NLSが、異なる配列を有する、実施形態52~55のいずれかに記載の発現リプレッサー。
57.エピトープタグを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
58. 上記エピトープタグが、HAタグ、例えば、配列番号80のアミノ酸配列を含むHAタグである、実施態様57に記載の発現リプレッサー。
59.上記アンカー配列が、配列番号81若しくは82の配列、又はそれに対して8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の改変を有する配列を含む、実施形態37~58のいずれかに記載の発現リプレッサー。
60.上記アンカー配列が、配列番号83若しくは84に記載の配列、又はそれに対して8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の改変を有する配列を含む、実施形態37~58のいずれかに記載の発現リプレッサー。
61.上記アンカー配列が、上記遺伝子と同じ染色体上にある、実施形態37~60のいずれかに記載の発現リプレッサー。
62.上記アンカー配列が、上記標的遺伝子の上流(例えば、TSSの上流又は上記プロモータの上流)にある、実施形態37~61のいずれかに記載の発現リプレッサー。
63.上記アンカー配列が、上記標的遺伝子の下流(例えば、TSSの下流又はプロモータの上流)にある、実施形態37~61のいずれかに記載の発現リプレッサー。
64.上記発現リプレッサーと標的遺伝子座の結合が、上記発現リプレッサーの非存在下での標的遺伝子の発現と比較して、細胞における上記標的遺伝子の発現を10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減する、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
65.上記発現リプレッサーと標的遺伝子座の結合が、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、又は22日の期間にわたり上記標的遺伝子の発現を、認め得るほどに低減する、先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー。
66.第1及び/又は第2リプレッサードメインが、DNAメチルトランスフェラーゼ、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ、ヒストンデメチラーゼ、又はヒストン修飾複合体のリクルーターを含む、実施形態18~65のいずれかに記載の発現リプレッサー。
67.以下:
第1DNAターゲティング部分と第1リプレッサードメインとを含む第1発現リプレッサー、及び
第2DNAターゲティング部分と第2リプレッサードメインとを含む第2発現リプレッサー
を含む発現抑制系であって、
第1DNAターゲティング部分が、第1DNA配列に特異的に結合し、第2DNAターゲティング部分が、第1DNA配列とは異なる第2DNA配列に特異的に結合し、
第1リプレッサードメインが、第2リプレッサードメインとは異なる、
発現抑制系。
第1DNAターゲティング部分と第1リプレッサードメインとを含む第1発現リプレッサー、及び
第2DNAターゲティング部分と第2リプレッサードメインとを含む第2発現リプレッサー
を含む発現抑制系であって、
第1DNAターゲティング部分が、第1DNA配列に特異的に結合し、第2DNAターゲティング部分が、第1DNA配列とは異なる第2DNA配列に特異的に結合し、
第1リプレッサードメインが、第2リプレッサードメインとは異なる、
発現抑制系。
68.以下:
第1DNAターゲティング部分と第1リプレッサードメインとを含む第1発現リプレッサー、及び
第2DNAターゲティング部分と第2リプレッサードメインとを含む第2発現リプレッサー
を含む発現抑制系であって、
第1又は第2リプレッサードメインが、MQ1ドメイン又はその機能性変異体若しくは断片を含み、
第1リプレッサードメインが、第2リプレッサードメインとは異なる、
発現抑制系。
第1DNAターゲティング部分と第1リプレッサードメインとを含む第1発現リプレッサー、及び
第2DNAターゲティング部分と第2リプレッサードメインとを含む第2発現リプレッサー
を含む発現抑制系であって、
第1又は第2リプレッサードメインが、MQ1ドメイン又はその機能性変異体若しくは断片を含み、
第1リプレッサードメインが、第2リプレッサードメインとは異なる、
発現抑制系。
69.第1発現リプレッサーが、第3リプレッサードメインをさらに含む、実施形態67又は68に記載の発現抑制系。
70.第2発現リプレッサーが、第4リプレッサードメインをさらに含む、実施形態67~69のいずれかに記載の発現抑制系。
71.第1DNAターゲティング部分が、第1DNA配列に特異的に結合し、第2DNAターゲティング部分が、第1DNA配列とは異なる第2DNA配列に特異的に結合する、実施形態67~70のいずれかに記載の発現抑制系。
72.第1DNAターゲティング部分及び第2DNAターゲティング部分が、同じDNA配列に特異的に結合する、実施形態67~70のいずれかに記載の発現抑制系。
73.第1DNAターゲティング部分が、第1CRISPR/Casタンパク質と第1ガイドRNAを含む第1CRISPR/Cas分子を含み、第2DNAターゲティング部分が、第2CRISPR/Casタンパク質と第2ガイドRNAとを含む第2CRISPR/Cas分子を含む、実施形態67~72のいずれかに記載の発現抑制系。
74.第1CRISPR/Casタンパク質が、第2ガイドRNAに結合せず、例えば、少なくとも10、20、50、100、1000、又は10,000nMのKDで結合し、第2CRISPR/Casタンパク質が、第1ガイドRNAに結合せず、例えば、少なくとも10、20、50、100、1000、又は10,000nMのKDで結合する、実施形態73に記載の発現抑制系。
75.第1CRISPR/Casタンパク質が、第2CRISPR/Casタンパク質とは異なるアミノ酸配列を含む、実施形態73又は74のいずれかに記載の発現抑制系。
76.第1又は第2DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)を含有するCRISPR/Cas分子を含む、実施形態67~75のいずれかに記載の発現抑制系。
77.第1DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)を含む第1CRISPR/Cas分子を含み、第2DNAターゲティング部分が、表1から選択される異なるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質、又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)を含む第2CRISPR/Cas分子を含む、実施形態67~76のいずれかに記載の発現抑制系。
78.第1、第2、第3、又は第4リプレッサードメインが、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含む、実施形態70~77のいずれかに記載の発現抑制系。
79.第1、第2、第3、又は第4リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片、例えば、そのいずれかのSETドメインから選択されるタンパク質を含む、実施形態70~78の発現抑制系。
80.第1、第2、第3、又は第4リプレッサードメインが、ヒストンデメチラーゼ活性(例えば、リジンデメチラーゼ活性)を含む、実施形態70~79のいずれかに記載の発現抑制系。
81.第1、第2、第3、又は第4リプレッサードメインが、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66(又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片)から選択されるタンパク質を含む、実施形態70~80のいずれかに記載の発現抑制系。
82.第1、第2、第3、又は第4リプレッサードメインが、ヒストンデアセチラーゼ活性を含む、実施形態70~81のいずれかに記載の発現抑制系。
83.第1、第2、第3、又は第4リプレッサードメインは、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、又はそれらのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、実施形態70~82のいずれかに記載の発現抑制系。
84.第1、第2、第2、第3、又は第4リプレッサードメインが、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む、実施形態70~83のいずれかに記載の発現抑制系。
85.第1、第2、第3、又は第4リプレッサードメインが、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、又はそれらのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、実施形態70~84の発現抑制系。
86.第1、第2、第3、又は第4リプレッサードメインが、転写リプレッサー活性を含む、実施形態70~85のいずれかに記載の発現抑制系。
87.第1、第2、第3、又は第4リプレッサードメインが、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、実施形態70~86の発現抑制系。
88.以下:
第1リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
第2リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含む、
実施形態67~87のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
第2リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含む、
実施形態67~87のいずれかに記載の発現抑制系。
89.以下:
(i)第1リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(ii)第3リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含む、
実施形態69~88のいずれかに記載の発現抑制系。
(i)第1リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(ii)第3リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含む、
実施形態69~88のいずれかに記載の発現抑制系。
90.以下:
(i)第1リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(ii)第2リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含み、
(iii)第3リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、
実施形態69~89のいずれかに記載の発現抑制系。
(i)第1リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(ii)第2リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含み、
(iii)第3リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、
実施形態69~89のいずれかに記載の発現抑制系。
91.以下:
(i)第1リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(ii)第2リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含み、
(iii)第3リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(iv)第4リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含む、
実施形態70~90のいずれかに記載の発現抑制系。
(i)第1リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(ii)第2リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含み、
(iii)第3リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(iv)第4リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含む、
実施形態70~90のいずれかに記載の発現抑制系。
92.以下:
(i)第2リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(ii)第4リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含む、
実施形態70~91のいずれかに記載の発現抑制系。
(i)第2リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ちGLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、
(ii)第4リプレッサードメインが、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそれらの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質(例えば、異なるタンパク質)を含む、
実施形態70~91のいずれかに記載の発現抑制系。
93.第1リプレッサードメインが、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、ヒストンデメチラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
94.第1リプレッサードメインが、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、ヒストンデアセチラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
95.第1リプレッサードメインが、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
96.第1リプレッサードメインが、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、DNAデメチラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
97.第1リプレッサードメインが、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、転写リプレッサー活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
98.第1リプレッサードメインが、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含む(例えば、この場合、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性は、互いに同一であるか、又は異なる)、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
99.第1リプレッサードメインが、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、ヒストンデアセチラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
100.第1リプレッサードメインが、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
101.第1リプレッサードメインが、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインがDNAデメチラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
102.第1リプレッサードメインが、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、転写リプレッサー活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
103.第1リプレッサードメインが、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、ヒストンデメチラーゼ活性を含む(例えば、この場合、ヒストンデメチラーゼ活性は、互いに同じであるか、又は異なる)、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
104.第1リプレッサードメインが、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
105.第1リプレッサードメインが、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、DNAデメチラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
106.第1リプレッサードメインが、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが転写リプレッサー活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
107.第1リプレッサードメインが、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、ヒストンデアセチラーゼ活性を含む(例えば、ヒストンデアセチラーゼ活性は互いに同じであるか、又は異なる)、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
108.第1リプレッサードメインが、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、DNAデメチラーゼ活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
109.第1リプレッサードメインが、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、転写リプレッサー活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
110.第1リプレッサードメインが、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む(例えば、この場合、DNAメチルトランスフェラーゼ活性は、互いに同一であるか、又は異なる)、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
111.第1リプレッサードメインが、DNAデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、転写リプレッサー活性を含む、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
112.第1リプレッサードメインが、DNAデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインが、DNAデメチラーゼ活性を含む(例えば、この場合、DNAメチルトランスフェラーゼ活性は、互いに同じであるか、又は異なる)、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
113.第1リプレッサードメインが、転写リプレッサー活性を含み、第2リプレッサードメインが、転写リプレッサー活性を含む(例えば、この場合、転写リプレッサー活性は、互いに同じであるか、又は異なる)、実施形態67~92のいずれかに記載の発現抑制系。
114.以下:
第1リプレッサードメインが、KRAB、SETドメイン(例えば、SETDB1、EZH2、G9A、又はSUV39H1のSETドメイン)、ヒストンデメチラーゼLSD1、FOG1(例えば、FOG1のN末端残基)、KAP1、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み;
第2リプレッサードメインが、DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)、DNMT3B、DNMT3L、DNMT3A/3L複合体、細菌性MQ1、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、
実施形態67~113のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、KRAB、SETドメイン(例えば、SETDB1、EZH2、G9A、又はSUV39H1のSETドメイン)、ヒストンデメチラーゼLSD1、FOG1(例えば、FOG1のN末端残基)、KAP1、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み;
第2リプレッサードメインが、DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)、DNMT3B、DNMT3L、DNMT3A/3L複合体、細菌性MQ1、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、
実施形態67~113のいずれかに記載の発現抑制系。
115.以下:
第1リプレッサードメインが、EZH2、G9A、SUV39H1、FOG1、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み;
第2リプレッサードメインが、DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)、DNMT3B、DNMT3L、DNMT3A/3L、DNMT1、LSD1、FOG1、KRAB、HDAC8、細菌性MQ1、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、
実施形態67~114のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、EZH2、G9A、SUV39H1、FOG1、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み;
第2リプレッサードメインが、DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)、DNMT3B、DNMT3L、DNMT3A/3L、DNMT1、LSD1、FOG1、KRAB、HDAC8、細菌性MQ1、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、
実施形態67~114のいずれかに記載の発現抑制系。
116.以下:
(i)第1リプレッサードメインが、以下:KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KAP1、HDAC8、MQ1、DNMT1、DNMT3A、DNMT3a/3l、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み;
(ii)第2リプレッサードメインが、以下:KRAB、FOG1、G9A、LSD1、HDAC8、EZH2、DNMT3a/3l、MQ1、DNMT1、DBMT3A、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、
実施形態67~115のいずれかの発現抑制系。
(i)第1リプレッサードメインが、以下:KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KAP1、HDAC8、MQ1、DNMT1、DNMT3A、DNMT3a/3l、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み;
(ii)第2リプレッサードメインが、以下:KRAB、FOG1、G9A、LSD1、HDAC8、EZH2、DNMT3a/3l、MQ1、DNMT1、DBMT3A、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含む、
実施形態67~115のいずれかの発現抑制系。
117.第1リプレッサードメインが、KRABを含み、第2リプレッサードメインが、DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)を含む、実施形態67~116のいずれかに記載の発現抑制系。
118.第1リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、第2リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含む、実施形態67~115のいずれかに記載の発現抑制系。
119.第1リプレッサードメインが、LSD1又は機能的変異体若しくはそのフラグメントを含み、第2リプレッサードメインが、KRAB又は機能的変異体若しくはそのフラグメントを含む、実施形態67~118のいずれかに記載の発現抑制系。
120.第1リプレッサードメインが、KRAB又はその機能的変異体若しくはそのフラグメントを含み、第2リプレッサードメインが、細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含む、実施形態67~119のいずれかに記載の発現抑制系。
121.以下:
第1リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり;
第2リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のN末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり;
第2リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のN末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
122.以下:
第1リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のN末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のN末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
123.以下:
第1リプレッサードメインが、MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
124.以下:
第1リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
125.以下:
第1リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のN末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のN末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
126.以下:
第1リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり;
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり;
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
127.以下:
第1リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり;
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり;
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態67~120のいずれかに記載の発現抑制系。
128.以下:
第1リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、上記第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、上記第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり;
第2リプレッサードメインが、MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
129.以下:
第1リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
130.以下:
第1リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、HDAC8又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
131.以下:
第1リプレッサードメインが、FOG1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、FOG1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、FOG1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、FOG1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
132.以下:
第1リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、EZH2又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~120のいずれかに記載の発現抑制系。
133.以下:
第1リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~130のいずれかに記載の発現抑制系。
第1リプレッサードメインが、G9A又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第1リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のN末端であり、
第3リプレッサードメインが、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第3リプレッサードメインは、第1DNAターゲティング部分のC末端であり、
第2リプレッサードメインが、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片を含み、任意選択で、第2リプレッサードメインは、第2DNAターゲティング部分のC末端である、
実施形態69~130のいずれかに記載の発現抑制系。
134.第1DNAターゲティング部分が、TALエフェクター分子、CRISPR/Cas分子、ジンクフィンガードメイン、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、又はオリゴヌクレオチドから選択される、実施形態67~133のいずれかに記載の発現抑制系。
135.第2DNAターゲティング部分が、TALエフェクター分子、CRISPR/Cas分子、ジンクフィンガードメイン、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、又はオリゴヌクレオチドから選択される、実施形態67~134のいずれかに記載の発現抑制系。
136.第1DNAターゲティング部分が、CRISPR/Casタンパク質(例えば、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)であるか、若しくはそれを含む)と、ガイドRNAと、を含むCRISPR/Cas分子であるか、若しくはそれを含む、実施形態67~135のいずれかに記載の発現抑制系。
137.第2DNAターゲティング部分が、CRISPR/Casタンパク質(例えば、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)であるか、若しくはそれを含む)と、ガイドRNAと、を含むCRISPR/Cas分子であるか、若しくはそれを含む、実施形態67~136のいずれかに記載の発現抑制系。
138.以下:
第1DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)であるか、若しくはそれを含むCRISPR/Casタンパク質を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含み、
第2DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)であるか、若しくはそれを含む異なるCRISPR/Casタンパク質を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む、
実施形態67~137のいずれかに記載の発現抑制系。
第1DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)であるか、若しくはそれを含むCRISPR/Casタンパク質を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含み、
第2DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)であるか、若しくはそれを含む異なるCRISPR/Casタンパク質を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む、
実施形態67~137のいずれかに記載の発現抑制系。
139.以下:
第1DNAターゲティング部分が、配列番号45又は89の核酸配列によってコードされるCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含み、
第2DNAターゲティング部分が、配列番号45又は89の核酸配列によってコードされるCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む、
実施形態135~138のいずれかに記載の発現抑制系。
第1DNAターゲティング部分が、配列番号45又は89の核酸配列によってコードされるCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含み、
第2DNAターゲティング部分が、配列番号45又は89の核酸配列によってコードされるCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む、
実施形態135~138のいずれかに記載の発現抑制系。
140.以下:
第1DNAターゲティング部分が、配列番号46又は88のアミノ酸配列を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含み、
第2DNAターゲティング部分が、配列番号46又は88のアミノ酸配列を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む、
実施形態135~138のいずれかに記載の発現抑制系。
第1DNAターゲティング部分が、配列番号46又は88のアミノ酸配列を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含み、
第2DNAターゲティング部分が、配列番号46又は88のアミノ酸配列を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む、
実施形態135~138のいずれかに記載の発現抑制系。
141.第1又は第2DNAターゲティング部分が、プロモータ配列に特異的に結合するか、又はプロモータ配列、例えば、標的遺伝子に作動可能に連結したプロモータ配列に近接するDNAに特異的に結合する、実施形態67~140のいずれかに記載の発現抑制系。
142.第1又は第2DNAターゲティング部分が、エンハンサー配列に特異的に結合するか、又はエンハンサー配列、例えば、標的遺伝子の発現に影響を及ぼし、且つ/若しくは標的遺伝子に作動可能に連結したエンハンサー配列に近接するDNAに特異的に結合する、実施形態67~141のいずれかに記載の発現抑制系。
143.第1又は第2DNAターゲティング部分が、標的遺伝子、例えば、標的遺伝子の転写開始部位と終止コドンとの間に含まれる配列に特異的に結合する、実施形態67~142のいずれかに記載の発現抑制系。
144.第1又は第2DNAターゲティング部分が、標的遺伝子の転写開始部位に特異的に結合する、実施形態67~143のいずれかに記載の発現抑制系。
145.第1又は第2DNAターゲティング部分が、標的遺伝子のイントロン、例えば、イントロンに関連するスプライス部位に特異的に結合する、実施形態67~144のいずれかに記載の発現抑制系。
146.第1又は第2DNAターゲティング部分が、標的遺伝子のエキソンに特異的に結合する、実施形態67~145のいずれかに記載の発現抑制系。
147.第1又は第2DNAターゲティング部分が、アンカー配列に特異的に結合する、実施形態67~146のいずれかに記載の発現抑制系。
148.上記アンカー配列が、配列番号81若しくは82の配列、又はそれに対して8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の改変を有する配列を含む、実施形態147に記載の発現抑制系。
149.上記アンカー配列が、配列番号83若しくは84の配列、又はそれに対して8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の改変を有する配列を含む、実施形態147に記載の発現抑制系。
150.上記アンカー配列が、上記遺伝子と同じ染色体上にある、実施形態147~149のいずれかに記載の発現抑制系。
151.上記アンカー配列が、上記遺伝子とは異なる染色体上にある、実施形態147~149のいずれかに記載の発現抑制系。
152.上記アンカー配列が、標的遺伝子の上流(例えば、TSSの上流又はプロモータの上流)にある、実施形態147~151のいずれかに記載の発現抑制系。
153.上記アンカー配列が、標的遺伝子の下流(例えば、TSSの下流又はプロモータの上流)にある、実施形態148~151のいずれかに記載の発現抑制系。
154.第1DNA配列が、標的遺伝子に作動可能に連結したプロモータ内又はそれに近接する第1部位であり、第2DNA配列が、標的遺伝子に作動可能に連結したプロモータ内又はそれに近接する第2部位である、実施形態67~141のいずれかに記載の発現抑制系。
155.第1DNA配列が、標的遺伝子に作動可能に連結したプロモータ内であるか、又はそれに近接し、第2DNA配列が、標的遺伝子の発現に影響を及ぼすか、若しくはそれに作動可能に連結したエンハンサー内であるか、又はそれに近接している、実施形態67~142のいずれかに記載の発現抑制系。
156.第1DNA配列が、標的遺伝子の発現に影響を与えるか、若しくはそれに作動可能に連結したエンハンサー内であるか、又はそれに近接し、第2DNA配列が、標的遺伝子に作動可能に連結したプロモータ内であるか、又はそれに近接している、実施形態67~142のいずれかに記載の発現抑制系。
157.第1DNA配列が、標的遺伝子の転写開始部位を含み、第2DNA配列が、標的遺伝子に作動可能に連結したプロモータ内であるか、又はそれに近接している、実施形態67~141又は143のいずれかに記載の発現抑制系。
158.第1DNA配列が、標的遺伝子の転写開始部位を含み、第2DNA配列が、標的遺伝子の発現に影響を及ぼすか、若しくはそれに作動可能に連結したエンハンサー内であるか、又はそれに近接している、実施形態67~140、142又は143のいずれかに記載の発現抑制系。
159.第1DNA配列が、標的遺伝子に作動可能に連結したプロモータ内であるか、又はそれに近接し、第2DNA配列が、標的遺伝子の転写開始部位である、実施例67~141又は143のいずれかに記載の発現抑制系。
160.第1DNA配列が、標的遺伝子の発現に影響を及ぼすか、若しくはそれに作動可能に連結したエンハンサー内であるか、又はそれに近接し、第2DNA配列が、標的遺伝子の転写開始部位である、実施形態67~140、142、又は143のいずれかに記載の発現抑制系。
161.第1DNA配列と第2DNA配列との間の距離が、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、若しくは1000塩基対、又はその間の任意のサイズ、例えば、20~500塩基対である、実施形態67~160のいずれかに記載の発現抑制系。
162.第1DNA配列と第2DNA配列との間の距離が、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、若しくは1000塩基対以下、又はその間の任意のサイズ、例えば、20~500塩基対である、実施形態67~161のいずれかに記載の発現抑制系。
163.第1DNA配列と第2DNA配列が、異なる核酸、例えば、異なる染色体上に位置する、実施形態67~162のいずれかに記載の発現抑制系。
164.上記標的遺伝子が、β-2-ミクログロブリン、MYC、HSPA1B、GATA1、APOB、FOXP3、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL6、CXCL7、及び/又はCXCL8である、実施形態67~163のいずれかに記載の発現抑制系。
165.第1ガイドRNAが、第1DNA配列に特異的な、例えば、相補的な配列を含み、第2ガイドRNAは、第2DNA配列に特異的な、例えば、相補的な配列を含む、実施形態73~164のいずれかに記載の発現抑制系。
166.第1DNAターゲティング部分が、第2DNA配列に、認め得るほどに結合せず、且つ第2DNAターゲティング部分が、第1DNA配列に、認め得るほどに結合しない、実施形態67~165のいずれかに記載の発現抑制系。
167.第1DNAターゲティング部分が、少なくとも500、600、700、800、900、1000、2000、5000、10,000、又は100,000nMのKDで第2DNA配列に結合し、第2DNAターゲティング部分が、少なくとも500、600、700、800、900、1000、2000、5000、10,000、又は100,000nMのKDで第1DNA配列に結合する、実施形態67~166のいずれかに記載の発現抑制系。
168.第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合が、標的遺伝子、例えば、細胞における第1DNA配列に作動可能に連結した標的遺伝子の発現を低減する、実施形態67~167のいずれかに記載の発現抑制系。
169.例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、発現が、第1発現リプレッサーの非存在下での発現と比較して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減する、実施形態168に記載の発現抑制系。
170.第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合が、例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、標的遺伝子、例えば、第1DNA配列に作動可能に連結した標的遺伝子の発現を、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、若しくは25日、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、若しくは10細胞分裂の期間にわたって、認め得るほどに低減する、実施形態67~169のいずれかに記載の発現抑制系。
171.第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合が、細胞における標的遺伝子、例えば、第2DNA配列に作動可能に連結した標的遺伝子の発現を低減する、実施形態67~170のいずれかに記載の発現抑制系。
172.例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、発現が、第2発現リプレッサーの非存在下での発現と比較して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減する、実施形態171に記載の発現抑制系。
173.第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合が、例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、標的遺伝子、例えば、第2DNA配列に作動可能に連結した標的遺伝子の発現を、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、若しくは25日、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、若しくは10細胞分裂の期間にわたって、認め得るほどに低減する、実施形態67~172のいずれかに記載の発現抑制系。
174.第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合及び第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合が、細胞内の標的遺伝子、例えば、第1DNA配列及び/又は第2DNA配列に作動可能に連結した標的遺伝子の発現を低減する、実施形態67~173のいずれかに記載の発現抑制系。
175.例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、発現が、第1及び第2発現リプレッサーの非存在下での発現と比較して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減する、実施形態174の発現抑制系。
176.第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合及び第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合が、標的遺伝子、例えば、第1DNA配列に作動可能に連結した標的遺伝子の発現を、例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、若しくは25日、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、若しくは10細胞分裂の期間にわたって、認め得るほどに低減する、実施形態1~175のいずれかに記載の発現抑制系。
177.第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合及び第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合によって起こる発現の低減が、第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合又は第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合によって個別に起こる発現の低減よりも大きい、実施形態174~176のいずれかに記載の発現抑制系。
178.第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合及び第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合が、例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合又は第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合の各々いずれかよりも、発現を1.05×(即ち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.6×、1.7×、1.8×、1.9×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、50×、又は100×多く低減する、実施形態177の発現抑制系。
179.第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合及び第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合によって起こる発現が、第1発現リプレッサーと第1DNA配列との結合又は第2発現リプレッサーと第2DNA配列との結合によって個別に起こる発現の低減よりも長い時間(例えば、より多くの時間、日数、又は細胞分裂)にわたって持続する、実施形態174~178に記載の発現抑制系。
180.第1発現リプレッサーの第1DNA配列への結合及び第2発現リプレッサーの第2DNA配列への結合が、例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、第1発現リプレッサーの第1DNA配列への結合又は第2発現リプレッサーの第2DNA配列への結合の各々いずれかよりも発現を1.05×(即ち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.6×、1.7×、1.8×、1.9×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、50×、又は100×長く(例えば時間、日数、若しくは細胞分裂で測定して)低減する、実施形態179の発現抑制系。
181.上記細胞が、24、36、48、60、又は72時間毎に1回以下(任意選択で、24、36、48、60、又は72時間毎に少なくとも1回)の速度で分裂する、実施形態174~180のいずれかに記載の発現抑制系。
182.上記細胞が、24、36、48、60、又は72時間毎に少なくとも1回(また任意選択で、24、36、48、60、又は72時間毎に1回以下)の速度で分裂する、実施形態174~181のいずれかに記載の発現抑制系。
183.発現が、無期限に(例えば、実験で測定可能な期間より長い期間にわたって)認め得るほどに低減する、実施形態174~182のいずれかに記載の発現抑制系。
184.以下:
第1DNAターゲティング部分が、表1から選択される化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)CRISPR/Ca若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、配列番号46のアミノ酸配列を有するdCas9;又は表1から選択される黄色ブドウ球菌(S.aureus)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9、例えば、配列番号88のアミノ酸配列を有するdCas9を含み、
第2DNAターゲティング部分が、表1から選択される化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、配列番号46のアミノ酸配列を有するdCas9;又は表1から選択される黄色ブドウ球菌(S.aureus)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9、例えば、配列番号88のアミノ酸配列を有するdCas9を含むCRISPR/Cas分子を含む、
実施形態67~183のいずれかに記載の発現抑制系。
第1DNAターゲティング部分が、表1から選択される化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)CRISPR/Ca若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、配列番号46のアミノ酸配列を有するdCas9;又は表1から選択される黄色ブドウ球菌(S.aureus)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9、例えば、配列番号88のアミノ酸配列を有するdCas9を含み、
第2DNAターゲティング部分が、表1から選択される化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9、例えば、配列番号46のアミノ酸配列を有するdCas9;又は表1から選択される黄色ブドウ球菌(S.aureus)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9、例えば、配列番号88のアミノ酸配列を有するdCas9を含むCRISPR/Cas分子を含む、
実施形態67~183のいずれかに記載の発現抑制系。
185.以下:
第1DNAターゲティング部分が、CRISPR/Casタンパク質、例えば、触媒として不活性なdCas9、例えば、dCas9、例えば、D10A、D839A、H840A、及びN863A変異から選択される1つ以上の突然変異を有するdCas9を含むCRISPR/Cas分子を含み;
第2DNAターゲティング部分が、CRISPR/Casタンパク質、例えば、触媒として不活性なdCas9、例えば、dCas9、例えば、D10A、D839A、H840A、及びN863A変異から選択される1つ以上の突然変異を有するdCas9を含むCRISPR/Cas分子を含む、
実施形態67~184のいずれかに記載の発現抑制系。
第1DNAターゲティング部分が、CRISPR/Casタンパク質、例えば、触媒として不活性なdCas9、例えば、dCas9、例えば、D10A、D839A、H840A、及びN863A変異から選択される1つ以上の突然変異を有するdCas9を含むCRISPR/Cas分子を含み;
第2DNAターゲティング部分が、CRISPR/Casタンパク質、例えば、触媒として不活性なdCas9、例えば、dCas9、例えば、D10A、D839A、H840A、及びN863A変異から選択される1つ以上の突然変異を有するdCas9を含むCRISPR/Cas分子を含む、
実施形態67~184のいずれかに記載の発現抑制系。
186.以下:
第1発現リプレッサーが、表1から選択される化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含有するCRISPR/Cas分子を含む第1DNAターゲティング部分と、KRAB又はその機能的変異体若しくは断片を含む第1リプレッサードメインとを含み;
