JP5976549B2 - ピチア・パストリスにおいて産生される治療用糖タンパク質上のn−グリコシル化部位占拠を増加させるための方法 - Google Patents

ピチア・パストリスにおいて産生される治療用糖タンパク質上のn−グリコシル化部位占拠を増加させるための方法 Download PDF

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Description

(1)発明の分野
本発明は、異種糖タンパク質を発現するように遺伝的に操作され本発明により修飾された組換え宿主細胞において産生される該異種糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠を、本発明により修飾されていない組換え宿主細胞において産生される治療用糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠と比べて増加させるための方法に関する。特に、本発明は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ[これは、特定の実施形態においては、酵母オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を、宿主細胞の内在性OTase複合体の存在下、機能的に抑制しうる]を過剰発現する組換え宿主細胞、および異種糖タンパク質を製造するためのこれらの宿主細胞の使用方法を提供する。
(2)関連技術の説明
組換えヒトタンパク質の製造は、それが可能となったことにより、ヒトに対する医療に大きな進歩をもたらしており、依然として、薬物発見の、活発な領域である。多数の治療用タンパク質は、適切な構造−機能活性およびその後のヒト血清中での安定性を確保するためには、該タンパク質の特定のアスパラギン残基へのグリカンの翻訳後付加(N−グリコシル化)を要する。ヒトにおける治療用途の場合、糖タンパク質はヒト様N−グリコシル化を要する。ヒト様糖タンパク質プロセシングを模擬しうる哺乳類細胞系(例えば、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、ヒト網膜細胞)は、低いタンパク質力価、長い発酵時間、不均一な産物および継続的なウイルス混入を含む幾つかの欠点を有する。したがって、短い発酵時間で高いタンパク質力価を与えるだけでなくヒト様糖タンパク質をも産生しうる発現系を使用することが望ましい。
真菌宿主、例えばサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、またはメチロトローフ酵母、例えばピチア・パストリス(Pichia pastoris)は治療用タンパク質の発現に関する顕著な利点を有する。例えば、それらは大量の内在性タンパク質を分泌せず、異種タンパク質を産生するための強力な誘導プロモーターが利用可能であり、それらは、動物血清の使用を伴わない規定化学培地内で増殖可能であり、それらは高い力価の組換えタンパク質を産生しうる(Creggら,FEMS Microbiol.Rev.24:45−66(2000))。しかし、酵母において発現されるグリコシル化タンパク質は、一般に、付加的マンノース糖を含有していて、「高マンノース」グリカンを与える。これらの高マンノースグリカンは、ある個体に投与された場合に有害な応答を引き起こす可能性があり、酵母は、ヒトにおける使用のための治療用糖タンパク質を製造するためには、一般に使用されない。一方、米国公開出願第20040230042号、第20050208617号、第20040171826号、第20050208617号および第20060286637号に記載されている方法に加えて、ヒト様N−グリカンを製造するために酵母を遺伝的に操作するための方法が米国特許第7,029,872号および第7,449,308号に記載されている。これらの方法は、酵母型N−グリカンではなく主としてヒト様複合体またはハイブリッドN−グリカンを含有する治療用糖タンパク質を産生しうる組換え酵母を構築するために用いられている。
遺伝的に操作された酵母は、哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する糖タンパク質を産生しうるが、糖タンパク質上のN−グリカン結合部位の占拠は多種多様であり、哺乳類細胞において産生された糖タンパク質におけるこれらの同じ部位の占拠より一般に低いことが判明している。これは、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)において産生された種々の組換え抗体で観察されている。しかし、N−グリカン結合部位の占拠のばらつきは哺乳類細胞においても観察されている。例えば、Gawlitzekら,Identification of cell culture conditions to control N−glycosylation site−occupancy of recombinant glycoproteins expressed in CHO cells,Biotechnol.Bioengin.103:1164−1175(2009)は、N−グリコシル化部位占拠が、CHO細胞内で産生された個々の糖タンパク質の個々の部位によって変化しうること、およびこれらの部位における占拠を制御するために増殖培地における修飾が行われうることを開示している。国際公開出願番号WO 2006107990は、ドリコール結合オリゴ糖合成経路を用いる真核細胞のタンパク質N−グリコシル化を改善するための方法を開示している。N−グリコシル化部位占拠の制御はJonesら,Biochim.Biophys.Acta.1726:121−137(2005)に概説されている。しかし、組換え宿主細胞において産生される治療用タンパク質のN−グリコシル化部位占拠を増加させるための方法が尚も必要とされている。
発明の簡潔な概要
本発明は、本明細書に開示されているとおりに修飾された宿主細胞において産生される糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠が、本明細書に開示されているとおりには修飾されていない宿主細胞において産生される同じ糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠と比べて増加している治療用糖タンパク質の、本明細書に開示されているとおりに修飾された組換え宿主細胞における製造方法を提供する。例えば、本明細書に開示されているとおりに修飾された酵母宿主細胞においては、それにおいて産生される糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠は、組換え哺乳類またはヒト細胞において産生される同じ糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠と同じか又はより類似しているであろう。
組換え宿主細胞において産生される糖タンパク質上のN−グリコシル化部位占拠を増加させるために、該宿主細胞内での該糖タンパク質の発現の前または該発現と同時に、1以上の異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)を該組換え宿主細胞において過剰発現させる。特定の態様においては、該異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼの少なくとも1つは、内在性宿主細胞ヘテロオリゴマー性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体の1以上の必須サブユニットの致死性突然変異を機能的に相補しうる。リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質は、STT3遺伝子座ならびにサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)におけるWBP1、OST1、SWP1およびOST2から選択される少なくとも1つの遺伝子座における致死性突然変異を抑制することが示されている異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼの一例である(Nasebら,Molec.Biol.Cell 19:3758−3768(2008))。一般に、前記の1以上の異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼを、宿主細胞の内在性STT3タンパク質を含む宿主細胞の内在性OTase複合体を含むタンパク質の存在下、構成的または誘導的に過剰発現させる。異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ遺伝子をコードする発現カセットは宿主細胞ゲノム内のいずれかの部位内に組込まれることが可能であり、あるいは宿主細胞の染色体外腔内に位置することが可能である(すなわち、自律複製遺伝的要素、例えばプラスミド、ウイルス、2μmプラスミド、ミニ染色体など)。
特定の実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼの1以上はリーシュマニア属種(Leishmania sp.)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せである。特定の実施形態においては、前記の1以上の単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せである。該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする核酸分子は、宿主細胞STT3タンパク質を含む宿主細胞のOTase複合体を含むタンパク質をコードする内在性遺伝子の発現の代わりに過剰発現されるものではない。そうではなく、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする核酸分子は、宿主細胞の内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする遺伝子の発現(これは、宿主細胞のSTT3をコードする内在性遺伝子の発現を含む)の存在下、構成的または誘導的に過剰発現される。単一サブユニットOTaseをコードする各発現カセットは宿主細胞ゲノム内のいずれかの部位内に組込まれることが可能であり、あるいは宿主細胞の染色体外腔内に位置することが可能である(すなわち、自律複製遺伝的要素、例えばプラスミド、ウイルス、2μmプラスミド、ミニ染色体など)。
本発明は、哺乳類またはヒト様複合N−グリカンを産生するように遺伝的に操作されたピチア・パストリス(Pichia pastoris)宿主細胞を用いて本明細書中に例示されているが、本発明は、他の酵母または糸状菌宿主細胞、特に、酵母または糸状菌宿主細胞において産生される糖タンパク質の全体的なN−グリコシル化部位占拠を改善するために、哺乳類またはヒト様複合体またはハイブリッドN−グリカンを産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌にも適用されうる。更に詳細な態様においては、宿主細胞は、野生型または内在性宿主細胞N−グリコシル化パターン、例えば高マンノシル化または高マンノースN−グリカンを有する組換え異種タンパク質を産生する酵母または糸状菌である。更に詳細な態様においては、該宿主細胞としては、アルファ−1,6−マンノシルトランスフェラーゼ活性(例えば、限定的なものではないがサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)のような種々の酵母株の場合にはoch1p活性)を欠き、したがって、高マンノースN−グリカンを有する組換え異種タンパク質を産生する酵母または糸状菌が挙げられる。更に、本発明を植物および哺乳類発現系に適用して、これらの植物または哺乳類発現系において産生される糖タンパク質、特に、3個以上のN結合グリコシル化部位を有する糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠を改善することも可能である。
したがって、前記の1つの態様においては、組換え宿主細胞における異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、1以上の異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする1以上の核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む組換え宿主細胞を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
前記のもう1つの態様においては、哺乳類もしくはヒト様複合体またはハイブリッドN−グリカンを有する異種糖タンパク質の、宿主細胞における製造方法を提供し、該方法は、1以上の異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする1以上の核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む宿主細胞を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
一般に、前記の態様においては、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子を発現させる。
前記方法の更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア・ミヌタ(Pichia minuta)(オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)、ピチア・リンドネリ(Pichia lindneri))、ピチア属種(Pichia sp.)、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロミセス属種(Saccharomyces sp.)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、クライベロミセス属種(Kluyveromyces sp.)、クライベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、アスペルギルス・ニデュランス(Aspergillus nidulans)、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)、トリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)、クリソスポリウム・ルックノウエンス(Chrysosporium lucknowense)、フザリウム属種(Fusarium sp.)、フザリウム・グラミネウム(Fusarium gramineum)、フザリウム・ベネナツム(Fusarium venenatum)およびニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)からなる群から選択される。他の態様においては、該宿主細胞は昆虫、植物または哺乳類宿主細胞である。
前記のもう1つの態様においては、下等真核宿主細胞における異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む組換え下等真核宿主細胞[ここにおいて、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される]を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
前記方法の更に詳細な態様においては、該下等真核宿主細胞は、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア・ミヌタ(Pichia minuta)(オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)、ピチア・リンドネリ(Pichia lindneri))、ピチア属種(Pichia sp.)、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロミセス属種(Saccharomyces sp.)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、クライベロミセス属種(Kluyveromyces sp.)、クライベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、アスペルギルス・ニデュランス(Aspergillus nidulans)、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)、トリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)、クリソスポリウム・ルックノウエンス(Chrysosporium lucknowense)、フザリウム属種(Fusarium sp.)、フザリウム・グラミネウム(Fusarium gramineum)、フザリウム・ベネナツム(Fusarium venenatum)およびニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)からなる群から選択される。
前記のもう1つの態様においては、組換え酵母宿主細胞における異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む組換え酵母宿主細胞[ここにおいて、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される]を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
前記方法においては、該組換え酵母宿主細胞は、酵母N−グリカンパターンを有する糖タンパク質を産生し、あるいは該酵母は、酵母パターンを有するが高マンノシル化を欠く糖タンパク質を産生するが高マンノースN−グリカンを産生するように遺伝的に操作されている。例えば、該酵母は、α1,6−マンノシルトランスフェラーゼ活性、例えばOch1p活性を欠くように遺伝的に操作されうる。更に詳細な態様においては、該酵母は、哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。
特定の実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア属種(Leishmania sp.)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せである。特定の実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せである。更に詳細な実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは、OTase複合体、例えば酵母OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる。更に詳細な態様においては、OTase複合体の必須タンパク質は、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)および/またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)STT3遺伝子座、WBP1遺伝子座、OST1遺伝子座、SWP1遺伝子座またはOST2遺伝子座あるいはそれらのホモログによりコードされる。例えば、更に詳細な態様においては、例えば、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質であり、これは、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の致死表現型を機能的に抑制(またはレスキューもしくは相補)しうる。
前記方法の更に詳細な態様においては、該酵母宿主細胞は、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア・ミヌタ(Pichia minuta)(オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)、ピチア・リンドネリ(Pichia lindneri))、ピチア属種(Pichia sp.)、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロミセス属種(Saccharomyces sp.)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、クライベロミセス属種(Kluyveromyces sp.)、クライベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)およびカンジダ・アルビカンス(Candida albicans)からなる群から選択される。
前記のもう1つの態様においては、組換え酵母宿主細胞における異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、酵母オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む組換え酵母宿主細胞[ここにおいて、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される]を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
前記方法においては、該組換え酵母宿主細胞は、酵母N−グリカンパターンを有する糖タンパク質を産生し、あるいは該酵母は、高マンノースN−グリカンを含むが高マンノシル化を欠く酵母パターンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。例えば、該酵母は、α1,6−マンノシルトランスフェラーゼ活性、例えばOch1p活性を欠くように遺伝的に操作されうる。更に詳細な態様においては、該酵母は、哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。
特定の実施形態においては、該宿主細胞は更に、リーシュマニア属種(Leishmania sp.)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せをコードする1以上の核酸分子を含む。特定の実施形態においては、該宿主細胞は更に、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質またはそれらの組合せをコードする1以上の核酸分子を含む。
前記方法の更に詳細な態様においては、該酵母宿主細胞は、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア・ミヌタ(Pichia minuta)(オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)、ピチア・リンドネリ(Pichia lindneri))、ピチア属種(Pichia sp.)、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロミセス属種(Saccharomyces sp.)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、クライベロミセス属種(Kluyveromyces sp.)、クライベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)およびカンジダ・アルビカンス(Candida albicans)からなる群から選択される。
前記のもう1つの態様においては、糸状菌宿主細胞における異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、単一サブユニット異種オリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む糸状菌宿主細胞[ここにおいて、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される]を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。該糸状菌宿主細胞は、N−グリカンが糸状菌パターンを有する、またはそれが、哺乳類もしくはヒト様N−グリカンを含有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている、糖タンパク質を産生する。
特定の実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア属種(Leishmania sp.)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せである。特定の実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せである。更に詳細な実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは、OTase複合体、例えば酵母OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる。更に詳細な態様においては、OTase複合体の必須タンパク質は、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)および/またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)STT3遺伝子座、WBP1遺伝子座、OST1遺伝子座、SWP1遺伝子座またはOST2遺伝子座あるいはそれらのホモログによりコードされる。例えば、更に詳細な態様においては、例えば、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質であり、これは、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の致死表現型を機能的に抑制(またはレスキューもしくは相補)しうる。
前記方法の更に詳細な態様においては、該糸状菌宿主細胞は、アスペルギルス・ニデュランス(Aspergillus nidulans)、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)、トリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)、クリソスポリウム・ルックノウエンス(Chrysosporium lucknowense)、フザリウム属種(Fusarium sp.)、フザリウム・グラミネウム(Fusarium gramineum)、フザリウム・ベネナツム(Fusarium venenatum)およびニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)からなる群から選択される。
前記方法のいずれかの更に詳細な実施形態においては、該宿主細胞は、G0、G1、G2、A1またはA2から選択される1以上の哺乳類またはヒト様複合N−グリカンを含む糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。更に詳細な実施形態においては、該宿主細胞は、二分岐(bisected)N−グリカンを有する又は多アンテナ(multiantennary)N−グリカンを有する1以上の哺乳類またはヒト様複合N−グリカンを含む糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。他の実施形態においては、該宿主細胞は、GlcNAcManGlcNAc;GalGlcNAcManGlcNAc;NANAGalGlcNAcManGlcNAc;ManGlcNAc,GlcNAcManGlcNAc、GalGlcNAcManGlcNAcおよびNANAGalGlcNAcManGlcNAcから選択される1以上の哺乳類またはヒト様ハイブリッドN−グリカンを含む糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。更に詳細な実施形態においては、該N−グリカン構造はG2構造ManGlcNAcからなる。
前記方法のいずれかの特定の実施形態においては、該異種糖タンパク質は例えば以下のものでありうる:エリスロポエチン(EPO);サイトカイン、例えばインターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγおよびインターフェロンω;ならびに顆粒球−コロニー刺激因子(GCSF);顆粒球マクロファージ−コロニー刺激因子(GM−CSF);凝固因子、例えば因子VIII、因子IXおよびヒトプロテインC;アンチトロンビンIII;トロンビン;可溶性IgE受容体α鎖;免疫グロブリン、例えばIgG、IgGフラグメント、IgG融合体およびIgM;免疫接着物質および他のFc融合タンパク質、例えば可溶性TNF受容体−Fc融合タンパク質;RAGE−Fc融合タンパク質;インターロイキン;ウロキナーゼ;キマーゼ;尿素トリプシンインヒビター;IGF結合性タンパク質;上皮増殖因子;成長ホルモン放出因子;アネキシンV融合タンパク質;アンジオスタチン;血管内皮増殖因子−2;骨髄前駆体抑制因子−1;オステオプロテジェリン;α−1−アンチトリプシン;α−フェトプロテイン;DNアーゼII;ヒトプラスミノーゲンのクリングル3;グルコセレブロシダーゼ;TNF結合タンパク質1;濾胞刺激ホルモン;細胞傷害性Tリンパ球関連抗原4−Ig;膜貫通アクチベーターおよびカルシウムモジュレーターおよびシクロフィリンリガンド;グルカゴン様タンパク質1;またはIL−2受容体アゴニスト。
前記方法のいずれかの更に詳細な実施形態においては、該異種タンパク質は抗体であり、その例には、抗Her2抗体、抗RSV(呼吸器性シンシチウムウイルス)抗体、抗TNFα抗体、抗VEGF抗体、抗CD3受容体抗体、抗CD41 7E3抗体、抗CD25抗体、抗CD52抗体、抗CD33抗体、抗IgE抗体、抗CD11a抗体、抗EGF受容体抗体または抗CD20抗体が含まれるが、これらに限定されるものではない。
前記方法のいずれかの特定の態様においては、該宿主細胞は、UDP−GlcNAcトランスフェラーゼ(GnT)I、GnT II、GnT III、GnT IV、GnT V、GnT VI、UDP−ガラクトシルトランスフェラーゼ(GalT)、フコシルトランスフェラーゼおよびシアリルトランスフェラーゼからなる群の構成要素に由来するグリコシダーゼ、マンノシダーゼまたはグリコシルトランスフェラーゼ活性の触媒ドメインの1以上をコードする1以上の核酸分子を含む。特定の実施形態においては、該マンノシダーゼは、シー・エレガンス(C.elegans)マンノシダーゼIA、シー・エレガンス(C.elegans)マンノシダーゼIB、キイロショウジョウバエ(D.melanogaster)マンノシダーゼIA、ホモ・サピエンス(H.sapiens)マンノシダーゼIB、ピー・シトリヌム(P.citrinum)マンノシダーゼI、マウスマンノシダーゼIA、マウスマンノシダーゼIB、アスペルギルス・ニジュランス(A.nidulans)マンノシダーゼIA、アスペルギルス・ニジュランス(A.nidulans)マンノシダーゼIB、アスペルギルス・ニジュランス(A.nidulans)マンノシダーゼIC、マウスマンノシダーゼII、シー・エレガンス(C.elegans)マンノシダーゼII、ホモ・サピエンス(H.sapiens)マンノシダーゼIIおよびマンノシダーゼIIIからなる群から選択される。
前記方法のいずれかの或る態様においては、少なくとも1つの触媒ドメインは、該触媒ドメインと細胞標的化シグナルペプチドとを含む融合タンパク質を形成することにより局在化される。該融合タンパク質は、細胞標的化シグナルペプチドをコードするDNA断片を、酵素活性を有する触媒ドメインをコードするDNA断片とインフレームで連結することにより形成される少なくとも1つの遺伝的構築物によりコードされうる。標的化シグナルペプチドの例には、ERまたはゴルジの膜結合タンパク質、回収シグナル、II型膜タンパク質、I型膜タンパク質、膜伸長ヌクレオチド糖輸送体、マンノシダーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、グルコシダーゼ、マンノシルトランスフェラーゼおよびホスホ−マンノシルトランスフェラーゼが含まれるが、これらに限定されるものではない。
前記方法のいずれかの特定の態様においては、該宿主細胞は更に、UDP−GlcNAc輸送体、UDP−ガラクトース輸送体、GDP−フコース輸送体、CMP−シアル酸輸送体およびヌクレオチドジホスファターゼからなる群から選択される1以上の酵素をコードする1以上の核酸分子を含む。
前記方法のいずれかの更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、α1,2−マンノシダーゼ活性、UDP−GlcNAcトランスフェラーゼ(GnT)I活性、マンノシダーゼII活性およびGnT II活性をコードする1以上の核酸分子を含む。
前記方法のいずれかの更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、α1,2−マンノシダーゼ活性、UDP−GlcNAcトランスフェラーゼ(GnT)I活性、マンノシダーゼII活性、GnT II活性およびUDP−ガラクトシルトランスフェラーゼ(GalT)活性をコードする1以上の核酸分子を含む。
前記方法のいずれかの更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、マンノシルトランスフェラーゼおよびホスホマンノシルトランスフェラーゼからなる群から選択される1以上の酵素の活性を欠く。更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、1,6マンノシルトランスフェラーゼ、1,3マンノシルトランスフェラーゼおよび1,2マンノシルトランスフェラーゼからなる群から選択される酵素を発現しない。
前記方法のいずれかの特定の態様においては、該宿主細胞はピチア・パストリス(Pichia pastoris)のoch1突然変異体である。
更に、(a)異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、(b)異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む宿主細胞を提供し、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現され、これは内在性宿主細胞STT3遺伝子の発現を含む。
更に、(a)異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、(b)異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む下等真核宿主細胞を提供し、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
更に、(a)異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、(b)異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む酵母宿主細胞を提供し、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
更に、(a)酵母オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、(b)異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む酵母宿主細胞を提供し、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
更に、(a)異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、(b)異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む糸状菌宿主細胞を提供し、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
更に、(a)酵母または糸状菌オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、(b)異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む糸状菌宿主細胞を提供し、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
特定の実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア属種(Leishmania sp.)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せである。特定の実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せである。更に詳細な実施形態においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは、OTase複合体、例えば酵母OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる。更に詳細な態様においては、OTase複合体の必須タンパク質は、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)および/またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)STT3遺伝子座、WBP1遺伝子座、OST1遺伝子座、SWP1遺伝子座またはOST2遺伝子座あるいはそれらのホモログによりコードされる。例えば、更に詳細な態様においては、例えば、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質であり、これは、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の致死表現型を機能的に抑制(またはレスキューもしくは相補)しうる。
更に詳細な態様においては、前記宿主細胞は更に、リーシュマニア属種(Leishmania sp.)STT3Aタンパク質、STT3Bタンパク質、STT3Cタンパク質、STT3Dタンパク質またはそれらの組合せをコードする1以上の核酸分子を含む。
