RU2319503C2 - Composition for immunization (variants), method for its preparing and using for treatment of allergic eosinophilic diseases - Google Patents
Composition for immunization (variants), method for its preparing and using for treatment of allergic eosinophilic diseases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319503C2 RU2319503C2 RU2004117072/13A RU2004117072A RU2319503C2 RU 2319503 C2 RU2319503 C2 RU 2319503C2 RU 2004117072/13 A RU2004117072/13 A RU 2004117072/13A RU 2004117072 A RU2004117072 A RU 2004117072A RU 2319503 C2 RU2319503 C2 RU 2319503C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- virus
- protein
- antigen
- peptide
- particle
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 189
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000003053 immunization Effects 0.000 title claims description 24
- 238000002649 immunization Methods 0.000 title claims description 23
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 title claims description 7
- 230000000172 allergic effect Effects 0.000 title claims description 6
- 208000027004 Eosinophilic disease Diseases 0.000 title claims description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 374
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 334
- 108010002616 Interleukin-5 Proteins 0.000 claims abstract description 258
- 108090000176 Interleukin-13 Proteins 0.000 claims abstract description 238
- 102000003816 Interleukin-13 Human genes 0.000 claims abstract description 228
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 202
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 claims abstract description 63
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 claims abstract description 26
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 330
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 265
- 102000000743 Interleukin-5 Human genes 0.000 claims description 236
- 102100023688 Eotaxin Human genes 0.000 claims description 218
- 238000009739 binding Methods 0.000 claims description 212
- 101710139422 Eotaxin Proteins 0.000 claims description 211
- 230000027455 binding Effects 0.000 claims description 205
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims description 198
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims description 198
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims description 197
- 230000000890 antigenic effect Effects 0.000 claims description 162
- 101710132601 Capsid protein Proteins 0.000 claims description 152
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 96
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims description 81
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 73
- 125000000151 cysteine group Chemical group N[C@@H](CS)C(=O)* 0.000 claims description 53
- 125000003588 lysine group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 claims description 48
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 35
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 claims description 24
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 claims description 24
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 claims description 22
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 18
- 241001534160 Escherichia virus Qbeta Species 0.000 claims description 13
- 241000710929 Alphavirus Species 0.000 claims description 11
- 241000709738 Enterobacteria phage fr Species 0.000 claims description 10
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 claims description 10
- 239000007771 core particle Substances 0.000 claims description 10
- 208000002672 hepatitis B Diseases 0.000 claims description 9
- 108700010839 phage proteins Proteins 0.000 claims description 9
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 claims description 9
- 101000960969 Homo sapiens Interleukin-5 Proteins 0.000 claims description 8
- 241000709737 Enterobacteria phage GA Species 0.000 claims description 7
- 241000709747 Enterobacteria phage R17 Species 0.000 claims description 7
- 241000709743 Enterobacteria phage SP Species 0.000 claims description 7
- 241000709744 Enterobacterio phage MS2 Species 0.000 claims description 7
- 241000710960 Sindbis virus Species 0.000 claims description 7
- 102000055228 human IL5 Human genes 0.000 claims description 7
- 241001261579 Enterobacteria phage M11 Species 0.000 claims description 6
- 241001278075 Enterobacteria phage MX1 Species 0.000 claims description 6
- 241001278054 Enterobacteria phage NL95 Species 0.000 claims description 6
- 241000709739 Enterobacteria phage f2 Species 0.000 claims description 6
- 241000714209 Norwalk virus Species 0.000 claims description 6
- 241000709749 Pseudomonas phage PP7 Species 0.000 claims description 6
- 101000978392 Homo sapiens Eotaxin Proteins 0.000 claims description 5
- 241000701806 Human papillomavirus Species 0.000 claims description 5
- 241000712079 Measles morbillivirus Species 0.000 claims description 5
- 241001672158 Acinetobacter phage AP205 Species 0.000 claims description 4
- 241000737598 recombinant Hepatitis B virus Species 0.000 claims description 3
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 claims description 2
- 108010013377 Retroviridae Proteins Proteins 0.000 claims 1
- 108700010862 polyomavirus proteins Proteins 0.000 claims 1
- 108700010850 rotavirus proteins Proteins 0.000 claims 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 24
- 230000002327 eosinophilic effect Effects 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007721 medicinal effect Effects 0.000 abstract 1
- 229940100602 interleukin-5 Drugs 0.000 description 205
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 97
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 96
- 210000000234 capsid Anatomy 0.000 description 79
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 79
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 71
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 68
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 60
- 101710125418 Major capsid protein Proteins 0.000 description 59
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 59
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 59
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 59
- 101710094648 Coat protein Proteins 0.000 description 58
- 101710141454 Nucleoprotein Proteins 0.000 description 58
- 101710083689 Probable capsid protein Proteins 0.000 description 58
- 102100021181 Golgi phosphoprotein 3 Human genes 0.000 description 56
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 46
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 45
- 108010000916 Fimbriae Proteins Proteins 0.000 description 42
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 34
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 30
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 30
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 29
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 29
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 29
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 28
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 27
- 210000003979 eosinophil Anatomy 0.000 description 27
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 26
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 24
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 24
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 23
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 23
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 23
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 20
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 20
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 19
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 18
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 18
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 17
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 17
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 16
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 16
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 16
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 16
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 15
- 229920002684 Sepharose Polymers 0.000 description 14
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 13
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 13
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 13
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 13
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 13
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 13
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 13
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 12
- 206010014950 Eosinophilia Diseases 0.000 description 12
- 101710132457 Protein A1 Proteins 0.000 description 12
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 12
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 12
- BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside Chemical compound CC(C)S[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N 0.000 description 11
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 10
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 10
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 10
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 108090000565 Capsid Proteins Proteins 0.000 description 9
- 241000700647 Variola virus Species 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 9
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 9
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 9
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 description 9
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 9
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 9
- 102100023321 Ceruloplasmin Human genes 0.000 description 8
- 108010082548 Chemokine CCL11 Proteins 0.000 description 8
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 8
- 241000702670 Rotavirus Species 0.000 description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 8
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 8
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 8
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 8
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 8
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 8
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 8
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 8
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 8
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 8
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 8
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 7
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 7
- 241000283073 Equus caballus Species 0.000 description 7
- 241001076388 Fimbria Species 0.000 description 7
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Natural products NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 7
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 7
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 241001529936 Murinae Species 0.000 description 7
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 7
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 210000004241 Th2 cell Anatomy 0.000 description 7
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 7
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 7
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 7
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 7
- 125000001360 methionine group Chemical group N[C@@H](CCSC)C(=O)* 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 241001529453 unidentified herpesvirus Species 0.000 description 7
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 6
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 6
- 241000700721 Hepatitis B virus Species 0.000 description 6
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 6
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 6
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 6
- 241001631646 Papillomaviridae Species 0.000 description 6
- 102000002067 Protein Subunits Human genes 0.000 description 6
- 108010001267 Protein Subunits Proteins 0.000 description 6
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 6
- 108091008874 T cell receptors Proteins 0.000 description 6
- 102000016266 T-Cell Antigen Receptors Human genes 0.000 description 6
- 235000009697 arginine Nutrition 0.000 description 6
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 6
- 230000008348 humoral response Effects 0.000 description 6
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 6
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 6
- YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N phenylmethanesulfonyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)CC1=CC=CC=C1 YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 6
- 241000701447 unidentified baculovirus Species 0.000 description 6
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 6
- -1 vaccine Substances 0.000 description 6
- QFVHZQCOUORWEI-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-anilino-5-sulfonaphthalen-1-yl)diazenyl]-5-hydroxynaphthalene-2,7-disulfonic acid Chemical compound C=12C(O)=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=CC(S(O)(=O)=O)=CC=1N=NC(C1=CC=CC(=C11)S(O)(=O)=O)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 QFVHZQCOUORWEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 5
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 5
- 241000709661 Enterovirus Species 0.000 description 5
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 5
- 101710164418 Movement protein TGB2 Proteins 0.000 description 5
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 5
- 238000009004 PCR Kit Methods 0.000 description 5
- 241001505332 Polyomavirus sp. Species 0.000 description 5
- 241000125945 Protoparvovirus Species 0.000 description 5
- 102100021225 Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic Human genes 0.000 description 5
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 5
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 5
- 108020005038 Terminator Codon Proteins 0.000 description 5
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 5
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 5
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 5
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 5
- 125000000637 arginyl group Chemical group N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)* 0.000 description 5
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 5
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 5
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 5
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 5
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 5
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 5
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 5
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 5
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 5
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 4
- WCMOHMXWOOBVMZ-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 6-[3-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)propanoylamino]hexanoate Chemical compound O=C1CCC(=O)N1OC(=O)CCCCCNC(=O)CCN1C(=O)C=CC1=O WCMOHMXWOOBVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000006383 Chemokine CCL24 Human genes 0.000 description 4
- 108010083647 Chemokine CCL24 Proteins 0.000 description 4
- 102000019034 Chemokines Human genes 0.000 description 4
- 108010012236 Chemokines Proteins 0.000 description 4
- 241000388186 Deltapapillomavirus 4 Species 0.000 description 4
- 102100038132 Endogenous retrovirus group K member 6 Pro protein Human genes 0.000 description 4
- 102000004559 Interleukin-13 Receptors Human genes 0.000 description 4
- 108010017511 Interleukin-13 Receptors Proteins 0.000 description 4
- 101000960966 Mus musculus Interleukin-5 Proteins 0.000 description 4
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 4
- 230000024932 T cell mediated immunity Effects 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical group 0.000 description 4
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 4
- 206010014599 encephalitis Diseases 0.000 description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 4
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000028996 humoral immune response Effects 0.000 description 4
- 210000003000 inclusion body Anatomy 0.000 description 4
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 4
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 4
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 4
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 4
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 4
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000011321 prophylaxis Methods 0.000 description 4
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 4
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 4
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 4
- JQWHASGSAFIOCM-UHFFFAOYSA-M sodium periodate Chemical compound [Na+].[O-]I(=O)(=O)=O JQWHASGSAFIOCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 4
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 description 4
- 241000712461 unidentified influenza virus Species 0.000 description 4
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 3
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 3
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000710198 Foot-and-mouth disease virus Species 0.000 description 3
- 208000017604 Hodgkin disease Diseases 0.000 description 3
- 208000021519 Hodgkin lymphoma Diseases 0.000 description 3
- 208000010747 Hodgkins lymphoma Diseases 0.000 description 3
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 description 3
- XQFRJNBWHJMXHO-RRKCRQDMSA-N IDUR Chemical compound C1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C(=O)NC(=O)C(I)=C1 XQFRJNBWHJMXHO-RRKCRQDMSA-N 0.000 description 3
- 102000004388 Interleukin-4 Human genes 0.000 description 3
- 108090000978 Interleukin-4 Proteins 0.000 description 3
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 3
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 3
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 3
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 3
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 3
- 241000723873 Tobacco mosaic virus Species 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 3
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 3
- 210000000612 antigen-presenting cell Anatomy 0.000 description 3
- 210000001224 bacterial fimbriae Anatomy 0.000 description 3
- 210000003651 basophil Anatomy 0.000 description 3
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004978 chinese hamster ovary cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000003246 corticosteroid Substances 0.000 description 3
- 229960001334 corticosteroids Drugs 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 3
- 125000003630 glycyl group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 3
- 210000002443 helper t lymphocyte Anatomy 0.000 description 3
- 208000006454 hepatitis Diseases 0.000 description 3
- 231100000283 hepatitis Toxicity 0.000 description 3
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 3
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 3
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 3
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 3
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 3
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 3
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 230000004481 post-translational protein modification Effects 0.000 description 3
- 230000009465 prokaryotic expression Effects 0.000 description 3
- 238000003259 recombinant expression Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 206010039083 rhinitis Diseases 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 3
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 3
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 238000001890 transfection Methods 0.000 description 3
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 3
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 13-cis retinol Natural products OCC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 2
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 2
- 208000012657 Atopic disease Diseases 0.000 description 2
- 101100129088 Caenorhabditis elegans lys-2 gene Proteins 0.000 description 2
- 102000014914 Carrier Proteins Human genes 0.000 description 2
- 241000700199 Cavia porcellus Species 0.000 description 2
- 241000282994 Cervidae Species 0.000 description 2
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 2
- 241000450599 DNA viruses Species 0.000 description 2
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 2
- 206010012438 Dermatitis atopic Diseases 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 2
- 206010061818 Disease progression Diseases 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000991587 Enterovirus C Species 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 2
- 102100024165 G1/S-specific cyclin-D1 Human genes 0.000 description 2
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 2
- 101000713078 Homo sapiens C-C motif chemokine 24 Proteins 0.000 description 2
- 101000980756 Homo sapiens G1/S-specific cyclin-D1 Proteins 0.000 description 2
- 101001076430 Homo sapiens Interleukin-13 Proteins 0.000 description 2
- 241000430519 Human rhinovirus sp. Species 0.000 description 2
- 241000711450 Infectious bronchitis virus Species 0.000 description 2
- 241000701460 JC polyomavirus Species 0.000 description 2
- 241000701646 Kappapapillomavirus 2 Species 0.000 description 2
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- 241000712899 Lymphocytic choriomeningitis mammarenavirus Species 0.000 description 2
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 2
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 2
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 2
- 101000713097 Mus musculus C-C motif chemokine 24 Proteins 0.000 description 2
- 101000978390 Mus musculus Eotaxin Proteins 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 208000000592 Nasal Polyps Diseases 0.000 description 2
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 description 2
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 2
- 206010035664 Pneumonia Diseases 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 241000288906 Primates Species 0.000 description 2
- 108010019653 Pwo polymerase Proteins 0.000 description 2
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 2
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 description 2
- 206010051497 Rhinotracheitis Diseases 0.000 description 2
- 241000282695 Saimiri Species 0.000 description 2
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 2
- 241000700584 Simplexvirus Species 0.000 description 2
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 2
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 2
- 230000005867 T cell response Effects 0.000 description 2
- PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYSA-N TCEP Chemical compound OC(=O)CCP(CCC(O)=O)CCC(O)=O PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000710771 Tick-borne encephalitis virus Species 0.000 description 2
- 241000713152 Uukuniemi virus Species 0.000 description 2
- 241000711970 Vesiculovirus Species 0.000 description 2
- 101000936049 Vibrio cholerae serotype O1 (strain ATCC 39315 / El Tor Inaba N16961) Outer membrane lipoprotein Blc Proteins 0.000 description 2
- 108010067390 Viral Proteins Proteins 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 208000037883 airway inflammation Diseases 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 2
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 201000008937 atopic dermatitis Diseases 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 108091008324 binding proteins Proteins 0.000 description 2
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 2
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 2
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 2
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical group 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000007969 cellular immunity Effects 0.000 description 2
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 2
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 2
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- 210000001151 cytotoxic T lymphocyte Anatomy 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 230000005750 disease progression Effects 0.000 description 2
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002143 fluorescein Drugs 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 2
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 108091005608 glycosylated proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000035122 glycosylated proteins Human genes 0.000 description 2
- PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N guanidinium chloride Chemical compound [Cl-].NC(N)=[NH2+] PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000005252 hepatitis A Diseases 0.000 description 2
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 2
- 102000043801 human CCL24 Human genes 0.000 description 2
- 102000019207 human interleukin-13 Human genes 0.000 description 2
- 230000004727 humoral immunity Effects 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009610 hypersensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 2
- 230000000951 immunodiffusion Effects 0.000 description 2
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 2
- 238000009169 immunotherapy Methods 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 2
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 2
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 2
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 2
- 108010026228 mRNA guanylyltransferase Proteins 0.000 description 2
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001823 molecular biology technique Methods 0.000 description 2
- 230000003843 mucus production Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 210000001322 periplasm Anatomy 0.000 description 2
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 2
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 description 2
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000000770 proinflammatory effect Effects 0.000 description 2
- 210000001236 prokaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 2
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012474 protein marker Substances 0.000 description 2
- 238000001742 protein purification Methods 0.000 description 2
- 230000012743 protein tagging Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 2
- 229960003471 retinol Drugs 0.000 description 2
- 235000020944 retinol Nutrition 0.000 description 2
- 239000011607 retinol Substances 0.000 description 2
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- 125000003607 serino group Chemical group [H]N([H])[C@]([H])(C(=O)[*])C(O[H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000002741 site-directed mutagenesis Methods 0.000 description 2
- BEOOHQFXGBMRKU-UHFFFAOYSA-N sodium cyanoborohydride Chemical compound [Na+].[B-]C#N BEOOHQFXGBMRKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ULARYIUTHAWJMU-UHFFFAOYSA-M sodium;1-[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)butanoyloxy]-2,5-dioxopyrrolidine-3-sulfonate Chemical compound [Na+].O=C1C(S(=O)(=O)[O-])CC(=O)N1OC(=O)CCCN1C(=O)C=CC1=O ULARYIUTHAWJMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229940104230 thymidine Drugs 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 238000005199 ultracentrifugation Methods 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JWDFQMWEFLOOED-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 3-(pyridin-2-yldisulfanyl)propanoate Chemical compound O=C1CCC(=O)N1OC(=O)CCSSC1=CC=CC=N1 JWDFQMWEFLOOED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIYPCWKHSODVAP-UHFFFAOYSA-N 1-[3-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)benzoyl]oxy-2,5-dioxopyrrolidine-3-sulfonic acid Chemical compound O=C1C(S(=O)(=O)O)CC(=O)N1OC(=O)C1=CC=CC(N2C(C=CC2=O)=O)=C1 DIYPCWKHSODVAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CULQNACJHGHAER-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[(2-iodoacetyl)amino]benzoyl]oxy-2,5-dioxopyrrolidine-3-sulfonic acid Chemical compound O=C1C(S(=O)(=O)O)CC(=O)N1OC(=O)C1=CC=C(NC(=O)CI)C=C1 CULQNACJHGHAER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASNTZYQMIUCEBV-UHFFFAOYSA-N 2,5-dioxo-1-[6-[3-(pyridin-2-yldisulfanyl)propanoylamino]hexanoyloxy]pyrrolidine-3-sulfonic acid Chemical compound O=C1C(S(=O)(=O)O)CC(=O)N1OC(=O)CCCCCNC(=O)CCSSC1=CC=CC=N1 ASNTZYQMIUCEBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- 101150008391 A1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101710159080 Aconitate hydratase A Proteins 0.000 description 1
- 101710159078 Aconitate hydratase B Proteins 0.000 description 1
- 241000701242 Adenoviridae Species 0.000 description 1