第2発現リプレッサーが、表1から選択される黄色ブドウ球菌(S.aureus)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、変異体)、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含有するCRISPR/Cas分子を含む第2DNAターゲティング部分と、細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含む第2リプレッサードメインとを含む、
実施形態67~185のいずれかに記載の発現抑制系。
第1発現リプレッサーが、表1から選択される化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含有するCRISPR/Cas分子を含む第1DNAターゲティング部分と、KRAB又はその機能的変異体若しくは断片を含む第1リプレッサードメインとを含み;
第2発現リプレッサーが、表1から選択される黄色ブドウ球菌(S.aureus)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、変異体)、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含有するCRISPR/Cas分子を含む第2DNAターゲティング部分と、細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含む第2リプレッサードメインとを含む、
実施形態67~185のいずれかに記載の発現抑制系。
187.以下:
DNAターゲティング部分と;
細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインと、
を含むポリペプチド。
DNAターゲティング部分と;
細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインと、
を含むポリペプチド。
188.以下:
DNAターゲティング部分と;
MQ1、DNMT1、DNMT3a/3l、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、FOG1、又はその機能的変異体若しくは断片を含む第1リプレッサードメインと、
MQ1、DNMT1、DNMT3a/3l、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、FOG1、又はその機能的変異体若しくは断片を含む第2リプレッサードメインと、
を含むポリペプチド。
DNAターゲティング部分と;
MQ1、DNMT1、DNMT3a/3l、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、FOG1、又はその機能的変異体若しくは断片を含む第1リプレッサードメインと、
MQ1、DNMT1、DNMT3a/3l、KRAB、G9A、HDAC8、LSD1、EZH2、FOG1、又はその機能的変異体若しくは断片を含む第2リプレッサードメインと、
を含むポリペプチド。
189.上記DNAターゲティング部分が、第1リプレッサードメインと第2リプレッサードメインとの間に位置する、実施形態88aに記載のポリペプチド。
190.実施形態67~189のいずれかに記載の発現抑制系の第1発現リプレッサーをコードする核酸。
191.実施形態67~189のいずれかに記載の発現抑制系の第2発現リプレッサーをコードする核酸。
192.実施形態67~189のいずれかに記載の発現抑制系、例えば、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーをコードする核酸。
193.RNA、例えば、mRNAである、実施形態190~192のいずれかに記載の核酸。
194.以下:
実施形態67~189のいずれかに記載の発現抑制系の第1発現リプレッサーをコードする配列を含む第1核酸と;
実施形態67~189のいずれかに記載の発現抑制系の第2発現リプレッサーをコードする配列を含む第2核酸と
を含む発現抑制系。
実施形態67~189のいずれかに記載の発現抑制系の第1発現リプレッサーをコードする配列を含む第1核酸と;
実施形態67~189のいずれかに記載の発現抑制系の第2発現リプレッサーをコードする配列を含む第2核酸と
を含む発現抑制系。
195.実施形態187~189のいずれかに記載のポリペプチドをコードする核酸。
196.上記核酸が、mRNAを含む、実施形態190~193又は195のいずれかに記載の核酸。
197.いずれかの先行する実施形態に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系をコードする核酸を含むベクター。
198.先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、mRNA、又はベクターを含む、脂質ナノ粒子。
199.イオン化脂質、例えば、カチオン性脂質、例えば、MC3、SSOPを含む、実施形態198に記載の脂質ナノ粒子。
200.中性脂質、イオン化アミン含有脂質、生分解性アルキン脂質、ステロイド、リン脂質、多価不飽和脂質、構造脂質(例えば、ステロール)、PEG、コレステロール、又はポリマーコンジュゲート脂質のうちの1つ以上をさらに含む、実施形態198又は199の脂質ナノ粒子。
201.先行する実施形態のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、又は脂質ナノ粒子を含む、反応混合物。
202.細胞をさらに含む、実施形態201の反応混合物。
203.実施形態1~202のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、mRNA、ベクター、又はナノ粒子を含む細胞。
204.上記細胞が、肝細胞、神経細胞、内皮細胞、筋細胞、及びリンパ球から選択される、実施形態203に記載の細胞。
205.以下:
i)細胞及びii)実施形態1~202のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、ポリペプチド、核酸、ベクター、脂質ナノ粒子、又は反応混合物を用意するステップと;
上記細胞を上記発現リプレッサー、発現抑制系、ポリペプチド、核酸、ベクター、脂質ナノ粒子、又は反応混合物と接触させるステップ
を含む方法によって生産される細胞。
i)細胞及びii)実施形態1~202のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、ポリペプチド、核酸、ベクター、脂質ナノ粒子、又は反応混合物を用意するステップと;
上記細胞を上記発現リプレッサー、発現抑制系、ポリペプチド、核酸、ベクター、脂質ナノ粒子、又は反応混合物と接触させるステップ
を含む方法によって生産される細胞。
206.実施形態1~202のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ポリペプチド、ベクター、脂質ナノ粒子、又は反応混合物、及び少なくとも1つの薬学的に許容できる賦形剤又は担体を含む医薬組成物。
207.第1発現リプレッサーが、タグ付け若しくはモニタリング部分、切断可能な部分(例えば、DNAターゲティング部分とリプレッサードメインの間、又はポリペプチドのN末端若しくはC末端に位置する切断可能な部分)、小分子、膜転移ポリペプチド、又は薬物(pharmacoagent)部分から選択される追加の部分をさらに含む、
実施形態1~202のいずれかに記載の発現抑制系。
実施形態1~202のいずれかに記載の発現抑制系。
208.第2発現リプレッサーが、タグ付け若しくはモニタリング部分、切断可能な部分(例えば、DNAターゲティング部分とリプレッサードメインの間、又はポリペプチドのN末端若しくはC末端に位置する切断可能な部分)、小分子、膜転移ポリペプチド、又は薬物(pharmacoagent)部分から選択される追加の部分をさらに含む、実施形態1~202のいずれかに記載の発現抑制系。
209.細胞における標的ゲノム配列の発現を低減する方法であって、以下:
実施形態1~204又は206のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ポリペプチド、ベクター、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物を用意するステップと;
発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ポリペプチド、ベクター、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物と上記細胞を接触させるステップを含み、
これによって、上記標的ゲノム配列の発現を低減する方法。
実施形態1~204又は206のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ポリペプチド、ベクター、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物を用意するステップと;
発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ポリペプチド、ベクター、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物と上記細胞を接触させるステップを含み、
これによって、上記標的ゲノム配列の発現を低減する方法。
210.細胞内の標的ゲノム配列をエピジェネティック的に修飾する方法であって、
実施形態1~204又は206のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、ポリペプチド、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物を用意するステップと;
発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ポリペプチド、ベクター、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物と上記細胞を接触させるステップを含み、
これによって、上記標的ゲノム配列をエピジェネティック的に修飾する方法。
実施形態1~204又は206のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、ポリペプチド、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物を用意するステップと;
発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ポリペプチド、ベクター、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物と上記細胞を接触させるステップを含み、
これによって、上記標的ゲノム配列をエピジェネティック的に修飾する方法。
211.上記標的ゲノム配列が、以下:
標的遺伝子(例えば、標的遺伝子内の部位、例えば、エキソン、イントロン、若しくはスプライス部位)、例えば、β-2-ミクログロブリン(β2M)をコードする遺伝子、MYCをコードする遺伝子、HSPA1Bをコードする遺伝子、又はGATA1をコードする遺伝子、
標的遺伝子に作動可能に連結した転写制御エレメント、又は
標的遺伝子に近接するか、若しくは標的遺伝子に作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションと関連するアンカー配列
である、実施形態209又は210に記載の方法。
標的遺伝子(例えば、標的遺伝子内の部位、例えば、エキソン、イントロン、若しくはスプライス部位)、例えば、β-2-ミクログロブリン(β2M)をコードする遺伝子、MYCをコードする遺伝子、HSPA1Bをコードする遺伝子、又はGATA1をコードする遺伝子、
標的遺伝子に作動可能に連結した転写制御エレメント、又は
標的遺伝子に近接するか、若しくは標的遺伝子に作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションと関連するアンカー配列
である、実施形態209又は210に記載の方法。
212.上記エピジェネティック修飾が、上記標的遺伝子の発現の低減を招く、実施形態211に記載の方法。
213.上記細胞が、哺乳動物細胞、例えば、ヒト細胞である、実施形態174~212のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、細胞、医薬組成物、核酸、ベクター、又は方法。
214.上記方法が、エクスビボ(例えば、対象からのサンプル中)又はインビボ(例えば、発現抑制系を対象に投与することによって)で実施される、実施形態213に記載の方法。
215.発現が、上記発現抑制系の非存在下である以外は類似の細胞における発現と比較して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減する、実施形態209~214のいずれかに記載の方法。
216.発現が、上記発現抑制系と接触させていない以外は類似の細胞における発現と比較して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減する、実施形態209~214のいずれかに記載の方法。
217.例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、発現が、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、若しくは25日、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10細胞分裂の期間にわたって低減する、実施形態209~216のいずれかに記載の方法。
218.発現の低減が、上記標的遺伝子によってコードされるRNA、例えば、mRNAのレベルの低下を含む、実施形態215~217のいずれかに記載の方法。
219.発現の低減は、上記標的遺伝子によってコードされるタンパク質のレベルの低下を含む、実施形態215~218のいずれかに記載の方法。
220.発現抑制系をコードする核酸、例えば、ベクターと、上記標的遺伝子を含む細胞を接触させるステップを含む、実施形態209~219のいずれかに記載の方法。
221.第1発現リプレッサーをコードする核酸が、第1核酸分子上に配置され、第2発現リプレッサーをコードする核酸が、第2核酸分子上に配置される、実施形態209~220のいずれかに記載の方法。
222.第1発現リプレッサーをコードする核酸が、第2発現リプレッサーをコードする核酸と同じ核酸分子上に配置される、実施形態209~221のいずれかに記載の方法。
223.第1核酸分子及び第2核酸分子を一緒に、例えば、同時に上記細胞と接触させるステップを含む、実施形態209~222のいずれかに記載の方法。
224.第1核酸分子及び第2核酸分子を個別に、例えば、順次上記細胞と接触させるステップを含む、実施形態209~223のいずれかに記載の方法。
225.用意するステップが、上記発現抑制系、又は上記発現抑制系をコードする核酸、例えば、ベクターを含む小胞と上記細胞を接触させることを含む、実施形態209~224のいずれかに記載の方法。
226.用意するステップが、上記発現抑制系、又は上記発現抑制系をコードする核酸、例えば、ベクターを含む脂質ナノ粒子(LNP)と上記細胞を接触させることを含む、実施形態209~225のいずれかに記載の方法。
227.上記発現抑制系が、第1発現リプレッサーと第2発現リプレッサーを含み、且つ、用意するステップが、第1発現リプレッサーを投与すること、並びに個別に、第2発現リプレッサーを投与することを含む、実施形態209~226のいずれかに記載の方法。
228.上記発現抑制系が、第1発現リプレッサーと第2発現リプレッサーを含み、且つ、用意するステップが、第1発現リプレッサーと第2発現リプレッサーを一緒に、例えば同時に投与することを含む、実施形態209~227のいずれかに記載の方法。
229.対象における標的遺伝子の過剰発現に関連する状態を治療する方法であって、以下:
実施形態1~204又は206~208のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、ポリペプチド、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物を対象に投与するステップを含み、
それによって、対象における標的遺伝子の過剰発現に関連する状態を治療する方法。
実施形態1~204又は206~208のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、ポリペプチド、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物を対象に投与するステップを含み、
それによって、対象における標的遺伝子の過剰発現に関連する状態を治療する方法。
230.対象における標的遺伝子の誤調節に関連する状態を治療する方法であって、
実施形態1~204又は206~208のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、ポリペプチド、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物を上記対象に投与するステップを含み、
それによって、対象における標的遺伝子の誤調節に関連する状態を治療する方法。
実施形態1~204又は206~208のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、ポリペプチド、脂質ナノ粒子、反応混合物、細胞、又は医薬組成物を上記対象に投与するステップを含み、
それによって、対象における標的遺伝子の誤調節に関連する状態を治療する方法。
231.発現抑制系を含む細胞を作製する方法であって、この方法は、
実施形態1~201又は206~208のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、ポリペプチド、又は医薬組成物を用意するステップと;
上記発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、又は医薬組成物と上記細胞を接触させるステップを含み、
それによって、発現抑制系を含む細胞を作製する方法。
実施形態1~201又は206~208のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、ポリペプチド、又は医薬組成物を用意するステップと;
上記発現リプレッサー、発現抑制系、核酸、ベクター、又は医薬組成物と上記細胞を接触させるステップを含み、
それによって、発現抑制系を含む細胞を作製する方法。
232.発現抑制系をコードする核酸を作製する方法であって、この方法は、
実施形態67~186、207、又は208のいずれかに記載の発現抑制系の第1発現リプレッサーをコードする第1核酸を用意するステップと、
実施形態67~186、9207、又は208のいずれかに記載の発現抑制系の第2発現リプレッサーをコードする第2核酸を用意するステップと、
第1核酸及び第2核酸を単一の核酸分子に結合する(例えば、連結する、若しくは組換える)ステップと、
を含み、
それによって、発現抑制系をコードする核酸を作製する方法。
実施形態67~186、207、又は208のいずれかに記載の発現抑制系の第1発現リプレッサーをコードする第1核酸を用意するステップと、
実施形態67~186、9207、又は208のいずれかに記載の発現抑制系の第2発現リプレッサーをコードする第2核酸を用意するステップと、
第1核酸及び第2核酸を単一の核酸分子に結合する(例えば、連結する、若しくは組換える)ステップと、
を含み、
それによって、発現抑制系をコードする核酸を作製する方法。
233.実施形態209~228又は230のいずれかに記載の方法によって処理又は生産される細胞。
234.上記細胞が、上記発現抑制系、例えば、上記発現抑制系の少なくとも1つの成分(例えば、全ての成分)を含まない、実施形態233に記載の細胞。
235.上記標的遺伝子の発現が、実施形態209~228又は230のいずれかに記載の方法によって接触、処理、若しくは生産されていない細胞と比較して低減される、実施形態233又は234のいずれかに記載の細胞。
236.実施形態1~208のいずれかに記載の発現リプレッサー、発現抑制系、前記発現リプレッサー若しくは発現抑制系をコードする1つ以上の核酸、ベクター、脂質ナノ粒子、又は医薬組成物を含む組成物、並びに例えば、前記組成物を用いて細胞内の遺伝子の発現を調節、例えば、低減するための少なくとも1つの調節方法を含む説明書一式を含む容器を含むキット。
定義
アンカー配列:本明細書で用いられるとき、用語「アンカー配列」は、核形成薬剤により認識される核酸配列であって、十分に結合して、アンカー配列媒介接合部、例えば複合体を形成する核酸配列を指す。一部の実施形態では、アンカー配列は、1つ又は複数のCTCF結合モチーフを含む。一部の実施形態では、アンカー配列は、遺伝子コーディング領域内に位置しない。一部の実施形態では、アンカー配列は、遺伝子間領域内に位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、エンハンサー又はプロモータ内のいずれにも位置しない。一部の実施形態では、アンカー配列は、任意の転写開始部位から少なくとも400bp、少なくとも450bp、少なくとも500bp、少なくとも550bp、少なくとも600bp、少なくとも650bp、少なくとも700bp、少なくとも750bp、少なくとも800bp、少なくとも850bp、少なくとも900bp、少なくとも950bp、又は少なくとも1kb離れて位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、ゲノム刷り込み、単一対立遺伝子の発現、及び/又は単一対立遺伝子のエピジェネティックマークと関連しない領域内に位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、内因性核形成ポリペプチド(例えば、CTCF)との結合、第2アンカー配列との相互作用によるアンカー配列媒介コンジュゲーションの形成、又はアンカー配列媒介コンジュゲーションの外側にあるエンハンサーに対する遮蔽から選択される1つ以上の機能を有する。本開示の一部の実施形態では、他のアンカー配列(例えば、別の状況での核形成薬剤(例えば、CTCF)結合モチーフを含有し得る配列)をターゲティングすることなく、特定の1つ又は複数のアンカー配列を特異的にターゲティングすることができる技術が提供され;こうした標的化アンカー配列は、「標的アンカー配列」と呼ばれることもある。一部の実施形態では、標的アンカー配列の配列及び/又は活性は調節されるが、標的化アンカー配列と同じシステム内(例えば、同じ細胞内及び/又は一部の実施形態では、同じ核酸分子、例えば、同じ染色体上)に存在し得る1つ若しくは複数の他のアンカー配列の配列及び/又は活性は調節されない。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフを含むか、又は核形成ポリペプチド結合モチーフである。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフに隣接している。
アンカー配列:本明細書で用いられるとき、用語「アンカー配列」は、核形成薬剤により認識される核酸配列であって、十分に結合して、アンカー配列媒介接合部、例えば複合体を形成する核酸配列を指す。一部の実施形態では、アンカー配列は、1つ又は複数のCTCF結合モチーフを含む。一部の実施形態では、アンカー配列は、遺伝子コーディング領域内に位置しない。一部の実施形態では、アンカー配列は、遺伝子間領域内に位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、エンハンサー又はプロモータ内のいずれにも位置しない。一部の実施形態では、アンカー配列は、任意の転写開始部位から少なくとも400bp、少なくとも450bp、少なくとも500bp、少なくとも550bp、少なくとも600bp、少なくとも650bp、少なくとも700bp、少なくとも750bp、少なくとも800bp、少なくとも850bp、少なくとも900bp、少なくとも950bp、又は少なくとも1kb離れて位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、ゲノム刷り込み、単一対立遺伝子の発現、及び/又は単一対立遺伝子のエピジェネティックマークと関連しない領域内に位置する。一部の実施形態では、アンカー配列は、内因性核形成ポリペプチド(例えば、CTCF)との結合、第2アンカー配列との相互作用によるアンカー配列媒介コンジュゲーションの形成、又はアンカー配列媒介コンジュゲーションの外側にあるエンハンサーに対する遮蔽から選択される1つ以上の機能を有する。本開示の一部の実施形態では、他のアンカー配列(例えば、別の状況での核形成薬剤(例えば、CTCF)結合モチーフを含有し得る配列)をターゲティングすることなく、特定の1つ又は複数のアンカー配列を特異的にターゲティングすることができる技術が提供され;こうした標的化アンカー配列は、「標的アンカー配列」と呼ばれることもある。一部の実施形態では、標的アンカー配列の配列及び/又は活性は調節されるが、標的化アンカー配列と同じシステム内(例えば、同じ細胞内及び/又は一部の実施形態では、同じ核酸分子、例えば、同じ染色体上)に存在し得る1つ若しくは複数の他のアンカー配列の配列及び/又は活性は調節されない。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフを含むか、又は核形成ポリペプチド結合モチーフである。一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフに隣接している。
アンカー配列媒介接合部:本明細書で用いられるとき、用語「アンカー配列媒介接合部」は、核形成ポリペプチドなどの1つ若しくは複数のポリペプチド、又は1つ若しくは複数のタンパク質及び/又は核酸実体(例えば、RNA若しくはDNAなど)によるDNA内の少なくとも2つのアンカー配列の物理的相互作用若しくは結合によって起こる、及び/又はそれにより維持されるDNA構造、ある場合では複合体を指し、これは、アンカー配列と結合して、アンカー配列同士の空間的近接及び機能的連結を可能にする(例えば、図1を参照)。
と関連する:この用語が本明細書で用いられるとき、2つの事象又は実体は、その一方の存在、レベル、形態及び/又は機能が、他方のものと相関する場合に、互いに「関連する」。例えば、一部の実施形態では、特定の実体(例えば、ポリペプチド、遺伝子シグネチャー、代謝物、微生物など)は、その存在、レベル、形態及び/又は機能が、特定の疾患、障害、若しくは病状の発生率及び/又はそれに対する感受性と相関する場合に、その疾患、障害、又は病状と関連すると考えられる。一部の実施形態では、2つ以上の実体は、それらが直接又は間接的に相互作用して、互いに物理的に近接し、且つ/又は物理的に近接したままであれば、互いに物理的に「関連する」。一部の実施形態では、互いに物理的に関連する2つ以上の実体は、互いに共有結合しており;一部の実施形態では、互いに物理的に関連する2つ以上の実体は、互いに共有結合していないが、例えば、水素結合、ファンデルワールス相互作用、疎水性相互作用、磁気、及びそれらの組合せにより、非共有結合している。一部の実施形態では、核酸が、標的ゲノム又は転写複合体内に少なくとも部分的に存在し、DNA配列における遺伝子の発現が、標的ゲノム若しくは転写複合体の形成又は崩壊による影響を受ける場合、DNA配列は、標的ゲノム又は転写複合体と「関連」する。
ドメイン:本明細書で用いられるとき、用語「ドメイン」は、或る実体のセクション又は部分を指す。一部の実施形態では、「ドメイン」は、当該実体の特定の構造及び/又は機能的特徴と関連しており、ドメインがその親実体の残りから物理的に分離されたとき、それは、上記の特定の構造及び/又は機能的特徴を実質的に若しくは完全に保持する。これに代わり、又は加えて、一部の実施形態では、ドメインは、(親)実体から分離されて、別の(レシピエント)実体と連結されると、レシピエント実体に、親実体においてそれを特徴付けた1つ若しくは複数の構造及び/又は機能的特徴を実質的に保持し、且つ/又は付与する実体の1部分であるか、又はそれを含み得る。一部の実施形態では、ドメインは、或る分子(例えば、小分子、炭水化物、脂質、核酸、ポリペプチドなど)のセクション若しくは1部分であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、ドメインは、ポリペプチドのセクションであるか、又はそれを含む。いくつかのそうした実施形態では、ドメインは、特定の構造エレメント(例えば、特定のアミノ酸配列若しくは配列モチーフ、α-ヘリックス特徴、β-シート特徴、コイルドコイル特徴、ランダムコイル特徴など)、及び/又は特定の機能的特徴(例えば、結合活性、酵素活性、フォールディング活性、シグナル伝達活性など)を特徴とする。
発現リプレッサー:本明細書で用いられるとき、「発現リプレッサー」という用語は、細胞内の標的遺伝子の発現を低減し、DNA配列(例えば、標的遺伝子に関連するDNA配列、又は標的遺伝子に作動可能に連結した転写制御エレメント)に特異的に結合する1つ以上の機能性を有する薬剤又は実体を指す。発現リプレッサーは、少なくとも1つのDNAターゲティング部分と、少なくとも1つのリプレッサードメインを含む。
発現抑制系:本明細書で用いられるとき、「発現抑制系」という用語は、細胞内の標的遺伝子の発現を低減する複数の発現リプレッサーを指す。一部の実施形態では、発現抑制系は、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーを含み、ここで、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサー(又は第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーをコードする核酸)は、単一の組成物、混合物、又は医薬組成物中に一緒に存在する。一部の実施形態では、発現抑制系は、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーを含み、ここで、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサー(又は第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーをコードする核酸)は、個別の組成物又は医薬組成物中に存在する。一部の実施形態では、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーは、同時に同じ細胞内に存在する。一部の実施形態では、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーは、同時に同じ細胞内に存在せず、例えば、それらは順次存在する。例えば、第1発現リプレッサーが、第1の期間、細胞内に存在した後、第2発現リプレッサーが、第2の期間、細胞内に存在してもよく、ここで、第1及び第2の期間は、重複又は非重複のいずれでもよい。
ゲノム複合体:本明細書で用いられるとき、用語「ゲノム複合体」は、複数のタンパク質及び/又は他の成分(恐らく、ゲノム配列エレメントを含む)同士の相互作用によって、1つ若しくは複数の染色体上で互いに間隔をあけた2つのゲノム配列エレメントを一緒にする複合体である。一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントは、複合体の1つ又は複数のタンパク質成分が結合するアンカー配列である。一部の実施形態では、ゲノム複合体は、アンカー配列媒介接合部を含んでもよい。一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントは、CTCF結合モチーフ、プロモータ及び/又はエンハンサーであってもよいし、又はそれを含んでもよい。一部の実施形態では、ゲノム配列エレメントは、プロモータ及び/又は調節部位(例えば、エンハンサー)の少なくとも1つ又はその両方を含む。一部の実施形態では、複合体形成は、ゲノム配列エレメントにおいて、且つ/又はゲノム配列エレメントと1つ若しくは複数のタンパク質成分の結合により核形成される。当業者には理解されるように、一部の実施形態では、複合体の形成によるゲノム部位の共局在化(例えば、共役)によって、ゲノム配列エレメントにおける、又はその付近で(例えば、一部の実施形態では、配列間)のDNAトポロジーが変更される。一部の実施形態では、ゲノム複合体は、アンカー配列媒介コンジュゲーションを含み、これは、1つ以上のループを含む。一部の実施形態では、本明細書に記載のゲノム複合体は、例えば、CTCF及び/又はコヒーシンなどの核形成ポリペプチドにより核形成される。一部の実施形態では、本明細書に記載のゲノム複合体は、例えば、以下:CTCF、コヒーシン、ノンコーディングRNA(例えば、eRNA、転写機構タンパク質(例えば、RNAポリメラーゼ、例えば、TFIIA、TFIIB、TFIID、TFIIE、TFIIF、TFIIHなどからなる群から選択される1つ若しくは複数の転写因子)、転写調節因子(例えば、メディエータ(Mediator)、P300、エンハンサー結合タンパク質、リプレッサー結合タンパク質、ヒストン修飾因子など)のうち1つ又は複数を含み得る。一部の実施形態では、本明細書に記載のゲノム複合体は、1つ若しくは複数のポリペプチド成分及び/又は1つ若しくは複数の核酸成分(例えば、1つ若しくは複数のRNA成分)を含み、それらは、一部の実施形態では、互いに及び/又は1つ若しくは複数のゲノム配列エレメント(例えば、アンカー配列、プロモータ配列、調節配列(例えば、エンハンサー配列)と相互作用することにより、ゲノムDNAの1区間を、複合体が形成されなければ採用されないトポロジー立体配置(例えば、ループ)中に閉じ込め得る。
核酸:本明細書で用いられるとき、その最も広い意味で、「核酸」という用語は、オリゴヌクレオチド鎖に組み込まれているか、若しくは組み込むことができる任意の化合物及び/又は物質を指す。一部の実施形態では、核酸は、ホスホジエステル結合を介してオリゴヌクレオチド鎖に組み込まれているか、若しくは組み込むことができる化合物及び/又は物質である。文脈から明らかなように、一部の実施形態では、「核酸」は、個々の核酸残基(例えば、ヌクレオチド及び/又はヌクレオシド)を指し;一部の実施形態では、「核酸」は、個々の核酸残基を含むオリゴヌクレオチド鎖を指す。一部の実施形態では、「核酸」は、RNAであるか、又はRNAを含み;一部の実施形態では、「核酸」は、DNAであるか又はDNAを含む。一部の実施形態では、核酸は、1つ以上の天然核酸残基であるか、それを含むか、又はそれから成る。一部の実施形態では、核酸は、1つ以上の核酸類似体であるか、それを含むか、又はそれから成る。一部の実施形態では、核酸類似体は、ホスホジエステル骨格を利用しない点で、核酸とは異なる。例えば、一部の実施形態では、核酸は、1つ以上の「ペプチド核酸」を含むか、又はそれから成り、これは、当技術分野で公知であり、骨格中にホスホジエステル結合の代わりにペプチド結合を有し、本開示の範囲に含まれるとみなされる。代替的に、又は追加的に、一部の実施形態では、核酸は、ホスホジエステル結合ではなく、1つ以上のホスホロチオエート及び/又は5’-N-ホスホロアミダイト結合を有する。一部の実施形態では、核酸は、1つ以上の天然ヌクレオシド(例えば、アデノシン、チミジン、グアノシン、シチジン、ウリジン、デオキシアデノシン、デオキシチミジン、デオキシグアノシン、及びデオキシシチジン)であるか、それを含むか、又はそれから成る。一部の実施形態では、核酸は、1つ以上のヌクレオシド類似体(例えば、2-アミノアデノシン、2-チオチミジン、イノシン、ピロロ-ピリミジン、3-メチルアデノシン、5-メチルシチジン、C-5プロピニル-シチジン、C-5プロピニル-ウリジン、2-アミノアデノシン、C5-ブロモウリジン、C5-フルオロウリジン、C5-ヨードウリジン、C5-プロピニル-ウリジン、C5-プロピニル-シチジン、C5-メチルシチジン、2-アミノアデノシン、7-デアザアデノシン、7-デアザグアノシン、8-オキソアデノシン、8-オキソグアノシン、0(6)-メチルグアニン、2-チオシチジン、メチル化塩基、介在塩基、及びこれらの組合せ)であるか、それを含むか、又はそれから成る。一部の実施形態では、核酸は、天然の核酸におけるものと比較して、1つ以上の修飾糖(例えば、2’-フルオロリボース、リボース、2’-デオキシリボース、アラビノース、及びヘキソース)を含む。一部の実施形態では、核酸は、RNA又はタンパク質などの機能的遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を有する。一部の実施形態では、核酸は、1つ以上のイントロンを含む。一部の実施形態では、核酸は、天然源からの単離、相補的な鋳型に基づく重合による酵素合成(インビボ又はインビトロ)、組換え細胞又は組換え系における複製、及び化学合成のうちの1つ以上によって調製される。一部の実施形態では、核酸は、長さが少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、20、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000以上の残基である。一部の実施形態では、核酸は、部分的又は完全に一本鎖であり;一部の実施形態では、核酸は、部分的又は完全に二本鎖である。一部の実施形態では、核酸は、ポリペプチドをコードするか、又はポリペプチドをコードする配列の補体である少なくとも1つの要素を含むヌクレオチド配列を有する。一部の実施形態では、核酸は、酵素活性を有する。
作動可能に連結した:本明細書で用いられるとき、語句「作動可能に連結した」は、記載される成分が、その意図される様式でそれらを機能させることが可能な関係にある並置を指す。機能性エレメント、例えば、遺伝子と「作動可能に連結した」転写制御エレメントは、機能性エレメント、例えば、遺伝子の発現及び/又は活性が、転写制御エレメントと適合する条件下で達成されるように、結合されている。一部の実施形態では、「作動可能に連結した」転写制御エレメントは、目的のコーディングエレメント、例えば、遺伝子と連続的であり(例えば、共有している);一部の実施形態では、作動可能に連結した転写制御エレメントは、目的の機能性エレメント、例えば、遺伝子に対してトランスで、或いはそうでなければそれから一定の距離の地点で作用する。一部の実施形態では、作動可能に連結したとは、2つの核酸配列が、同じ核酸分子上に含まれることを意味する。別の実施形態では、作動可能に連結したとは、さらに、2つの核酸配列が、同じ核酸分子上で互いに近接しており、例えば、互いに1000、500、100、50、若しくは10塩基対内にあるか、又は互いに隣接していることを意味する場合もある。
ペプチド、ポリペプチド、タンパク質:本明細書で用いられるとき、「ペプチド」、「ポリペプチド」、及び「タンパク質」という用語は、ペプチド結合によって、又はペプチド結合以外の手段によって共有結合で連結されたアミノ酸残基からなる化合物を指す。タンパク質又はペプチドは、少なくとも2つのアミノ酸を含有していなければならず、タンパク質又はペプチドの配列を含むことができるアミノ酸の最大数に制限はない。ポリペプチドは、ペプチド結合によって、又はペプチド結合以外の手段によって互いに連結された2つ以上のアミノ酸を含む任意のペプチド又はタンパク質を含む。本明細書で用いられるとき、この用語は、例えば、当技術分野で一般にペプチド、オリゴペプチド、及びオリゴマーと呼ばれる短鎖と、当技術分野で一般にタンパク質(多くの種類がある)と呼ばれる長鎖の両方を指す。
リプレッサードメイン:本明細書で用いられるとき、用語「リプレッサードメイン」は、細胞の核内に適切に局在したときに細胞における標的遺伝子の発現を低減する1つ以上の機能性を有するドメインを指す。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、ポリペプチドであるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、ポリペプチド及び核酸であるか、又はそれを含む。リプレッサードメインに関連する機能性は、標的遺伝子の発現に直接影響を及ぼす可能性があり、例えば、遺伝子の発現を刺激することになる転写因子の動員を阻止する。リプレッサードメインに関連する機能性は、標的遺伝子の発現に間接的に影響を与える可能性があり、例えば、エピジェネティック修飾を導入するか、又は標的遺伝子の発現を阻害する染色体トポロジーの変化を誘導するエピジェネティック修飾を導入する他の因子を動員する。
特異的結合:本明細書で用いられるとき、用語「特異的結合」は、結合が起こる環境において可能な結合パートナー同士を識別する能力を指す。一部の実施形態では、他の潜在的な標的が存在する場合に、1つの特定の標的と相互作用する結合剤は、それが相互作用する標的に「特異的に結合する」と言われる。一部の実施形態では、特異的結合は、結合剤とそのパートナーとの間の会合の程度を検出又は決定することによって評価され;一部の実施形態では、特異的結合は、結合剤-パートナー複合体の解離の程度を検出又は決定することによって評価される。一部の実施形態では、特異的結合は、そのパートナーと別の実体との間の代替的相互作用と競合する結合剤の能力を検出又は決定することによって評価される。一部の実施形態では、特異的結合は、様々な濃度でこのような検出又は決定を実施することによって評価される。
実質的に:本明細書で用いられるとき、用語「実質的に」は、目的の特徴若しくは特性の全範囲若しくはほぼ全範囲又は程度を呈示する質的条件を指す。当業者には、生物学的及び化学的現象は、完了に到達する、且つ/又は完全性まで進行する、又は絶対的結果を達成若しくは回避することが、もしあるとしても、稀であるのは理解されよう。従って、用語「実質的に」は、本明細書のいくつかの実施形態において、多くの生物学的及び化学的現象に固有の完全性の欠如の可能性を捉えるために使用される場合もある。
症状が軽減される:本明細書で用いられるとき、「症状が軽減される」という語句は、特定の疾患、障害又は状態の1つ以上の症状の程度(例えば、強度、重症度など)及び/又は頻度が減少する場合に使用され得る。一部の実施形態では、特定の症状の発症の遅延は、その症状の頻度を減少させる1つの形態と考えられる。
標的:薬剤又は実体は、それらが互いに接触する条件下で、標的化薬剤又は実体と特異的に結合する場合、本開示に従って、別の薬剤又は実体を「ターゲティングする」とみなされる。一部の実施形態では、例えば、抗体(又はその抗原結合断片)は、そのコグネイトエピトープ若しくは抗原をターゲティングする。一部の実施形態では、特定の配列を有する核酸は、実質的に相補的な配列の核酸をターゲティングする。
標的遺伝子:本明細書で用いられるとき、用語「標的遺伝子」とは、調節、例えば発現の調節のためにターゲティングされる遺伝子を意味する。一部の実施形態では、標的遺伝子は、標的化ゲノム複合体の一部(例えば、アンカー配列媒介コンジュゲーション内部で、標的ゲノム複合体の一部としてそのゲノム配列の少なくとも一部を有する遺伝子)であり、このゲノム複合体は、本明細書に記載される1つ以上の調節剤によってターゲティングされる。一部の実施形態では、調節は、標的遺伝子の発現の阻害を含む。一部の実施形態では、標的遺伝子は、標的遺伝子又は標的遺伝子に作動可能に連結した転写制御エレメントを、本明細書に記載される発現抑制系、例えば発現リプレッサーと接触させることによって調節される。一部の実施形態では、標的遺伝子は、細胞、例えば、対象(例えば患者)の細胞で異常に発現(例えば、過剰発現)される。
DNAターゲティング部分:本明細書で用いられるとき、発現リプレッサーと関連して、用語「DNAターゲティング部分」とは、DNA配列に特異的に結合するドメイン(例えば、標的遺伝子に関連するDNA配列、又は標的遺伝子に作動可能に連結した転写制御エレメント)を意味する。
治療薬:本明細書で用いられるとき、「治療薬」という語句は、対象に投与されたとき、治療効果を有し、且つ/又は所望の生物学的及び/又は薬理学的効果を誘発する薬剤を指す。一部の実施形態では、治療薬は、疾患、障害、及び/若しくは状態の1つ以上の症状又は特徴の緩和、改善、軽減、阻害、予防、発症の遅延、重症度の低下、及び/又は発生率の低下に使用することができる任意の物質である。一部の実施形態では、治療薬は、本明細書に記載の発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを含む。一部の実施態様では、治療薬は、本明細書に記載の発現抑制系、例えば、発現リプレッサーをコードする核酸を含む。一部の実施態様では、治療薬は、本明細書に記載の医薬組成物を含む。
治療有効量:本明細書で用いられるとき、用語「治療有効量」は、治療レジメンの一環として投与されると、所望の生物学的応答を誘発する物質(例えば、治療薬、組成物、及び/又は製剤)の量を意味する。一部の実施形態では、或る物質の治療有効量は、疾患、障害、及び/又は病状に罹患しているか、若しくは罹患しやすい対象に投与されると、疾患、障害、及び/又は病状を治療、診断、予防する、且つ/又はその発症を遅延させるのに十分な量である。当業者には理解されるように、或る物質の有効量は、所望の生物学的エンドポイント、送達しようとする物質、標的細胞又は組織などの要因に応じて変動し得る。例えば、一部の実施形態では、疾患、障害、及び/又は病状を治療するための製剤中の化合物の有効量は、疾患、障害、及び/又は病状の1つ若しくは複数の症状又は特徴を改善、緩和、軽減、阻害、予防し、その発症を遅延させ、その重症度を低減させ、且つ/又はその発生率を低下させる量である。一部の実施形態では、治療有効量は、単一用量で投与され;一部の実施形態では、治療有効量を送達するために、複数回用量が必要とされる。
本発明の実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読めば、よりよく理解されるであろう。本発明を説明する目的で、本明細書に例示される実施形態が図面に示される。しかしながら、本発明は、図面に示される実施形態の詳細な配置及び手段に限定されないことを理解されたい。
本開示は、発現リプレッサー又は発現抑制系の使用を通じて、例えば、対象又は患者の細胞における標的遺伝子の発現を調節、例えば、低減するための技術を提供する。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNA結合部分と、少なくとも1つのリプレッサードメインを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、2つのリプレッサードメインを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、2つの同一のリプレッサードメインを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、2つの非同一リプレッサードメインを含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上の発現リプレッサーを含み、その各々が、DNAターゲティング部分と、少なくとも1つのリプレッサードメインを含む。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、2つ以上の異なるDNA配列をターゲティングする(例えば、各発現リプレッサーは、異なるDNA配列をターゲティングし得る)。理論に縛られることは望まないが、2つ以上の異なるDNA配列をターゲティングする発現リプレッサーを含む発現抑制系の使用は、個々の発現リプレッサーが、それらの標的DNA配列への結合に関して互いに競合しないか、又は互いに低競合であり、それにより、リプレッサードメインの様々な機能の優れた局在化を達成するため、単一のDNA配列をターゲティングする類似の系よりも有利となり得る。一部の実施形態では、2つの異なるDNAターゲティング部分を用いて、2つの異なる規定位置に2つの異なるリプレッサーをターゲットさせる、例えば、転写開始部位上流の第1位置に第1発現リプレッサーを、また、転写開始部位を含む第2位置に第2発現リプレッサーを正確にターゲティングさせることは、有利となり得る。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、2つ以上の異なるリプレッサードメインを含む(例えば、各発現リプレッサーは、他方の発現リプレッサーとは互いに異なるリプレッサードメインを含む)。理論に縛られることは望まないが、2つ以上のリプレッサードメインを含む発現リプレッサーを含む発現抑制系の使用は、2つ以上のリプレッサードメインの協調作用に関連する標的遺伝子の発現に対する相乗効果のために、単一のリプレッサードメインを含む類似の系よりも有利であり得る。
発現リプレッサー
本開示の発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分と、少なくとも1つのリプレッサードメインを含み得る。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、1、2、3、4、5、6、又はそれ以上のリプレッサードメインを含み得る。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、2つ以上の異なるDNA配列(例えば、第1及び第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11、第12、及び/又はそれ以上のDNA配列、並びに任意選択で、多くとも第20、第19、第18、第17、第16、第15、第14、第13、第12、第11、第10、第9、第8、第6、第5、第4、第3、又は第2DNA配列)をターゲティングする。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分及び複数のリプレッサードメイン(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又はそれ以上のリプレッサードメイン(及び任意選択で、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、又は2未満のリプレッサードメイン))を含み、これらは各々、2つ以上のリプレッサードメインの他のものと同一でも異なっていてもよい。
本開示の発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分と、少なくとも1つのリプレッサードメインを含み得る。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、1、2、3、4、5、6、又はそれ以上のリプレッサードメインを含み得る。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、2つ以上の異なるDNA配列(例えば、第1及び第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11、第12、及び/又はそれ以上のDNA配列、並びに任意選択で、多くとも第20、第19、第18、第17、第16、第15、第14、第13、第12、第11、第10、第9、第8、第6、第5、第4、第3、又は第2DNA配列)をターゲティングする。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分及び複数のリプレッサードメイン(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又はそれ以上のリプレッサードメイン(及び任意選択で、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、又は2未満のリプレッサードメイン))を含み、これらは各々、2つ以上のリプレッサードメインの他のものと同一でも異なっていてもよい。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、第1リプレッサードメインと第2リプレッサードメインを含み、ここで、第1リプレッサードメインは、第2リプレッサードメインと同一ではない。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、第1リプレッサードメインと第2リプレッサードメインを含み、ここで、第1リプレッサードメインは、第2リプレッサードメインと同一である。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、第1リプレッサードメインと第2リプレッサードメインの間に位置する。