前記宿主細胞のいずれかの更に詳細な実施形態においては、該宿主細胞は、G0、G1、G2、A1またはA2から選択される1以上の哺乳類またはヒト様複合N−グリカンを含む糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。更に詳細な実施形態においては、該宿主細胞は、二分岐(bisected)N−グリカンを有する又は多アンテナ(multiantennary)N−グリカンを有する1以上の哺乳類またはヒト様複合N−グリカンを含む糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。他の実施形態においては、該宿主細胞は、GlcNAcManGlcNAc;GalGlcNAcManGlcNAc;NANAGalGlcNAcManGlcNAc;ManGlcNAc,GlcNAcManGlcNAc、GalGlcNAcManGlcNAcおよびNANAGalGlcNAcManGlcNAcから選択される1以上の哺乳類またはヒト様ハイブリッドN−グリカンを含む糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。更に詳細な実施形態においては、該N−グリカン構造はG2構造ManGlcNAcからなる。
前記宿主細胞のいずれかの特定の実施形態においては、該異種糖タンパク質は、例えば、以下のものからなる群から選択されうる:エリスロポエチン(EPO);サイトカイン、例えばインターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγおよびインターフェロンω;ならびに顆粒球−コロニー刺激因子(GCSF);顆粒球マクロファージ−コロニー刺激因子(GM−CSF);凝固因子、例えば因子VIII、因子IXおよびヒトプロテインC;アンチトロンビンIII;トロンビン;可溶性IgE受容体α鎖;免疫グロブリン、例えばIgG、IgGフラグメント、IgG融合体およびIgM;免疫接着物質および他のFc融合タンパク質、例えば可溶性TNF受容体−Fc融合タンパク質;RAGE−Fc融合タンパク質;インターロイキン;ウロキナーゼ;キマーゼ;尿素トリプシンインヒビター;IGF結合性タンパク質;上皮増殖因子;成長ホルモン放出因子;アネキシンV融合タンパク質;アンジオスタチン;血管内皮増殖因子−2;骨髄前駆体抑制因子−1;オステオプロテジェリン;α−1−アンチトリプシン;α−フェトプロテイン;DNアーゼII;ヒトプラスミノーゲンのクリングル3;グルコセレブロシダーゼ;TNF結合タンパク質1;濾胞刺激ホルモン;細胞傷害性Tリンパ球関連抗原4−Ig;膜貫通アクチベーターおよびカルシウムモジュレーターおよびシクロフィリンリガンド;グルカゴン様タンパク質1;ならびにIL−2受容体アゴニスト。
前記宿主細胞のいずれかの更に詳細な実施形態においては、該異種タンパク質は抗体であり、その例には、抗Her2抗体、抗RSV(呼吸器性シンシチウムウイルス)抗体、抗TNFα抗体、抗VEGF抗体、抗CD3受容体抗体、抗CD41 7E3抗体、抗CD25抗体、抗CD52抗体、抗CD33抗体、抗IgE抗体、抗CD11a抗体、抗EGF受容体抗体または抗CD20抗体が含まれるが、これらに限定されるものではない。
前記宿主細胞のいずれかの特定の態様においては、該宿主細胞は、UDP−GlcNAcトランスフェラーゼ(GnT)I、GnT II、GnT III、GnT IV、GnT V、GnT VI、UDP−ガラクトシルトランスフェラーゼ(GalT)、フコシルトランスフェラーゼおよびシアリルトランスフェラーゼからなる群の構成要素に由来するグリコシダーゼ、マンノシダーゼまたはグリコシルトランスフェラーゼ活性の触媒ドメインの1以上をコードする1以上の核酸分子を含む。特定の実施形態においては、該マンノシダーゼは、シー・エレガンス(C.elegans)マンノシダーゼIA、シー・エレガンス(C.elegans)マンノシダーゼIB、キイロショウジョウバエ(D.melanogaster)マンノシダーゼIA、ホモ・サピエンス(H.sapiens)マンノシダーゼIB、ピー・シトリヌム(P.citrinum)マンノシダーゼI、マウスマンノシダーゼIA、マウスマンノシダーゼIB、アスペルギルス・ニジュランス(A.nidulans)マンノシダーゼIA、アスペルギルス・ニジュランス(A.nidulans)マンノシダーゼIB、アスペルギルス・ニジュランス(A.nidulans)マンノシダーゼIC、マウスマンノシダーゼII、シー・エレガンス(C.elegans)マンノシダーゼII、ホモ・サピエンス(H.sapiens)マンノシダーゼIIおよびマンノシダーゼIIIからなる群から選択される。
前記宿主細胞のいずれかの或る態様においては、少なくとも1つの触媒ドメインは、該触媒ドメインと細胞標的化シグナルペプチドとを含む融合タンパク質を形成することにより局在化される。該融合タンパク質は、細胞標的化シグナルペプチドをコードするDNA断片を、酵素活性を有する触媒ドメインをコードするDNA断片とインフレームで連結することにより形成される少なくとも1つの遺伝的構築物によりコードされうる。標的化シグナルペプチドの例には、ERまたはゴルジの膜結合タンパク質、回収シグナル、例えばHDELまたはKDEL、II型膜タンパク質、I型膜タンパク質、膜伸長ヌクレオチド糖輸送体、マンノシダーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、グルコシダーゼ、マンノシルトランスフェラーゼおよびホスホ−マンノシルトランスフェラーゼに対するものが含まれるが、これらに限定されるものではない。
前記宿主細胞のいずれかの特定の態様においては、該宿主細胞は更に、UDP−GlcNAc輸送体、UDP−ガラクトース輸送体、GDP−フコース輸送体、CMP−シアル酸輸送体およびヌクレオチドジホスファターゼからなる群から選択される1以上の酵素をコードする1以上の核酸分子を含む。
前記宿主細胞のいずれかの更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、α1,2−マンノシダーゼ活性、UDP−GlcNAcトランスフェラーゼ(GnT)I活性、マンノシダーゼII活性およびGnT II活性をコードする1以上の核酸分子を含む。
前記宿主細胞のいずれかの更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、α1,2−マンノシダーゼ活性、UDP−GlcNAcトランスフェラーゼ(GnT)I活性、マンノシダーゼII活性、GnT II活性およびUDP−ガラクトシルトランスフェラーゼ(GalT)活性をコードする1以上の核酸分子を含む。
前記宿主細胞の更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア属種(Pichia sp.)、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロミセス属種(Saccharomyces sp.)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、クライベロミセス属種(Kluyveromyces sp.)、クライベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、アスペルギルス・ニデュランス(Aspergillus nidulans)、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)、トリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)、クリソスポリウム・ルックノウエンス(Chrysosporium lucknowense)、フザリウム属種(Fusarium sp.)、フザリウム・グラミネウム(Fusarium gramineum)、フザリウム・ベネナツム(Fusarium venenatum)、ニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)、植物細胞、昆虫細胞および哺乳類細胞からなる群から選択される。
前記宿主細胞のいずれかの更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、マンノシルトランスフェラーゼおよびホスホマンノシルトランスフェラーゼからなる群から選択される1以上の酵素の活性を欠く。更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、1,6マンノシルトランスフェラーゼ、1,3マンノシルトランスフェラーゼおよび1,2マンノシルトランスフェラーゼからなる群から選択される酵素を発現しない。
前記宿主細胞のいずれかの特定の態様においては、該宿主細胞はピチア・パストリス(Pichia pastoris)である。更に詳細な態様においては、該宿主細胞はピチア・パストリス(Pichia pastoris)のoch1突然変異体である。
本発明における方法および宿主細胞は、組成物中の糖タンパク質のN−グリコシル化部位の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が占拠されている糖タンパク質組成物を製造するために使用されうる。
更に、本発明における方法および宿主細胞は、組成物中の糖タンパク質のN−グリコシル化部位の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が占拠されている糖タンパク質組成物を製造するために使用されることが可能であり、該宿主細胞は、更に詳細な態様においては、フコースを欠く哺乳類またはヒト様N−グリカンを含有する糖タンパク質組成物を製造するために使用されうる。
更に、該方法および酵母または糸状菌宿主細胞は、哺乳類様またはヒト様N−グリカンを産生するように遺伝的に操作されており、組成物中の糖タンパク質のN−グリコシル化部位の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が占拠されている糖タンパク質組成物を製造するために使用されることが可能であり、該宿主細胞は、更に詳細な態様においては、フコースを有する哺乳類またはヒト様N−グリカンを含有する糖タンパク質組成物を製造するために使用されうる。
いくつかの態様においては、フコシル化哺乳類またはヒト様N−グリカンを産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌宿主細胞は、組成物中の糖タンパク質のN−グリコシル化部位の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が占拠されている糖タンパク質組成物を製造するために使用されることが可能であり、該宿主細胞は、更に詳細な態様においては、フコースを有する哺乳類またはヒト様N−グリカンを含有する糖タンパク質組成物を製造するために使用されうる。
本発明における方法および宿主細胞は、組成物中の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の抗体分子が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有する、抗体組成物を製造するために使用されうる。
更に、本発明における方法および宿主細胞は、組成物中の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の抗体分子が、占拠された両方のN−グリコシル化部位と、フコースを欠くN−グリカンとを有する、抗体組成物を製造するために使用されうる。
更に、本発明における方法および酵母または糸状菌宿主細胞は、組成物中の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の抗体分子が、占拠された両方のN−グリコシル化部位と、フコースを欠くN−グリカンとを有する、抗体組成物を製造するために使用されうる。
更に、該方法、および哺乳類様またはヒト様N−グリカンを産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌宿主細胞は、組成物中の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の抗体分子が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、該抗体が、フコースを欠く哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、抗体組成物を製造するために使用されるうる。いくつかの態様においては、フコシル化哺乳類またはヒト様N−グリカンを産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌宿主細胞は、組成物中の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の抗体分子が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、該抗体が、フコースを有する哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、抗体組成物を製造するために使用されるうる。
更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の完全抗体分子の約70%〜約99%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、該N−グリカンの約50〜70モル%がG0構造を有し、該N−グリカンの15〜25モル%がG1構造を有し、該N−グリカンの4〜12モル%がG2構造を有し、該N−グリカンの5〜17モル%がMan5構造を有し、該N−グリカンの3〜15モル%がハイブリッド構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。
更にまた、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の完全抗体分子の約70%〜約99%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、該N−グリカンの約53〜58モル%がG0構造を有し、該N−グリカンの20〜22モル%がG1構造を有し、該N−グリカンの約16〜18モル%がManGlcNAcコア構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。
特定の実施形態においては、該抗体は、抗Her2抗体、抗RSV(呼吸器性シンシチウムウイルス)抗体、抗TNFα抗体、抗VEGF抗体、抗CD3受容体抗体、抗CD41 7E3抗体、抗CD25抗体、抗CD52抗体、抗CD33抗体、抗IgE抗体、抗CD11a抗体、抗EGF受容体抗体および抗CD20抗体からなる群から選択される抗体を含む。
更に、本明細書に記載されている宿主細胞および方法により産生される1以上の糖タンパク質を含む組成物を提供する。
特定の実施形態においては、本発明において提供する糖タンパク質組成物は、二分岐(bisected)種および多アンテナ(multiantennary)種を含むフコシル化および非フコシル化ハイブリッドおよび複合N−グリカン(例えば、GlcNAc(1−4)ManGlcNAc;Gal(1−4)GlcNAc(1−4)ManGlcNAc;NANA(1−4)Gal(1−4)GlcNAc(1−4)ManGlcNAcのようなN−グリカンを含むが、これらに限定されるものではない)を有する糖タンパク質を含む。
特定の実施形態においては、本発明において提供する糖タンパク質組成物は、GlcNAcManGlcNAc;GalGlcNAcManGlcNAc;NANAGalGlcNAcManGlcNAc;GlcNAcManGlcNAc;GalGlcNAcManGlcNAc;およびNANAGalGlcNAcManGlcNAcからなる群から選択される少なくとも1つのハイブリッドN−グリカンを有する糖タンパク質を含む。特定の態様においては、該ハイブリッドN−グリカンは該組成物中の主要N−グリカン種である。更に詳細な態様においては、該ハイブリッドN−グリカンは、該組成物中のハイブリッドN−グリカンの約30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、99%または100%を構成する特定のN−グリカン種である。
特定の実施形態においては、本発明において提供する糖タンパク質組成物は、GlcNAcManGlcNAc;GalGlcNAcManGlcNAc;GalGlcNAcManGlcNAc;NANAGalGlcNAcManGlcNAc;およびNANAGalGlcNAcManGlcNAcからなる群から選択される少なくとも1つの複合N−グリカンを有する糖タンパク質を含む。特定の態様においては、該複合N−グリカンは該組成物中の主要N−グリカン種である。更に詳細な態様においては、該複合N−グリカンは、該組成物中の複合N−グリカンの約30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、99%または100%を構成する特定のN−グリカン種である。
特定の実施形態においては、該N−グリカンはフコシル化されている。一般に、該フコースは、該N−グリカンの還元末端におけるGlcNAcとのα1,3−結合、該N−グリカンの還元末端におけるGlcNAcとのα1,6−結合、該N−グリカンの非還元末端におけるGalとのα1,2−結合、該N−グリカンの非還元末端におけるGlcNAcとのα1,3−結合、または該N−グリカンの非還元末端におけるGlcNAcとのα1,4−結合で存在する。
したがって、前記の糖タンパク質組成物の特定の態様においては、該グリコフォーム(glycoform)は、GlcNAcManGlcNAc(Fuc)、GlcNAcManGlcNAc(Fuc)、GlcNAcManGlcNAc(Fuc)、GalGlcNAcManGlcNAc(Fuc)、GalGlcNAcManGlcNAc(Fuc)、NANAGalGlcNAcManGlcNAc(Fuc)およびNANAGalGlcNAcManGlcNAc(Fuc)からなる群から選択されるグリコフォームを与えるα1,3−結合またはα1,6−結合フコース;GlcNAc(Fuc)ManGlcNAc、GlcNAc(Fuc)ManGlcNAc、GlcNAc(Fuc1−2)ManGlcNAc、GalGlcNAc(Fuc1−2)ManGlcNAc、GalGlcNAc(Fuc1−2)ManGlcNAc、NANAGalGlcNAc(Fuc1−2)ManGlcNAcおよびNANAGalGlcNAc(Fuc1−2)ManGlcNAcからなる群から選択されるグリコフォームを与えるα1,3−結合またはα1,4−結合フコース;あるいはGal(Fuc)GlcNAcManGlcNAc、Gal(Fuc1−2)GlcNAcManGlcNAc、NANAGal(Fuc1−2)GlcNAcManGlcNAcおよびNANAGal(Fuc1−2)GlcNAcManGlcNAcからなる群から選択されるグリコフォームを与えるα1,2−結合フコースで存在する。
前記の更に詳細な態様においては、該複合N−グリカンは更に、フコシル化および非フコシル化二分岐(bisected)および多アンテナ(multiantennary)種を含む。
更に詳細な態様においては、該糖タンパク質は、ManGlcNAc(これに限定されるものではない)を含む高マンノースN−グリカン、またはManGlcNAc N−グリカン構造からなるN−グリカンを含む。
定義
本明細書中で用いる「N−グリカン」および「グリコフォーム(glycoform)」なる語は互換的に用いられ、N−結合オリゴ糖を意味し、例えば、ポリペプチドのアスパラギン残基にアスパラギン−N−アセチルグルコサミン結合により結合しているN−結合オリゴ糖を意味する。N−結合糖タンパク質は、タンパク質中のアスパラギン残基のアミド窒素に結合したN−アセチルグルコサミン残基を含有する。糖タンパク質上で見出される主な糖としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、フコース、N−アセチルガラクトサミン(GalNAc)、N−アセチルグルコサミン(GlcNAc)およびシアル酸(例えば、N−アセチル−ノイラミン酸(NANA))が挙げられる。N−結合糖タンパク質の場合、糖基のプロセシングは翻訳と共に小胞体の内腔(ERルーメン)で生じ、翻訳後にゴルジ装置内で継続する。
N−グリカンはManGlcNAcの共通の五糖コアを有する(「Man」はマンノースを意味し、「Glc」はグルコースを意味し、「NAc」はN−アセチルを意味し、GlcNAcはN−アセチルグルコサミンを意味する)。通常、N−グリカン構造は、非還元末端を左側に、そして還元末端を右側にして示される。N−グリカンの還元末端は、タンパク質上のグリコシル化部位を含むAsn残基に結合される末端である。N−グリカンは、「トリマンノースコア」、「五糖コア」または「小マンノース(paucimannose)コア」とも称されるManGlcNAc(「Man3」)コア構造に付加される末梢糖(例えば、GlcNAc、ガラクトース、フコースおよびシアル酸)を含む分枝(アンテナ)の数に関して異なる。N−グリカンは、それらの分枝構成成分に従い分類される(例えば、高マンノース、複合またはハイブリッド)。「高マンノース」型N−グリカンは5以上のマンノース残基を有する。「複合」型N−グリカンは、典型的には、「トリマンノース」コアの1,6マンノース・アームに結合した少なくとも1つのGlcNAc、および1,3マンノース・アームに結合した少なくとも1つのGlcNAcを有する。複合N−グリカンはまた、シアル酸または誘導体(例えば、「NANA」または「NeuAc」;ここで、「Neu」はノイラミン酸を意味し、「Ac」はアセチルを意味する)で修飾されていてもよいガラクトース(「Gal」)またはN−アセチルガラクトサミン(「GalNAc」)残基を有しうる。複合N−グリカンはまた、コア・フコース(「Fuc」)および「二分岐(bisecting)」GlcNAcを含む鎖内置換を有しうる。複合N−グリカンはまた、「トリマンノース・コア」上に複数のアンテナを有することが可能であり、これは、しばしば、「多アンテナグリカン」と称される。「ハイブリッド」N−グリカンは、該トリマンノース・コアの1,3マンノース・アームの末端に少なくとも1つのGlcNAcを、そして該トリマンノース・コアの1,6マンノース・アーム上に0個以上のマンノースを有する。これらの種々のN−グリカンは「グリコフォーム」とも称される。
複合N−グリカンに関しては、「G−2」、「G−1」、「G0」、「G1」、「G2」、「A1」および「A2」なる語は以下を意味する。「G−2」は、ManGlcNAcとして特徴づけられうるN−グリカン構造を意味し、「G−1」なる語は、GlcNAcManGlcNAcとして特徴づけられうるN−グリカン構造を意味し、「G0」なる語は、GlcNAcManGlcNAcとして特徴づけられるN−グリカン構造を意味し、「G1」なる語は、GlcGlcNAcManGlcNAcとして特徴づけられるN−グリカン構造を意味し、「G2」なる語は、GlcGlcNAcManGlcNAcとして特徴づけられるN−グリカン構造を意味し、「A1」なる語は、NANAGlcGlcNAcManGlcNAcとして特徴づけられるN−グリカン構造を意味し、「A2」なる語は、NANAGlcGlcNAcManGlcNAcとして特徴づけられるN−グリカン構造を意味する。特に示されていない限り、「G−2」、「G−1」、「G0」、「G1」、「G2」、「A1」および「A2」なる語は、N−グリカンの還元末端においてGlcNAc残基に結合したフコースを欠くN−グリカン種を意味する。該用語が「F」を含む場合、「F」は、該N−グリカン種が該N−グリカンの還元末端においてGlcNAc残基上にフコース残基を含有することを示す。例えば、G0F、G1F、G2F、A1FおよびA2Fは全て、N−グリカンが、該N−グリカンの還元末端においてGlcNAc残基に結合したフコース残基を更に含むことを示す。酵母および糸状菌のような下等真核生物は、通常、フコースを示すN−グリカンを産生しない。
多アンテナN−グリカンに関しては、「多アンテナN−グリカン」なる語は、該N−グリカンの1,6アームもしくは1,3アームの非還元末端を含むマンノース残基上のGlcNAc残基、または該N−グリカンの1,6アームおよび1,3アームの非還元末端を含むマンノース残基のそれぞれにおいてGlcNAc残基を更に含むN−グリカンを意味する。したがって、多アンテナN−グリカンは、式GlcNAc(2−4)ManGlcNAc、Gal(1−4)GlcNAc(2−4)ManGlcNAc、またはNANA(1−4)Gal(1−4)GlcNAc(2−4)ManGlcNAcにより特徴づけられうる。「1−4」なる語は1、2、3または4個の残基を意味する。
二分岐N−グリカンに関しては、「二分岐N−グリカン」なる語は、GlcNAc残基が該N−グリカンの還元末端においてマンノース残基に結合している、N−グリカンを意味する。二分岐N−グリカンは式GlcNAcManGlcNAcにより特徴づけられることが可能であり、ここで、各マンノース残基はその非還元末端においてGlcNAc残基に結合している。これに対して、多アンテナN−グリカンがGlcNAcManGlcNAcとして特徴づけられる場合、該式は、2つのGlcNAc残基が、N−グリカンの、2つのアームの一方の非還元末端において、マンノース残基に結合しており、1つのGlcNAc残基が、該N−グリカンの他方のアームの非還元末端において、マンノース残基に結合していることを示す。
本明細書中で用いる略語は、当技術分野において一般に用いられているものである。例えば、前記の糖の略語を参照されたい。他の一般的な略語には、「PNGアーゼ」または「グリカナーゼ」または「グルコシダーゼ」が含まれ、これらは全て、ペプチドであるN−グリコシダーゼF(EC3.2.2.18)を意味する。
本明細書中で用いる「糖タンパク質」なる語は、1以上のN−グリカンが結合している任意のタンパク質を意味する。したがって、該用語は、当技術分野において糖タンパク質として一般に認識されているタンパク質、および1以上のN−結合グリコシル化部位を含有するように遺伝的に操作されたタンパク質の両方を意味する。
本明細書中で用いる「ヒト化糖タンパク質」または「ヒト様糖タンパク質」は、4個未満のマンノース残基を有するN−グリカンが結合しているタンパク質、および少なくとも5個のマンノース残基を有する合成糖タンパク質中間体(同様にインビトロまたはインビボにおいて有用であり更に操作されうる)を互換的に意味する。好ましくは、本発明により製造される糖タンパク質は、少なくとも一時的に、少なくとも30モル%、好ましくは少なくとも40モル%、より好ましくは50、60、70、80、90または更には100モル%の該ManGlcNAcを含有する。これは、例えば、「より良好な」、すなわち、より効率的なグリコシル化酵素を発現するように、本発明の宿主細胞を操作することにより達成されうる。例えば、マンノシダーゼは、それが、タンパク質がグリコシル化され宿主細胞内に導入される(これは、活性が望まれる部位である宿主細胞オルガネラへ該酵素を標的化することにより行われる)宿主細胞内部位において見られる条件下で最適活性を有するように選択される。
本明細書中で用いる「組換え宿主細胞」(「発現宿主細胞」、「発現宿主系」、「発現系」または単に「宿主細胞」)なる語は、組換えベクターが導入された細胞を意味すると意図される。そのような用語は、その特定の対象細胞だけでなく、そのような細胞の後代をも意味すると意図されると理解されるべきである。突然変異または環境の影響により、後の世代において、ある修飾が生じうるため、そのような後代は実際には親細胞と同一でない可能性があるが、本明細書中で用いる「宿主細胞」なる語の範囲内に尚も含まれる。組換え宿主細胞は、培養内で増殖した単離された細胞または細胞系であることが可能であり、あるいは、生きた組織または生物に存在する細胞でありうる。好ましい宿主細胞は酵母および真菌である。
糖タンパク質の調製物中に存在するグリカンの「モル%(モル百分率)」に言及する場合、この用語は、該タンパク質調製物をPNGアーゼで処理し、ついで、グリコフォーム組成物により影響されない方法(例えば、PNGアーゼにより遊離したグリカンプールを2−アミノベンズアミドのような蛍光タグで標識し、ついで高速液体クロマトグラフィーまたはキャピラリー電気泳動により分離し、ついで蛍光強度によりグリカンを定量すること)により定量した場合に遊離したN−結合オリゴ糖のプール内に存在する特定のグリカンのモル%を意味する。例えば、50モル%のGlcNAcManGlcNAcGalNANAは、遊離したグリカンの50%がGlcNAcManGlcNAcGalNANAであり、残りの50%が他のN−結合オリゴ糖から構成されることを意味する。いくつかの実施形態においては、糖タンパク質の調製物中の特定のグリカンのモル%は20%〜100%、好ましくは25%超(すなわち、25%を超える)、30%超、35%超、40%超または45%超、より好ましくは50%超、55%超、60%超、65%超または70%超、最も好ましくは75%超、80%超、85%超、90%超または95%超である。
「機能的に連結」された発現制御配列は、関心のある遺伝子を制御するように、関心のある遺伝子に隣接して連結された発現制御配列、ならびに関心のある遺伝子を制御するように、トランスで又は或る距離を隔てて作用する発現制御配列を意味する。
「発現制御配列」または「調節配列」なる語は互換的に用いられ、本明細書中で用いられる場合には、それが機能的に連結されているコード配列の発現に影響を及ぼすのに必要なポリヌクレオチド配列を意味する。発現制御配列は、核酸配列の転写、転写後事象および翻訳を制御する配列である。発現制御配列には、適当な転写開始、終結配列、プロモーターおよびエンハンサー配列;効率的なRNAプロセッシングシグナル、例えばスプライシングおよびポリアデニル化シグナル;細胞質mRNAを安定化する配列;翻訳効率を増加させる配列(例えば、リボソーム結合部位);タンパク質安定性を増強する配列;ならびに望ましい場合には、タンパク質分泌を促進する配列が含まれる。そのような制御配列の性質は宿主生物によって異なり、原核生物においては、そのような制御配列には、一般に、プロモーター、リボソーム結合部位および転写終結配列が含まれる。「制御配列」なる語は、少なくとも、発現のために存在が必須である全ての成分を含むと意図され、存在することが有利である追加的な成分、例えばリーダー配列および融合相手の配列をも含みうる。
「トランスフェクト」、「トランスフェクション」、「トランスフェクトする」などの語は、高等真核細胞および下等真核細胞の両方を含む真核細胞内への異種核酸の導入を意味する。歴史的には、酵母または真菌細胞内への核酸の導入を示すために「形質転換」が用いられてきたが、本明細書においては、酵母および真菌細胞を含む任意の真核細胞内への核酸の導入を示すために「トランスフェクション」なる語が用いられる。
「真核生物」なる語は有核細胞または生物を意味し、昆虫細胞、植物細胞、哺乳類細胞、動物細胞および下等真核細胞を意味する。
「下等真核細胞」なる語は酵母および糸状菌を含む。酵母および糸状菌には以下のものが含まれるが、それらに限定されるものではない:ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・ミヌタ(Pichia minuta)(オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)、ピチア・リンドネリ(Pichia lindneri))、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア属種(Pichia sp.)、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロミセス属種(Saccharomyces sp.)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、クライベロミセス属種(Kluyveromyces sp.)、クライベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、アスペルギルス・ニデュランス(Aspergillus nidulans)、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)、トリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)、クリソスポリウム・ルックノウエンス(Chrysosporium lucknowense)、フザリウム属種(Fusarium sp.)、フザリウム・グラミネウム(Fusarium gramineum)、フザリウム・ベネナツム(Fusarium venenatum)、フィスコミトレラ・パテンス(Physcomitrella patens)およびニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)、ピチア属種(Pichia sp.)、いずれかのサッカロミセス属種(Saccharomyces sp.)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、いずれかのクライベロミセス属種(Kluyveromyces sp.)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、いずれかのアスペルギルス属種(Aspergillus sp.)、トリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)、クリソスポリウム・ルクノウェンス(Chrysosporium lucknowense)、いずれかのフザリウム属種(Fusarium sp.)およびニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)。
本明細書中で用いる「抗体」、「免疫グロブリン」および「免疫グロブリン分子」なる語は互換的に用いられる。各免疫グロブリン分子は、その特異的抗原にそれが結合するのを可能にする特有の構造を有するが、全ての免疫グロブリンは、本明細書に記載されているのと同じ全体構造を有する。基本的な免疫グロブリン構造単位はサブユニットの四量体を含むことが公知である。各四量体は、ポリペプチド鎖の、2つの同一ペアを有し、各ペアは1つの「軽」鎖(約25kDa)および1つの「重」鎖(約50〜70kDa)を有する。各鎖のアミノ末端部分は、主に抗原認識をもたらす約100〜110個またはそれ以上のアミノ酸の可変領域を含む。各鎖のカルボキシ末端部分は、主にエフェクター機能をもたらす定常領域を定める。軽鎖はカッパまたはラムダのいずれかとして分類される。重鎖はガンマ、ミュー、アルファ、デルタまたはイプシロンのいずれかとして分類され、それぞれIgG、IgM、IgA、IgDおよびIgEとしての抗体のイソタイプを定める。
軽鎖および重鎖は可変領域および定常領域に細分される(全般的には、Fundamental Immunology(Paul,W.編,2nd ed.Raven Press,N.Y.,1989),Ch.7を参照されたい)。各軽/重鎖ペアの可変領域は抗体結合部位を形成する。したがって、完全抗体は2つの結合部位を有する。二官能性または二重特異性抗体の場合を除き、それらの2つの結合部位は同一である。該鎖は全て、相補性決定領域またはCDRとも称される3つの超可変領域により連結された比較的保存されたフレームワーク領域(FR)の、同じ全体構造を示す。各ペアの2つの鎖からのCDRは該フレームワーク領域により整列され、特異的エピトープへの結合を可能にする。これらの用語は、天然に存在する形態、ならびにフラグメント(断片)および誘導体を含む。該用語の範囲内には、免疫グロブリン(Ig)のクラス、すなわち、IgG、IgA、IgE、IgMおよびIgDが含まれる。IgGのサブタイプ、すなわち、IgG1、IgG2、IgG3およびIgG4も該用語の範囲内に含まれる。該用語は最も広い意味で用いられ、単一のモノクローナル抗体(アゴニストおよびアンタゴニスト抗体を含む)、および複数のエピトープまたは抗原に結合する抗体組成物を含む。該用語は、特に、モノクローナル抗体(完全長モノクローナル抗体を含む)、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)および抗体フラグメントを含む。ただし、それらは、CH2ドメインのN−結合グリコシル化部位を含む重鎖免疫グロブリン定常領域のCH2ドメインの少なくとも一部分またはその変異体を含有するか又は含有するように修飾されている。Fc領域のみを含む分子、例えばイムノアドヘシン(米国公開特許出願第2004/0136986号(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする))、Fc融合体および抗体様分子も該用語に含まれる。
「Fc」フラグメントなる語は、CH2およびCH3ドメインを含有する、抗体のC末端領域「結晶性フラグメント」を意味する。「Fab」フラグメントなる語は、VH、CH1、VLおよびCLドメインを含有する、抗体の「抗原結合フラグメント」領域を意味する。
本明細書中で用いる「モノクローナル抗体」(mAb)なる語は、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を意味する。すなわち、該集団を構成する個々の抗体は、少量で存在しうる可能な天然で生じる突然変異の場合を除き同一である。モノクローナル抗体は単一の抗原部位に対して高特異性である。更に、種々の決定基(エピトープ)に対する種々の抗体を典型的に含む通常の(ポリクローナル)抗体調製物とは対照的に、各mAbは該抗原上の単一の決定基に対するものである。モノクローナル抗体は、その特異性に加えて、他の免疫グロブリンの混入を伴わないハイブリドーマ培養により合成されうる点で好都合である。「モノクローナル」なる語は、抗体の実質的に均一な集団から得られるという抗体の特性を示すものであり、いずれかの特定の方法による該抗体の製造を要すると解釈されるべきではない。例えば、本発明に従い使用されるモノクローナル抗体は、Kohlerら,(1975)Nature,256:495に最初に記載されたハイブリドーマ法により製造されることが可能であり、あるいは組換えDNA法により製造されうる(例えば、米国特許第4,816,567号(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)を参照されたい)。
「抗体」または「免疫グロブリン」なる語の範囲内の「フラグメント」なる語は、種々のプロテアーゼでの消化により製造されたもの、化学的切断および/または化学的解離により製造されたもの、ならびに組換え的に製造されたものを含むが、該フラグメントは尚も標的分子に特異的に結合しうるものでなければならない。そのようなフラグメントとしては、Fc、Fab、Fab’、Fv、F(ab’)および一本鎖Fv(scFv)フラグメントが挙げられる。以下、「免疫グロブリン」なる語は「フラグメント」なる語をも含む。