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 208000000884 Airway Obstruction Diseases 0.000 description 1
- 241001135972 Aleutian mink disease virus Species 0.000 description 1
- 208000035285 Allergic Seasonal Rhinitis Diseases 0.000 description 1
- 241000269350 Anura Species 0.000 description 1
- 241000239223 Arachnida Species 0.000 description 1
- 241000712892 Arenaviridae Species 0.000 description 1
- 241000701061 Ateline gammaherpesvirus 2 Species 0.000 description 1
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 1
- 241000701802 Aviadenovirus Species 0.000 description 1
- 241000711404 Avian avulavirus 1 Species 0.000 description 1
- 241001213911 Avian retroviruses Species 0.000 description 1
- 108090001008 Avidin Proteins 0.000 description 1
- 241000700663 Avipoxvirus Species 0.000 description 1
- 102000019260 B-Cell Antigen Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010012919 B-Cell Antigen Receptors Proteins 0.000 description 1
- 108010077805 Bacterial Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000518500 Batken virus Species 0.000 description 1
- 241001302800 Beak and feather disease virus Species 0.000 description 1
- 241000120506 Bluetongue virus Species 0.000 description 1
- 241001118702 Border disease virus Species 0.000 description 1
- 241000711895 Bovine orthopneumovirus Species 0.000 description 1
- 241001506128 Bovine rotavirus strain NCDV/G6 Species 0.000 description 1
- 102000004499 CCR3 Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010017316 CCR3 Receptors Proteins 0.000 description 1
- 101150083464 CP gene Proteins 0.000 description 1
- 101150004010 CXCR3 gene Proteins 0.000 description 1
- 241001493160 California encephalitis virus Species 0.000 description 1
- 241000282836 Camelus dromedarius Species 0.000 description 1
- 241000700664 Capripoxvirus Species 0.000 description 1
- 241000710190 Cardiovirus Species 0.000 description 1
- 208000002177 Cataract Diseases 0.000 description 1
- 241000010804 Caulobacter vibrioides Species 0.000 description 1
- 108050000299 Chemokine receptor Proteins 0.000 description 1
- 102000009410 Chemokine receptor Human genes 0.000 description 1
- 241001502567 Chikungunya virus Species 0.000 description 1
- 206010008631 Cholera Diseases 0.000 description 1
- 241000710777 Classical swine fever virus Species 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 1
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 description 1
- 241001275954 Cortinarius caperatus Species 0.000 description 1
- 241000700626 Cowpox virus Species 0.000 description 1
- 241000938605 Crocodylia Species 0.000 description 1
- 241000701022 Cytomegalovirus Species 0.000 description 1
- 238000001712 DNA sequencing Methods 0.000 description 1
- 206010011968 Decreased immune responsiveness Diseases 0.000 description 1
- 241000725619 Dengue virus Species 0.000 description 1
- 108010053770 Deoxyribonucleases Proteins 0.000 description 1
- 102000016911 Deoxyribonucleases Human genes 0.000 description 1
- 241000702421 Dependoparvovirus Species 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 1
- 208000000655 Distemper Diseases 0.000 description 1
- 241001115402 Ebolavirus Species 0.000 description 1
- 241000725630 Ectromelia virus Species 0.000 description 1
- LVGKNOAMLMIIKO-UHFFFAOYSA-N Elaidinsaeure-aethylester Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(=O)OCC LVGKNOAMLMIIKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000710188 Encephalomyocarditis virus Species 0.000 description 1
- 108010013369 Enteropeptidase Proteins 0.000 description 1
- 102100029727 Enteropeptidase Human genes 0.000 description 1
- 241000988559 Enterovirus A Species 0.000 description 1
- 241000709691 Enterovirus E Species 0.000 description 1
- 101710091045 Envelope protein Proteins 0.000 description 1
- 206010066919 Epidemic polyarthritis Diseases 0.000 description 1
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 1
- 208000010201 Exanthema Diseases 0.000 description 1
- 108091029865 Exogenous DNA Proteins 0.000 description 1
- 108010074860 Factor Xa Proteins 0.000 description 1
- 241000725579 Feline coronavirus Species 0.000 description 1
- 241001280522 Feline picornavirus Species 0.000 description 1
- 241000282324 Felis Species 0.000 description 1
- 241000711950 Filoviridae Species 0.000 description 1
- 210000000712 G cell Anatomy 0.000 description 1
- 101710177291 Gag polyprotein Proteins 0.000 description 1
- 241000701063 Gallid alphaherpesvirus 1 Species 0.000 description 1
- 241000701047 Gallid alphaherpesvirus 2 Species 0.000 description 1
- 241001556449 Garrha rubella Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010017213 Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor Proteins 0.000 description 1
- 102100039620 Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor Human genes 0.000 description 1
- 241000606768 Haemophilus influenzae Species 0.000 description 1
- 206010061192 Haemorrhagic fever Diseases 0.000 description 1
- 208000005176 Hepatitis C Diseases 0.000 description 1
- 208000005331 Hepatitis D Diseases 0.000 description 1
- 206010019773 Hepatitis G Diseases 0.000 description 1
- 208000037319 Hepatitis infectious Diseases 0.000 description 1
- 241000700586 Herpesviridae Species 0.000 description 1
- 241000701020 Herpesvirus sylvilagus Species 0.000 description 1
- 101000897493 Homo sapiens C-C motif chemokine 26 Proteins 0.000 description 1
- 101000960936 Homo sapiens Interleukin-5 receptor subunit alpha Proteins 0.000 description 1
- 208000012860 Horse disease Diseases 0.000 description 1
- 108090000144 Human Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000701085 Human alphaherpesvirus 3 Species 0.000 description 1
- 241000701024 Human betaherpesvirus 5 Species 0.000 description 1
- 241000701044 Human gammaherpesvirus 4 Species 0.000 description 1
- 241000701828 Human papillomavirus type 11 Species 0.000 description 1
- 241000341655 Human papillomavirus type 16 Species 0.000 description 1
- 241000709701 Human poliovirus 1 Species 0.000 description 1
- 241000829111 Human polyomavirus 1 Species 0.000 description 1
- 241000726041 Human respirovirus 1 Species 0.000 description 1
- 241000617996 Human rotavirus Species 0.000 description 1
- 206010048643 Hypereosinophilic syndrome Diseases 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 208000016300 Idiopathic chronic eosinophilic pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 102000001706 Immunoglobulin Fab Fragments Human genes 0.000 description 1
- 108010054477 Immunoglobulin Fab Fragments Proteins 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 108010002386 Interleukin-3 Proteins 0.000 description 1
- 102000000646 Interleukin-3 Human genes 0.000 description 1
- 102000012347 Interleukin-4 Receptor alpha Subunit Human genes 0.000 description 1
- 108010061858 Interleukin-4 Receptor alpha Subunit Proteins 0.000 description 1
- 108010038484 Interleukin-5 Receptors Proteins 0.000 description 1
- 102000010786 Interleukin-5 Receptors Human genes 0.000 description 1
- 102100039881 Interleukin-5 receptor subunit alpha Human genes 0.000 description 1
- 241000701377 Iridoviridae Species 0.000 description 1
- 241000710842 Japanese encephalitis virus Species 0.000 description 1
- 241000120527 Kemerovo virus Species 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 241000712902 Lassa mammarenavirus Species 0.000 description 1
- 241000270322 Lepidosauria Species 0.000 description 1
- 241000700563 Leporipoxvirus Species 0.000 description 1
- 208000019693 Lung disease Diseases 0.000 description 1
- 241000711828 Lyssavirus Species 0.000 description 1
- 241001115401 Marburgvirus Species 0.000 description 1
- 241000283923 Marmota monax Species 0.000 description 1
- 241000701244 Mastadenovirus Species 0.000 description 1
- 101710091157 Maturation protein A2 Proteins 0.000 description 1
- 201000005505 Measles Diseases 0.000 description 1
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 1
- 241000710185 Mengo virus Species 0.000 description 1
- 241000700627 Monkeypox virus Species 0.000 description 1
- 241000712045 Morbillivirus Species 0.000 description 1
- 108090000143 Mouse Proteins Proteins 0.000 description 1
- 208000034493 Mucous membrane disease Diseases 0.000 description 1
- 241000711386 Mumps virus Species 0.000 description 1
- 241000711466 Murine hepatitis virus Species 0.000 description 1
- 241000711408 Murine respirovirus Species 0.000 description 1
- 241000710908 Murray Valley encephalitis virus Species 0.000 description 1
- 101100382866 Mus musculus Ccl11 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100010166 Mus musculus Dok3 gene Proteins 0.000 description 1
- 101000746372 Mus musculus Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor Proteins 0.000 description 1
- 101001044384 Mus musculus Interferon gamma Proteins 0.000 description 1
- 101001033276 Mus musculus Interleukin-3 Proteins 0.000 description 1
- 241000588652 Neisseria gonorrhoeae Species 0.000 description 1
- 241000588650 Neisseria meningitidis Species 0.000 description 1
- 241000772415 Neovison vison Species 0.000 description 1
- 206010029412 Nightmare Diseases 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 108091060545 Nonsense suppressor Proteins 0.000 description 1
- 241000710944 O'nyong-nyong virus Species 0.000 description 1
- 241000282943 Odocoileus Species 0.000 description 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 description 1
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 description 1
- 241000725177 Omsk hemorrhagic fever virus Species 0.000 description 1
- 241000702259 Orbivirus Species 0.000 description 1
- 241000712464 Orthomyxoviridae Species 0.000 description 1
- 241000150218 Orthonairovirus Species 0.000 description 1
- 241000700629 Orthopoxvirus Species 0.000 description 1
- 241000702244 Orthoreovirus Species 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 241000711504 Paramyxoviridae Species 0.000 description 1
- 208000002606 Paramyxoviridae Infections Diseases 0.000 description 1
- 241000700639 Parapoxvirus Species 0.000 description 1
- 241000701945 Parvoviridae Species 0.000 description 1
- 108010033276 Peptide Fragments Proteins 0.000 description 1
- 102000007079 Peptide Fragments Human genes 0.000 description 1
- 108010067902 Peptide Library Proteins 0.000 description 1
- 241000150350 Peribunyaviridae Species 0.000 description 1
- 241000710778 Pestivirus Species 0.000 description 1
- 241000713137 Phlebovirus Species 0.000 description 1
- 241000709664 Picornaviridae Species 0.000 description 1
- 241000711902 Pneumovirus Species 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 241000700625 Poxviridae Species 0.000 description 1
- 101710132701 Protein L1 Proteins 0.000 description 1
- 101710188315 Protein X Proteins 0.000 description 1
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 1
- 241000589614 Pseudomonas stutzeri Species 0.000 description 1
- 241001112090 Pseudovirus Species 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 102000044126 RNA-Binding Proteins Human genes 0.000 description 1
- 101710105008 RNA-binding protein Proteins 0.000 description 1
- 241000711798 Rabies lyssavirus Species 0.000 description 1
- 241000702247 Reoviridae Species 0.000 description 1
- 241000725643 Respiratory syncytial virus Species 0.000 description 1
- 241000711931 Rhabdoviridae Species 0.000 description 1
- 241000713124 Rift Valley fever virus Species 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 241000710942 Ross River virus Species 0.000 description 1
- 241000710799 Rubella virus Species 0.000 description 1
- 241000710801 Rubivirus Species 0.000 description 1
- 108700031620 S-acetylthiorphan Proteins 0.000 description 1
- 239000012722 SDS sample buffer Substances 0.000 description 1
- 241000714213 San Miguel sea lion virus Species 0.000 description 1
- 239000002262 Schiff base Substances 0.000 description 1
- 150000004753 Schiff bases Chemical class 0.000 description 1
- 241000235346 Schizosaccharomyces Species 0.000 description 1
- 239000012506 Sephacryl® Substances 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010034546 Serratia marcescens nuclease Proteins 0.000 description 1
- 241000701093 Suid alphaherpesvirus 1 Species 0.000 description 1
- 241000700568 Suipoxvirus Species 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- 208000004006 Tick-borne encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 206010043841 Tick-borne fever Diseases 0.000 description 1
- 241000710924 Togaviridae Species 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 241001494970 Vesicular exanthema of swine virus Species 0.000 description 1
- 241000711975 Vesicular stomatitis virus Species 0.000 description 1
- 241000219977 Vigna Species 0.000 description 1
- 241000710886 West Nile virus Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 206010000210 abortion Diseases 0.000 description 1
- 231100000176 abortion Toxicity 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 108700010877 adenoviridae proteins Proteins 0.000 description 1
- IBVAQQYNSHJXBV-UHFFFAOYSA-N adipic acid dihydrazide Chemical compound NNC(=O)CCCCC(=O)NN IBVAQQYNSHJXBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000036428 airway hyperreactivity Effects 0.000 description 1
- 230000008369 airway response Effects 0.000 description 1
- 230000009285 allergic inflammation Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000009435 amidation Effects 0.000 description 1
- 238000007112 amidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000001088 anti-asthma Effects 0.000 description 1
- 239000000924 antiasthmatic agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 241000701792 avian adenovirus Species 0.000 description 1
- 210000003578 bacterial chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 230000006369 cell cycle progression Effects 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000005859 cell recognition Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000012412 chemical coupling Methods 0.000 description 1
- 238000011210 chromatographic step Methods 0.000 description 1
- 239000003593 chromogenic compound Substances 0.000 description 1
- 208000023819 chronic asthma Diseases 0.000 description 1
- 201000009323 chronic eosinophilic pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 208000037976 chronic inflammation Diseases 0.000 description 1
- 208000037893 chronic inflammatory disorder Diseases 0.000 description 1
- 239000013599 cloning vector Substances 0.000 description 1
- 238000002648 combination therapy Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009260 cross reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- UFULAYFCSOUIOV-UHFFFAOYSA-N cysteamine Chemical compound NCCS UFULAYFCSOUIOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000120 cytopathologic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000172 cytosol Anatomy 0.000 description 1
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 239000013578 denaturing buffer Substances 0.000 description 1
- 210000004443 dendritic cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 125000002228 disulfide group Chemical group 0.000 description 1
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- 238000007876 drug discovery Methods 0.000 description 1
- 239000003596 drug target Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 241001493065 dsRNA viruses Species 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 201000002491 encephalomyelitis Diseases 0.000 description 1
- 230000001667 episodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006167 equilibration buffer Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- LVGKNOAMLMIIKO-QXMHVHEDSA-N ethyl oleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC LVGKNOAMLMIIKO-QXMHVHEDSA-N 0.000 description 1
- 229940093471 ethyl oleate Drugs 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 201000005884 exanthem Diseases 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000013613 expression plasmid Substances 0.000 description 1
- 208000024711 extrinsic asthma Diseases 0.000 description 1
- 208000005098 feline infectious peritonitis Diseases 0.000 description 1
- 206010016629 fibroma Diseases 0.000 description 1
- 210000003495 flagella Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000030414 genetic transfer Effects 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 229960004198 guanidine Drugs 0.000 description 1
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-O guanidinium Chemical compound NC(N)=[NH2+] ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229940047650 haemophilus influenzae Drugs 0.000 description 1
- 201000010284 hepatitis E Diseases 0.000 description 1
- 239000000833 heterodimer Substances 0.000 description 1
- 210000003630 histaminocyte Anatomy 0.000 description 1
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000710 homodimer Substances 0.000 description 1
- 238000002744 homologous recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006801 homologous recombination Effects 0.000 description 1
- 102000043798 human CCL11 Human genes 0.000 description 1
- 102000051934 human CCL26 Human genes 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 150000007857 hydrazones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000035874 hyperreactivity Effects 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 239000002955 immunomodulating agent Substances 0.000 description 1
- 230000001506 immunosuppresive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003018 immunosuppressive agent Substances 0.000 description 1
- 229940125721 immunosuppressive agent Drugs 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002743 insertional mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 229940076264 interleukin-3 Drugs 0.000 description 1
- 229940028885 interleukin-4 Drugs 0.000 description 1
- 108040006852 interleukin-4 receptor activity proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000022023 interleukin-5 production Effects 0.000 description 1
- 125000000741 isoleucyl group Chemical group [H]N([H])C(C(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])[H])C(=O)O* 0.000 description 1
- 210000001630 jejunum Anatomy 0.000 description 1
- 206010023332 keratitis Diseases 0.000 description 1
- 201000010666 keratoconjunctivitis Diseases 0.000 description 1
- 238000011813 knockout mouse model Methods 0.000 description 1
- 125000001909 leucine group Chemical group [H]N(*)C(C(*)=O)C([H])([H])C(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 210000001806 memory b lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 229960005108 mepolizumab Drugs 0.000 description 1
- 229960003151 mercaptamine Drugs 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N methamphetamine Chemical compound CN[C@@H](C)CC1=CC=CC=C1 MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 238000000520 microinjection Methods 0.000 description 1
- 238000002625 monoclonal antibody therapy Methods 0.000 description 1
- 210000001616 monocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- BSOQXXWZTUDTEL-ZUYCGGNHSA-N muramyl dipeptide Chemical class OC(=O)CC[C@H](C(N)=O)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](C)O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H](O)[C@@H]1NC(C)=O BSOQXXWZTUDTEL-ZUYCGGNHSA-N 0.000 description 1
- 208000009091 myxoma Diseases 0.000 description 1
- 210000000822 natural killer cell Anatomy 0.000 description 1
- 201000001119 neuropathy Diseases 0.000 description 1
- 230000007823 neuropathy Effects 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 125000006501 nitrophenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012457 nonaqueous media Substances 0.000 description 1
- 230000009871 nonspecific binding Effects 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002895 organic esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 208000033808 peripheral neuropathy Diseases 0.000 description 1
- 238000002823 phage display Methods 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N phenylalanine group Chemical group N[C@@H](CC1=CC=CC=C1)C(=O)O COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000004983 pleiotropic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002264 polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229940093429 polyethylene glycol 6000 Drugs 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003147 proline derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000003506 protein modification method Methods 0.000 description 1
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 210000001350 reed-sternberg cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001177 retroviral effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003345 scintillation counting Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012679 serum free medium Substances 0.000 description 1
- 208000017520 skin disease Diseases 0.000 description 1
- 231100000245 skin permeability Toxicity 0.000 description 1
- 231100000046 skin rash Toxicity 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- VUFNRPJNRFOTGK-UHFFFAOYSA-M sodium;1-[4-[(2,5-dioxopyrrol-1-yl)methyl]cyclohexanecarbonyl]oxy-2,5-dioxopyrrolidine-3-sulfonate Chemical compound [Na+].O=C1C(S(=O)(=O)[O-])CC(=O)N1OC(=O)C1CCC(CN2C(C=CC2=O)=O)CC1 VUFNRPJNRFOTGK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MIDXXTLMKGZDPV-UHFFFAOYSA-M sodium;1-[6-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)hexanoyloxy]-2,5-dioxopyrrolidine-3-sulfonate Chemical compound [Na+].O=C1C(S(=O)(=O)[O-])CC(=O)N1OC(=O)CCCCCN1C(=O)C=CC1=O MIDXXTLMKGZDPV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 229940043517 specific immunoglobulins Drugs 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
- 208000003265 stomatitis Diseases 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 201000010740 swine influenza Diseases 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- CNHYKKNIIGEXAY-UHFFFAOYSA-N thiolan-2-imine Chemical compound N=C1CCCS1 CNHYKKNIIGEXAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006177 thiolation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
- 230000007838 tissue remodeling Effects 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 1
- 230000003827 upregulation Effects 0.000 description 1
- 230000002477 vacuolizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 210000000605 viral structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/005—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K39/0005—Vertebrate antigens
- A61K39/0007—Nervous system antigens; Prions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K39/35—Allergens
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K39/39—Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the immunostimulating additives, e.g. chemical adjuvants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
- A61K47/6901—Conjugates being cells, cell fragments, viruses, ghosts, red blood cells or viral vectors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/52—Cytokines; Lymphokines; Interferons
- C07K14/521—Chemokines
- C07K14/523—Beta-chemokines, e.g. RANTES, I-309/TCA-3, MIP-1alpha, MIP-1beta/ACT-2/LD78/SCIF, MCP-1/MCAF, MCP-2, MCP-3, LDCF-1, LDCF-2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/52—Cytokines; Lymphokines; Interferons
- C07K14/54—Interleukins [IL]
- C07K14/5409—IL-5
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/52—Cytokines; Lymphokines; Interferons
- C07K14/54—Interleukins [IL]
- C07K14/5437—IL-13
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
- C07K16/08—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses
- C07K16/081—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses from DNA viruses
- C07K16/082—Hepadnaviridae, e.g. hepatitis B virus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
- C07K16/18—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
- C07K16/22—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against growth factors ; against growth regulators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
- C07K16/18—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
- C07K16/28—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
- C07K16/2863—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against receptors for growth factors, growth regulators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
- C07K16/40—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against enzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
- C07K16/42—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against immunoglobulins
- C07K16/4283—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against immunoglobulins against an allotypic or isotypic determinant on Ig
- C07K16/4291—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against immunoglobulins against an allotypic or isotypic determinant on Ig against IgE
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K2039/51—Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising whole cells, viruses or DNA/RNA
- A61K2039/525—Virus
- A61K2039/5256—Virus expressing foreign proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K2039/51—Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising whole cells, viruses or DNA/RNA
- A61K2039/525—Virus
- A61K2039/5258—Virus-like particles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K2039/60—Medicinal preparations containing antigens or antibodies characteristics by the carrier linked to the antigen
- A61K2039/6031—Proteins
- A61K2039/6075—Viral proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K2039/62—Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the link between antigen and carrier
- A61K2039/627—Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the link between antigen and carrier characterised by the linker
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2317/00—Immunoglobulins specific features
- C07K2317/50—Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments
- C07K2317/52—Constant or Fc region; Isotype
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2317/00—Immunoglobulins specific features
- C07K2317/50—Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments
- C07K2317/55—Fab or Fab'
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2319/00—Fusion polypeptide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2319/00—Fusion polypeptide
- C07K2319/30—Non-immunoglobulin-derived peptide or protein having an immunoglobulin constant or Fc region, or a fragment thereof, attached thereto
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2730/00—Reverse transcribing DNA viruses
- C12N2730/00011—Details
- C12N2730/10011—Hepadnaviridae
- C12N2730/10111—Orthohepadnavirus, e.g. hepatitis B virus
- C12N2730/10122—New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Virology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
ПРЕДПОСЫЛКА ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Область изобретенияField of Invention
Данное изобретение относится к областям молекулярной биологии, вирусологии, иммунологии и медицины. Изобретение относится к композиции, содержащей упорядоченную и повторяющуюся матрицу антигенов или антигенных детерминантов и, в частности, матрицу, содержащую белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина. Более конкретно изобретение относится к композиции, содержащей вирусоподобную частицу и по меньшей мере один связанный с ней белок или пептид IL-5, IL-13 и/или эутаксина. Изобретение также относится к способу получения конъюгатов и, соответственно, упорядоченных и повторяющихся матриц. Композиции согласно изобретению применимы для получения вакцин для лечения аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом и в качестве фармацевтической вакцины для профилактики или лечения аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом и для эффективной индукции иммунных ответов, в частности гуморальных ответов. Кроме того, композиции согласно изобретению особенно применимы для эффективной индукции специфичных для аутоантигенов иммунных ответов в указанном контексте.This invention relates to the fields of molecular biology, virology, immunology and medicine. The invention relates to a composition comprising an ordered and repeating matrix of antigens or antigenic determinants, and in particular, a matrix containing an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide. More specifically, the invention relates to a composition comprising a virus-like particle and at least one protein or peptide of IL-5, IL-13 and / or eutaxin associated with it. The invention also relates to a method for producing conjugates and, accordingly, ordered and repeating matrices. The compositions of the invention are useful in the preparation of vaccines for the treatment of allergic diseases with an eosinophilic component and as a pharmaceutical vaccine for the prevention or treatment of allergic diseases with an eosinophilic component and for the effective induction of immune responses, in particular humoral responses. In addition, the compositions of the invention are particularly useful for the effective induction of autoantigen-specific immune responses in this context.