発現リプレッサーは、複数のリプレッサードメインを含んでもよく、ここで、各リプレッサードメインは、他のリプレッサードメインとは異なる機能性を含む。例えば、発現リプレッサーは、2つのリプレッサードメインを含んでもよく、ここで、第1リプレッサードメインは、DNAメチラーゼ機能性を含み、第2リプレッサードメインは、転写リプレッサー機能性を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、その機能性が、標的遺伝子の発現低減に関して互いに相補的であるリプレッサードメインを含み、ここで、機能性は一緒になって発現の阻害を可能にし、また、任意選択で、個別に存在する場合には、発現を阻害しないか、又は阻害するとしても無視できる程度である。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、複数のリプレッサードメインを含み、ここで、各リプレッサードメインは、他のリプレッサードメインを補完し、各リプレッサードメインは、標的遺伝子の発現を低減する。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現の低減に関して機能性が互いに相乗作用するリプレッサードメインの組合せを含む。理論に縛られることは望まないが、一部の実施形態では、複数の転写活性化エピジェネティックマーカー(例えば、複数の異なるタイプのエピジェネティックマーカー及び/又は所与のタイプのより広範なマーキング)はそれぞれが一緒に、個別の修飾単独よりも効果的に発現を阻害する(例えば、より大きな発現の低減及び/又はより長い発現の持続的低減をもたらす)ことから、ゲノム遺伝子座に対するエピジェネティック修飾は累積的である。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、複数のリプレッサードメインを含み、ここで、各リプレッサードメインは、他のリプレッサードメインと相乗作用し、例えば、各リプレッサードメインは標的遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、発現リプレッサー(互いに相乗作用する複数のリプレッサードメインを含む)は、個別のリプレッサードメインを含む発現リプレッサーよりも標的遺伝子の発現を阻害するのに有効である。一部の実施形態では、前記複数のリプレッサードメインを含む発現リプレッサーは、個別のリプレッサードメインを含む発現リプレッサーに比して、標的遺伝子の発現を低減するのに少なくとも1.05×(即ち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×有効である。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、例えば、ペプチド結合により共有結合されているDNAターゲティング部分とリプレッサードメインを含む。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分とリプレッサードメインは、同じポリペプチド鎖上に位置し、例えば、1つ以上のペプチド結合及び/又はリンカーによって連結されている。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、融合分子であるか、又は融合分子を含み、例えば、ペプチド結合及び/又はリンカーによって連結されたDNAターゲティング部分とリプレッサードメインを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、ターゲティング部分と複数のエフェクター部分を含み、ここで、ターゲティング部分と複数のエフェクター部分は、例えば、ペプチド結合によって共有結合で連結されている(例えば、ターゲティング部分と複数のエフェクター部分は、全て、一連の共有結合によって連結されているが、個別の部分は各々、他の全てのエフェクター部分と共有結合を共有しない場合もある)。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、同じポリペプチド鎖上のリプレッサードメインのN末端に連結されたDNAターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、同じポリペプチド鎖上のリプレッサードメインのC末端に連結されたDNAターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、第1リプレッサードメインのC末端に連結され、且つ、同じポリペプチド鎖上の第2リプレッサードメインのN末端に連結されたDNAターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、同じポリペプチド鎖上のリプレッサードメインのN末端に配置されるDNAターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、同じポリペプチド鎖上にリプレッサードメインのC末端に配置されているDNAターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、非ペプチド結合によって共有結合されたDNAターゲティング部分とリプレッサードメインを含む。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、非ペプチド結合によってリプレッサードメインに共役している。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分と、複数のリプレッサードメインを含み、ここで、DNAターゲティング部分と複数のリプレッサードメインは、例えば、ペプチド結合により共有結合で連結されている(例えば、DNAターゲティング部分と複数のリプレッサードメインは、全て、一連の共有結合によって連結されているが、個別のドメイン又は部分は各々、他の全てのドメイン又は部分と共有結合を共有しない場合もある)。
他の実施形態において、発現リプレッサーは、共有結合的に連結されていない、例えば互いに非共有結合的に結合されたDNAターゲティング部分及びリプレッサードメインを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、非共有結合的にリプレッサードメインに結合するDNAターゲティング部分を含むか、又はその逆である。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分と複数のリプレッサードメインを含み、ここで、DNAターゲティング部分と少なくとも1つのリプレッサードメインは、共有結合的に連結されておらず、例えば、互いに非共有結合的に結合され、ここで、DNAターゲティング部分と少なくとも1つの他のリプレッサードメインは、例えば、ペプチド結合により共有結合的に連結されている。
一般に、本明細書に記載の発現リプレッサーは、標的遺伝子に近接し、且つ/又は作動可能に連結したゲノム配列エレメントに(例えば、DNAターゲティング部分を介して)結合する。一部の実施形態では、ゲノム配列要素への発現リプレッサーの結合は、標的遺伝子の発現を調節する(例えば、低減する)。例えば、転写機構の成分を動員するか、又はその動員を阻害するリプレッサードメインを含む発現リプレッサーと、ゲノム配列エレメントとの結合は、標的遺伝子の発現を調節(例えば、低減)し得る。別の例として、酵素活性を有するリプレッサードメインを含む発現リプレッサー(例えば、エピジェネティック修飾部分)との結合は、リプレッサードメインの局在化酵素活性を介して標的遺伝子の発現を調節(例えば、低減)し得る。さらに別の例として、ゲノム配列エレメントと発現リプレッサーの結合及び発現リプレッサーの局在化酵素活性の両方が、その結果として生じる標的遺伝子の発現の調節(例えば、低減)に寄与し得る。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、リプレッサードメインを含み、ここで、リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、第2リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含む。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、第1リプレッサードメイン(リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、第2リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含む)と、第2リプレッサードメイン(リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、第2リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含む)と、を含む。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分と、リプレッサードメインを含み、ここで、リプレッサードメイン、例えば、EZH1、EZH2、G9A、SUV39H1、FOG1、SETDB1、又はSETDB2から選択されるリプレッサードメインのC末端と、DNAターゲティング部分のN末端は、共有結合的に連結されている。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分と、リプレッサードメインを含み、ここで、リプレッサードメイン、例えば、LSD1、HDAC8、MQ1、DNMT1、DNMT3a/3L、FOG1、又はKRABから選択されるリプレッサードメインのN末端と、DNAターゲティング部分のC末端は、共有結合的に連結されている。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分、第1リプレッサードメイン及び第2リプレッサードメインを含み、ここで、第1リプレッサードメイン、例えば、EZH1、EZH2、G9A、SUV39H1、FOG1、SETDB1、又はSETDB2から選択されるリプレッサードメインのC末端と、DNAターゲティング部分のN末端は、共有結合的に連結されており、DNAターゲティング部分のC末端と第2リプレッサードメイン、例えばLSD1、HDAC8、MQ1、DNMT1、DNMT3a/3L、FOG1、又はKRABから選択されるリプレッサードメインのN末端は、共有結合的に連結されている。
一部の実施形態では、本明細書に開示される発現リプレッサーは、組成物、医薬組成物、又は混合物中に存在する。
本明細書に記載の実施形態のいくつかにより、複数の発現リプレッサーを含む系を説明するが、本出願は、例えば、単剤として使用するための、又は本明細書で明示する必要のない一般的な第2の療法と組み合わせて使用するための発現リプレッサーを個別に提供することが理解される。
一部の実施形態では、本明細書に記載される発現リプレッサーは、例えば、以下に説明されるような発現抑制系の一部である。
発現抑制系
本開示の発現抑制系は、2つ以上の発現リプレッサーを含み得る。一部の実施形態では、発現抑制系は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、又はそれ以上(及び任意選択で15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、又は2以下)の発現リプレッサーを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上の異なるDNA配列(例えば、第1及び第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11、第12、及び/又はそれ以上のDNA配列、並びに任意選択で、多くとも第20、第19、第18、第17、第16、第15、第14、第13、第12、第11、第10、第9、第8、第6、第5、第4、第3、又は第2DNA配列)をターゲティングする。一部の実施形態では、発現抑制系は、複数の発現リプレッサーを含み、ここで、複数の発現リプレッサーの各メンバーは、複数の発現リプレッサーの別のメンバーに検出可能に結合せず、例えば、結合しない。一部の実施形態では、発現抑制系は、第1発現リプレッサーと第2発現リプレッサーを含み、ここで、第1発現リプレッサーは、第2発現リプレッサーに検出可能に結合せず、例えば、結合しない。
本開示の発現抑制系は、2つ以上の発現リプレッサーを含み得る。一部の実施形態では、発現抑制系は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、又はそれ以上(及び任意選択で15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、又は2以下)の発現リプレッサーを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上の異なるDNA配列(例えば、第1及び第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11、第12、及び/又はそれ以上のDNA配列、並びに任意選択で、多くとも第20、第19、第18、第17、第16、第15、第14、第13、第12、第11、第10、第9、第8、第6、第5、第4、第3、又は第2DNA配列)をターゲティングする。一部の実施形態では、発現抑制系は、複数の発現リプレッサーを含み、ここで、複数の発現リプレッサーの各メンバーは、複数の発現リプレッサーの別のメンバーに検出可能に結合せず、例えば、結合しない。一部の実施形態では、発現抑制系は、第1発現リプレッサーと第2発現リプレッサーを含み、ここで、第1発現リプレッサーは、第2発現リプレッサーに検出可能に結合せず、例えば、結合しない。
一部の実施形態では、本開示の発現抑制系は、2つ以上の発現リプレッサーを含み、ここで、発現リプレッサーは、組成物、医薬組成物、又は混合物中に一緒に存在する。一部の実施形態では、本開示の発現抑制系は、2つ以上の発現リプレッサーを含み、この場合、1つ以上の発現リプレッサーは、少なくとも1つの他の発現リプレッサーと混合されない。例えば、発現抑制系は、第1発現リプレッサーと、第2発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、細胞の核における第1発現リプレッサーの存在は、同じ細胞の核における第2発現リプレッサーの存在と重複せず、ここで、発現抑制系は、第1及び第2発現リプレッサーの重複しない存在によって標的遺伝子の発現の低減を達成する。
一部の実施形態では、発現抑制系の発現リプレッサーは、各々、異なるDNAターゲティング部分を含む(例えば、第1、第2、第3、又はさらなる発現リプレッサーは、各々、互いに異なるDNAターゲティング部分を含む)。例えば、発現抑制系は、第1発現リプレッサーと、第2発現リプレッサーを含んでもよく、その場合、第1発現リプレッサーは、第1DNAターゲティング部分(例えば、Cas9分子、TALエフェクター分子、又はZnフィンガードメイン)を含み、第2発現リプレッサーは、第1DNAターゲティング部分とは異なる第2DNAターゲティング部分(例えば、Cas9分子、TALエフェクター分子、又はZnフィンガードメイン)を含む。一部の実施形態では、異なるとは、異なるタイプのDNAターゲティング部分を含むことを意味することができ、例えば、第1DNAターゲティング部分は、Cas9分子を含み、第2DNAターゲティング部分は、TALエフェクター分子を含む。他の実施形態では、異なるとは、同じタイプのDNAターゲティング部分の別個の変異体を含むことを意味することができ、例えば、第1DNAターゲティング部分は、第1Cas9分子(例えば、第1種由来)を含み、第2DNAターゲティング部分は、第2Cas9分子(例えば、第2種由来)を含む。一実施形態では、発現抑制系が、同じタイプの2つ以上のDNAターゲティング部分、例えば、2つ以上のCas9分子を含む場合、DNAターゲティング部分は、2つ以上の異なるDNA配列に特異的に結合する。例えば、2つ以上のCas9分子を含む発現抑制系において、2つ以上のCas9分子は、それらがそれらの標的DNA配列に対応するgRNAにのみ、認め得るほどに結合するように(例えば、別のCas9分子の標的に対応するgRNAには認め得るほどに結合しない)ように選択又は改変され得る。さら別の例では、2つ以上のTALエフェクター分子を含む発現抑制系において、2つ以上のTALエフェクター分子は、それらが、それらの標的DNA配列にのみ、認め得るほどに結合するように(例えば、別のTALエフェクター分子の標的DNA配列には認め得るほどに結合しない)ように選択又は改変され得る。
一部の実施形態では、発現抑制系は、3つ以上の発現リプレッサーを含み、2つ以上の発現リプレッサーは、同じDNAターゲティング部分を含む。例えば、発現抑制系は、3つの発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、第1及び第2発現リプレッサーは両方とも第1DNAターゲティング部分を含み、第3発現リプレッサーは、第2の異なるDNAターゲティング部分を含む。別の例として、発現抑制系は、4つの発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、第1及び第2発現リプレッサーは両方とも第1DNAターゲティング部分を含み、第3及び第4発現リプレッサーは、第2の異なるDNAターゲティング部分を含む。さらに別の例として、発現抑制系は、5つの発現リプレッサーを含んでもよく、ここで、第1及び第2発現リプレッサーは、両方とも第1DNAターゲティング部分を含み、第3及び第4発現リプレッサーは、両方とも第2の異なるDNAターゲティング部分を含み、第5の発現リプレッサーは、第3の異なるDNAターゲティング部分を含む。前述のように、異なるとは、異なるタイプのDNAターゲティング部分を含むか、又は同じタイプのDNAターゲティング部分の異なる変異体を含むことを意味し得る。
一部の実施形態では、発現抑制系の発現リプレッサーは、各々異なるDNA配列に結合する(例えば、第1、第2、第3、又はさらなる発現リプレッサーは、各々互いに異なるDNA配列に結合する)。例えば、発現抑制系は、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーを含んでよく、この場合、第1発現リプレッサーは、第1DNA配列に結合し、第2発現リプレッサーは、第2DNA配列に結合する。一部の実施形態では、異なるとは、1つの発現リプレッサーが結合するDNA配列と、別の発現リプレッサーが結合するDNA配列との間に同一ではない少なくとも1つの位置が存在すること、又は、1つの発現リプレッサーが結合するDNA配列中に少なくとも1つの位置が存在し、それは、別の発現リプレッサーが結合するDNA配列中には存在しないすることを意味し得る。例えば、第1発現リプレッサーは、第1の例示的なDNA配列5’-ATGATTGGATTTA-3’(配列番号97)に結合してもよく、第2発現リプレッサーは、第2の例示的なDNA配列5’-TGATTGGATTTAG-3’(配列番号98)に結合してもよく;前記例では、第1及び第2の例示的なDNA配列は異なっている。別の例として、第1発現リプレッサーは、第1の例示的なDNA配列5’-ATGATTgGATTTA-3’(配列番号:99)に結合してもよく、第2発現リプレッサーは、第2例示的なDNA配列5’-ATGATTcGATTTA-3’(配列番号100)に結合してもく;前記例では、第1及び第2の例示的なDNA配列は異なっている。一部の実施形態では、第1DNA配列は、第1ゲノムDNA鎖上に位置してもよく、第2DNA配列は、第2ゲノムDNA鎖上に位置してもよい。一部の実施形態では、第1DNA配列は、第2DNA配列と同じゲノムDNA鎖上に位置し得る。
一部の実施形態では、発現抑制系は、3つ以上の発現リプレッサーを含み、2つ以上の発現リプレッサーは、同じDNA配列に結合する。例えば、発現抑制系は、3つの発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、第1及び第2発現リプレッサーは、両方とも第1DNA配列に結合し、第3発現リプレッサーは第2の異なるDNA配列に結合する。別の例として、発現抑制系は、4つの発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、第1及び第2発現リプレッサーは、両方とも第1DNA配列に結合し、第3及び第4発現リプレッサーは、両方とも第2のDNA配列に結合する。さらに別の例として、発現抑制系は、5つの発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、第1及び第2発現リプレッサーは、両方とも第1DNA配列に結合し、第3及び第4発現リプレッサーは、両方とも第2DNA配列に結合し、第5の発現リプレッサーは第3のDNA配列に結合する。前述のように、異なるとは、1つの発現リプレッサーが結合するDNA配列と、別の発現リプレッサーが結合するDNA配列との間に同一ではない少なくとも1つの位置が存在すること、又は1つの発現リプレッサーが結合するDNA配列中に存在し、且つ別の発現リプレッサーが結合するDNA配列中には存在しない少なくとも1つの位置が存在することを意味し得る。
一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上(例えば、2つ)の発現リプレッサーを含み、複数(例えば、2つ)の発現リプレッサーは、異なるDNA配列に結合するDNAターゲティング部分を含む。このような実施形態では、第1DNAターゲティング部分は、第1DNA配列に結合してもよく、第2DNAターゲティング部分は、第2DNA配列に結合してもよく、ここで、第1及び第2DNA配列は異なっており、重複しない。いくつかのこうした実施形態では、第1DNA配列は、第2DNA配列から少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100塩基対(及び任意選択で、多くとも500、400、300、200、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、又は50塩基対)だけ隔てられている。いくつかのこうした実施形態では、第1DNA配列は、第2DNA配列から多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100塩基対(及び任意選択で、塩基対なし、例えば、第1配列と第2配列は互いに直接隣接している)だけ隔てられている。
一部の実施形態では、発現抑制系の発現リプレッサーは、それぞれ、異なるリプレッサードメインを含む(例えば、第1、第2、第3、又はさらなる発現リプレッサーは、それぞれ、互いに異なるリプレッサードメインを含む)。例えば、発現抑制系は、第1発現リプレッサーと第2発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、第1発現リプレッサーは、第1リプレッサードメイン(例えば、ヒストンメチルトランスフェラーゼ又はその機能性断片を含む)を含み、第2発現リプレッサーは、第1リプレッサードメインとは異なる第2リプレッサードメイン(例えば、DNAメチルトランスフェラーゼ又はその機能性断片を含む)を含む。一部の実施形態では、異なるとは、異なるタイプのリプレッサードメインを含むことを意味することができ、例えば、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼを含み、第2リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼを含むか、又は第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼを含み、第2リプレッサードメインは、酵素の小分子阻害剤を含む。他の実施形態では、異なるとは、同じタイプのリプレッサードメインの異なる変異体を含むことを意味することができ、例えば、第1リプレッサードメインは、第1ヒストンメチルトランスフェラーゼ(例えば、第1部位特異性又はアミノ酸配列を有する)を含み、第2リプレッサードメインは、第2ヒストンメチルトランスフェラーゼ(例えば、第2部位特異性又はアミノ酸配列を有する)を含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、第1リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと、第2リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーとを含み、ここで、第1リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、第2リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、第1リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと、第2リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーとを含み、ここで、第1リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、第2リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含み、第3リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、(i)第1リプレッサードメイン及び第3リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと、(ii)第2リプレッサードメイン及び任意選択で第4リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーを含み、ここで、第1リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み、第2リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含み、第3リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含み、第4リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含む。
いくつかの実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性(例えば、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片、例えば、そのいずれかのSETドメイン)を含み、第2リプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性(例えば、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片)を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性(例えば、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片)を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性(例えば、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片)を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、転写リプレッサー活性(例えば、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片)を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、異なるヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、同じヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインはDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、異なるヒストンデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、同じヒストンデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインはDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、異なるヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、同じヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、異なるDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、同じDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、異なるDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含み、第2リプレッサードメインは、同じDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、転写リプレッサー活性を含み、第2リプレッサードメインは、異なる転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、転写リプレッサー活性を含み、第2リプレッサードメインは、同じ転写リプレッサー活性を含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、3つ以上の発現リプレッサーを含み、2つ以上の発現リプレッサーは、同じDNAターゲティング部分を含む。例えば、発現抑制系は、3つの発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、第1及び第2発現リプレッサーは、両方とも第1リプレッサードメインを含み、第3発現リプレッサーは、第2の異なるリプレッサードメインを含む。別の例として、発現抑制系は、4つの発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、第1及び第2発現リプレッサーは、両方とも第1リプレッサードメインを含み、第3及び第4発現リプレッサーは、第2の異なるリプレッサードメインを含む。さらに別の例として、発現抑制系は、5つの発現リプレッサーを含んでもよく、この場合、第1及び第2発現リプレッサーは、両方とも第1リプレッサードメインを含み、第3及び第4発現リプレッサーは、両方とも第2の異なるリプレッサードメインを含み、第5の発現リプレッサーは、第3の異なるリプレッサードメインを含む。前述のように、異なるとは、異なるタイプのリプレッサードメインを含むか、又は同じタイプのリプレッサードメインの別個の変異体を含むことを意味し得る。
一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性(例えば、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片、例えば、そのいずれかのSETドメイン)を含み、他のリプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性(例えば、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片)を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性(例えば、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片)を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性(例えば、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片)を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、転写リプレッサー活性(例えば、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片)を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、異なるヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、同じヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、異なるヒストンデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデメチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、同じヒストンデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、異なるヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、同じヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、異なるDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、同じDNAメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、異なるDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、DNAデメチラーゼ活性を含み、他のリプレッサードメインは、同じDNAデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、転写リプレッサー活性を含み、他のリプレッサードメインは、異なる転写リプレッサー活性を含む。一部の実施形態では、2つのリプレッサードメインは、転写リプレッサー活性を含み、他のリプレッサードメインは、同じ転写リプレッサー活性を含む。
一部の実施形態では、発現抑制系の2つ以上の(例えば、全ての)発現リプレッサーは、互いに共有結合的に結合しておらず、例えば、各発現リプレッサーは、他の任意の発現リプレッサーと共有結合的に結合していない。別の実施形態において、発現抑制系の2つ以上の発現リプレッサーは、互いに共有結合的に結合している。実施形態において、発現抑制系は、同じポリペプチド上に配置された第1発現リプレッサーと第2発現リプレッサーを含み、これらは、例えば、融合分子として、例えば、ペプチド結合及び任意選択でリンカーにより連結されている。一実施形態において、発現抑制系は、非ペプチド結合によって連結された、例えば互いに共役している第1発現リプレッサーと第2発現リプレッサーを含む。
リンカー
本明細書に開示される発現リプレッサー又は発現抑制系は、1つ以上のリンカーを含み得る。リンカーは、DNAターゲティング部分をリプレッサードメインに、リプレッサードメインを別のリプレッサードメインに、又はDNAターゲティング部分を別のDNAターゲティング部分に連結することができる。リンカーは、化学結合、例えば、1つ以上の共有結合又は非共有結合であり得る。一部の実施形態では、リンカーは共有結合である。一部の実施形態では、リンカーは非共有結合である。一部の実施形態では、リンカーは、ペプチドリンカーである。こうしたリンカーは、2~30、5~30、10~30、15~30、20~30、25~30、2~25、5~25、10~25、15~25、20~25、2~20、5~20、10~20、15~20、2~15、5~15、10~15、2~10、5~10、若しくは2~5アミノ酸長、又は2、5、10、15、20、25、又は30アミノ酸長以上(及び任意選択で最大50、40、30、25、20、15、10、又は5アミノ酸長)であり得る。一部の実施形態では、リンカーを使用して、第2ドメイン又は部分から第1ドメイン又は部分を、例えば、リプレッサードメインからDNAターゲティング部分を隔てることができる。一部の実施形態では、例えば、二次及び三次構造の分子柔軟性を提供するように、例えば、リンカーをDNAターゲティング部分とリプレッサードメインとの間に配置することができる。リンカーは、本明細書に記載されるフレキシブル、リジッド、及び/又は切断可能なリンカーを含み得る。一部の実施形態では、リンカーは、柔軟性を提供するために、少なくとも1つのグリシン、アラニン、及びセリンアミノ酸を含む。一部の実施形態では、リンカーは、疎水性リンカー、例えば、負荷電スルホネート基、ポリエチレングリコール(PEG)基、又はピロリン酸ジエステル基を含む。一部の実施形態では、リンカーは、調節剤から部分(例えば、ポリペプチド)を選択的に放出するように切断可能であるが、早期切断を防止するのに十分安定している。
本明細書に開示される発現リプレッサー又は発現抑制系は、1つ以上のリンカーを含み得る。リンカーは、DNAターゲティング部分をリプレッサードメインに、リプレッサードメインを別のリプレッサードメインに、又はDNAターゲティング部分を別のDNAターゲティング部分に連結することができる。リンカーは、化学結合、例えば、1つ以上の共有結合又は非共有結合であり得る。一部の実施形態では、リンカーは共有結合である。一部の実施形態では、リンカーは非共有結合である。一部の実施形態では、リンカーは、ペプチドリンカーである。こうしたリンカーは、2~30、5~30、10~30、15~30、20~30、25~30、2~25、5~25、10~25、15~25、20~25、2~20、5~20、10~20、15~20、2~15、5~15、10~15、2~10、5~10、若しくは2~5アミノ酸長、又は2、5、10、15、20、25、又は30アミノ酸長以上(及び任意選択で最大50、40、30、25、20、15、10、又は5アミノ酸長)であり得る。一部の実施形態では、リンカーを使用して、第2ドメイン又は部分から第1ドメイン又は部分を、例えば、リプレッサードメインからDNAターゲティング部分を隔てることができる。一部の実施形態では、例えば、二次及び三次構造の分子柔軟性を提供するように、例えば、リンカーをDNAターゲティング部分とリプレッサードメインとの間に配置することができる。リンカーは、本明細書に記載されるフレキシブル、リジッド、及び/又は切断可能なリンカーを含み得る。一部の実施形態では、リンカーは、柔軟性を提供するために、少なくとも1つのグリシン、アラニン、及びセリンアミノ酸を含む。一部の実施形態では、リンカーは、疎水性リンカー、例えば、負荷電スルホネート基、ポリエチレングリコール(PEG)基、又はピロリン酸ジエステル基を含む。一部の実施形態では、リンカーは、調節剤から部分(例えば、ポリペプチド)を選択的に放出するように切断可能であるが、早期切断を防止するのに十分安定している。
一部の実施形態では、本明細書に記載される発現リプレッサーの1つ以上の部分及び/又はドメインは、1つ以上のリンカーと連結している。一部の実施形態では、発現抑制は、DNAターゲティング部分とリプレッサードメインとの間に位置するリンカーを含み得る。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、DNAターゲティング部分と第1リプレッサードメインとの間に位置する第1リンカーと、DNAターゲティング部分と第2リプレッサードメインとの間に位置する第2リンカーとを含み得る。一部の実施形態では、第1リンカー及び第2リンカーは、同一であってもよい。一部の実施形態では、第1リンカー及び第2リンカーは、異なっていてもよい。
当業者には周知のように、一般に使用されるフレキシブルリンカーは、主にGly残基及びSer残基の区間から成る配列を有する(「GS」リンカー)。フレキシブルリンカーは、ある程度の移動又は相互作用を必要とするドメイン/部分を結合するのに有用であり得、低、非極性(例えば、Gly)又は極性(例えば、Ser若しくはThr)アミノ酸を含み得る。Ser又はThrの組み込みはまた、水分子と共に水素結合を形成することにより、水溶液中のリンカーの安定性を維持することができるため、リンカーと部分/ドメインとの間の好ましくない相互作用を低減することもできる。
リジッドリンカーは、ドメイン/部分間の距離を一定に保ち、それらの独立した機能を維持するのに有用である。リジッドリンカーはまた、融合物中の1つ以上の成分の安定性又は生物活性を維持するためにドメインの空間的分離が重要である場合にも有用となり得る。リジッドリンカーは、αヘリックス構造又はProリッチ配列(XP)n(Xは、任意のアミノ酸、好ましくはAla、Lys、又はGluを示す)を有し得る。
切断可能なリンカーは、インビボで遊離機能性ドメインを放出し得る。一部の実施形態では、リンカーは、還元試薬又はプロテアーゼの存在などの特定の条件下で切断され得る。インビボで切断可能なリンカーは、ジスルフィド結合の可逆的な性質を利用してもよい。1つの例は、2つのCys残基間のトロンビン感受性配列(例えば、PRS)を含む。CPRSCのインビトロトロンビン処理により、トロンビン感受性配列の切断が起こるが、可逆的なジスルフィド結合はインタクトなままである。このようなリンカーは公知であり、例えば、Chen et al.2013.Fusion Protein Linkers:Property,Design and Functionality.Adv Drug Deliv.Rev.65(10):1357-1369に記載されている。融合物中のリンカーのインビボ切断は、特定の細胞又は組織において、特定の条件下、インビボで発現されるか、又は特定の細胞コンパートメント内に拘束されるプロテアーゼによっても実施される得る。多くのプロテアーゼの特異性により、拘束されたコンパートメント内のリンカーの切断が遅くなる。
本明細書に記載のリンカーでの使用に適した分子の例としては、負荷電スルホネート基;脂質、例えば、ポリ(-CH2-)炭化水素鎖、例えばポリエチレングリコール(PEG)基、その不飽和変異体、そのヒドロキシル化変異体、そのアミド化若しくはそうでなければN含有変異体;非炭素リンカー;炭水化物リンカー;ホスホジエステルリンカー、又は発現リプレッサーの2つ以上の成分を共有結合的に連結することができる他の分子が挙げられる。例えば、ポリペプチドの疎水性領域又はポリペプチドの疎水性伸長、例えばロイシン、イソロイシン、バリン、若しくは恐らくまたアラニン、フェニルアラニン、或いはチロシン、メチオニン、グリシン、又は他の疎水性残基に富む一連の残基を介して、ポリペプチドが連結される疎水性脂質球などの非共有結合性リンカーも含まれる。発現リプレッサーの成分は、発現リプレッサーの正荷電成分が別の成分の負電荷に連結されるように、電荷に基づく化学を用いて連結してもよい。
核酸
一態様において、本開示は、本明細書に記載の発現リプレッサー、発現抑制系、DNAターゲティング部分及び/又はリプレッサードメインをコードする核酸配列を提供する。当業者は、RNAの核酸配列が、典型的にはチミン(T)がウラシル(U)によって置換されることを除き、対応するDNA配列と同一であることを認識している。ヌクレオチド配列がDNA配列(例えば、A、T、G、Cを含む)によって表される場合、本開示はまた、「T」が「U」に置換される、対応するRNA配列(例えば、A、U、G、Cを含む)を提供する。本明細書では従来の表記法を使用して、ポリヌクレオチド配列を記述する:一本鎖ポリヌクレオチド配列の左端は、5’末端であり;二本鎖ポリヌクレオチド配列の左手方向は、5’方向と呼ばれる。
一態様において、本開示は、本明細書に記載の発現リプレッサー、発現抑制系、DNAターゲティング部分及び/又はリプレッサードメインをコードする核酸配列を提供する。当業者は、RNAの核酸配列が、典型的にはチミン(T)がウラシル(U)によって置換されることを除き、対応するDNA配列と同一であることを認識している。ヌクレオチド配列がDNA配列(例えば、A、T、G、Cを含む)によって表される場合、本開示はまた、「T」が「U」に置換される、対応するRNA配列(例えば、A、U、G、Cを含む)を提供する。本明細書では従来の表記法を使用して、ポリヌクレオチド配列を記述する:一本鎖ポリヌクレオチド配列の左端は、5’末端であり;二本鎖ポリヌクレオチド配列の左手方向は、5’方向と呼ばれる。
遺伝暗号の縮重のために、本明細書に記載されるDNAターゲティング部分及び/又はリプレッサードメインを含む発現リプレッサーをコードする多数のヌクレオチド配列が産生され得るが、そのうちのいくつかは、本明細書に開示される核酸配列との類似性、例えば、90%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有することが当業者には理解されよう。例えば、コドンAGA、AGG、CGA、CGC、CGG、及びCGUは全て、アミノ酸アルギニンをコードする。従って、アルギニンがコドンにより指定される本開示の核酸分子中の全ての位置で、コドンは、コードされたポリペプチドを改変することなく、前述の対応するコドンのいずれかに改変され得る。
いくつかの実施形態では、DNAターゲティング部分及び/又は1つ以上のリプレッサードメインを含む発現リプレッサーをコードする核酸配列は、哺乳動物、例えば、ヒトにおけるコドン使用頻度に従って最適化されたコドン最適化コード領域の一部又は全部であり得る。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分及び/又は1つ以上のリプレッサードメインをコードする核酸配列は、タンパク質発現を増加させる、及び/又はタンパク質発現の持続時間を増加させるために最適化されたコドンである。一部の実施形態では、コドン最適化核酸配列によって産生されるタンパク質は、コドン最適化されていない核酸配列によりコードされる場合のタンパク質のレベルと比較して、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、又は少なくとも50%高い。
一態様では、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)DNAターゲティング部分及び1つ以上のリプレッサードメインを含むポリペプチドに関し、例えば、この場合、リプレッサードメインは、MQ1、例えば、細菌性MQ1、又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、MQ1は、スピロプラズマ・モノビアエ(Spiroplasma monobiae)MQ1、例えば、ATCC 33825株由来及び/又はUniprot ID P15840に対応するMQ1である。一部の実施形態では、MQ1リプレッサードメインは、配列番号47のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号47の配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、MQ1は、配列番号90のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、MQ1は、配列番号57のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載のエフェクタードメインは、配列番号90若しくは57、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチドに使用されるMQ1は、変異体、例えば、野生型MQ1(例えば、配列番号90又は配列番号57)に対して1つ以上の変異を含む。一部の実施形態では、MQ1変異体は、野生型MQ1に対して1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。一部の実施形態では、MQ1変異体は、K297P置換を含む。一部の実施形態では、MQ1変異体は、N299C置換を含む。一部の実施形態では、MQ1変異体は、E301Y置換を含む。一部の実施形態では、MQ1変異体は、Q147L置換を含む(例えば、それと共に、野生型MQ1と比較してDNAメチルトランスフェラーゼ活性が低下している)。一部の実施形態では、MQ1変異体は、K297P、N299C、及びE301Y置換を含む(例えば、それと共に、野生型MQ1と比較してDNA結合親和性が低下している)。一部の実施形態では、MQ1変異体は、Q147L、K297P、N299C、及びE301Y置換を含む(例えば、それと共に、野生型MQ1と比較してDNAメチルトランスフェラーゼ活性及びDNA結合親和性が低下している)。一部の実施形態では、ポリペプチドは、本明細書に記載の1つ以上のリンカー、例えば、部分/ドメインを別の部分/ドメインに連結するリンカーを含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、例えば、CRISPR/Casタンパク質、例えばdCas9タンパク質を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含むDNAターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、MQ1であるか、又はそれを含むリプレッサードメインと、例えば、CRISPR/Casタンパク質、例えばdCas9タンパク質を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含むDNAターゲティング部分と、を含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチドは、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、標的遺伝子(例えば、本明細書に記載される標的遺伝子)の発現を低減する。一部の実施形態では、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、状態を治療する方法、又は本明細書に記載の標的遺伝子若しくは転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で、上記ポリペプチドを、例えば、発現抑制系の代わりに使用してもよい。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上の(例えば、2つ、3つ、又は4つの)発現リプレッサーを含み、ここで、第1発現リプレッサーは、MQ1、例えば、細菌性MQ1、又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインを含む。
別の態様において、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)ターゲティング部分と、1つ以上のエフェクター部分を含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、エフェクター部分は、例えば、NP_056209.2に記載のKrueppel結合ボックス(KRAB)、若しくはNM_015394.5によりコードされるタンパク質、又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、KRABは、合成KRAB構築物である。一部の実施形態では、KRABは、配列番号61のアミノ酸配列を含む。
DAKSLTAWSRTLVTFKDVFVDFTREEWKLLDTAQQILYRNVMLENYKNLVSLGYQLTKPDVILRLEKGEEPWLVEREIHQETHPDSETAFEIKSSV(配列番号61)
DAKSLTAWSRTLVTFKDVFVDFTREEWKLLDTAQQILYRNVMLENYKNLVSLGYQLTKPDVILRLEKGEEPWLVEREIHQETHPDSETAFEIKSSV(配列番号61)
一部の実施形態では、KRABリプレッサードメインは、配列番号51のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号51の配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は発現リプレッサーに使用されるKRABは、変異体、例えば、配列番号61のKRAB配列に対して1つ以上の変異を含む。一部の実施形態では、KRAB変異体は、配列番号61に対して1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、KRAB及びDNAターゲティング部分であるか、又はそれを含むリプレッサードメインを含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、本明細書に記載される追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、状態を治療する方法、又は標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で、例えば、発現抑制系の代わりに使用され得る。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上(例えば、2つ、3つ、又は4つ)の発現リプレッサーを含み、ここで、第1発現リプレッサーは、配列番号61のKRAB配列、又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインを含む。
別の態様では、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)DNAターゲティング部分及び1つ以上のリプレッサードメインを含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、リプレッサードメインは、DNMT1、例えば、ヒトDNMT1、又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、DNMT1は、ヒトDNMT1であり、これは、例えば、遺伝子ID 1786に対応し、例えば、UniPort ID P26358.2に対応する。一部の実施形態では、DNMT1は、配列番号58のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載のリプレッサードメインは、配列番号58に記載の配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、DNMT1は、配列番号48のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号48の配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は発現リプレッサーに使用されるDNMT1は、変異体、例えば、配列番号58のDNMT配列に対して1つ以上の変異を含む。一部の実施形態では、エフェクタードメインは、野生型DNMT1に対して1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、DNMT1及びターゲティング部分であるか又はそれを含むリプレッサードメインを含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上(例えば、2つ、3つ、又は4つ)の発現リプレッサーを含み、ここで、第1発現リプレッサーは、DNMT1、又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインを含む。
別の態様において、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)DNAターゲティング部分及び1つ以上のリプレッサードメインを含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、リプレッサードメインは、DNMT3a/3L複合体、又はその機能性変異体若しくは断片であるか又はそれを含む。一部の実施形態では、DNMT3a/3L複合体は、融合構築物である。一部の実施形態では、DNMT3a/3L複合体は、DNMT3A、例えば、NP_072046.2に記載のヒトDNMT3A、又はNM_022552.4によりコードされるタンパク質を含む)。一部の実施形態では、DNMT3a/3L複合体は、例えば、NP_031898に記載のマウスDNMT3A、又はNM_007872によりコードされるタンパク質を含む。一部の実施形態では、DNMT3a/3L複合体は、ヒトDNMT3L(例えば、NP_787063.1に記載される通り、又はNM_175867.3によりコードされるタンパク質)を含む。一部の実施形態では、DNMT3a/3L複合体は、マウスDNMT3L(例えば、NP_001075164に記載される通り、又はNM_001081695によりコードされるタンパク質)を含む。一部の実施形態では、DNMT3a/3Lは、配列番号59又は60のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載のリプレッサードメインは、配列番号59若しくは配列番号60、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、DNMT3a/3Lは、配列番号49又は配列番号50のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号49若しくは50の配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は発現リプレッサーに使用されるDNMT3a/3Lは、配列番号59又は配列番号60のDNMT3a/3Lに対して、例えば、1つ以上の変異を含む変異体である。一部の実施形態では、DNMT3a/3L変異体は、配列番号59又は配列番号60に対して1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、DNMT3a/3Lであるか、又はそれを含むリプレッサードメインと、DNAターゲティング部分とを含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上の(例えば、2つ、3つ、又は4つの)発現リプレッサーを含み、ここで、第1発現リプレッサーは、DNMT3a/3L、又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインを含む。