免疫グロブリンは更に、配列において修飾されているが尚も標的分子に特異的に結合しうる免疫グロブリンまたはフラグメント、例えば、種間キメラおよびヒト化抗体;抗体融合体;ヘテロマー抗体複合体および抗体融合体、例えばジアボディ(二重特異性抗体)、一本鎖ジアボディおよびイントラボディを含む(例えば、Intracellular Antibodies:Research and Disease Applications,(Marasco編,Springer−Verlag New York,Inc.,1998)を参照されたい)。
「触媒抗体」なる語は、生化学反応を触媒しうる免疫グロブリン分子を意味する。触媒抗体は当技術分野でよく知られており、Schochetmanらの米国特許第7,205,136号、第4,888,281号および第5,037,750号、Barbas,IIIらの米国特許第5,733,757号、第5,985,626号および第6,368,839号(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)に記載されている。
抗体および抗体−抗原複合体と免疫系の細胞との相互作用、ならびに種々の応答、例えば抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)および補体依存性細胞傷害(CDC)、免疫複合体の排除(食作用)、B細胞による抗体産生、およびIgG血清半減期は、それぞれ以下において定義されている:Daeronら,Annu.Rev.Immunol.15:203−234(1997);WardおよびGhetie,Therapeutic Immunol.2:77−94(1995);CoxおよびGreenberg,Semin.Immunol.13:339−345(2001);Heyman,Immunol.Lett.88:157−161(2003);ならびにRavetch,Curr.Opin.Immunol.9:121−125(1997)。
本明細書中で用いる「から実質的になる」なる語は、示されている整数または整数群の包含を示唆する一方で、示されている整数に対して著しい影響または改変をもたらす修飾または他の整数の除外を示唆するものと理解される。N−グリカンの種に関しては、示されているN−グリカン「から実質的になる」なる語は、そのN−グリカンが、糖タンパク質のアスパラギン残基に直接結合するN−アセチルグルコサミン(GlcNAc)においてフコシル化されているか否かにかかわらず、該N−グリカンを含むと理解される。
本明細書中で用いる「主として(主に)」なる語、またはその派生語、例えば「主要(主な)」または「優勢である」は、糖タンパク質をPNGアーゼで処理し、遊離グリカンを質量分析、例えばMALDI−TOF MSまたはHPLCにより分析した後、全中性N−グリカンに対する最高モル百分率(%)を有するグリカン種に関して用いられると理解される。言い換えると、「主として(主に)」なる語は、ある個々の実体(例えば、特定のグリコフォーム)が他のいずれの個々の実体よりも大きなモル%で存在する場合に定義される。例えば、ある組成物が、40モル%の種A、35モル%の種Bおよび25モル%の種Cからなる場合、該組成物は種Aを「主として(主に)」含み、種Bは2番目に優勢な種ということになろう。幾つかの宿主細胞は、中性N−グリカン、および荷電N−グリカン、例えばマンノシルホスファートを含む組成物を産生しうる。したがって、糖タンパク質の組成物は複数の荷電N−グリカンおよび非荷電または中性N−グリカンを含みうる。本発明においては、主要N−グリカンが決定されるのは、該組成物中の全体的な複数の中性N−グリカンの状況においてである。したがって、本明細書中で用いる「主要N−グリカン」は、該組成物中の全体的な複数の中性N−グリカンのうち、該主要N−グリカンが、特定の構造のものであることを意味する。
本明細書中で用いる、フコースまたはガラクトースなどのような特定の糖残基を「実質的に含有しない」なる語は、糖タンパク質組成物が、そのような残基を含有するN−グリカンを実質的に欠くことを示すために用いられる。純度に関して表されている場合、実質的に含有しないは、そのような糖残基を含有するN−グリカン構造の量が10%以下、好ましくは5%未満、より好ましくは1%未満、最も好ましくは0.5%未満であり、ここで、該比率は重量%またはモル%である。したがって、本発明の糖タンパク質組成物におけるN−グリカン構造体の実質的に全ては、例えば、フコースまたはガラクトースまたはそれらの両方を含有しない。
本明細書において、糖タンパク質組成物がフコースまたはガラクトースのような特定の糖残基を「欠く」または「欠いている」と示されるのは、検出可能な量のそのような糖残基がいずれの時点においても該N−グリカン構造体上に存在しない場合である。例えば、本発明の好ましい実施形態においては、該糖タンパク質組成物は、酵母(例えば、ピチア属種(Pichia sp.)、サッカロミセス属種(Saccharomyces sp.)、クライベロミセス属種(Kluyveromyces sp.)、アスペルギルス属種(Aspergillus sp.))を含む前記の下等真核生物により産生されるが、これらの生物の細胞は、フコシル化N−グリカン構造体を産生するのに必要な酵素を有さないため、該糖タンパク質組成物は「フコースを欠く」であろう。したがって、「フコースを実質的に含有しない」なる語は「フコースを欠く」なる語を含む。しかし、組成物が一時的にフコシル化N−グリカン構造体を含有していた、または限られた量であるが検出可能な量のフコシル化N−グリカン構造体を含有する場合であっても、該組成物は「フコースを実質的に含有しない」ものとされうる。
発明の詳細な説明
本発明は、糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠が、本明細書に開示されているとおりには修飾されていない宿主細胞において産生された同じ糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠と比べて増加している治療用糖タンパク質の、宿主細胞における製造方法を提供する。下等真核宿主細胞、例えば酵母宿主細胞または糸状菌宿主細胞において本発明を実施する場合、該宿主細胞において産生された組換え糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠は、哺乳類またはヒト宿主細胞において産生された同じ組換え糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠と同じであるか又はより類似している。
組換え宿主細胞において産生される糖タンパク質上のN−グリコシル化部位占拠を増加させるために、該宿主細胞内での該糖タンパク質の発現の前または該発現と同時に、少なくとも1つの異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ[特定の実施形態においては、その少なくとも1つは、内在性宿主細胞ヘテロオリゴマー性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含む1以上の必須サブユニットの致死性突然変異を機能的に抑制しうる]をコードする少なくとも1つの核酸分子を該組換え宿主細胞において過剰発現させる。
リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Aタンパク質、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Bタンパク質およびリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質は、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)におけるSTT3遺伝子座の欠失の致死表現型を抑制することが示されている単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼである(Nasebら,Molec.Biol.Cell 19:3758−3768(2008))。Nasebら(同誌)は更に、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質がWBP1、OST1、SWP1またはOST2遺伝子座の欠失の致死表現型を抑制しうることを示した。Heseら(Glycobiology 19:160−171(2009))は、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3A(STT3−1)、STT3B(STT3−2)およびSTT3D(STT3−4)タンパク質がOST2、SWP1およびWBP1遺伝子座の欠失を機能的に相補しうることを教示している。リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3D(LmSTT3D)タンパク質は、宿主細胞により産生される異種糖タンパク質(例えば、抗体)のN−グリコシル化部位占拠を増加させうることが本明細書中の実施例に示されているΔwbp1、Δost1、Δswp1およびΔost2突然変異の少なくとも1つの致死表現型とΔstt3突然変異の致死表現型とを抑制しうる異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼである。
前記の1以上の異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼを、宿主細胞のSTT3タンパク質を含む宿主細胞の内在性OTase複合体を含むタンパク質の存在下、構成的または誘導的に過剰発現させる。各異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ遺伝子をコードする発現カセットは宿主細胞ゲノム内のいずれかの部位内に組込まれることが可能であり、あるいは宿主細胞の染色体外腔内に位置することが可能である(すなわち、自律複製遺伝的要素、例えばプラスミド、ウイルス、2μmプラスミド、ミニ染色体など)。一般に、該異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは発現カセットにおいて該宿主細胞に供給され、それぞれの発現カセットは、特定の宿主細胞内で異種タンパク質を発現させるのに適した異種構成的または誘導的プロモーターおよび他の異種転写または翻訳調節要素に機能的に連結された単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼオープンリーディングフレーム(ORF)をコードする核酸分子を含む。各発現カセットのコピーの1以上は、組込みのための特定の遺伝子座の部位特異的標的化により、または該発現カセットをゲノム内にランダムに組込むことにより、宿主細胞のゲノム内の1以上の位置に組込まれる。標的化組込みのための遺伝子座は、該発現カセットにおける該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼの異所性構成的または誘導的発現に対する該遺伝子座の適合性に基づいて選択されうる。一重または二重交差相同組換えなどの技術により異種核酸分子を宿主細胞ゲノム内に組込むための方法は当技術分野でよく知られている(例えば、米国公開出願第20090124000号および国際公開出願番号WO2009085135(それらの開示を参照により本明細書に組み入れることとする)を参照されたい)。その代わりに、あるいは発現カセットのコピーの1以上を宿主細胞ゲノム内に組込むことに加えて、2μプラスミド、ウイルスベクター、ミニ染色体または自律的に複製する他の遺伝的ベクターを使用して、該発現カセットのコピーの1以上を宿主細胞の染色体外腔内に配置する。
本発明は、複合N−グリカンを構成する哺乳類またはヒト様グリコシル化パターンを生成するように遺伝的に操作されたピチア・パストリス(Pichia pastoris)宿主細胞に関して本明細書中に例示されているが、単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ遺伝子を発現するように本明細書に開示されているとおりには修飾されていない宿主において産生された糖タンパク質の場合と比較して、宿主細胞において産生された糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠の総量を増加させるための本発明は、哺乳類またはヒトグリコシル化パターンを生成するようには遺伝的に操作されていないが内在性または野生型グリコシル化パターン[例えば、高マンノシル化N−グリコシル化、あるいは該宿主細胞がアルファ−1,6−マンノシルアトランスフェラーゼ(och1p)活性を欠く場合には高マンノースN−グリコシル化]を有する糖タンパク質を発現するピチア・パストリス(Pichia pastoris)宿主細胞にも適用されうる。本発明はまた、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ遺伝子を発現するように本明細書に開示されているとおりには修飾されていない宿主において産生される糖タンパク質の場合と比較して、宿主細胞において産生される糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠の総量を増加させるために、哺乳類またはヒト様複合体またはハイブリッドN−グリカンを産生するように遺伝的に操作された、あるいは内在性または野生型糖タンパク質パターン[例えば、高マンノシル化N−グリコシル化、あるいは該宿主細胞がアルファ−1,6−マンノシルアトランスフェラーゼ(och1p)活性を欠く場合には高マンノースN−グリコシル化]を有する糖タンパク質を発現する他の酵母もしくは糸状菌または植物または藻類宿主細胞にも適用されうる。本発明はまた、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ遺伝子を発現するために本明細書に開示されているとおりには修飾されていない宿主細胞において産生される糖タンパク質の場合と比較して、3以上のN−結合部位を有する糖タンパク質の全体的なN−グリコシル化部位占拠を増加させるために哺乳類発現系にも適用されうる。
動物、植物および真菌のOTase複合体はヘテロオリゴマー性タンパク質複合体である。十分に研究されているモデル生物サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)においては、OTase複合体は、現在のところ、少なくとも8個の異なるサブユニット、すなわち、Ost1p、Ost2p、Wbp1、Stt3p、Swp1p、Ost4p、Ost5pおよびOst3p/Ost6pからなるらしい(Silberstein & Gilmore,FASEB J.10:849−858(1996);Knauer & Lehle,Biochim.Biophys.Acta.1426:259−273(1999);Dempski & Imperiali,Curr.Opin.Chem.Biol.6:844−850(2002);Yan & Lennarz,J.Biol.Chem.277:47692−47700(2005);Kelleher & Gilmore,Glycobiol.16:47R−62R(2006);Weerapana & Imperiali,Glycobiol.16:91R−101R(2006))。ピチア・パストリス(Pichia pastoris)においては、OTase複合体は、少なくともOstlp、Ost2p、Ost3p、Ost4p、Ost6p、Wbp1、Swp1pおよびStt3pを含むらしい(Shutterら,Nat.Biotechnol.27:561−566(2009)を参照されたい)。
STT3タンパク質はOTase複合体における触媒サブユニットであると仮定されている(Yan & Lennarz,J.Biol.Chem.277:47692−47700(2002);Kelleherら,Mol.Cell.12:101−111(2003);Nilssonら,J.Cell Biol.161:715−725(2003))。この仮定に対する裏付けは、酵母Stt3pの原核生物ホモログが、いずれの他の補助タンパク質も存在しない条件下で活性オリゴサッカリルトランスフェラーゼであることを示す実験からのものである(Wackerら,Science.298:1790−1793(2002);Kowarikら,Science 314:1148−1150(2006))。酵母Stt3pと相同なタンパク質はほとんど全ての真核生物ゲノムにおいてコードされている(Kelleher & Gilmore,Glycobiol.16:47R−62R(2006))。しかし、比較ゲノム分析は、OTaseの組成が真核生物の進化的分岐中に複雑さを増すようになったことを示唆している。
単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはジアルディア(Giardia)およびキネトプラスチッドに存在し、一方、STT3、OST1、OST2およびWBP1ホモログからなる4サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはジプロモナド、アメーバおよびアピコンプレキサン種において見出される。また、推定STT3タンパク質の複数の形態がトリパノソマチドゲノムにおいてコードされている可能性があり、3つのSTT3ホモログがトリパノソーマ・ブルーセイ(Trypanosoma brucei)において、4つがリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)において見出される(McConvilleら,Microbiol.Mol.Biol.Rev.66:122−154(2002);Berrimanら,Science.309:416−422(2005);Ivensら,Science.309:436−442(2005);Samuelsonら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102:1548−1553(2005);Kelleher & Gilmore,Glycobiol.16:47R−62R(2006))。
トリパノソマチド寄生虫においては、N−結合グリコシル化は、主として、真菌または動物細胞に関して記載されている経路をたどるが、異なるオリゴ糖構造体がタンパク質に移される(Parodi,Glycobiology 3:193−199(1993);McConvilleら,Microbiol.Mol.Biol.Rev.66:122−154(2002))。種に応じて、ManGlcNAcまたはManGlcNAcは、リーシュマニア(Leishmania)属においてタンパク質に移される最大グリカンであることが示されている(Parodi,Glycobiology 3:193−199(1993))。好ましくはGlcManGlcNAcを利用する酵母および哺乳類オリゴサッカリルトランスフェラーゼとは異なり、トリパノソーマオリゴサッカリルトランスフェラーゼは選択的ではなく、種々の脂質結合オリゴ糖を同率で転移する(Boschら,J.Biol.Chem.263:17360−17365(1988))。したがって、最も単純な真核生物オリゴサッカリルトランスフェラーゼは、細菌N−グリコシル化系において見出されるオリゴサッカリルトランスフェラーゼに類似した単一サブユニットSTT3タンパク質である。Nasabら,Molecular Biology of the Cell 19:3758−3768(2008)は、4つのリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3タンパク質のそれぞれを別々にサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)において発現させ、それらのうちの3つ、すなわち、LmSTT3Aタンパク質、LmSTT3Bタンパク質およびLmSTT3Dタンパク質が酵母STT3遺伝子座の欠失を相補しうることを見出した。また、LmSTT3Dの発現は、種々の必須OTaseサブユニットをコードする遺伝子における一重および二重欠失の致死表現型を抑制した。LmSTT3タンパク質は酵母OTase複合体内に組込まれなかったが、その代わりに、該酵母細胞の内在性多量体酵素と置き換わりうるホモ二量体酵素を形成した。これらの単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは原核生物酵素に類似しているかもしれないが、それらは真核生物のグリコシル化に典型的な基質(すなわち、N−X−S/T N−グリコシル化認識部位およびドリコールピロホスファート結合高マンノースオリゴ糖)を利用することを、この結果は示している。
酵母におけるN−グリコシル化部位占拠は、例えばSchultzおよびAebi,Molec.Cell.Proteomics 8:357−364(2009);Heseら,前掲)およびNasabら(前掲)による報告においても考察されている。サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)におけるトキソプラズマ・ゴンヂ(Toxoplasma gondii)またはトリパノソーマ・クルージ(Trypanosoma cruzi)STT3タンパク質の発現はstt3欠失の致死表現型を相補することが示されており(Shams−Eldinら,Mol.Biochem.Parasitol.143:6−11(2005);Castroら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103:14756−14760(2006))、トリパノソーマ・クルージ(Trypanosoma cruzi)STT3タンパク質は酵母OTase複合体内に組込まれるが、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3タンパク質はその代わりにホモ二量体を形成するらしい(Nasabら,前掲)。しかし、これらの報告においては、内在性タンパク質のN−グリコシル化部位占拠を測定する研究において、LmSTT3Dタンパク質が、内在性酵母STT3遺伝子座および酵母OTase複合体の他の必須成分の致死性突然変異のその機能的抑制に関して試験されていた。また、該研究において使用された酵母株は、ハイブリッドまたは複合N−グリカンを含む哺乳類またはヒト様グリコシル化パターンではなく酵母グリコシル化パターンを有する糖タンパク質を産生した。
前記報告とは対照的に、本発明においては、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ(LmSTT3Dをコードするオープンリーディングフレームに関して本明細書に例示されているとおり)タンパク質をコードするオープンリーディングフレームは、宿主細胞オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性遺伝子を更に発現する(これは内在性宿主細胞STT3遺伝子の発現を含む)組換え宿主細胞において、構成的または誘導的に過剰発現される。したがって、該宿主細胞は該異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼと該内在性宿主細胞OTase複合体(該内在性宿主細胞SST3タンパク質を含む)との両方を発現する。更に、組換え酵母、糸状菌、藻類または植物宿主細胞に関しては、該宿主細胞は更に、宿主細胞の内在性グリコシル化パターンを有する糖タンパク質ではなく、複合および/またはハイブリッドN−グリカンを含む哺乳類またはヒト様グリコシル化パターンを含む糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されうる。
本発明は、哺乳類またはヒト様複合N−グリカンを産生するように遺伝的に操作されたピチア・パストリス(Pichia pastoris)宿主細胞を用いて本明細書中に例示されているが、酵母または真菌N−グリカン(高マンノシル化N−グリカンまたは高マンノースN−グリカン)を有する糖タンパク質を産生する、あるいは哺乳類またはヒト様高マンノース、複合またはハイブリッドN−グリカンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作された他の酵母ost細胞[サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)およびピチア・パストリス(Pichia pastoris)を含むが、これらに限定されるものではない]または糸状菌[トリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)を含むが、これに限定されるものではない]に本発明を適用して、該宿主細胞において産生される糖タンパク質の全体的なN−グリコシル化部位占拠を改善することが可能である。更に、植物および哺乳類発現系に本発明を適用して、これらの植物または哺乳類発現系において産生される糖タンパク質、特に、3以上のN−結合グリコシル化部位を有する糖タンパク質の全体的なN−グリコシル化部位占拠を改善することも可能である。
したがって、前記の1つの態様においては、宿主細胞における異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、少なくとも1つの異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む宿主細胞[ここにおいて、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される]を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
前記のもう1つの態様においては、哺乳類またはヒト様複合またはハイブリッドN−グリカンを有する異種糖タンパク質の、宿主細胞における製造方法を提供し、該方法は、少なくとも1つの異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む、ヒト様N−グリカンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作された宿主細胞[ここにおいて、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される]を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子の発現は、内在性STT3タンパク質またはホモログをコードする内在性宿主細胞遺伝子の発現を含む。酵母宿主細胞の場合、OTase複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現され、これは、内在性STT3遺伝子の発現を含む。現在、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)OTase複合体を含むタンパク質をコードする遺伝子はOST1、OST2、OST3、OST4、OST5、OST6、WBP1、SWP1およびSTT3を含むことが公知であり(例えば、Spirigら,Molec.Gen.Genet.256:628−637(1997)を参照されたい)、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)においては、OTase複合体は少なくともOst1p、Ost2p、Ost3p、Ost4p、Ost6p、Wbp1、Swp1pおよびStt3pを含むらしい(Shutterら,前掲を参照されたい)。
一般に、該異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは、OTase複合体、例えば酵母OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる。したがって、該異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは、OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の致死突然変異を機能的に相補またはレスキューしうる。更に詳細な態様においては、OTase複合体の必須タンパク質は、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)および/またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)STT3遺伝子座、WBP1遺伝子座、OST1遺伝子座、SWP1遺伝子座またはOST2遺伝子座あるいはそれらのホモログによりコードされる。一般に、N−グリコシル化部位占拠を増加させるために本発明における方法において使用されうる異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼであり、これは、特定の実施形態においては、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)および/またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の致死表現型を機能的に抑制(またはレスキューもしくは相補)しうる。例えば、更に詳細な態様においては、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質であり、これは、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の致死表現型を機能的に抑制(またはレスキューもしくは相補)しうる。したがって、特定の宿主細胞に関しては、特定の異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼが、該単一サブユニット異種オリゴサッカリルトランスフェラーゼが酵母OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の致死表現型を抑制しうる限り、その特定の宿主細胞における発現に適している。更に詳細な態様においては、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼが、該単一サブユニット異種オリゴサッカリルトランスフェラーゼがサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)および/またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の致死表現型を機能的に抑制しうる限り、特定の宿主細胞における発現に選択される。該必須タンパク質はOST1、OST2、WBP1、SWP1およびSTT3を含む。
本明細書中で用いる致死性突然変異は、OTase複合体の必須タンパク質をコードする遺伝子の欠失または破壊、あるいは該必須タンパク質を非機能的にするコード配列における突然変異を含む。該用語は更に、shRNAまたはRNAiを用いて機能性必須タンパク質の産生が損なわれるノックダウン突然変異を含みうる。
更に、少なくとも1つの異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む宿主細胞を提供し、該宿主細胞は、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードするその内在性遺伝子を発現し、これは、宿主細胞STT3遺伝子(これは、酵母においてはSTT3遺伝子である)をコードする内在性宿主細胞遺伝子の発現を含む。酵母宿主細胞の更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、OTase複合体を含むタンパク質をコードする内在性遺伝子を発現する。
前記のいずれかの特定の態様においては、該宿主細胞は更に、単一サブユニットまたは多量体オリゴサッカリルトランスフェラーゼを含みうる追加的異種オリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする1以上の核酸分子を含む。例えば、該宿主細胞は、LmSTT3Aタンパク質、LmSTT3Bタンパク質およびLmSTT3Dタンパク質からなる群から選択される1以上の単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする1以上の核酸分子を含みうる。更に詳細な態様においては、該宿主細胞は更に、LmSTT3Cタンパク質をコードする核酸分子を含みうる。前記のいずれかの更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、トキソプラズマ・ゴンヂ(Toxoplasma gondii)STT3タンパク質、トリパノソーマ・クルージ(Trypanosoma cruzi)STT3タンパク質、トリパノソーマ・ブルーセイ(Trypanosoma brucei)STT3タンパク質およびシー・エレガンス(C.elegans)STT3タンパク質からなる群から選択される1以上のオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする1以上の核酸分子を含みうる。前記のいずれかの更に詳細な態様においては、該宿主細胞は更に、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)STT3タンパク質をコードする核酸分子を含みうる。
組換え糖タンパク質の発現には、酵母または糸状菌のような下等真核生物がしばしば使用される。なぜなら、それらは経済的に培養可能であり、高い収率を与えることが可能であり、適当に修飾された場合には適当なグリコシル化が可能だからである。酵母は特に、迅速なトランスフェクション、信頼できるタンパク質局在化法および簡便な遺伝子ノックアウト技術を可能にする確立された遺伝学を提供する。適当なベクターは、所望により、発現制御配列、例えばプロモーター(例えば、3−ホスホグリセリン酸キナーゼまたは他の解糖酵素を含む)、および複製起点、終結配列など有する。
有用な下等真核宿主細胞には以下のものが含まれるが、それらに限定されるものではない:ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・ミヌタ(Pichia minuta)(オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)、ピチア・リンドネリ(Pichia lindneri))、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア属種(Pichia sp.)、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロミセス属種(Saccharomyces sp.)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、クライベロミセス属種(Kluyveromyces sp.)、クライベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、アスペルギルス・ニデュランス(Aspergillus nidulans)、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)、トリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)、クリソスポリウム・ルックノウエンス(Chrysosporium lucknowense)、フザリウム属種(Fusarium sp.)、フザリウム・グラミネウム(Fusarium gramineum)、フザリウム・ベネナツム(Fusarium venenatum)およびニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)。種々の酵母、例えばクライベロミセス・ラクチス(K.lactis)、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)および、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)が細胞培養に特に適している。なぜなら、それらは高い細胞密度まで増殖可能であり、大量の組換えタンパク質を分泌しうるからである。同様に、本発明の糖タンパク質を工業的規模で製造するために、糸状菌、例えばアスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、フザリウム属種(Fusarium sp.)、ニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)などが使用されうる。下等真核生物の場合、細胞を通常、約1.5〜3日間増殖させる。
したがって、下等真核宿主細胞における異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む組換え下等真核宿主細胞を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
更に、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子を含む宿主細胞とを含む下等真核宿主細胞を提供し、ここにおいて、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
更に、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む酵母または糸状菌宿主細胞を提供し、ここにおいて、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。これは内在性STT3遺伝子(これは、酵母においては、STT3遺伝子である)の発現を含む。
特定の態様においては、前記の酵母または糸状菌宿主細胞は、酵母様または糸状菌様グリコシル化パターンを有する糖タンパク質を産生する宿主細胞でありうる。該酵母グリコシル化パターンは高マンノシル化N−グリカンを含むことが可能であり、あるいは該酵母は、α1,6−マンノシルトランスフェラーゼ活性を欠くように遺伝的に操作されうる。すなわち、該酵母宿主は、och1p活性を欠くように遺伝的に操作され、その場合、該酵母は、それ以上は高マンノシル化されない高マンノースN−グリカンを有する糖タンパク質を産生する。
前記方法および宿主細胞の特定の実施形態においては、該異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは、OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる。更に詳細な態様においては、OTase複合体の必須タンパク質は、STT3遺伝子座、WBP1遺伝子座、OST1遺伝子座、SWP1遺伝子座またはOST2遺伝子座あるいはそれらのホモログによりコードされる。更に詳細な態様においては、例えば、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質である。