Связанная областьLinked Area
Ряд аллергических заболеваний, включая астму, носовой ринит, носовые полипы, эозинофильные синдромы и атопический дерматит, имеют заметные воспалительные компоненты, характеризующиеся резко выраженной инфильтрацией эозинофилов.A number of allergic diseases, including asthma, nasal rhinitis, nasal polyps, eosinophilic syndromes and atopic dermatitis, have noticeable inflammatory components, characterized by pronounced eosinophil infiltration.
Наиболее важная с медицинской точки зрения группа указанных заболеваний, атопическая астма, считается хроническим воспалительным заболеванием дыхательных путей, которое клинически характеризуется эпизодической обструкцией потока воздуха, воспалением дыхательных путей и повышенной бронхиальной реактивностью на неспецифичные аллергены. Степень обструкции дыхательных путей и гиперреактивность часто коррелирует с уровнем воспаления дыхательных путей. Указанные клинические признаки являются показателем тяжести астмы (Kay, A. B., J. Allergy Clin. Immunol., 1991, 87: 893; De Monchy, J. G. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1985, 131: 373; Beasley, R. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1989, 139: 806; Azzawi, M. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1990, 142: 1407; Ohashi, Y. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1992, 145: 1469; Nakajima, H. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1992, 146: 374; Broide, D. H. et al., Allergy Clin. Immunol., 1991, 88: 637; Warlaw, A. J. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1988, 137: 62). Инфильтрация клеток коррелирует с прогрессированием заболевания и свидетельствует о воспалении дыхательных путей, которое является основным фактором, который вносит вклад в патогенез и патобиологию. Воспалительный инфильтрат при астме является комплексным; однако в настоящее время широко известно, что Th-лимфоциты CD4+ с Th2-профилем экспрессии цитокинов (клетки Th2) играют центральную роль в клиническом проявлении и патогенезе данного заболевания (Robinson, D. S. et al., J. Allergy Clin. Immunol., 1993, 92: 397; Walker, C. et al., J. Allergy Clin. Immunol., 1991, 88: 935). Клетки Th2 регулируют прогрессирование заболевания и гиперчувствительность дыхательных путей (AHR), управляя аллергическим воспалением посредством высвобождения ряда цитокинов, таких как IL-4, -5, -9, -10, -13 (Robinson, D. S. et al., N. Eng. J. Med., 1992, 326: 298; Robinson, D. S. et al., J. Allergy Clin. Immunol., 1993, 92: 313; Walker, C. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1992, 146: 109; Drazen, J. M. et al., J. Exp. Med., 1996, 183: 1). Подобно Th2-клеткам уровни эозинофилов и их продуктов воспаления в легком коррелируют с тяжестью заболевания, и накопление указанных лейкоцитов в дыхательных путях является главным признаком бронхиальной дисфункции во время поздней фазы астматического ответа (Bousquet, J. et al., N. Eng. J. Med., 1990, 323: 1033). Хотя клетки Th2 управляют многими аспектами аллергического ответа, считается, что их роль в регуляции эозинофилии посредством секреции IL-5 является главным провоспалительным направлением при астме.The most medically important group of these diseases, atopic asthma, is considered a chronic inflammatory disease of the respiratory tract, which is clinically characterized by episodic airflow obstruction, inflammation of the airways and increased bronchial reactivity to non-specific allergens. The degree of airway obstruction and hyperreactivity often correlates with the level of airway inflammation. These clinical signs are indicative of asthma severity (Kay, AB, J. Allergy Clin. Immunol., 1991, 87: 893; De Monchy, JG et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1985, 131: 373; Beasley , R. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1989, 139: 806; Azzawi, M. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1990, 142: 1407; Ohashi, Y. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1992, 145: 1469; Nakajima, H. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1992, 146: 374; Broide, DH et al., Allergy Clin Immunol., 1991, 88: 637; Warlaw, AJ et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1988, 137: 62). Cell infiltration correlates with disease progression and indicates airway inflammation, which is the main factor that contributes to pathogenesis and pathobiology. Inflammatory infiltrate in asthma is complex; however, it is now widely known that CD4 + Th lymphocytes with a Th2 cytokine expression profile (Th2 cells) play a central role in the clinical manifestation and pathogenesis of this disease (Robinson, DS et al., J. Allergy Clin. Immunol., 1993 92: 397; Walker, C. et al., J. Allergy Clin. Immunol., 1991, 88: 935). Th2 cells regulate disease progression and airway hypersensitivity (AHR) by controlling allergic inflammation by releasing a number of cytokines such as IL-4, -5, -9, -10, -13 (Robinson, DS et al., N. Eng. J. Med., 1992, 326: 298; Robinson, DS et al., J. Allergy Clin. Immunol., 1993, 92: 313; Walker, C. et al., Am. Rev. Respir. Dis., 1992 146: 109; Drazen, JM et al., J. Exp. Med., 1996, 183: 1). Like Th2 cells, levels of eosinophils and their lung inflammation products correlate with the severity of the disease, and the accumulation of these leukocytes in the airways is the main sign of bronchial dysfunction during the late phase of the asthmatic response (Bousquet, J. et al., N. Eng. J. Med., 1990, 323: 1033). Although Th2 cells control many aspects of the allergic response, it is believed that their role in the regulation of eosinophilia through the secretion of IL-5 is the main pro-inflammatory direction in asthma.
Интерлейкин-5 (IL-5) является провоспалительным цитокином, экспрессируемым у астматиков на высоком уровне. Кроме того, IL-5 является цитокином, главным образом вовлеченным в патогенез атопических заболеваний. Он специфично контролирует продукцию, активацию и локализацию эозинофилов, основную причину повреждения тканей при атопических заболеваниях. Кроме того, IL-5 является индуцируемым цитокином, производимым T-клетками, с заметной специфичностью в отношении линии эозинофилов. Контроль за IL-5 осуществляется на уровне транскрипции, и регуляция гена представляет собой многообещающую мишень для терапии зависимых от эозинофилов аллергических заболеваний, таких как астма, экзема и ринит.Interleukin-5 (IL-5) is a pro-inflammatory cytokine expressed in asthmatics at a high level. In addition, IL-5 is a cytokine primarily involved in the pathogenesis of atopic diseases. It specifically controls the production, activation and localization of eosinophils, the main cause of tissue damage in atopic diseases. In addition, IL-5 is an inducible cytokine produced by T cells with marked specificity for the eosinophil line. IL-5 is monitored at the transcription level, and gene regulation is a promising target for the treatment of eosinophil-dependent allergic diseases such as asthma, eczema, and rhinitis.
Существует большое количество доказательств, что эозинофилы являются ключевым компонентом аллергического ответа при астме. IL-5 однозначно вовлечен в продукцию эозинофилов и вместе с множеством других цитокинов, таких как IL-13, хемокинов, таких как эотаксин, и других факторов контролирует их активацию, локализацию и жизнеспособность. Таким образом, IL-5 стал важной лекарственной мишенью для новых противоастматических средств (Foster, P. S. et al., Pharmacol. Ther., 2002, 94 (3): 253; Foster, P. S. et al., Trends Mol. Med., 2002, 8 (4): 162).There is plenty of evidence that eosinophils are a key component of an allergic response in asthma. IL-5 is clearly involved in the production of eosinophils and, together with many other cytokines, such as IL-13, chemokines, such as eotaxin, and other factors, controls their activation, localization, and viability. Thus, IL-5 has become an important drug target for new anti-asthma drugs (Foster, PS et al., Pharmacol. Ther., 2002, 94 (3): 253; Foster, PS et al., Trends Mol. Med., 2002 , 8 (4): 162).
Имеет место 71% гомология между белками человека и мыши (справочник по цитокинам). IL-5 не проявляет значительной гомологии аминокислотной последовательности с другими цитокинами, за исключением коротких участков в белках: интерлейкине-3 мыши, мышином GM-CSF и интерфероне-γ мыши. Рассчитанная молекулярная масса последовательностей белка и человека, и мыши составляет 13,1 кД. Биологически активный IL-5 является связанным дисульфидными связями гомодимером, который ковалентно связан с помощью высококонсервативных остатков цистеина (44-86' и 86-44'), которые ориентируют мономеры в конфигурации «голова к хвосту» (Takahashi T. et al. Mol. Immunol. 27: 911-920, 1990). Хотя мономерный IL-5 дикого типа неактивен, функциональный мономер IL-5 был сконструирован с помощью инсерционного мутагенеза (Dickason R.R., et al., J. Mol. Med 74: 535-46 1996). Анализ кристаллической структуры IL-5 человека выявил новую конфигурацию, состоящую из двух доменов, при этом каждый домен требует участия двух цепей, укладка которых в высокой степени сходна с укладкой цитокина, обнаруженной в GM-CSF, интерлейкине-3 и интрелейкине-4 (Milburn M.V. et al., Nature 363: 172-176). C-концевая область IL-5, по-видимому, необходима для связывания с рецептором IL-5 и для биологической активности (Proudfoot et al., J. Protein Chem. 15 (5): 491-9, 1996). Считается, что связывание IL-5 с его рецептором происходит в областях, перекрывающих спирали A и D, при этом спираль A главным образом вовлечена в связывание α-субъединицы рецептора (Graber P. et al. J. Biol. Chem. 270: 15762-15769, 1995). Нативный IL-5 человека имеет 2 потенциальных сайта гликозилирования, а IL-5 мыши - три. IL-5 человека как N-гликозилирован, так и O-гликозилирован по Thr 3. Рекомбинантный IL-5, экспрессированный в эукариотических системах, имеет широкие пределы молекулярных масс 45-60 кД вследствие дифференциального гликозилирования. Дегликозилированный IL-5 и IL-5, экспрессированный в прокариотических клетках, полностью сохраняет биологическую активность (Tominaga A. et al., J. Immunol 144: 1345-1352, 1990).There is 71% homology between human and mouse proteins (a guide to cytokines). IL-5 does not show significant homology of the amino acid sequence with other cytokines, with the exception of short sections in proteins: mouse interleukin-3, mouse GM-CSF and mouse interferon-γ. The calculated molecular weight of the protein and human and mouse sequences is 13.1 kD. Biologically active IL-5 is a disulfide-bonded homodimer that is covalently coupled using highly conserved cysteine residues (44-86 'and 86-44') that orient monomers in a head-to-tail configuration (Takahashi T. et al. Mol. Immunol. 27: 911-920, 1990). Although wild-type monomeric IL-5 is inactive, the functional monomer IL-5 was constructed by insertional mutagenesis (Dickason R. R., et al., J. Mol. Med 74: 535-46 1996). Analysis of the crystal structure of human IL-5 revealed a new configuration consisting of two domains, with each domain requiring the participation of two chains, the folding of which is very similar to the folding of the cytokine found in GM-CSF, interleukin-3, and interleukin-4 (Milburn MV et al., Nature 363: 172-176). The C-terminal region of IL-5 appears to be necessary for binding to the IL-5 receptor and for biological activity (Proudfoot et al., J. Protein Chem. 15 (5): 491-9, 1996). It is believed that the binding of IL-5 to its receptor occurs in regions overlapping the A and D helices, with the A helix being mainly involved in the binding of the α-subunit of the receptor (Graber P. et al. J. Biol. Chem. 270: 15762- 15769, 1995). Native human IL-5 has 2 potential glycosylation sites, and mouse IL-5 has three. Human IL-5 is both N-glycosylated and O-glycosylated at
Пути обнаружения лекарственных средств обычно основаны на скринингах ингибиторов продукции IL-5, антагонистов лигандов, контроле экспрессии рецептора и активации рецептора. В частности, ингибирование действия IL-5 может обеспечить путь лечения астмы и других заболеваний, связанных с эозинофилами. Иммунотерапия представляет собой другой и очень привлекательный способ контроля уровней IL-5 и патологических состояний, связанных с эозинофилией, таких как астма.Pathways for drug discovery are usually based on screening for IL-5 production inhibitors, ligand antagonists, control of receptor expression, and receptor activation. In particular, inhibition of the action of IL-5 may provide a treatment for asthma and other diseases associated with eosinophils. Immunotherapy is another and very attractive way to control the levels of IL-5 and pathological conditions associated with eosinophilia, such as asthma.
В настоящее время самым распространенным способом лечения для предотвращения симптомов астмы является применение кортикостероидов путем ингаляции. Обычно применение указанных средств довольно безопасно и дешево. Однако они функционируют, индуцируя общее иммуносупрессирующее действие, и имеют место неблагоприятные побочные эффекты, связанные с их длительным применением, включая высокое кровяное давление, остеопороз и развитие катаракт. Кортикостероиды необходимо принимать каждый день и поэтому соблюдение этого требования пациентом является другой проблемой для успешного применения указанных лекарственных средств. Кроме того, существуют пациенты, не восприимчивые к применению кортикостероидов, которым требуется применение альтернативной терапии. Избирательная направленность на мишень - эозинофилы, с использованием иммунотерапевтических средств, направленных против IL-5, может преодолеть неблагоприятные эффекты использования общих иммуносупрессорных средств плейотропного действия.Currently, the most common treatment for preventing asthma symptoms is through inhalation of corticosteroids. Usually the use of these funds is quite safe and cheap. However, they function by inducing a general immunosuppressive effect, and there are adverse side effects associated with their prolonged use, including high blood pressure, osteoporosis, and the development of cataracts. Corticosteroids must be taken every day and therefore patient compliance with this requirement is another problem for the successful use of these drugs. In addition, there are patients who are not susceptible to the use of corticosteroids who require the use of alternative therapy. Selective targeting - eosinophils, using immunotherapeutic agents directed against IL-5, can overcome the adverse effects of using common immunosuppressive agents with pleiotropic effects.
В будущем возможное лечение таких заболеваний, как астма, может включать пассивную иммунизацию и, таким образом, применение моноклональных антител, специфичных в отношении IL-5. Ведутся клинические испытания гуманизированных моноклональных антител против IL-5, нацеленные на уменьшение эозинофилии у пациентов, больных астмой. В частности, сообщалось о клинических испытаниях с использованием SCH55700 (эслизумаб, Schering Plough), которое является гуманизированным моноклональным антителом с активностью против IL-5 из различных видов [Egan, R. W. et al., Arneimittel-Forschung, 1999, 49: 779], и SB240563 (меполизумаб, Glaxo Smith Kline), которое является гуманизированным антителом со специфичностью в отношении интерлейкина-5 человека и приматов [Hart, T. K. et al., Am. J. Respir. Crit. Care Med., 1998, 157: A744; Zia-Amirhosseini, P. et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 1999, 291: 1060]. Оба моноклональных антитела показали приемлемые профили безопасности в фазе 1 испытаний и привели к снижению количества эозинофилов, но не наблюдалось уменьшения гиперреактивности дыхательных путей. Полагают, что вредное воздействие, которое оказывают эозинофилы на дыхательные пути больных астмой, является хроническим явлением, в которое вовлечено ремоделирование ткани. Нуждаются в оценке и разрабатываются исследования, предназначенные для того, чтобы тестировать эффективность анти-IL-5-терапии в данном контексте.In the future, a possible treatment for diseases such as asthma may include passive immunization and thus the use of monoclonal antibodies specific for IL-5. Clinical trials of humanized monoclonal antibodies against IL-5 are being conducted, aimed at reducing eosinophilia in patients with asthma. In particular, clinical trials have been reported using SCH55700 (eslizumab, Schering Plow), which is a humanized monoclonal antibody with activity against IL-5 from various species [Egan, RW et al., Arneimittel-Forschung, 1999, 49: 779], and SB240563 (mepolizumab, Glaxo Smith Kline), which is a humanized antibody with specificity for human interleukin-5 and primates [Hart, TK et al., Am. J. Respir. Crit. Care Med., 1998, 157: A744; Zia-Amirhosseini, P. et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 1999, 291: 1060]. Both monoclonal antibodies showed acceptable safety profiles in
Однако лечение с помощью мАт влечет за собой несколько недостатков. Моноклональные антитела являются дорогими терапевтическими средствами, которые необходимо принимать в течение месяца или двух месяцев. Важной проблемой является проблема несоблюдения предписаний пациентами, которая возникает из-за многократных визитов к врачу для введения инъекционного лекарственного средства. Кроме того, отклонения в аллотипах между пациентом и терапевтическим антителом может привести к тому, что терапия моноклональным антителом в конечном итоге станет неэффективной. Высокая доза мАт и возможность образования иммунных комплексов также могут снижать эффективность пассивной иммунизации. Методика активной вакцинации ограничивает указанные трудности.However, treatment with mAbs entails several drawbacks. Monoclonal antibodies are expensive therapeutic agents that must be taken within a month or two months. An important problem is the problem of non-compliance with prescriptions by patients, which arises from repeated visits to the doctor for the introduction of an injectable drug. In addition, deviations in allotypes between the patient and the therapeutic antibody can lead to the fact that monoclonal antibody therapy will ultimately become ineffective. A high dose of mAbs and the possibility of the formation of immune complexes can also reduce the effectiveness of passive immunization. Active vaccination techniques limit these difficulties.