別の態様において、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)DNAターゲティング部分と、1つ以上のリプレッサードメインを含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、リプレッサードメインは、DNMT3b、例えば、ヒトDNMT3b、又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、DNMT3bは、ヒトDNMT3b、例えば、NP_008823.1若しくはAOX21819.1に記載の通りであるか、又はNM_006892.4若しくはKX447429によりコードされるタンパク質である。一部の実施形態では、DNMT3bは、配列番号85のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載のリプレッサードメインは、配列番号85、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
DNMT3b
DNMT3b
別の態様では、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)ターゲティング部分と、1つ以上のエフェクター部分を含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、エフェクター部分は、例えば、NP_001350618.1に記載のG9A又はNM_001363689.1によりコードされるタンパク質又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、G9Aは、配列番号62のアミノ酸配列を含む:
一部の実施形態では、G9Aリプレッサードメインは、配列番号52のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号52の配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は発現リプレッサーに使用されるG9Aは、配列番号62のG9A配列に対して、例えば、1つ以上の変異を含む変異体である。一部の実施形態では、G9A変異体は、配列番号62に対して1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、G9Aであるか、又はそれを含むリプレッサードメインと、DNAターゲティング部分とを含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、状態を治療する方法、又は標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で、例えば、発現抑制系の代わりに使用され得る。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上(例えば、2つ、3つ、又は4つ)の発現リプレッサーを含み、この場合、第1発現リプレッサーは、配列番号62のG9A配列、又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインを含む。
別の態様において、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)ターゲティング部分と、1つ以上のエフェクター部分を含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、エフェクター部分は、例えば、NP_001159890に記載のHDAC8、又はNM_001166418によりコードされるタンパク質又はその機能性変異体若しくは断片を含む。一部の実施形態では、HDAC8は、配列番号63のアミノ酸配列を含む:
一部の実施形態では、HDAC8リプレッサードメインは、配列番号53のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号53の配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は発現リプレッサーに使用されるHDAC8は、配列番号63のHDAC8配列に対して、例えば、1つ以上の変異を含む変異体である。一部の実施形態では、HDAC8変異体は、配列番号63に対して1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、HDAC8であるか、又はそれを含むリプレッサードメインと、DNAターゲティング部分とを含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、状態を治療する方法、又は標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で、例えば、発現抑制系の代わりに使用され得る。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上(例えば、2つ、3つ、又は4つ)の発現リプレッサーを含み、この場合、第1発現リプレッサーは、配列番号63のHDAC8配列、又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインを含む。
別の態様において、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)ターゲティング部分と、1つ以上のエフェクター部分を含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、エフェクター部分は、例えば、NP_055828.2に記載のLSD1、又はNM_015013.4によりコードされるタンパク質又はその機能性変異体若しくは断片を含む。一部の実施形態では、KRABは、配列番号64のアミノ酸配列を含む:
一部の実施形態では、LSD1リプレッサードメインは、配列番号54のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号54の配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は発現リプレッサーに使用されるLSD1は、配列番号64のLSD1配列に対して、例えば、1つ以上の変異を含む変異体である。一部の実施形態では、LSD1変異体は、配列番号64に対して1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、LSD1であるか、又はそれを含むリプレッサードメインと、DNAターゲティング部分とを含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、状態を治療する方法、又は標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で、例えば、発現抑制系の代わりに使用され得る。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上(例えば、2つ、3つ、又は4つ)の発現リプレッサーを含み、この場合、第1発現リプレッサーは、配列番号64のLSD1配列、又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインを含む。
別の態様において、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)ターゲティング部分と、1つ以上のエフェクター部分を含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、エフェクター部分は、例えば、NP_004447.2に記載のEZH2、又はNM_004456.5によりコードされるタンパク質又はその機能性変異体若しくは断片を含む。一部の実施形態では、EZH2は、配列番号65のアミノ酸配列を含む:
一部の実施形態では、EZH2リプレッサードメインは、配列番号55のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号55の配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は発現リプレッサーで使用されるEZH2は、配列番号65のEZH2配列に対して、例えば、1つ以上の変異を含む変異体である。一部の実施形態では、EZH2変異体は、配列番号65に対して1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、EZH2であるか又はそれを含むリプレッサードメインと、DNAターゲティング部分とを含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、状態を治療する方法、又は標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で、例えば、発現抑制系の代わりに使用され得る。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上(例えば、2つ、3つ、又は4つ)の発現リプレッサーを含み、この場合、第1発現リプレッサーは、配列番号65のEZH2配列、又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインを含む。
別の態様において、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)ターゲティング部分と、1つ以上のエフェクター部分とを含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、エフェクター部分は、例えば、NP_722520.2に記載のFOG1、又はNM_153813.3によりコードされるタンパク質又はその機能性変異体若しくは断片を含む。一部の実施形態では、FOG1は、配列番号66のアミノ酸配列を含む:
SRRKQSNPRQIKRSLGDMEAREEVQLVGASHMEQKATAPEAPSP(配列番号66)
SRRKQSNPRQIKRSLGDMEAREEVQLVGASHMEQKATAPEAPSP(配列番号66)
一部の実施形態では、FOG1リプレッサードメインは、配列番号56のヌクレオチド配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載のヌクレオチド配列は、配列番号56の配列、又はそれと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチド又は発現リプレッサーで使用されるFOG1は、配列番号66のFOG1配列に対して、例えば、1つ以上の変異を含む変異体である。一部の実施形態では、FOG1変異体は、配列番号66に対して1つ以上のアミノ酸置換、欠失、又は挿入を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、FOG1であるか、又はそれを含むリプレッサードメインと、DNAターゲティング部分とを含む融合タンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、本明細書に記載の追加部分を含む。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、ポリペプチド又は発現リプレッサーは、遺伝子発現を調節、例えば、低減する方法、状態を治療する方法、又は標的遺伝子、例えば、本明細書に記載の転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法で、例えば、発現抑制系の代わりに使用され得る。一部の実施形態では、発現抑制系は、2つ以上(例えば、2つ、3つ、又は4つ)の発現リプレッサーを含み、この場合、第1発現リプレッサーは、配列番号66のFOG1配列、又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインを含む。
一部の実施形態において、提供される技術は、標的遺伝子を特異的にターゲティングするgRNAを含むものとして記載される。一部の実施形態では、標的遺伝子は、癌遺伝子、腫瘍抑制因子、又はMYC誤調節障害関連遺伝子である。一部の実施形態では、標的遺伝子は、MYCである。一部の実施形態では、標的遺伝子は、MHCクラスI分子、例えば、β2Mである。一部の実施形態では、標的遺伝子は、熱ショックタンパク質、例えば、HSPA1Bをコードする。一部の実施形態では、標的遺伝子は、転写因子、例えば、GATA1である。
一部の実施形態では、本明細書で提供される技術は、本明細書に記載される1つ以上の発現リプレッサー又は発現抑制系を、そうした部分を融合分子の一部としてDNAターゲティング部分に連結することにより、対象、例えば、細胞の核又は対象の組織に送達する方法を含む。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、核局在化配列(NLS)を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、NLS、例えば、N末端におけるSV40NLSを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、NLS、例えば、C末端にヌクレオプラスミンNLSを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、N末端の第1NLS及びC末端の第2NLSを含む。一部の実施形態では、第1及び第2NLSは、同じ配列を有する。一部の実施形態では、第1及び第2NLSは、異なる配列を有する。一部の実施形態では、発現抑制リプレッサーは、SV40NLSを含み、例えば、発現リプレッサーは、PKKKRK(配列番号86)に記載の配列を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、エピトープタグ、例えば、HAタグ:YPYDVPDYA(配列番号80)を含む。例えば、発現リプレッサーは、エピトープタグの2つのコピーを含み得る。
エピトープタグは、多くの研究に関して有用であるが、治療に関しては、エピトープタグを省くことが望ましい場合がある。従って、一部の実施形態では、発現リプレッサーにはエピトープタグがない。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、本明細書に提供される配列(或いは、それに対して少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列)を含むが、配列番号80のHAタグが欠失している。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、本明細書に提供される配列(或いは、それに対して少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差を有する配列)を含むが、配列番号80のHAタグをコードする領域が欠失している。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、ヌクレオプラスミンNLSを含み、例えば、発現リプレッサーは、KRPAATKKAGQAKKK(配列番号87)の配列を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、NLSを含まない。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、エピトープタグを含まない。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、HAタグを含まない。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号80に記載のHAタグ配列を含まない。
DNAターゲティング部分
DNAターゲティング部分は、DNA配列、例えば、標的遺伝子に関連するDNA配列に特異的に結合することができ、例えば、標的遺伝子に近接し、且つ/又はそれと作動可能に連結したゲノム配列要素(例えば、プロモータ、TSS、又はアンカー配列)に結合する。DNA配列に特異的に結合する任意の分子又は化合物を、DNAターゲティング部分として使用してもよい。
DNAターゲティング部分は、DNA配列、例えば、標的遺伝子に関連するDNA配列に特異的に結合することができ、例えば、標的遺伝子に近接し、且つ/又はそれと作動可能に連結したゲノム配列要素(例えば、プロモータ、TSS、又はアンカー配列)に結合する。DNA配列に特異的に結合する任意の分子又は化合物を、DNAターゲティング部分として使用してもよい。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、ゲノム複合体(例えば、ASMC)の成分をターゲティングし、例えば、それに結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子に作動可能に連結した発現制御配列(例えば、プロモータ又はエンハンサー)をターゲティングし、例えば、それに結合する。いくつかの実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子、又は標的遺伝子の一部をターゲティングし、例えば、それに結合する。DNAターゲティング部分の標的は、その標的化成分と呼ばれ得る。標的化成分は、標的遺伝子に作動可能に連結した任意のゲノム配列要素、又は標的遺伝子自体であってもよく、限定はされないが、プロモータ、エンハンサー、アンカー配列、エキソン、イントロン、UTRコード配列、スプライス部位、又は転写開始部位を含む。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、1つ以上の標的アンカー配列(例えば、細胞内)に特異的に結合し、非標的アンカー配列(例えば、同じ細胞内)には結合しない。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子、TALエフェクター分子、Znフィンガードメイン、ペプチド核酸(PNA)又は核酸分子であるか、又はそれを含み得る。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、1つのDNAターゲティング部分を含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、複数の発現リプレッサーを含み、ここで、複数の発現リプレッサーの各メンバーは、DNAターゲティング部分を含み、ここで、各DNAターゲティング部分は、別のDNAターゲティング部分に検出可能に結合せず、例えば、結合しない。一部の実施形態では、発現抑制系は、第1DNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、第2DNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含み、ここで、第1DNAターゲティング部分は、第2DNAターゲティング部分に検出可能に結合せず、例えば、結合しない。一部の実施形態では、発現抑制系は、第1DNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、第2DNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含み、ここで、第1DNAターゲティング部分は、別の第1DNAターゲティング部分に検出可能に結合せず、例えば、結合せず、また、第2DNAターゲティング部分は、別の第2DNAターゲティング部分に検出可能に結合せず、例えば、結合しない。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物及び方法で使用されるDNAターゲティング部分は、単量体、例えば、非二量体状態で機能性である(例えば、DNA配列に結合する)。
一部の実施形態では、ターゲティング部分が標的化成分に結合すると、別の転写因子、ゲノム複合体成分、又はゲノム配列要素に対する標的化成分の結合親和性を低下させる。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、500、450、400、350、300、250、200、150、100、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01、0.005、0.002、又は0.001nM以下のKD(及び任意選択で、少なくとも50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01、0.005、0.002、又は0.001nMのKD)でその標的配列に結合する。いくつかの実施形態では、DNAターゲティング部分は、0.001nM~500nM、例えば、0.1nM~5nM、例えば、約0.5nMのKDでその標的配列に結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、少なくとも500、600、700、800、900、1000、2000、5000、10,000、又は100,000nMのKDで非標的配列に結合する(及び任意選択で、非標的配列に、認め得るほどに結合しない)。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、非標的配列に結合しない。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的化成分に相補的な核酸配列、例えば、標的遺伝子のプロモータを含む。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、標的化成分と少なくとも10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、又は100%相補的である核酸配列を含む。
一部の実施形態では、発現リプレッサーのDNAターゲティング部分は、100、90、80、70、60、50、40、30、又は20以下のヌクレオチド(及び任意選択的に、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、又は90のヌクレオチド)を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサー又は融合分子のリプレッサードメインは、2000、1900、1800、1700、1600、1500、1400、1300、1200、1100、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、又は100以下のアミノ酸(及び任意選択的に、少なくとも50、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、又は1900のアミノ酸)を含む。一部の実施形態では、発現リプレッサー又は融合分子のエフェクター部分は、100~2000、100~1900、100~1800、100~1700、100~1600、100~1500、100~1400、100~1300、100~1200、100~1100、100~1000、100~900、100~800、100~700、100~600、100~500、100~400、100~300、100~200、200~2000、200~1900、200~1800、200~1700、200~1600、200~1500、200~1400、200~1300、200~1200、200~1100、200~1000、200~900、200~800、200~700、200~600、200~500、200~400、200~300、300~2000、300~1900、300~1800、300~1700、300~1600、300~1500、300~1400、300~1300、300~1200、300~1100、300~1000、300~900、300~800、300~700、300~600、300~500、300~400、400~2000、400~1900、400~1800、400~1700、400~1600、400~1500、400~1400、400~1300、400~1200、400~1100、400~1000、400~900、400~800、400~700、400~600、400~500、500~2000、500~1900、500~1800、500~1700、500~1600、500~1500、500~1400、500~1300、500~1200、500~1100、500~1000、500~900、500~800、500~700、500~600、600~2000、600~1900、600~1800、600~1700、600~1600、600~1500、600~1400、600~1300、600~1200、600~1100、600~1000、600~900、600~800、600~700、700~2000、700~1900、700~1800、700~1700、700~1600、700~1500、700~1400、700~1300、700~1200、700~1100、700~1000、700~900、700~800、800~2000、800~1900、800~1800、800~1700、800~1600、800~1500、800~1400、800~1300、800~1200、800~1100、800~1000、800~900、900~2000、900~1900、900~1800、900~1700、900~1600、900~1500、900~1400、900~1300、900~1200、900~1100、900~1000、1000~2000、1000~1900、1000~1800、1000~1700、1000~1600、1000~1500、1000~1400、1000~1300、1000~1200、1000~1100、1100~2000、1100~1900、1100~1800、1100~1700、1100~1600、1100~1500、1100~1400、1100~1300、1100~1200、1200~2000、1200~1900、1200~1800、1200~1700、1200~1600、1200~1500、1200~1400、1200~1300、1300~2000、1300~1900、1300~1800、1300~1700、1300~1600、1300~1500、1300~1400、1400~2000、1400~1900、1400~1800、1400~1700、1400~1600、1400~1500、1500~2000、1500~1900、1500~1800、1500~1700、1500~1600、1600~2000、1600~1900、1600~1800、1600~1700、1700~2000、1700~1900、1700~1800、1800~2000、1800~1900、又は1900~2000アミノ酸を含む。
本明細書に開示される発現リプレッサー又は発現抑制系は、核酸、例えば、1つ以上の核酸を含み得る。一部の実施形態では、核酸は、RNAであるか、又はそれを含み;一部の実施形態では、核酸は、DNAであるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、核酸は、50%未満のリボヌクレオチドであるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数の天然の核酸残基であるか、それを含むか、又はそれから構成される。一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数の核酸アナログであるか、それを含むか、又はそれから構成される。一部の実施形態では、核酸アナログは、それがリン酸ジエステル骨格を利用しない点で、核酸とは異なる。例えば、一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数のペプチド核酸であるか、それを含むか、又はそれから構成される。これに代わり、又は加えて、一部の実施形態では、核酸は、リン酸ジエステル結合ではなく、1つ若しくは複数のホスホロチオエート及び/又は5’-N-ホスホロアミダイト結合を有する。一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数の天然ヌクレオシド(例えば、アデノシン、チミジン、グアノシン、シチジン、ウリジン、デオキシアデノシン、デオキシチミジン、デオキシグアノシン、及びデオキシシチジン)であるか、それを含むか、又はそれから構成される。一部の実施形態では、核酸は、1つ若しくは複数のヌクレオシドアナログ(例えば、2-アミノアデノシン、2-チオチミジン、イノシン、ピロロ-ピリミジン、3-メチルアデノシン、5-メチルシチジン、C-5プロピニル-シチジン、C-5プロピニル-ウリジン、2-アミノアデノシン、C5-ブロモウリジン、C5-フルオロウリジン、C5-ヨードウリジン、C5-プロピニル-ウリジン、C5-プロピニル-シチジン、C5-メチルシチジン、2-アミノアデノシン、7-デアザアデノシン、7-デアザグアノシン、8-オキソアデノシン、8-オキソグアノシン、0(6)-メチルグアニン、2-チオシチジン、メチル化塩基、介在塩基、及びそれらの組合せ)であるか、それを含むか、又はそれから構成される。一部の実施形態では、核酸は、天然の核酸に存在するものと比較して、1つ若しくは複数の修飾糖(例えば、2’-フルオロリボース、リボース、2’-デオキシリボース、アラビノース、及びヘキソース)を含む。一部の実施形態では、核酸は、RNA又はタンパク質などの機能性遺伝子産物をコードするヌクレオチド配列を有する。一部の実施形態では、核酸は、1つ又は複数のイントロンを含む。一部の実施形態では、核酸は、天然の供給源からの単離、相補性鋳型に基づく重合による酵素合成(インビボ若しくはインビトロ)、組換え細胞若しくは系中での生殖、及び化学合成のうちの1つ又は複数により調製される。一部の実施形態では、核酸は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、20、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000残基長又はそれ以上である。一部の実施形態では、核酸は、約2~約5000nt、約10~約100nt、約50~約150nt、約100~約200nt、約150~250nt、約200~約300nt、約250~約350nt、約300~約500nt、約10~約1000nt、約50~約1000nt、約100~約1000nt、約1000~約2000nt、約2000~約3000nt、約3000~約4000nt、約4000~約5000nt、又はそれらの間の任意の範囲の長さを有し得る。一部の実施形態では、核酸は、一部が、又は完全に一本鎖であり;一部の実施形態では、核酸は、一部が、又は完全に二本鎖である。一部の実施形態では、核酸は、ポリペプチドをコードするか、又はポリペプチドをコードする配列の補体である少なくとも1つのエレメントを含むヌクレオチド配列を有する。一部の実施形態では、核酸は、酵素活性を有する。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、核酸を含むか、又は核酸である。
一部の実施形態では、部分に含まれ得る核酸は、DNA、RNA、及び/又は人工若しくは合成核酸又は核酸アナログ若しくは模倣物であってもよいし、或いはそれを含有してもよい。例えば、一部の実施形態では、核酸は、以下:ゲノムDNA(gDNA)、相補的DNA(cDNA)、ペプチド核酸(PNA)、ペプチド-核酸mixmer、ペプチドオリゴヌクレオチドコンジュゲート、ロック核酸(LNA)、架橋核酸(BNA)、ポリアミド、トリプレックス形成オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、tRNA、mRNA、rRNA、miRNA、gRNA、siRNA若しくは他のRNAi分子(例えば、本明細書に記載されるノンコーディングRNAをターゲティングするもの、及び/又は本明細書に記載される標的化ゲノム複合体に関連する特定の遺伝子の発現産物をターゲティングするもの)などのうちの1つ若しくは複数であるか、又はそれを含み得る。核酸配列として、修飾オリゴヌクレオチド(例えば、化学修飾、例えば、骨格連結、糖分子、及び/若しくは核酸塩基を変更する修飾など)、並びに/又は人工核酸を挙げることができる。一部の実施形態では、核酸配列として、限定されないが、ゲノムDNA、cDNA、ペプチド核酸(PNA)若しくはペプチドオリゴヌクレオチドコンジュゲート、ロック核酸(LNA)、架橋核酸(BNA)、ポリアミド、トリプレックス形成オリゴヌクレオチド、修飾DNA、アンチセンスDNAオリゴヌクレオチド、tRNA、mRNA、rRNA、修飾RNA、miRNA、gRNA、及びsiRNA又は他のRNA若しくはDNA分子が挙げられる。一部の実施形態では、核酸は、天然に存在するDNA又はRNA残基ではない1つ若しくは複数の残基を含んでもよく、リン酸ジエステル結合ではない1つ若しくは複数の連結(例えば、ホスホロチオエート結合などであり得る)を含んでもよく、且つ/又は例えば、2’-OMePといった2’O修飾などの1つ若しくは複数の修飾を含んでもよい。合成核酸を調製するのに有用な種々の核酸構造は当技術分野で公知であり(例えば、国際公開第2017/062862l号パンフレット及び同第2014/012081号パンフレットを参照)、当業者は、これらが、本開示に従って使用され得ることを理解されよう。
一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、1つ以上のヌクレオシド類似体を含む。一部の実施形態では、核酸配列は、1つ又は複数の天然ヌクレオシドに加えて、又はそれに代わるものとして、例えば、プリン若しくはピリミジン、例えば、アデニン、シトシン、グアニン、チミン及びウラシル、1つ若しくは複数のヌクレオシドアナログを含んでもよい。一部の実施形態では、核酸配列は、1つ又は複数のヌクレオシドアナログを含む。ヌクレオシドアナログとして、限定されないが、ヌクレオシドアナログ、例えば、5-フルオロウラシル;5-ブロモウラシル、5-クロロウラシル、5-ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4-アセチルシトシン、4-メチルベンズイミダゾール、5-(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、ジヒドロウリジン、β-D-ガラクトシルキューオシン、イノシン、N6-イソペンテニルアデニン、1-メチルグアニン、1-メチルイノシン、2,2-ジメチルグアニン、2-メチルアデニン、2-メチルグアニン、3-メチルシトシン、5-メチルシトシン、N6-アデニン、7-メチルグアニン、5-メチルアミノメチルウラシル、5-メトキシアミノメチル-2-チオウラシル、β-D-マンノシルキューオシン、5’-メトキシカルボキシメチルウラシル、5-メトキシウラシル、2-メチルチオ-N6-イソペンテニルアデニン、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン、プソイドウラシル、キューオシン、2-チオシトシン、5-メチル-2-チオウラシル、2-チオウラシル、4-チオウラシル、5-メチルウラシル、ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、5-メチル-2-チオウラシル、3-(3-アミノ-3-N-2-カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、2,6-ジアミノプリン、3-ニトロピロール、イノシン、チオウリジン、キューオシン、ワイオシン、ジアミノプリン、イソグアニン、イソシトシン、ジアミノピリミジン、2,4-ジフルオロトルエン、イソキノリン、ピロロ[2,3-β]ピリジン、及びプリン又はピリミジン側鎖と塩基対合することができるいずれか他のものが挙げられる。
CRISPR/Casドメイン
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む。CRISPR/Cas分子は、規則的な間隔でクラスター化された短鎖反復回文配列(CRISPR)システムに関与するタンパク質、例えばCasタンパク質、及び任意選択で、ガイドRNA、例えば、単一ガイドRNA(sgRNA)を含む。一部の実施形態では、CRISPR/Cas分子に含まれるgRNAは、CRISPR/Casタンパク質によって非共有結合的に結合される。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、CRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む。CRISPR/Cas分子は、規則的な間隔でクラスター化された短鎖反復回文配列(CRISPR)システムに関与するタンパク質、例えばCasタンパク質、及び任意選択で、ガイドRNA、例えば、単一ガイドRNA(sgRNA)を含む。一部の実施形態では、CRISPR/Cas分子に含まれるgRNAは、CRISPR/Casタンパク質によって非共有結合的に結合される。
CRISPRシステムは、細菌及び古細菌中に最初に発見された適応型防御システムである。CRISPRシステムは、CRISPR関連又は「Cas」エンドヌクレアーゼ(例えば、Cas9若しくはCpf1)と呼ばれるRNA誘導ヌクレアーゼを用いて、外来DNAを切断する。例えば、典型的なCRISPR/Casシステムでは、エンドヌクレアーゼは、一本鎖又は二本鎖DNA配列をターゲティングする配列特異的、ノンコーディング「ガイドRNA」により標的ヌクレアーゼ配列(例えば、配列編集しようとするゲノム内の部位)に向けられる。3つのクラス(I~III)のCRISPRシステムが同定されている。クラスII CRISPRシステムは、単一のCasエンドヌクレアーゼ(複数のCasタンパク質ではなく)を使用する。1クラスのII CRISPRシステムは、II型Casエンドヌクレアーゼ、例えば、Cas9、CRISPR RNA(「crRNA」)、及びトランス作用性crRNA(「tracrRNA」)を含む。crRNAは、「ガイドRNA」を含み、これは、典型的には約20ヌクレオチドRNA配列であり、標的DNA配列に対応する。crRNAはまた、tracrRNAに結合して、部分的二本鎖構造を形成する領域を含み、この構造が、RNaseIIIにより切断されて、crRNA/tracrRNAハイブリッドが得られる。次に、crRNA/tracrRNAハイブリッドは、Cas9エンドヌクレアーゼを指令して、標的DNA配列を認識させ、これを切断させる。標的DNA配列は、概して、所与のCasエンドヌクレアーゼに特異的な「プロトスペーサ隣接モチーフ」(「PAM」)と隣接していなければならないが;PAM配列は、所与のゲノム全体にわたって出現する。多様な原核生物種から同定されたCRISPRエンドヌクレアーゼは、ユニークなPAM配列要件を有し;PAM配列の例としては、5’-NGG(化膿性レンサ球菌(Streptococcus pyogenes))、5’-NNAGAA(ストレプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus thermophilus)CRISPR1)、5’-NGGNG(ストレプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus thermophilus)CRISPR3)、及び5’-NNNGATT(髄膜炎菌(Neisseria meningiditis))が挙げられる。いくつかのエンドグルカナーゼ、例えば、Cas9エンドヌクレアーゼは、G-リッチPAM部位、例えば、5’-NGGと結合し、PAM部位から(その5’側)3ヌクレオチド上流の位置で標的DNAの平滑末端切断を実施する。別のクラスII CRISPRシステムは、Cas9より小さいV型エンドヌクレアーゼCpf1を含み;例として、AsCpf1(アシダミノコッカス属種(Acidaminococcus sp.)由来)及びLbCpf1(ラクノスピラ科種(Lachnospiraceae sp.)由来)が挙げられる。Cpf1関連CRISPRアレイは、tracrRNAを必要とせずに成熟crRNAにプロセシングされ;言い換えれば、Cpf1システムは、標的DNA配列を切断するために、Cpf1ヌクレアーゼとcrRNAしか必要としない。Cpf1エンドヌクレアーゼは、T-リッチPAM部位、例えば、5‘-TTNと結合する。Cpf1はまた、5’-CTA PAMモチーフも認識する。Cpf1は、4-若しくは5-ヌクレオチド5’オーバーハングを有するオフセット又はスタッガード二本鎖切断を導入する、例えば、コーディング鎖上のPAMから(その3’側)18ヌクレオチド下流及び相補鎖上のPAMから23ヌクレオチド下流に位置する5-ヌクレオチドオフセット又はスタッガード切断を用いて標的DNAを切断することにより、標的DNAを切断し;こうしたオフセット切断によって生じる5-ヌクレオチドオーバーハングは、平滑末端切断DNAでの挿入によるものと比較して、相同組換えによるDNA挿入によってさらに正確なゲノム編集を可能にする。例えば、Zetsche et al.(2015)Cell,163:759-771を参照されたい。
多種多様なCRISPR関連(Cas)遺伝子又はタンパク質を、本開示に提供される技術で使用することができ、Casタンパク質の選択は、本方法の特定の条件に応じて変化し得る。Casタンパク質の具体的な例として、クラスIIシステムが挙げられ、Cas1、Cas2、Cas3、Cas4、Cas5、Cas6、Cas7、Cas8、Cas9、Cas10、Cpf1、C2C1、又はC2C3を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質、例えば、Cas9タンパク質は、多様な原核生物種のいずれに由来するものでもよい。一部の実施形態では、特定のCasタンパク質、例えば、特定のCas9タンパク質は、特定のプロトスペーサ隣接モチーフ(PAM)配列を認識するように選択される。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分として、配列ターゲティングポリペプチド、例えば、Casタンパク質、例えば、Cas9が挙げられる。特定の実施形態では、Casタンパク質、例えば、Cas9タンパク質は、細菌若しくは古細菌から取得するか、又は公知の方法を用いて合成してもよい。特定の実施形態では、Casタンパク質は、グラム陽性菌又はグラム陰性菌に由来するものであってもよい。特定の実施形態では、Casタンパク質は、レンサ球菌属(Streptococcus)(例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)、若しくはS.サーモフィルス(S.thermophilus))、フランシセラ属(Francisella)(例えば、F.ノビシダ(F.novicida))、スタフィロコッカッス属(Staphylococcus)(例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus))、アシダミノコッカス属(Acidaminococcus)(例えば、アシダミノコッカス属種(Acidaminococcus sp.)BV3L6)、ナイセリア属(Neisseria)(例えば、髄膜炎菌(N.meningitidis))、クリプトコッカス属(Cryptococcus)、コリネバクテリウム属(Corynebacterium)、ヘモフィラス属(Haemophilus)、ユーバクテリウム属(Eubacterium)、パスツレラ属(Pasteurella)、プレボテラ属(Prevotella)、ベイロネラ属(Veillonella)、又はマリノバクター属(Marinobacter)に由来するものであってよい。
一部の実施形態では、Casタンパク質は、Casタンパク質が結合及び/又は機能するために、プロトスペーサ隣接モチーフ(PAM)が標的DNA配列中に存在するか、若しくはそれと隣接する必要がある。一部の実施形態では、PAMは、5’から3’に、NGG、YG、NNGRRT、NNNRRT、NGA、TYCV、TATV、NTTN、又はNNNGATTであるか、又はそれを含み、ここで、Nは、任意のヌクレオチドを表し、Yは、C又はTを表し、Rは、A又はGを表し、Vは、A又はC又はGを表す。一部の実施形態では、Casタンパク質は、表1に挙げるタンパク質である。一部の実施形態では、Casタンパク質は、そのPAMを変更する1つ又は複数の突然変異を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、E1369R、E1449H、及びR1556A突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、E782K、N968K、及びR1015H突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、D1135V、R1335Q、及びT1337R突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、S542R及びK607R突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、Casタンパク質は、S542R、K548V、及びN552R突然変異、又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。
一部の実施形態では、Casタンパク質を修飾して、ヌクレアーゼを不活性化する(例えば、ヌクレアーゼ欠失Cas9)。野生型Cas9は、gRNAがターゲティングする特定のDNA配列に二本鎖切断(DSB)を生成するのに対し、修飾された機能性を有するいくつかのCRISPRエンドヌクレアーゼが入手可能であり、例えば:Cas9の「ニッカーゼ」バージョンは、一本鎖切断のみを生成し;触媒として不活性のCas9(「dCas9」)は、標的DNAを切断しない。一部の実施形態では、DNA配列とdCas9の結合は、立体障害により当該部位の転写に干渉する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、触媒として不活性のCas9、例えば、dCas9であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、触媒として不活性な変異体Cas9、例えば、Cas9m4であるか、又はそれを含む。触媒として不活性の多くのCas9タンパク質が当技術分野で知られている。一部の実施形態では、dCas9は、Casタンパク質の各エンドヌクレアーゼドメインに突然変異、例えば、D10A及びH840A突然変異を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD11A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対するH969A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対するN995A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対するD11A、H969A、及びN995A突然変異又は類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD10A突然変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、H557A変異又は前記位置に対応するアミノ酸への類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD10A及びH557A変異又は類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD839A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してH840A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してN863A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD10A及びD839A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD10A、D839A、及びH840A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD10A、D839A、H840A、及びN863A変異又は類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してE993A変異又は類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD917A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してE1006A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD1255A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD917A、E1006A、及びD1255A変異又は類似の置換を含む。
一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD16A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD587A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してH588A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してN611A変異又は類似の置換を含む。一部の実施形態では、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9は、前記位置に対応するアミノ酸に対してD16A、D587A、H588A、及びN611Aの変異又は類似の置換を含む。
別の態様において、本開示は、1つ以上の(例えば、1つの)DNAターゲティング部分と、1つ以上のリプレッサードメインとを含む発現リプレッサー又はポリペプチドに関し、この場合、1つ以上のDNAターゲティング部分は、Casタンパク質、例えば、触媒として不活性なCas9タンパク質、例えば、dCas9、例えば、dCas9m4、又はその機能性変異体若しくは断片を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、dCas9は、配列番号46又は88のアミノ酸配列を含む:
一部の実施形態では、dCas9は、配列番号45又は89の核酸配列によりコードされる:
ガイドRNA(gRNA)
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、gRNAを含むか、又はそれと(例えば、共有)結合したCas分子を含み得る。gRNAは、Cas-タンパク質結合に必要な「スカフォールド」配列と、ゲノム標的のためのユーザ定義の約20ヌクレオチドターゲティング配列から構成される短い合成RNAである。実際には、ガイドRNA配列は、概して17~24ヌクレオチド(例えば、19、20、又は21ヌクレオチド)の間の長さを有するように設計され、且つ標的化核酸配列に対して相補的である。カスタムgRNAジェネレータ及びアルゴリズムは、有効なガイドRNAの設計に使用する目的で市販されている。遺伝子編集はまた、キメラ「単一ガイドRNA」(「sgRNA」)、操作(合成)単一RNA分子を用いても達成されており、これは、天然に存在するcrRNA-tracrRNA複合体を模倣し、tracrRNA(ヌクレアーゼとの結合用)と、少なくとも1つのcrRNA(編集のためにターゲティングされる配列にヌクレアーゼを誘導する)の両方を含有する。キメラ編集sgRNAはまた、Casタンパク質と一緒に使用する上で有効であることが実証されている;例えば、Hendel et al.(2015)Nature Biotechnol.,985-991を参照されたい。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、gRNAを含むか、又はそれと(例えば、共有)結合したCas分子を含み得る。gRNAは、Cas-タンパク質結合に必要な「スカフォールド」配列と、ゲノム標的のためのユーザ定義の約20ヌクレオチドターゲティング配列から構成される短い合成RNAである。実際には、ガイドRNA配列は、概して17~24ヌクレオチド(例えば、19、20、又は21ヌクレオチド)の間の長さを有するように設計され、且つ標的化核酸配列に対して相補的である。カスタムgRNAジェネレータ及びアルゴリズムは、有効なガイドRNAの設計に使用する目的で市販されている。遺伝子編集はまた、キメラ「単一ガイドRNA」(「sgRNA」)、操作(合成)単一RNA分子を用いても達成されており、これは、天然に存在するcrRNA-tracrRNA複合体を模倣し、tracrRNA(ヌクレアーゼとの結合用)と、少なくとも1つのcrRNA(編集のためにターゲティングされる配列にヌクレアーゼを誘導する)の両方を含有する。キメラ編集sgRNAはまた、Casタンパク質と一緒に使用する上で有効であることが実証されている;例えば、Hendel et al.(2015)Nature Biotechnol.,985-991を参照されたい。
一部の実施形態では、gRNAは、標的遺伝子に関連するDNA配列と相補的な核酸配列を含む。一部の実施形態では、DNA配列は、標的遺伝子と作動可能に連結した発現制御エレメントであるか、それを含むか、又はそれと重複する。一部の実施形態では、gRNAは、標的遺伝子に関連するDNA配列に対して少なくとも90、95、99、又は100%相補的である核酸配列を含む。一部の実施形態では、Cas分子を含むDNAターゲティング部分と一緒に使用されるgRNAは、sgRNAである。
一部の実施形態では、CRISPR/Cas分子と一緒に使用されるgRNAは、β-2-ミクログロブリン発現に関連する標的配列に特異的に結合する。このようなgRNAは、以下から選択される標的結合配列を含み得る:
GD-28228:TCTCCTTGGTGGCCCGCCGT(配列番号1)、
GD-28229:GTCCCAAAGGCGCGGCGCTG(配列番号2)、
GD-28171:CCCTGCTCCCCGCCGAAAGGG(配列番号3)、
GD-28172:CTCTGGCTCCCCCAGCGCAGC(配列番号4)、又は
GD-28173:GTGAACGCGTGGAGGGGCGCT(配列番号5)。
GD-28228:TCTCCTTGGTGGCCCGCCGT(配列番号1)、
GD-28229:GTCCCAAAGGCGCGGCGCTG(配列番号2)、
GD-28171:CCCTGCTCCCCGCCGAAAGGG(配列番号3)、
GD-28172:CTCTGGCTCCCCCAGCGCAGC(配列番号4)、又は
GD-28173:GTGAACGCGTGGAGGGGCGCT(配列番号5)。
一部の実施形態では、CRISPR/Casドメインと一緒に使用されるgRNAは、CTCFに関連する標的配列に特異的に結合する。一部の実施形態では、CRISPR/Casドメインと一緒に使用されるgRNAは、プロモータに関連する標的配列に特異的に結合する。いくつかの実施形態では、gRNAは、表3に列挙される標的配列に結合する。