本発明における方法および宿主細胞は、宿主細胞において異種糖タンパク質を製造するための手段を提供し、ここで、該異種糖タンパク質の組成物のN−グリコシル化部位占拠は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼおよび該オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子を発現するために本明細書に記載されているとおりには修飾されていない宿主細胞において産生される異種糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠より大きい。酵母のような下等真核宿主細胞の場合、異種糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠が、哺乳類またはヒト細胞において産生された場合の異種糖タンパク質に関して得られるものより低い場合、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼおよび該オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子を発現する宿主細胞において糖タンパク質を産生させることにより、該宿主細胞において産生される糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠は、哺乳類またはヒト細胞における糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠と同じ又はより類似したものにされうる。実施例に示されているとおり、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼおよび該オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子を発現するピチア・パストリス(Pichia pastoris)宿主細胞は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞において産生される抗体の場合に類似したNグリコシル化部位占拠を伴う抗体を産生しうる(図19も参照されたい)。
N−グリコシル化部位占拠を測定するための方法は、グリコシル化タンパク質および非グリコシル化タンパク質を分離し、それらの量を測定し、式:
(グリコシル化タンパク質のモル)/(グリコシル化タンパク質のモル+非グリコシル化タンパク質のモル)×100=Nグリコシル化部位占拠率(%)
を用いて、N−グリコシル化部位占拠を決定するというものである。
抗体組成物中の抗体のN−グリコシル化部位占拠を測定する場合、該組成物中の抗体を還元し、グリコシル化および非グリコシル化重鎖のモルを決定する。各重鎖はAsn−297に1つのN−グリコシル化部位を有する。N−グリコシル化部位占拠率(%)は、遊離したN−グリカンの合計モルおよび抗体重鎖の合計モルに基づいて決定される。例えば、94%のN−グリコシル化部位占拠は、組成物中の重鎖の94%がAsn−297にN−グリカンを有し、該重鎖の6%がN−グリカンを欠くことを示すであろう。抗体は2本の重鎖および2本の軽鎖からなる。前記の例では、組成物中の抗体において、両方の重鎖がN−グリカンに連結されている場合、2本の重鎖のうちの1本がN−グリカンを含有する場合、またはいずれの鎖もN−グリカンを含有しない場合がある。したがって、重鎖の94% N−グリコシル化部位占拠は、組成物中の抗体の約88%が、N−グリコシル化された両方の重鎖を有し、該抗体の11.4%が、2本の重鎖のうちの1本のみがN−グリコシル化された重鎖を有することを示唆するであろう。前記が正しいという定性的指標を得るために、Q−TOF(MS/MS能を有するハイブリッド四重極飛行時間型質量分析計)のような方法により、全抗体を分析する。
抗体のN−グリコシル化部位占拠を測定するための一般的方法は、実施例3に例示されている以下の方法を用いることが可能である。抗体を重鎖(HC)および軽鎖(LC)に還元し、グリコシル化重鎖(GHC)および非グリコシル化重鎖(NGHC)の量をキャピラリー電気泳動のような方法により決定する。N−グリコシル化部位占拠は、式
(GHCのモル)/(GHCのモル+NGHCのモル)×100=Nグリコシル化部位HC占拠率(%)
を用いて決定される。
いずれのN−グリコシル化部位に関しても、該部位は占拠されているか占拠されていないかのいずれかである。したがって、100%のN−グリカン占拠は、1:1(1モルのN−グリコシル化部位、例えば還元抗体からの重鎖当たり1モルのN−グリカン)または2:1(2つのN−グリコシル化部位を有する1モルのタンパク質、例えば非還元抗体当たり2モルのN−グリカン)の比と同等であろう。80%のN−グリカン占拠は、0.8:1(1モルのN−グリコシル化部位、例えば還元抗体からの重鎖当たり0.8モルのN−グリカン)または1.6:1(2つのN−グリコシル化部位を有する1モルのタンパク質、例えば非還元抗体当たり1.6モルのN−グリカン)の比と同等であろう。
両方の重鎖がグリコシル化されている完全抗体の比率の推定値は、式:(GHCの割合)×100=完全占拠抗体(両方のN−グリコシル化部位が占拠されている完全非還元抗体)により概算されうる。実施例3は、本発明における方法が、該組成物中の非還元完全抗体分子の約70%〜約90%が両方のN−グリコシル化部位の占拠を伴う、抗体組成物の製造を可能にすることを示している。N−グリコシル化部位占拠の測定は、還元抗体分子を使用して行ったため、この場合の結果は、単一グリコシル化部位を含有する糖タンパク質分子を含む組成物に関して、該糖タンパク質分子の84%以上〜少なくとも99%がN−グリコシル化されていたことを示している。したがって、本発明における方法および宿主細胞は、該組成物中の糖タンパク質のN−グリコシル化部位の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が占拠されている糖タンパク質組成物の製造を可能にする。
糖タンパク質組成物におけるN−グリコシル化部位占拠を測定するためのもう1つの方法は、該組成物中の糖タンパク質からN−グリカンを遊離させ、遊離したN−グリカンのモル量および糖タンパク質のモル量に該糖タンパク質上のグリコシル化部位の数を掛け算したものを測定することにより達成されうる。以下の式が用いられうる。
(Nグリカンの合計モル)/(糖タンパク質の合計モル×部位の数)×100=Nグリコシル化部位占拠率(%)
前記の式は、占拠されている合計N−グリコシル化部位の割合(%)を与えるであろう。
下等真核生物、特に酵母は、グリコシル化パターンが哺乳類もしくはヒト様であるかヒト化されている糖タンパク質をそれが発現するように、遺伝的に修飾されうる。このようにして、特定の所望のグリコフォームが組成物中で優勢である糖タンパク質組成物が製造されうる。選択された内在性グリコシル化酵素を除去し、および/または宿主細胞を遺伝的に操作し、および/または米国公開出願第2004/0018590号(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に記載されているとおりに哺乳類グリコシル化経路の全部または一部を模擬するために外在性酵素を供給することにより、それは達成されうる。所望により、コアフコシル化を伴う又は伴わない糖タンパク質が産生されうるように、グリコシル化の追加的な遺伝的操作が行われうる。
下等真核生物、例えば酵母は、グリコシル化パターンが哺乳類もしくはヒト様であるかヒト化されている糖タンパク質をそれが発現するように、遺伝的に修飾されうる。選択された内在性グリコシル化酵素を除去し、および/またはGerngrossら,米国特許第7,449,308号(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に記載されているとおりに外在性酵素を供給することにより、それは達成されうる。したがって、本発明の特定の態様においては、該宿主細胞は酵母、例えばメチロトローフ酵母、例えばピチア・パストリス(Pichia pastoris)またはオガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)およびそれらの突然変異体およびそれらの遺伝的操作変異体である。このようにして、特定の所望のグリコフォームが組成物において優勢である糖タンパク質組成物が製造されうる。選択された内在性グリコシル化酵素を除去し、および/または宿主細胞を遺伝的に操作し、および/または米国特許第7,449,308号(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に記載されているとおりに哺乳類グリコシル化経路の全部または一部を模擬するために外在性酵素を供給することにより、それは達成されうる。所望により、コアフコシル化を伴う又は伴わない糖タンパク質が産生されうるように、グリコシル化の追加的な遺伝的操作が行われうる。下等真核宿主細胞、例えば酵母の使用は更に有利である。なぜなら、糖タンパク質の主要グリコフォームが該組成物中の糖タンパク質の30モル%超(すなわち、30モル%を超える)として存在しうるように、これらの細胞は糖タンパク質の比較的均一な組成物を産生しうる。特定の態様においては、該主要グリコフォームは、該組成物中に存在する糖タンパク質の40モル%超、50モル%超、60モル%超、70モル%超、最も好ましくは80モル%超で存在しうる。選択された内在性グリコシル化酵素を除去し、および/またはGerngrossら,米国特許第7,029,872号および米国特許第7,449,308号(それらの開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に記載されているとおりに外在性酵素を供給することにより、それは達成されうる。例えば、宿主細胞は、糖タンパク質上のN−グリカン上にマンノース残基を付加する1,6−マンノシルトランスフェラーゼ活性を欠損するように選択または操作されうる。
1つの実施形態においては、該宿主細胞は更に、α1,2−マンノシダーゼ触媒ドメインを含み、該触媒ドメインは、該触媒ドメインに通常は結合していない細胞標的化シグナルペプチドに融合しており、該シグナルペプチドは、α1,2−マンノシダーゼ活性を該宿主細胞のERまたはゴルジ装置に標的化するように選択される。該宿主細胞のERまたはゴルジ装置を通る組換え糖タンパク質の通過は、ManGlcNAcグリコフォームを含む組換え糖タンパク質、例えば、ManGlcNAcグリコフォームを主に含む組換え糖タンパク質組成物を産生する。例えば、米国特許第7,029,872号、米国特許第7,449,308号および米国公開特許出願第2005/0170452号(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)は、ManGlcNAcグリコフォームを含む糖タンパク質を産生しうる下等真核宿主細胞を開示している。
更に詳細な実施形態においては、直前の宿主細胞は更に、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI(GlcNAcトランスフェラーゼIまたはGnT I)触媒ドメインを含み、該触媒ドメインは、該触媒ドメインに通常は結合していない細胞標的化シグナルペプチドに融合しており、該シグナルペプチドは、GlcNAcトランスフェラーゼI活性を該宿主細胞のERまたはゴルジ装置に標的化するように選択される。該宿主細胞のERまたはゴルジ装置を通る該組換え糖タンパク質の通過は、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを含む組換え糖タンパク質、例えば、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを主に含む組換え糖タンパク質組成物を産生する。例えば、米国特許第7,029,872号、米国特許第7,449,308号および米国公開特許出願第2005/0170452号(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)は、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを含む糖タンパク質を産生しうる下等真核宿主細胞を開示している。前記細胞において産生された糖タンパク質をヘキサミニダーゼでインビトロで処理して、ManGlcNAcグリコフォームを含む組換え糖タンパク質を産生させることが可能である。
更に詳細な実施形態においては、直前の宿主細胞は更に、マンノシダーゼII触媒ドメインを含み、該触媒ドメインは、該触媒ドメインに通常は結合していない細胞標的化シグナルペプチドに融合しており、該シグナルペプチドは、マンノシダーゼII活性を該宿主細胞のERまたはゴルジ装置に標的化するように選択される。該宿主細胞のERまたはゴルジ装置を通る該組換え糖タンパク質の通過は、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを含む組換え糖タンパク質、例えば、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを主に含む組換え糖タンパク質組成物を産生する。米国特許第7,029,872号および米国公開特許出願第2004/0230042号(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)は、マンノシダーゼII酵素を発現し、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを主に有する糖タンパク質を産生しうる下等真核宿主細胞を開示している。前記細胞において産生された糖タンパク質をヘキサミニダーゼでインビトロで処理して、ManGlcNAcグリコフォームを含む組換え糖タンパク質を産生させることが可能である。
更に詳細な実施形態においては、直前の宿主細胞は更に、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼII(GlcNAcトランスフェラーゼIIまたはGnT II)触媒ドメインを含み、該触媒ドメインは、該触媒ドメインに通常は結合していない細胞標的化シグナルペプチドに融合しており、該シグナルペプチドは、GlcNAcトランスフェラーゼII活性を該宿主細胞のERまたはゴルジ装置に標的化するように選択される。該宿主細胞のERまたはゴルジ装置を通る該組換え糖タンパク質の通過は、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを含む組換え糖タンパク質、例えば、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを主に含む組換え糖タンパク質組成物を産生する。米国特許第7,029,872号および第7,449,308号ならびに米国公開特許出願第2005/0170452号(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)は、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを含む糖タンパク質を産生しうる下等真核宿主細胞を開示している。前記細胞において産生された糖タンパク質をヘキサミニダーゼでインビトロで処理して、ManGlcNAcグリコフォームを含む組換え糖タンパク質を産生させることが可能である。
更に詳細な実施形態においては、直前の宿主細胞は更に、ガラクトシルトランスフェラーゼ触媒ドメインを含み、該触媒ドメインは、該触媒ドメインに通常は結合していない細胞標的化シグナルペプチドに融合しており、該シグナルペプチドは、ガラクトシルトランスフェラーゼ活性を該宿主細胞のERまたはゴルジ装置に標的化するように選択される。該宿主細胞のERまたはゴルジ装置を通る該組換え糖タンパク質の通過は、GalGlcNAcManGlcNAcもしくはGalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームまたはそれらの混合物を含む組換え糖タンパク質、例えば、GalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームもしくはGalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームまたはそれらの混合物を主に含む組換え糖タンパク質組成物を産生する。米国特許第7,029,872号および米国公開特許出願第2006/0040353号(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)は、GalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームを含む糖タンパク質を産生しうる下等真核宿主細胞を開示している。前記細胞において産生された糖タンパク質をガラクトシダーゼでインビトロで処理して、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを含む組換え糖タンパク質、例えば、GlcNAcManGlcNAcグリコフォームを主に含む組換え糖タンパク質組成物を産生させることが可能である。
更に詳細な実施形態においては、直前の宿主細胞は更に、シアリルトランスフェラーゼ触媒ドメインを含み、該触媒ドメインは、該触媒ドメインに通常は結合していない細胞標的化シグナルペプチドに融合しており、該シグナルペプチドは、シアリルトランスフェラーゼ活性を該宿主細胞のERまたはゴルジ装置に標的化するように選択される。該宿主細胞のERまたはゴルジ装置を通る該組換え糖タンパク質の通過は、NANAGalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームもしくはNANAGalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームまたはそれらの混合物を主に含む組換え糖タンパク質を産生する。下等真核宿主細胞、例えば酵母および糸状菌の場合、該宿主細胞が、N−グリカンへの転移のためのCMP−シアル酸を供与するための手段を更に含むことが有用である。米国公開特許出願第2005/0260729号(その開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)は、CMP−シアル酸合成経路を有するように下等真核生物を遺伝的に操作するための方法を開示しており、米国公開特許出願第2006/0286637号(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)は、シアル酸化糖タンパク質を産生するように下等真核生物を遺伝的に操作するための方法を開示している。前記細胞において産生された糖タンパク質をノイラミニダーゼでインビトロで処理して、GalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームもしくはGalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームまたはそれらの混合物を主に含む組換え糖タンパク質を産生させることが可能である。
前記宿主細胞はいずれも、米国特許第7,598,055号および米国公開特許出願第2007/0037248号(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)に開示されているような二分岐(bisected)(GnT III)および/または多分岐(GnT IV、V、VIおよびIX)N−グリカン構造を有する糖タンパク質を産生させるためのGnT III、GnT IV、GnT V、GnT VIおよびGnT IXからなる群から選択される1以上のGlcNAcトランスフェラーゼを更に含みうる。
更に詳細な実施形態においては、GlcNAcManGlcNAc N−グリカンを主に有する糖タンパク質を産生する宿主細胞は更に、ガラクトシルトランスフェラーゼ触媒ドメインを含み、該触媒ドメインは、該触媒ドメインに通常は結合していない細胞標的化シグナルペプチドに融合しており、該シグナルペプチドは、ガラクトシルトランスフェラーゼ活性を該宿主細胞のERまたはゴルジ装置に標的化するように選択される。該宿主細胞のERまたはゴルジ装置を通る該組換え糖タンパク質の通過は、GalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームを主に含む組換え糖タンパク質を産生する。
更に詳細な実施形態においては、GalGlcNAcManGlcNAc N−グリカンを主に有する糖タンパク質を産生した直前の宿主細胞は更に、シアリルトランスフェラーゼ触媒ドメインを含み、該触媒ドメインは、該触媒ドメインに通常は結合していない細胞標的化シグナルペプチドに融合しており、該シグナルペプチドは、シアリルトランスフェラーゼ活性を該宿主細胞のERまたはゴルジ装置に標的化するように選択される。該宿主細胞のERまたはゴルジ装置を通る該組換え糖タンパク質の通過は、NANAGalGlcNAcManGlcNAcグリコフォームを含む組換え糖タンパク質を産生する。
更に詳細な態様においては、前記宿主はいずれも、フコシルトランスフェラーゼ、およびフコースを産生しフコースをERまたはゴルジ内に輸送する経路を含むように更に修飾される。N−グリカンの1以上がフコシル化されている糖タンパク質を産生しうるようにピチア・パストリス(Pichia pastoris)を修飾するための方法の具体例はPCT国際出願番号WO 2008112092(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に開示されている。本発明の特定の態様においては、該ピチア・パストリス(Pichia pastoris)宿主細胞は、GDP−マンノース−4,6−デヒドラターゼ、GDP−ケト−デオキシ−マンノース−エピメラーゼ/GDP−ケト−デオキシ−ガラクトース−レダクターゼ、GDP−フコース輸送体およびフコシルトランスフェラーゼを含むフコシル化経路を含むように更に修飾される。特定の態様においては、フコシルトランスフェラーゼは、α1,2−フコシルトランスフェラーゼ、α1,3−フコシルトランスフェラーゼ、α1,4−フコシルトランスフェラーゼおよびα1,6−フコシルトランスフェラーゼからなる群から選択される。
種々の前記宿主細胞は更に、1以上の糖輸送体、例えばUDP−GlcNAc輸送体[例えば、クライベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)およびムス・ムスクルス(Mus musculus)UDP−GlcNAc輸送体]、UDP−ガラクトース輸送体[例えば、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)UDP−ガラクトース輸送体]およびCMP−シアル酸輸送体(例えば、ヒトシアル酸輸送体)を含む。下等真核宿主細胞、例えば酵母および糸状菌は前記輸送体を欠くため、下等真核宿主細胞、例えば酵母および糸状菌は、前記輸送体を含むように遺伝的に操作されることが好ましい。
宿主細胞には更に、ホスホマンノシルトランスフェラーゼ遺伝子PNO1およびMNN4Bの一方または両方を欠失または破壊することにより、ホスホマンノース残基を有する糖タンパク質を排除するように遺伝的に操作されたピチア・パストリス(Pichia pastoris)が含まれる[例えば、米国特許第7,198,921号および第7,259,007号(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)を参照されたい]。更に詳細な態様においては、それは、MNN4A遺伝子を欠失または破壊することをも含みうる。破壊は、特定の酵素をコードするオープンリーディングフレームを破壊する(妨げる)こと、または該オープンリーディングフレームの発現を破壊する(妨げる)こと、または干渉性RNA、アンチセンスRNAなどを使用して、β−マンノシルトランスフェラーゼおよび/またはホスホマンノシルトランスフェラーゼの1以上をコードするRNAの翻訳を阻害することを含む。該宿主細胞には更に、特定のN−グリカン構造を産生するように修飾された前記宿主細胞のいずれかが含まれうる。
宿主細胞には更に、タンパク質O−マンノシルトランスフェラーゼ[Dol−P−Man:タンパク質(Ser/Thr)マンノシルトランスフェラーゼ遺伝子)(PMT)(米国特許第5,714,377号(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)を参照されたい)]の1以上を欠失または破壊することにより糖タンパク質のO−グリコシル化を制御するように遺伝的に修飾された、あるいは公開国際出願番号WO 2007061631(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に開示されているとおりにPmtpインヒビターおよび/またはα1,2マンノシダーゼの存在下で増殖された、あるいはそれらの両方に付された下等真核細胞[例えば、酵母、例えば、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)]が含まれる。破壊は、Pmtpをコードするオープンリーディングフレームを破壊する(妨げる)こと、または該オープンリーディングフレームの発現を破壊する(妨げる)こと、または干渉性RNA、アンチセンスRNAなどを使用して、Pmtpの1以上をコードするRNAの翻訳を阻害することを含む。該宿主細胞には更に、特定のN−グリカン構造を産生するように修飾された前記宿主細胞のいずれかが含まれうる。
Pmtpインヒビターには、ベンジリデンチアゾリジンジオンが含まれるが、これに限定されるものではない。使用されうるベンジリデンチアゾリジンジオンの例としては、5−[[3,4−ビス(フェニルメトキシ)フェニル]メチレン]−4−オキソ−2−チオキソ−3−チアゾリジン酢酸、5−[[3−(1−フェニルエトキシ)−4−(2−フェニルエトキシ)]フェニル]メチレン]−4−オキソ−2−チオキソ−3−チアゾリジン酢酸、および5−[[3−(1−フェニル−2−ヒドロキシ)エトキシ)−4−(2−フェニルエトキシ)]フェニル]メチレン]−4−オキソ−2−チオキソ−3−チアゾリジン酢酸が挙げられる。
特定の実施形態においては、少なくとも1つの内在性PMT遺伝子の機能または発現が低減、破壊または欠失される。例えば、特定の実施形態においては、PMT1、PMT2、PMT3およびPMT4遺伝子からなる群から選択される少なくとも1つの内在性PMT遺伝子の機能または発現が低減、破壊または欠失され、あるいは該宿主細胞は1以上のPMTインヒビターの存在下で培養される。更に詳細な実施形態においては、該宿主細胞は1以上のPMT遺伝子の欠失または破壊を含み、該宿主細胞は1以上のPmtpインヒビターの存在下で培養される。これらの実施形態の特定の態様においては、該宿主細胞は分泌性α−1,2−マンノシダーゼをも発現する。
PMT欠失もしくは破壊および/またはPmtpインヒビターは、O−グリコシル化の占拠を低減することにより、すなわち、グリコシル化される糖タンパク質上のO−グリコシル化部位の総数を減少させることにより、O−グリコシル化を制御する。該細胞により分泌されるα−1,2−マンノシダーゼの更なる添加は、該糖タンパク質上に存在するO−グリカンのマンノース鎖長を減少させることにより、O−グリコシル化を制御する。したがって、PMT欠失もしくは破壊および/またはPmtpインヒビターを分泌性α−1,2−マンノシダーゼの発現と組合せることは、占拠および鎖長を減少させることによりO−グリコシル化を制御する。個々の状況においては、個々の異種糖タンパク質(例えば、抗体)は種々の度合の効率で発現されゴルジ装置から輸送される可能性があり、したがって、PMT欠失または破壊、Pmtpインヒビターおよびα−1,2−マンノシダーゼの特定の組合せを要しうるため、PMT欠失または破壊、Pmtpインヒビターおよびα−1,2−マンノシダーゼの個々の組合せは実験的に決定される。もう1つの態様においては、1以上の内在性マンノシルトランスフェラーゼ酵素をコードする遺伝子が欠失される。この欠失は分泌性α−1,2−マンノシダーゼおよび/またはPMTインヒビターの供与と組合されることが可能であり、あるいは分泌性α−1,2−マンノシダーゼおよび/またはPMTインヒビターの供与の代わりに行われうる。
したがって、O−グリコシル化の制御は、より良好な通算収率または適切に構築された糖タンパク質の収率で、本明細書に開示されている宿主細胞において特定の糖タンパク質を製造するのに有用でありうる。O−グリコシル化の低減または排除は糖タンパク質(例えば、全抗体)の構築および輸送に有益な効果をもたらすらしい。なぜなら、それらは分泌経路を横断し、細胞表面へ輸送されるからである。したがって、O−グリコシル化が制御された細胞においては、適切に構築された糖タンパク質、例えば抗体フラグメントの収率が、O−グリコシル化が制御されていない宿主細胞において得られる収率と比較して増加する。
α−マンノシダーゼに耐性である、β−結合マンノース残基を有するN−グリカンおよびO−グリカンの可能性を減少させ又は排除するために、β−マンノシルトランスフェラーゼ遺伝子(例えば、BMT1、BMT2、BMT3およびBMT4)の1以上を欠失または破壊することにより、α−マンノシダーゼ耐性N−グリカンを有する糖タンパク質を除去するために、組換え糖操作ピチア・パストリス(Pichia pastoris)宿主細胞を遺伝的に操作する(米国特許第7,465,577号および米国特許第7,713,719号を参照されたい)。また、BMT2とBMT1、BMT3およびBMT4の1以上との欠失または破壊は、宿主細胞タンパク質に対する抗体に対する検出可能な交差反応性を低減または排除する。
糖タンパク質の収率は、場合によっては、哺乳類またはヒトシャペロンタンパク質をコードする核酸分子を過剰発現させることにより、あるいは1以上の内在性シャペロンタンパク質をコードする遺伝子を、1以上の哺乳類またはヒトシャペロンタンパク質をコードする核酸分子で置換することにより改善されうる。また、宿主細胞における哺乳類またはヒトシャペロンタンパク質の発現も該細胞におけるO−グリコシル化を制御するらしい。したがって、シャペロンタンパク質をコードする少なくとも1つの内在性遺伝子の機能が低減または排除されており、該シャペロンタンパク質の哺乳類またはヒトホモログの少なくとも1つをコードするベクターが細胞内で発現される、本発明における宿主細胞が更に含まれる。また、該内在性宿主細胞シャペロンおよび該哺乳類またはヒトシャペロンタンパク質が発現される宿主細胞も含まれる。更に詳細な態様においては、下等真核宿主細胞は酵母または糸状菌宿主細胞である。組換えタンパク質の収率の改善およびO−グリコシル化の低減または制御のためにヒトシャペロンタンパク質が導入される、宿主細胞のシャペロンの使用の具体例は、公開国際出願番号WO 2009105357およびWO 2010019487(それらの開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に開示されている。前記と同様に、該内在性シャペロンタンパク質の1以上をコードする遺伝子を、1以上の哺乳類またはヒトシャペロンタンパク質をコードする核酸分子で置換すること、あるいは前記のとおりに1以上の哺乳類またはヒトシャペロンタンパク質を過剰発現させることに加えて、タンパク質O−マンノシルトランスフェラーゼ(PMT)タンパク質をコードする少なくとも1つの内在性遺伝子の機能または発現が低減、破壊または欠失されている、下等真核宿主細胞が更に含まれる。特定の実施形態においては、PMT1、PMT2、PMT3およびPMT4遺伝子からなる群から選択される少なくとも1つの内在性PMT遺伝子の機能が低減、破壊または欠失されている。
したがって、本明細書に開示されている方法は、糖タンパク質を産生するように遺伝的に修飾されたいずれかの宿主細胞を使用することが可能であり、この場合、該主要N−グリカンは、複合N−グリカン、ハイブリッドN−グリカンおよび高マンノースN−グリカンからなる群から選択され、ここで、複合N−グリカンは、GlcNAc(2−4)ManGlcNAc、Glc(1−4)GlcNAc(2−4)ManGlcNAcおよびNANA(1−4)Gal(1−4)GlcNAc(2−4)ManGlcNAcからなる群から選択されることが可能であり、ハイブリッドN−グリカンは、GlcNAcManGlcNAc、GalGlcNAcManGlcNAc、NANAGalGlcNAcManGlcNAcGlcNAcManGlcNAc、GalGlcNAcManGlcNAcおよびNANAGalGlcNAcManGlcNAcからなる群から選択されることが可能であり、高マンノースN−グリカンは、ManGlcNAc、ManGlcNAc、ManGlcNAc、ManGlcNAcおよびManGlcNAcからなる群から選択されることが可能である。N−グリカン構造ManGlcNAcからなる群から選択されるN−グリカンを有する糖タンパク質(例えば、米国公開出願第20050170452に示されているもの)が更に含まれる。
したがって、哺乳類またはヒト様複合またはハイブリッドN−グリカンを有する異種糖タンパク質の、下等真核宿主細胞における製造方法を提供し、該方法は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む、ヒト様N−グリカンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作された下等真核宿主細胞を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
前記のもう1つの態様においては、哺乳類またはヒト様複合またはハイブリッドN−グリカンを有する異種糖タンパク質の、酵母または糸状菌宿主細胞における製造方法を提供し、該方法は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む、ヒト様N−グリカンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌宿主細胞を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
更に、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む、哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌宿主細胞を提供し、ここにおいて、オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする宿主細胞遺伝子が発現される。これは内在性STT3遺伝子(これは、酵母においては、STT3遺伝子である)の発現を含む。
一般に、前記方法および宿主細胞においては、該異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼは、OTase複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる。更に詳細な態様においては、OTase複合体の必須タンパク質はSTT3遺伝子座、WBP1遺伝子座、OST1遺伝子座、SWP1遺伝子座またはOST2遺伝子座あるいはそれらのホモログによりコードされる。更に詳細な態様においては、例えば、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼはリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質である。
プロモーターは、遺伝子発現を制御するためのDNA配列要素である。特に、プロモーターは転写開始部位を特定し、TATAボックスおよび上流プロモーター要素を含みうる。選択されるプロモーターは、選択される個々の宿主系において機能しうると予想されるものである。例えば、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、クルイベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)のような酵母が使用される場合には、酵母プロモーターが使用されるが、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、ニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)またはトリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)のような宿主細胞においては真菌プロモーターが使用されるであろう。酵母プロモーターの例には、GAPDH、AOX1、SEC4、HH1、PMA1、OCH1、GAL1、PGK、GAP、TPI、CYC1、ADH2、PHO5、CUP1、MFα1、FLD1、PMA1、PDI、TEF、RPL10およびGUT1プロモーターが含まれるが、これらに限定されるものではない。Romanosら,Yeast 8:423−488(1992)は酵母プロモーターおよび発現ベクターの総説を記載している。Hartnerら,Nucl.Acid Res.36:e76(pub on−line 6 June 2008)は、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)における異種タンパク質の微調整発現のためのプロモーターのライブラリーを記載している。
本明細書に開示されている核酸分子に機能的に連結されるプロモーターは構成的プロモーターまたは誘導プロモーターでありうる。誘導プロモーター、例えばAOX1プロモーターは、誘導因子に応答して、転写因子の結合に際して、増加または減少した速度での転写を導くプロモーターである。本明細書中で用いる転写因子には、プロモーターの調節または制御領域に結合して転写に影響を及ぼしうる任意の因子が含まれる。宿主細胞における転写因子のプロモーター結合能またはRNA合成は、該宿主を誘導因子にさらす又は宿主細胞培地から誘導因子を除去することにより制御されうる。したがって、誘導プロモーターの発現を調節するためには、誘導因子を宿主細胞の増殖培地に加えるか又は該増殖培地から除去する。そのような誘導因子には、糖、ホスファート、アルコール、金属イオン、ホルモン、熱、寒冷などが含まれうる。例えば、酵母において一般的に用いられる誘導因子はグルコース、ガラクトースなどである。