Другой способ, обеспечивающий терапевтические средства против хронической астмы и других патологических состояний, при которых проявляется эозинофилия, или других состояний, связанных с IL-5, описан в WO 97/45448. В данной заявке предложено применение «модифицированных и вариантных форм молекул IL5, способных антагонизировать активность IL5» для улучшения, ослабления или уменьшения другим образом отклоняющихся от нормы эффектов, вызванных нативными и мутантными формами IL5. Сообщается, что антагонизирующее действие является результатом вариантных форм IL5, связывающихся с низкоаффинной цепью IL5R, но не с высокоаффинными рецепторами. Действуя таким образом, варианты конкурируют с IL5 за связывание с его рецепторами, не влияя на физиологические действия IL5.Another method providing therapeutic agents against chronic asthma and other pathological conditions in which eosinophilia or other conditions associated with IL-5 is manifested is described in WO 97/45448. This application proposes the use of "modified and variant forms of IL5 molecules capable of antagonizing the activity of IL5" to improve, weaken or reduce otherwise abnormal effects caused by native and mutant forms of IL5. The antagonizing effect has been reported to result from variant forms of IL5 binding to the low affinity IL5R chain, but not to high affinity receptors. Acting in this way, variants compete with IL5 for binding to its receptors, without affecting the physiological effects of IL5.
Эотаксин является хемокином, специфичным в отношении рецептора хемокинов 3, присутствующего на эозинофилах, базофилах и клетках Th2. Однако эотаксин обладает высокой специфичностью в отношении эозинофилов (Zimmerman et al., J. Immunol. 165: 5839-46 (2000)). Миграция эозинофилов снижается на 70% у мышей, «нокаутированных» по эотаксину-1, у которых, однако, еще может развиваться эозинофилия (Rothenberg et al., J. Exp. Med. 185: 785-90 (1997)). IL-5, по-видимому, ответственен за миграцию эозинофилов из костного мозга в кровь, а эотаксин - за локальную миграцию в ткани (Humbles et al., J. Exp. Med. 186: 601-12 (1997). Таким образом, использование в качестве мишени эотаксина в дополнение к IL-5 может усилить иммунотерапию, направленную на снижение эозинофилии.Eotaxin is a chemokine specific for the
Геном человека содержит 3 гена эотаксина, эотаксины 1-3, которые имеют 30% гомологию. В настоящее время известно 2 гена у мышей: эотаксин 1 и эотаксин 2 (Zimmerman et al., J. Immunol. 165: 5839-46 (2000)). Они имеют 38% гомологии. Мышиный эотаксин 2 на 59% гомологичен эотаксину 2 человека. Эотаксин 1 у мышей, по-видимому, экспрессируется повсеместно в желудочно-кишечном тракте, тогда как эотаксин-2, по-видимому, преимущественно экспрессируется в тощей кишке (Zimmerman et al., J. Immunol. 165: 5839-46 (2000)). Эотаксин-1 присутствует в бронхоальвеолярной жидкости (Teixeira et al., J. Clin. Invest. 100: 1657-66 (1997)). Последовательность эотаксина-1 человека показана в SEQ ID No.: 242 (а/к 1-23 соответствуют сигнальному пептиду), последовательность эотаксина-2 человека показана в SEQ ID No.: 243 (а/к 1-26 соответствуют сигнальному пептиду), последовательность эотаксина-3 человека показана в SEQ ID No.: 244 (а/к 1-23 соответствуют сигнальному пептиду), последовательность эотаксина-1 мыши показана в SEQ ID No.: 245 (а/к 1-23 соответствуют сигнальному пептиду) и последовательность эотаксина-2 мыши показана в SEQ ID No.: 246 (а/к 1-23 соответствуют сигнальному пептиду).The human genome contains 3 genes of eotaxin, eotaxins 1-3, which have 30% homology. Currently, 2 genes are known in mice:
Мономер эотаксина имеет массу 8,3 кД и находится в равновесии с димерным эотаксином в широких пределах условий. Определенная Kd равна 1,3 мМ при 37°C, однако мономер является преобладающей формой (Crump et al., J. Biol. Chem. 273: 22471-9 (1998). Структура эотаксина выяснена с помощью ЯМР-спектроскопии. Сайт связывания с его рецептором CCR3 находится на N-конце и область, предшествующая первому цистеину, является наиболее важной (Crump et al., J. Biol. Chem. 273: 22471-9, 1998). Пептиды, полученные из рецепторов хемокинов, связанных с эотаксином, подтвердили это наблюдение. Эотаксин имеет четыре цистеина, образующих два дисульфидных мостика, и его можно синтезировать химическим способом (Clark-Lewis et al., Biochemistry 30: 3128-3135, 1991). Эотаксин 1 по-разному O-гликозилируется по Thr71 (Noso, N. et al., Eur. J. Biochem. 253: 114-122). Также описана экспрессия эотаксина 1 в цитозоле E. coli (Crump et al.,J. Biol. Chem. 273: 22471-9 (1998)). В случае эотаксина-2 сообщалось об экспрессии в E. coli в виде телец включения с последующим рефолдингом (Mayer et al., Biochemistry 39: 8382-95 (2000)) и об экспрессии в клетках насекомых (Forssmann et al., J. Exp. Med. 185: 2171-6 (1997)).The eotaxin monomer has a mass of 8.3 kDa and is in equilibrium with dimeric eotaxin over a wide range of conditions. The determined Kd is 1.3 mM at 37 ° C, but the monomer is the predominant form (Crump et al., J. Biol. Chem. 273: 22471-9 (1998). The structure of eotaxin was determined by NMR spectroscopy. The binding site to its receptor, CCR3, is located at the N-terminus and the region preceding the first cysteine is the most important (Crump et al., J. Biol. Chem. 273: 22471-9, 1998). Peptides derived from eotaxin-associated chemokine receptors, This observation confirmed that Eotaxin has four cysteines that form two disulfide bridges and can be chemically synthesized (Clark-Lewis et al. , Biochemistry 30: 3128-3135, 1991).
Интерлейкин 13 (IL-13) секретируется в виде биологически активного мономерного цитокина Th2. Зрелая форма IL-13 содержит 112 аминокислот у человека и 111 аминокислот у мышей. Рассчитанная молекулярная масса белка составляет примерно 12,4 кД. IL-13 может быть N-гликозилирован (Fitzgerald K. A. et al., The Cytokines Fact Book 2nd edition Academic Press). IL-13 продуцируется клетками Th2, тучными клетками, базофилами и клетками - природными киллерами (Brombacher F, 2000 Bioessays Jul; 22 (7): 646-56). Функциональный рецептор IL-13 является гетеродимером, состоящим из α-цепи рецептора интерлейкина 4 (α-цепь IL-4R) и одного из двух связывающих белков рецептора α IL-13 (Brombacher F, 2000 Bioassays Jul; 22 (7): 646-56).Interleukin 13 (IL-13) is secreted as a biologically active monomeric Th2 cytokine. The mature form of IL-13 contains 112 amino acids in humans and 111 amino acids in mice. The calculated molecular weight of the protein is approximately 12.4 kDa. IL-13 may be N-glycosylated (Fitzgerald K. A. et al., The Cytokines Fact Book 2nd edition Academic Press). IL-13 is produced by Th2 cells, mast cells, basophils and natural killer cells (Brombacher F, 2000 Bioessays Jul; 22 (7): 646-56). A functional IL-13 receptor is a heterodimer consisting of an
IL-13 играет важную роль в патологии астмы. Показано, что IL-13 вовлечен в главные симптомы данного заболевания. Он оказывает непосредственное влияние на индуцированную аллергеном гиперчувствительность дыхательных путей (AHR) и выработку слизи и вовлечен в эозинофилию (Kuperman D. A. 2002, Nature Medicine, в печати). Избирательная нейтрализация IL-13 у мышей в значительной степени ослабляла фенотип астмы. Кроме того, введение IL-13 придавало подобный астме фенотип несенсибилизированным дефицитным по T-клеткам мышам или обычным мышам, соответственно (Grünig G. et al., 1998, Science, 282 (5397): 2261-3; Wills-Karp, M. et al., 1998 Science, 282 (5397): 2258-61). У мышей с целенаправленной делецией IL-13 не могла развиваться индуцированная аллергеном AHR, и наблюдалось заметное снижение выработки слизи (Walter, D. M. et al., 2001, J. Immunol. 167(8): 4668-75). Так как IL-13 также влияет на эозинофилию в модели астмы у мышей (Grünig G. et al., 1998, Science, 282 (5397): 2261-3), возможно, что IL-13 вовлечен во многие другие аллергические заболевания, связанные с эозинофилией, и нейтрализация его активности может служить многообещающим способом лечения пациентов.IL-13 plays an important role in asthma pathology. It has been shown that IL-13 is involved in the main symptoms of this disease. It has a direct effect on allergen-induced airway hypersensitivity (AHR) and mucus production and is implicated in eosinophilia (Kuperman D. A. 2002, Nature Medicine, in press). Selective neutralization of IL-13 in mice significantly attenuated the asthma phenotype. In addition, the administration of IL-13 conferred an asthma-like phenotype to unsensitized T-cell deficient mice or normal mice, respectively (Grünig G. et al., 1998, Science, 282 (5397): 2261-3; Wills-Karp, M. et al., 1998 Science, 282 (5397): 2258-61). In mice with a targeted deletion of IL-13, allergen-induced AHR could not develop, and a marked decrease in mucus production was observed (Walter, D. M. et al., 2001, J. Immunol. 167 (8): 4668-75). Since IL-13 also affects eosinophilia in a model of asthma in mice (Grünig G. et al., 1998, Science, 282 (5397): 2261-3), it is possible that IL-13 is involved in many other allergic diseases associated with with eosinophilia, and the neutralization of its activity can serve as a promising way to treat patients.
Кроме того, повышающая регуляция IL-13 и рецептора IL-13 обнаружена во многих типах опухолей (например, во всех исследованных до настоящего времени линиях клеток лимфомы Ходжкина). Таким образом, иммунизация против IL-13 может обеспечить способ лечения пациентов с опухолями, сверхэкспрессирующими IL-13.In addition, upregulation of IL-13 and IL-13 receptor has been detected in many types of tumors (for example, in all Hodgkin lymphoma cell lines studied to date). Thus, immunization against IL-13 can provide a method for treating patients with tumors overexpressing IL-13.
Одним из способов повышения эффективности вакцинации является увеличение степени повторяемости применяемого антигена. В отличие от изолированных белков, вирусы индуцируют немедленные и эффективные иммунные ответы в отсутствие каких-либо адъювантов как с помощью T-клеток, так и без нее (Bachmann and Zinkernagel, Ann. Rev. Immunol. 15: 235-270 (1991)). Хотя вирусы часто состоят из небольшого количества белков, они способны запускать намного более сильные иммунные ответы, чем их изолированные компоненты. В случае ответов B-клеток известно, что одним ключевым фактором для иммуногенности вирусов является повторяемость и порядок поверхностных эпитопов. У многих вирусов обнаружена квазикристаллическая поверхность, на которой экспонирована регулярная матрица эпитопов, которая эффективно перекрестно связывает специфичные для эпитопов иммуноглобулины на B-клетках (Bachmann and Zinkernagel, Immunol. Today 17: 553-558 (1996)). Указанное перекрестное связывание поверхностных иммуноглобулинов на B-клетках является мощным сигналом активации, который непосредственно индуцирует прохождение клеточного цикла и продукцию IgM-антител. Кроме того, такие стимулированные B-клетки способны активировать хелперные T-клетки, которые, в свою очередь, индуцируют переключение с продукции IgM на продукцию IgG-антител в B-клетках и образование долгоживущих B-клеток памяти - цель любой вакцинации (Bachmann and Zinkernagel, Ann. Rev. Immunol. 15:235-270 (1997)). Вирусная структура связана даже с образованием анти-антител, происходящим при аутоиммунном заболевании и являющимся частью естественного ответа на патогены (смотри Fehr, T., et al., J Exp. Med. 185: 1785-1792 (1997)). Таким образом, антитела, презентированные на высокоорганизованной вирусной поверхности, способны индуцировать мощные ответы в виде анти-антител.One way to increase the effectiveness of vaccination is to increase the degree of repeatability of the antigen used. Unlike isolated proteins, viruses induce immediate and effective immune responses in the absence of any adjuvants with or without T cells (Bachmann and Zinkernagel, Ann. Rev. Immunol. 15: 235-270 (1991)) . Although viruses often consist of a small amount of proteins, they are able to trigger much stronger immune responses than their isolated components. In the case of B cell responses, it is known that one key factor for the immunogenicity of viruses is the repeatability and order of surface epitopes. Many viruses have a quasicrystalline surface on which a regular epitope matrix is exposed that effectively cross-binds epitope-specific immunoglobulins on B cells (Bachmann and Zinkernagel, Immunol. Today 17: 553-558 (1996)). This cross-linking of surface immunoglobulins on B cells is a potent activation signal that directly induces cell cycle progression and production of IgM antibodies. In addition, such stimulated B cells are capable of activating helper T cells, which, in turn, induce a switch from production of IgM to production of IgG antibodies in B cells and the formation of long-lived memory B cells - the goal of any vaccination (Bachmann and Zinkernagel , Ann. Rev. Immunol. 15: 235-270 (1997)). The viral structure is even associated with the formation of anti-antibodies that occurs in autoimmune disease and is part of the natural response to pathogens (see Fehr, T., et al., J Exp. Med. 185: 1785-1792 (1997)). Thus, antibodies presented on a highly organized viral surface are capable of inducing potent responses in the form of anti-antibodies.
Однако, как указано, обычно иммунная система не может продуцировать антитела против структур собственного организма. В случае растворимых антигенов, присутствующих в низкой концентрации, это является следствием толерантности на уровне Th-клеток. При таких условиях связывание аутоантигена с носителем, который может обеспечивать T-помощь, может нарушить толерантность. Для растворимых белков, присутствующих в высоких концентрациях, или мембранных белков в низкой концентрации толерантными могут быть B- и Th-клетки. Однако B-клеточная толерантность может быть обратимой (анергия) и может быть нарушена введением антигена в высокоорганизованной форме, связанного с чужеродным носителем (Bachmann and Zinkernagel, Ann. Rev. Immunol. 15: 235-270 (1997)).However, as indicated, usually the immune system cannot produce antibodies against the structures of its own body. In the case of soluble antigens present in low concentration, this is a consequence of tolerance at the level of Th cells. Under such conditions, the binding of autoantigen to a carrier that can provide T-assistance can impair tolerance. For soluble proteins present in high concentrations or membrane proteins in low concentrations, B and Th cells may be tolerant. However, B-cell tolerance may be reversible (anergy) and may be impaired by the administration of a highly organized antigen bound to a foreign carrier (Bachmann and Zinkernagel, Ann. Rev. Immunol. 15: 235-270 (1997)).
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Авторы обнаружили, что белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, которые связаны с центральной частицей, имеющей структуру с присущей ей повторяющейся организацией, и таким образом, в частности, с вирусоподобными частицами (VLP) и субъединицами VLP, соответственно, приводящими к образованию высокоупорядоченных и повторяющихся конъюгатов, представляют собой эффективные иммуногены для индукции антител, специфичных в отношении IL-5, IL-13 или эотаксина. Кроме того, указанные аутореактивные антитела ингибируют эозинофилию в мышиной модели астмы. Таким образом, данное изобретение относится к терапевтическому способу лечения аллергического эозинофильного заболевания, который основан на упорядоченной и повторяющейся матрице белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина-центральная частица, и, в частности, к конъюгату или матрице VLP-белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, соответственно. Указанное терапевтическое средство способно индуцировать высокие титры антител против IL-5, IL-13 или эотаксина у вакцинированного животного и ингибировать эозинофилию в мышиной модели астмы.The authors found that a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin, which are associated with a central particle having a structure with its inherent repetitive organization, and thus, in particular, with virus-like particles (VLP) and VLP subunits, respectively, leading to the formation of highly ordered and repeating conjugates, are effective immunogens for the induction of antibodies specific for IL-5, IL-13 or eotaxin. In addition, these autoreactive antibodies inhibit eosinophilia in a mouse model of asthma. Thus, this invention relates to a therapeutic method for treating an allergic eosinophilic disease, which is based on an ordered and repeating matrix of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin-central particle, and, in particular, to a conjugate or matrix of a VLP protein or peptide IL-5, IL-13 or eotaxin, respectively. The specified therapeutic agent is able to induce high titers of antibodies against IL-5, IL-13 or eotaxin in a vaccinated animal and inhibit eosinophilia in a mouse model of asthma.
Таким образом, данное изобретение относится к композиции, содержащей (a) центральную частицу по меньшей мере с одним первым сайтом связывания, и (b) по меньшей мере один антиген или антигенную детерминанту по меньшей мере с одним вторым сайтом связывания, где указанный антиген или антигенная детерминанта является белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина и где указанный второй сайт связывания выбран из группы, состоящей из (i) сайта связывания неприродного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой, и (ii) сайта связывания природного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой, где указанный второй сайт связывания способен к ассоциации с указанным первым сайтом связывания и где указанный антиген или антигенная детерминанта и указанная центральная частица взаимодействуют посредством указанной ассоциации, образуя упорядоченную и повторяющуюся антигенную матрицу. Предпочтительными вариантами центральных частиц, подходящих для применения в данном изобретении, являются вирус, вирусоподобная частица, бактериофаг, бактериальная фимбрия или жгутик или любая другая центральная частица, имеющая присущую ей повторяющуюся структуру, способную образовывать упорядоченную и повторяющуюся антигенную матрицу согласно данному изобретению.Thus, this invention relates to a composition comprising (a) a central particle with at least one first binding site, and (b) at least one antigen or antigenic determinant with at least one second binding site, wherein said antigen or antigenic the determinant is an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide, and wherein said second binding site is selected from the group consisting of (i) a non-naturally occurring binding site with said antigen or antigenic determinant, and (ii) the site is linked I naturally occurring with said antigen or antigenic determinant, wherein said second attachment site is capable of association to said first attachment site and wherein said antigen or antigenic determinant and said core particle interact through said association to form an ordered and repetitive antigen array. Preferred variants of the central particles suitable for use in this invention are a virus, virus-like particle, bacteriophage, bacterial fimbria or flagellum, or any other central particle having an inherent repeating structure capable of forming an ordered and repeating antigenic matrix according to this invention.