一部の実施形態では、発現抑制系は、第1DNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、第2DNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含み、ここで、第1DNAターゲティング部分は、第1CRISPR/Cas分子を含むか、又はそれであり、第2DNAターゲティング部分は、第2CRISPR/Cas分子を含むか、又はそれである。一部の実施形態では、第1CRISPR/Cas分子は、第1CRISPR/Casタンパク質と、第1ガイドRNAを含み、第2CRISPR/Cas分子は、第2CRISPR/Casタンパク質と、第2ガイドRNAを含む。いくつかの実施形態では、第1CRISPR/Casタンパク質は、第2ガイドRNAと、認め得るほどに結合せず(例えば、結合せず)、例えば、少なくとも10、20、50、100、1000、又は10,000nMのKDで結合し、第2CRISPR/Casタンパク質は、第1ガイドRNAと、認め得るほどに結合せず(例えば、結合せず)、例えば、少なくとも10、20、50、100、1000、又は10,000nMのKDで結合する。
TALエフェクタードメイン
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、TALエフェクター分子であるか、又はそれを含む。TALエフェクター分子、例えば、DNA配列に特異的に結合するTALエフェクター分子は、複数のエフェクタードメイン又はその断片と、任意選択的に天然に存在するTALエフェクター(例えば、複数のTALエフェクタードメインのN-及び/又はC-末端)の1つ若しくは複数の別の部分を含む。多くのTALエフェクターは、当業者に周知であり、例えば、Thermo Fisher Scientificから市販されている。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、TALエフェクター分子であるか、又はそれを含む。TALエフェクター分子、例えば、DNA配列に特異的に結合するTALエフェクター分子は、複数のエフェクタードメイン又はその断片と、任意選択的に天然に存在するTALエフェクター(例えば、複数のTALエフェクタードメインのN-及び/又はC-末端)の1つ若しくは複数の別の部分を含む。多くのTALエフェクターは、当業者に周知であり、例えば、Thermo Fisher Scientificから市販されている。
TALEは、宿主植物における遺伝子発現を調節して、細菌のコロニー形成及び生存を促進する植物病原菌キサントモナス属(Xanthomonas)などの多くの病原菌種により分泌される天然のタンパク質である。TALエフェクターの特異的な結合は、典型的には33又は34アミノ酸のタンデムに配列されたほぼ同一の反復配列から成る中央リピートドメイン(リピート可変二残基、RVDドメイン)に基づく。
TALエフェクターファミリーのメンバーは、主にそれらのリピートの数及び順序が異なる。反復配列の数は、1.5~33.5リピートの範囲であり、C-末端リピートは、通常、長さが短く(例えば、約20アミノ酸)、一般に「ハーフリピート」と呼ばれる。TALエフェクターの各リピートは、異なる塩基対特異性を呈示する異なるリピートタイプとの1リピート対1塩基対相関を特徴とする(1リピートが、標的遺伝子配列上の1塩基対を認識する)。概して、リピートの数が少ないほど、タンパク質-DNA相互作用が弱くなる。6.5リピートの数は、リポータ遺伝子の転写を活性化する上で十分であることが判明している(Scholze et al.,2010)。
リピート対リピートの変化は、主としてアミノ酸位置12及び13で起こり、そのため、これらは、「超可変」と呼ばれており、また、これは、例示的なリピート可変二残基(RVD)及び核酸塩基標的とのそれらの対応を列記する表2に示すように、標的DNAプロモータ配列との相互作用の特異性の原因となる。
従って、特定のDNA配列をターゲティングするように、TALエフェクターのリピートを修飾することが可能である。さらなる研究から、RVD NKがGをターゲティングすることができることが明らかにされている。TALエフェクターの標的部位は、最初のリピートがターゲティングする5’塩基とフランキングするTを含む傾向もあるが、この認識の厳密な機構は不明である。現在までに113を超えるTALエフェクター配列がわかっている。キサントモナス属(Xanthomonas)からのTALエフェクターの非限定的な例として、Hax2、Hax3、Hax4、AvrXa7、AvrXa10及びAvrBs3が挙げられる。
従って、本発明のTALエフェクター分子のTALエフェクタードメインは、任意の細菌種(例えば、キサントモナス属(Xanthomonas)種、例えば、白葉枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae)のアフリカ株(Yu et al.2011)、アブラナ科野菜斑点細菌病菌(Xanthomonas campestris pv.raphani)株756C及びイネ白葉枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)株BLS256(Bogdanove et al.2011)由来のTALエフェクターから得ることができる。本明細書で使用される場合、本発明に従うTALエフェクタードメインは、RVDドメイン、並びにやはり天然に存在するTALエフェクター由来のフランキング配列(RVDドメインのN-末端及び/又はC-末端上の配列)を含む。これは、天然に存在するTALエフェクターのRVDより多いか、又は少ないリピートを含み得る。本発明のTALエフェクター分子は、前述のコード及び当技術分野で既知の他のコードに基づく所与のDNA配列をターゲティングするように設計される。TALエフェクタードメイン(例えば、リピート(モノマー又はモジュール)の数及びそれらの配列は、所望のDNA標的配列に基づいて選択される。例えば、特定の標的配列に合わせるために、TALエフェクタードメイン、例えば、リピートを除去又は付加してもよい。一実施形態では、本発明のTALエフェクター分子は、6.5~33.5のTALエフェクタードメイン、例えば、リピートを含む。一実施形態では、本発明のTALエフェクター分子は、8~33.5のTALエフェクタードメイン、例えば、リピート、例えば、10~25のTALエフェクタードメイン、例えば、リピート、例えば、10~14のTALエフェクタードメイン、例えば、リピートを含む。
一部の実施形態では、TALエフェクター分子は、DNA標的配列との完全なマッチに対応するTALエフェクタードメインを含む。一部の実施形態では、DNA標的配列上のリピートと標的塩基対との間のミスマッチは、それが、発現抑制システム、例えば、TALエフェクター分子を含む発現リプレッサーの機能を可能にする場合に限って許容される。一般に、TALE結合は、ミスマッチの数と逆相関する。一部の実施形態では、本発明の発現リプレッサーのTALエフェクター分子は、標的DNA配列に対して、7つ、6つ、5つ、4つ、3つ、2つ、又は1つ以下のミスマッチ、また任意選択的にゼロのミスマッチを含む。理論に束縛されることは望まないが、一般に、TALエフェクター分子中のTALエフェクタードメインの数が少ないほど、より少数のミスマッチが許容され、これは、発現抑制システム、例えば、TALエフェクター分子を含む発現リプレッサーの機能を依然として可能にする。結合親和性は、マッチするリピート-DNA組合せの合計に依存すると考えられる。例えば、25以上のTALエフェクタードメインを有するTALエフェクター分子は、最大7つのミスマッチを許容することができる。
TALエフェクタードメインに加えて、本発明のTALエフェクター分子は、天然に存在するTALエフェクターに由来する追加の配列を含んでもよい。TALエフェクター分子のTALエフェクタードメイン部分の両側に含まれるC-末端及び/又はN-末端配列の長さは、変動し得、例えば、Zhang et al.(2011)の研究に基づいて、当業者により選択することができる。Zhang et al.は、Hax3由来のTALエフェクターベースのタンパク質中のいくつかのC-末端及びN-末端切断変異体を特性決定し、標的配列との最適な結合、従って転写の活性化に寄与する重要なエレメントを同定した。概して、転写活性は、N-末端の長さと逆相関することが判明した。C-末端に関しては、Hax3配列の最初の68アミノ酸内のDNA結合残基に重要なエレメントが同定された。従って、一部の実施形態では、天然に存在するTALエフェクターのTALエフェクタードメインのC-末端側の最初の68アミノ酸は、本発明の発現リプレッサーのTALエフェクター分子に含まれる。従って、一実施形態では、本発明のTALエフェクター分子は、以下:1)天然に存在するTALエフェクター由来の1つ若しくは複数のTALエフェクタードメイン;2)TALエフェクタードメインのN-末端側の天然に存在するTALエフェクター由来の少なくとも70、80、90、100、110、120、130、140、150、170、180、190、200、220、230、240、250、260、270、280以上のアミノ酸;及び/又は3)TALエフェクターのC-末端側の少なくとも68、80、90、100、110、120、130、140、150、170、180、190、200、220、230、240、250、260以上のアミノ酸を含む。
Znフィンガードメイン
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、Znフィンガードメインであるか、又はそれを含む。Znフィンガードメインは、Znフィンガータンパク質、例えば、天然に存在するZnフィンガータンパク質若しくは操作されたZnフィンガータンパク質、又はその断片を含む。多くのZnフィンガータンパク質は、当業者に周知であり、例えば、Sigma-Aldrichから市販されている。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、Znフィンガードメインであるか、又はそれを含む。Znフィンガードメインは、Znフィンガータンパク質、例えば、天然に存在するZnフィンガータンパク質若しくは操作されたZnフィンガータンパク質、又はその断片を含む。多くのZnフィンガータンパク質は、当業者に周知であり、例えば、Sigma-Aldrichから市販されている。
一部の実施形態では、Znフィンガードメインは、選択した標的DNA配列に結合するように操作された非天然のZnフィンガータンパク質を含む。例えば、以下を参照されたい:Beerli,et al.(2002)Nature Biotechnol.20:135-141;Pabo,et al.(2001)Ann.Rev.Biochem.70:313-340;Isalan,et al.(2001)Nature Biotechnol.19:656-660;Segal,et al.(2001)Curr.Opin.Biotechnol.12:632-637;Choo,et al.(2000)Curr.Opin.Struct.Biol.10:411-416;米国特許第6,453,242号明細書;同第6,534,261号明細書;同第6,599,692号明細書;同第6,503,717号明細書;同第6,689,558号明細書;同第7,030,215号明細書;同第6,794,136号明細書;同第7,067,317号明細書;同第7,262,054号明細書;同第7,070,934号明細書;同第7,361,635号明細書;同第7,253,273号明細書;及び米国特許出願公開第2005/0064474号明細書;同第2007/0218528号明細書;同第2005/0267061号明細書(全て、それらの全体が、参照により本明細書に組み込まれる)。
操作Znフィンガータンパク質は、天然に存在するZnフィンガータンパク質と比較して、新たな結合特異性を有し得る。操作方法として、限定されないが、合理的設計及び様々なタイプの選択が挙げられる。合理的設計は、例えば、トリプレット(クアドルプレット)ヌクレオチド配列と個別のZnフィンガーアミノ酸配列の使用を含み、ここで、トリプレット又はクアドルプレットヌクレオチド配列は各々、上記の特定のトリプレット又はクアドルプレット配列に結合するジンクフィンガーの1つ若しくは複数のアミノ酸配列と結合している。例えば、米国特許第6,453,242号明細書及び同第6,534,261号明細書(それらの全体が、参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
ファージディスプレイ及びツーハイブリッドシステムを含む例示的な選択方法が、以下:米国特許第5,789,538号明細書;同第5,925,523号明細書;同第6,007,988号明細書;同第6,013,453号明細書;同第6,410,248号明細書;同第6,140,466号明細書;同第6,200,759号明細書;及び同第6,242,568号明細書;並びに国際公開第98/37186号パンフレット;同第98/53057号パンフレット;同第00/27878号パンフレット;及び同第01/88197号パンフレット並びに英国特許第2,338,237号明細書に開示されている。加えて、ジンクフィンガータンパク質に対する結合特異性の増強が、例えば、国際公開第02/077227号パンフレットに記載されている。
さらに、上記の参照文献及びその他の参照文献に開示されているように、ジンクフィンガードメイン及び/又はマルチフィンガージンクフィンガータンパク質は、任意の好適なリンカー配列を用いて互いに連結されていてもよく、そうしたリンカーとして例えば、長さが5アミノ酸以上のリンカーが挙げられる。また、長さが6アミノ酸以上の例示的なリンカー配列については、米国特許第6,479,626号明細書;同第6,903,185号明細書;及び同第7,153,949号明細書を参照されたい。本明細書に記載されるタンパク質は、当該タンパク質の個々のジンクフィンガー間に好適なリンカーの任意の組合せを含んでもよい。加えて、ジンクフィンガー結合ドメインに対する結合特異性の増強については、例えば、共同所有国際公開第02/077227号パンフレットに記載されている。
融合タンパク質(及びそれをコードするポリヌクレオチド)の設計及び構築のためのZnフィンガータンパク質及び方法は、当業者には周知であり、以下に詳しく記載されている:米国特許第6,140,0815号明細書;同第789,538号明細書;同第6,453,242号明細書;同第6,534,261号明細書;同第5,925,523号明細書;同第6,007,988号明細書;同第6,013,453号明細書;及び同第6,200,759号明細書;国際公開第95/19431号パンフレット;同第96/06166号パンフレット;同第98/53057号パンフレット;同第98/54311号パンフレット;同第00/27878号パンフレット;同第01/60970号パンフレット;同第01/88197号パンフレット;同第02/099084号パンフレット;同第98/53058号パンフレット;同第98/53059号パンフレット;同第98/53060号パンフレット;同第02/016536号パンフレット;及び同第03/016496号パンフレット。
さらに、上記の、及びその他の参照文献に開示されているように、ジンクフィンガータンパク質及び/又はマルチフィンガーZnフィンガータンパク質は、例えば、融合タンパク質と同様に、任意の好適なリンカー配列を用いて互いに連結されていてもよく、そうしたリンカーとして例えば、長さが5アミノ酸以上のリンカーが挙げられる。また、長さが6アミノ酸以上の例示的なリンカー配列については、米国特許第6,479,626号明細書;同第6,903,185号明細書;及び同第7,153,949号明細書を参照されたい。本明細書に記載されるZnフィンガードメインは、当該Znフィンガードメインの個々のジンクフィンガータンパク質及び/又はマルチフィンガーZnフィンガータンパク質の間に好適なリンカーの任意の組合せを含んでもよい。
特定の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的DNA配列に(配列特異的に)結合する操作ジンクフィンガータンパク質を含むZnフィンガードメインを含む。一部の実施形態では、Znフィンガードメインは、1つのZnフィンガータンパク質又はその断片を含む。別の実施形態では、Znフィンガードメインは、複数のZnフィンガータンパク質(又はその断片)、例えば、2、3、4、5、6以上のZnフィンガータンパク質(及び任意選択的に、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、若しくは2以下のフィンガータンパク質)を含む。一部の実施形態では、Znフィンガードメインは、少なくとも3つのZnフィンガータンパク質を含む。一部の実施形態では、Znフィンガードメインは、4、5、又は6つのフィンガーを含む。一部の実施形態では、Znフィンガードメインは、8、9、10、11、又は12のフィンガーを含む。一部の実施形態では、3つのZnフィンガータンパク質を含むZnフィンガードメインは、9又は10ヌクレオチドを含む標的DNA配列を認識する。一部の実施形態では、4つのZnフィンガータンパク質を含むZnフィンガードメインは、12~14ヌクレオチドを含む標的DNA配列を認識する。一部の実施形態では、6つのZnフィンガータンパク質を含むZnフィンガードメインは、18~21ヌクレオチドを含む標的DNA配列を認識する。
一部の実施形態では、Znフィンガードメインは、2枝型(two handed)Znフィンガータンパク質を含む。2枝型Znフィンガータンパク質は、2つのジンクフィンガードメインが2つの不連続標的部位に結合するように、ジンクフィンガータンパク質の2つのクラスターが、アミノ酸を介在することにより隔てられている、タンパク質である。2枝型のジンクフィンガー結合タンパク質の例は、SIP1であり、この場合、4個のジンクフィンガータンパク質のクラスターが、タンパク質のアミノ末端に位置し、3個のZnフィンガータンパク質のクラスターが、カルボキシル末端に位置する(Remade,et al.(1999)EMBO Journal、18(18):5073-5084を参照)。これらのタンパク質中のジンクフィンガーの各クラスターは、ユニークな標的配列に結合することができ、2つの標的配列間のスペーシングは、多くのヌクレオチドを含むことができる。
核酸分子
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、ヌクレアーゼ由来のDNA結合ドメインであるか、又はそれを含む。例えば、ホーミングエンドヌクレアーゼ及びメガヌクレアーゼの認識配列、例えば、I-SceI、I-CeuI、PI-PspI、PI-Sce、I-SceIV、I-CsmI、I-PanI、I-SceII、I-PpoI、I-SceIII、I-CreI、I-TevI、I-TevII及びI-TevIIIが知られている。また、以下の文献も参照されたい:米国特許第5,420,032号;同第6,833,252号明細書;Belfort,et al(1997)Nucleic Acids Res.25:3379-3388;Dujon,et al.(1989)Gene82:115-118;Perler,et al.(1994)Nucleic Acids Res.22:1125-1127;Jasin(1996)Trends Genet.12:224-228;Gimble,et al.(1996)J.Mol.Biol.263:163-180;Argast,et al.(1998)J.Mol.Biol.280:345-353及びNew England Biolabsカタログ。加えて、非天然標的部位に結合するように、ホーミングエンドヌクレアーゼ及びメガヌクレアーゼのDNA結合特異性を操作することができる。例えば、Chevalier,et al.(2002)Molec.Cell 10:895-905;Epinat,et al.(2003)Nucleic Acids Res.31:2952-2962;Ashworth,et al.(2006)Nature 441:656-659;Paques,et al.(2007)Current Gene Therapy 7:49-66;米国特許出願公開第2007/0117128号明細書を参照されたい。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、ヌクレアーゼ由来のDNA結合ドメインであるか、又はそれを含む。例えば、ホーミングエンドヌクレアーゼ及びメガヌクレアーゼの認識配列、例えば、I-SceI、I-CeuI、PI-PspI、PI-Sce、I-SceIV、I-CsmI、I-PanI、I-SceII、I-PpoI、I-SceIII、I-CreI、I-TevI、I-TevII及びI-TevIIIが知られている。また、以下の文献も参照されたい:米国特許第5,420,032号;同第6,833,252号明細書;Belfort,et al(1997)Nucleic Acids Res.25:3379-3388;Dujon,et al.(1989)Gene82:115-118;Perler,et al.(1994)Nucleic Acids Res.22:1125-1127;Jasin(1996)Trends Genet.12:224-228;Gimble,et al.(1996)J.Mol.Biol.263:163-180;Argast,et al.(1998)J.Mol.Biol.280:345-353及びNew England Biolabsカタログ。加えて、非天然標的部位に結合するように、ホーミングエンドヌクレアーゼ及びメガヌクレアーゼのDNA結合特異性を操作することができる。例えば、Chevalier,et al.(2002)Molec.Cell 10:895-905;Epinat,et al.(2003)Nucleic Acids Res.31:2952-2962;Ashworth,et al.(2006)Nature 441:656-659;Paques,et al.(2007)Current Gene Therapy 7:49-66;米国特許出願公開第2007/0117128号明細書を参照されたい。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、核酸を含むか、又は核酸である。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分に含まれ得る核酸は、DNA、RNA、及び/又は人工若しくは合成核酸又は核酸類似体若しくは模倣物であるか、又はそれを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、核酸は、ゲノムDNA(gDNA)、相補的DNA(cDNA)、ペプチド核酸(PNA)、ペプチド-オリゴヌクレオチドコンジュゲート、ロック核酸(LNA)、架橋核酸(BNA)、ポリアミド、トリプレックス形成オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、tRNA、mRNA、rRNA、miRNA、gRNA、siRNA又は他のRNAi分子(例えば、本明細書に記載の非コードRNAをターゲティングし、且つ/又は本明細書に記載の標的ゲノム複合体と結合した特定の遺伝子の発現産物をターゲティングするもの)などのうち1つ以上であってもよいし、又はそれらを含んでもよい。一部の実施形態では、核酸は、天然に存在するDNA又はRNA残基ではない1つ以上の残基を含んでもよく、ホスホジエステル結合ではない(例えば、ホスホロチオエート結合などであり得る)1つ以上の結合を含んでもよく、且つ/又は、例えば、2’-OMePのような2’O修飾などの1つ以上の修飾を含んでもよい。合成核酸を調製するのに有用な様々な核酸構造は、当技術分野で公知であり(例えば、国際公開第2017/062862l号及び同第2014/012081号パンフレットを参照)、当業者は、本開示に従ってそれらが使用され得ることを理解されよう。
発現リプレッサー、例えば、DNAターゲティング部分における使用に適した核酸として、限定はされないが、DNA、RNA、修飾オリゴヌクレオチド(例えば、骨格結合、糖分子、及び/又は核酸塩基を改変する修飾などの化学修飾)、並びに人工核酸を挙げることができる。一部の実施形態では、核酸として、限定はされないが、ゲノムDNA、cDNA、ペプチド核酸(PNA)又はペプチドオリゴヌクレオチドコンジュゲート、ロック核酸(LNA)、架橋核酸(BNA)、ポリアミド、トリプレックス形成オリゴヌクレオチド、修飾DNA、アンチセンスDNAオリゴヌクレオチド、tRNA、mRNA、rRNA、修飾RNA、miRNA、gRNA、及びsiRNA又は他のRNA若しくはDNA分子が挙げられる。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、長さが約15~200、20~200、30~200、40~200、50~200、60~200、70~200、80~200、90~200、100~200、110~200、120~200、130~200、140~200、150~200、160~200、170~200、180~200、190~200、215~190、20~190、30~190、40~190、50~190、60~190、70~190、80~190、90~190、100~190、110~190、120~190、130~190、140~190、150~190、160~190、170~190、180~190、15~180、20~180、30~180、40~180、50~180、60~180、70~180、80~180、90~180、100~180、110~180、120~180、130~180、140~180、150~180、160~180、170~180、15~170、20~170、30~170、40~170、50~170、60~170、70~170、80~170、90~170、100~170、110~170、120~170、130~170、140~170、150~170、160~170、15~160、20~160、30~160、40~160、50~160、60~160、70~160、80~160、90~160、100~160、110~160、120~160、130~160、140~160、150~160、215~150、20~150、30~150、40~150、50~150、60~150、70~150、80~150、90~150、100~150、110~150、120~150、130~150、140~150、15~140、20~140、30~140、40~140、50~140、60~140、70~140、80~140、90~140、100~140、110~140、120~140、130~140、15~130、20~130、30~130、40~130、50~130、60~130、70~130、80~130、90~130、100~130、110~130、120~130、215~120、20~120、30~120、40~120、50~120、60~120、70~120、80~120、90~120、100~120、110~120、15~110、20~110、30~110、40~110、50~110、60~110、70~110、80~110、90~110、100~110、15~100、20~100、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、90~100、15~90、20~90、30~90、40~90、50~90、60~90、70~90、80~90、15~80、20~80、30~80、40~80、50~80、60~80、70~80、15~70、20~70、30~70、40~70、50~70、60~70、15~60、20~60、30~60、40~60、50~60、15~50、20~50、30~50、40~50、15~40、20~40、30~40、15~30、20~30、若しくは15~20ヌクレオチド、又はこれらの間の任意の範囲である核酸を含む。
リプレッサードメイン
本開示の発現リプレッサーは、1つ以上のリプレッサードメインを含む。リプレッサードメインは、本明細書に記載される発現リプレッサー又は発現抑制系の一部として使用されると、細胞における標的遺伝子の発現を低減する1つ以上の機能性を有する。
本開示の発現リプレッサーは、1つ以上のリプレッサードメインを含む。リプレッサードメインは、本明細書に記載される発現リプレッサー又は発現抑制系の一部として使用されると、細胞における標的遺伝子の発現を低減する1つ以上の機能性を有する。
一部の実施形態では、リプレッサードメインは、ヒストン修飾機能性、例えば、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデメチラーゼ、又はヒストンデアセチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、ヒストンメチルトランスフェラーゼ機能性は、H3K9ターゲティングメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、ヒストンメチルトランスフェラーゼ機能性は、H3K56ターゲティングメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、ヒストンメチルトランスフェラーゼ機能性は、H3K27ターゲティングメチルトランスフェラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、ヒストンメチルトランスフェラーゼ又はデメチラーゼ機能性は、1つ、2つ、又は3つのメチル基を転移する。一部の実施形態では、ヒストンデメチラーゼ機能性は、H3K4ターゲティングデメチラーゼ活性を含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片、例えば、そのいずれかのSETドメインから選択されるタンパク質であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、リプレッサードメインは、エピジェネティック修飾部分を含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、DNA修飾機能性、例えば、DNAメチルトランスフェラーゼを含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、DNMT3a/3L、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、リプレッサードメインは、転写リプレッサーを含む。一部の実施形態では、転写リプレッサーは、例えば、標的遺伝子の転写を刺激又は促進する因子の動員を阻止する。一部の実施形態では、転写リプレッサーは、例えば、標的遺伝子の転写を阻害する因子を動員する。一部の実施形態では、リプレッサードメイン、例えば、転写リプレッサーは、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、リプレッサードメインは、エピジェネティック修飾を、例えば、直接、又は間接的に促進する。例えば、リプレッサードメインは、クロマチンをエピジェネティック的に修飾する内因性タンパク質を動員することによって、エピジェネティック修飾を間接的に促進することができる。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、エピジェネティック修飾を触媒することによりエピジェネティック修飾を直接促進することができ、この場合、リプレッサードメインは、酵素活性を含み、クロマチン上にエピジェネティックマークを直接配置する。
一部の実施形態では、リプレッサードメインは、本明細書に記載の機能性を有するタンパク質を含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、以下から選択されるタンパク質であるか、又はそれを含む:
KRAB(例えば、NP_056209.2に記載のもの、又はNM_015394.5によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号61に記載のもの);
SETドメイン(例えば、下記:
SETDB1(例えば、NP_001353347.1に記載のもの、若しくはNM_001366418.1によりコードされるタンパク質);
EZH2(例えば、NP-004447.2に記載のもの、若しくはNM_004456.5によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号65に記載のもの);
G9A(例えば、NP_001350618.1に記載のもの、又はNM_001363689.1によりコードされるタンパク質;例えば、配列番号62に記載のもの);又は
SUV39H1(例えば、NP_003164.1に記載のもの、若しくはNM_003173.4によりコードされるタンパク質)
のSETドメイン);
ヒストンデメチラーゼLSD1(例えば、NP_055828.2に記載のもの、若しくはNM_015013.4によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号64に記載のもの);
FOG1(例えば、FOG1のN末端残基)(例えば、NP_722520.2に記載のもの、若しくはNM_153813.3によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号66に記載のもの);
KAP1(例えば、NP_005753.1に記載のもの、若しくはNM_005762.3によりコードされるタンパク質);又は
HDAC8(例えば、NP_001159890に記載のもの、若しくはNM_001166418によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号63に記載のもの);
それらの機能性断片又はそのいずれかの変異体、或いは
上に参照した配列のいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99%の同一性を有する配列を含むポリペプチド。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、以下から選択されるタンパク質であるか、又はそれを含む:
DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)(例えば、NP_072046.2に記載のもの、又はNM_022552.4によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号58に記載のもの);
DNMT3B(例えば、AOX21819.1に記載のもの、又はNM_006892.4若しくはKX447429によりコードされるタンパク質);
DNMT3L(例えば、NP_787063.1に記載のもの、又はNM_175867.3によりコードされるタンパク質);
DNMT3A/3L複合体(例えば、配列番号59又は60に記載のもの)、
細菌性MQ1(例えば、CAA35058.1又はP15840.3に記載のもの、例えば、配列番号57又は90に記載のもの);
それらのいずれかの機能性断片、又は
上に参照した配列のいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99%の同一性を有する配列を含むポリペプチド。
KRAB(例えば、NP_056209.2に記載のもの、又はNM_015394.5によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号61に記載のもの);
SETドメイン(例えば、下記:
SETDB1(例えば、NP_001353347.1に記載のもの、若しくはNM_001366418.1によりコードされるタンパク質);
EZH2(例えば、NP-004447.2に記載のもの、若しくはNM_004456.5によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号65に記載のもの);
G9A(例えば、NP_001350618.1に記載のもの、又はNM_001363689.1によりコードされるタンパク質;例えば、配列番号62に記載のもの);又は
SUV39H1(例えば、NP_003164.1に記載のもの、若しくはNM_003173.4によりコードされるタンパク質)
のSETドメイン);
ヒストンデメチラーゼLSD1(例えば、NP_055828.2に記載のもの、若しくはNM_015013.4によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号64に記載のもの);
FOG1(例えば、FOG1のN末端残基)(例えば、NP_722520.2に記載のもの、若しくはNM_153813.3によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号66に記載のもの);
KAP1(例えば、NP_005753.1に記載のもの、若しくはNM_005762.3によりコードされるタンパク質);又は
HDAC8(例えば、NP_001159890に記載のもの、若しくはNM_001166418によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号63に記載のもの);
それらの機能性断片又はそのいずれかの変異体、或いは
上に参照した配列のいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99%の同一性を有する配列を含むポリペプチド。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、以下から選択されるタンパク質であるか、又はそれを含む:
DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)(例えば、NP_072046.2に記載のもの、又はNM_022552.4によりコードされるタンパク質、例えば、配列番号58に記載のもの);
DNMT3B(例えば、AOX21819.1に記載のもの、又はNM_006892.4若しくはKX447429によりコードされるタンパク質);
DNMT3L(例えば、NP_787063.1に記載のもの、又はNM_175867.3によりコードされるタンパク質);
DNMT3A/3L複合体(例えば、配列番号59又は60に記載のもの)、
細菌性MQ1(例えば、CAA35058.1又はP15840.3に記載のもの、例えば、配列番号57又は90に記載のもの);
それらのいずれかの機能性断片、又は
上に参照した配列のいずれかに対して少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99%の同一性を有する配列を含むポリペプチド。
一部の実施形態では、リプレッサードメインは、ポリペプチドであるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、リプレッサードメインは、酵素活性を有する。
一部の実施形態では、DNA結合ドメインは、ヘリックス-ヘアピン-ヘリックス(HhH)モチーフを含む。HhH構造モチーフを有するDNA結合タンパク質は、タンパク質骨格窒素とDNAリン酸基との間の水素結合の形成によって生じる非配列特異的DNA結合に関与している可能性がある。
一部の実施形態では、DNA結合ドメインは、ヘリックス-ループ-ヘリックス(HLH)モチーフを含む。HLH構造モチーフを有するDNA結合タンパク質は、転写調節タンパク質であり、主に多様な発生過程に関連している。HLH構造モチーフは、残基に関して、HTH又はHhHモチーフよりも長い。これらのタンパク質の多くは、相互作用して、ホモダイマー及びヘテロダイマーを形成する。構造モチーフは、DNAに結合するN末端ヘリックスを有する2つの長いヘリックス領域で構成されるが、複合体領域は、タンパク質の二量体化を可能にする。
一部の実施形態では、DNA結合ドメインは、ロイシンジッパーモチーフを含む。いくつかの転写因子では、DNAとの二量体結合部位が、ロイシンジッパーを形成する。このモチーフは、各サブユニットから1つずつ、2つの両親媒性ヘリックスを含み、互いに相互作用して、左巻きのコイルドコイル超二次構造をもたらす。ロイシンジッパーは、1つのヘリックス内に規則的な間隔を置くロイシン残基と、隣接するヘリックスからのロイシンとの相互篏合である。ほとんどの場合、ロイシンジッパーに関与するヘリックスは、残基a及びdが疎水性であり、他の残基が親水性であるヘプタッド(heptad)配列(abcdefg)を示す。ロイシンジッパーモチーフは、ホモ又はヘテロ二量体形成のいずれかを媒介することができる。
一部の実施形態では、DNA結合ドメインは、Znフィンガードメインを含み、ここで、Zn++イオンは、2つのCys及び2つのHis残基によって配位される。このような転写因子は、化学量論ββ’αを有する三量体を含む。Zn++配位の明らかな効果は、疎水性コア残基ではなく、小さな複合体構造の安定化である。各Znフィンガーは、二重らせんの主溝における連続した三重塩基対セグメントと立体構造的に同一の方法で相互作用する。タンパク質-DNA相互作用は、以下:(i)αヘリックスとDNAセグメント間、主としてArg残基とグアニン塩基の間の、H結合相互作用、(ii)DNAリン酸骨格、主にArg及びHisとのH結合相互作用の2つの要因によって決定される。代替的Znフィンガーモチーフは、Zn++を6 Cysとキレート化する。
例示的なリプレッサードメインは、以下を含むが、これらに限定されない:ユビキチン、ユビキチンリガーゼ阻害剤としての二環式ペプチド、転写因子、トポイソメラーゼなどのDNA及びタンパク質修飾酵素、トポテカンなどのトポイソメラーゼ阻害剤、DNMTファミリー(例えば、DNMT3A、DNMT3B、DNMT3L)などのDNAメチルトランスフェラーゼ、タンパク質メチルトランスフェラーゼ(例えば、ウイルスリシンメチルトランスフェラーゼ(vSET)、タンパク質リシンN-メチルトランスフェラーゼ(SMYD2)、デアミナーゼ(例えば、APOBEC、UG1)、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、例えば、zesteホモログ2のエンハンサー(EZH2)、PRMT1、ヒストン-リシンN-メチルトランスフェラーゼ(Setdb1)、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(SET2)、ユークロマチンヒストン-リシン-N-メチルトランスフェラーゼ2(G9A)、ヒストン-リシン-N-メチルトランスフェラーゼ(SUV39H1)、及びG9a)、ヒストンデアセチラーゼ(例えば、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC8)、DNA脱メチル化に役割を有する酵素(例えば、TETファミリー酵素は、5-メチルシトシンから5-ヒドロキシメチルシトシンへの酸化及びより高度な酸化誘導体を触媒する)、KDM1A及びリシン特異的ヒストンデメチラーゼ1(LSD1)などのタンパク質デメチラーゼ、転写リプレッサー(例えば、KRAB、FOG1)、DHX9などのヘリカーゼ、デアセチラーゼ(例えば、サーチュイン1、2、3、4、5、6、若しくは7)、キナーゼ、ホスファターゼ、臭化エチジウム、SYBRグリーン、及びプロフラビンなどのDNAインターカレート剤、フェニルアラニンアルギニルβ-ナフチルアミド若しくはキノリン誘導体のようなペプチド模倣薬などの排出ポンプ阻害剤、核内受容体活性化剤及び阻害剤、プロテアソーム阻害剤、リソソーム蓄積症に関与するものなどの酵素の競合阻害剤、タンパク質合成阻害剤、ヌクレアーゼ(例えば、Cpf1、Cas9、ジンクフィンガーヌクレアーゼ)、それらの1つ以上の融合物(例えば、dCas9-DNMT、dCas9-APOBEC、dCas9-UG1)、並びにKRABドメインなどのタンパク質由来の特異的ドメインが挙げられる。
一部の実施形態では、候補ドメインは、当業者に周知の方法によってリプレッサードメインとしての使用に適していると決定することができる。例えば、候補リプレッサードメインが、細胞の核内に存在し、適切に局在化されている(例えば、標的遺伝子に、又は、例えば、DNAターゲティング部分を介して前記標的遺伝子に作動可能に連結した転写制御エレメントに)とき、候補リプレッサードメインが、細胞内の標的遺伝子の発現を低減するか、例えば、標的遺伝子によりコードされるRNA転写産物のレベルを低減する(例えば、RNASeq若しくはノーザンブロットによって測定して)か、又は標的遺伝子によりコードされるタンパク質のレベルを低下させる(例えば、ELISAによって測定して)か否かをアッセイすることにより試験することができる。
一部の実施形態では、発現抑制系は、複数の発現リプレッサーを含み、この場合、複数の発現リプレッサーの各メンバーは、リプレッサードメインを含み、ここで、各リプレッサードメインは、別のリプレッサードメインに検出可能に結合せず、例えば、結合しない。一部の実施形態では、発現抑制系は、第1リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと、第2リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーとを含み、ここで、第1リプレッサードメインは、第2リプレッサードメインに検出可能に結合せず、例えば、結合しない。一部の実施形態では、発現抑制系は、第1リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと、第2リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーとを含み、ここで、第1リプレッサードメインは、別の第1リプレッサードメインに検出可能に結合せず、例えば、結合せず、第2リプレッサードメインは、別の2番目のリプレッサードメインに検出可能に結合せず、例えば、結合しない。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物及び方法で使用されるリプレッサードメインは、単量体、例えば非二量体の状態で機能性である。
一部の実施形態では、リプレッサードメインは、エピジェネティック修飾部分であるか、又はそれを含み、例えば、クロマチンの二次元構造を調節する(即ち、クロマチンの構造を、その二次元提示を改変するように調節する)。
本開示の方法及び組成物において有用なエピジェネティック修飾部分は、エピジェネティックマーカー、例えば、DNAメチル化、ヒストンメチル化、ヒストンアセチル化、ヒストンSUMO化、ヒストンリン酸化、及びRNA関連サイレンシングに影響を及ぼす薬剤を含む。本明細書に記載のゲノム配列要素にターゲティングさせることができる例示的なエピジェネティック酵素としては、DNAメチラーゼ(例えば、DNMT3a、DNMT3b、DNMTL)、DNA脱メチル化(例えば、TETファミリー)、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、ヒストンデアセチラーゼ(例えば、HDAC1、HDAC2、HDAC3)、サーチュイン1、2、3、4、5、6、又は7、リシン特異的ヒストンデメチラーゼ1(LSD1)、ヒストン-リシン-N-メチルトランスフェラーゼ(Setdb1)、ユークロマチンヒストン-リシンN-メチルトランスフェラーゼ2(G9a)、ヒストン-リシンN-メチルトランスフェラーゼ(SUV39H1)、ゼステ(zeste)ホモログ2(EZH2)のエンハンサー、ウイルス性リシンメチルトランスフェラーゼ(vSET)、ヒストンメチルトランスフェラーゼ(SET2)、及びタンパク質-リシンN-メチルトランスフェラーゼ(SMYD2)が挙げられる。このようなエピジェネティック修飾剤の例は、例えば、de Groote et al.Nuc.(2012):1-18に記載されている。
一部の実施形態では、本明細書において有用な発現リプレッサー(例えば、エピジェネティック修飾部分を含む)は、参照により本明細書に組み込まれるKoferle et al.Genome Medicine 7.59(2015):1-3に記載の構築物を含むか又はそうした構築物である。例えば、一部の実施形態では、発現リプレッサーは、Koferle et al.の表1に見出される構築物、例えば、ヒストンデアセチラーゼ、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、DNA脱メチル化、又は表1に記載のH3K4及び/若しくはH3K9ヒストンデメチラーゼ(例えば、dCas9-p300、TALE-TET1、ZF-DNMT3A、若しくはTALE-LSD1)を含むか、又はそうした構築物である。
追加部分
発現リプレッサーは、1つ以上の追加部分(例えば、1つ以上のDNAターゲティング部分及び1つ以上のリプレッサードメインに加えて)をさらに含み得る。一部の実施形態では、追加部分は、タグ付け又はモニタリング部分、切断可能な部分(例えば、DNAターゲティング部分とリプレッサードメインの間に位置する切断可能な部分、又はポリペプチドのN末端若しくはC末端に位置する切断可能な部分)、小分子、膜転位ポリペプチド、又は薬剤部分から選択される。
発現リプレッサーは、1つ以上の追加部分(例えば、1つ以上のDNAターゲティング部分及び1つ以上のリプレッサードメインに加えて)をさらに含み得る。一部の実施形態では、追加部分は、タグ付け又はモニタリング部分、切断可能な部分(例えば、DNAターゲティング部分とリプレッサードメインの間に位置する切断可能な部分、又はポリペプチドのN末端若しくはC末端に位置する切断可能な部分)、小分子、膜転位ポリペプチド、又は薬剤部分から選択される。
例示的な発現リプレッサー
以下の例示的な発現リプレッサーは、あくまで例示を目的として提示されており、限定を意図するものではない。
以下の例示的な発現リプレッサーは、あくまで例示を目的として提示されており、限定を意図するものではない。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、MQ1、例えば、細菌性MQ1を含むリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号91(例えば、発現リプレッサーをコードするプラスミド)、配列番号22(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えば、cDNA))及び/又は配列番号92(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えば、cDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸は、配列番号22、91若しくは92の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、配列番号45又は89の核酸配列によりコードされ、且つ/又はリプレッサードメインは、配列番号47の核酸配列によりコードされる。
dCas9-MQ1(MR-28125)mRNA配列:
Sa-dCas9-MQ1(PL-27695)プラスミドDNA配列:
Sa-dCas9-MQ1(MR-28126)発現mRNA配列:
dCas9-MQ1(MR-28125)mRNA配列:
Sa-dCas9-MQ1(PL-27695)プラスミドDNA配列:
Sa-dCas9-MQ1(MR-28126)発現mRNA配列:
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号93、33、67、又は68のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号93、33、67、若しくは68のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
Sa-dCas9-MQ1タンパク質配列:
dCas9-MQ1アミノ酸配列
HAタグのないSa-dCas9-MQ1
HAタグのないdCas9-MQ1
Sa-dCas9-MQ1タンパク質配列:
dCas9-MQ1アミノ酸配列
HAタグのないSa-dCas9-MQ1
HAタグのないdCas9-MQ1
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、KRAB、例えば、KRABドメインを含むリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号94(例えば、発現リプレッサーをコードするプラスミド)及び/又は95(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号94若しくは95の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
Sp-dCas9-KRAB(PL-27687)プラスミドDNA配列:
Sp-dCas9-KRAB(MR-28122)発現mRNA配列:
Sp-dCas9-KRAB(PL-27687)プラスミドDNA配列:
Sp-dCas9-KRAB(MR-28122)発現mRNA配列:
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号96又は72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号72若しくは96のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
Sp-dCas9-KRABタンパク質配列:
Sp-dCas9-KRABタンパク質配列:
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、DNMT1、例えば、DNMT1ドメインを含むリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号23(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号23の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-DNMT1(MR-29419)
dCas9-DNMT1(MR-29419)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号34又は69のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号34又は69のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-DNMT1
HAタグを含まないdCas9-DNMT1
dCas9-DNMT1
HAタグを含まないdCas9-DNMT1
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、DNMT3a/3Lを含むリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号24(例えば、完全ヒト発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA)及び/又は25(例えば、キメラ発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号24又は25の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-DNMT3a/3L(h)(MR-29414)