選択される転写終結配列は、選択される個々の宿主細胞において機能しうるものである。例えば、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、クルイベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)のような酵母宿主細胞が使用される場合には、酵母転写終結配列が発現ベクターにおいて使用されるが、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、ニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)またはトリコデルマ・レーゼイ(Trichoderma reesei)のような宿主細胞においては真菌転写終結配列が使用されるであろう。転写終結配列には、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)CYC転写終結配列(ScCYC TT)、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)ALG3転写終結配列(ALG3 TT)、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)ALG6転写終結配列(ALG6 TT)、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)ALG12転写終結配列(ALG12 TT)、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)AOX1転写終結配列(AOX1 TT)、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)OCH1転写終結配列(OCH1 TT)およびピチア・パストリス(Pichia pastoris)PMA1転写終結配列(PMA1 TT)が含まれるが、これらに限定されるものではない。他の転写終結配列が実施例および当技術分野において見出されうる。
酵母を遺伝的に操作するためには、組換え宿主細胞を構築するために、必須細胞栄養素(例えば、アミノ酸)を該酵母宿主細胞が合成するのを可能にする遺伝的機能および薬物耐性マーカーを含む選択マーカーが使用されうる。酵母において一般に使用される薬物耐性マーカーには、クロラムフェニコール、カナマイシン、メトトレキセート、G418(ゲネティシン(geneticin))、ゼオシンなどが含まれる。酵母宿主細胞が必須細胞栄養素を合成するのを可能にする遺伝的機能は、対応ゲノム機能における栄養要求性突然変異を有する利用可能な酵母株と共に用いられる。一般的な酵母選択マーカーは、ロイシン(LEU2)、トリプトファン(TRP1およびTRP2)、プロリン(PRO1)、ウラシル(URA3、URA5、URA6)、ヒスチジン(HIS3)、リシン(LYS2)、アデニン(ADE1またはADE2)などを合成するための遺伝的機能を付与する。他の酵母選択マーカーには、亜ヒ酸塩の存在下で増殖される酵母細胞に亜ヒ酸塩耐性を付与するサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)由来のARR3遺伝子が含まれる(Bobrowiczら,Yeast,13:819−828(1997);Wysockiら,J.Biol.Chem.272:30061−30066(1997))。幾つかの適当な組込み部位は、米国特許第7,479,389号(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に列挙されているものを含み、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)および他の酵母または真菌に関して公知の遺伝子座に対するホモログを含む。酵母内にベクターを組込むための方法はよく知られている[例えば、米国特許第7,479,389号、米国特許第7,514,253号、米国公開出願第2009012400号およびWO2009/085135(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)を参照されたい]。挿入部位の例には、ピチア(Phichia)ADE遺伝子、ピチアTRP(TRP1〜TRP2を含む)遺伝子、ピチアMCA遺伝子、ピチアCYM遺伝子、ピチアPEP遺伝子、ピチアPRB遺伝子およびピチアLEU遺伝子が含まれるが、これらに限定されるものではない。ピチア(Pichia)ADE1およびARG4遺伝子はLin Cereghinoら,Gene 263:159−169(2001)および米国特許第4,818,700号(それらの開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に記載されており、HISおよびTRP1遺伝子はCosanoら,Yeast 14:861−867(1998)に記載されており、HIS4はGenBankアクセッション番号X56180に記載されている。
本明細書に開示されている方法は哺乳類、植物および昆虫細胞における使用に応用されうる。動物細胞の例には、SC−I細胞、LLC−MK細胞、CV−I細胞、CHO細胞、COS細胞、マウス細胞、ヒト細胞、HeLa細胞、293細胞、VERO細胞、MDBK細胞、MDCK細胞、MDOK細胞、CRFK細胞、RAF細胞、TCMK細胞、LLC−PK細胞、PK15細胞、WI−38細胞、MRC−5細胞、T−FLY細胞、BHK細胞、SP2/0、NSO細胞およびそれらの誘導体が含まれるが、これらに限定されるものではない。昆虫細胞には、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)由来の細胞が含まれる。これらの細胞は、特定の又は主として特定のN−グリカンを有する免疫グロブリンを該細胞が産生可能となるように遺伝的に操作されうる。例えば、米国特許第6,949,372号は、昆虫細胞におけるシアル酸化糖タンパク質の製造方法を開示している。Yamane−Ohnukiら,Biotechnol.Bioeng.87:614−622(2004)、Kandaら,Biotechnol.Bioeng.94:680−688(2006)、Kandaら,Glycobiol.17:104−118(2006)ならびに米国公開出願第2005/0216958および第2007/0020260号(それらの開示を参照により本明細書に組み入れることとする)は、N−グリカンがフコースを欠くか又は減少したフコースを有する免疫グロブリンを産生しうる哺乳類細胞を開示している。米国公開特許出願第2005/0074843号(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)は、二分岐N−グリカンを有する哺乳類細胞における抗体の製造を開示している。
哺乳類、昆虫または植物細胞における発現カセットの発現を調節するために選択される調節可能なプロモーターは、選択される細胞型における機能性に関して選択されるべきである。適当な調節可能なプロモーターの例には、テトラサイクリン調節可能プロモーター(例えば、Berens & Hillen,Eur.J.Biochem.270:3109−3121(2003)を参照されたい)、RU 486誘導可能プロモーター、エクジソン誘導可能プロモーターおよびカナマイシン調節可能系が含まれるが、これらに限定されるものではない。これらのプロモーターは、実施例に記載されている発現カセットにおいて例示されているプロモーターの代わりに使用されうる。捕捉部分は、選択される細胞型における使用に適した細胞表面アンカータンパク質に融合されうる。GPIタンパク質を含む細胞表面アンカータンパク質は哺乳類、昆虫および植物細胞に関してよく知られている。GPIアンカー融合タンパク質はKennardら,Methods Biotechnol.Vo.8:Animal Cell Biotechnology(Jenkins編.Human Press,Inc.,Totowa,NJ)pp.187−200(1999)に記載されている。安定な組込体を作製するために発現カセットを宿主細胞ゲノム内に組込むためのゲノム標的化配列が、実施例に例示されているゲノム標的化および組込み配列の代わりに使用されうる。安定および一過性トランスフェクト化哺乳類、昆虫および植物宿主細胞を作製するためのトランスフェクション方法は当技術分野でよく知られている。本明細書に開示されているとおりにトランスフェクト化宿主細胞が構築されたら、本明細書に開示されているとおりに、該細胞を、関心のある免疫グロブリンの発現に関してスクリーニングし、選択することが可能である。
したがって、前記のもう1つの態様においては、哺乳類または昆虫宿主細胞における異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ[例えば、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3タンパク質]をコードする少なくとも1つの核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む哺乳類または昆虫宿主細胞を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、ヒト様N−グリカン、または該宿主細胞に通常は内在しないN−グリカンを含有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。
前記のもう1つの態様においては、異種糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠が哺乳類または昆虫宿主細胞において83%を超える該異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ[例えば、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3タンパク質]をコードする少なくとも1つの核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む哺乳類または昆虫宿主細胞を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠が83%を超える該異種糖タンパク質を産生させることを含む。更に詳細な態様においては、該宿主細胞は、ヒト様N−グリカン、または該宿主細胞に通常は内在しないN−グリカンを含有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている。
前記方法のもう1つの実施形態においては、オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
前記方法の特定の実施形態においては、N−グリコシル化部位占拠は少なくとも94%である。更に詳細な実施形態においては、N−グリコシル化部位占拠は少なくとも99%である。
更に、酵母オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体の少なくとも1つの必須タンパク質の突然変異の致死表現型を機能的に抑制しうる異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ[例えば、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質]をコードする第1核酸分子と、異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む哺乳類または昆虫宿主細胞を提供し、この場合、内在性宿主細胞オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
また、特定の実施形態においては、高等真核細胞、組織または生物は、植物界、例えばコムギ、イネ、トウモロコシ、タバコなどに由来するものでありうる。あるいは、コケ植物細胞が、例えば、フィスコミトレラ(Physcomitrella)、フナリア(Funaria)、スファグヌム(Sphagnum)、セラトドン(Ceratodon)、マルチャンシア(Marchantia)およびスフェロカルポス(Sphaerocarpos)属の種から選択されうる。典型的な植物細胞は、フィスコミトレラ・パテンス(Physcomitrella patens)のコケ植物細胞であり、これはWO 2004/057002およびWO 2008/006554(それらの開示の全てを参照により本明細書に組み入れることとする)に開示されている。植物細胞を使用する発現系は更に、主に特定のN−グリカンを有する免疫グロブリンを該細胞が産生することを可能にするための改変されたグリコシル化経路を有するように操作されうる。例えば、該細胞は、コアフコスルトランスフェラーゼの機能不全を有するように若しくはコアフコスルトランスフェラーゼを有さないように、および/またはキシロシルトランスフェラーゼの機能不全を有するように若しくはキシロシルトランスフェラーゼを有さないように、および/またはβ1,4−ガラクトシルトランスフェラーゼの機能不全を有するように若しくはβ1,4−ガラクトシルトランスフェラーゼを有さないように遺伝的に操作されうる。あるいは、ガラクトース、フコースおよび/またはキシロースが、該残基を除去する酵素での処理により、免疫グロブリンから除去されうる。当技術分野で公知である、N−グリカンからガラクトース、フコースおよび/またはキシロース残基を遊離させる任意の酵素、例えばα−ガラクトシダーゼ、β−キシロシダーゼおよびα−フコシダーゼが使用されうる。あるいは、1,3−フコシルトランスフェラーゼおよび/1,2−キシロシルトランスフェラーゼおよび/または1,4−ガラクトシルトランスフェラーゼにより基質として利用され得ない修飾N−グリカンを合成する発現系が使用されうる。植物細胞におけるグリコシル化経路を修飾するための方法は米国特許第7,449,308号、第6,998,267号および第7,388,081号(それらの開示を参照により本明細書に組み入れることとする)に開示されており、これらは、ヒト様N−グリカンを有する組換え糖タンパク質を産生するように植物を遺伝的に操作するための方法を開示している。WO 2008006554(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)は、キシロースまたはフコースを含有しない糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作された植物における糖タンパク質、例えば抗体の製造方法を開示している。WO 2007006570(その開示を参照により本明細書に組み入れることとする)は、動物またはヒト様糖グリコシル化パターンを有する糖タンパク質を産生するようにコケ植物、有毛虫、藻類および酵母を遺伝的に操作するための方法を開示している。
したがって、前記のもう1つの態様においては、哺乳類またはヒト様複合またはハイブリッドN−グリカンを含有する異種糖タンパク質の、植物宿主細胞における製造方法を提供し、該方法は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ[例えば、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質]をコードする核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む、哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作された植物宿主細胞を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含む。
前記のもう1つの態様においては、異種糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠が哺乳類または昆虫宿主細胞において83%を超える、哺乳類またはヒト様複合またはハイブリッドN−グリカンを有する異種糖タンパク質の製造方法を提供し、該方法は、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ[例えば、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質]をコードする核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含む、哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作された植物宿主細胞を準備し、該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠が83%を超える、哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する異種糖タンパク質を産生させることを含む。
前記方法のもう1つの実施形態においては、内在性宿主細胞オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
前記方法の特定の実施形態においては、N−グリコシル化部位占拠は少なくとも94%である。更に詳細な実施形態においては、N−グリコシル化部位占拠は少なくとも99%である。
更に、異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼ[例えば、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質]をコードする第1核酸分子と、異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含む植物宿主細胞を提供し、この場合、内在性宿主細胞オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現される。
本発明における宿主細胞および方法は多種多様な組換えタンパク質および糖タンパク質の製造に有用である。本明細書に開示されている宿主細胞において産生されうる組換えタンパク質および糖タンパク質の例には以下のものが含まれるが、それらに限定されるものではない:エリスロポエチン(EPO);サイトカイン、例えばインターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγおよびインターフェロンω;ならびに顆粒球−コロニー刺激因子(GCSF);顆粒球マクロファージ−コロニー刺激因子(GM−CSF);凝固因子、例えば因子VIII、因子IXおよびヒトプロテインC;アンチトロンビンIII;トロンビン;可溶性IgE受容体α鎖;免疫グロブリンまたは抗体、例えばIgG、IgGフラグメント、IgG融合体およびIgM;免疫接着物質および他のFc融合タンパク質、例えば可溶性TNF受容体−Fc融合タンパク質;RAGE−Fc融合タンパク質;インターロイキン;ウロキナーゼ;キマーゼ;尿素トリプシンインヒビター;IGF結合性タンパク質;上皮増殖因子;成長ホルモン放出因子;アネキシンV融合タンパク質;アンジオスタチン;血管内皮増殖因子−2;骨髄前駆体抑制因子−1;オステオプロテジェリン;α−1−アンチトリプシン;α−フェトプロテイン;DNアーゼII;ヒトプラスミノーゲンのクリングル3;グルコセレブロシダーゼ;TNF結合タンパク質1;濾胞刺激ホルモン;細胞傷害性Tリンパ球関連抗原4−Ig;膜貫通アクチベーターおよびカルシウムモジュレーターおよびシクロフィリンリガンド;グルカゴン様タンパク質1;またはIL−2受容体アゴニスト。
本明細書に開示されている組換え宿主細胞および方法は、本明細書に開示されている組換え宿主細胞および方法は、ガラクトース含有N−グリカンの比率が、本明細書に教示されているとおりに修飾される前の宿主細胞において入手可能なガラクトースの比率に比べて増加している抗体またはFc融合タンパク質組成物を得ることが望ましい場合の抗体、Fc融合タンパク質などの製造に特に有用である。本発明における宿主細胞において産生されうる抗体の例には、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、重鎖抗体(例えば、ラクダまたはラマ)が含まれるが、これらに限定されるものではない。具体的な抗体には、それらの一般名(標的)として列挙される以下の抗体が含まれるが、それらに限定されるものではない:ムロモナブ(Muromonab)−CD3(抗CD3受容体抗体)、アブシキシマブ(Abciximab)(抗CD41 7E3抗体)、リツキシマブ(Rituximab)(抗CD20抗体)、ダクリズマブ(Daclizumab)(抗CD25抗体)、バシリキシマブ(Basiliximab)(抗CD25抗体)、パリビズマブ(Palivizumab)(抗RSV(呼吸器性シンシチウムウイルス)抗体)、インフリキシマブ(Infliximab)(抗TNFα抗体)、トラスツズマブ(Trastuzumab)(抗Her2抗体)、ゲムツズマブ オゾガマイシン(Gemtuzumab ozogamicin)(抗CD33抗体)、アレムツズマブ(Alemtuzumab)(抗CD52抗体)、イブリツモマブチウキセテン(Ibritumomab tiuxeten)(抗CD20抗体)、アダリムマブ(Adalimumab)(抗TNFα抗体)、オマリズマブ(Omalizumab)(抗IgE抗体)、トシツモマブ(Tositumomab)−131I(抗CD20抗体のヨウ素化誘導体)、エファリズマブ(Efalizumab)(抗CD11a抗体)、セツキシマブ(Cetuximab)(抗EGF受容体抗体)、ゴリムマブ(Golimumab)(抗TNFα抗体)、ベバシズマブ(Bevacizumab)(抗VEGF−A抗体)およびそれらの変異体。本明細書に開示されている宿主細胞において産生されうるFc−融合タンパク質の例には、エタンセルセプト(etanercept)(TNFR−Fc融合タンパク質)、FGF−21−Fc融合タンパク質、GLP−1−Fc融合タンパク質、RAGE−Fc融合タンパク質、EPO−Fc融合タンパク質、ActRIIA−Fc融合タンパク質、ActRIIB−Fc融合タンパク質、グルカゴン−Fc融合体、オキシントモジュリン(oxyntomodulin)−Fc−融合体、ならびにそれらの類似体および変異体が含まれるが、これらに限定されるものではない。
したがって、本発明における方法および宿主細胞は、組成物中の糖タンパク質のN−グリコシル化部位の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が占拠されており、該糖タンパク質が哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、糖タンパク質組成物を製造するために使用されうる。
更に、本発明における方法および宿主細胞は、組成物中の糖タンパク質のN−グリコシル化部位の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が占拠されており、該糖タンパク質が、フコースを欠く哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、糖タンパク質組成物を製造するために使用されうる。
更に、哺乳類様またはヒト様N−グリカンを産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌宿主細胞および該方法は、組成物中の糖タンパク質のN−グリコシル化部位の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が占拠されており、該糖タンパク質が、フコースを欠く哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、糖タンパク質組成物を製造するために使用されうる。
いくつかの態様においては、フコシル化哺乳類またはヒト様N−グリカンを産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌宿主細胞は、組成物中の糖タンパク質のN−グリコシル化部位の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が占拠されており、該糖タンパク質が、フコースを有する哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、糖タンパク質組成物を製造するために使用されうる。
本明細書に開示されている組換え細胞は、異種ペプチドまたは薬物分子への化学結合に適した抗体およびFcフラグメントを製造するために使用されうる。例えば、WO2005047334、WO2005047336、WO2005047337およびWO2006107124(それらの開示を参照により本明細書に組み入れることとする)は、ペプチドまたは薬物分子をFcフラグメントに化学結合させることを開示している。EP1180121、EP1105409およびUS6,593,295(それらの開示を参照により本明細書に組み入れることとする)は、ペプチドなどを血液成分(これは完全抗体を含む)に化学結合させることを開示している。
したがって、本発明における方法および宿主細胞は、組成物中の抗体分子の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、該抗体が哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、抗体組成物を製造するために使用されうる。
更に、本発明における方法および宿主細胞は、組成物中の抗体分子の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、該抗体が、フコースを欠く哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、抗体組成物を製造するために使用されうる。
更に、哺乳類様またはヒト様N−グリカンを産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌宿主細胞および該方法は、組成物中の抗体分子の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、フコースを欠く哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、抗体組成物を製造するために使用されうる。
いくつかの態様においては、フコシル化哺乳類またはヒト様N−グリカンを産生するように遺伝的に操作された酵母または糸状菌宿主細胞および該方法は、組成物中の抗体分子の少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、該抗体が、フコースを有する哺乳類またはヒト様N−グリカンを有する、抗体組成物を製造するために使用されるうる。
実施例3に示されているとおり、ガラクトース末端N−グリカンを産生するように遺伝的に操作されたピチア・パストリス(Pichia pastoris)株において産生される抗体のN−グリコシル化組成物は、約50〜60モル% G0、18〜24モル% G2、12〜17モル% Man5、および3〜6モル% ハイブリッドであるらしい。
したがって、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも70%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約50〜70モル%がG0構造を有し、N−グリカンの15〜25モル%がG1構造を有し、N−グリカンの4〜12モル%がG2構造を有し、N−グリカンの5〜17モル%がMan5構造を有し、N−グリカンの5〜15モル%がハイブリッド構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも70%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約53〜58モル%がG0構造を有し、N−グリカンの20〜22モル%がG1構造を有し、N−グリカンの16〜18モル%がManGlcNAcコア構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。前記の更に詳細な態様においては、該N−グリカンは更にフコースを含む。
したがって、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも75%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約50〜70モル%がG0構造を有し、N−グリカンの15〜25モル%がG1構造を有し、N−グリカンの4〜12モル%がG2構造を有し、N−グリカンの5〜17モル%がMan5構造を有し、N−グリカンの5〜15モル%がハイブリッド構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも75%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約53〜58モル%がG0構造を有し、N−グリカンの20〜22モル%がG1構造を有し、N−グリカンの16〜18モル%がManGlcNAcコア構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。前記の更に詳細な態様においては、該N−グリカンは更にフコースを含む。
更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも80%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約50〜70モル%がG0構造を有し、N−グリカンの15〜25モル%がG1構造を有し、N−グリカンの4〜12モル%がG2構造を有し、N−グリカンの5〜17モル%がMan5構造を有し、N−グリカンの5〜15モル%がハイブリッド構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも80%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約53〜58モル%がG0構造を有し、N−グリカンの20〜22モル%がG1構造を有し、N−グリカンの16〜18モル%がManGlcNAcコア構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。前記の更に詳細な態様においては、該N−グリカンは更にフコースを含む。
したがって、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも85%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約50〜70モル%がG0構造を有し、N−グリカンの15〜25モル%がG1構造を有し、N−グリカンの4〜12モル%がG2構造を有し、N−グリカンの5〜17モル%がMan5構造を有し、N−グリカンの5〜15モル%がハイブリッド構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも85%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約53〜58モル%がG0構造を有し、N−グリカンの20〜22モル%がG1構造を有し、N−グリカンの16〜18モル%がManGlcNAcコア構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。前記の更に詳細な態様においては、該N−グリカンは更にフコースを含む。
更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも90%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約50〜70モル%がG0構造を有し、N−グリカンの15〜25モル%がG1構造を有し、N−グリカンの4〜12モル%がG2構造を有し、N−グリカンの5〜17モル%がMan5構造を有し、N−グリカンの5〜15モル%がハイブリッド構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも90%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約53〜58モル%がG0構造を有し、N−グリカンの20〜22モル%がG1構造を有し、N−グリカンの16〜18モル%がManGlcNAcコア構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。前記の更に詳細な態様においては、該N−グリカンは更にフコースを含む。
したがって、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも95%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約50〜70モル%がG0構造を有し、N−グリカンの15〜25モル%がG1構造を有し、N−グリカンの4〜12モル%がG2構造を有し、N−グリカンの5〜17モル%がMan5構造を有し、N−グリカンの5〜15モル%がハイブリッド構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも95%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約53〜58モル%がG0構造を有し、N−グリカンの20〜22モル%がG1構造を有し、N−グリカンの16〜18モル%がManGlcNAcコア構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。前記の更に詳細な態様においては、該N−グリカンは更にフコースを含む。
更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも98%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約50〜70モル%がG0構造を有し、N−グリカンの15〜25モル%がG1構造を有し、N−グリカンの4〜12モル%がG2構造を有し、N−グリカンの5〜17モル%がMan5構造を有し、N−グリカンの5〜15モル%がハイブリッド構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも98%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約53〜58モル%がG0構造を有し、N−グリカンの20〜22モル%がG1構造を有し、N−グリカンの16〜18モル%がManGlcNAcコア構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。前記の更に詳細な態様においては、該N−グリカンは更にフコースを含む。
したがって、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも99%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約50〜70モル%がG0構造を有し、N−グリカンの15〜25モル%がG1構造を有し、N−グリカンの4〜12モル%がG2構造を有し、N−グリカンの5〜17モル%がMan5構造を有し、N−グリカンの5〜15モル%がハイブリッド構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。更に、複数の抗体と医薬上許容される担体とを含む糖タンパク質組成物であって、該組成物中の抗体分子の少なくとも99%が、占拠された両方のN−グリコシル化部位を有し、N−グリカンの約53〜58モル%がG0構造を有し、N−グリカンの20〜22モル%がG1構造を有し、N−グリカンの16〜18モル%がManGlcNAcコア構造を有する、糖タンパク質組成物を提供する。前記の更に詳細な態様においては、該N−グリカンは更にフコースを含む。
特定の実施形態においては、該抗体は、抗Her2抗体、抗RSV(呼吸器性シンシチウムウイルス)抗体、抗TNFα抗体、抗VEGF抗体、抗CD3受容体抗体、抗CD41 7E3抗体、抗CD25抗体、抗CD52抗体、抗CD33抗体、抗IgE抗体、抗CD11a抗体、抗EGF受容体抗体または抗CD20抗体からなる群から選択される抗体を含む。
本明細書において言及または記載されている全ての特許および刊行物は、本発明に関連した技術分野の当業者の技術水準を示しており、それぞれのそのような言及されている特許または刊行物を、その全体が個々に参照により組込まれている又は本明細書に完全に記載されているのと同様に、参照により本明細書に組み入れることとする。