Более конкретно, изобретение относится к композиции, содержащей упорядоченную и повторяющуюся матрицу антигенов или антигенных детерминант, и, таким образом, в частности, конъюгаты белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина-VLP. Более конкретно, изобретение относится к композиции, содержащей вирусоподобную частицу и по меньшей мере один связанный с ней белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина. Изобретение также относится к способу получения конъюгатов и упорядоченных и повторяющихся матриц, соответственно. Композиции согласно изобретению применимы для получения вакцин для лечения аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом и в качестве фармацевтических вакцин для профилактики или лечения аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом и для эффективной индукции иммунных ответов, в частности гуморальных ответов. Кроме того, композиции согласно изобретению особенно применимы для эффективной индукции специфичных для аутоантигенов иммунных ответов в указанном контексте.More specifically, the invention relates to a composition comprising an ordered and repeating matrix of antigens or antigenic determinants, and thus, in particular, conjugates of an IL-5, IL-13 or eotaxin-VLP protein or peptide. More specifically, the invention relates to a composition comprising a virus-like particle and at least one protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin associated with it. The invention also relates to a method for producing conjugates and ordered and repeating matrices, respectively. The compositions of the invention are useful in the preparation of vaccines for the treatment of allergic diseases with an eosinophilic component and as pharmaceutical vaccines for the prevention or treatment of allergic diseases with an eosinophilic component and for the effective induction of immune responses, in particular humoral responses. In addition, the compositions of the invention are particularly useful for the effective induction of autoantigen-specific immune responses in this context.
В данном изобретении белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина обычно связан с центральной частицей и, соответственно, с VLP ориентированным образом, образуя упорядоченную и повторяющуюся матрицу антигенов белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина. Кроме того, высокоповторяющаяся и организованная структура центральных частиц и, соответственно, VLP опосредует экспонирование белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина высокоупорядоченным и повторяющимся образом, приводя к образованию высокоорганизованной и повторяющейся антигенной матрицы. Кроме того, связывание белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей и, соответственно, с VLP обеспечивает эпитопы хелперных T-клеток, так как центральная частица и VLP являются чужеродными по отношению к хозяину, иммунизируемому матрицей центральная частица-белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина и, соответственно, матрицей VLP-белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина. Указанные матрицы отличаются от конъюгатов предшествующего уровня техники своей высокоорганизованной структурой, размерами и повторяемостью антигена на поверхности матрицы.In the present invention, the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is usually bound to the central particle and, accordingly, to the VLP in an oriented manner, forming an ordered and repeating matrix of antigens of the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin. In addition, the highly repetitive and organized structure of the central particles and, accordingly, VLP mediates the exposure of the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin in a highly ordered and repetitive manner, leading to the formation of a highly organized and repeating antigenic matrix. In addition, the binding of a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin to the central particle and, accordingly, to VLP provides epitopes of helper T cells, since the central particle and VLP are foreign to the host immunized with the matrix of the central particle a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin, and, accordingly, a matrix of a VLP protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin. These matrices differ from prior art conjugates in their highly organized structure, size and repeatability of antigen on the matrix surface.
В одном аспекте изобретения белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина экспрессируют в подходящем хозяине экспрессии, совместимом с правильной укладкой белка IL-5, IL-13 или эотаксина или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина, или синтезируют, тогда как центральную частицу и, соответственно, VLP экспрессируют и очищают из экспрессирующего хозяина, подходящего для укладки и сборки центральной частицы и, соответственно, VLP. Белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина можно синтезировать химическим способом. Затем собирают матрицу белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина посредством связывания белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей и, соответственно, с VLP.In one aspect of the invention, an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide is expressed in a suitable expression host compatible with the correct folding of IL-5, IL-13 or eotaxin or IL-5, IL-13 or eotaxin peptide, or synthesized while the central particle and, accordingly, VLP are expressed and purified from an expression host suitable for laying and assembling the central particle and, accordingly, VLP. A protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin can be synthesized chemically. An IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide matrix is then assembled by binding the IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide to a central particle and, accordingly, to VLP.
В другом аспекте данное изобретение относится к композиции, содержащей (a) вирусоподобную частицу и (b) по меньшей мере один антиген или антигенную детерминанту, где указанный антиген или указанная антигенная детерминанта является белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина и относится к фармацевтической композиции, содержащей (a) композицию по п.1 или п. 22 и (b) приемлемый фармацевтический носитель.In another aspect, the invention provides a composition comprising (a) a virus-like particle and (b) at least one antigen or antigenic determinant, wherein said antigen or said antigenic determinant is an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide, and to a pharmaceutical composition comprising (a) the composition of
В еще одном аспекте данное изобретение относится к композиции вакцины, содержащей композицию, включающую в себя (a) центральную частицу по меньшей мере с одним первым сайтом связывания и (b) по меньшей мере один антиген или антигенную детерминанту по меньшей мере с одним вторым сайтом связывания, где указанный антиген или антигенная детерминанта является белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина и где указанный второй сайт связывания выбран из группы, состоящей из (i) сайта связывания неприродного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой и (ii) сайта связывания природного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой, где указанный второй сайт связывания способен к ассоциации с указанным первым сайтом связывания и где указанный антиген или антигенная детерминанта и указанная центральная частица взаимодействуют посредством указанной ассоциации, образуя упорядоченную и повторяющуюся антигенную матрицу.In yet another aspect, the invention provides a vaccine composition comprising a composition comprising (a) a central particle with at least one first binding site and (b) at least one antigen or antigenic determinant with at least one second binding site where the specified antigen or antigenic determinant is a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin and where the specified second binding site is selected from the group consisting of (i) a binding site of non-natural origin with the specified antigen or ant a gene determinant and (ii) a naturally occurring binding site with said antigen or antigenic determinant, wherein said second binding site is capable of association with said first binding site and where said antigen or antigenic determinant and said central particle interact through said association to form an ordered and repeated antigenic matrix.
В следующем аспекте данное изобретение относится к композиции вакцины, содержащей композицию, где указанная композиция содержит (a) вирусоподобную частицу и (b) по меньшей мере один антиген или антигенную детерминанту, где указанный антиген или указанная антигенная детерминанта является белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина и где указанный по меньшей мере один антиген или антигенная детерминанта связаны с указанной вирусоподобной частицей.In a further aspect, this invention relates to a vaccine composition comprising a composition wherein said composition comprises (a) a virus-like particle and (b) at least one antigen or antigenic determinant, wherein said antigen or said antigenic determinant is an IL-5 protein or peptide, IL-13 or eotaxin and wherein said at least one antigen or antigenic determinant is associated with said virus-like particle.
В еще одном аспекте данное изобретение относится к способу получения композиции по п.1, включающему в себя (a) получение вирусоподобной частицы и (b) получение по меньшей мере одного антигена или белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина; (c) объединение указанной вирусоподобной частицы и указанного по меньшей мере одного антигена или антигенной детерминанты так, чтобы указанный по меньшей мере один антиген или антигенная детерминанта были связаны с указанной вирусоподобной частицей.In yet another aspect, the invention relates to a method for producing a composition according to
В еще одном аспекте данное изобретение относится к способу получения композиции по п.22, включающему в себя (a) получение центральной частицы по меньшей мере с одним первым сайтом связывания; (b) получение по меньшей мере одного антигена или антигенной детерминанты по меньшей мере с одним вторым сайтом связывания, где указанный антиген или антигенная детерминанта является белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина и где указанный второй сайт связывания выбран из группы, состоящей из (i) сайта связывания неприродного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой и (ii) сайта связывания природного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой, и где указанный второй сайт связывания способен к ассоциации с указанным первым сайтом связывания; и (c) объединение указанной центральной частицы и указанного по меньшей мере одного антигена или антигенной детерминанты, где указанный антиген или антигенная детерминанта и указанная центральная частица взаимодействуют посредством указанной ассоциации, образуя упорядоченную и повторяющуюся антигенную матрицу.In yet another aspect, the invention relates to a method for producing a composition according to
В другом аспекте данное изобретение относится к способу иммунизации, включающему в себя введение композиции по п.1 или п.22 или по п.74 животному или человеку.In another aspect, this invention relates to a method of immunization, comprising administering a composition according to
В следующем аспекте данное изобретение относится к применению композиции по п.1 или п.22 или п.74 для производства лекарственного средства для лечения аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом.In a further aspect, the invention relates to the use of a composition according to
В еще одном аспекте данное изобретение относится к применению композиции по п.1 или п.22 или п.74 для приготовления лекарственного средства для терапевтического или профилактического лечения аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом, предпочтительно астмы. Кроме того, в еще одном аспекте данное изобретение относится к применению композиции по п.1 или п.22 или п.74 либо отдельно, либо в комбинации с другими агентами, для производства композиции, вакцины, лекарственного средства или медицинского препарата для терапии или профилактики аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом, в частности астмы.In another aspect, the invention relates to the use of a composition according to
Таким образом, изобретение, в частности, относится к композициям вакцин, которые подходят для профилактики и/или ослабления аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом или связанных с ними состояний. Изобретение, кроме того, относится к способам иммунизации и вакцинации, соответственно, для профилактики и/или ослабления аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом и связанных с ними состояний у животных, в частности у коров, овец и крупного рогатого скота, а также у человека. Композиции согласно изобретению можно использовать профилактически или терапевтически.Thus, the invention, in particular, relates to vaccine compositions that are suitable for the prophylaxis and / or attenuation of allergic diseases with an eosinophilic component or related conditions. The invention also relates to methods of immunization and vaccination, respectively, for the prevention and / or attenuation of allergic diseases with an eosinophilic component and related conditions in animals, in particular in cows, sheep and cattle, as well as in humans. The compositions of the invention can be used prophylactically or therapeutically.
В конкретных вариантах изобретение относится к способам профилактики и/или ослабления аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом или связанных с ними состояний, которые вызваны или обострены продуктами «собственных» генов, т.е. в используемом в данном описании смысле «аутоантигенами». В родственных вариантах изобретение относится к способам индуцирования иммунологических ответов у животных и человека, соответственно, которые приводят к продукции антител, которые предотвращают и/или ослабляют аллергические заболевания с эозинофильным компонентом или связанные с ними состояния, которые вызваны или обострены продуктами «собственных» генов.In specific embodiments, the invention relates to methods for preventing and / or attenuating allergic diseases with an eosinophilic component or related conditions that are caused or exacerbated by products of “native” genes, i.e. as used herein, “autoantigens”. In related embodiments, the invention relates to methods for inducing immunological responses in animals and humans, respectively, which lead to the production of antibodies that prevent and / or attenuate allergic diseases with an eosinophilic component or related conditions that are caused or exacerbated by products of “native” genes.
Как будет понятно специалисту в данной области, когда композиции согласно изобретению вводят животному или человеку, они могут быть в композиции, которая содержит соли, буферные вещества, адъюванты или другие вещества, которые требуются для повышения эффективности композиции. Примеры веществ, подходящих для применения при получении фармацевтических композиций, приведены во многих источниках, включая Remington's Pharmaceutical Sciences (Osol, A, ed., Mack Publishing Co. (1990)).As will be understood by one of skill in the art, when the compositions of the invention are administered to an animal or human, they can be in a composition that contains salts, buffers, adjuvants, or other substances that are required to increase the effectiveness of the composition. Examples of substances suitable for use in the manufacture of pharmaceutical compositions are provided in many sources, including Remington's Pharmaceutical Sciences (Osol, A, ed., Mack Publishing Co. (1990)).
Говорят, что композиции согласно изобретению являются «фармакологически приемлемыми», если может быть допустимо их введение человеку-реципиенту. Кроме того, композиции согласно изобретению будут вводиться в «терапевтически эффективном количестве» (т.е. в количестве, которое дает требуемый физиологический эффект).The compositions of the invention are said to be “pharmacologically acceptable” if administration to a human recipient can be permissible. In addition, the compositions of the invention will be administered in a “therapeutically effective amount” (ie, in an amount that produces the desired physiological effect).
Композиции согласно изобретению можно вводить различными способами, известными в данной области, но обычно они будут вводиться путем инъекции, инфузии, ингаляции, перорального введения или другими подходящими физическими способами. Альтернативно композиции можно вводить внутримышечно, внутривенно или подкожно. Компоненты композиций для введения включают стерильные водные (например, физиологический раствор соли) или неводные растворы и суспензии. Примерами неводных растворителей являются пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, растительные масла, такие как оливковое масло, и инъекционные органические сложные эфиры, такие как этилолеат. Можно использовать носители или окклюзионные повязки, чтобы увеличить проницаемость кожи и усилить абсорбцию антигена.The compositions of the invention can be administered by various methods known in the art, but will usually be administered by injection, infusion, inhalation, oral administration, or other suitable physical methods. Alternatively, the compositions may be administered intramuscularly, intravenously or subcutaneously. The components of the compositions for administration include sterile aqueous (e.g., physiological saline) or non-aqueous solutions and suspensions. Examples of non-aqueous solvents are propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable organic esters such as ethyl oleate. Carriers or occlusive dressings can be used to increase skin permeability and enhance antigen absorption.
Другие варианты данного изобретения будут очевидны для специалиста в свете того, что известно в данной области, в свете следующих чертежей, описания изобретения и формулы изобретения.Other variations of this invention will be apparent to those skilled in the art in light of what is known in the art, in light of the following drawings, description of the invention, and claims.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Фиг.1. Экспрессия His-C-IL5 мыши. Экстракты из нерастворимой клеточной фракции, полученной после культивирования pMODC6-IL5/BL21-DE3 либо в присутствии, либо без IPTG, получали, как описано выше. Эквивалентные количества экстрактов наносили на 16% SDS-полиакриламидный гель, подвергали электрофорезу и красили Кумасси голубым. Дорожка M, маркер массы (NEB, предварительно окрашенный маркер широкого диапазона), дорожка 1, экстракт из неиндуцированной культуры; дорожка 2, экстракт из культуры, индуцированной в течение 4 час IPTG.Figure 1. Expression of His-C-IL5 mouse. Extracts from the insoluble cell fraction obtained after culturing pMODC6-IL5 / BL21-DE3 either in the presence or absence of IPTG were obtained as described above. Equivalent amounts of extracts were applied to a 16% SDS-polyacrylamide gel, electrophoresed and Coomassie blue. Lane M, mass marker (NEB, pre-stained broad-range marker),
Фиг.2. SDS-ПААГ-анализ очистки His-C-IL-5 с использованием Ni-NTA. Образцы с различных стадий очистки наносили на 16% SDS-ПААГ и разгоняли при восстанавливающих условиях. Белки красили Кумасси голубым. M, маркер; 1: растворенные тельца включения; 2: проходящий поток (несвязанный материал); 3: промывка 1, pH 6,5; 4: промывка 2, pH 6,5; 5: промывка 3, pH 5,9; 6-8: элюат, pH 4,5; 9: чистый рекомбинантный IL-5 мыши.Figure 2. SDS-PAGE analysis of His-C-IL-5 purification using Ni-NTA. Samples from various purification steps were applied to 16% SDS-PAGE and dispersed under reducing conditions. Squirrels painted Coomassie blue. M, marker; 1: dissolved inclusion bodies; 2: passing stream (unbound material); 3: flushing 1, pH 6.5; 4: flushing 2, pH 6.5; 5: washing 3, pH 5.9; 6-8: eluate, pH 4.5; 9: pure recombinant mouse IL-5.
Фиг.3. SDS-ПААГ, показывающий очистку рекомбинантного мышиного His-C-IL5. Аликвоты по 5 мкг очищенного мышиного His-C-IL5 разделяли в 16% SDS-полиакриламидном геле либо в присутствии (дорожка 2 слева), либо в отсутствие (3-я дорожка слева) дитиотрейтола. Гель красили на белки Кумасси голубым R-250. Дорожка M содержит маркер массы (NEB, предварительно окрашенный маркер широкого диапазона).Figure 3. SDS-PAGE showing purification of recombinant murine His-C-IL5. Aliquots of 5 μg of purified murine His-C-IL5 were separated in 16% SDS-polyacrylamide gel either in the presence (
Фиг.4. Влияние His-C-IL-5 на пролиферацию клеток BCL1. Клетки BCL1 инкубировали с 3H-тимидином в присутствии следующих добавок: мышиный IL-5 (30 нг/мл), His-C-IL5, (30 нг/мл); Qβ (200 нг/мл); Qβ, химически перекрестно связанный с неродственным цитокином (200 нг/мл) или Qβ-His-C-IL5 (105 нг/мл). Неразбавленные исходные концентрации указаны в круглых скобках, и из указанных исходных концентраций готовили пятикратные серийные разведения. Включение 3H-тимидина определяли с помощью счета в сцинтилляционной жидкости.Figure 4. The effect of His-C-IL-5 on BCL1 cell proliferation. BCL1 cells were incubated with 3 H-thymidine in the presence of the following additives: murine IL-5 (30 ng / ml), His-C-IL5, (30 ng / ml); Qβ (200 ng / ml); Qβ chemically cross-linked to an unrelated cytokine (200 ng / ml) or Qβ-His-C-IL5 (105 ng / ml). Undiluted starting concentrations are indicated in parentheses, and five-fold serial dilutions were prepared from the indicated starting concentrations. The incorporation of 3 H-thymidine was determined by scintillation counting.