dCas9-DNMT3a/3L(m)(MR-28195)
dCas9-DNMT3a/3L(h)(MR-29414)
dCas9-DNMT3a/3L(m)(MR-28195)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号35、36、70、又は71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号35、36、70、又は71のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-DNMT3a/3L(h)
dCas9-DNMT3a/3L(m)
HAタグのないdCas9-DNMT3a/3L(h)
HAタグのないdCas9-DNMT3a/3L(m)
dCas9-DNMT3a/3L(h)
dCas9-DNMT3a/3L(m)
HAタグのないdCas9-DNMT3a/3L(h)
HAタグのないdCas9-DNMT3a/3L(m)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、G9A、例えば、G9Aドメインを含むリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号26(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号26の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
G9A-dCas9(MR-29387)
G9A-dCas9(MR-29387)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号38又は73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号38又は73のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
G9A-dCas9
HAタグのないG9A-dCas9
G9A-dCas9
HAタグのないG9A-dCas9
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、HDAC8、例えば、HDAC8ドメインを含むリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号27(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号27の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-HDAC8(MR-29439)
dCas9-HDAC8(MR-29439)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号39又は74のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号39又は74のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-HDAC8
HAタグのないdCas9-HDAC8
dCas9-HDAC8
HAタグのないdCas9-HDAC8
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、LSD1、例えば、LSD1ドメインを含むリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号28(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号28の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-LSD1(MR-29129)
dCas9-LSD1(MR-29129)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号40又は75のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号40若しくは75のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-LSD1
HAタグのないdCas9-LSD1
dCas9-LSD1
HAタグのないdCas9-LSD1
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、EZH2、例えば、EZH2ドメインを含むリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号29(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号29の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
EZH2-dCas9(MR-28938)
EZH2-dCas9(MR-28938)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号41又は76のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号41若しくは76のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
EZH2-dCas9
HAタグのないEZH2-dCas9
EZH2-dCas9
HAタグのないEZH2-dCas9
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、EZH2、例えば、EZH2ドメインを含む第1リプレッサードメインと、KRAB、例えば、KRABドメインを含む第2リプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号30(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号30の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
EZH2-dCas9-KRAB(MR-29448)
EZH2-dCas9-KRAB(MR-29448)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号42又は77のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号42若しくは77のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
EZH2-dCas9-KRAB
HAタグのないEZH2-dCas9-KRAB
EZH2-dCas9-KRAB
HAタグのないEZH2-dCas9-KRAB
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、G9A、例えば、G9Aドメインを含む第1リプレッサードメインと、KRAB、例えば、KRABドメインを含む第2リプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号31(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号31の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
G9A-dCas9-KRAB(MR-29442)
G9A-dCas9-KRAB(MR-29442)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号43又は78のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号42若しくは77のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
G9A-dCas9-KRAB
HAタグのないG9A-dCas9-KRAB
G9A-dCas9-KRAB
HAタグのないG9A-dCas9-KRAB
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、FOG1、例えば、FOG1ドメインを含む第1リプレッサードメインと、FOG1、例えば、FOG1ドメインを含む第2リプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号32(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号32の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
FOG1-dCas9-FOG1(MR-29434)
FOG1-dCas9-FOG1(MR-29434)
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号44又は79のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号44若しくは79のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
FOG1-dCas9-FOG1
HAタグのないFOG1-dCas9-FOG1
FOG1-dCas9-FOG1
HAタグのないFOG1-dCas9-FOG1
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、dCas9、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含むDNAターゲティング部分と、DNMT、例えば、DNMT3bドメインを含むリプレッサードメインとを含む。一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号15(例えば、発現リプレッサーをコードする核酸(例えばcDNA))の核酸配列によりコードされる。一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸は、配列番号15の核酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-DNMT3b
dCas9-DNMT3b
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、配列番号16又は37のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサーは、配列番号16若しくは37のアミノ酸配列、或いは、それと少なくとも80、85、90、95、99、若しくは100%の同一性を有するか、又はそれと20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の位置の差がある配列を含む。
dCas9-DNMT3b
HAタグを含まないdCas9-DNMT3b
dCas9-DNMT3b
HAタグを含まないdCas9-DNMT3b
機能的特徴
本開示の発現抑制系を使用して、細胞での標的遺伝子の発現を低減することができる。一部の実施形態では、発現の低減は、標的遺伝子によりコードされるRNA、例えば、mRNAのレベルを低下させることを含む。一部の実施形態では、発現の低減は、標的遺伝子によりコードされるタンパク質のレベルを低下させることを含む。一部の実施形態では、発現の低減は、標的遺伝子によりコードされるmRNA及びタンパク質のレベルの両方を低下させることを含む。一部の実施形態では、発現抑制系と接触させるか、又はそれを含む細胞における標的遺伝子の発現は、発現抑制系と接触さていないか、又はそれを含まない細胞における標的遺伝子の発現レベルに比して少なくとも1.05×(即ち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×である。標的遺伝子の発現は、RT-PCR、ELISA、ウエスタンブロット、及び実施例2~4の方法を含め、当業者には周知の方法によりアッセイすることができる。
本開示の発現抑制系を使用して、細胞での標的遺伝子の発現を低減することができる。一部の実施形態では、発現の低減は、標的遺伝子によりコードされるRNA、例えば、mRNAのレベルを低下させることを含む。一部の実施形態では、発現の低減は、標的遺伝子によりコードされるタンパク質のレベルを低下させることを含む。一部の実施形態では、発現の低減は、標的遺伝子によりコードされるmRNA及びタンパク質のレベルの両方を低下させることを含む。一部の実施形態では、発現抑制系と接触させるか、又はそれを含む細胞における標的遺伝子の発現は、発現抑制系と接触さていないか、又はそれを含まない細胞における標的遺伝子の発現レベルに比して少なくとも1.05×(即ち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×である。標的遺伝子の発現は、RT-PCR、ELISA、ウエスタンブロット、及び実施例2~4の方法を含め、当業者には周知の方法によりアッセイすることができる。
本開示の発現抑制系は、細胞における標的遺伝子の発現を一定期間低減するために使用することができる。一部の実施形態では、発現抑制系と接触させるか、又はそれを含む細胞における標的遺伝子の発現は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、10、若しくは14日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年(例えば、無期限)にわたって、認め得るほどに低減される。任意選択で、発現抑制系と接触させるか、又はそれを含む細胞における標的遺伝子の発現は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1年以下にわたって、認め得るほどに低減する。
一部の実施形態では、発現リプレッサー若しくは系と接触させるか、又はそれを含む細胞における標的の発現は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10細胞分裂にわたって、認め得るほどに低減する。本開示の発現リプレッサー又は系を使用して、標的領域中のCpGヌクレオチドをメチル化することができる。一部の実施形態では、メチル化は、本明細書に開示される発現リプレッサー又は発現抑制系による治療後、少なくとも1日間、少なくとも2日間、少なくとも5日間、少なくとも7日間、少なくとも10日間、少なくとも15日間、若しくは少なくとも22日間持続する。
発現抑制系は、複数の発現リプレッサーを含んでもよく、ここで、発現リプレッサーは各々、別の発現リプレッサーのリプレッサードメインとは異なる機能性を備えるリプレッサードメインを含む。例えば、発現抑制系は、2つの発現リプレッサーを含んでもよく、ここで、第1発現リプレッサーは、ヒストンデアセチラーゼ機能性を含む第1リプレッサードメインを含み、第2発現リプレッサーは、DNAメチルトランスフェラーゼ機能性を含む第2リプレッサードメインを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子の発現の阻害に関してその機能性が互いに相補的であるリプレッサードメインの組合せを有する発現リプレッサーを含み、例えば、機能性が一緒になって発現の阻害を可能にし、任意選択で、個々に存在する場合には発現を阻害しないか、又は阻害するとしても無視できる程度である。一部の実施形態では、発現抑制系は、複数の発現リプレッサーを含み、ここで、各発現リプレッサーは、互いの発現リプレッサーのリプレッサードメインを補完するリプレッサードメインを含み、例えば、各リプレッサードメインは、標的遺伝子の発現を低減する。
一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子の発現の阻害に関してその機能性が互いに相乗作用するリプレッサードメインの組合せを有する発現リプレッサーを含む。理論に縛られることは望まないが、複数の抑制性エピジェネティックマーカー(例えば、複数の異なるタイプのエピジェネティックマーカー及び/又は所与のタイプのより広範なマーキング)は、各々が一緒になって、個別の修飾単独よりも効率的に発現を抑制する(例えば、より大きな発現の低減及び/又はより長い発現の低減をもたらす)ことから、ゲノム遺伝子座に対するエピジェネティックな修飾は累積的であると考えられる。一部の実施形態では、発現抑制系は、複数の発現リプレッサーを含み、ここで、各発現リプレッサーは、他の発現リプレッサーのリプレッサードメインと互いに相乗作用するリプレッサードメインを含み、例えば、各リプレッサードメインは、標的遺伝子の発現を低減する。一部の実施形態では、発現抑制系(互いに相乗作用する複数の異なるリプレッサードメインを含む複数の発現リプレッサーを含む)は、個々の発現リプレッサー、例えば、その単一のリプレッサードメインよりも標的遺伝子の発現を阻害するのに有効である。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子の発現を阻害するのに、個別の発現リプレッサーと比して少なくとも1.05×(即ち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.55×、1.6×、1.65×、1.7×、1.75×、1.8×、1.85×、1.9×、1.95×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、30×、40×、50×、60×、70×、80×、90×、又は100×有効である。エピジェネティックマーカーのレベルは、全ゲノムバイサルファイトシーケンシング、縮小表現バイサルファイトシーケンシング、バイサルファイトアンプリコンシーケンシング、メチル化アレイ、パイロシーケンシング、ChIP-seq、又はChIP-qPCRを含め、当業者に周知の方法によってアッセイすることができる。
リプレッサーの組合せ
一部の実施形態では、発現抑制系は、第1リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと第2リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーとを含み、この場合、第1リプレッサードメインと第2リプレッサードメインは互いに異なる。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、第1エピジェネティック修飾部分(例えば、第1エピジェネティックマーカーを増加若しくは減少させる)若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、第2エピジェネティック修飾部分(例えば、第2エピジェネティックマーカーを増加若しくは減少させる)若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、第1リプレッサードメインを含む第1発現リプレッサーと第2リプレッサードメインを含む第2発現リプレッサーとを含み、この場合、第1リプレッサードメインと第2リプレッサードメインは互いに異なる。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、第1エピジェネティック修飾部分(例えば、第1エピジェネティックマーカーを増加若しくは減少させる)若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、第2エピジェネティック修飾部分(例えば、第2エピジェネティックマーカーを増加若しくは減少させる)若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含む。一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、ヒストンデアセチラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ若しくはその機能性断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、KRAB(例えば、KRABドメイン)、SETドメイン(例えば、SETDB1 EZH2、G9A、若しくはSUV39H1のSETドメイン)、ヒストンデメチラーゼLSD1、FOG1(例えば、FOG1のN末端残基)、HDAC8、MQ1、DNMT1、DNMT3a/3l、若しくはKAP1、又はそれらのいずれかの機能性断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、KRAB(例えば、KRABドメイン)、SETドメイン(例えば、SETDB1 EZH2、G9A、若しくはSUV39H1のSETドメイン)、ヒストンデメチラーゼLSD1、FOG1(例えば、FOG1のN末端残基)、DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)、DNMT3B、DNMT3L、DNMT3A/3L複合体、若しくは細菌性MQ1、又はそのいずれかの機能性断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含むか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片であるか又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、DNMT3A又はその機能性変異体若しくは断片であるか又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、DNMT3B又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、DNMT3L又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、KRAB又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、DNMT3A/3L複合体又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、SETドメイン又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、LSD1又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、FOG1又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、第1リプレッサードメインは、KAP1又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含み、第2リプレッサードメインは、細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片であるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、第1発現リプレッサー(第1発現リプレッサーは、dCas9-MQ1、dCas9-DNMT1、dCas9-DNMT3a/3l、G9A-dCas9、dCas9-HDAC8、dCas9-LSD1、EZH2-dCas9、EZH2-dCas9-KRAB、G9a-dCas9-KRAB、及びFog1-dCas9-Fog1から選択される発現リプレッサーである)と、第2発現リプレッサー(第2発現リプレッサーは、dCas9-MQ1、dCas9-DNMT1、dCas9-DNMT3a/3l、G9A-dCas9、dCas9-HDAC8、dCas9-LSD1、EZH2-dCas9、EZH2-dCas9-KRAB、G9a-dCas9-KRAB、及びFog1-dCas9-Fog1から選択される発現リプレッサーである)と、を含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、第1発現リプレッサーをコードする第1核酸(発現は、第1プロモータ又はIRESによって駆動される)と、第2発現リプレッサーをコードする第2核酸(発現は、第2プロモータ又はIRESによって駆動される)によってコードされる。
標的部位
本明細書に開示される発現抑制系は、細胞内、例えば、対象又は患者における標的遺伝子の発現を調節、例えば低減するのに有用である。標的遺伝子は、当業者に公知の任意の遺伝子であり得る。一部の実施形態では、標的遺伝子は、対象、例えば、哺乳動物、例えば、ヒト、ウシ、ウマ、ヒツジ、ニワトリ、ラット、マウス、ネコ、又はイヌにおける疾患又は状態に関連する。標的遺伝子は、コード配列、例えば、エキソン、及び/又は非コード配列、例えば、イントロン、3’UTR、又は5’UTRを含み得る。一部の実施形態では、標的遺伝子は、転写制御エレメントに作動可能に連結される。
本明細書に開示される発現抑制系は、細胞内、例えば、対象又は患者における標的遺伝子の発現を調節、例えば低減するのに有用である。標的遺伝子は、当業者に公知の任意の遺伝子であり得る。一部の実施形態では、標的遺伝子は、対象、例えば、哺乳動物、例えば、ヒト、ウシ、ウマ、ヒツジ、ニワトリ、ラット、マウス、ネコ、又はイヌにおける疾患又は状態に関連する。標的遺伝子は、コード配列、例えば、エキソン、及び/又は非コード配列、例えば、イントロン、3’UTR、又は5’UTRを含み得る。一部の実施形態では、標的遺伝子は、転写制御エレメントに作動可能に連結される。
本明細書に記載の発現抑制系の発現リプレッサーにおける使用に適したDNAターゲティング部分は、標的遺伝子内の任意の部位、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント、又はアンカー配列(例えば、標的遺伝子に近接してるか、若しくは標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーション(例えば、アンカー配列媒介コンジュゲーションは、コンジュゲーションの崩壊が標的遺伝子の発現を変化させる場合、標的遺伝子に作動可能に連結されている))に関連するアンカー配列に結合し得る。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子に結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子のエキソン内の部位に結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子のイントロン内の部位に結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子のエキソンとイントロンの境界にある部位、例えば、スプライス部位に結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子の5’UTR内の部位に結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子の3’UTR内の部位に結合する。標的遺伝子として、限定はされないが、β-2-ミクログロブリンをコードする遺伝子、MYCをコードする遺伝子、HSPA1Bをコードする遺伝子、GATA1をコードする遺伝子、APOBをコードする遺伝子、FOXP3をコードする遺伝子、CXCL1をコードする遺伝子、CXCL2をコードする遺伝子、CXCL3をコードする遺伝子、CXCL4をコードする遺伝子、CXCL5をコードする遺伝子、CXCL6をコードする遺伝子、CXCL7をコードする遺伝子、及びCXCL8をコードする遺伝子が挙げられる。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント、例えば、プロモータ又はエンハンサーに結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子と作動可能に連結したプロモータの一部又はプロモータ内の部位に結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子の転写開始部位に結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、標的遺伝子と作動可能に連結したエンハンサーの1部分又はエンハンサー内の1部位に結合する。プロモータは、典型的には、関連遺伝子の転写を開始する配列要素である。プロモータは、典型的に、遺伝子の5’末端付近にあり、その転写開始部位からそれほど遠くない。当業者には認識されるように、RNAポリメラーゼIIを転写開始部位に向ける転写開始前複合体は、多くの場合、RNAポリメラーゼが離脱し、一次転写産物の伸長が開始された後であってもコアプロモータ配列に結合したままであることから、真核細胞におけるタンパク質コード遺伝子の転写は、典型的には、一般的転写因子(例えば、TFIID、TFIIE、TFIIHなど)及びメディエータとコアプロモータ配列との結合によって開始される。一部の実施形態では、プロモータは、TATA、Inr、DPE、又はBREなどの配列要素を含むが、当業者は、そのような配列がプロモータを定義するために必ずしも必要ではないことを十分に認識している。当業者は、遺伝子に関連する様々な陽性(例えば、エンハンサー)又は陰性(例えば、リプレッサー若しくはサイレンサー)転写制御エレメントに精通している。一部の実施形態では、転写制御エレメントは、転写因子結合部位である。典型的には、同族の調節タンパク質がそのような転写制御エレメントに結合すると、関連遺伝子からの転写が変化する(例えば、増大又は低減する)。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、アンカー配列、例えば、標的遺伝子に近接するアンカー配列、又は標的遺伝子に作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーション(例えば、アンカー配列媒介コンジュゲーションは、コンジュゲーションの崩壊が標的遺伝子の発現を変化させる場合、標的遺伝子に作動可能に連結されている)に関連するアンカー配列に結合する。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、複数の標的遺伝子、例えば、ヒトCXCL1-8を含むアンカー配列媒介コンジュゲーション(ASMC)のアンカー配列に結合するか、又はそれに近接している。一般に、アンカー配列は、ゲノム複合体成分が特異的に結合するゲノム配列要素である。一部の実施形態では、ゲノム複合体成分とアンカー配列との結合は、複合体形成、例えば、アンカー配列媒介コンジュゲーション形成の核となる。各アンカー配列媒介コンジュゲーションは、1つ以上、例えば、複数のアンカー配列を含む。一部の実施形態では、アンカー配列媒介連結を崩壊させて、標的遺伝子の発現を変化させる、例えば、阻害することができる。そのような崩壊は、例えば、DNAのトポロジー構造を変化させることによって、例えば、標的遺伝子が、転写制御エレメント(例えば、増強及びサイレンシング/抑制配列)と相互作用する能力を調節することによって、遺伝子発現を調節することができる。
本明細書に記載の発現抑制系の発現リプレッサーにおける使用に適したDNAターゲティング部分は、標的遺伝子に近接する部位(例えば、標的遺伝子内のエキソン、イントロン、又はスプライス部位)、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントに近接しているか、又はアンカー配列、例えば、標的遺伝子に近接しているか、若しくは標的遺伝子に作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーション(例えば、アンカー配列媒介コンジュゲーションは、コンジュゲーションの崩壊が標的遺伝子の発現を変化させる場合、標的遺伝子に作動可能に連結されている)に関連するアンカー配列に結合し得る。本明細書で用いられるとき、近接(した)とは、第1部位での発現リプレッサーの結合及び/又は発現リプレッサーによる第1部位の修飾が、他方の部位の結合及び/又は修飾と同じか、若しくは実質的に同じ作用を生じるような、2つの部位、例えば、核酸部位の接近性を指す。例えば、DNAターゲティング部分は、エンハンサー(第2部位)と近接した第1部位に結合することができ、前記DNAターゲティング部分と結合したリプレッサー部分は、あたかも第2部位(エンハンサー配列)が結合及び/又は修飾されたのと実質的に同様に、標的遺伝子の発現に対するエンハンサーの作用が修飾されるように、第1部位をエピジェネティック的に修飾することができる。一部の実施形態では、標的遺伝子(例えば、標的遺伝子内のエキソン、イントロン、若しくはスプライス部位)に近接する、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御配列に近接する、又はアンカー配列に近接する部位は、標的遺伝子(例えば、標的遺伝子内のエキソン、イントロン、若しくはスプライス部位)、転写制御エレメント、又はアンカー配列から5000、4000、3000、2000、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、若しくは25塩基対未満(及び任意選択的に、標的遺伝子(例えば、標的遺伝子内のエキソン、イントロン、若しくはスプライス部位)、転写制御エレメント、又はアンカー配列から少なくとも20、25、50、100、200、若しくは300塩基対)にある。
本明細書に記載の発現抑制系の発現リプレッサーでの使用に適したDNAターゲティング部分は、少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、若しくは50ヌクレオチド又は塩基対(並びに任意選択で多くとも50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、若しくは10ヌクレオチド又は塩基対)を含む部位に結合することができ、例えば、それに特異的に結合し得る。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、若しくは50ヌクレオチド又は塩基対を含む部位に結合する。
本開示の発現抑制系は、2つ以上の発現リプレッサーを含み得る。一部の実施形態では、発現抑制系の発現リプレッサーは各々、異なるDNAターゲティング部分を含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子、例えば、エキソン、イントロン、又はエキソンイントロン境界(例えば、スプライス部位)に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子、例えば、エキソン、イントロン、又はエキソンイントロン境界(例えば、スプライス部位)に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子、例えば、エキソン、イントロン、又はエキソンイントロン境界(例えば、スプライス部位)に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント(例えば、プロモータ又はエンハンサー)に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント(例えば、プロモータ又はエンハンサー)に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント(例えば、プロモータ又はエンハンサー)に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子に近接しているか、又は標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントに結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサー(例えば、プロモータ又はエンハンサー)とを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子に近接しているか、又は標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子、例えば、エキソン、イントロン、又はエキソンイントロン境界(例えば、スプライス部位)に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子に近接しているか、又は標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子に近接しているか、又は標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、例えば、標的遺伝子と作動可能に連結したプロモータにおいて、第1部位に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、例えば、標的遺伝子と作動可能に連結したプロモータにおいて、第2部位に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。第1部位及び第2部位は、異なり、且つ重複しない部位であってもよく、例えば、第1部位及び第2部位は、いかなる配列も共通に共有しない。第1部位及び第2部位は異なるが、重複する部位、例えば、第1部位と第2部位は異なる配列を含むが、いくつかの配列を共有している。
一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、配列番号1~21から選択される配列、又はそれに対して10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1以下の改変を有する配列に結合する。
ACGGCGGGCCACCAAGGAGA(配列番号6)
CAGCGCCGCGCCTTTGGGAC(配列番号7)
CCCTTTCGGCGGGGAGCAGGG(配列番号8)
GCTGCGCTGGGGGAGCCAGAG(配列番号9)
AGCGCCCCTCCACGCGTTCAC(配列番号10)
ACGGCGGGCCACCAAGGAGA(配列番号6)
CAGCGCCGCGCCTTTGGGAC(配列番号7)
CCCTTTCGGCGGGGAGCAGGG(配列番号8)
GCTGCGCTGGGGGAGCCAGAG(配列番号9)
AGCGCCCCTCCACGCGTTCAC(配列番号10)
一部の実施形態では、第1DNAターゲティング部分は、配列番号1~21のいずれか1つを含む配列に結合し、第2DNAターゲティング部分は、配列番号1~21のいずれか1つを含む配列に結合し、ここで、第1及び第2DNAターゲティング部分は、同じ配列に結合する。一部の実施形態では、第1DNAターゲティング部分は、配列番号1~21のいずれか1つを含む配列に結合し、第2DNAターゲティング部分は、配列番号1~21のいずれか1つを含む配列に結合し、ここで、第1及び第2ターゲティング部分は、異なる配列に結合する。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、本明細書に記載の配列、例えば、配列番号1~21のいずれか1つを有するゲノム遺伝子座に結合する。多くの場合、結合されるゲノム遺伝子座は、二本鎖DNAを含み、この遺伝子座は、そのセンス鎖又はそのアンチセンス鎖の配列を付与することによって表現され得ることが理解される。従って、所与のスペーサー配列を有するgRNAは、発現リプレッサーを特定のゲノム遺伝子座に結合させることができ、ここで、ゲノム遺伝子座の一方の鎖は、スペーサー配列と類似又は同一の配列を有し、ゲノム遺伝子座の他方の鎖は、相補配列を有する。典型的には、gRNAとゲノム遺伝子座との結合は、ゲノム遺伝子座の一部の巻き戻し及びgRNAスペーサーとスペーサーが相補的である鎖との対合を伴うことになる。
一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフ、例えば、CTCF-結合モチーフ:
N(T/C/G)N(G/A/T)CC(A/T/G)(C/G)(C/T/A)AG(G/A)(G/T)GG(C/A/T)(G/A)(C/G)(C/T/A)(G/A/C)(配列番号81)(Nは、任意のヌクレオチドである)
を含む。
N(T/C/G)N(G/A/T)CC(A/T/G)(C/G)(C/T/A)AG(G/A)(G/T)GG(C/A/T)(G/A)(C/G)(C/T/A)(G/A/C)(配列番号81)(Nは、任意のヌクレオチドである)
を含む。
CTCF-結合モチーフはまた、逆配向、例えば、
(G/A/C)(C/T/A)(C/G)(G/A)(C/A/T)GG(G/T)(G/A)GA(C/T/A)(C/G)(A/T/G)CC(G/A/T)N(T/C/G)N(配列番号82)(Nは、任意のヌクレオチドである)
であってもよい。
(G/A/C)(C/T/A)(C/G)(G/A)(C/A/T)GG(G/T)(G/A)GA(C/T/A)(C/G)(A/T/G)CC(G/A/T)N(T/C/G)N(配列番号82)(Nは、任意のヌクレオチドである)
であってもよい。
一部の実施形態では、アンカー配列は、配列番号81若しくは配列番号82又は配列番号81若しくは配列番号82のいずれかに対して少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一の配列を含む。
一部の実施形態では、アンカー配列は、核形成ポリペプチド結合モチーフ、例えば、YY1結合モチーフ:CCGCCATNTT(配列番号83)を含み、ここで、Nは、任意のヌクレオチドである。
YY1結合モチーフはまた、反対の配向、例えば、AANATGGCGG(配列番号84)であってもよく、ここで、Nは、任意のヌクレオチドである。
本明細書に記載の発現抑制系の発現リプレッサーでの使用に適したターゲティング部分は、少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、若しくは50ヌクレオチド又は塩基対(並びに任意選択で多くとも50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、若しくは10ヌクレオチド又は塩基対)を含む部位に結合することができ、例えば、それに特異的に結合し得る。一部の実施形態では、DNAターゲティング部分は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、若しくは50ヌクレオチド又は塩基対を含む部位に結合する。
本開示の発現抑制系は、2つ以上の発現リプレッサーを含み得る。一部の実施形態では、発現抑制系の発現リプレッサーは各々、異なるターゲティング部分を含む。
一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子、例えば、エキソン、イントロン、又はエキソンイントロン境界(例えば、スプライス部位)に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子、例えば、エキソン、イントロン、又はエキソンイントロン境界(例えば、スプライス部位)に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子、例えば、エキソン、イントロン、又はエキソンイントロン境界(例えば、スプライス部位)に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント(例えば、プロモータ又はエンハンサー)に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント(例えば、プロモータ又はエンハンサー)に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント(例えば、プロモータ又はエンハンサー)に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを備える。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子に近接しているか、又は標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント(例えば、プロモータ又はエンハンサー)に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子に近接しているか、又は標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子、例えば、エキソン、イントロン、又はエキソンイントロン境界(例えば、スプライス部位)に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。一部の実施形態では、発現抑制系は、標的遺伝子に近接しているか、又は標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列に結合するDNAターゲティング部分を含む第1発現リプレッサーと、標的遺伝子に近接しているか、又は標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列に結合するDNAターゲティング部分を含む第2発現リプレッサーとを含む。
その他の組成物
核酸及びベクター
本開示はさらに、一部には、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系をコードする核酸にも関する。一部の実施形態では、発現抑制系は、発現抑制系をコードする核酸を含む組成物を介して提供されてもよく、例えば、発現抑制系の発現リプレッサーであり、この場合、核酸は、目的の系(例えば、特定の細胞、組織、生物など)において、発現抑制系、例えば、発現抑制系の発現リプレッサーの発現を達成するのに十分な他の配列と結合している。
核酸及びベクター
本開示はさらに、一部には、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系をコードする核酸にも関する。一部の実施形態では、発現抑制系は、発現抑制系をコードする核酸を含む組成物を介して提供されてもよく、例えば、発現抑制系の発現リプレッサーであり、この場合、核酸は、目的の系(例えば、特定の細胞、組織、生物など)において、発現抑制系、例えば、発現抑制系の発現リプレッサーの発現を達成するのに十分な他の配列と結合している。
いくつかの特定の実施形態において、本開示は、発現抑制系をコード、1つ以上の発現リプレッサー、又はそのポリペプチド部分する核酸の組成物を提供する。いくつかのそうした実施形態において、提供される核酸は、本明細書に記載されるDNA、RNA、又は任意の他の核酸部分若しくは実体であってもよいし、又はそれを含んでもよく、本明細書に記載されるか、或いは当技術分野で利用可能な任意の技術(例えば、合成、クローニング、増幅、インビトロ又はインビボ転写など)によって調製され得る。一部の実施形態では、発現抑制系、1つ以上の発現リプレッサー、又はそのポリペプチド部分をコードする記載の核酸は、目的の系(例えば、特定の細胞、組織、生物など)における記載の核酸の組込み、複製、及び/又は発現を達成するのに適切且つ/又は十分な1つ以上の複製、組込み、及び/又は発現シグナルに作動可能に結合し得る。一部の実施形態では、本明細書に記載の発現抑制系を送達するための組成物は、発現抑制系の1つ以上の成分、例えば、本明細書に記載の発現抑制系の発現リプレッサーをコードする1つ以上の核酸を含むベクター、例えば、ウイルスベクターであるか、又はそれを含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系を送達するための組成物は、発現リプレッサー又は発現抑制系の1つ以上の成分、例えば、本明細書に記載の発現抑制系の発現リプレッサーをコードする1つ以上の核酸を含むRNA、例えば、mRNAであるか、又はそれを含む。
本明細書に記載のような核酸又は本明細書に記載のタンパク質をコードする核酸は、ベクター中に組み込まれてもよい。ベクター、例えばレンチウイルスなどのレトロウイルス由来のものは、導入遺伝子の長期の安定な組込み及び娘細胞におけるその増殖を可能にすることから、長期遺伝子導入を達成するために好適なツールである。ベクターの例として、発現ベクター、複製ベクター、プローブ生成ベクター、及び配列決定ベクターが挙げられる。発現ベクターは、ウイルスベクターの形態で細胞に提供されてもよい。ウイルスベクター技術は、当該技術分野で周知であり、種々のウイルス学及び分子生物学のマニュアルに説明されている。ベクターとして有用であるウイルスとして、限定はされないが、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、及びレンチウイルスが挙げられる。一般に、好適なベクターは、少なくとも1つの生物において機能的な複製起点、プロモータ配列、便宜的な制限エンドヌクレアーゼ部位、及び1以上の選択可能マーカーを有する。
天然又は合成核酸の発現は、典型的には目的の遺伝子をコードする核酸をプロモータに作動可能に連結し、構築物を発現ベクターに組み込むことにより達成される。ベクターは、真核生物における複製及び組み込みに適し得る。典型的なクローニングベクターは、所望される核酸配列の発現にとって有用な転写及び翻訳ターミネーター、開始配列、並びにプロモータを有する。
追加的なプロモータ領域、例えば増強配列は、転写開始の頻度を調節してもよい。典型的には、これらの配列は転写開始部位の30~110bp上流の領域内に位置するが、近年、いくつかのプロモータが同様に転写開始部位の下流に機能的要素を有することが示されている。プロモータ領域間のスペーシングはフレキシブルであることが多いことから、プロモータ機能は、領域が互いに対して反転又は移動されるとき、保存される。チミジンキナーゼ(tk)プロモータでは、プロモータ領域間のスペーシングは、活性が低下し始める前に50bp離れるまで増加し得る。プロモータに応じて、転写を活性化するため、各領域が協同的又は非依存的に機能し得るように思われる。
好適なプロモータの一例が、最初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモータ配列である。このプロモータ配列は、それに作動可能に連結された任意のポリヌクレオチド配列の発現を高レベルで駆動する能力がある強力な構成的プロモータ配列である。いくつかの実施形態では、好適なプロモータが伸長成長因子-1α(EF-1α)である。しかし、他の構成的プロモータ配列、例えば限定はされないが、サルウイルス40(SV40)初期プロモータ、マウス乳腺腫瘍ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)長末端リピート(LTR)プロモータ、MoMuLVプロモータ、トリ白血病ウイルスプロモータ、エプスタイン・バーウイルス最初期プロモータ、ラウス肉腫ウイルスプロモータ、並びにヒト遺伝子プロモータ、例えば限定はされないが、アクチンプロモータ、ミオシンプロモータ、ヘモグロビンプロモータ、及びクレアチンキナーゼプロモータも使用されてもよい。
本開示は、任意の特定のプロモータ又はプロモータのカテゴリー(例えば構成的プロモータ)の使用に限定されるように解釈されるべきではない。例えば、いくつかの実施形態では、誘導性プロモータが本開示の一部として検討される。いくつかの実施形態では、誘導性プロモータの使用により、それが作動可能に連結される対象のポリヌクレオチド配列の発現を、かかる発現が所望されるときに活性化する能力がある分子スイッチが提供される。いくつかの実施形態では、誘導性プロモータの使用により、発現を、所望されないときに不活性化する能力がある分子スイッチが提供される。誘導性プロモータの例として、限定はされないが、メタロチオニンプロモータ、グルココルチコイドプロモータ、プロゲステロンプロモータ、及びテトラサイクリンプロモータが挙げられる。
いくつかの実施形態では、導入されるべき発現ベクターはまた、ウイルスベクターを介してトランスフェクト又は感染されることが探求された細胞の集団から細胞を発現する同定及び選択を促進するため、選択可能マーカー遺伝子若しくはレポーター遺伝子のいずれか又は双方を有し得る。いくつかの態様では、選択可能マーカーは、DNAの分離片に対して実施され、同時トランスフェクション法において使用されてもよい。宿主細胞内での発現を可能にするため、選択可能マーカーとレポーター遺伝子の双方は、適切な転写調節配列と隣接されてもよい。有用な選択可能マーカーは、例えば抗生物質耐性遺伝子、例えばneoなどを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、潜在的にトランスフェクトされた細胞を同定するため、且つ/又は転写調節配列の機能性を評価するため、レポーター遺伝子が使用されてもよい。一般に、レポーター遺伝子は、(レポーター遺伝子の)レシピエント供給源中に存在しないか又はそれによって発現され、且ついくつかの容易に検出可能な特性、例えば酵素活性又は可視化可能な蛍光により発現が明らかにされるようなポリペプチドをコードする遺伝子である。レポーター遺伝子の発現は、DNAがレシピエント細胞に導入されてからの好適な時点でアッセイされる。好適なレポーター遺伝子は、ルシフェラーゼ、βガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌されたアルカリホスファターゼをコードする遺伝子、又は緑色蛍光タンパク質遺伝子(例えば、Ui-Tei et al.,2000 FEBS Letters 479:79-82)を含んでもよい。好適な発現系は、周知であり、公知の技術を用いて調製されるか又は商業的に得られてもよい。一般に、レポーター遺伝子の最高レベルでの発現を示す最小の5’隣接領域を有する構築物は、プロモータとして同定される。かかるプロモータ領域は、レポーター遺伝子に連結され、薬剤のプロモータ駆動転写を調節する能力について評価するため、使用されてもよい。
細胞
本開示はさらに、一部には、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系を含む細胞に関する。当業者には周知である任意の細胞、例えば、細胞株、例えば、組換えポリペプチドの発現に適した細胞株は、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系を含有するのに好適である。一部の実施形態では、細胞、例えば、細胞株を用いて、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを発現させることができる。一部の実施形態では、細胞、例えば、細胞株を用いて、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系、例えば、発現リプレッサーをコードする核酸、例えば、ベクターを発現又は増幅させることができる。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系、例えば、発現リプレッサーをコードする核酸を含む。