図1 A〜Hは、野生型株NRRL−Y11430(図1A)から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY13992(図1F)および株YGLY14401(図1G)の系統を示す。 図1 A〜Hは、野生型株NRRL−Y11430(図1A)から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY13992(図1F)および株YGLY14401(図1G)の系統を示す。 図1 A〜Hは、野生型株NRRL−Y11430(図1A)から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY13992(図1F)および株YGLY14401(図1G)の系統を示す。 図1 A〜Hは、野生型株NRRL−Y11430(図1A)から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY13992(図1F)および株YGLY14401(図1G)の系統を示す。 図1 A〜Hは、野生型株NRRL−Y11430(図1A)から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY13992(図1F)および株YGLY14401(図1G)の系統を示す。 図1 A〜Hは、野生型株NRRL−Y11430(図1A)から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY13992(図1F)および株YGLY14401(図1G)の系統を示す。 図1 A〜Hは、野生型株NRRL−Y11430(図1A)から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY13992(図1F)および株YGLY14401(図1G)の系統を示す。 図1 A〜Hは、野生型株NRRL−Y11430(図1A)から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY13992(図1F)および株YGLY14401(図1G)の系統を示す。 図2は、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)アルコールオキシダーゼI(AOX1)プロモーターおよびサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列の制御下でLmSTT3D ORFをコードするプラスミドpGLY6301の地図を示す。該プラスミドは、URA6遺伝子座を標的化するロールイン(roll−in)ベクターである。形質転換体の選択は、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)RPL10プロモーターおよびサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列の制御下でサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)ARR3 ORFによりコードされるヒ素耐性を利用する。 図3は、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)GAPDHプロモーターおよびサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列の制御下でLmSTT3D ORFをコードするプラスミドpGLY6294の地図を示す。該プラスミドは、TRP1遺伝子座を標的化するKINKOベクターであり、TRP1 ORFの3’末端はピチア・パストリス(Pichia pastoris)ALG3転写終結配列に隣接している。形質転換体の選択は、アシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1プロモーター(PTEF)およびアシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1終結配列(TTEF)の制御下でストレプトマイセス・ノウルセイ(Streptomyces noursei)ナーセオスリシン(nourseothricin)アセチルトランスフェラーゼ(NAT)ORFによりコードされるナーセオスリシン耐性を利用する。 図4はプラスミドpGLY6の地図を示す。プラスミドpGLY6は、URA5遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)インベルターゼ遺伝子または転写単位(ScSUC2)を含む核酸分子を含有し、該核酸分子は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(PpURA5−5’)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(PpURA5−3’)を含む核酸分子に隣接している。 図5はプラスミドpGLY40の地図を示す。プラスミドpGLY40は、OCH1遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)を含む核酸分子を含有しており、該核酸分子は、5’領域からのlacZ反復(lacZ反復)を含む核酸分子に隣接しており、そしてこれは、一方の側では、OCH1遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(PpOCH1−5’)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、OCH1遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(PpOCH1−3’)を含む核酸分子に隣接している。 図6はプラスミドpGLY43aの地図を示す。プラスミドpGLY43aは、BMT2遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、ケイ・ラクティス(K.lactis)UDP−N−アセチルグルコサミン(UDP−GlcNAc)輸送体遺伝子または転写単位(KlGlcNAcTransp.)を含む核酸分子を含有しており、該核酸分子は、lacZ反復(lacZ反復)を含む核酸分子に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)を含む核酸分子に隣接している。該隣接遺伝子は、一方の側では、BMT2遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(PpPBS2−5’)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、BMT2遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(PpPBS2−3’)を含む核酸分子に隣接している。 図7はプラスミドpGLY48の地図を示す。プラスミドpGLY48は、MNN4L1遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、UDP−GlcNAc輸送体(MmGlcNAcTransp.)オープンリーディングフレーム(ORF)のマウスホモログをコードする核酸分子を含む発現カセットを含有しており、該マウスホモログコード化核酸分子は、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)GAPDHプロモーター(PpGAPDH Prom)を含む核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC終結配列(ScCYC TT)を含む核酸分子に機能的に連結されており、さらに前記マウスホモログコード化核酸分子は、lacZ反復(lacZ反復)に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)を含む核酸分子に隣接しており、ここで、これらの発現カセットは全体として、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)MNN4L1遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(PpMNN4L1−5’)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、MNN4L1遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(PpMNN4L1−3’)を含む核酸分子に隣接している。 図8はプラスミドpGLY45の地図を示す。プラスミドpGLY45は、PNO1/MNN4遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)を含む核酸分子を含有し、これは、lacZ反復(lacZ反復)を含む核酸分子に隣接しており、そしてこの核酸分子は、一方の側では、PNO1遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(PpPNO1−5’)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、MNN4遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(PpMNN4−3’)を含む核酸分子に隣接している。 図9はプラスミドpGLY1430の地図を示す。プラスミドpGLY1430は、ADE1遺伝子座の発現を損なうことなくADE1遺伝子座を標的化するKINKO組込みベクターであり、(1)ピチア・パストリス(P.pastoris)SEC12リーダーペプチド(CO−NA10)にN末端において融合したヒトGlcNAcトランスフェラーゼI触媒ドメイン(コドン最適化されている)、(2)UDP−GlcNAc輸送体のマウスホモログ(MmTr)、(3)サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)SEC12リーダーペプチド(FB8)にN末端において融合したマウスマンノシダーゼIA触媒ドメイン(FB)、および(4)lacZ反復(lacZ)に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)をコードする4つの発現カセットを縦列配置で含有する。全体はADE1遺伝子およびORFの5’領域(ADE1 5’およびORF)、ならびにADE1遺伝子の3’領域(PpADE1−3’)に隣接している。PpPMA1 promはピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1プロモーターであり、PpPMA1 TTはピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1終結配列であり、SEC4はピチア・パストリス(P.pastoris)SEC4プロモーターであり、OCH1 TTはピチア・パストリス(P.pastoris)OCH1終結配列であり、ScCYC TTはサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC終結配列であり、PpOCH1 Promはピチア・パストリス(P.pastoris)OCH1プロモーターであり、PpALG3 TTはピチア・パストリス(P.pastoris)ALG3終結配列であり、PpGAPDHはピチア・パストリス(P.pastoris)GADPHプロモーターである。 図10はプラスミドpGLY582の地図を示す。プラスミドpGLY582は、HIS1遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、(1)サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)UDP−グルコースエピメラーゼ(ScGAL10)、(2)サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)KRE2−sリーダーペプチド(33)にN末端において融合したヒトガラクトシルトランスフェラーゼI(hGalT)触媒ドメイン、(3)lacZ反復(lacZ反復)に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)、および(4)キイロショウジョウバエ(D.melanogaster)UDP−ガラクトース輸送体(DmUGT)をコードする4つの発現カセットを縦列配置で含有する。全体はHIS1遺伝子の5’領域(PpHIS1−5’)およびHID1遺伝子の3’領域(PpHIS1−3’)に隣接している。PMA1はピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1プロモーターであり、PpPMA1 TTはピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1終結配列であり、GAPDHはピチア・パストリス(P.pastoris)GADPHプロモーターであり、ScCYC TTはサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC終結配列であり、PpOCH1 Promはピチア・パストリス(P.pastoris)OCH1プロモーターであり、PpALG12 TTはピチア・パストリス(P.pastoris)ALG12終結配列である。 図11はプラスミドpGLY167bの地図を示す。プラスミドpGLY167bは、ARG1遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、(1)サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)MNN2リーダーペプチド(CO−KD53)にN末端において融合したキイロショウジョウバエ(D.melanogaster)マンノシダーゼII触媒ドメイン(コドン最適化されたもの)、(2)ピチア・パストリス(P.pastoris)HIS1遺伝子または転写単位、および(3)サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)MNN2リーダーペプチド(CO−TC54)にN末端において融合したラットN−アセチルグルコサミン(GlcNAc)トランスフェラーゼII触媒ドメイン(コドン最適化されたもの)をコードする3つの発現カセットを縦列配置で含有する。全体はARG1遺伝子の5’領域(PpARG1−5’)およびARG1遺伝子の3’領域(PpARG1−3’)に隣接している。PpPMA1 promはピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1プロモーターであり、PpPMA1 TTはピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1終結配列であり、PpGAPDHはピチア・パストリス(P.pastoris)GADPHプロモーターであり、ScCYC TTはサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC終結配列であり、PpOCH1 Promはピチア・パストリス(P.pastoris)OCH1プロモーターであり、PpALG12 TTはピチア・パストリス(P.pastoris)ALG12終結配列である。 図12はプラスミドpGLY3411(pSH1092)の地図を示す。プラスミドpGLY3411(pSH1092)は、lacZ反復(lacZ反復)に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)を含む発現カセットを含有する組込みベクターであり、該lacZ反復は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT4遺伝子の5’ヌクレオチド配列(PpPBS4 5’)に、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT4遺伝子の3’ヌクレオチド配列(PpPBS4 3’)に隣接している。 図13はプラスミドpGLY3419(pSH1110)の地図を示す。プラスミドpGLY3430(pSH1115)は、lacZ反復(lacZ反復)に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)を含む発現カセットを含有する組込みベクターであり、該lacZ反復は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT1遺伝子の5’ヌクレオチド配列(PBS1 5’)に、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT1遺伝子の3’ヌクレオチド配列(PBS1 3’)に隣接している。 図14はプラスミドpGLY3421(pSH1106)の地図を示す。プラスミドpGLY4472(pSH1186)は、lacZ反復(lacZ反復)に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)を含む発現カセットを含有する組込みベクターであり、該lacZ反復は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT3遺伝子の5’ヌクレオチド配列(PpPBS3 5’)に、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT3遺伝子の3’ヌクレオチド配列(PpPBS3 3’)に隣接している。 図15はプラスミドpGLY3673の地図である。プラスミドpGLY3673は、PRO1遺伝子座の発現を損なうことなくPRO1遺伝子座を標的化するKINKO組込みベクターであり、キメラタンパク質を分泌経路および該細胞からの分泌に導くためのサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)αMATpreシグナルペプチドにN末端において融合したティー・レーセイ(T.reesei)α−1,2−マンノシダーゼ触媒ドメイン(aMATTrMan)をコードする発現カセットを含有する。 図16は、抗Her2抗体の軽鎖および重鎖をコードするpGLY6833の地図である。該プラスミドは、TRP2遺伝子座を標的化するロールイン(roll−in)ベクターである。軽鎖および重鎖をコードするORFは、ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーターおよびピチア・パストリス(P.pastoris)CIT1 3UTR転写終結配列の制御下にある。形質転換体の選択は、ピチア・パストリス(P.pastoris)TEF1プロモーターおよびサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列の制御下のゼオシン耐性タンパク質(Zeocin)ORFによりコードされるゼオシン耐性を利用する。 図17は、抗RSV抗体の軽鎖および重鎖をコードするpGLY6564の地図である。該プラスミドは、TRP2遺伝子座を標的化するロールイン(roll−in)ベクターである。該重鎖をコードするORFは、ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーターおよびサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列の制御下にある。該軽鎖をコードするORFは、ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーターおよびピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1転写終結配列の制御下にある。形質転換体の選択は、ピチア・パストリス(P.pastoris)TEF1プロモーターおよびサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列の制御下のゼオシン耐性タンパク質(Zeocin)ORFによりコードされるゼオシン耐性を利用する。 図18は、LmSTT3Dが構成的(GAPDHプロモーター)または誘導的(AOX1プロモーター)に発現される株の場合に対する、対照株において産生された抗Her2および抗RSV抗体のN−グリコシル化部位占拠率(%)を示す。 図19は、CHO細胞において産生された商業的に入手可能な抗Her2抗体(HERCEPTIN)のN−グリコシル化部位占拠と比較した場合の、株YGLY13992および株YGLY17351において産生された抗Her2抗体のN−グリコシル化部位占拠の比較を示す。株YGLY13992は、LmSTT3Dをコードする発現カセットを含まないが、株YGLY17351は、誘導性PpAOX1プロモーターの制御下でLmSTT3をコードする発現カセットを含む。 図19は、CHO細胞において産生された商業的に入手可能な抗Her2抗体(HERCEPTIN)のN−グリコシル化部位占拠と比較した場合の、株YGLY13992および株YGLY17351において産生された抗Her2抗体のN−グリコシル化部位占拠の比較を示す。株YGLY13992は、LmSTT3Dをコードする発現カセットを含まないが、株YGLY17351は、誘導性PpAOX1プロモーターの制御下でLmSTT3をコードする発現カセットを含む。 図19は、CHO細胞において産生された商業的に入手可能な抗Her2抗体(HERCEPTIN)のN−グリコシル化部位占拠と比較した場合の、株YGLY13992および株YGLY17351において産生された抗Her2抗体のN−グリコシル化部位占拠の比較を示す。株YGLY13992は、LmSTT3Dをコードする発現カセットを含まないが、株YGLY17351は、誘導性PpAOX1プロモーターの制御下でLmSTT3をコードする発現カセットを含む。 図20は、種々のバイオリアクターにおいて増殖した株YGLY17351において産生された抗Her2抗体のN−グリコシル化部位占拠率(%)が、バイオリアクターの規模には無関係に一致していたことを示している。 図21は抗Her2抗体(HERCEPTIN)の市販ロットのCEおよびQ−TOF分析の結果を示す。 図21は抗Her2抗体(HERCEPTIN)の市販ロットのCEおよびQ−TOF分析の結果を示す。 図22は、図21で使用したのと同じ市販ロットに関するものであるが或る期間にわたってPNGアーゼで処理された後のCEおよびQ−TOF分析の結果を示す。 図22は、図21で使用したのと同じ市販ロットに関するものであるが或る期間にわたってPNGアーゼで処理された後のCEおよびQ−TOF分析の結果を示す。 図23A〜Eは、YGLY7961から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY12900の系統を示す。 図23A〜Eは、YGLY7961から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY12900の系統を示す。 図23A〜Eは、YGLY7961から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY12900の系統を示す。 図23A〜Eは、YGLY7961から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY12900の系統を示す。 図23A〜Eは、YGLY7961から始まるピチア・パストリス(P.pastoris)株YGLY12900の系統を示す。 図24はpGLY2456の地図を示す。プラスミドpGLY2456は、TRP2遺伝子座の発現を損なうことなくTRP2遺伝子座を標的化するKINKO組込みベクターであり、(1)コドン最適化マウスCMP−シアル酸輸送体(CO mCMP−Sia Transp)、(2)ヒトUDP−GlcNAc 2−エピメラーゼ/N−アセチルマンノサミンキナーゼ(コドン最適化されたもの)(CO hGNE)、(3)ピチア・パストリス(Pichia pastoris)ARG1遺伝子または転写単位、(4)コドン最適化ヒトCMP−シアル酸シンターゼ(CO hCMP−NANAS)、(5)コドン最適化ヒトN−アセチルノイラミナート−9−ホスファートシンターゼ(CO hSIAP S)、および(6)サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)KRE2リーダーペプチドにN末端において融合したコドン最適化マウスa−2,6−シアリルトランスフェラーゼ触媒ドメイン(comST6−33)をコードする6つの発現カセットを含有する。全体はTRP2遺伝子およびORFの5’領域(PpTRP2 5’)ならびにTRP2遺伝子の3’領域(PpTRP2−3’)に隣接している。PpPMA1 promはピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1プロモーターであり、PpPMA1 TTはピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1終結配列であり、CYC TTはサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC終結配列であり、PpTEF Promはピチア・パストリス(P.pastoris)TEF1プロモーターであり、PpTEF TTはピチア・パストリス(P.pastoris)TEF1終結配列であり、PpALG3 TTはピチア・パストリス(P.pastoris)ALG3終結配列であり、pGAPはピチア・パストリス(P.pastoris)GADPHプロモーターである。 図25はpGLY5048の地図を示す。プラスミドpGLY5048は、STE13遺伝子座を標的化するKINKO組込みベクターであり、(1)キメラタンパク質を分泌経路および該細胞からの分泌に導くためのサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)αMATpreシグナルペプチドにN末端において融合したティー・レーセイ(T.reesei)α−1,2−マンノシダーゼ触媒ドメイン(aMATTrMan)、ならびに(2)ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5または転写単位をコードする発現カセットを含有する。 図26はプラスミドpGLY5019の地図である。プラスミドpGLY5019は、DAP2遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、アシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1プロモーターおよびアシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1終結配列に機能的に連結されたナーセオスリシン(Nourseothricin)耐性(NAT)ORFをコードする核酸分子を含む発現カセットを含有し、該核酸分子は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)DAP2遺伝子の5’ヌクレオチド配列に隣接しており、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)DAP2遺伝子の3’ヌクレオチド配列に隣接している。 図27はpGLY5085のプラスミド地図を示す。プラスミドpGLY5085は、シアル酸化N−グリカンの産生に関与する第2セットの遺伝子をピチア・パストリス(P.pastoris)内に導入するためのKINKOプラスミドである。該プラスミドは、ヒグロマイシン耐性(HygR)をコードする発現カセットでピチア・パストリス(P.pastoris)ARG1遺伝子が置換されていること、および該プラスミドがピチア・パストリス(P.pastoris)TRP5遺伝子を標的化すること以外は、プラスミドYGLY2456に類似している。それらの6つの縦列カセットは、一方の側では、TRP5遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列およびORF(これは終止コドンで終わる)ならびにそれに続くピチア・パストリス(P.pastoris)ALG3終結配列を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、TRP5遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列を含む核酸分子に隣接している。 図28はpGLY7240のプラスミド地図を示す。該プラスミドは、TP2遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、ピチア・パストリス(P.pastoris)TEF1プロモーターおよびサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC終結配列の制御下でゼオシン耐性タンパク質(Zeocin)をコードするORFを含有する。該プラスミドは、5’末端においてピチア・パストリス(Pichia pastoris)AOX1プロモーターに、そして3’末端においてサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列に機能的に連結されたGM−CSF/CWP1融合タンパク質をコードしている。 図29は、LmSTT3Dを共発現する株YGLY16349において産生されたGM−CSFのウエスタンブロットを示す。GM−CSF(レーン2〜8)の大部分が2N−結合部位でグリコシル化されていることが示されており、これとは対照的に、対照株(YGLY15560、レーン9)においては、GM−CSFは主に1N部位でN−グリコシル化されており、2N部位での少量のN−グリコシル化体および非グリコシル化体を伴うことが示されている。 図30は、それぞれYGLY15560(A)およびYGLY16349(B)から発現されたGM−CSFのQ−TOP分析を示す。非グリコシル化GM−CSFは検出されなかった。 図30は、それぞれYGLY15560(A)およびYGLY16349(B)から発現されたGM−CSFのQ−TOP分析を示す。非グリコシル化GM−CSFは検出されなかった。 以下の実施例は本発明の更なる理解を促すことを意図したものである。
誘導または構成プロモーターに機能的に連結されたリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3D(LmSTT3D)オープンリーディングフレーム(ORF)をコードする発現カセットを含むプラスミドを以下のとおりに構築した。
LmSTT3Dをコードするオープンリーディングフレーム(配列番号12)をピチア・パストリス(P.pastoris)における最適発現のためにコドン最適化し、合成した(GeneArt AG,Brandenburg,Germanyにより行われた)。LmSTT3Dをコードするコドン最適化核酸分子をpGLY6287と命名し、それは、配列番号11に示されているヌクレオチド配列を有する。
プラスミドpGLY6301(図2)は、ピチア・パストリス(P.pastoris)におけるURA6遺伝子座を標的化するロールイン(roll−in)組込みプラスミドである。LmSTT3Dをコードする発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)における有効な発現のためにコドン最適化されたLmSTT3D ORFをコードする核酸分子を含み、該核酸分子は、5’末端においては、誘導性ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーター配列(配列番号23)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列(配列番号24)を有する核酸分子に機能的に連結されている。形質転換体を選択するために、該プラスミドは、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)ARR3 ORFをコードする発現カセットを含み、ここで、該ORF(配列番号32)をコードする核酸分子は、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PRL10プロモーター配列(配列番号25)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列(配列番号24)を有する核酸分子に機能的に連結されている。該プラスミドは更に、URA6遺伝子座(配列番号33)を標的化するための核酸分子を含む。5’末端においてEcoRI部位に、そして3’末端においてFseI部位に隣接したコドン最適化LmSTT3D ORF(pGLY6287)をコードするDNA断片を、EcoRIおよびFseIで消化されたプラスミドpGFI30t内にクローニングすることにより、プラスミドpGLY6301を構築した。
プラスミドpGLY6294(図3)は、ピチア・パストリス(P.pastoris)におけるTRP1遺伝子座を、該遺伝子座の発現を破壊することなく標的化するKINKO組込みベクターである。KINKO(nock−n with little or nock−ut)組込みベクターは、標的化遺伝子座内への異種DNAの挿入を、該標的化遺伝子座における遺伝子の発現を損なうことなく可能にし、米国公開出願第20090124000号に記載されている。LmSTT3Dをコードする発現カセットは、LmSTT3D ORFをコードする核酸分子を含み、該核酸分子は、5’末端においては、構成的ピチア・パストリス(P.pastoris)GAPDHプロモーター配列(配列番号26)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列(配列番号24)を有する核酸分子に機能的に連結されている。形質転換体を選択するために、該プラスミドは、ノウルセオスリシン(Nourseothricin)耐性(NAT)ORF[元々はpAG25(EROSCARF,Scientific Research and Development GmbH,Daimlerstrasse 13a,D−61352 Bad Homburg,Germany)由来;Goldsteinら,Yeast 15:1541(1999)を参照されたい]をコードする発現カセットを含み、ここで、該ORF(配列番号34)をコードする核酸分子は、5’末端においては、アシビア・ゴシピィ(Ashbya gossypii)TEF1プロモーター配列(配列番号86)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、アシビア・ゴシピィ(Ashbya gossypii)TEF1終結配列(配列番号87)を有する核酸分子に機能的に連結されている。それらの2つの発現カセットは、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)ALG3終結配列(配列番号29)を有する核酸分子に連結された、終止コドンで終わるTrp1pをコードするORFの5’領域からのヌクレオチド配列(配列番号30)を含む核酸分子に、そして他方の側では、TRP1遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号31)を含む核酸分子に隣接している。5’末端においてNotI部位に、そして3’末端においてPacI部位に隣接したコドン最適化LmSTT3D ORF(pGLY6287)をコードするDNA断片を、NotIおよびFseIで消化されたプラスミドpGLY597内にクローニングすることにより、プラスミドpGLY6294を構築した。アシビア・ゴシピィ(Ashbya gossypii)TEF1プロモーター(PTEF)およびアシビア・ゴシピィ(Ashbya gossypii)TEF1終結配列(TTEF)に機能的に連結されたノウルセオスリシン(Nourseothricin)耐性ORF(NAT)をコードする核酸分子を含む発現カセット。
前記プラスミドは、以下の実施例に示されているとおりに、ピチア・パストリス(P.pastoris)において産生される糖タンパク質上のN−グリコシル化部位占拠を増加させるためにLmSTT3D発現カセットをピチア・パストリス(P.pastoris)内に導入するために使用されうる。
遺伝的に操作されたピチア・パストリス(Pichia pastoris)株YGLY13992は、組換えヒト抗Her2抗体を産生する株であり、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)株YGLY14401は、組換えヒト抗RSV抗体を産生する株である。該株の構築は図1A〜1Hに図示されている。簡潔に説明すると、以下のとおりに該株を構築した。
株YGLY8316は、既に記載されている方法(例えば、米国特許第7,449,308号、米国特許第7,479,389号、米国公開出願第20090124000号、公開PCT出願番号WO2009085135、NettおよびGerngross,Yeast 20:1279(2003)、Choiら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100:5022(2003)、Hamiltonら,Science 301:1244(2003)を参照されたい)を用いて野生型ピチア・パストリス(Pichia pastoris)株NRRL−Y 11430から構築した。全てのプラスミドは、標準的な分子生物学的方法を用いて、pUC19プラスミドにおいて作製した。ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関して最適化されたヌクレオチド配列に関しては、天然ヌクレオチド配列をGENEOPTIMIZERソフトウェア(GeneArt,Regensburg,Germany)により解析し、その結果を用いて、ピチア・パストリス(P.pastoris)発現に関してコドンが最適化されたヌクレオチド配列を得た。酵母株をエレクトロポレーション(エレクトロポレーターBio Radの製造業者により推奨されている標準的な技術を用いるもの)により形質転換した。
プラスミドpGLY6(図4)は、URA5遺伝子座を標的化する組込みベクターである。それは、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)インベルターゼ遺伝子または転写単位(ScSUC2;配列番号38)を含む核酸分子を含有し、該核酸分子は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(配列番号39)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号40)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY6を線状化し、該線状化プラスミドを野生型株NRRL−Y 11430内に形質転換して、ScSUC2遺伝子がURA5遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY1−3を選択した。これはウラシルに対して栄養要求性である。
プラスミドpGLY40(図5)は、OCH1遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(配列番号41)を含む核酸分子を含有しており、該核酸分子は、lacZ反復を含む核酸分子(配列番号42)に隣接しており、そしてこれは、一方の側では、OCH1遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(配列番号43)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、OCH1遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号44)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY40をSfiIで線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY1−3内に形質転換して、lacZ反復に隣接したURA5遺伝子がOCH1遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY2−3を選択した。これはURA5に対して原栄養性である。株YGLY2−3を5−フルオロオロト酸(5−FOA)の存在下で対抗選択して、URA5遺伝子が喪失しlacZ反復だけがOCH1遺伝子座内に残存した幾つかの株を得た。これは、該株をウラシルに対して栄養要求性にする。株YGLY4−3を選択した。
プラスミドpGLY43a(図6)は、BMT2遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、ケイ・ラクティス(K.lactis)UDP−N−アセチルグルコサミン(UDP−GlcNAc)輸送体遺伝子または転写単位(KlMNN2−2、配列番号45)を含む核酸分子を含有しており、該核酸分子は、lacZ反復を含む核酸分子に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位を含む核酸分子に隣接している。該隣接遺伝子は、一方の側では、BMT2遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(配列番号46)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、BMT2遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号47)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY43aをSfiIで線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY4−3内に形質転換して、lacZ反復に隣接したKlMNN2−2遺伝子およびURA5遺伝子がBMT2遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。BMT2遺伝子はMilleら,J.Biol.Chem.283:9724−9736(2008)および米国特許第7,465,557号に開示されている。得られた株から株YGLY6−3を選択した。これはウラシルに対して原栄養性である。株YGLY6−3を5−FOAの存在下で対抗選択して、URA5遺伝子が喪失しlacZ反復だけが残存した株を得た。これは、該株をウラシルに対して栄養要求性にする。株YGLY8−3を選択した。