Фиг.5. Анализ реакции связывания с помощью SDS-ПААГ, окрашенного Кумасси голубым. Дорожка M: предварительно окрашенный маркер молекулярной массы; дорожка 1, очищенный His-C-IL-5; дорожка 2, Qβ после дериватизации химическим перекрестно сшивающим агентом SMPH. Дорожка 3, реакционная смесь для связывания; дорожка 4, реакционная смесь для связывания после диализа. Идентификация различных молекулярных образцов в реакционной смеси для связывания приведена на фигуре справа.Figure 5. Analysis of the binding reaction using SDS-PAGE stained with Coomassie blue. Lane M: pre-stained molecular weight marker;
Фиг.6. Анализ реакции связывания с помощью Вестерн-блоттинга. Дорожка M: маркер молекулярной массы; дорожка 1, очищенный His-C-IL-5; дорожка 2, Qβ после дериватизации химическим перекрестно сшивающим агентом SMPH. Дорожка 3, реакционная смесь для связывания. Первое антитело для выявления His-C-IL5 представляло собой анти-His-антитело крысы, которое затем инкубировали с антикрысиным антителом, конъюгированным с HRP. Qβ выявляли окрашиванием с использованием кроличьей поликлональной антисыворотки против Qβ, затем конъюгированного с HRP антикроличьего антитела. Идентичные блоты красили, как указано.6. Western blot analysis of the binding reaction. Lane M: molecular weight marker;
Фиг.7. Четырехкратный ELISA. A. Схематичное представление ELISA с ловушкой. Различные компоненты анализа представляют собой 1, антитело козы против IgG кролика; 2, кроличью анти-Qβ поликлональную антисыворотку; 3, либо Qβ-His-C-IL5, Qβ, либо PBS; 4, моноклональное Ат против IL5, TRFK 4 или 5; 5, антитело против IgG мыши-HRP. B. Результаты четверного ELISA. В ELISA определяли способность нейтрализующих моноклональных антител взаимодействовать с His-C-IL5, ковалентно связанным с упорядоченной антигенной матрицей.7. Four-time ELISA. A. Schematic representation of an ELISA with a trap. The various components of the assay are 1, a goat anti-rabbit IgG antibody; 2, rabbit anti-Qβ polyclonal antiserum; 3, either Qβ-His-C-IL5, Qβ, or PBS; 4, monoclonal Ab against IL5,
Фиг.8. ELISA сыворотки против IL-5. Планшеты для ELISA покрывали His-C-IL5 и инкубировали либо с сывороткой, собранной до иммунизации, либо с сывороткой, собранной на 21 день от мышей, вакцинированных Qβ-His-C-IL5 (4 мыши) или Qβ, смешанным с His-C-IL-5 (5 мышей). Исходное разведение сыворотки составляло 1:50, и осуществляли пятикратные разведения. Связывание специфичных для IL-5 антител регистрировали с использованием антител против IgG мыши, конъюгированных с HRP, и хромогенного субстрата.Fig. 8. Serum ELISA against IL-5. ELISA plates were coated with His-C-IL5 and incubated with either serum collected prior to immunization or serum collected on
Фиг.9. Индукция экспрессии рекомбинантного GST-EK-IL13-C1-His в BL21. Окраска 16% SDS-ПААГ Кумасси голубым. Нагрузка соответствует 0,1 OD600 указанных бактериальных лизатов. Экспрессию IL-13-слитого белка индуцировали 0,75 мМ IPTG и образцы анализировали через 4 час в SDS-ПААГ. Примечание: имеет место значительная экспрессия IL-13-слитого белка в бактериях, которые были трансформированы соответствующей плазмидой (pMod-GST-EK-IL13-C1-His) и индуцированы IPTG (см. стрелку).Fig.9. Induction of expression of recombinant GST-EK-IL13-C1-His in BL21.
Фиг.10. Очистка GST-EK-IL13-Cl-His при денатурации. Окраска двух 16% SDS-ПААГ Кумасси голубым. Нагрузка соответствует 5 мкл указанной фракции. IL-13-слитый белок получали из телец включения, растворяли в денатурирующем буфере на основе гуанидин-HCl и наносили на Ni2+-агарозную колонку, уравновешенную таким же буфером. Связанные белки элюировали в две стадии при разных pH. На фигуре показан анализ осажденных ТХУ аликвот указанных фракций (№5-№30), элюированных вторым буфером при pH 4,5. Примечание: благодаря C-концевой His-метке IL-13-слитый белок эффективно связывался с Ni2+-агарозной колонкой и элюировался при понижении pH.Figure 10. Purification of GST-EK-IL13-Cl-His during denaturation. Coloring two 16% SDS-PAG Coomassie blue. The load corresponds to 5 μl of the indicated fraction. IL-13 fusion protein was obtained from inclusion bodies, dissolved in guanidine-HCl-based denaturing buffer and loaded onto a Ni 2+ agarose column equilibrated with the same buffer. Bound proteins were eluted in two stages at different pH. The figure shows the analysis of precipitated TCA aliquots of these fractions (No. 5-No. 30), eluted with a second buffer at pH 4.5. Note: Due to the C-terminal His-tag, the IL-13 fusion protein efficiently binds to the Ni 2+ agarose column and elutes with decreasing pH.
Фиг.11. Анализ растворимого IL-13-слитого белка после рефолдинга. GST-EK-IL13-C1-His-слитый белок подвергали рефолдингу, как описано в разделе 18D. После окончания реакции рефолдинга аликвоту раствора белка анализировали в SDS-ПААГ с последующим окрашиванием Кумасси (A) или с использованием Вестерн-блота (B). Указанные первые антитела приобретали в R&D Systems (α-IL13, AF-413-NA), Qiagen (α-PentaHis, 34660) и Amersham Biosciences (α-GST, 24-4577), соответственно. Антитела использовали в концентрациях согласно инструкциям производителей.11. Analysis of soluble IL-13 fusion protein after refolding. The GST-EK-IL13-C1-His-fusion protein was refolded as described in section 18D. After completion of the refolding reaction, an aliquot of the protein solution was analyzed in SDS-PAGE followed by Coomassie staining (A) or using Western blot (B). These first antibodies were purchased from R&D Systems (α-IL13, AF-413-NA), Qiagen (α-PentaHis, 34660) and Amersham Biosciences (α-GST, 24-4577), respectively. Antibodies were used in concentrations according to manufacturers instructions.
Фиг.12. Экспрессия эотаксина-C1 мыши. Надосадки из клеточных лизатов клеток BL21/DE3, трансформированных pmEo-C1, через 9 часов после индукции 1 мМ IPTG разгоняли в 16% ПААГ-геле, переносили в результате блоттинга на нитроцеллюлозную мембрану и подвергали взаимодействию с антителом козы против эотаксина мыши (R&D system). Дорожка 1: предварительно окрашенный белковый маркер (New England Biolabs). Дорожка 2: надосадок клеточных лизатов клеток BL21/DE3, трансформированных pmEo-C1, через 9 часов после индукции 1 мМ IPTG. Дорожка 3: предварительно окрашенный белковый маркер (New England Biolabs). Дорожка 4: Вестерн-блот тех же лизатов, что и на дорожке 2, исследованных с использованием антитела против эотаксина мыши.Fig. 12. Expression of mouse eotaxin-C1. The supernatants from BL21 / DE3 cell lysates transformed with pmEo-
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Если не оговорено особо, все технические и научные термины, используемые в данном описании, имеют такие же значения, которые обычно понимает специалист в данной области, к которой относится данное изобретение. Хотя на практике или при проверке данного изобретения можно использовать любые способы и вещества, сходные или эквивалентные способам и веществам, описанным в данной заявке, предпочтительные способы и вещества описаны ниже.Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used in this description have the same meanings that are usually understood by a person skilled in the art to which this invention relates. Although any methods and substances similar or equivalent to the methods and substances described herein can be used in practice or in testing this invention, preferred methods and substances are described below.
1. Определения.1. Definitions.
Аллергические заболевания с эозинофильным компонентом. Термин аллергические заболевания с эозинофильным компонентом в используемом в данном описании смысле относится к патологическим состояниям или статусу, при котором имеет место увеличение количества эозинофилов в циркулирующей крови или тканях и жидкостях организма. Заболевания, при которых повышено количество эозинофилов и при которых эозинофилы оказывают прямое или косвенное влияние на состояние болезни, включают в себя астму, сенную лихорадку, носовой ринит, носовые полипы, идиопатические эозинофильные синдромы, атопический дерматит, заболевания кожи и кожные сыпи, заболевания легких, такие как синдром Леффлера, хроническая эозинофильная пневмония, синдром Чарга-Стросса и гиперэозинофильные синдромы неизвестной природы. Специалисты в данной области могут идентифицировать аллергические заболевания с эозинофильным компонентом.Allergic diseases with an eosinophilic component. The term allergic diseases with an eosinophilic component as used in this description refers to pathological conditions or status in which there is an increase in the number of eosinophils in the circulating blood or tissues and body fluids. Diseases in which the number of eosinophils is increased and in which eosinophils have a direct or indirect effect on the condition of the disease include asthma, hay fever, nasal rhinitis, nasal polyps, idiopathic eosinophil syndromes, atopic dermatitis, skin diseases and skin rashes, lung diseases, such as Leffler's syndrome, chronic eosinophilic pneumonia, Charge-Strauss syndrome and hypereosinophilic syndromes of unknown nature. Specialists in this field can identify allergic diseases with an eosinophilic component.
Аминокислотный линкер: «аминокислотный линкер», также называемый в данном описании «линкером» в используемом смысле либо связывает антиген или антигенную детерминанту со вторым сайтом связывания, либо более предпочтительно уже содержит или включает в себя второй сайт связывания, обычно - но не обязательно - в виде аминокислотного остатка, предпочтительно в виде остатка цистеина. Однако термин «аминокислотный линкер» в используемом в данном описании смысле не предназначен для обозначения того, что такой аминокислотный линкер состоит исключительно из аминокислотных остатков, хотя аминокислотный линкер, состоящий из аминокислотных остатков, является предпочтительным в данном изобретении вариантом. Остатки аминокислот аминокислотного линкера предпочтительно состоят из аминокислот природного происхождения или неприродных аминокислот, известных в данной области, всех L или всех D или их смесей. Однако аминокислотный линкер, содержащий молекулу с сульфгидрильной группой или остаток цистеина, также входит в данное изобретение. Такая молекула предпочтительно содержит остаток C1-C6-алкила, циклоалкила (C5,C6), арила или гетероарила. Однако кроме аминокислотного линкера в объем данного изобретения также следует включить линкер, предпочтительно содержащий остаток C1-C6-алкила, циклоалкила (C5,C6), арила или гетероарила и не имеющий никакой аминокислоты(лот). Связь между антигеном или антигенной детерминантой или необязательно вторым сайтом связывания и аминокислотным линкером предпочтительно осуществляется с помощью по меньшей мере одной ковалентной связи, более предпочтительно с помощью по меньшей мере одной пептидной связи.Amino acid linker: an “amino acid linker”, also referred to herein as a “linker,” as used, either binds an antigen or antigenic determinant to a second binding site, or more preferably already contains or includes a second binding site, usually - but not necessarily - in as an amino acid residue, preferably as a cysteine residue. However, the term "amino acid linker" in the sense used in this description is not intended to mean that such an amino acid linker consists solely of amino acid residues, although an amino acid linker consisting of amino acid residues is the preferred embodiment in this invention. The amino acid residue of the amino acid linker is preferably composed of naturally occurring amino acids or unnatural amino acids known in the art, all L or all D, or mixtures thereof. However, an amino acid linker containing a molecule with a sulfhydryl group or a cysteine residue is also included in this invention. Such a molecule preferably contains a residue of C1-C6 alkyl, cycloalkyl (C5, C6), aryl or heteroaryl. However, in addition to the amino acid linker, it is also within the scope of this invention to include a linker, preferably containing a residue of C1-C6 alkyl, cycloalkyl (C5, C6), aryl or heteroaryl and having no amino acid (lot). The bond between the antigen or antigenic determinant or optionally the second binding site and the amino acid linker is preferably carried out using at least one covalent bond, more preferably using at least one peptide bond.
Животное. В используемом в данном описании смысле подразумевается, что термин «животное» включает в себя, например, человека, овец, лосей, оленей, оленей-мулов, норок, млекопитающих, обезьян, лошадей, крупный рогатый скот, свиней, коз, собак, кошек, крыс, мышей, птиц, кур, рептилий, рыб, насекомых и паукообразных.Animal. As used herein, the term "animal" is intended to include, for example, human, sheep, moose, deer, mule deer, mink, mammals, monkeys, horses, cattle, pigs, goats, dogs, cats , rats, mice, birds, chickens, reptiles, fish, insects and arachnids.
Антитело. В используемом в данном описании смысле термин «антитело» относится к молекулам, которые способны связывать эпитоп или антигенную детерминанту. Подразумевается, что термин включает в себя целые антитела и их антигенсвязывающие фрагменты, включая одноцепочечные антитела. Наиболее предпочтительно антитела являются антигенсвязывающими фрагментами антител человека и включают, но не ограничены указанным, Fab, Fab' и F(ab')2, Fd, одноцепочечные Fv (scFv), одноцепочечные антитела, связанные дисульфидными связями Fv (sdFv) и фрагменты, содержащие либо VL-, либо VH-домен. Источником антител может быть любое животное, включая птиц и млекопитающих. Предпочтительно антитела получены от человека, мыши, кролика, козы, морской свинки, верблюда, лошади или цыпленка. В используемом в данном описании смысле «человеческие» антитела включают в себя антитела, имеющие аминокислотную последовательность иммуноглобулина человека, и включают антитела, выделенные из библиотек иммуноглобулинов человека или из животных, трансгенных по одному или нескольким иммуноглобулинам человека, и которые не экспрессируют эндогенных иммуноглобулинов, как описано, например, в патенте США No. 5939598 Kucherlapati et al.Antibody. As used herein, the term “antibody” refers to molecules that are capable of binding an epitope or antigenic determinant. The term is intended to include whole antibodies and antigen binding fragments thereof, including single chain antibodies. Most preferably, the antibodies are antigen binding fragments of human antibodies and include, but are not limited to, Fab, Fab 'and F (ab') 2, Fd, single chain Fv (scFv), single chain antibodies linked by Fv disulfide bonds (sdFv), and fragments containing either V L - or V H domain. The source of antibodies can be any animal, including birds and mammals. Preferably, the antibodies are from a human, mouse, rabbit, goat, guinea pig, camel, horse or chicken. As used herein, “human” antibodies include antibodies having the amino acid sequence of a human immunoglobulin and include antibodies isolated from human immunoglobulin libraries or from animals transgenic to one or more human immunoglobulins and which do not express endogenous immunoglobulins, such as described, for example, in US Pat. 5,939,598 to Kucherlapati et al.
Антиген. В используемом в данном описании смысле «антиген» относится к молекуле, способной подвергаться связыванию антителом или рецептором T-клеток (TCR), если она презентирована молекулами MHC. Термин «антиген» в используемом в данном описании смысле также охватывает T-клеточные эпитопы. Кроме того, антиген может узнаваться иммунной системой и/или способен индуцировать гуморальный иммунный ответ и/или клеточный иммунный ответ, приводящий к активации B- и/или T-лимфоцитов. Однако это может требовать, по меньшей мере в некоторых случаях, чтобы антиген содержал Th-клеточный эпитоп или был с ним связан и был введен в адъюванте. Антиген может иметь один или несколько эпитопов (B- и T-эпитопов). Подразумевается, что указанная выше специфичная реакция указывает на то, что антиген будет предпочтительно реагировать, обычно высоко избирательным образом, с соответствующим ему антителом или TCR и не будет реагировать со множеством других антител или TCR, которые могут быть вызваны другими антигенами. В используемом в данном описании смысле антигены также могут представлять собой смеси нескольких отдельных антигенов.Antigen. As used herein, “antigen” refers to a molecule capable of being bound by an antibody or T-cell receptor (TCR) if it is presented by MHC molecules. The term “antigen” as used herein also encompasses T-cell epitopes. In addition, the antigen can be recognized by the immune system and / or is capable of inducing a humoral immune response and / or a cellular immune response leading to activation of B and / or T lymphocytes. However, this may require, at least in some cases, that the antigen contain or be associated with a Th-cell epitope and administered in an adjuvant. An antigen may have one or more epitopes (B and T epitopes). It is understood that the above specific reaction indicates that the antigen will preferably react, usually in a highly selective manner, with its corresponding antibody or TCR and will not react with many other antibodies or TCR that may be caused by other antigens. As used herein, antigens can also be mixtures of several individual antigens.
Антигенная детерминанта. В используемом в данном описании смысле подразумевается, что термин «антигенная детерминанта» относится к такой части антигена, которая специфично распознается либо B-, либо T-лимфоцитами. B-лимфоциты, отвечающие на антигенные детерминанты, продуцируют антитела, тогда как T-лимфоциты отвечают на антигенные детерминанты пролиферацией и установлением эффекторных функций, необходимых для опосредования клеточного и/или гуморального иммунитета.Antigenic determinant. As used herein, the term "antigenic determinant" is intended to mean that part of the antigen that is specifically recognized by either B- or T-lymphocytes. B-lymphocytes that respond to antigenic determinants produce antibodies, while T-lymphocytes respond to antigenic determinants by proliferation and the establishment of effector functions necessary to mediate cellular and / or humoral immunity.
Ассоциация. В используемом в данном описании смысле термин «ассоциация» в применении к первому и второму сайтам связывания относится к связыванию первого и второго сайтов связывания, которое предпочтительно осуществляется посредством по меньшей мере одной непептидной связи. Природа ассоциации может быть ковалентной, ионной, гидрофобной, полярной или любой их комбинацией, предпочтительно природа ассоциации является ковалентной.Association. As used herein, the term “association” as applied to the first and second binding sites refers to the binding of the first and second binding sites, which is preferably carried out through at least one non-peptide bond. The nature of the association may be covalent, ionic, hydrophobic, polar, or any combination thereof, preferably the nature of the association is covalent.
Сайт связывания, первый. В используемом в данном описании смысле фраза «первый сайт связывания» относится к элементу неприродного или природного происхождения, с которым может вступать в ассоциацию второй сайт связывания, расположенный на антигене или антигенной детерминанте. Первый сайт связывания может быть белком, полипептидом, аминокислотой, пептидом, сахаром, полинуклеотидом, природным или синтетическим полимером, вторичным метаболитом или соединением (биотин, флуоресцеин, ретинол, дигоксигенин, ионы металлов, фенилметилсульфонилфторид) или их комбинацией или их химически реакционноспособной группой. Первый сайт связывания обычно и предпочтительно расположен на поверхности центральной частицы, такой как предпочтительно вирусоподобная частица. Многочисленные первые сайты связывания обычно присутствуют на поверхности центральной частицы и, соответственно, вирусоподобной частицы в повторяющейся конфигурации.Linking site, first. As used herein, the phrase “first binding site” refers to an element of non-natural or natural origin with which a second binding site located on an antigen or antigenic determinant can associate. The first binding site may be a protein, polypeptide, amino acid, peptide, sugar, polynucleotide, natural or synthetic polymer, a secondary metabolite or compound (biotin, fluorescein, retinol, digoxygenin, metal ions, phenylmethylsulfonyl fluoride) or a combination thereof or a chemically reactive group thereof. The first binding site is usually and preferably located on the surface of the central particle, such as preferably a virus-like particle. Numerous first binding sites are usually present on the surface of a central particle and, accordingly, a virus-like particle in a repeating configuration.
Сайт связывания, второй. В используемом в данном описании смысле фраза «второй сайт связывания» относится к элементу, находящемуся в ассоциации с антигеном или антигенной детерминантой, с которым может вступать в ассоциацию первый сайт связывания, расположенный на поверхности центральной частицы и, соответственно, вирусоподобной частицы. Второй сайт связывания антигена или антигенной детерминанты может быть белком, полипептидом, пептидом, сахаром, полинуклеотидом, природным или синтетическим полимером, вторичным метаболитом или соединением (биотин, флуоресцеин, ретинол, дигоксигенин, ионы металлов, фенилметилсульфонилфторид) или их комбинацией или их химически реакционноспособной группой. На антигене или антигенной детерминанте присутствует по меньшей мере один второй сайт связывания. Термин «антиген или антигенная детерминанта по меньшей мере с одним вторым сайтом связывания» таким образом относится к антигену или антигенной конструкции, содержащей по меньшей мере антиген или антигенную детерминанту и второй сайт связывания. Однако, в частности, в случае второго сайта связывания, который имеет неприродное происхождение, т.е. не естественным образом возник в антигене или антигенной детерминанте, указанные антиген или антигенные конструкции содержат «аминокислотный линкер».The binding site, the second. As used herein, the phrase “second binding site” refers to an element in association with an antigen or antigenic determinant with which a first binding site located on the surface of a central particle and, accordingly, a virus-like particle can associate. The second antigen or antigenic determinant binding site may be a protein, polypeptide, peptide, sugar, polynucleotide, a natural or synthetic polymer, a secondary metabolite or compound (biotin, fluorescein, retinol, digoxygenin, metal ions, phenylmethylsulfonyl fluoride) or a combination thereof, or a combination thereof or their combination . At least one second binding site is present on the antigen or antigenic determinant. The term “antigen or antigenic determinant with at least one second binding site” thus refers to an antigen or antigenic construct comprising at least an antigen or antigenic determinant and a second binding site. However, in particular, in the case of the second binding site, which has a non-natural origin, i.e. did not naturally occur in an antigen or antigenic determinant, said antigen or antigenic constructs contain an “amino acid linker”.