本開示はさらに、一部には、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系を含む細胞に関する。当業者には周知である任意の細胞、例えば、細胞株、例えば、組換えポリペプチドの発現に適した細胞株は、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系を含有するのに好適である。一部の実施形態では、細胞、例えば、細胞株を用いて、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを発現させることができる。一部の実施形態では、細胞、例えば、細胞株を用いて、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系、例えば、発現リプレッサーをコードする核酸、例えば、ベクターを発現又は増幅させることができる。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系、例えば、発現リプレッサーをコードする核酸を含む。
一部の実施形態では、細胞は、発現リプレッサー又は発現抑制系の第1成分、例えば、第1発現リプレッサーをコードする第1核酸と、発現抑制系の第2成分、例えば、第2発現リプレッサーをコードする第2核酸を含む。細胞が、2つ以上の発現リプレッサーを含む発現抑制系をコードする核酸を含む一部の実施形態では、各発現リプレッサーをコードする配列は、個別の核酸分子上、例えば、異なるベクター上、例えば、第1発現リプレッサーをコードする第1ベクター及び第2発現リプレッサーをコードする第2ベクター上に配置される。一部の実施形態では、各発現リプレッサーをコードする配列は、同じ核酸分子上、例えば、同じベクター上に配置される。一部の実施形態では、発現抑制系をコードする核酸の一部又は全部が細胞のゲノムDNAに組み込まれる。一部の実施形態では、発現抑制系の第1発現リプレッサーをコードする核酸は、細胞のゲノムDNAに組み込まれ、発現抑制系の第2発現リプレッサーをコードする核酸は、細胞のゲノムDNAに組み込まれない(例えば、ベクター上に位置する)。一部の実施形態では、発現抑制系の第1及び第2発現リプレッサーをコードする核酸は、細胞のゲノムDNAに、例えば、ゲノムDNA中の同じ(例えば、隣接若しくは共局在した)又は異なる部位に組み込まれる。
本明細書に記載される発現抑制系又は発現リプレッサーを含み得る及び/又は発現し得る細胞の例としては、肝細胞、神経細胞、内皮細胞、筋細胞、及びリンパ球が挙げられるが、これらに限定されない。
本開示はさらに、一部には、本明細書に記載の方法又はプロセスによって作製された細胞に関する。一部の実施形態では、本開示は、本明細書に記載の発現抑制系を用意するステップ、細胞を用意するステップ、及び上記細胞を上記発現抑制系(又は上記発現抑制系をコードする核酸、又は前記発現抑制系若しくは核酸を含む組成物)と接触させることによって生産される細胞を提供する。理論に縛られることは望まないが、本明細書に記載の発現抑制系と接触させた細胞は、発現抑制系と接触させていない類似のものと比較して、以下:標的遺伝子の発現の低減及び/又は標的遺伝子に関連するエピジェネティックマーカー、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント、又は標的遺伝子と近接しているか、若しくは標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列の修飾を呈示し得る。一部の実施形態では、前記標的遺伝子の発現の低減及び/又はエピジェネティックマーカーの修飾を示す細胞は、発現抑制系を含まない。エピジェネティックマーカーの発現低減及び/又は修飾は、発現抑制系との接触後、例えば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、10、若しくは14日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年にわたって(例えば、無期限に)持続し得る。一部の実施形態では、発現抑制系と事前に接触させた細胞は、発現抑制系が細胞内に存在しなくなった後、標的遺伝子の発現の低減及び/又はエピジェネティックマーカーの修飾を、例えば、発現抑制系が細胞内に存在しなくなった後、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、10、若しくは14日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4年、又は5年間にわたって(例えば、無期限に)保持する。
発現抑制系及び/又は発現リプレッサーの製造方法
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、タンパク質を含むか、又はタンパク質であり、従って、タンパク質を作製する方法によって産生され得る。一部の実施形態では、発現抑制系、例えば、発現抑制系の発現リプレッサーは、1つ以上のタンパク質を含み、従って、タンパク質を作製する方法によって生産され得る。当業者には理解されるように、タンパク質又はポリペプチド(本明細書に記載の調節剤に含有され得る)を作製する方法は、当技術分野で常用的である。概要については、以下:Smales & James(Eds.),Therapeutic Proteins:Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2005);及びCrommelin,Sindelar & Meibohm(Eds.),Pharmaceutical Biotechnology:Fundamentals and Applications,Springer(2013)を参照されたい。
一部の実施形態では、発現リプレッサーは、タンパク質を含むか、又はタンパク質であり、従って、タンパク質を作製する方法によって産生され得る。一部の実施形態では、発現抑制系、例えば、発現抑制系の発現リプレッサーは、1つ以上のタンパク質を含み、従って、タンパク質を作製する方法によって生産され得る。当業者には理解されるように、タンパク質又はポリペプチド(本明細書に記載の調節剤に含有され得る)を作製する方法は、当技術分野で常用的である。概要については、以下:Smales & James(Eds.),Therapeutic Proteins:Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2005);及びCrommelin,Sindelar & Meibohm(Eds.),Pharmaceutical Biotechnology:Fundamentals and Applications,Springer(2013)を参照されたい。
本開示の組成物のタンパク質又はポリペプチドは、標準的な固相技術を用いて生化学的に合成することができる。こうした方法としては、排他的固相合成、部分的固相合成方法、フラグメント凝縮、古典的溶液合成が挙げられる。これらの方法は、ペプチドが比較的短い(例えば、10kDa)場合、且つ/又はそれを組換え技術により生産することができない(即ち、核酸配列によりコードされない)ため、別の化学を必要とする場合に使用することができる。
固相合成法は、当技術分野で公知であり、John Morrow Stewart and Janis Dillaha Young,Solid Phase Peptide Syntheses,2nd Ed.,Pierce Chemical Company,1984;及びCoin,I.,et al.,Nature Protocols,2:3247-3256,2007により詳しく記載されている。
より長いペプチドの場合、組換え法を使用することができる。組換え治療用ポリペプチドを作製する方法は、当技術分野において常用的である。概要については、以下:Smales & James(Eds.),Therapeutic Proteins:Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2005);及びCrommelin,Sindelar & Meibohm(Eds.),Pharmaceutical Biotechnology:Fundamentals and Applications,Springer(2013)を参照されたい。
治療薬用タンパク質又はポリペプチドを生産する例示的な方法は、哺乳動物細胞における発現を含むが、適切なプロモータの制御下で、昆虫細胞、酵母、細菌、又は他の細胞を用いて組換えタンパク質を生産することもできる。哺乳動物発現ベクターは、非転写エレメント、例えば、複製起点、好適なプロモータ、並びに他の5’又は3’フランキング非転写配列、及び5’又は3’非翻訳配列、例えば、必要なリボソーム結合部位、ポリアデニル化部位、スプライスドナー及びアクセプター部位、並びに終結配列を含み得る。異種DNA配列の発現に必要な他の遺伝子エレメントを取得するために、SV40ウイルスゲノム由来のDNA配列、例えば、SV40起点、初期プロモータ、スプライス、及びポリアデニル化部位を用いてもよい。細菌、真菌、酵母、及び哺乳動物細胞宿主と共に使用するのに適したクローニング及び発現ベクターは、以下:Green & Sambrook,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(Fourth Edition),Cold Spring Harbor Laboratory Press(2012)に記載されている。
多量のタンパク質又はポリペプチドが要望される場合には、以下:Brian Bray,Nature Reviews Drug Discovery,2:587-593,2003;及びWeissbach & Weissbach,1988,Methods for Plant Molecular Biology,Academic Press,NY,Section VIII,pp 421-463に記載されるような技術を用いて、それを生成することができる。
様々な哺乳動物細胞培養システムを使用して、組換えタンパク質を発現させ、製造することができる。哺乳動物発現システムの例として、CHO細胞、COS細胞、HeLA及びBHK細胞株が挙げられる。タンパク質治療薬生産のための宿主細胞培養のプロセスは、Zhou and Kantardjieff(Eds.),Mammalian Cell Cultures for Biologics Manufacturing(Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology),Springer(2014)に記載されている。本明細書に記載される組成物は、組換えタンパク質をコードするベクター、例えば、ウイルスベクター、例えば、レンチウイルスベクターを含有してもよい。一部の実施形態では、ベクター、例えば、ウイルスベクターは、組換えタンパク質をコードする核酸を含み得る。本明細書に記載の組成物は、組換えタンパク質をコードするベクター、例えば、ウイルスベクター、例えば、レンチウイルスベクターを封入する脂質ナノ粒子を含み得る。一部の実施形態では、ベクターを封入する脂質ナノ粒子、例えば、ウイルスベクターは、組換えタンパク質をコードする核酸を含んでもよい。
タンパク質は、1つ又は複数のアミノ酸を含む。アミノ酸は、例えば、1つ又は複数のペプチド結合を介して、ポリペプチド鎖に組み込むことができる任意の化合物及び/又は物質を含む。一部の実施形態では、アミノ酸は、一般的な構造:H2N-C(H)(R)-COOHを有する。一部の実施形態では、アミノ酸は、天然に存在するアミノ酸である。一部の実施形態では、アミノ酸は、非天然アミノ酸であり;一部の実施形態では、アミノ酸は、D-アミノ酸であり;一部の実施形態では、アミノ酸は、L-アミノ酸である。「標準アミノ酸」とは、天然に存在するペプチドに共通して存在する20の標準L-アミノ酸のいずれかを指す。「非標準アミノ酸」とは、それが合成により調製されたか、又は天然供給源から得られたかにかかわらず、標準アミノ酸以外のあらゆるアミノ酸を指す。一部の実施形態では、ポリペプチド中のカルボキシ-及び/又はアミノ-末端アミノ酸を含め、アミノ酸は、上の一般的な構造と比較して、構造修飾を含んでもよい。例えば、一部の実施形態では、アミノ酸は、一般的な構造と比較して、(例えば、アミノ基、カルボン酸基、1つ若しくは複数のプロトン、及び/又はヒドロキシル基の)メチル化、アミド化、アセチル化、ペグ化、グリコシル化、リン酸化、及び/又は置換により修飾されていてもよい。一部の実施形態では、こうした修飾は、例えば、そうでなければ同じ非修飾アミノ酸を含有するものと比較して、修飾アミノ酸を含有するポリペプチドの循環半減期を変更し得る。一部の実施形態では、こうした修飾は、そうでなければ同じ非修飾アミノ酸を含有するものと比較して、修飾アミノ酸を含有するポリペプチドの関連活性を有意に変更しない。文脈から明らかになるように、一部の実施形態では、用語「アミノ酸」は、遊離アミノ酸を示すために使用される場合もあり;一部の実施形態では、ポリペプチドのアミノ酸残基を示すために使用される場合もある。
タンパク質治療薬の精製は、Franks,Protein Biotechnology:Isolation,Characterization,and Stabilization,Humana Press(2013);及びCutler,Protein Purification Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2010)に記載されている。タンパク質治療薬の製剤は、Meyer(Ed.),Therapeutic Protein Drug Products:Practical Approaches to formulation in the Laboratory,Manufacturing,and the Clinic,Woodhead Publishing Series(2012)に記載されている。
医薬組成物、製剤、送達、及び投与
本開示はさらに、一部には、本明細書に記載の発現リプレッサー若しくは発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを含む医薬組成物、本明細書に記載の発現リプレッサー若しくは発現抑制系、例えば、発現リプレッサーをコードする核酸を含む医薬組成物、並びに/又は本明細書に記載の発現リプレッサー若しくは発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを細胞、組織、器官、及び/若しくは対象に送達する組成物に関する。
本開示はさらに、一部には、本明細書に記載の発現リプレッサー若しくは発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを含む医薬組成物、本明細書に記載の発現リプレッサー若しくは発現抑制系、例えば、発現リプレッサーをコードする核酸を含む医薬組成物、並びに/又は本明細書に記載の発現リプレッサー若しくは発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを細胞、組織、器官、及び/若しくは対象に送達する組成物に関する。
本明細書で用いられるとき、用語「医薬組成物」は、1つ又は複数の薬学的に許容できる担体(例えば、業者に公知の薬学的に許容できる担体)と一緒に製剤化された活性薬剤(例えば、発現リプレッサー又は発現受容体の核酸、例えば、発現抑制系、例えば、発現抑制系の発現リプレッサー、又はそれをコードする核酸)を指す。一部の実施形態では、活性薬剤は、関連集団に投与されると、予定された治療効果を達成する統計的に有意な確率を示す治療レジメンでの投与に適した単位用量で存在する。一部の実施形態では、本開示の発現リプレッサーを含む医薬組成物は、発現リプレッサー又はそれをコードする核酸を含む。一部の実施形態では、本開示の発現抑制系を含む医薬組成物は、発現抑制系の発現リプレッサー又はそれをコードする核酸の各々を含む(例えば、発現抑制系が、第1発現リプレッサーと第2発現リプレッサーを含む場合、医薬組成物は第1及び第2発現リプレッサーを含む)。一部の実施形態では、医薬組成物は、複数の発現リプレッサーを含む発現抑制系の全ての発現リプレッサーよりも少ない発現リプレッサーを含む。例えば、発現抑制系は、第1発現リプレッサー及び第2発現リプレッサーを含むことができ、第1医薬組成物は、第1発現リプレッサー又はそれをコードする核酸を含み得ると共に、第2医薬組成物は、第2発現リプレッサー又はそれをコードする核酸を含み得る。
一部の実施形態では、医薬組成物は、固体又は液体形態での投与のために特別に製剤化することができ、以下:経口投与、例えば、飲薬(水性若しくは非水性溶液又は懸濁液)、錠剤、例えば、口腔、舌下、及び全身吸収を目的とするもの、ボーラス、粉末剤、顆粒剤、舌への適用のためのペースト剤;非経口投与、例えば、皮下、筋肉内、静脈内若しくは硬膜外注射(例えば、滅菌溶液若しくは懸濁液として)、又は持続放出製剤;例えば、クリーム、軟膏、又は皮膚、肺、若しくは口腔に適用される制御放出パッチ若しくはスプレーとしての局所適用;例えば、ペッサリー、クリーム、若しくはフォームとしての膣内若しくは直腸内;舌下;眼内;経皮;或いは鼻、肺、及び/又は他の粘膜表面のために設計されたものが挙げられる。
本明細書で用いられる場合、用語「薬学的に許容できる」は、信頼できる医学的判断の範囲内で、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、又は他の障害若しくは合併症を起こすことなく、ヒト及び動物の組織と接触した使用に適しており、妥当なベネフィット/リスク比に見合う化合物、材料、組成物、及び/又は剤形を指す。
本明細書で用いられるとき、用語「薬学的に許容できる担体」とは、主題の組成物を1つの器官、若しくは身体の部分から、別の器官、若しくは身体の部分に運搬又は輸送するのに関与する液体若しくは固体充填剤、希釈剤、賦形剤、若しくは溶媒カプセル化材料などの薬学的に許容できる材料、組成物又はビヒクルを意味する。各担体は、製剤の他の成分と適合性であり、且つ患者に対して有害ではないという意味で「許容できる」ものでなければならない。
一部の実施形態では、例えば、薬学的に許容できる担体として役立ち得る物質として、以下:ラクトース、グルコース及びスクロースなどの糖;トウモロコシデンプン及びジャガイモデンプンなどのデンプン;セルロース、及びその誘導体、例えば、ナトリウムカルボキシルメチルセルロース、エチルセルロース及び酢酸セルロース;粉末トラガカント;麦芽;ゼラチン;タルク;ココアバター及び坐剤用ワックスなどの賦形剤;ピーナッツ油、綿実油、サフラワー油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油及びダイズ油などの油;プロピレングリコールなどのグリコール;グリセリン、ソルビトール、マンニトール及びポリエチレングリコールなどのポリオール;オレイン酸エチル及びラウリン酸エチルなどのエステル;寒天;水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムなどの緩衝剤;アルギン酸;発熱性物質除去蒸留水;等張食塩水;リンガー液;エチルアルコール;pH緩衝液;ポリエステル、ポリカーボネート、及び/又はポリ無水物;並びに医薬製剤に使用される他の非毒性適合性物質が挙げられる。
本明細書で用いられるとき、用語「薬学的に許容できる塩」は、医薬関連での使用に適した化合物の塩、即ち、信頼できる医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応などを起こすことなく、ヒト及び下等動物の組織と接触した使用に適しており、且つ妥当なベネフィット/リスク比に見合う塩を指す。薬学的に許容できる塩は、当技術分野で公知である。例えば、S.M.Berge,et al.は、J.Pharmaceutical Sciences,66:1-19(1977)に薬学的に許容できる塩を記載している。一部の実施形態では、薬学的に許容できる塩として、限定されないが、非毒性酸付加塩が挙げられ、これは、塩酸、臭化水素酸、リン酸、硫酸及び過塩素酸などの無機酸、又は酢酸、マレイン酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸若しくはマロン酸などの有機酸と共に形成されるか、或いはイオン交換などの当技術分野で使用される他の方法を用いることにより形成されるアミノ基の塩である。一部の実施形態では、薬学的に許容できる塩として、限定されないが、以下:アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸塩、重硫酸塩、ホウ酸塩、酪酸塩、ショウノウ酸塩、カンファースルホン酸塩、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、ギ酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グリセロリン酸塩、グルコン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、ヨウ化水素酸塩、2-ヒドロキシ-エタンスルホン酸塩、ラクトビオン酸塩、乳酸塩、ラウリン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メタンスルホン酸塩、2-ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3-フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアネート、p-トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などが挙げられる。代表的なアルカリ又はアルカリ土類金属塩として、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどが挙げられる。一部の実施形態では、薬学的に許容できる塩として、適切であれば、非毒性アンモニウム、第四級アンモニウム、並びにハロゲン化物、水酸化物、カルボン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、1~6個の炭素原子を有するアルキル、スルホン酸塩及びアリールスルホン酸塩などの対イオンを用いて形成されるアミンカチオンが挙げられる。
様々な実施形態では、本開示は、薬学的に許容できる賦形剤と共に、本明細書に記載の医薬組成物を提供する。薬学的に許容できる賦形剤は、一般に安全、非毒性で、望ましい医薬組成物を調製するのに有用な賦形剤を含み、且つヒト医薬品用途と同様に動物用途にも許容できる賦形剤を含む。こうした賦形剤は、固体、液体、半固体であってもよいし、又はエアロゾル組成物の場合には、気体であってもよい。
医薬調製物は、錠剤の場合、粉砕、混合、顆粒化、及び必要に応じて圧縮;硬質ゼラチンカプセル剤形の場合、粉砕、混合及び充填を含む従来の製剤技術に従って製造することができる。液体担体を用いる場合、調製物は、シロップ、エレキシル、エマルジョン又は水性若しくは非水性溶液又は懸濁液の形態であってよい。こうした液体製剤は、直接経口投与され得る。
一部の実施形態では、医薬組成物は、任意の投与経路を介して、細胞及び/又は対象に送達するために、製剤化され得る。対象への投与方法としては、注射、注入、吸入、鼻内、眼内、局所送達、カニューレ内送達、又は摂取を挙げることができる。注射としては、限定しないが、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、血管内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内、脳脊髄内、並びに胸骨内注射及び注入が挙げられる。一部の実施形態では、投与は、例えば、噴霧法を用いたエアロゾル吸入を含む。一部の実施形態では、投与は、全身(例えば、経口、直腸、鼻内、舌下、口腔、若しくは非経口)、経腸(例えば、全身作用だが、消化管を介して送達される)、又は局所(例えば、皮膚への局所適用、硝子体内注射)である。一部の実施形態では、1つ若しくは複数の組成物は、全身投与される。一部の実施形態では、投与は注射ではなく、且つ、治療薬は非経口治療薬である。一部の実施形態では、投与は、気管支(例えば、気管支内点滴による)、口腔、皮膚(例えば、真皮、皮内、皮内、経皮などに対する局所の1つ若しくは複数であるか、又はそれを含み得る)、経腸、動脈内、皮内、胃内、髄内、筋肉内、鼻内、腹腔内、髄腔内、静脈内、心室内、特定の器官内(例えば、肝臓内)、粘膜、鼻内、経口、皮下、舌下、局所、気管(例えば、気管内点滴により)、膣内、硝子体などであってよい。一部の実施形態では、投与は、単回用量であり得る。一部の実施形態では、投与は、間欠的(例えば、時間間隔をあけた複数回用量)及び/又は定期的(例えば、共通の時間間隔を開けた個別の用量)な投薬を含み得る。一部の実施形態では、投与は、少なくとも選択された期間にわたり連続した投薬(例えば、灌流)を含み得る。
本開示に従う医薬組成物は、治療有効量で投与され得る。正確な治療有効量は、所与の対象の治療の効力に関して最も有効な結果をもたらすと考えられる組成物の量である。この量は、様々な要因に応じて変動するが、そうした要因として、限定されないが、治療化合物の特徴(活性、薬物動態、薬力学、及び生体利用可能性など)、対象の生理学的状態(年齢、性別、疾患の種類及びステージ、健康状態全般、所与の用量に対する応答性、並びに薬剤の種類など)、製剤中の薬学的に許容できる1つ若しくは複数の担体、及び/又は投与経路が挙げられる。
いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の組成物を対象に投与することを含む、治療薬の送達方法を提供し、ここで、ゲノム複合体調節剤が治療薬であり、且つ/又は治療薬の送達は、治療薬の非存在下での遺伝子発現に比して、遺伝子発現の変化を引き起こす。
本明細書の様々な実施形態で提供される方法を、本明細書に描写されるいくつかの態様のいずれに使用してもよい。一部の実施形態では、1つ若しくは複数の組成物を特定の細胞、又は1つ若しくは複数の特定の組織に対してターゲティングさせる。
例えば、一部の実施形態では、1つ若しくは複数の組成物を、上皮、結合、筋肉、及び/又は神経組織若しくは細胞に対してターゲティングさせる。一部の実施形態では、組成物を、特定の器官系、例えば、心血管系(心臓、血管);消化系(食道、胃、肝臓、膀胱、膵臓、腸、結腸、直腸及び肛門);内分泌系(視床下部、下垂体、松果体若しくは松果腺、甲状腺、副甲状腺、副腎);排出系(腎臓、尿管、膀胱);リンパ系(リンパ、リンパ節、リンパ管、扁桃腺、アデノイド、胸腺、脾臓);外皮系(皮膚、毛髪、爪);筋肉系(例えば、骨格筋);神経系(脳、脊髄、神経);生殖系(卵巣、子宮、乳腺、精巣、精管、精嚢、前立腺);呼吸系(咽頭、喉頭、気管、気管支、肺、横隔膜);骨格系(骨、軟骨);及び/又はそれらの組合せの細胞又は組織にターゲティングさせる。
一部の実施形態では、本開示の組成物は、血液脳関門、胎盤膜、又は血液精巣関門を通過する。
一部の実施形態では、本明細書に提供される医薬組成物は、全身投与される。
一部の実施形態では、投与は注射によるものではなく、且つ治療薬は非経口治療薬である。
一部の実施形態では、本開示の医薬組成物は、活性薬剤単独と比較して、PK/PDの改善、例えば、増加した薬物動態又は薬物力学、例えば、ターゲティング、吸収、若しくは輸送の改善(例えば、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、若しくはそれ以上の改善)を有する。一部の実施形態では、医薬組成物は、活性薬剤単独と比較して、低減した望ましくない作用、例えば、低減した非標的位置への拡散、オフターゲット活性、又は毒性代謝産物(例えば、治療薬単独と比較して、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、若しくはそれ以上の低減)を有する。一部の実施形態では、組成物は、活性薬剤単独と比較して、治療薬の効力を増大し、且つ/又は治療薬の毒性を低減する(例えば、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、若しくはそれ以上)。
本明細書に記載される医薬組成物は、例えば、製剤用担体及び/又はポリマー担体、例えば、リポソーム若しくは小胞体などの担体を含め、製剤化して、公知の方法により、それを必要とする対象(例えば、ヒト又はヒト以外の農場若しくは家畜動物、例えば、畜牛、イヌ、ネコ、ウマ、家禽)に送達される。こうした方法としては、トランスフェクション(例えば、脂質媒介性、カチオンポリマー、リン酸カルシウム);エレクトロポレーション又は他の膜破壊(例えば、ヌクレオフェクション)及びウイルス送達(例えば、レンチウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、AAV)が挙げられる。さらに送達方法は、例えば、以下:Gori et al.,Delivery and Specificity of CRISPR/Cas9 Genome Editing Technologies for Human Gene Therapy.Human Gene Therapy.July 2015,26(7):443-451.doi:10.1089/hum.2015.074;及びZuris et al.にも記載されている。タンパク質のカチオン脂質媒介送達は、インビトロ及びインビボで効率的なタンパク質ベースのゲノム編集を可能にする。Nat Biotechnol.2014 Oct 30;33(1):73-80。
リポソームは、内部水性区画を囲む単層又は多重層の脂質二重層並びに比較的不透過性の外部親油性リン脂質二重層から構成された球状小胞構造である。リポソームは、アニオン性、中性又はカチオン性であってもよい。リポソームは、生体適合性、非毒性であり、親水性及び親油性薬剤分子の双方を送達し、それらのカーゴを血漿酵素により分解から保護し、それらの負荷を生物学的膜及び血液脳関門(BBB)を通じて輸送し得る(例えば、レビューとして、Spuch and Navarro,Journal of Drug Delivery,vol.2011,Article ID469679,12 pages,2011.doi:10.1155/2011/469679を参照)。
小胞は、いくつかの異なるタイプの脂質から作成され得るが、薬物担体としてのリポソームを作成するため、リン脂質が最も一般的に使用される。小胞は、限定はされないが、DOTMA、DOTAP、DOTIM、DDABを単独で含むか、又はコレステロールと一緒に含み、DOTMA及びコレステロール、DOTAP及びコレステロール、DOTIM及びコレステロール、並びにDDAB及びコレステロールを生成してもよい。多重膜小胞脂質を調製するための方法は、当該技術分野で公知である(例えば、米国特許第6,693,086号明細書を参照、多重膜小胞脂質製剤に関するその教示内容は、参照により本明細書中に援用される)。脂質膜が水溶液と混合されるとき、小胞形成は自発的であり得るが、それはまた、ホモジナイザー、ソニケーター、又は押出成形装置に使用により振盪の形態で力を加えることにより促進され得る(例えば、レビューとして、Spuch and Navarro,Journal of Drug Delivery,vol.2011,Article ID469679,12 pages,2011.doi:10.1155/2011/469679を参照)。押し出された脂質は、サイズを低減するフィルターを介して押し出すことにより調製可能であり、それはTempleton et al.,Nature Biotech,15:647-652,1997に記載の通りである(押し出された脂質製剤に関するその教示内容は、参照により本明細書中に援用される)。
本明細書に記載される方法及び組成物は、疾患、障害及び/又は病状の症状を緩和するのに十分なレジメンにより投与される医薬組成物を含み得る。いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の組成物を投与することにより、治療薬を送達する方法を提供する。
使用
本開示は、さらに、本明細書に開示される発現抑制系の使用にも関する。中でも、一部の実施形態では、提供されるこうした技術は、標的遺伝子発現の調節、例えば、抑制を達成し、例えば、細胞において、例えば、標的遺伝子活性、送達、及び透過の制御を可能にする。一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物、例えば、ヒト細胞である。一部の実施形態では、細胞は、体細胞である。一部の実施形態では、細胞は、初代細胞である。例えば、一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物の体細胞である。一部の実施形態では、哺乳動物体細胞は、初代細胞である。一部の実施形態では、哺乳動物体細胞は、非胚性細胞である。
本開示は、さらに、本明細書に開示される発現抑制系の使用にも関する。中でも、一部の実施形態では、提供されるこうした技術は、標的遺伝子発現の調節、例えば、抑制を達成し、例えば、細胞において、例えば、標的遺伝子活性、送達、及び透過の制御を可能にする。一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物、例えば、ヒト細胞である。一部の実施形態では、細胞は、体細胞である。一部の実施形態では、細胞は、初代細胞である。例えば、一部の実施形態では、細胞は、哺乳動物の体細胞である。一部の実施形態では、哺乳動物体細胞は、初代細胞である。一部の実施形態では、哺乳動物体細胞は、非胚性細胞である。
投与量
投与される薬剤又は組成物の投与量は、例えば、治療される状態、疾患の重症度、年齢、生理学的状態、サイズ及び体重を含む対象の個別のパラメータ、治療期間、実施される治療のタイプ(もしあれば)、具体的な投与経路及び類似の要因に基づいて変動し得る。従って、本明細書に記載の薬剤の投与用量は、このような様々なパラメータに依存し得る。投与された組成物の投与量はまた、対象の性別、全身の医学的症状、及び治療しようとする障害の重症度などの他の要因に応じて変動し得る。状況に応じて、所定投与量の本明細書に開示される発現リプレッサー若しくは発現抑制系又は発現リプレッサーの組合せを対象に提供することが望ましい場合がある。一部の実施形態では、状況に応じて、所定投与量の本明細書に開示される発現リプレッサー、若しくは発現抑制系又は発現リプレッサーの組合せを対象に提供する。
投与される薬剤又は組成物の投与量は、例えば、治療される状態、疾患の重症度、年齢、生理学的状態、サイズ及び体重を含む対象の個別のパラメータ、治療期間、実施される治療のタイプ(もしあれば)、具体的な投与経路及び類似の要因に基づいて変動し得る。従って、本明細書に記載の薬剤の投与用量は、このような様々なパラメータに依存し得る。投与された組成物の投与量はまた、対象の性別、全身の医学的症状、及び治療しようとする障害の重症度などの他の要因に応じて変動し得る。状況に応じて、所定投与量の本明細書に開示される発現リプレッサー若しくは発現抑制系又は発現リプレッサーの組合せを対象に提供することが望ましい場合がある。一部の実施形態では、状況に応じて、所定投与量の本明細書に開示される発現リプレッサー、若しくは発現抑制系又は発現リプレッサーの組合せを対象に提供する。
本開示による医薬組成物は、治療有効量で送達され得る。正確な治療有効量は、所与の対象における治療の有効性に関して最も効果的な結果をもたらし得る組成物の量である。この量は、限定はされないが、以下:治療用化合物の特性(活性、薬物動態、薬力学、及びバイオアベイラビリティなど)、対象の生理学的状態(年齢、性別、疾患の種類及び病期、全身の健康状態、所与の投与量に対する応答性、及び薬物療法の種類など)、薬学的に許容できる担体若しくは製剤中の担体の性質、及び/又は投与経路を含む様々な要因に応じて変動し得る。
脂質ナノ粒子
本明細書に記載される発現リプレッサー又は発現抑制系は、粒子を含む任意の生物学的送達システム/製剤、例えば、ナノ粒子送達システムを用いて送達することができる。ナノ粒子は、約1~約1000ナノメートル、約1~約500ナノメートルのサイズ、約1~約100nm、約30nm~約200nm、約50nm~約300nm、約75nm~約200nm、約100nm~約200nm、及びそれらの間の任意の範囲の寸法(例えば、粒径)を有する粒子を含む。ナノ粒子は、ナノスケールの寸法の複合構造を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子は、典型的には球形であるが、ナノ粒子組成に応じて異なる形態が可能である。ナノ粒子の外部の環境に接触するナノ粒子の部分は、一般に、ナノ粒子の表面として識別される。一部の実施形態では、ナノ粒子は、25nm~200nmの範囲の最大寸法を有する。本明細書に記載されるナノ粒子は、限定はされないが、固体、半固体、エマルジョン、又はコロイドナノ粒子を含む任意の形態で提供され得る送達システムを含む。ナノ粒子送達システムは、脂質ベースのシステム、リポソーム、ミセル、微小小胞体、エキソソーム、又は遺伝子銃を含み得るが、これらに限定されない。一実施形態において、ナノ粒子は、脂質ナノ粒子(LNP)である。一部の実施形態では、LNPは、分子間力によって互いに物理的に結合した複数の脂質分子を含む粒子である。
本明細書に記載される発現リプレッサー又は発現抑制系は、粒子を含む任意の生物学的送達システム/製剤、例えば、ナノ粒子送達システムを用いて送達することができる。ナノ粒子は、約1~約1000ナノメートル、約1~約500ナノメートルのサイズ、約1~約100nm、約30nm~約200nm、約50nm~約300nm、約75nm~約200nm、約100nm~約200nm、及びそれらの間の任意の範囲の寸法(例えば、粒径)を有する粒子を含む。ナノ粒子は、ナノスケールの寸法の複合構造を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子は、典型的には球形であるが、ナノ粒子組成に応じて異なる形態が可能である。ナノ粒子の外部の環境に接触するナノ粒子の部分は、一般に、ナノ粒子の表面として識別される。一部の実施形態では、ナノ粒子は、25nm~200nmの範囲の最大寸法を有する。本明細書に記載されるナノ粒子は、限定はされないが、固体、半固体、エマルジョン、又はコロイドナノ粒子を含む任意の形態で提供され得る送達システムを含む。ナノ粒子送達システムは、脂質ベースのシステム、リポソーム、ミセル、微小小胞体、エキソソーム、又は遺伝子銃を含み得るが、これらに限定されない。一実施形態において、ナノ粒子は、脂質ナノ粒子(LNP)である。一部の実施形態では、LNPは、分子間力によって互いに物理的に結合した複数の脂質分子を含む粒子である。
一部の実施形態では、LNPは、複数の成分、例えば、3~4個の成分を含み得る。一実施形態において、発現リプレッサー又は前記発現リプレッサーを含む医薬組成物(又はそれをコードする核酸、又は前記発現リプレッサー核酸を含む医薬組成物)は、LNPに封入される。一実施形態において、発現抑制系又は前記発現抑制系を含む医薬組成物(又はそれをコードする核酸、若しくは前記発現抑制系核酸を含む医薬組成物)は、LNPに封入される。一部の実施形態では、第1発現リプレッサーをコードする核酸及び第2発現リプレッサーをコードする核酸は、同じLNP中に存在する。一部の実施形態では、第1発現リプレッサーをコードする核酸と第2発現リプレッサーをコードする核酸は、異なるLNP中に存在する。LNPの調製及び調節剤封入は、Rosin et al,Molecular Therapy,vol.19,no.12,pages 1286-2200,December 2011)から使用してもよいし、且つ/又は改変してもよい。一部の実施形態では、本明細書で開示される脂質ナノ粒子組成物は、mRNAによってコードされるタンパク質の発現に有用である。一部の実施形態では、核酸は、脂質ナノ粒子中に存在する場合、水溶液中でヌクレアーゼによる分解に対して耐性である。
一部の実施形態では、LNP製剤は、CCD脂質、中性脂質、及び/又はヘルパー脂質を含み得る。一部の実施形態では、LNP製剤は、イオン化脂質を含む。一部の実施形態では、イオン化脂質は、カチオン性脂質、イオン化カチオン性脂質、又は容易にプロトン化することができるアミン含有脂質であってもよい。一部の実施形態では、脂質は、pHに応じて正荷電又は中性形態で存在し得るカチオン性脂質である。一部の実施形態では、カチオン性脂質は、例えば、生理学的条件下で正荷電することができる脂質である。一部の実施形態では、脂質粒子は、以下:中性脂質、イオン化アミン含有脂質、生分解性アルキン脂質、ステロイド、多価不飽和脂質、構造脂質(例えば、ステロール)、PEG、コレステロール、及びポリマー共役脂質などのリン脂質のうちの1つ以上と一緒に、製剤中にカチオン性脂質を含む。
一部の実施形態では、LNP製剤(例えば、MC3及び/若しくはSSOP)は、コレステロール、PEG、並びに/又はヘルパー脂質を含む。LNPは、例えば、ミクロスフェア(単層小胞及び多重層小胞、一部の実施形態では、実質的に球状であるラメラ相脂質二重層などであってもよい。
一部の実施形態では、LNPは、水性コア、例えば、本明細書に開示されるような発現リプレッサー又は系をコードする核酸を含むことができる。本開示の一部の実施形態では、LNP製剤のカーゴは、少なくとも1つのガイドRNAを含む。一部の実施形態では、カーゴ、例えば、発現リプレッサー、又は本明細書に開示されるような系をコードする核酸は、LNP、例えば、カチオン性脂質を含むLNPの表面に吸着され得る。一部の実施形態では、カーゴ、例えば、発現リプレッサー、又は本明細書に開示されるような系をコードする核酸をLNPと結合させてもよい。一部の実施形態では、カーゴ、例えば、発現リプレッサー、又は本明細書に開示されるような系をコードする核酸は、LNPに封入してもよく、例えば、完全に封入しても、及び/又は部分的に封入してもよい。
一部の実施形態では、カーゴを含むLNPは、全身送達、例えば、生物内での活性剤の広範な曝露を達成し得る治療有効用量のカーゴの送達のために投与することができる。脂質ナノ粒子の全身送達は、例えば、静脈内、動脈内、皮下、及び腹腔内送達を含む当技術分野で知られる任意の手段によるものであってよい。一部の実施形態では、脂質ナノ粒子の全身送達は、静脈内送達によるものである。一部の実施形態では、カーゴを含むLNPは、局所送達、例えば、生物内の標的部位への活性剤の直接送達のために投与され得る。
LNPは、エマルジョン、ミセル中の分散相、又は懸濁液中の内相として製剤化することができる。一部の実施形態では、LNPは、生分解性である。一部の実施形態では、LNPは、治療有効用量で細胞毒性レベルまで蓄積しないか、又はインビボで毒性を引き起こさない。一部の実施形態では、LNPは、治療有効用量で反復投与した後、細胞毒性レベルまで蓄積しないか、又はインビボで毒性を引き起こさない。一部の実施形態では、LNPは、治療有効用量で実質的に有害作用をもたらす自然免疫応答を引き起こさない。
一部の実施形態では、使用されるLNPは、式(6Z,9Z,28Z,31Z)-ヘプタトリアコント-6,9,28,31-テトラエン-19-イル4-(ジメチルアミノ)ブタノエート又はssPalmO-フェニル-P4C2(ssPalmO-Phe、SS-OP)を含む。一部の実施形態では、LNP製剤は、式、(6Z,9Z,28Z,31Z)-ヘプタトリアコント-6,9,28,31-テトラエン-19-イル4-(ジメチルアミノ)ブタノエート(MC3)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、コレステロール、1,2-ジミリストイル-rac-グリセロ-3-メトキシポリエチレングリコール-2000(PEG2k-DMG)、例えば、MC3LNP又はssPalmO-フェニル-P4C2(ssPalmO-Phe、SS-OP)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、コレステロール、1,2-ジミリストイル-rac-グリセロ-3-メトキシポリエチレングリコール-2000(PEG2k-DMG)、例えば、SSOP-LNPを含む。
リポソームは、内部水性コンパートメントを取り囲む単層又は多重層脂質二重層と、比較的不浸透性の外側親油性リン脂質二重層とから構成される球状小胞構造である。リポソームは、アニオン性、中性、又はカチオン性であり得る。リポソームは、生体適合性、非毒性であり、親水性及び親油性の薬物分子の両方を送達し、血漿酵素による分解からカーゴを保護し、生体膜及び血液脳関門(BBB)を通過してそのロードを輸送することができる(例えば、検討のためにSpuch and Navarro,Journal of Drug Delivery,vol.2011,Article ID 469679,12 pages,2011.doi:10.1155/2011/469679を参照)。
小胞は、いくつかの異なるタイプの脂質から作製することができるが、薬物担体としてのリポソームを生成するためには、リン脂質が最も一般的に使用されている。小胞は、限定はされないが、DOTMA、DOTAP、DOTIM、DDABを単独で又はコレステロールと一緒に含有して、DOTMAとコレステロール、DOTAPとコレステロール、DOTIMとコレステロール、及びDDABとコレステロールを生成する。多重層小胞脂質の調製方法は、当該技術分野において公知である(例えば、米国特許第6,693,086号明細書を参照されたい;多重層小胞脂質調製に関するその教示内容は、参照により本明細書に組み込まれる)。脂質膜を水溶液と混合すると、小胞形成は自発的になり得るが、ホモジナイザー、超音波処理装置、又は押出装置を用いて振盪の形態で力を加えることにより促進することもできる(例えば、Spuch and Navarro,Journal of Drug Delivery,vol.2011,Article ID 469679,12 pages,2011.doi:10.1155/2011/469679を参照)。押し出された脂質は、Templeton et al.,Nature Biotech,15:647-652,1997に記載されているように、サイズ縮小フィルターを通して押し出すことにより調製することができ、押出脂質調製に関するその教示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に提供される方法及び組成物は、疾患、障害、及び/又は状態の症状を緩和するのに十分なレジメンによって投与される医薬組成物を含み得る。いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の組成物を投与することによって治療薬を送達する方法を提供する。
遺伝子発現の調節
本開示はさらに、一部には、標的遺伝子の発現を調節する方法、例えば、低減する方法に関し、これは、本明細書に記載の発現リプレッサー(又はそれをコードする核酸、又は前記発現リプレッサー核酸を含む医薬組成物)又は発現抑制系(又はそれをコードする核酸、又は前記発現抑制系若しくは核酸を含む医薬組成物)を用意するステップと、標的遺伝子、及び/又は作動可能に連結した転写制御エレメントを上記発現リプレッサー又は発現抑制系と接触させるステップを含む。一部の実施形態では、標的遺伝子の発現の調節、例えば、低減は、参照値、例えば、発現リプレッサー又は発現抑制系の非存在下での標的遺伝子の転写と比較した、標的遺伝子の転写の調節を含む。一部の実施形態では、標的遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、対象、例えば、哺乳動物対象、例えば、ヒト対象由来の細胞に対して、エクスビボで使用される。一部の実施形態では、標的遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、哺乳動物対象、例えば、ヒト対象に対して、インビボで使用される。一部の実施形態では、標的遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、本明細書に記載される細胞又は細胞株に対して、インビボで使用される。
本開示はさらに、一部には、標的遺伝子の発現を調節する方法、例えば、低減する方法に関し、これは、本明細書に記載の発現リプレッサー(又はそれをコードする核酸、又は前記発現リプレッサー核酸を含む医薬組成物)又は発現抑制系(又はそれをコードする核酸、又は前記発現抑制系若しくは核酸を含む医薬組成物)を用意するステップと、標的遺伝子、及び/又は作動可能に連結した転写制御エレメントを上記発現リプレッサー又は発現抑制系と接触させるステップを含む。一部の実施形態では、標的遺伝子の発現の調節、例えば、低減は、参照値、例えば、発現リプレッサー又は発現抑制系の非存在下での標的遺伝子の転写と比較した、標的遺伝子の転写の調節を含む。一部の実施形態では、標的遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、対象、例えば、哺乳動物対象、例えば、ヒト対象由来の細胞に対して、エクスビボで使用される。一部の実施形態では、標的遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、哺乳動物対象、例えば、ヒト対象に対して、インビボで使用される。一部の実施形態では、標的遺伝子の発現を調節、例えば、低減する方法は、例えば、本明細書に記載される細胞又は細胞株に対して、インビボで使用される。
本開示はさらに、一部には、対象における標的遺伝子の過剰発現に関連する状態を治療する方法にも関し、これは、本明細書に記載の発現抑制系(又はそれをコードする核酸、又は前記発現抑制系若しくは核酸を含む医薬組成物)を対象に投与するステップを含む。特定の遺伝子の過剰発現に関連する状態は、当業者に公知である。このような状態として、限定はされないが、代謝障害、神経筋障害、癌(例えば、固形腫瘍)、線維症、糖尿病、尿素障害、免疫障害、炎症、及び関節炎が挙げられる。
本開示はさらに、一部には、対象における標的遺伝子の発現の誤調節に関連する病状を治療する方法にも関し、これは、本明細書に記載の発現抑制系(又はそれをコードする核酸、又は前記発現抑制系若しくは核酸を含む医薬組成物)を対象に投与するステップを含む。理論に束縛されることは望まないが、発現抑制系を用いて、標的遺伝子の発現を調節する遺伝子をターゲティング(例えば、その発現を低減)し、このようにして調節遺伝子の発現を変更することにより、標的遺伝子の発現を変更すると考えられる。特定の遺伝子の発現の誤調節に関連する病状は、当業者には周知である。こうした病状として、限定されないが、代謝障害、神経筋障害、癌(例えば、固形腫瘍)、繊維症、糖尿病、尿素障害、免疫障害、炎症、及び関節炎が挙げられる。
本明細書に提供される方法及び組成物は、標的遺伝子の転写を安定的、又は一過性変更(例えば、低減)することにより、標的遺伝子の過剰発現又は誤調節に関連する病状を治療することができる。一部の実施形態では、こうした調節は、少なくとも約1時間~約30日、又は少なくとも約2時間、6時間、12時間、18時間、24時間、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日、22日、23日、24日、25日、26日、27日、28日、29日、30日、若しくはそれ以上又はそれらの間の任意の時間持続する。一部の実施形態では、こうした調節は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、若しくは7日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年にわたって(例えば、無期限に)持続する。任意選択的に、こうした調節は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1年以下にわたって持続する。
一部の実施形態では、本明細書で提供される方法又は組成物は、組成物と接触させていないか、又は上記方法で処理されていない細胞における標的遺伝子の発現と比較して、細胞における標的遺伝子の発現を少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、若しくは100%(及び場合によっては最大100%)低減することができる。
一部の実施形態では、本明細書に提供される方法は、標的遺伝子と関連するゲノム複合体、例えば、アンカー配列媒介接合部を妨害することにより、標的遺伝子の発現を調節、例えば、低減し得る。アンカー配列媒介接合部と関連する遺伝子は、少なくとも部分的に、接合部内(即ち、第1及び第2アンカー配列の間に配列様に位置する)にあってもよいし、又は第1及び第2アンカー配列の間に配列様に位置していないという点で接合部の外部であってもよいが、上記遺伝子は、同じ染色体上で、しかも、アンカー配列媒介接合部のトポロジーを制御することによりその発現を調節することができるように、少なくとも第1又は第2アンカー配列と十分に近接して位置する。当業者は、2つのエレメント同士(例えば、上記遺伝子とアンカー配列媒介接合部の間)の三次元空間中での距離が、一部の実施形態において、塩基対に関する距離よりも重要となり得ることは理解されよう。一部の実施形態では、外部ではあるが、関連する遺伝子は、第1又は第2アンカー配列から2Mb以内、1.9Mb以内、1.8Mb以内、1.7Mb以内、1.6M以内、1.5Mb以内、1.4Mb以内、1.3Mb以内、1.3Mb以内、1.2Mb以内、1.1Mb以内、1Mb以内、900kb以内、800kb以内、700kb以内、500kb以内、400kb以内、300kb以内、200kb以内、100kb以内、50kb以内、20kb以内、10kb以内、又は5kb以内に位置する。
一部の実施形態では、遺伝子の発現の調節は、遺伝子に対する転写制御配列の到達性を変更することを含む。転写制御配列は、アンカー配列媒介接合部の内部又は外部にかかわらず、増強配列又はサイレンシング(若しくは抑制)配列であり得る。
エピジェネティック修飾
本開示はさらに、一部には、標的遺伝子、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント、又はアンカー配列(例えば、標的遺伝子と近接しているか、若しくは標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列)をエピジェネティック的に修飾する方法に関し、この方法は、発現抑制系(例えば、発現リプレッサー)、又はそれをコードする核酸、又は前記発現抑制系若しくは核酸を含む医薬組成物を用意するステップと;標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントを発現抑制系と接触させ、それにより、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾するステップを含む。
本開示はさらに、一部には、標的遺伝子、標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメント、又はアンカー配列(例えば、標的遺伝子と近接しているか、若しくは標的遺伝子と作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションに関連するアンカー配列)をエピジェネティック的に修飾する方法に関し、この方法は、発現抑制系(例えば、発現リプレッサー)、又はそれをコードする核酸、又は前記発現抑制系若しくは核酸を含む医薬組成物を用意するステップと;標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントを発現抑制系と接触させ、それにより、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾するステップを含む。
一部の実施形態では、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法は、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントのDNAメチル化の増大若しくは低減を含む。一部の実施形態では、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法は、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントに関連するヒストンのヒストンメチル化の増大若しくは低減を含む。一部の実施形態では、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法は、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントに関連するヒストンのヒストンアセチル化の増大若しくは低減を含む。一部の実施形態では、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法は、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントに関連するヒストンのヒストンSUMO化の増大若しくは低減を含む。一部の実施形態では、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法は、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントに関連するヒストンのヒストンリン酸化の増大若しくは低減を含む。
一部の実施形態では、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法は、エピジェネティック修飾のレベルを、上記組成物と接触させていないか、又は上記方法で処理されていない細胞における当該部位でのエピジェネティック修飾のレベルに比して、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%(及び任意選択的に、最大100%)低減し得る。一部の実施形態では、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法は、エピジェネティック修飾のレベルを、上記組成物と接触させていないか、又は上記方法で処理されていない細胞における当該部位でのエピジェネティック修飾のレベルに比して、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、300、400、500、600、700、800、900、又は1000%(及び任意選択的に、最大200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又は2000%)増大し得る。一部の実施形態では、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントのエピジェネティック修飾により、例えば、本明細書に記載されるように、標的遺伝子の発現のレベルを修飾することができる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法により達成されるエピジェネティック修飾は、少なくとも約1時間~約30日、又は少なくとも約2時間、6時間、12時間、18時間、24時間、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日、22日、23日、24日、25日、26日、27日、28日、29日、30日、若しくはそれ以上、又はそれらの間の任意の時間持続する。一部の実施形態では、こうした調節は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、若しくは24時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、若しくは7日、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5週間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12ヶ月、又は少なくとも1、2、3、4、若しくは5年にわたって(例えば、無期限に)持続する。任意選択的に、こうした調節は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、若しくは1年以下にわたって持続する。
一部の実施形態では、標的遺伝子又は標的遺伝子と作動可能に連結した転写制御エレメントをエピジェネティック的に修飾する方法に使用される発現抑制系は、エピジェネティック修飾部分であるか、又はそれを含むリプレッサードメインを有する発現リプレッサーを含む。
例えば、リプレッサードメインは、DNAメチルトランスフェラーゼ活性を有するエピジェネティック修飾部分であるか、又はそれを含んでもよく、内因性又は天然に存在する標的配列(例えば、標的遺伝子若しくは転写制御エレメント)は、そのメチル化を増大するように改変(例えば、転写因子若しくは転写制御エレメントの一部と標的遺伝子の相互作用の低減、核形成タンパク質とアンカー配列の結合の低減、及び/又はアンカー配列媒介コンジュゲーションの破壊又は防止)してもよいし、或いはそのメチル化を低減するように改変(例えば、転写因子若しくは転写制御エレメントの一部と標的遺伝子の相互作用の増大、核形成タンパク質とアンカー配列の結合の増大、及び/又はアンカー配列媒介コンジュゲーションの促進又は強度の増加)してもよい。
キット
本開示はさらに、一部には、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを含むキットにも関する。一部の実施形態では、キットは、発現リプレッサー又は発現抑制系(例えば、発現抑制系の発現リプレッサー)と、前記発現リプレッサー又は発現抑制系の使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、発現リプレッサー又は発現抑制系若しくはその成分(例えば、発現抑制系の発現リプレッサー)をコードする核酸と、前記核酸及び/又は前記発現リプレッサー若しくは発現抑制系の使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、発現リプレッサー又は発現抑制系若しくはその成分(例えば、発現抑制系の発現リプレッサー)をコードする核酸を含む細胞)と、前記細胞、核酸、及び/又は前記発現抑制系の使用説明書とを含む。
本開示はさらに、一部には、本明細書に記載の発現リプレッサー又は発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを含むキットにも関する。一部の実施形態では、キットは、発現リプレッサー又は発現抑制系(例えば、発現抑制系の発現リプレッサー)と、前記発現リプレッサー又は発現抑制系の使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、発現リプレッサー又は発現抑制系若しくはその成分(例えば、発現抑制系の発現リプレッサー)をコードする核酸と、前記核酸及び/又は前記発現リプレッサー若しくは発現抑制系の使用説明書とを含む。一部の実施形態では、キットは、発現リプレッサー又は発現抑制系若しくはその成分(例えば、発現抑制系の発現リプレッサー)をコードする核酸を含む細胞)と、前記細胞、核酸、及び/又は前記発現抑制系の使用説明書とを含む。
一部の実施形態では、キットは、本明細書に記載の発現リプレッサー若しくは発現抑制系、例えば、発現リプレッサーの単位投与量、又は本明細書に記載の発現リプレッサー若しくは発現抑制系、例えば、発現リプレッサーをコードする核酸、例えば、ベクターの単位投与量を含む。
一部の実施形態では、キットは、b)疾患を治療するか、又は前記組成物を有する細胞内の標的遺伝子の発現を調節、例えば、低減するための少なくとも1つの方法を含む一連の説明書をさらに含む。一部の実施形態では、キットは、任意選択で、前記組成物のための送達ビヒクル(例えば、脂質ナノ粒子)を含むことができる。試薬は、賦形剤及び/又は送達ビヒクルに懸濁させて提供してもよいし、又は、別個の成分として提供してもよく、これは、後に賦形剤及び/又は送達ビヒクルと組み合わせることができる。一部の実施形態では、キットは、所望の標的遺伝子発現に影響を及ぼすために、組成物と同時投与しようとする追加の治療薬を任意選択で含有してもよい。説明資料は通常、書面又は印刷物を含むが、それらに限定されない。そのような命令を記憶し、それらをエンドユーザに伝達することができる任意の媒体が企図される。そうした媒体として、限定はされないが、電子記憶媒体(例えば、磁気ディスク、テープ、カートリッジ、チップ)、光学媒体(例えば、CD ROM)などが挙げられる。このような媒体には、そうした説明資料を提供するインターネットサイトのアドレスが含まれ得る。
一部の実施形態では、キットは、本明細書に記載の発現リプレッサー、発現抑制系、例えば、発現リプレッサーを単位投与量で、又は本明細書に記載の発現抑制系、例えば、発現リプレッサーをコードする核酸、例えば、ベクターを単位投与量で含む。
以下の実施例は、本開示の一部の実施形態をさらに説明するために提供されるが、本開示の範囲の限定を意図するものではなく;それらの例示的な性質から、当業者には周知の他の手順、方法、又は技術が代替的に使用され得ることは理解されよう。
実施例1:標的の選択及びガイドの設計
本開示の発現抑制系を用いて、β-2-ミクログロブリン(β2M)遺伝子を下方制御のためにターゲティングした。化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9及びKRABドメインを含む第1発現リプレッサー(Sp-dCas9-KRAB、配列番号91~93に対応)と、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9及びMQ1を含む第2発現リプレッサー(Sa-dCas9-MQ1、配列番号94~96に対応)を使用した。ガイドRNA(配列番号1~5に対応する標的結合配列を含む)は、各発現リプレッサーをβ2M遺伝子のプロモータ領域内のCpG低メチル化の領域にターゲティングさせた(図1)が、この場合、メチル化は0から1(0から100%)まで進行し、より高いメチル化は、赤いバーで表される。各バーは、CpG部位を表す。β2Mプロモータ領域内のCpGアイランドに、青色のガイド(GD-28228及びGD-28229)を用いて、Sp-dCas9-KRABをターゲティングさせ、またオレンジ色のガイド(GD-28171、GD-28172及びGD-28173)を用いて、Sa-dCas9-MQ1をターゲティングさせた。
本開示の発現抑制系を用いて、β-2-ミクログロブリン(β2M)遺伝子を下方制御のためにターゲティングした。化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9及びKRABドメインを含む第1発現リプレッサー(Sp-dCas9-KRAB、配列番号91~93に対応)と、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9及びMQ1を含む第2発現リプレッサー(Sa-dCas9-MQ1、配列番号94~96に対応)を使用した。ガイドRNA(配列番号1~5に対応する標的結合配列を含む)は、各発現リプレッサーをβ2M遺伝子のプロモータ領域内のCpG低メチル化の領域にターゲティングさせた(図1)が、この場合、メチル化は0から1(0から100%)まで進行し、より高いメチル化は、赤いバーで表される。各バーは、CpG部位を表す。β2Mプロモータ領域内のCpGアイランドに、青色のガイド(GD-28228及びGD-28229)を用いて、Sp-dCas9-KRABをターゲティングさせ、またオレンジ色のガイド(GD-28171、GD-28172及びGD-28173)を用いて、Sa-dCas9-MQ1をターゲティングさせた。
実施例2:1つ又は2つの発現リプレッサーを用いたβ2M発現抑制
実施例1のガイドRNAを用いて、Sp-dCas9-KRAB発現リプレッサー、Sa-dCas9-MQ1発現リプレッサー、又はその両方をβ2Mのプロモータ領域にターゲティングさせ、β2M発現に対する効果をqPCRによりモニターした。発現リプレッサー及びガイドRNAをコードするmRNAは、脂質ナノ粒子(LNP)中の細胞に送達した。
実施例1のガイドRNAを用いて、Sp-dCas9-KRAB発現リプレッサー、Sa-dCas9-MQ1発現リプレッサー、又はその両方をβ2Mのプロモータ領域にターゲティングさせ、β2M発現に対する効果をqPCRによりモニターした。発現リプレッサー及びガイドRNAをコードするmRNAは、脂質ナノ粒子(LNP)中の細胞に送達した。
HepG2細胞を100μLのRPMI(+10%FBS、+Penn/Strep)中30,000細胞/ウェルの密度で96ウェルプレートに接種した。細胞を24時間にわたり付着させた後、ガイド当たり0.125ugのRNA(1:1のmRNA:sgRNA重量比)で処理した。RNAは、COATSOME SS-OPイオン化脂質(NOF America)を用いて製剤化したLNPにより送達された。LNPは、同じmRNA:ガイド重量比を維持しながら、2つのガイドで調製した「共製剤化」と記されたサンプルを除き、1つのmRNAと1つのガイドを用いて製剤化した。細胞をLNPと一緒に72時間インキュベートした後、細胞を回収し、qPCRによるβ2M mRNA分析に付し、未処理の対照細胞と比較してβ2M mRNAレベルを取得した(図2)。
dCas9を単独でβ2Mプロモータにターゲティングさせたところ、β2M mRNAレベルは低下しなかった。データは、Sp-dCas9-KRAB又はSa-dCas9-MQ1が単独でβ2M mRNAレベルを低下させ、使用するガイドRNAによって低下に多少のばらつきがあることを示す。Sp-dCas9-KRAB及びSa-dCas9-MQ1は一緒に用いると、いずれかの発現リプレッサー単独の場合よりも平均してβ2M mRNAレベルを低下させ、やはり使用するガイドRNA応じて低下に多少のばらつきがあった。1つ又は2つの発現リプレッサーを含む発現抑制系を使用すると、標的遺伝子の発現が低下した。2つの発現リプレッサーを含む発現抑制系は、単一の発現リプレッサーよりも標的遺伝子の発現を低下させたことがわかった。
実施例3:用量間及びフローサイトメトリーを用いたβ2M発現抑制
実施例1のガイドRNA(Sp-dCas9及びSp-dCas9-KRABについてはGD-28228;Sa-dCas9-MQ1についてはGD-28172;又はSp-dCas9-KRAB及びSa-dCas9-MQ1についてはGD-28228及びGD-28172)を使用して、Sp-dCas9-KRAB発現リプレッサー、Sa-dCas9-MQ1発現リプレッサー、又はその両方をβ2Mのプロモータ領域にターゲティングさせ、β2M発現への影響をqPCR、さらにまたフローサイトメトリー(蛍光β2Mを用いてβ2Mタンパク質レベルをモニターする)によってモニターした。発現リプレッサー及びガイドRNAをコードするmRNAは、異なる投与量及び製剤のLNPで細胞に送達された。
実施例1のガイドRNA(Sp-dCas9及びSp-dCas9-KRABについてはGD-28228;Sa-dCas9-MQ1についてはGD-28172;又はSp-dCas9-KRAB及びSa-dCas9-MQ1についてはGD-28228及びGD-28172)を使用して、Sp-dCas9-KRAB発現リプレッサー、Sa-dCas9-MQ1発現リプレッサー、又はその両方をβ2Mのプロモータ領域にターゲティングさせ、β2M発現への影響をqPCR、さらにまたフローサイトメトリー(蛍光β2Mを用いてβ2Mタンパク質レベルをモニターする)によってモニターした。発現リプレッサー及びガイドRNAをコードするmRNAは、異なる投与量及び製剤のLNPで細胞に送達された。
HepG2細胞を12ウェルプレートに1.5mLのRPM1(+10%FBS、+Penn/Strep)中330,000細胞/ウェルの密度で接種した。細胞を24時間付着させた後、1mL培地中、ガイド当たり1.25ug又は2.5ugのRNA(1:1のmRNA:sgRNA重量比)で処理した。RNAは、COATSOME SS-OPイオン化脂質(NOF America)を用いて製剤化したLNPにより送達された。LNPは、同じmRNA:ガイド重量比を維持しながら、2つのガイドで調製した「共製剤化」と記されたサンプルを除き、1つのmRNAと1つのガイドを用いて製剤化した。細胞をLNPと一緒に72時間インキュベートした後、細胞を回収し、qPCRによるFACS及びmRNA分析に付した。
実施例2に見られたように、dCas9単独でβ2Mプロモータをターゲティングさせると、β2M mRNAレベルを低下させなかった。Sp-dCas9-KRAB又はSa-dCas9-MQ1単独、並びにSp-dCas9-KRABとSa-dCas9-MQ1を併用すると、β2M mRNAレベルが低下した(図3)。1.25ug/ml及び2.5ug/ml用量の発現リプレッサーは(単独又は併用)いずれも、β2M mRNAレベルを低下させ、Sp-dCas9-KRABの用量が高い方が低用量よりも大きな低下をもたらすことがわかった。β2Mタンパク質レベルのFACSモニタリングは、Sp-dCas9-KRAB又はSa-dCas9-MQ1処理細胞が、未処理レベルのβ2Mタンパク質を有する細胞の集団の減少及びβ2Mタンパク質のレベルが低下した細胞の新たな集団の出現を示したことを明らかにした。これらのデータは、実施例2のものと一致しており、1つ又は2つの発現リプレッサーを含む発現抑制系の使用は、標的遺伝子の発現を低減し、個別の発現リプレッサーは、標的遺伝子によってコードされるタンパク質のレベルも低下させることを示している。
実施例4:β2M発現の経時的抑制
実施例1のガイドRNA(Sp-dCas9及びSp-dCas9-KRABについてはGD-28228;Sa-dCas9-MQ1についてはGD-28172;又はSp-dCas9-KRAB及びSa-dCas9-MQ1についてはGD-28228及びGD-28172)を使用して、Sp-dCas9-KRAB発現リプレッサー、Sa-dCas9-MQ1発現リプレッサー、又はその両方をβ2Mのプロモータ領域にターゲティングさせ、β2M発現に対する影響をqPCRによりモニターした。トランスフェクション後の異なる日に細胞を回収し、発現変化について全RNA及びプローブを取得した。
実施例1のガイドRNA(Sp-dCas9及びSp-dCas9-KRABについてはGD-28228;Sa-dCas9-MQ1についてはGD-28172;又はSp-dCas9-KRAB及びSa-dCas9-MQ1についてはGD-28228及びGD-28172)を使用して、Sp-dCas9-KRAB発現リプレッサー、Sa-dCas9-MQ1発現リプレッサー、又はその両方をβ2Mのプロモータ領域にターゲティングさせ、β2M発現に対する影響をqPCRによりモニターした。トランスフェクション後の異なる日に細胞を回収し、発現変化について全RNA及びプローブを取得した。
K562細胞を24ウェルプレートに接種した後、以下:β2MターゲティングガイドRNAを有するdCas9 mRNA、β2MターゲティングガイドRNAを有するSp-dCas9-KRAB mRNA、β2MターゲティングガイドRNAを有するSa-dCas9-MQ1 mRNA、又はβ2MターゲティングガイドRNAを有するSp-dCas9-KRABとSa-dCas9-MQ1 mRNAの混合物を封入するMC3ベースのLNP製剤でトランスフェクトした。トランスフェクション後の異なる日に細胞を回収し、β2M mRNAの発現変化について全RNA及びプローブを取得した(図4)。点線は、経時的な平均未処理β2M mRNAレベル(上)及びトランスフェクションから24時間後のβ2M mRNAの平均ノックダウンレベル(下)を示す。
22日間にわたり、非トランスフェクト細胞(青色の線)及びdCas9トランスフェクト細胞(赤色の線)は、β2M発現を変化させないが、Sp-dCas9-KRAB(緑色の線)トランスフェクト細胞は、トランスフェクション後最初の数日間はβ2M mRNAレベルが低く、2日目に最大の効果を示すが、抑制は5日目以降に失われる。Sa-dCas9-MQ1(紫色の線)トランスフェクト細胞は、β2M mRNAレベルの有意な抑制(4日目までに最大85%)を示し、抑制は保持され、その後、抑制はゆっくりと低下し、試験期間の終了時の図の点線のすぐ下に残る線に見られるように幾分か認められる。Sp-dCas9-KRABとSa-dCas9-MQ1を組み合わせたトランスフェクション(オレンジ色の線)は、Sa-dCas9-MQ1単独ですでに観察されているもの(紫色の線)を超える抑制をもたらさなかった。
これらのデータは、1つ又は2つの発現リプレッサーを含む発現抑制系の使用が標的遺伝子の発現を低減することを示している。MQ1を含むものなどの個々の発現リプレッサーは、標的遺伝子の発現を長期間にわたって抑制することができ、また、複数の発現リプレッサーを含む発現抑制系(例えば、そのうちの1つは、MQ1を含む発現リプレッサーである)も同様に、標的遺伝子の発現を長期間にわたって抑制することができる。
実施例5:DNAメチルトランスフェラーゼによるプロモータメチル化後のB2M発現の持続的な抑制
この実施例は、様々なDNMTを含むLNP、及びB2Mプロモータ領域にdCas9融合物をターゲティングさせるガイドを含むLNPを用いた処理によるB2Mプロモータ領域のメチル化が、B2M発現の持続的な抑制をもたらすことを実証する。
この実施例は、様々なDNMTを含むLNP、及びB2Mプロモータ領域にdCas9融合物をターゲティングさせるガイドを含むLNPを用いた処理によるB2Mプロモータ領域のメチル化が、B2M発現の持続的な抑制をもたらすことを実証する。
K-562細胞を、750μLの増殖培地(RPMI+10%FBS+pen/strep)中ウェル当たり200,000細胞の密度で24ウェルプレートに接種した。エフェクターをコードするmRNA、dCas9-MQ1(配列番号33)、dCas9-DNMT3a/3L(m)(「m」は、3a領域はヒト配列を有するが、3L領域はマウス配列を有することを示す)(配列番号36)、dCas9-DNMT3a/3L(h(「h」は、3a領域及び3L領域の両方がヒト配列を有することを示す)(配列番号35)、dCas9-DNMT1(配列番号35)、及びdCas9-DNMT3Bは、Precision NanoSystems NanoAssemblr Spark装置を用いて、MC3脂質中に製剤化した。配列番号21のシングルガイドRNA(sgRNA)は、個別の製剤中に同じ装置で同じ脂質に製剤化した。ストックLNP濃度は、100μg/mLであった。最終脂質濃度1.25μg/mLの1:1比で、mRNAを封入したLNPとsgRNAを封入したLNPにより細胞を処理した後、インキュベートした。各エフェクター及びガイド組合せを4回反復でトランスフェクトした。トランスフェクション後の異なる時点で、200μLの細胞を取り出し、処理して、発現変化のために全RNA及びプローブを抽出し、200μLの細胞を550μLの新鮮な培地に移した。この手順を、最初のトランスフェクションから18日後まで続けた。RNeasy 96 Plusキット(Qiagen)を用いてRNAを抽出し、LunaScript RT SuperMix(New England Biolabs)を用いて、cDNAに変換した後、B2M特異的TaqManプライマー/プローブセットアッセイと共にTaqMan(商標)Fast Advanced Master Mix(Thermo Fisher Scientific)を用いたRT-qPCRに使用した。データは、ddCT法を用いて非トランスフェクト対照と比較した倍率変化として表示される。
結果は、本実施例に記載される全ての構築物が、処理から4日後に、未処理サンプルと比較して約35%~60%の範囲でB2M発現を抑制することができたことを示している(図5)。全ての構築物は、8日の終了時に、未処理のサンプルと比較して約15%~30%の範囲でB2M発現を抑制することができた。13日の終了時には、全てのエフェクターが、B2M発現を未処理のサンプルと比較して約45~55%抑制することができ、18日の終了時には、全てのエフェクターが、B2M発現を未処理のサンプルと比較して、約30~40%抑制することができた(図5)。
実施例6:K-562細胞におけるMYC遺伝子の上流に位置するCTCF部位をターゲティングすることにより、MYC発現を下方制御する持続性リプレッサー又はリプレッサー系の同定
この実施例は、MYC遺伝子の上流に位置するCTCF部位をターゲティングすることによってMYC発現を下方制御する個々の発現リプレッサー又は発現抑制系の同定を示す。
この実施例は、MYC遺伝子の上流に位置するCTCF部位をターゲティングすることによってMYC発現を下方制御する個々の発現リプレッサー又は発現抑制系の同定を示す。
K-562細胞は、100μLの増殖培地(RPMI+10%FBS+pen/strep)中1×106細胞/mLの密度で、96ウェルプレート内に増殖させた。GD-29639(配列番号11)とGD-29640(配列番号12)を1:1比で混合することにより、sgRNAプールを調製した。表4のエフェクター又はエフェクターの組合せをコードするmRNAを5μlずつ各ウェルに添加することにより、抑制マスタープレートを調製した。添加後、各mRNA又はmRNAの組合せは17.5ngで各ウェルに存在した。マスタープレートを平板培養した後、トランスフェクションの時点まで凍結して保存した。
トランスフェクションの前に、5μlのsgRNAプールを各ウェルに添加し、各sgRNAが8.75ngずつ各ウェルに存在するようにした。エフェクターmRNA-sgRNAミックスをOpti-MEM培地(Thermo Fisher)で各ウェル中40μlの総体積まで希釈した。表5に記載のように、総RNA100ng当たり0.3μLのLipofectamine(商標)MessengarMAXTMの比を用いて、Lipofectamine(商標)MessengarMAXTM(Thermo Fisher)とOpti-MEMのトランスフェクションマスターミックスを調製した。トランスフェクションの直前に、35μLのトランスフェクションマスターミックスを、RNAを含有する各ウェルに添加して、最終体積を75μlにし、室温で5分間インキュベートした後、これを使用して、K-562細胞をトランスフェクトした。トランスフェクション後、標準インキュベーター内で細胞を5%CO2、37℃でインキュベートした。
トランスフェクションの24時間後、100μLの新鮮な培地を各ウェルに添加した。サンプル採取は、トランスフェクションの48時間後に開始し、6日まで継続した。細胞懸濁液サンプルは、48時間、72時間、及び144時間の時点で採取した。分析のためにサンプルを除去するたびに、等量の新鮮な培地を添加し、インキュベーションを継続した。Rneasy(登録商標)Plus 96キット(Qiagen)を使用して、RNAを抽出し、LunaScript(登録商標)RT SuperMix(New England Biolabs)を用いて、cDNAに変換した後、TaqMan(商標)Fast Advanced Master Mix(Thermo Scientific)と共に、MYC特異的TaqManプライマー/プローブセットアッセイを用いたRT-qPCRに使用した。データは、ddCT法を用いてdCas9処理対照と比較した倍率変化として表示される。未処理及びdCas9サンプルをキャリブレーターとして使用した。
実験により、少なくとも、dCas9-DNMT3a/3L(h)、dCas9-KRAB、FOG1-dCas9-FOG1、G9A-dCas9+EZH2-dCas9、dCas9-MQ1+EZH2-dCas9-KRAB、dCas9-LSD1+G9A-dCas9、dCas9-MQ1+dCas9-HDAC8、及びdCas9-MQ1+G9A-dCas9-KRABで処理された細胞が、48時間及び/又は72時間の時点でMYC発現の抑制を示すことが明らかにされた(図6)。
実施例7:K-562細胞におけるβ2M転写開始部位の上流領域をターゲティングすることによりβ2M発現を下方制御する持久性リプレッサー又は抑制系の同定
この実施例は、β2Mプロモータの上流領域をターゲティングすることによりB2M発現を下方制御する個々の発現リプレッサー又は発現抑制系の同定を示す。
この実施例は、β2Mプロモータの上流領域をターゲティングすることによりB2M発現を下方制御する個々の発現リプレッサー又は発現抑制系の同定を示す。
K-562細胞は、100μLの増殖培地(RPMI+10%FBS+pen/strep)中1×106細胞/mLの密度で96ウェルプレート内に増殖させた。GD-27634(配列番号13)とGD-29500(配列番号14)を1:1比で混合することにより、sgRNAプールを調製した。表Xに記載されるエフェクター及びsgRNAプールミックスを使用して、実施例6に記載したプロトコルに従い、細胞をトランスフェクトした。細胞懸濁液サンプルは、48時間、72時間、144時間、192時間、及び240時間の時点で採取し、実施例6に記載のプロトコルを用いて処理した。データは、ddCT法を用いてdCas9処理対照と比較した倍率変化として表示される。未処理及びdCas9サンプルをキャリブレーターとして使用した。
データから、少なくとも、dCas9-HDAC8、dCas9-LSD1、dCas9-MQ1、FOG1-dCas9-FOG1、G9A-dCas9-KRAB、dCas9-DNMT3a/3L(h)、G9A-dCas9、EZH2-dCas9-KRAB、dCas9-KRAB、EZH2-dCas9-KRAB+dCas9-HDAC8、dCas9-LSD1+EZH2-dCas9-KRAB、dCas9-LSD1+dCas9-HDAC8、dCas9-KRAB+FOG1-dCas9-FOG1、dCas9-MQ1+G9A-dCas9-KRAB、G9A-dCas9+EZH2-dCas9、dCas9-MQ1+EZH2-dCas9-KRAB、及びdCas9-MQ1+dCas9-HDAC8で処理された細胞が、48時間、72時間、及び/又は144時間の時点でβ2M発現の抑制を示したことが明らかにされた(図7)。
実施例8:K-562細胞におけるHSPA1B転写開始部位の下流領域をターゲティングすることによりHSPA1B発現を下方制御する持続性リプレッサー又は抑制系の同定
この実施例は、HSPA1Bプロモータの下流領域をターゲティングすることによりHSPA1B発現を下方制御する個々の発現リプレッサー又は発現抑制系の同定を示す。
この実施例は、HSPA1Bプロモータの下流領域をターゲティングすることによりHSPA1B発現を下方制御する個々の発現リプレッサー又は発現抑制系の同定を示す。
K-562細胞は、100μLの増殖培地(RPMI+10%FBS+pen/strep)中1×106細胞/mLの密度で96ウェルプレート内に増殖させた。GD-29542(配列番号17)とGD-29544(配列番号18)を1:1比で混合してsgRNAプールを調製した。表4に記載されるエフェクター及びsgRNAプールミックスを使用して、実施例6に記載したプロトコルに従い、細胞をトランスフェクトした。細胞懸濁液サンプルは、48時間、72時間、及び144時間の時点で採取し、実施例6に記載のプロトコルを用いて処理した。データは、ddCT法を用いてdCas9処理対照と比較した倍率変化として表示される。未処理及びdCas9サンプルをキャリブレーターとして使用した。
データから、少なくとも、dCas9-HDAC8、EZH2-dCas9、dCas9-MQ1、dCas9-DNMT1、dCas9-DNMT3a/3L(h)、dCas9-DNMT3a/3L(m)、G9A-dCas9-KRAB、FOG1-dCas9-FOG1、G9A-dCas9、dCas9-KRAB、G9A-dCas9+dCas9-HDAC8、dCas9-LSD1+G9A-dCas9-KRAB、dCas9-LSD1+EZH2-dCas9、G9A-dCas9+EZH2-dCas9、dCas9-LSD1+EZH2-dCas9-KRAB、EZH2-dCas9+dCas9-HDAC8、dCas9-LSD1+dCas9-HDAC8、dCas9-MQ1+EZH2-dCas9-KRAB、dCas9-MQ1+dCas9-HDAC8、G9A-dCas9-KRAB+EZH2-dCas9-KRAB、dCas9-LSD1+G9A-dCas9、及びdCas9-MQ1+G9A-dCas9-KRABで処理された細胞が、48時間、72時間、及び/又は144時間の時点でHSPA1B発現の抑制を示したことが明らかにされた(図8)。
実施例9:K-562細胞におけるGATA1発現を下方制御する持久性リプレッサー又は抑制系の同定
この実施例は、K-562細胞におけるGATA1発現を下方制御する個々の発現リプレッサー又は発現抑制系の同定を示す。
この実施例は、K-562細胞におけるGATA1発現を下方制御する個々の発現リプレッサー又は発現抑制系の同定を示す。
K-562細胞は、100μLの増殖培地(RPMI+10%FBS+pen/strep)中1×106細胞/mLの密度で96ウェルプレート中に増殖させた。GD-29536(配列番号19)とGD-29693(配列番号20)を1:1比で混合することにより、sgRNAプールを調製した。表4に記載されるエフェクター及びsgRNAプールミックスを使用して、実施例6に記載したプロトコルに従い、細胞をトランスフェクトした。細胞懸濁液サンプルは、48時間、72時間、及び144時間の時点で採取し、実施例6に記載のプロトコルを用いて処理した。データは、ddCT法を用いてdCas9処理対照と比較した倍率変化として表示される。未処理及びdCas9サンプルをキャリブレーターとして使用した。
データから、少なくとも、dCas9-HDAC8、dCas9-LSD1+dCas9-HDAC8、dCas9-MQ1+dCas9-HDAC8、及びG9A-dCas9+dCas9-HDAC8で処理された細胞が、48時間、72時間、及び/又は144時間の時点でGATA1発現の抑制を示したことが明らかにされた(図9)。
同等物
本発明をその詳細な記載と一緒に説明してきたが、以上の説明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を例示するためであって、限定することを意図しないことを理解されたい。いくつかの態様、利点、及び修正は、以下の特許請求の範囲に含まれる。
本発明をその詳細な記載と一緒に説明してきたが、以上の説明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を例示するためであって、限定することを意図しないことを理解されたい。いくつかの態様、利点、及び修正は、以下の特許請求の範囲に含まれる。
Claims (42)
- 第1DNAターゲティング部分と第1リプレッサードメインとを含む第1発現リプレッサー、及び
第2DNAターゲティング部分と第2リプレッサードメインとを含む第2発現リプレッサー
を含む発現抑制系であって、
前記第1DNAターゲティング部分が、第1DNA配列に特異的に結合し、前記第2DNAターゲティング部分が、前記第1DNA配列とは異なる第2DNA配列に特異的に結合し、
前記第1リプレッサードメインが、前記第2リプレッサードメインとは異なる、
発現抑制系。 - 第1DNAターゲティング部分と第1リプレッサードメインとを含む第1発現リプレッサー、及び
第2DNAターゲティング部分と第2リプレッサードメインとを含む第2発現リプレッサー
を含む発現抑制系であって、
前記第1又は第2リプレッサードメインが、MQ1ドメイン又はその機能性変異体若しくは断片を含み、
前記第1リプレッサードメインが、前記第2リプレッサードメインとは異なる、
発現抑制系。 - 前記第1DNAターゲティング部分が、第1DNA配列に特異的に結合し、前記第2DNAターゲティング部分が、前記第1DNA配列とは異なる第2DNA配列に特異的に結合するか;又は
前記第1DNAターゲティング部分及び前記第2DNAターゲティング部分が、同じDNA配列に特異的に結合する、
請求項2に記載の発現抑制系。 - 前記第1DNAターゲティング部分が、第1CRISPR/Casタンパク質と第1ガイドRNAを含む第1CRISPR/Cas分子を含み、前記第2DNAターゲティング部分が、第2CRISPR/Casタンパク質と第2ガイドRNAとを含む第2CRISPR/Cas分子を含む、
請求項1~3のいずれか1項に記載の発現抑制系。 - 前記第1CRISPR/Casタンパク質が、前記第2CRISPR/Casタンパク質とは異なるアミノ酸配列を含む、
請求項1~4のいずれか1項に記載の発現抑制系。 - 前記第1又は第2DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)を含有するCRISPR/Cas分子を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)を含む第1CRISPR/Cas分子を含み、前記第2DNAターゲティング部分が、表1から選択される異なるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質、又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)を含む第2CRISPR/Cas分子を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1又は第2リプレッサードメインが、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性(例えば、SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質、例えば、そのいずれかのSETドメイン)、ヒストンデメチラーゼ活性(例えば、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質)、ヒストンデアセチラーゼ活性(例えば、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質)、DNAメチルトランスフェラーゼ活性(例えば、MQ1、DNMT1、DNMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質)、或いは転写リプレッサー活性(例えば、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はそのいずれかの機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質)を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1リプレッサードメインが、以下:SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、NMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択されるタンパク質を含み;
前記第2リプレッサードメインが、以下:SETDB1、SETDB2、EHMT2(即ち、G9A)、EHMT1(即ち、GLP)、SUV39H1、EZH2、EZH1、SUV39H2、SETD8、SUV420H1、SUV420H2、KDM1A(即ち、LSD1)、KDM1B(即ち、LSD2)、KDM2A、KDM2B、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM4B、NO66、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7、SIRT8、SIRT9、MQ1、DNMT1、NMT3A1、DNMT3A2、DNMT3B1、DNMT3B2、DNMT3B3、DNMT3B4、DNMT3B5、DNMT3B6、DNMT3L、KRAB、MeCP2、HP1、RBBP4、REST、FOG1、SUZ12、又はその機能性変異体若しくは断片から選択される異なるタンパク質を含む、
、請求項1~8のいずれか1項に記載の発現抑制系。 - 前記第1リプレッサードメインが、KRABを含み、前記第2リプレッサードメインが、DNMT3A(例えば、ヒトDNMT3A)を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1リプレッサードメインが、KRABを含み、前記第2リプレッサードメインが、細菌性MQ1を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1又は第2DNAターゲティング部分が、TALエフェクター分子、CRISPR/Cas分子、ジンクフィンガードメイン、tetRドメイン、メガヌクレアーゼ、又はオリゴヌクレオチドから選択される、請求項1~11のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1又は第2DNAターゲティング部分が、CRISPR/Casタンパク質(例えば、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)であるか、若しくはそれを含む)と、ガイドRNAと、を含むCRISPR/Cas分子であるか、若しくはそれを含む、請求項1~12のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)であるか、若しくはそれを含むCRISPR/Casタンパク質を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含み、
前記第2DNAターゲティング部分が、表1から選択されるCasタンパク質若しくはCpf1タンパク質又はそのいずれかの変異体(例えば、突然変異体)であるか、若しくはそれを含む異なるCRISPR/Casタンパク質を含むCRISPR/Cas分子であるか、又はそれを含む、
請求項1~13のいずれか1項に記載の発現抑制系。 - 前記第1又は第2DNAターゲティング部分が、以下:
プロモータ配列、又はプロモータ配列、例えば、標的遺伝子に作動可能に連結したプロモータ配列に近接するDNA
エンハンサー配列、又はエンハンサー配列、例えば、標的遺伝子の発現に影響を及ぼし、且つ/若しくは標的遺伝子に作動可能に連結したエンハンサー配列に近接するDNA;
標的遺伝子、例えば、標的遺伝子の転写開始部位と終止コドンとの間に含まれる配列;
標的遺伝子の転写開始部位;
標的遺伝子のイントロン、例えば、イントロンに関連するスプライス部位;或いは
標的遺伝子のエキソン
に特異的に結合する、請求項1~14のいずれか1項に記載の発現抑制系。 - 前記第1DNA配列が、標的遺伝子に作動可能に連結したプロモータ内又はそれに近接する第1部位であり、前記第2DNA配列が、前記標的遺伝子に作動可能に連結した前記プロモータ内又はそれに近接する第2部位である、請求項1~15のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1DNA配列と前記第2DNA配列との間の距離が、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、若しくは1000塩基対、又はその間の任意のサイズ、例えば、20~500塩基対である、請求項1~16のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1DNA配列と前記第2DNA配列との間の距離が、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、若しくは1000塩基対以下、又はその間の任意のサイズ、例えば、20~500塩基対である、請求項1~17のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記標的遺伝子が、β-2-ミクログロブリン、MYC、HSPA1B、GATA1、APOB、FOXP3、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL6、CXCL7、及び/又はCXCL8である、請求項1~18のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1DNAターゲティング部分が、前記第2DNA配列に、認め得るほどに結合せず、且つ前記第2DNAターゲティング部分が、前記第1DNA配列に、認め得るほどに結合せず、例えば、前記第1DNAターゲティング部分は、少なくとも500、600、700、800、900、1000、2000、5000、10,000、又は100,000nMのKDで前記第2DNA配列に結合し、前記第2DNAターゲティング部分は、少なくとも500、600、700、800、900、1000、2000、5000、10,000、又は100,000nMのKDで前記第1DNA配列に結合する、請求項1~19のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合及び/又は前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合が、標的遺伝子、例えば、細胞における前記第1及び/又は第2DNA配列に作動可能に連結した標的遺伝子の発現を、前記第1及び/又は第2発現リプレッサーの非存在下での発現と比較して、例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減する、請求項1~20のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1及び/又は第2発現リプレッサーと前記第1及び/又は第2DNA配列との結合が、例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、標的遺伝子、例えば、前記第1及び/又は第2DNA配列に作動可能に連結した標的遺伝子の発現を、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、若しくは25日、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、若しくは10細胞分裂の期間にわたって、認め得るほどに低減する、請求項1~21のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、発現が、前記第1及び第2発現リプレッサーの非存在下での発現と比較して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減する、請求項21又は22のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合及び前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合が、標的遺伝子、例えば、前記第1DNA配列に作動可能に連結した標的遺伝子の発現を、例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、若しくは12時間、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、若しくは25日、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、若しくは10細胞分裂の期間にわたって、認め得るほどに低減する、請求項21~23のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合及び前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合によって起こる発現の低減が、前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合又は前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合によって個別に起こる発現の低減よりも大きい、請求項21~24のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合及び前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合が、例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合又は前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合の各々いずれかよりも、発現を1.05×(即ち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.6×、1.7×、1.8×、1.9×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、50×、又は100×多く低減する、請求項25に記載の発現抑制系。
- 前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合及び前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合によって起こる発現の低減が、前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合又は前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合によって個別に起こる発現の低減よりも長い時間(例えば、より多くの時間、日数、又は細胞分裂)にわたって持続する、請求項21~26のいずれか1項に記載の発現抑制系。
- 前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合及び前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合が、例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、前記第1発現リプレッサーと前記第1DNA配列との結合又は前記第2発現リプレッサーと前記第2DNA配列との結合の各々いずれかよりも、発現を1.05×(即ち、1.05倍)、1.1×、1.15×、1.2×、1.25×、1.3×、1.35×、1.4×、1.45×、1.5×、1.6×、1.7×、1.8×、1.9×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、9×、10×、20×、50×、又は100×長く(例えば時間、日数、若しくは細胞分裂で測定して)低減する、請求項27に記載の発現抑制系。
- 前記第1発現リプレッサーが、表1から選択される化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、化膿性レンサ球菌(S.pyogenes)dCas9を含有するCRISPR/Cas分子を含む第1DNAターゲティング部分と、KRAB又はその機能的変異体若しくは断片を含む第1リプレッサードメインとを含み;
前記第2発現リプレッサーが、表1から選択される黄色ブドウ球菌(S.aureus)CRISPR/Casタンパク質若しくはその変異体(例えば、突然変異体)、例えば、黄色ブドウ球菌(S.aureus)dCas9を含有するCRISPR/Cas分子を含む第2DNAターゲティング部分と、細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含む第2リプレッサードメインとを含む、請求項1~28のいずれか1項に記載の発現抑制系。 - DNAターゲティング部分と;
細菌性MQ1又はその機能性変異体若しくは断片を含むリプレッサードメインと、
を含むポリペプチド。 - 請求項1~30のいずれか1項に記載の
第1発現リプレッサー、
第2発現リプレッサー、
発現抑制系(例えば、前記第1発現リプレッサーと前記第2発現リプレッサー)、又はポリペプチド
をコードする核酸。 - 請求項31に記載の核酸を含むベクター。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載の発現抑制系、核酸、ベクター、又はポリペプチドを含む、細胞。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載の発現抑制系、核酸、ポリペプチド、又はベクター、及び少なくとも1つの薬学的に許容できる賦形剤若しくは担体を含む医薬組成物。
- 細胞における標的ゲノム配列の発現を低減する方法であって、以下:
請求項1~32若しくは34のいずれか1項に記載の発現抑制系、核酸、ポリペプチド、医薬組成物、又はベクターを用意するステップと;
前記発現抑制系、核酸、ポリペプチド、医薬組成物、又はベクターと前記細胞を接触させるステップとを含み、
これによって、前記標的ゲノム配列の発現を低減する方法。 - 細胞内の標的ゲノム配列をエピジェネティック的に修飾する方法であって、
請求項1~32若しくは34のいずれか1項に記載の発現抑制系、核酸、ポリペプチド、医薬組成物、又はベクターを用意するステップと;
前記発現抑制系、核酸、ベクター、ポリペプチド、又は医薬組成物と前記細胞を接触させるステップとを含み、
これによって、前記標的ゲノム配列をエピジェネティック的に修飾する方法。 - 前記標的ゲノム配列が、以下:
標的遺伝子(例えば、標的遺伝子内の部位、例えば、エキソン、イントロン、若しくはスプライス部位)、例えば、β-2-ミクログロブリン(β2M)をコードする前記遺伝子、
標的遺伝子に作動可能に連結した転写制御エレメント、又は
標的遺伝子に近接するか、若しくは前記標的遺伝子に作動可能に連結したアンカー配列媒介コンジュゲーションと関連するアンカー配列
である、
請求項35又は36のいずれか1項に記載の方法。 - 発現が、以下:
前記発現抑制系の非存在下である以外は類似の細胞における発現と比較して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、又は100%低減し;且つ/又は
例えば、ELISAによって又は実施例2~4に記載のように測定した場合、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、若しくは25日、又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10細胞分裂の期間にわたって低減する、
請求項35~37のいずれか1項に記載の方法。 - 前記発現の低減が、以下:
前記標的遺伝子によってコードされるRNA、例えば、mRNAのレベルの低下;及び/又は
前記標的遺伝子によってコードされるタンパク質のレベルの低下を含む、
請求項35~38のいずれか1項に記載の方法。 - 用意するステップが、以下:
前記標的遺伝子を含む前記細胞に対して前記発現抑制系をコードする、核酸、例えば、ベクターと、前記細胞を接触させること;又は
前記発現抑制系、又は前記発現抑制系をコードする核酸、例えば、ベクターを含む脂質ナノ粒子(LNP)と前記細胞を接触させることを含む、
請求項35~39のいずれか1項に記載の方法。 - 対象における標的遺伝子の過剰発現又は誤調節に関連する状態を治療する方法であって、以下:
請求項1~32又は34のいずれか1項に記載の発現抑制系、核酸、ポリペプチド、医薬組成物、又はベクターを前記対象に投与するステップを含み、
それによって、対象における標的遺伝子の過剰発現に関連する状態を治療する方法。 - 発現抑制系を含む細胞を作製する方法であって、前記方法は、以下:
請求項1~29、31、32又は34のいずれか1項に記載の発現抑制系、核酸、医薬組成物、又はベクターを用意するステップと;
前記発現抑制系、核酸、ベクター、又は医薬組成物と前記細胞を接触させるステップとを含み、
それによって、発現抑制系を含む細胞を作製する方法。
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