プラスミドpGLY48(図7)は、MNN4L1遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、UDP−GlcNAc輸送体(配列番号48)オープンリーディングフレーム(ORF)のマウスホモログをコードする核酸分子を含む発現カセットを含有しており、該マウスホモログコード化核酸分子は、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)GAPDHプロモーターを含む核酸分子(配列番号26)に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC終結配列を含む核酸分子(配列番号24)に機能的に連結されており、さらに前記マウスホモログコード化核酸分子は、lacZ反復に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子を含む核酸分子に隣接しており、ここで、これらの発現カセットは全体として、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)MNN4L1遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(配列番号49)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、MNN4L1遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号50)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY48をSfiIで線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY8−3内に形質転換して、マウスUDP−GlcNAc輸送体およびURA5遺伝子をコードする発現カセットがMNN4L1遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。MNN4L1遺伝子(MNN4Bとも称される)は米国特許第7,259,007号に開示されている。得られた株から株YGLY10−3を選択し、ついで5−FOAの存在下で対抗選択して、URA5遺伝子が喪失しlacZ反復だけが残存した幾つかの株を得た。株YGLY12−3を選択した。
プラスミドpGLY45(図8)は、PNO1/MNN4遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位を含む核酸分子を含有し、これは、lacZ反復を含む核酸分子に隣接しており、そしてこの核酸分子は、一方の側では、PNO1遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(配列番号51)を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、MNN4遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号52)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY45をSfiIで線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY12−3内に形質転換して、lacZ反復に隣接したURA5遺伝子がPNO1/MNN4遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。PNO1遺伝子は米国特許第7,198,921号に開示されており、MNN4遺伝子(MNN4Bとも称される)は米国特許第7,259,007号に開示されている。得られた株から株YGLY14−3を選択し、ついで5−FOAの存在下で対抗選択して、URA5遺伝子が喪失しlacZ反復だけが残存した幾つかの株を得た。株YGLY16−3を選択した。
プラスミドpGLY1430(図9)は、ADE1遺伝子座の発現を損なうことなくADE1遺伝子座を標的化するKINKO組込みベクターであり、(1)キメラ酵素をERまたはゴルジに標的化するピチア・パストリス(P.pastoris)SEC12リーダーペプチド(10)にN末端において融合したヒトGlcNAcトランスフェラーゼI触媒ドメイン(NA)、(2)UDP−GlcNAc輸送体のマウスホモログ(MmTr)、(3)キメラ酵素をERまたはゴルジに標的化するサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)SEC12リーダーペプチド(8)にN末端において融合したマウスマンノシダーゼIA触媒ドメイン(FB)、および(4)ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位をコードする4つの発現カセットを縦列配置で含有する。KINKO(nock−n with little or nock−ut)組込みベクターは、標的化遺伝子座内への異種DNAの挿入を、該標的化遺伝子座における遺伝子の発現を損なうことなく可能にし、米国公開出願第20090124000号に記載されている。NA10をコードする発現カセットは、SEC12リーダー10をコードする核酸分子(配列番号54)に5’末端において融合している、ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関してコドン最適化されたヒトGlcNAcトランスフェラーゼI触媒ドメインをコードする核酸分子(配列番号53)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1プロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。MmTrをコードする発現カセットは、UDP−GlcNAc輸送体ORFのマウスホモログをコードする核酸分子を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)SEC4プロモーターを含む核酸分子(配列番号55)に、そして3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)OCH1終結配列を含む核酸分子(配列番号56)に機能的に連結されている。FB8をコードする発現カセットは、SEC12−mリーダー8をコードする核酸分子(配列番号58)に5’末端において融合している、マウスマンノシダーゼIA触媒ドメインをコードする核酸分子(配列番号57)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)GADPHプロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。該URA5発現カセットは、lacZ反復を含む核酸分子に隣接したピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位を含む核酸分子を含む。それらの4つの縦列カセットは、一方の側では、ADE1遺伝子の5’領域および完全ORFからのヌクレオチド配列(配列番号59)ならびにそれに続くピチア・パストリス(P.pastoris)ALG3終結配列(配列番号29)を含む核酸分子に、そして他方の側では、ADE1遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号60)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY1430をSfiIで線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY16−3内に形質転換して、それらの4つの縦列発現カセットがADE1 ORFの直後のADE1遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY2798を選択した。これはアルギニンに対して栄養要求性であり、今やウリジン、ヒスチジンおよびアデニンに対して原栄養性である。ついで該株を5−FOAの存在下で対抗選択して、ウリジンに対して今や栄養要求性である幾つかの株を得た。株YGLY3794を選択した。これは、主としてガラクトースを末端とするN−グリカンを有する糖タンパク質を産生しうる。
プラスミドpGLY582(図10)は、HIS1遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、(1)サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)UDP−グルコースエピメラーゼ(ScGAL10)、(2)キメラ酵素をERまたはゴルジに標的化するサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)KRE2−sリーダーペプチド(33)にN末端において融合したヒトガラクトシルトランスフェラーゼI(hGalT)触媒ドメイン、(3)lacZ反復に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位、および(4)キイロショウジョウバエ(D.melanogaster)UDP−ガラクトース輸送体(DmUGT)をコードする4つの発現カセットを縦列配置で含有する。ScGAL10をコードする発現カセットは、ScGAL10 ORFをコードする核酸分子(配列番号61)を含み、該ORFは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1プロモーターを含む核酸分子(配列番号88)に機能的に連結されており、3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1転写終結配列を含む核酸分子(配列番号62)に機能的に連結されている。キメラガラクトシルトランスフェラーゼIをコードする発現カセットは、KRE2−sリーダー33をコードする核酸分子(配列番号64)に5’末端において融合している、ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関してコドン最適化されたhGalT触媒ドメインをコードする核酸分子(配列番号63)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)GAPDHプロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。該URA5発現カセットは、lacZ反復を含む核酸分子に隣接したピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位を含む核酸分子を含む。DmUGTをコードする発現カセットは、DmUGT ORFをコードする核酸分子(配列番号65)を含み、該ORFは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)OCH1プロモーターを含む核酸分子(配列番号66)に機能的に連結されており、3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)ALG12転写終結配列を含む核酸分子(配列番号67)に機能的に連結されている。それらの4つの縦列カセットは、一方の側では、HIS1遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(配列番号68)を含む核酸分子に、そして他方の側では、HIS1遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号69)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY582を線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY3794内に形質転換して、それらの4つの縦列発現カセットがHIS1遺伝子座内に相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。株YGLY3853を選択した。これはヒスチジンに対して栄養要求性であり、ウリジンに対して原栄養性である。
プラスミドpGLY167b(図11)は、ARG1遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、(1)キメラ酵素をERまたはゴルジに標的化するサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)MNN2リーダーペプチド(53)にN末端において融合したキイロショウジョウバエ(D.melanogaster)マンノシダーゼII触媒ドメイン(KD)、(2)ピチア・パストリス(P.pastoris)HIS1遺伝子または転写単位、および(3)キメラ酵素をERまたはゴルジに標的化するサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)MNN2リーダーペプチド(54)にN末端において融合したラットN−アセチルグルコサミン(GlcNAc)トランスフェラーゼII触媒ドメイン(TC)をコードする3つの発現カセットを縦列配置で含有する。KD53をコードする発現カセットは、MNN2リーダー53をコードする核酸分子(配列番号71)に5’末端において融合している、ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関してコドン最適化されたキイロショウジョウバエ(D.melanogaster)マンノシダーゼII触媒ドメインをコードする核酸分子(配列番号70)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)GAPDHプロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。該HIS1発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)HIS1遺伝子または転写単位(配列番号72)を含む核酸分子を含む。TC54をコードする発現カセットは、MNN2リーダー54をコードする核酸分子(配列番号74)に5’末端において融合している、ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関してコドン最適化されたラットGlcNAcトランスフェラーゼII触媒ドメインをコードする核酸分子(配列番号73)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1プロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。それらの3つの縦列カセットは、一方の側では、ARG1遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(配列番号75)を含む核酸分子に、そして他方の側では、ARG1遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号76)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY167bをSfiIで線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY3853内に形質転換して、それらの3つの縦列発現カセットがARG1遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY4754を選択した。これはアルギニンに対して栄養要求性であり、ウリジンおよびヒスチジンに対して原栄養性である。ついで該株を5−FOAの存在下で対抗選択して、ウリジンに対して今や栄養要求性である幾つかの株を得た。株YGLY4799を選択した。
プラスミドpGLY3411(図12)は、lacZ反復に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子を含む発現カセットを含有する組込みベクターであり、該lacZ反復は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT4遺伝子の5’ヌクレオチド配列(配列番号77)に、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT4遺伝子の3’ヌクレオチド配列(配列番号78)に隣接している。プラスミドpGLY3411を線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY4799内に形質転換して、該URA5発現カセットがBMT4遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY6903を選択した。これはウラシル、アデニン、ヒスチジン、プロリン、アルギニンおよびトリプトファンに対して原栄養性である。ついで該株を5−FOAの存在下で対抗選択して、ウリジンに対して今や栄養要求性である幾つかの株を得た。株YGLY7432およびYGLY7433を選択した。
プラスミドpGLY3419(図13)は、lacZ反復(lacZ反復)に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)を含む発現カセットを含有する組込みベクターであり、該lacZ反復は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT1遺伝子の5’ヌクレオチド配列(配列番号79)に、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT1遺伝子の3’ヌクレオチド配列(配列番号80)に隣接している。プラスミドpGLY3419を線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY7432およびYGLY7433内に形質転換して、該URA5発現カセットがBMT1遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY7656およびYGLY7651を選択した。これはウラシル、アデニン、ヒスチジン、プロリン、アルギニンおよびトリプトファンに対して原栄養性である。ついで該株を5−FOAの存在下で対抗選択して、ウリジンに対して今や栄養要求性である幾つかの株を得た。株YGLY7930およびYGLY7940を選択した。
プラスミドpGLY3421(図14)は、lacZ反復(lacZ反復)に隣接しているピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位(PpURA5)を含む発現カセットを含有する組込みベクターであり、該lacZ反復は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT3遺伝子の5’ヌクレオチド配列(配列番号81)に、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)BMT3遺伝子の3’ヌクレオチド配列(配列番号82)に隣接している。プラスミドpGLY3419を線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY7930およびYGLY7940内に形質転換して、該URA5発現カセットがBMT1遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY7965およびYGLY7961を選択した。これはウラシル、アデニン、ヒスチジン、プロリン、アルギニンおよびトリプトファンに対して原栄養性である。
プラスミドpGLY3673(図15)は、PRO1遺伝子座の発現を損なうことなくPRO1遺伝子座を標的化するKINKO組込みベクターであり、キメラタンパク質を分泌経路および該細胞からの分泌に導くためのサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)αMATpreシグナルペプチドにN末端において融合したティー・レーセイ(T.reesei)α−1,2−マンノシダーゼ触媒ドメイン(aMATTrMan)をコードする発現カセットを含有する。aMATTrManをコードする発現カセットは、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)αMATpreシグナルペプチドをコードする核酸分子(配列番号13)に5’末端において融合したティー・レーセイ(T.reesei)触媒ドメインをコードする核酸分子(配列番号83)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーターを含む核酸分子(配列番号23)に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列を含む核酸分子(配列番号24)に機能的に連結されている。該カセットは、一方の側では、PRO1遺伝子の5’領域および完全ORFからのヌクレオチド配列(配列番号89)ならびにそれに続くピチア・パストリス(P.pastoris)ALG3終結配列を含む核酸分子に、そして他方の側では、PRO1遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号90)を含む核酸分子に隣接している。該プラスミドはPpARG1遺伝子を含有する。プラスミドpGLY3673を株YGLY7965およびYGLY7961内に形質転換して幾つかの株を得、得られた株からYGLY78316およびYGLY8323を選択した。
プラスミドpGLY6833(図16)は、ピチア・パストリス(P.pastoris)におけるTRP2遺伝子座を標的化する抗Her2抗体の軽鎖および重鎖をコードするロールイン(roll−in)組込みプラスミドである。抗Her2重鎖をコードする発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)における有効な発現のためにコドン最適化された重鎖ORFをコードする核酸分子(配列番号15)を含み、これは、5’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)接合因子プレシグナル配列(配列番号14)をコードする核酸分子に機能的に連結されており、そしてこれは、そのN末端において、誘導性ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーター配列(配列番号23)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)CIT1転写終結配列(配列番号85)を有する核酸分子に融合している。抗Her2軽鎖をコードする発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)における有効な発現のためにコドン最適化された軽鎖ORFをコードする核酸分子(配列番号17)を含み、これは、5’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)接合因子プレシグナル配列(配列番号14)をコードする核酸分子に機能的に連結されており、そしてこれは、そのN末端において、誘導性ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーター配列(配列番号23)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)CIT1転写終結配列(配列番号85)を有する核酸分子に融合している。形質転換体を選択するために、該プラスミドは、ゼオシンORFをコードする発現カセットを含み、ここで、該ORFをコードする核酸分子(配列番号35)は、5’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)TEFプロモーター配列(配列番号37)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列(配列番号24)を有する核酸分子に機能的に連結されている。該プラスミドは更に、TRP2遺伝子座を標的化するための核酸分子(配列番号91)を含む。
プラスミドpGLY6564(図17)は、ピチア・パストリス(P.pastoris)におけるTRP2遺伝子座を標的化する抗RSV抗体の軽鎖および重鎖をコードするロールイン(roll−in)組込みプラスミドである。抗RSV重鎖をコードする発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)における有効な発現のためにコドン最適化された重鎖ORFをコードする核酸分子(配列番号19)を含み、これは、5’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)接合因子プレシグナル配列(配列番号14)をコードする核酸分子に機能的に連結されており、そしてこれは、そのN末端において、誘導性ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーター配列(配列番号23)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列(配列番号24)を有する核酸分子に融合している。抗RSV軽鎖をコードする発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)における有効な発現のためにコドン最適化された軽鎖ORFをコードする核酸分子(配列番号21)を含み、これは、5’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)接合因子プレシグナル配列(配列番号14)をコードする核酸分子に機能的に連結されており、そしてこれは、そのN末端において、誘導性ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーター配列(配列番号23)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1転写終結配列(配列番号36)を有する核酸分子に融合している。形質転換体を選択するために、該プラスミドは、ゼオシンORFをコードする発現カセットを含み、ここで、該ORFをコードする核酸分子(配列番号35)は、5’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)TEFプロモーター配列(配列番号37)を有する核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列(配列番号24)を有する核酸分子に機能的に連結されている。該プラスミドは更に、TRP2遺伝子座を標的化するための核酸分子(配列番号91)を含む。
抗Her2抗体をコードするpGLY6833をYGLY8316内に形質転換することにより、株YGLY13992を作製した。得られた株から株YGLY13992を選択した。この株においては、抗Her2重鎖および軽鎖をコードする発現カセットはピチア・パストリス(Pichia pastoris)TRP2遺伝子座(PpTRP2)に標的化される。この株はLmSTT3D発現カセットを含まない。抗RSV抗体をコードするpGLY6564をYGLY8323内に形質転換することにより、株YGLY14401を作製した。得られた株から株YGLY14401を選択した。この株においては、抗RSV重鎖および軽鎖をコードする発現カセットはピチア・パストリス(Pichia pastoris)TRP2遺伝子座(PpTRP2)に標的化される。この株はLmSTT3D発現カセットを含まない。
前記LmSTT3D発現/組込みプラスミドベクターでの本明細書に開示されている適当な株の形質転換は、実質的に以下のとおりに行った。適当なピチア・パストリス(Pichia pastoris)株を50mLのYPD培地[酵母エキス(1%)、ペプトン(2%)およびデキストロース(2%)]内で約0.2〜6のODまで一晩増殖させた。氷上で30分間のインキュベーションの後、2500〜3000rpmで5分間の遠心分離により細胞をペレット化した。培地を除去し、該細胞を氷冷無菌1M ソルビトール3回洗浄した後、0.5mL 氷冷無菌1Mソルビトールに再懸濁させた。10μLの洗浄化DNA(5〜20μg)および100μLの細胞懸濁液をエレクトロポレーションキュベット内で一緒にし、氷上で5分間インキュベートした。エレクトロポレーションは、予め設定されたピチア・パストリス(Pichia pastoris)プロトコール(2kV、25μF、200Ω)に従いBio−Rad GenePulser Xcellにおいて行い、その直後に1mLのYPDS回収培地(YPD培地+1M ソルビトール)を加えた。該形質転換細胞を室温(24℃)で4時間〜一晩で回収した後、該細胞を選択培地上でプレーティングした。
ついで株YGLY13992およびYGLY14401のそれぞれを、前記のとおり、誘導性AOX1プロモーターの制御下でLmSTT3DをコードするpGLY6301、または構成的GAPDHプロモーターの制御下でLmSTT3DをコードするpGLY6294で形質転換して、実施例3に記載されている株を得た。
LmSTT3DをコードするORFが誘導性PpAOX1プロモーターに機能的に連結された発現カセットを含む組込み/発現プラスミドpGLY6301、またはLmSTT3DをコードするORFが構成的PpGAPDHプロモーターに機能的に連結された発現カセットを含むpGLY6294を、それぞれSpeIまたはSfiIで線状化し、該線状化プラスミドをピチア・パストリス(Pichia pastoris)株YGLY13992またはYGLY14401内に形質転換して、表1に示されている株YGLY17351、YGLY17368、YGLY17319およびYGLY17354を得た。実施例2に記載されているのと実質的に同じ方法で形質転換を行った。
Figure 0005976549
URA6遺伝子座におけるpGLY6301のゲノム組込みを、プライマーPpURA6out/UP(5’−CTGAGGAGTCAGATATCAGCTCAATCTCCAT−3’;配列番号1)およびPucl9/LP(5’−TCCGGCTCGTATGTTGTGTGGAATTGT−3’;配列番号2)またはScARR3/UP(5’−GGCAATAGTCGCGAGAATCCTTAAACCAT−3’;配列番号3)およびPpURA6out/LP(5−CTGGATGTTTGATGGGTTCAGTTTCAGCTGGA−3’;配列番号4)を使用するコロニーPCR(cPCR)により確認した。
TRP1遺伝子座におけるpGLY6294のゲノム組込みを、プライマーPpTRP−5’out/UP(5’−CCTCGTAAAGATCTGCGGTTTGCAAAGT−3’;配列番号5)およびPpALG3TT/LP(5’−CCTCCCACTGGAACCGATGATATGGAA−3’;配列番号6)またはPpTEFTT/UP(5’−GATGCGAAGTTAAGTGCGCAGAAAGTAATATCA−3’;配列番号7)およびPpTRP1−3’out/LP(5’−CGTGTGTACCTTGAAACGTCAATGATACTTTGA−3’;配列番号8)を使用するcPCRにより確認した。LmSTT3Dをコードする発現カセットの、該ゲノム内への組込みを、cPCRプライマーLmSTT3D/iUP(5’−GCGACTGGTTCCAATTGACAAGCTT−3’(配列番号9)およびLmSTT3D/iLP(5’−CAACAGTAGAACCAGAAGCCTCGTAAGTACAG−3’(配列番号10)を用いて確認した。該PCR条件は、95℃で2分間の1サイクル、95℃で20秒間、55℃で20秒間および72℃で1分間の35サイクルならびにそれに続く72℃で10分間の1サイクルであった。
N−グリコシル化部位占拠分析のための抗体を製造するために、該株をSixfor発酵槽内で培養した。抗体製造のための形質転換株の細胞増殖条件は一般に以下のとおりであった。
該形質転換酵母株のタンパク質発現を、1% 酵母エキス、2% ペプトン、100mM リン酸カリウムバッファー(pH6.0)、1.34% 酵母窒素原礎培地、4×10−5% ビオチンおよび1% グリセロールからなる緩衝グリセロール−複合培地(BMGY)を含有する振とうフラスコ内で行った。タンパク質発現のための誘導培地は、BMGYにおけるグリセロールの代わりに1% メタノールからなる緩衝メタノール−複合培地(BMMY)であった。メタノールにおけるPmtインヒビターPmti−3を、該誘導培地を加えた時点で18.3μMの最終濃度まで該増殖培地に加えた。細胞を集め、2,000rpmで5分間遠心分離した。
SixFors発酵槽スクリーニング法は、表2に示されているパラメーターに従った。
Figure 0005976549
接種後の約18時間の時点で、350mLの培地A(後記表3を参照されたい)+4% グリセロールを含有するSixFors容器に、関心のある株を接種した。少用量(100% メタノール中の0.2mg/mLの0.3mL)のPmti−3(5−[[3−(1−フェニル−2−ヒドロキシ)エトキシ)−4−(2−フェニルエトキシ)]フェニル]メチレン]−4−オキソ−2−チオキソ−3−チアゾリジン酢酸)(公開国際出願番号WO 2007061631を参照されたい)を接種物と共に加えた。約20時間の時点で、17mL 50% グリセロール溶液(グリセロール・フェッド・バッチ・フィード、後記表4を参照されたい)+より大用量(4mg/mLの0.3mL)のPmti−3のボーラスを容器ごとに加えた。約26時間の時点で、溶存酸素(DO)濃度における正のスパイクにより示されるとおりグリセロールが消費され、メタノール供給(後記表5を参照されたい)を0.7mL/時間で連続的に開始した。同時に、別用量のPmti−3(0.3mLの4mg/mLストック)を容器ごとに加えた。約48時間の時点で、別用量(0.3mLの4mg/mL)のPmti−3を容器ごとに加えた。接種の約60時間の時点で、培養を集め、加工した。
Figure 0005976549
Figure 0005976549
Figure 0005976549
Figure 0005976549
抗Her2または抗RSV抗体上のN−グリカンの占拠を、以下のとおりに、キャピラリー電気泳動(CE)を用いて測定した。該抗体を細胞培養培地から回収し、プロテインAカラムクロマトグラフィーにより精製した。プロテインA精製サンプル(100〜200μg)を約100μLまで濃縮し、ついでバッファーを、1% SDSを含有する100mM Tris−HCl(pH9.0)と交換した。ついで該サンプルを、2μLの10kDa 内部標準(Beckmanにより提供されたもの)と共に、5μLのβ−メルカプトエタノールの添加により還元し、5分間沸騰させた。ついで約20μLの還元サンプルを、Beckman Coulterにより推奨されている方法により、裸溶融(bare−fused)シリカキャピラリー(約70mm、50μm I.D.)で分離した。
図18はCE分析からの重鎖のN−グリコシル化部位占拠を示す。この図は、どちらの抗体に関しても、該抗体の発現が誘導されたのと同時にLmSTT3Dの発現が誘導された場合にLmSTT3Dが約99%まで構成的に発現された場合、N−結合重鎖種の量が約80%から約94%に増加したことを示している。
表7は、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OST)複合体の存在下でLmSTT3Dが過剰発現した宿主細胞から抗体が得られた組成物に関して、抗HER2および抗RSV抗体のN−グリコシル化部位占拠が増加したことを示している。N−グリコシル化部位占拠を測定するために、抗体を還元し、重鎖のN−グリカン占拠を測定した。この表は、一般に、試験された両方の抗体に関して、誘導プロモーターの制御下のLmSTT3Dの過剰発現が約82〜83%から約99%へのN−グリコシル化部位占拠を増加を引き起こしたことを示している(LmSTT3Dの過剰発現の非存在下のN−グリコシル化部位占拠と比べて約19%の増加)。LmSTT3Dおよび該抗体の発現は同じ誘導プロモーターの制御下にあった。LmSTT3Dの過剰発現が構成的プロモーターの制御下にあった場合、試験された両方の抗体に関して、N−グリコシル化部位占拠の増加は約94%まで増加した(LmSTT3Dの過剰発現の非存在下のN−グリコシル化部位占拠と比べて約13%の増加)。
Figure 0005976549
表8は、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OST)複合体の存在下でLmSTT3Dが過剰発現された宿主細胞から得られた完全抗体を含む組成物に関する、還元抗体調製物からの個々の重鎖のN−グリコシル化部位占拠の測定に基づくN−グリコシル化部位占拠を示している。式(比率GHC)×100は、N−グリコシル化された重鎖の比率の測定に基づく完全占拠抗体の百分率の概算値または近似値を与える。
Figure 0005976549
Q−TOF分析
用いた高速液体クロマトグラフィー(HPLC)系は、自動注入装置、カラム加熱区画ならびに210および280nmで検出するUV検出装置を備えたAgilent 1200からなるものであった。この系で行った全てのLC−MS実験は1mL/分で行った。該流速はMS検出で分かれ(split)なかった。質量分析は、Accurate−Mass Q−TOF LC/MS 6520(Agilent technology)で正イオンモードで行った。二重ESI源の温度は350℃に設定された。窒素気流速度はコーンに関しては13L/時間および350L/時間に設定され、ネブライザーは45psigに設定され、キャピラリーに4500ボルトが加えられた。質量校正およびタンパク質質量測定のために、API−TOF参照質量対処キットにより、922.009の参照質量をHP−0921から調製した。300〜3000m/zのイオンスペクトル範囲のデータを得、Agilent Masshunterを使用して処理した。
サンプル調製は以下のとおりに行った。完全抗体サンプル(50μg)を、50μLの25mM NHHCO(pH7.8)を使用して調製した。脱グリコシル化抗体に関しては、50μLのアリコートの完全抗体サンプルをPNGアーゼF(10単位)で37℃で18時間処理した。還元抗体を、完全抗体または脱グリコシル化抗体のアリコートに1M DTTを10mMの最終濃度まで加えることにより調製し、37℃で30分間インキュベートした。
3μgの完全または脱グリコシル化抗体サンプルを、70℃に維持されたPoroshell 300SB−C3カラム(2.1mm×75mm,5μm)(Agilent Technologies)上にローディングした。まず、該タンパク質をカートリッジ上で90% 溶媒A(0.1% HCOOH)、5% 溶媒B(0.1% HCOOH中の90% アセトニトリル)で1分間洗浄した。ついで、26分にわたる5〜100%のBの勾配およびそれに続く100%のBでの3分間の再生およびそれに続く5% Bでの10分間の最終的平衡化時間により、溶出を行った。