Связь. В используемом в данном описании смысле термин «связь» относится к связыванию или присоединению, которое может быть ковалентным, например, посредством химического связывания, или нековалентным, например, ионные взаимодействия, гидрофобные взаимодействия, водородные связи и т.д. Ковалентные связи, например, могут быть сложноэфирными, эфирными, фосфоэфирными, амидными, пептидными, имидными связями, связями углерод-сера, связями углерод-фосфор и тому подобными. Термин «связанный» является более широким и включает в себя такие термины как «соединенный», «слитый» и «прикрепленный».Communication As used herein, the term “bond” refers to binding or attachment, which may be covalent, for example, by chemical bonding, or non-covalent, for example, ionic interactions, hydrophobic interactions, hydrogen bonds, etc. Covalent bonds, for example, can be ester, ether, phosphoether, amide, peptide, imide bonds, carbon-sulfur bonds, carbon-phosphorus bonds and the like. The term “connected” is broader and includes terms such as “connected”, “merged” and “attached”.
Покрывающий белок(ки). В используемом в данном описании смысле термин «покрывающий белок(ки)» относится к белку(кам) бактериофага или РНК-фага, которые могут быть включены в сборку капсида бактериофага или РНК-фага. Однако по отношению к специфичному генному продукту гена покрывающего белка РНК-фага используют термин «CP». Например, специфичный генный продукт гена покрывающего белка РНК-фага Qβ называют «CP Qβ», тогда как «покрывающие белки» бактериофага Qβ содержат «CP Qβ», а также белок A1. Капсид бактериофага Qβ главным образом состоит из CP Qβ с небольшим содержанием белка A1. Подобным образом покрывающий белок VLP Qβ главным образом содержит CP Qβ с небольшим содержанием белка A1.Coating protein (s). As used herein, the term “coating protein (s)” refers to a bacteriophage or RNA phage protein (s) that can be included in a bacteriophage or RNA phage capsid assembly. However, with respect to the specific gene product of the gene of the RNA phage coat protein, the term “CP” is used. For example, a specific gene product of the coat protein of the Qβ RNA phage gene is called “CP Qβ”, while the “cover proteins” of the bacteriophage Qβ contain “CP Qβ” as well as protein A1. The bacteriophage Qβ capsid mainly consists of CP Qβ with a small amount of A1 protein. Similarly, the coating protein VLP Qβ mainly contains CP Qβ with a small amount of protein A1.
Центральная частица. В используемом в данном описании смысле термин «центральная частица» относится к жесткой структуре с присущей ей повторяющейся организацией. Центральная частица в используемом в данном описании смысле может быть продуктом процесса синтеза или продуктом биологического процесса.Central particle. As used in this description, the term "central particle" refers to a rigid structure with its inherent repetitive organization. The central particle in the sense used in this description may be a product of a synthesis process or a product of a biological process.
Связанный. Термин «связанный» в используемом в данном описании смысле относится к связыванию посредством ковалентных связей или сильных нековалентных взаимодействий, обычно и предпочтительно к связыванию посредством ковалентных связей. В данном изобретении можно использовать любой способ, обычно используемый специалистами в данной области для связывания биологически активных веществ.Connected. The term “bound,” as used herein, refers to binding via covalent bonds or strong non-covalent interactions, usually and preferably to binding via covalent bonds. In this invention, you can use any method commonly used by specialists in this field for the binding of biologically active substances.
Эффективное количество. В используемом в данном описании смысле термин «эффективное количество» относится к количеству, необходимому или достаточному, чтобы осуществить требуемое биологическое действие. Эффективным количеством композиции может быть количество, которого достаточно для достижения данного выбранного результата, и определение такого количества может быть обычной практикой для специалиста в данной области. Например, эффективным количеством для лечения недостаточности иммунной системы может быть количество, необходимое для того, чтобы вызвать активацию иммунной системы, приводящую к развитию специфичного для антигена иммунного ответа при воздействии антигена. Термин также является синонимом «достаточного количества».Effective amount. As used in this description, the term "effective amount" refers to the amount necessary or sufficient to carry out the desired biological effect. An effective amount of a composition may be an amount that is sufficient to achieve a given selected result, and determining such an amount may be common practice for one skilled in the art. For example, an effective amount for treating a deficiency of the immune system may be the amount necessary to cause activation of the immune system, leading to the development of an antigen-specific immune response when exposed to the antigen. The term is also synonymous with "enough."
Эффективное количество для любого конкретного применения может варьировать, в зависимости от таких факторов как заболевание или состояние, подвергаемое лечению, конкретная вводимая композиция, масса субъекта и/или тяжесть заболевания или состояния. Специалист в данной области может эмпирически определить эффективное количество конкретной композиции согласно данному изобретению без необходимости в чрезмерном экспериментировании.The effective amount for any particular application may vary, depending on factors such as the disease or condition being treated, the particular composition administered, the weight of the subject and / or the severity of the disease or condition. One of skill in the art can empirically determine the effective amount of a particular composition according to this invention without the need for excessive experimentation.
Белок эотаксина. Термин «белок эотаксина» в используемом в данном описании смысле относится к белку, кодируемому геном эотаксина. Различные варианты белка эотаксина могут быть обусловлены точечными нуклеотидными мутациями и полиморфизмом, соответственно, а также инсерциями, делециями и/или заменами одного или нескольких нуклеотидов, и они должны быть особым образом включены в объем данного изобретения. Кроме того, вариабельность может быть вызвана посттрансляционными модификациями, а именно, дифференциально гликозилированные формы эотаксина, а также протеолитически расщепленные формы эотаксина. Термин «белок эотаксина» в используемом в данном описании смысле также должен включать в себя варианты белка эотаксина, включая, но не ограничиваясь указанными выше предпочтительными примерами.Eotaxin protein. The term “eotaxin protein” as used herein refers to a protein encoded by the eotaxin gene. Different variants of the eotaxin protein may be due to point nucleotide mutations and polymorphisms, respectively, as well as insertions, deletions and / or substitutions of one or more nucleotides, and they should be specifically included in the scope of this invention. In addition, variability can be caused by post-translational modifications, namely, differentially glycosylated forms of eotaxin, as well as proteolytically cleaved forms of eotaxin. The term “eotaxin protein”, as used herein, should also include variants of the eotaxin protein, including, but not limited to the above preferred examples.
Пептид эотаксина. В используемом в данном описании смысле термин «пептид эотаксина» в широком смысле определяют как любой пептид, который представляет собой часть белка эотаксина и содержит по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, более предпочтительно по меньшей мере четыре, более предпочтительно по меньшей мере пять, более предпочтительно по меньшей мере шесть следующих друг за другом аминокислот исходного белка эотаксина, который представляет собой часть белка эотаксина, наиболее предпочтительно представляет собой упакованную часть эотаксина, содержащую B-клеточный эпитоп, и еще более предпочтительно - часть эотаксина, содержащую нейтрализуемый эпитоп.Eotaxin peptide. As used herein, the term “eotaxin peptide” is broadly defined as any peptide that is part of an eotaxin protein and contains at least two, preferably at least three, more preferably at least four, more preferably at least five, more preferably at least six consecutive amino acids of the original eotaxin protein, which is part of the eotaxin protein, most preferably is a packaged part eotaxin containing a B-cell epitope, and still more preferably - part of eotaxin containing neutralizable epitope.
Термин «пептид эотаксина», кроме того, предпочтительно должен охватывать любую часть указанного пептида эотаксина, где указанная часть предпочтительно может быть получена путем делеции одной или нескольких аминокислот на N- и/или C-конце белка эотаксина. Пептид эотаксина может быть получен рекомбинантной экспрессией в эукариотических или прокариотических системах экспрессии в виде отдельного пептида эотаксина или в виде слияния с другими аминокислотами или белками, например, чтобы облегчить укладку, экспрессию или растворимость пептида эотаксина или облегчить очистку пептида эотаксина. Чтобы сделать возможным связывание пептидов эотаксина и белков субъединиц VLP или капсидов, к пептиду эотаксина может быть предпочтительно добавлен по меньшей мере один второй сайт связывания. Альтернативно пептиды эотаксина можно синтезировать с использованием способов, известных в данной области. Термин пептид эотаксина в используемом в данном описании смысле также предпочтительно должен включать в себя пептид, который имитирует трехмерную структуру поверхности эотаксина. Такой пептид эотаксина не обязательно получен из непрерывной аминокислотной последовательности эотаксина, а может быть образован несмежными аминокислотными остатками из эотаксина. Такие пептиды даже могут содержать аминокислоты, которые не присутствуют в соответствующем белке эотаксина.The term "eotaxin peptide", in addition, preferably should cover any part of the specified eotaxin peptide, where the specified part can preferably be obtained by deletion of one or more amino acids at the N - and / or C-end of the eotaxin protein. The eotaxin peptide can be obtained by recombinant expression in eukaryotic or prokaryotic expression systems as a single eotaxin peptide or as a fusion with other amino acids or proteins, for example, to facilitate the folding, expression or solubility of the eotaxin peptide or to facilitate the purification of the eotaxin peptide. To enable the binding of eotaxin peptides and VLP subunit proteins or capsids, at least one second binding site can preferably be added to the eotaxin peptide. Alternatively, eotaxin peptides can be synthesized using methods known in the art. The term eotaxin peptide, as used herein, should also preferably include a peptide that mimics the three-dimensional surface structure of eotaxin. Such an eotaxin peptide is not necessarily derived from the continuous amino acid sequence of eotaxin, but can be formed by non-contiguous amino acid residues from eotaxin. Such peptides may even contain amino acids that are not present in the corresponding eotaxin protein.
Эпитоп. В используемом в данном описании смысле «эпитоп» относится к непрерывным или прерывающимся частям полипептида, обладающим антигенной или иммуногенной активностью у животного, предпочтительно млекопитающего и наиболее предпочтительно - человека. Эпитоп распознается антителом или T-клеткой посредством его T-клеточного рецептора в контексте молекулы MHC. «Иммуногенный эпитоп» в используемом в данном описании смысле определяют как часть полипептида, которая вызывает гуморальный ответ или индуцирует T-клеточный ответ у животного, который определяется любым способом, известным в данной области (см., например, Geysen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 3998-4002 (1983)). Термин «антигенный эпитоп» в используемом в данном описании смысле определяют как часть белка, посредством которой антитело может иммуноспецифично связывать свой антиген, что определяют любым способом, хорошо известным в данной области. Иммуноспецифичное связывание исключает неспецифичное связывание, но не обязательно исключает перекрестную реакционную способность по отношению к другим антигенам. Антигенные эпитопы не обязательно должны быть иммуногенными. Антигенные эпитопы также могут быть T-клеточными эпитопами, и в этом случае они могут иммуноспецифично связываться T-клеточным рецептором в контексте молекулы MHC.Epitope. As used herein, an “epitope” refers to continuous or discontinuous portions of a polypeptide having antigenic or immunogenic activity in an animal, preferably a mammal, and most preferably a human. An epitope is recognized by an antibody or T cell through its T cell receptor in the context of an MHC molecule. An “immunogenic epitope” as used herein is defined as the part of a polypeptide that elicits a humoral response or induces a T-cell response in an animal that is determined by any method known in the art (see, for example, Geysen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 3998-4002 (1983)). The term “antigenic epitope” as used herein is defined as part of a protein by which an antibody can immunospecifically bind its antigen, as defined by any method well known in the art. Immunospecific binding excludes non-specific binding, but does not necessarily exclude cross-reactivity with other antigens. Antigenic epitopes do not have to be immunogenic. Antigenic epitopes can also be T-cell epitopes, in which case they can immunospecifically bind to the T-cell receptor in the context of the MHC molecule.
Эпитоп может содержать 3 аминокислоты в пространственной конформации, которая уникальна для эпитопа. Как правило, эпитоп состоит по меньшей мере примерно из 5 таких аминокислот, а чаще состоит по меньшей мере примерно из 8-10 таких аминокислот. Если эпитоп является органической молекулой, он может быть небольшим, таким как нитрофенил.An epitope can contain 3 amino acids in a spatial conformation that is unique to the epitope. Typically, an epitope consists of at least about 5 such amino acids, and more often consists of at least about 8-10 such amino acids. If the epitope is an organic molecule, it may be small, such as nitrophenyl.
Слияние. В используемом в данном описании смысле термин «слияние» относится к комбинации аминокислотных последовательностей разного происхождения в одной полипептидной цепи посредством комбинирования в рамке считывания кодирующих их нуклеотидных последовательностей. Термин «слияние» особо включает в себя внутренние слияния, т.е. инсерцию последовательностей разного происхождения в полипептидную цепь, кроме слияния с одним из ее концов.Merge. As used herein, the term “fusion” refers to a combination of amino acid sequences of different origin in one polypeptide chain by combining in the reading frame the nucleotide sequences encoding them. The term “merger” specifically includes internal mergers, i.e. the insertion of sequences of different origin in the polypeptide chain, except for merging with one of its ends.
Иммунный ответ. В используемом в данном описании смысле термин «иммунный ответ» относится к гуморальному иммунному ответу и/или клеточному иммунному ответу, приводящему к активации или пролиферации B- и/или T-лимфоцитов и/или антигенпрезентирующих клеток. Однако в некоторых случаях иммунные ответы могут быть низкой интенсивности, и они становятся регистрируемыми только при использовании по меньшей мере одного вещества согласно изобретению. «Иммуногенный» относится к агенту, используемому для стимуляции иммунной системы живого организма для того, чтобы усилить и направить к иммуногенному агенту одну или несколько функций иммунной системы. «Иммуногенный полипептид» является полипептидом, который вызывает клеточный и/или гуморальный иммунный ответ либо отдельно, либо в связанном с носителем виде в присутствии или в отсутствие адъюванта. Предпочтительно может быть активирована антигенпрезентирующая клетка.The immune response. As used herein, the term “immune response” refers to a humoral immune response and / or cellular immune response leading to the activation or proliferation of B and / or T lymphocytes and / or antigen-presenting cells. However, in some cases, immune responses may be of low intensity, and they become detectable only when using at least one substance according to the invention. "Immunogenic" refers to an agent used to stimulate the immune system of a living organism in order to enhance and direct one or more functions of the immune system to an immunogenic agent. An “immunogenic polypeptide” is a polypeptide that elicits a cellular and / or humoral immune response, either alone or in a carrier bound form in the presence or absence of an adjuvant. Preferably, an antigen presenting cell can be activated.
Вещество, которое «усиливает» иммунный ответ, относится к веществу в том случае, когда наблюдается иммунный ответ, который становится больше или усиливается или каким-либо образом отклоняется при добавлении вещества, по сравнению с таким же иммунным ответом, измеренным без добавления вещества. Например, может быть измерена литическая активность цитотоксических T-клеток, например, с использованием анализа высвобождения 51Cr в образцах, полученных с применением и без применения вещества в ходе иммунизации. Говорят, что количество вещества, при котором литическая активность CTL усилена по сравнению с литической активностью CTL без вещества, является количеством, достаточным для усиления иммунного ответа животного на антиген. В предпочтительном варианте иммунный ответ усилен по меньшей мере примерно в 2 раза, более предпочтительно примерно в 3 раза или больше. Также может быть изменено количество или тип секретируемых цитокинов. Альтернативно может быть изменено количество индуцируемых антител или их подклассов.A substance that "enhances" the immune response refers to a substance when an immune response is observed that becomes larger or amplifies or in some way deviates when a substance is added, compared with the same immune response measured without adding a substance. For example, the lytic activity of cytotoxic T cells can be measured, for example, using 51 Cr release analysis in samples obtained with and without a substance during immunization. It is said that the amount of a substance in which the lytic activity of CTL is enhanced compared to the lytic activity of CTL without a substance is an amount sufficient to enhance the animal's immune response to the antigen. In a preferred embodiment, the immune response is enhanced at least about 2 times, more preferably about 3 times or more. The amount or type of secreted cytokines may also be altered. Alternatively, the amount of inducible antibodies or their subclasses can be changed.
Иммунизация. В используемом в данном описании смысле термины «иммунизировать» или «иммунизация» или связанные термины относятся к приданию способности вырабатывать достаточно сильный иммунный ответ (включая гуморальный и/или клеточный иммунитет, такой как эффекторные CTL) против антигена или эпитопа, являющегося мишенью. Указанные термины не требуют, чтобы был сформирован полный иммунитет, а скорее, чтобы был получен иммунный ответ, который значительно выше исходного уровня. Например, млекопитающее может считаться иммунизированным против антигена-мишени, если после применения способов согласно изобретению возникает клеточный и/или гуморальный иммунный ответ на антиген-мишень.Immunization. As used herein, the terms “immunize” or “immunization” or related terms refer to imparting the ability to produce a sufficiently strong immune response (including humoral and / or cellular immunity, such as effector CTLs) against the target antigen or epitope. These terms do not require that complete immunity be formed, but rather, that an immune response is obtained that is significantly higher than the baseline. For example, a mammal can be considered immunized against a target antigen if, after application of the methods of the invention, a cellular and / or humoral immune response to the target antigen occurs.
Природное происхождение. В используемом в данном описании смысле термин «природное происхождение» означает, что целое или часть целого не синтезируют, а оно существует или продуцируется в природе.Natural origin. As used in this description, the term "natural origin" means that the whole or part of the whole is not synthesized, but that it exists or is produced in nature.
Неприродный. В используемом в данном описании смысле термин, в общем, означает полученный не из природы, более конкретно термин означает полученный искусственно человеком.Unnatural. In the sense used in this description, the term, in General, means obtained not from nature, more specifically, the term means obtained artificially by man.
Неприродное происхождение. В используемом в данном описании смысле термин «неприродное происхождение» в общем означает «синтезирован или получен не из природы»; более конкретно, этот термин означает «получен искусственно человеком».Unnatural origin. As used in this description, the term "non-natural origin" generally means "synthesized or obtained not from nature"; more specifically, the term means "artificially obtained by man."
Упорядоченная и повторяющаяся матрица антигенов или антигенных детерминант. В используемом в данном описании смысле термин «упорядоченная и повторяющаяся матрица антигенов или антигенных детерминант» в общем относится к повторяющемуся образцу антигенов или антигенных детерминант, обычно и предпочтительно характеризующемуся однородным пространственным расположением антигенов или антигенных детерминант по отношению к центральной частице и, соответственно, вирусоподобной частице. В одном варианте изобретения повторяющийся образец может иметь геометрический рисунок. Типичными и предпочтительными примерами подходящих упорядоченных и повторяющихся матриц антигенов или антигенных детерминант являются матрицы, которые имеют строго повторяющиеся паракристаллические порядки расположения антигенов или антигенных детерминант, предпочтительно с расстояниями от 1 до 30 нанометров, предпочтительно от 5 до 15 нанометров.An ordered and repeating matrix of antigens or antigenic determinants. As used herein, the term “ordered and repeating matrix of antigens or antigenic determinants” generally refers to a repeating sample of antigens or antigenic determinants, usually and preferably characterized by a uniform spatial arrangement of antigens or antigenic determinants with respect to the central particle and, accordingly, virus-like particle . In one embodiment of the invention, the repeating pattern may have a geometric pattern. Typical and preferred examples of suitable ordered and repeating matrices of antigens or antigenic determinants are matrices that have strictly repeating paracrystalline orders of antigens or antigenic determinants, preferably with distances from 1 to 30 nanometers, preferably from 5 to 15 nanometers.