還元抗体に関しては、3μgのサンプルを、40℃に維持されたPoroshell 300SB−C3カラム(2.1mm×75mm,5μm)(Agilent Technologies)上にローディングした。まず、該タンパク質をカートリッジ上で90% 溶媒A、5% 溶媒Bで3分間洗浄した。ついで、20分にわたる5〜80%のBの勾配およびそれに続く80%のBでの7分間の再生およびそれに続く5% Bでの10分間の最終的平衡化時間により、溶出を行った。
図19はQ−TOF分析の結果を示す。ここでは、YGLY17351において産生された非還元抗Her2抗体のN−グリコシル化部位占拠を、CHO細胞において産生された商業的に入手可能な非還元抗Her2抗体(HERCEPTIN)のN−グリコシル化部位占拠と比較した。この図は、株YGLY17351において産生された抗Her2が、CHO細胞において産生された抗Her2抗体のN−グリコシル化部位占拠と同様のN−グリコシル化部位占拠を有することを示している。この図は、抗体が株YGLY17351により産生された場合、ただ1つのN−グリコシル化部位が占拠された抗体の量が減少し、両方のN−グリコシル化部位が占拠された抗体の量が増加したことを示している。YGLY17351において産生された抗Her2抗体に関して示されている結果は、表8に示されている近似占拠と合致した。
図20は、YGLY17351において産生された抗Her2抗体上のN−グリコシル化部位占拠のスケーラビリティを示す。N−グリカン占拠のスケーラビリティを評価するために、5mL〜40Lの範囲のバイオリアクターにおいてYGLY17351を試験した。一般に、糖操作ピチア・パストリス(P.pastoris)における糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠は、該糖タンパク質を製造するために用いた加工条件によって様々であることが観察されている。しかし、LmSTT3D過剰発現株は、バイオリアクターの規模および加工条件に無関係に、非常に一貫したN−グリコシル化部位占拠(99%)を示した。したがって、本発明は、小規模条件下で増殖させた糖操作ピチア・パストリス(P.pastoris)における糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠が大規模条件下での増殖の場合に維持される方法を提供する。
図21および22は例示目的で記載されている。図21は、CHO細胞において産生された抗Her2抗体(HERCEPTIN)の市販ロットのCEおよびQ−TOF分析の結果を示す。図22は、ある期間にわたってPNGアーゼで処理された後の、抗Her2抗体の同一市販ロットに関するCEおよびQ−TOF分析の結果を示す。該CEは非グリコシル化重鎖の増加を示し、該Q−TOFはPNGアーゼF処理後の非グリコシル化抗体の存在を示す(図21と図22とを比較されたい)。
表9は、LmSTT3Dを過剰発現しない株と比較して、LmSTT3Dを過剰発現する株において産生された抗Her2および抗RSV抗体のN−グリカン組成を示す。この図は、LmSTT3D過剰発現株からの抗体のN−グリカンの質が、LmSTT3Dを過剰発現しない株からのものに匹敵することを証明している。抗体をSixFors(0.5L バイオリアクター)から産生させ、プロテインA精製抗体からのN−グリカンを2AB標識で分析した。全体的には、LmSTT3Dの過剰発現は該抗体のN−グリカン組成に有意な影響を及ぼさないようであった。該グリコシル化組成は発酵条件の関数として変動しうる。したがって、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)株において産生された抗体のグリコシル化組成は約50〜70モル% G0、15〜25モル% G1、4〜12モル% G2、5−17モル% Man5、および3〜15モル% ハイブリッドの範囲でありうる。
Figure 0005976549
表10は、CHO細胞において産生され商品名SYNAGISでパリビズマブ(palivizumab)として販売されている抗RSV抗体の市販ロットの幾つかと比較された場合の、株YGLY14401において産生された抗RSV抗体のグリコシル化パターンの比較を示す。
Figure 0005976549
この実施例は、本発明が、組換え糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠が、CHO細胞のような哺乳類発現系において産生された組換え糖タンパク質のN−グリコシル化部位占拠に匹敵するピチア・パストリス(Pichia pastoris)における組換え糖タンパク質の製造を可能にすることを示している。
リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Aタンパク質、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Bタンパク質およびリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質は全て、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)におけるSTT3遺伝子座の欠失の致死表現型を抑制することが示されている異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼの具体例である(Nasebら,Molec.Biol.Cell 19:3758−3768(2008))。Nasebら(同誌)は更に、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質がサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)におけるWBP1、OST1、SWP1またはOST2遺伝子座の突然変異の致死表現型を抑制しうることを示した。Heseら(Glycobiology 19:160−171(2009))は、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3A、STT3BおよびSTT3Dタンパク質がWBP1、OST2、SWP1およびOST2遺伝子座の突然変異を機能的に相補しうることを示唆するデータを記載している。他の単一サブユニット異種オリゴサッカリルトランスフェラーゼには、単一サブユニットジアルデジア(Giardia)またはキネトプラスチッドSTT3タンパク質、例えばセノルハブジティス・エレガンス(Caenorhabditis elegans)STT3タンパク質、トリパノソーマ・ブルーセイ(Trypanosoma brucei)STT3タンパク質、トリパノソーマ・クルージ(Trypanosoma cruzi)STT3タンパク質およびトキソプラズマ・ゴンヂ(Toxoplasma gondii)STT3タンパク質が含まれるが、これらに限定されるものではない。リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質がサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)OTase複合体内に組込まれないとNasebra(前掲)らが教示しているのとは対照的に、Castroら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103:14756−14760(2006))は、トリパノソーマ・クルージ(Trypanosoma cruzi)STT3タンパク質がサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)OTase複合体内に組込まれるらしいと教示している。
この実施例においては、前実施例における宿主細胞と同様に構築された宿主細胞を、AOX1プロモーターに機能的に連結された、セノルハブジティス・エレガンス(Caenorhabditis elegans)、トリパノソーマ・クルージ(Trypanosoma cruzi)およびリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3CからのSTT3タンパク質をコードする発現カセットを含有するプラスミドベクターで形質転換した。ピチア・パストリス(Pichia pastoris)Stt3pをコードする発現カセットを含有するベクターを該実験に含めた。表11に示すとおり、抗Her2抗体の発現を伴う種々のSTT3タンパク質の発現はN−グリコシル化部位占拠の増加をもたらさないようであった。しかし、種々のSTT3タンパク質は基質特異性を示しうる。例えば、リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3A、B、CおよびDタンパク質はグリコシル化のレベルでの基質特異性において異なっており、このことは、必須N−X−S/T結合部位に加えて、該基質の追加的特徴が特定の結合部位におけるN−結合グリコシル化に影響を及ぼしうることを示唆している(Nasebra,前掲)。表9に示されている結果は、抗Her2抗体を基質として使用したものである。抗体の各重鎖のCH2ドメインはN−結合グリコシル化のための単一部位を含有し、これは通常、アスパラギン残基297(Asn−297)に存在する(Kabatら,Sequences of proteins of immunological interest,Fifth Ed.,U.S.Department of Health and Human Services,ΝIΗ Publication No.91−3242)。したがって、表9に示されている結果は、N−グリコシル化部位占拠(%)が、使用されている個々の単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼの基質特異性により影響されうることを示唆している。
Figure 0005976549
シアル酸化N−グリカンを産生しうる株を以下のとおりに構築した。ヒトGM−CSFをコードするプラスミドベクター、およびリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dをコードするプラスミドベクターで、該株をトランスフェクトした。該株の構築は図23A〜23Dに図示されている。簡潔に説明すると、該株は、以下のとおりに構築した。
プラスミドpGLY2456(図24)は、TRP2遺伝子座の発現を損なうことなくTRP2遺伝子座を標的化するKINKO組込みベクターであり、(1)マウスCMP−シアル酸輸送体(mCMP−Sia Transp)、(2)ヒトUDP−GlcNAc 2−エピメラーゼ/N−アセチルマンノサミンキナーゼ(hGNE)、(3)ピチア・パストリス(Pichia pastoris)ARG1遺伝子または転写単位、(4)ヒトCMP−シアル酸シンターゼ(hCSS)、(5)ヒトN−アセチルノイラミナート−9−ホスファートシンターゼ(hSPS)、(6)キメラ酵素をERまたはゴルジに標的化するサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)KRE2リーダーペプチド(33)にN末端において融合したマウスα−2,6−シアリルトランスフェラーゼ触媒ドメイン(mST6)をコードする6つの発現カセット、およびピチア・パストリス(P.pastoris)ARG1遺伝子または転写単位を含有する。マウスCMP−シアル酸輸送体をコードする発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関してコドン最適化されたmCMP Sia Transp ORFをコードする核酸分子(配列番号92)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1プロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。ヒトUDP−GlcNAc2−エピメラーゼ/N−アセチルマンノサミンキナーゼをコードする発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関してコドン最適化されたhGNE ORFをコードする核酸分子(配列番号93)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)GAPDHプロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。ピチア・パストリス(P.pastoris)ARG1遺伝子をコードする発現カセットは(配列番号94)を含む。ヒトCMP−シアル酸シンターゼをコードする発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関してコドン最適化されたhCSS ORFをコードする核酸分子(配列番号95)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)GAPDHプロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。ヒトN−アセチルノイラミナート−9−ホスファートシンターゼをコードする発現カセットは、ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関してコドン最適化されたhSIAP S ORFをコードする核酸分子(配列番号96)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1プロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)PMA1転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。キメラマウスα−2,6−シアリルトランスフェラーゼをコードする発現カセットは、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)KRE2シグナルペプチドをコードする核酸分子に5’末端において融合している、ピチア・パストリス(P.pastoris)における発現に関してコドン最適化されたmST6触媒ドメインをコードする核酸分子(配列番号97)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)TEF1プロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)TEF転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。それらの6つの縦列カセットは、一方の側では、TRP2遺伝子の5’領域およびORF(これは終止コドンで終わる)からのヌクレオチド配列(配列番号98)ならびにそれに続くピチア・パストリス(P.pastoris)ALG3終結配列を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、TRP2遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号99)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY2456をSfiIで線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY7961内に形質転換して、それらの6つの発現カセットがTRP2 ORFの直後のTRP2遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY8146を選択した。ついで該株を5−FOAの存在下で対抗選択して、ウリジンに今や栄養要求性である幾つかの株を得た。株YGLY9296を選択した。
プラスミドpGLY5048(図25)は、STE13遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、(1)キメラタンパク質を分泌経路および該細胞からの分泌に導くためのサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)αMATpreシグナルペプチドにN末端において融合したティー・レーセイ(T.reesei)α−1,2−マンノシダーゼ触媒ドメイン(aMATTrMan)、ならびに(2)ピチア・パストリス(P.pastoris)URA5または転写単位をコードする発現カセットを含有する。aMATTrManをコードする発現カセットは、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)αMATpreシグナルペプチドをコードする核酸分子(配列番号13)に5’末端において融合している、ティー・レーセイ(T.reesei)触媒ドメインをコードする核酸分子(配列番号83)を含み、これは、5’末端においては、ピチア・パストリス(P.pastoris)AOX1プロモーターを含む核酸分子に、そして3’末端においては、サッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae)CYC転写終結配列を含む核酸分子に機能的に連結されている。該URA5発現カセットは、lacZ反復を含む核酸分子に隣接したピチア・パストリス(P.pastoris)URA5遺伝子または転写単位を含む核酸分子を含む。それらの2つの縦列カセットは、一方の側では、STE13遺伝子の5’領域からのヌクレオチド配列(配列番号100)を含む核酸分子に、そして他方の側では、STE13遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号101)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY5048をSfiIで線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY9296内に形質転換して、幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY9469を選択した。この株は、単一マンノースO−グリコシル化を有する糖タンパク質を産生しうる(公開米国出願第20090170159号を参照されたい)。
プラスミドpGLY5019(図26)は、DAP2遺伝子座を標的化する組込みベクターであり、アシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1プロモーターおよびアシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1終結配列に機能的に連結されたナーセオスリシン(Nourseothricin)耐性(NATR)発現カセット[元々はpAG25(EROSCARF,Scientific Research and Development GmbH,Daimlerstrasse 13a,D−61352 Bad Homburg,Germany)由来;Goldsteinら,Yeast 15:1541(1999)を参照されたい]をコードする核酸分子を含む発現カセットを含有する。NAT発現カセット(配列番号34)は、アシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1プロモーターおよびアシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1終結配列に対して機能的に調節され、その全体は、一方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)DAP2遺伝子の5’ヌクレオチド配列(配列番号102)に隣接しており、他方の側では、ピチア・パストリス(P.pastoris)DAP2遺伝子の3’ヌクレオチド配列(配列番号103)に隣接している。プラスミドpGLY5019を線状化し、該線状化プラスミドを株YGLY9469内に形質転換して、該NATR発現カセットがDAP遺伝子座内に二重交差相同組換えにより挿入された幾つかの株を得た。得られた株から株YGLY9797を選択した。
プラスミドpGLY5085(図27)は、シアル酸化N−グリカンの産生に関与する第2セットの遺伝子をピチア・パストリス(P.pastoris)内に導入するためのKINKOプラスミドである。該プラスミドは、ヒグロマイシン耐性(HygR)をコードする発現カセットでピチア・パストリス(P.pastoris)ARG1遺伝子が置換されていること、および該プラスミドがピチア・パストリス(P.pastoris)TRP5遺伝子を標的化すること以外は、プラスミドYGLY2456に類似している。該HYG耐性カセットは配列番号104である。HYG発現カセット(配列番号104)は、アシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1プロモーターおよびアシビア・ゴシッピィ(Ashbya gossypii)TEF1終結配列に対して機能的に調節されている(Goldsteinら,Yeast 15:1541(1999)を参照されたい)。それらの6つの縦列カセットは、一方の側では、TRP5遺伝子の5’領域およびORF(これは終止コドンで終わる)からのヌクレオチド配列(配列番号105)ならびにそれに続くピチア・パストリス(P.pastoris)ALG3終結配列を含む核酸分子に隣接しており、他方の側では、TRP5遺伝子の3’領域からのヌクレオチド配列(配列番号106)を含む核酸分子に隣接している。プラスミドpGLY5085を株YGLY9797内に形質転換して幾つかの株を得、それらから株YGLY1200を選択した。
プラスミドpGLY7240(図28)はピチア・パストリス(Pichia pastoris)TRP2遺伝子座(PpTRP2)を標的化し、該プラスミドは、Kex2切断部位を含有するリンカーを介してピチア・パストリス(Pichia pastoris)CWP1タンパク質に融合したヒトGM−CSFを含む融合タンパク質をコードしている。CWP1タンパク質は後期ゴルジにおいてKex2エンドプロテアーゼによりGM−CSFから除去されて、遊離GM−CSFが発酵上清中に分泌される。該ヒトGM−CSFは、配列番号108に示されているアミノ酸配列を有し、配列番号108に示されているヌクレオチド配列によりコードされる。該融合タンパク質(配列番号109)は、配列番号110に示されているヌクレオチド配列によりコードされている。CWP1シグナル配列はアミノ酸1−18であり、CWP1アミノ酸配列はアミノ酸19−289からのものであり、GGGSLVKR Kex2リンカーのアミノ酸配列(配列番号111)はアミノ酸290−297からのものであり、GM−CSFアミノ酸配列はアミノ酸298−424からのものである。該融合タンパク質の発現はPpAOX1プロモーターおよびScCYC終結配列に機能的に連結されている。プラスミドpGLY7240を株YGLY12900内に形質転換して幾つかの株を得、それらから株YGLY15660を選択した。株YGLY15660をプラスミドpGLY6301[リーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dをコードしている]で形質転換して幾つかの株を得、それらから株YGLY16349を選択した。
図29は、LmSTT3Dが非抗体糖タンパク質GM−CSFのN−グリカン占拠をも改善することを示している。GM−CSFは2つのN−結合部位を含有し、野生型ピチア(Pichia)においては、GM−CSF上の1つのN−結合部位が主にグリコシル化されている。GM−CSFのN−グリカン占拠に対するLmSTT3Dの影響を調べるために、GM−CSF産生株yGLY15560においてメタノール誘導性LmSTT3Dを過剰発現させた。Micro24バイオリアクター(M24)を使用してN−グリカン占拠を評価した。ウエスタンブロットおよび15% SDS−PAGEを用いて、M24からの無細胞上清をN−グリカン占拠に関して分析した。GM−CSF特異的抗体で検出されたウエスタンブロットにおいて示されたとおり、大部分のGM−CSF(レーン2〜8)は2つのN−結合部位でグリコシル化されており、一方、対照株(yGLY15560、レーン9)においては、GM−CSFは主に1つの部位でN−グリコシル化されており、わずかな部分が2つのN部位でN−グリコシル化されており又はグリコシル化されていない。総合すると、これは、LmSTT3Dが、複数のN−結合部位を含有する糖タンパク質のN−グリカン占拠を改善しうることを示している。
図30は、それぞれyGLY15560(A)およびyGLY16349(B)から発現されたGM−CSFのQ−TOP分析を示す。この分析は、GM−CSFの大部分が、LmSTT3Dの存在下、2つのN−結合部位でグリコシル化されていることを証明している。非グリコシル化GM−CSFは検出されなかった。
LC−ESI−TOF
この研究において用いた高速液体クロマトグラフィー(HPLC)系は、自動注入装置、カラム加熱区画ならびに210および280nmで検出するUV検出装置を備えたAgilent 1200からなるものであった。この系で行った全てのLC−MS実験は1mL/分で行った。該流速はMS検出で分かれ(split)なかった。質量分析は、Accurate−Mass Q−TOF LC/MS 6520(Agilent technology)で正イオンモードで行った。二重ESI源の温度は350℃に設定された。窒素気流速度はコーンに関しては13L/時間および350L/時間に設定され、ネブライザーは45psigに設定され、キャピラリーに4500ボルトが加えられた。質量校正およびタンパク質質量測定のために、API−TOF参照質量対処キットにより、922.009の参照質量をHP−0921から調製した。300〜3000m/zのイオンスペクトル範囲のデータを得、Agilent Masshunterを使用して処理した。
サンプル調製
完全抗体サンプル(50μg)を、50μLの25mM NHHCO(pH7.8)を使用して調製した。脱グリコシル化抗体に関しては、50μLのアリコートの完全抗体サンプルをPNGアーゼF(10単位)で37℃で18時間処理した。還元抗体を、完全抗体または脱グリコシル化抗体のアリコートに1M DTTを10mMの最終濃度まで加えることにより調製し、37℃で30分間インキュベートした。
3μgの完全または脱グリコシル化抗体サンプルを、70℃に維持されたPoroshell 300SB−C3カラム(2.1mm×75mm,5μm)(Agilent Technologies)上にローディングした。まず、該タンパク質をカートリッジ上で90% 溶媒A(0.1% HCOOH)、5% 溶媒B(0.1% HCOOH中の90% アセトニトリル)で1分間洗浄した。ついで、26分にわたる5〜100%のBの勾配およびそれに続く100%のBでの3分間の再生およびそれに続く5% Bでの10分間の最終的平衡化時間により、溶出を行った。
還元抗体に関しては、3μgのサンプルを、40℃に維持されたPoroshell 300SB−C3カラム(2.1mm×75mm,5μm)(Agilent Technologies)上にローディングした。まず、該タンパク質をカートリッジ上で90% 溶媒A、5% 溶媒Bで3分間洗浄した。ついで、20分にわたる5〜80%のBの勾配およびそれに続く80%のBでの7分間の再生およびそれに続く5% Bでの10分間の最終的平衡化時間により、溶出を行った。
配列
実施例1〜4に開示されている株の幾つかを製造するために使用した配列を表12に示す。
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本発明は例示実施形態に関して本明細書に記載されているが、本発明はそれらに限定されないと理解されるべきである。当技術分野における通常の技量を有し本明細書中の教示を利用する当業者はその範囲内の追加的な修飾および実施形態を認識するであろう。したがって、本発明は、本明細書に添付されている特許請求の範囲のみによって限定される。

Claims (16)

  1. 異種糖タンパク質の製造方法であって、
    (a)異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子と、該異種糖タンパク質をコードする核酸分子とを含むピチア属種(Pichia sp.)宿主細胞を準備し、但し、当該宿主細胞において、内在性OTase複合体を含むタンパク質をコードする内在性宿主細胞遺伝子が発現され、
    (b)該異種糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該異種糖タンパク質を産生させることを含み、
    該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼがリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質である、前記製造方法。
  2. 該宿主細胞により産生された該異種糖タンパク質の少なくとも70%が完全占拠N−グリコシル化部位を有する、請求項1記載の製造方法。
  3. 該宿主細胞が、1以上の哺乳類またはヒト様N−グリカンを含む糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている、請求項1記載の製造方法。
  4. 該異種糖タンパク質が、エリスロポエチン(EPO);サイトカイン;インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγおよびインターフェロンω;顆粒球−コロニー刺激因子(GCSF);顆粒球マクロファージ−コロニー刺激因子(GM−CSF);凝固因子;因子VIII、因子IXおよびヒトプロテインC;アンチトロンビンIII;トロンビン;可溶性IgE受容体α鎖;免疫グロブリン;IgG、IgGフラグメント、IgG融合体およびIgM;免疫接着物質および他のFc融合タンパク質;可溶性TNF受容体−Fc融合タンパク質;RAGE−Fc融合タンパク質;インターロイキン;ウロキナーゼ;キマーゼ;尿素トリプシンインヒビター;IGF結合性タンパク質;上皮増殖因子;成長ホルモン放出因子;アネキシンV融合タンパク質;アンジオスタチン;血管内皮増殖因子−2;骨髄前駆体抑制因子−1;オステオプロテジェリン;α−1−アンチトリプシン;α−フェトプロテイン;DNアーゼII;ヒトプラスミノーゲンのクリングル3;グルコセレブロシダーゼ;TNF結合タンパク質1;濾胞刺激ホルモン;細胞傷害性Tリンパ球関連抗原4−Ig;膜貫通アクチベーターおよびカルシウムモジュレーターおよびシクロフィリンリガンド;グルカゴン様タンパク質1;またはIL−2受容体アゴニストである、請求項1記載の製造方法。
  5. 該異種タンパク質が抗Her2抗体、抗RSV(呼吸器性シンシチウムウイルス)抗体、抗TNFα抗体、抗VEGF抗体、抗CD3受容体抗体、抗CD41 7E3抗体、抗CD25抗体、抗CD52抗体、抗CD33抗体、抗IgE抗体、抗CD11a抗体、抗EGF受容体抗体または抗CD20抗体である、請求項1記載の製造方法。
  6. 該ピチア属種が、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア・ミヌタ(Pichia minuta)((オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)およびピチア・リンドネリ(Pichia lindneri))からなる群から選択される、請求項1記載の製造方法。
  7. 該宿主細胞がピチア・パストリス(P.pastoris)のoch1突然変異体である、請求項1記載の製造方法。
  8. 糖タンパク質組成物における糖タンパク質上のN−グリコシル化部位の少なくとも70%がN−グリカンで占拠されている、該糖タンパク質組成物の製造方法であって、
    (a)異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子と、該糖タンパク質をコードする核酸分子とを含むピチア属種宿主細胞を準備し、但し、当該宿主細胞において、内在性OTase複合体をコードする宿主細胞遺伝子が発現され、
    (b)該糖タンパク質を発現させるための条件下、該宿主細胞を培養して、該組成物における糖タンパク質上のN−グリコシル化部位の少なくとも70%がN−グリカンで占拠されている該組成物を産生させることを含み、
    該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼがリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質である、前記製造方法。
  9. 該異種糖タンパク質が、エリスロポエチン(EPO);サイトカイン;インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγおよびインターフェロンω;顆粒球−コロニー刺激因子(GCSF);顆粒球マクロファージ−コロニー刺激因子(GM−CSF);凝固因子;因子VIII、因子IXおよびヒトプロテインC;アンチトロンビンIII;トロンビン;可溶性IgE受容体α鎖;免疫グロブリン;IgG、IgGフラグメント、IgG融合体およびIgM;免疫接着物質および他のFc融合タンパク質;可溶性TNF受容体−Fc融合タンパク質;RAGE−Fc融合タンパク質;インターロイキン;ウロキナーゼ;キマーゼ;尿素トリプシンインヒビター;IGF結合性タンパク質;上皮増殖因子;成長ホルモン放出因子;アネキシンV融合タンパク質;アンジオスタチン;血管内皮増殖因子−2;骨髄前駆体抑制因子−1;オステオプロテジェリン;α−1−アンチトリプシン;α−フェトプロテイン;DNアーゼII;ヒトプラスミノーゲンのクリングル3;グルコセレブロシダーゼ;TNF結合タンパク質1;濾胞刺激ホルモン;細胞傷害性Tリンパ球関連抗原4−Ig;膜貫通アクチベーターおよびカルシウムモジュレーターおよびシクロフィリンリガンド;グルカゴン様タンパク質1;またはIL−2受容体アゴニストである、請求項8記載の製造方法。
  10. 該異種タンパク質が抗Her2抗体、抗RSV(呼吸器性シンシチウムウイルス)抗体、抗TNFα抗体、抗VEGF抗体、抗CD3受容体抗体、抗CD41 7E3抗体、抗CD25抗体、抗CD52抗体、抗CD33抗体、抗IgE抗体、抗CD11a抗体、抗EGF受容体抗体または抗CD20抗体である、請求項8記載の製造方法。
  11. 該ピチア属種宿主細胞がピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア・ミヌタ(Pichia minuta)((オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)およびピチア・リンドネリ(Pichia lindneri))からなる群から選択される、請求項8記載の製造方法。
  12. (a)少なくとも1つの異種単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼをコードする第1核酸分子と、
    (b)異種糖タンパク質をコードする第2核酸分子とを含むピチア属種宿主細胞であって、
    該宿主細胞が、内在性オリゴサッカリルトランスフェラーゼ(OTase)複合体を含むタンパク質をコードする遺伝子を発現し、該単一サブユニットオリゴサッカリルトランスフェラーゼがリーシュマニア・メジャー(Leishmania major)STT3Dタンパク質である、前記ピチア属種宿主細胞。
  13. 該宿主細胞が、1以上の哺乳類またはヒト様N−グリカンを含む糖タンパク質を産生するように遺伝的に操作されている、請求項12記載のピチア属種宿主細胞。
  14. 該異種糖タンパク質が、エリスロポエチン(EPO);サイトカイン;インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγおよびインターフェロンω;顆粒球−コロニー刺激因子(GCSF);顆粒球マクロファージ−コロニー刺激因子(GM−CSF);凝固因子;因子VIII、因子IXおよびヒトプロテインC;アンチトロンビンIII;トロンビン;可溶性IgE受容体α鎖;免疫グロブリン;IgG、IgGフラグメント、IgG融合体およびIgM;免疫接着物質および他のFc融合タンパク質;可溶性TNF受容体−Fc融合タンパク質;RAGE−Fc融合タンパク質;インターロイキン;ウロキナーゼ;キマーゼ;尿素トリプシンインヒビター;IGF結合性タンパク質;上皮増殖因子;成長ホルモン放出因子;アネキシンV融合タンパク質;アンジオスタチン;血管内皮増殖因子−2;骨髄前駆体抑制因子−1;オステオプロテジェリン;α−1−アンチトリプシン;α−フェトプロテイン;DNアーゼII;ヒトプラスミノーゲンのクリングル3;グルコセレブロシダーゼ;TNF結合タンパク質1;濾胞刺激ホルモン;細胞傷害性Tリンパ球関連抗原4−Ig;膜貫通アクチベーターおよびカルシウムモジュレーターおよびシクロフィリンリガンド;グルカゴン様タンパク質1;またはIL−2受容体アゴニストである、請求項12記載のピチア属種宿主細胞。
  15. 該異種糖タンパク質が抗Her2抗体、抗RSV(呼吸器性シンシチウムウイルス)抗体、抗TNFα抗体、抗VEGF抗体、抗CD3受容体抗体、抗CD41 7E3抗体、抗CD25抗体、抗CD52抗体、抗CD33抗体、抗IgE抗体、抗CD11a抗体、抗EGF受容体抗体または抗CD20抗体である、請求項12記載のピチア属種宿主細胞。
  16. 該ピチア属種宿主細胞が、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、ピチア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピチア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピチア・コクラメ(Pichia koclamae)、ピチア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピチア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピチア・テルモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピチア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピチア・グエルクウム(Pichia guercuum)、ピチア・ピエペリ(Pichia pijperi)、ピチア・スチプティス(Pichia stiptis)、ピチア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピチア・ミヌタ(Pichia minuta)((オガタエア・ミヌタ(Ogataea minuta)およびピチア・リンドネリ(Pichia lindneri))からなる群から選択される、請求項12記載のピチア属種宿主細胞。
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