Фимбрии. В используемом в данном описании термин «фимбрии» (в единственном числе «фимбрия») относится к внеклеточным структурам бактериальных клеток, состоящим из белковых мономеров (например, мономеров пилина), которые организованы в упорядоченные и повторяющиеся структуры. Кроме того, фимбрии являются структурами, которые вовлечены в такие процессы как связывание бактериальных клеток с поверхностными рецепторами клетки-хозяина, межклеточные генетические обмены и распознавание клетками друг друга. Примеры фимбрий включают в себя фимбрии типа 1, P-фимбрии, фимбрии F1C, S-фимбрии и фимбрии 987P. Дополнительные примеры фимбрий указаны ниже.Fimbria. As used herein, the term “fimbriae” (the singular “fimbria”) refers to the extracellular structures of bacterial cells consisting of protein monomers (eg, pilin monomers) that are organized into ordered and repeating structures. In addition, fimbriae are structures that are involved in processes such as the binding of bacterial cells to the surface receptors of the host cell, intercellular genetic exchanges, and cell recognition by each other. Examples of fimbriae include
Структуры, подобные фимбриям. В используемом в данном описании смысле фраза «структура, подобная фимбриям» относится к структурам, имеющим характеристики, сходные с характеристиками фимбрий, и состоящим из белковых мономеров. Одним примером «структуры, подобной фимбриям» является структура, образованная бактериальной клеткой, которая экспрессирует модифицированные белки пилина, которые не образуют упорядоченные и повторяющиеся матрицы, которые идентичны матрицам природных фимбрий.Fimbria-like structures. As used herein, the phrase “structure similar to fimbriae” refers to structures having characteristics similar to those of fimbria and consisting of protein monomers. One example of a “fimbria-like structure” is a structure formed by a bacterial cell that expresses modified pilin proteins that do not form ordered and repeating matrices that are identical to those of natural fimbria.
Полипептид. В используемом в данном описании смысле термин «полипептид» относится к молекуле, состоящей из мономеров (аминокислот), линейно связанных амидными связями (также называемыми пептидными связями). Термин указывает на молекулярную цепь аминокислот и не относится к конкретной длине продукта. Таким образом, пептиды, дипептиды, трипептиды, олигопептиды и белки включены в определение полипептида. Подразумевается, что данный термин также относится к модификациям полипептида после экспрессии, например гликозилированиям, ацетилированиям, фосфорилированиям и тому подобному. Рекомбинантный или производный полипептид не обязательно транслируют с определенной последовательности нуклеиновой кислоты. Его также можно создать любым способом, включая химический синтез.Polypeptide. As used herein, the term “polypeptide” refers to a molecule consisting of monomers (amino acids) linearly linked by amide bonds (also called peptide bonds). The term refers to the molecular chain of amino acids and does not refer to the specific length of the product. Thus, peptides, dipeptides, tripeptides, oligopeptides and proteins are included in the definition of a polypeptide. It is understood that the term also refers to modifications of the polypeptide after expression, for example, glycosylations, acetylations, phosphorylations and the like. A recombinant or derivative polypeptide does not necessarily translate from a specific nucleic acid sequence. It can also be created in any way, including chemical synthesis.
Белок IL-5. Термин «белок IL-5» в используемом в данном описании смысле относится к белку, кодируемому геном IL-5. Различные варианты белка IL-5 могут быть обусловлены точечными мутациями нуклеотидов и полиморфизмом, соответственно, а также инсерциями, делециями и/или заменами одного или нескольких нуклеотидов, и должны быть непосредственно включены в объем данного изобретения. Дополнительная вариабельность может быть обусловлена посттрансляционными модификациями, а именно дифференциально гликозилированными формами IL-5, а также протеолитически расщепленными формами IL-5. Термин «белок IL-5» в используемом в данном описании смысле также должен охватывать варианты белка IL-5, включая, но не ограничиваясь этим, указанные выше предпочтительные примеры.Protein IL-5. The term “IL-5 protein,” as used herein, refers to a protein encoded by the IL-5 gene. Different variants of the IL-5 protein may be due to point mutations of the nucleotides and polymorphism, respectively, as well as insertions, deletions and / or substitutions of one or more nucleotides, and should be directly included in the scope of this invention. Additional variability may be due to post-translational modifications, namely, differentially glycosylated forms of IL-5, as well as proteolytically cleaved forms of IL-5. The term “IL-5 protein,” as used herein, should also encompass IL-5 protein variants, including, but not limited to, the above preferred examples.
Пептид IL-5. В используемом в данном описании смысле термин «пептид IL-5» в широком смысле определяют как любой пептид, который представляет собой часть белка IL-5 и содержит по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, более предпочтительно по меньшей мере четыре, более предпочтительно по меньшей мере пять, более предпочтительно по меньшей мере шесть следующих друг за другом аминокислот исходного белка IL-5, который представляет собой часть белка IL-5, наиболее предпочтительно представляет собой упакованную часть IL-5, содержащую B-клеточный эпитоп, и еще более предпочтительно - часть IL-5, содержащую нейтрализуемый эпитоп.Peptide IL-5. As used herein, the term “IL-5 peptide” is broadly defined as any peptide that is part of an IL-5 protein and contains at least two, preferably at least three, more preferably at least four, more preferably at least five, more preferably at least six consecutive amino acids of the original IL-5 protein, which is part of the IL-5 protein, most preferably is a packaged part of IL-5, containing B-cell epi top, and even more preferably a portion of IL-5 containing a neutralizable epitope.
Термин «пептид IL-5», кроме того, предпочтительно должен охватывать любую часть указанного пептида IL-5, где указанная часть предпочтительно может быть получена путем делеции одной или нескольких аминокислот на N- и/или C-конце белка IL-5. Пептид IL-5 может быть получен путем рекомбинантной экспрессии в эукариотических или прокариотических системах экспрессии в виде отдельного пептида IL-5 или в виде слияния с другими аминокислотами или белками, например, чтобы облегчить укладку, экспрессию или растворимость пептида IL-5 или облегчить очистку пептида IL-5. Чтобы сделать возможным связывание пептидов IL-5 и белков субъединиц VLP или капсидов, к пептиду IL-5 может быть предпочтительно добавлен по меньшей мере один второй сайт связывания. Альтернативно пептиды IL-5 можно синтезировать с использованием способов, известных в данной области. Термин пептид IL-5 в используемом в данном описании смысле также предпочтительно должен включать в себя пептид, который имитирует трехмерную структуру поверхности IL-5. Такой пептид IL-5 не обязательно получен из непрерывной аминокислотной последовательности IL-5, а может быть образован несмежными аминокислотными остатками из IL-5. Такие пептиды даже могут содержать аминокислоты, которые не присутствуют в соответствующем белке IL-5.The term "IL-5 peptide", in addition, preferably should cover any part of the specified peptide of IL-5, where the specified part can preferably be obtained by deletion of one or more amino acids at the N - and / or C-end of the protein IL-5. The IL-5 peptide can be obtained by recombinant expression in eukaryotic or prokaryotic expression systems as a single IL-5 peptide or as a fusion with other amino acids or proteins, for example, to facilitate folding, expression or solubility of the IL-5 peptide or to facilitate peptide purification IL-5. To enable the binding of IL-5 peptides and VLP subunit proteins or capsids, at least one second binding site may preferably be added to the IL-5 peptide. Alternatively, IL-5 peptides can be synthesized using methods known in the art. The term IL-5 peptide, as used herein, should also preferably include a peptide that mimics the three-dimensional surface structure of IL-5. Such an IL-5 peptide is not necessarily derived from the continuous amino acid sequence of IL-5, but may be formed by non-contiguous amino acid residues from IL-5. Such peptides may even contain amino acids that are not present in the corresponding IL-5 protein.
Белок IL-13. Термин «белок IL-13» в используемом в данном описании смысле относится к белку, кодируемому геном IL-13. Различные варианты белка IL-13 могут быть обусловлены точечными мутациями нуклеотидов и полиморфизмом, соответственно, а также инсерциями, делециями и/или заменами одного или нескольких нуклеотидов, и должны быть непосредственно включены в объем данного изобретения. Дополнительная вариабельность может быть обусловлена посттрансляционными модификациями, а именно дифференциально гликозилированными формы IL-13, а также протеолитически расщепленными формами IL-13. Термин «белок IL-13» в используемом в данном описании смысле также должен охватывать варианты белка IL-13, включая, но не ограничиваясь этим, указанные выше предпочтительные примеры.Protein IL-13. The term "IL-13 protein," as used herein, refers to a protein encoded by the IL-13 gene. Different variants of the IL-13 protein may be due to point mutations of the nucleotides and polymorphism, respectively, as well as insertions, deletions and / or substitutions of one or more nucleotides, and should be directly included in the scope of this invention. Additional variability may be due to post-translational modifications, namely, differentially glycosylated forms of IL-13, as well as proteolytically cleaved forms of IL-13. The term “IL-13 protein,” as used herein, should also encompass IL-13 protein variants, including, but not limited to, the above preferred examples.
Пептид IL-13 В используемом в данном описании смысле термин «пептид IL-13» в широком смысле определяют как любой пептид, который представляет собой часть белка IL-13 и содержит по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, более предпочтительно по меньшей мере четыре, более предпочтительно по меньшей мере пять, более предпочтительно по меньшей мере шесть следующих друг за другом аминокислот исходного белка IL-13, который представляет собой часть белка IL-13, наиболее предпочтительно представляет собой упакованную часть IL-13, содержащую B-клеточный эпитоп, и еще более предпочтительно - часть IL-13, содержащую нейтрализуемый эпитоп.IL-13 Peptide As used herein, the term “IL-13 peptide” is broadly defined as any peptide that is part of an IL-13 protein and contains at least two, preferably at least three, more preferably at least at least four, more preferably at least five, more preferably at least six consecutive amino acids of the original IL-13 protein, which is part of the IL-13 protein, most preferably is a packaged part of IL-13, containing B- letochny epitope, and still more preferably - part of IL-13 containing neutralizable epitope.
Термин «пептид IL-13», кроме того, предпочтительно должен охватывать любую часть указанного пептида IL-13, где указанная часть предпочтительно может быть получена путем делеции одной или нескольких аминокислот на N- и/или C-конце белка IL-13. Пептид IL-13 может быть получен путем рекомбинантной экспрессии в эукариотических или прокариотических системах экспрессии в виде отдельного пептида IL-13 или в виде слияния с другими аминокислотами или белками, например, чтобы облегчить укладку, экспрессию или растворимость пептида IL-13 или облегчить очистку пептида IL-13. Чтобы сделать возможным связывание пептидов IL-13 и белков субъединиц VLP или капсидов, к пептиду IL-13 может быть предпочтительно добавлен по меньшей мере один второй сайт связывания. Альтернативно пептиды IL-5 можно синтезировать с использованием способов, известных в данной области. Термин пептид IL-13 в используемом в данном описании смысле также предпочтительно должен включать в себя пептид, который имитирует трехмерную структуру поверхности IL-13. Такой пептид IL-13 не обязательно получен из непрерывной аминокислотной последовательности IL-13, а может быть образован несмежными аминокислотными остатками из IL-13. Такие пептиды даже могут содержать аминокислоты, которые не присутствуют в соответствующем белке IL-13.The term "IL-13 peptide", in addition, preferably should cover any part of the specified peptide of IL-13, where the specified part can preferably be obtained by deletion of one or more amino acids at the N - and / or C-end of the protein IL-13. The IL-13 peptide can be obtained by recombinant expression in eukaryotic or prokaryotic expression systems as a single IL-13 peptide or as a fusion with other amino acids or proteins, for example, to facilitate folding, expression or solubility of the IL-13 peptide or to facilitate peptide purification IL-13. In order to enable the binding of IL-13 peptides and VLP subunit proteins or capsids, at least one second binding site may preferably be added to the IL-13 peptide. Alternatively, IL-5 peptides can be synthesized using methods known in the art. The term IL-13 peptide, as used herein, should also preferably include a peptide that mimics the three-dimensional surface structure of IL-13. Such an IL-13 peptide is not necessarily derived from the continuous amino acid sequence of IL-13, but may be formed by non-contiguous amino acid residues from IL-13. Such peptides may even contain amino acids that are not present in the corresponding IL-13 protein.
Остаток. В используемом в данном описании смысле подразумевается, что термин «остаток» означает специфичную аминокислоту в полипептидной основной или боковой цепи.The remainder. As used herein, the term “residue” is intended to mean a specific amino acid in a polypeptide backbone or side chain.
Аутоантиген (собственный антиген). В используемом в данном описании смысле термин «аутоантиген» относится к белкам, кодируемым ДНК хозяина, и продукты, образованные белками или РНК, кодируемыми ДНК хозяина, определяют как собственные. Кроме того, белки, которые являются результатом комбинации двух или нескольких собственных молекул или которые представляют собой часть собственной молекулы, и белки, которые обладают высокой гомологией с двумя собственными молекулами, которые определены выше (>95%, предпочтительно >97%, более предпочтительно >99%), также могут считаться собственными.Autoantigen (own antigen). As used herein, the term “autoantigen” refers to proteins encoded by the host DNA, and products formed by proteins or RNA encoded by the host DNA are defined as intrinsic. In addition, proteins that are the result of a combination of two or more of their own molecules or which are part of their own molecules, and proteins that are highly homologous with two of their own molecules, as defined above (> 95%, preferably> 97%, more preferably> 99%) can also be considered own.
Лечение. В используемом в данном описании смысле термины «лечение», «лечить», «подвергнутый лечению» или «процесс лечения» относится к профилактике и/или терапии. Например, в случае использования по отношению к инфекционному заболеванию термин относится к профилактическому лечению, которое повышает устойчивость субъекта к инфекции патогеном или, другими словами, уменьшает вероятность того, что субъект станет инфицированным патогеном или будет проявлять симптомы болезни, которые можно отнести к инфекции, а также к лечению после того, как субъект стал инфицированным, чтобы бороться с инфекцией, например, чтобы уменьшить или уничтожить инфекцию или не допустить того, чтобы субъекту стало хуже. В случае использования по отношению к аллергическим заболеваниям с эозинофильным компонентом термин «лечение» относится к профилактическому или терапевтическому лечению, которое, наряду с прочим и предпочтительно, ингибирует или снижает аллергические воспалительные компоненты, связанные с аллергическими эозинофильными заболеваниями.Treatment. As used herein, the terms “treating”, “treating”, “undergoing treatment” or “treatment process” refer to prophylaxis and / or therapy. For example, when used with respect to an infectious disease, the term refers to prophylactic treatment that increases the subject's resistance to a pathogen infection or, in other words, reduces the likelihood that the subject will become infected with a pathogen or exhibit symptoms of the disease that can be attributed to infection, and also to treatment after the subject has become infected in order to fight the infection, for example, to reduce or destroy the infection or to prevent the subject from getting worse. When used with respect to allergic diseases with an eosinophilic component, the term “treatment” refers to prophylactic or therapeutic treatment which, among other things, and preferably inhibits or reduces allergic inflammatory components associated with allergic eosinophilic diseases.
Вакцина. В используемом в данном описании смысле термин «вакцина» относится к препарату, который содержит композицию согласно данному изобретению и который находится в форме, которую можно вводить животному. Обычно вакцина содержит среду в виде обычного физиологического раствора или забуференного водного раствора, в которой суспендирована или растворена композиция согласно данному изобретению. В указанной форме композицию согласно данному изобретению легко можно использовать для того, чтобы предотвратить, улучшить или другим образом воздействовать на состояние. При введении в хозяина вакцина способна возбуждать иммунный ответ, включая, но не ограничиваясь указанным, продукцию антител и/или цитокинов и/или активацию цитотоксических T-клеток, антигенпрезентирующих клеток, хелперных T-клеток, дендритных клеток и/или другие клеточные ответы.Vaccine. As used herein, the term “vaccine” refers to a preparation that contains a composition of the invention and which is in a form that can be administered to an animal. Typically, the vaccine contains the medium in the form of a normal saline solution or a buffered aqueous solution in which the composition according to this invention is suspended or dissolved. In this form, the composition according to this invention can easily be used in order to prevent, improve or otherwise affect the condition. When introduced into the host, the vaccine is capable of eliciting an immune response, including, but not limited to, production of antibodies and / or cytokines and / or activation of cytotoxic T cells, antigen-presenting cells, helper T cells, dendritic cells and / or other cellular responses.
Необязательно вакцина согласно данному изобретению дополнительно содержит адъювант, который может присутствовать либо в небольшой, либо в большой пропорции относительно соединения согласно данному изобретению. Термин «адъювант» в используемом в данном описании смысле относится к неспецифичным стимуляторам иммунного ответа или веществам, которые делают возможным создание депо в организме хозяина, которые при комбинировании с вакциной согласно данному изобретению обеспечивают еще более усиленный иммунный ответ. Можно использовать множество адъювантов. Примеры включают полный и неполный адъювант Фрейнда, гидроксид алюминия и модифицированный мурамилдипептид.Optionally, the vaccine according to this invention further comprises an adjuvant, which may be present in either a small or a large proportion relative to the compound of this invention. The term “adjuvant” as used in this description refers to non-specific stimulants of the immune response or substances that make it possible to create a depot in the host, which when combined with the vaccine according to this invention provide an even more enhanced immune response. You can use many adjuvants. Examples include Freund's complete and incomplete adjuvant, aluminum hydroxide, and a modified muramyl dipeptide.
Вирусоподобная частица (VLP). В используемом в данном описании смысле термин «вирусоподобная частица» относится к структуре, подобной вирусной частице. Кроме того, вирусоподобная частица согласно изобретению является нерепликативной и неинфекционной, так как не содержит всего или части вирусного генома, в частности репликативных и инфекционных компонентов вирусного генома. Вирусоподобная частица согласно изобретению может содержать нуклеиновую кислоту, отличную от ее генома. Типичным и предпочтительным вариантом вирусоподобной частицы согласно данному изобретению является капсид вируса, такой как вирусный капсид соответствующего вируса, бактериофага или РНК-фага. Термины «вирусный капсид» или «капсид», которые используются в данном описании взаимозаменяемо, относятся к макромолекулярной конструкции, состоящей из белковых субъединиц вируса. Обычно и предпочтительно белковые субъединицы вируса собираются в вирусный капсид и, соответственно «капсид», имеющий структуру с присущей ей повторяющейся организацией, где указанная структура обычно является сферической или трубчатой. Например, капсиды РНК-фагов или HBcAg имеют сферическую форму с икосаэдрической симметрией. Термин «капсидоподобная структура» в используемом в данном описании смысле относится к собранной из макромолекул конструкции, состоящей из белковых субъединиц вируса, имеющей аналогичную капсиду морфологию в определенном выше смысле, но имеющей отклонения от типичной симметричной сборки при сохранении достаточной степени порядка и повторяемости.Virus-like particle (VLP). As used herein, the term “virus-like particle” refers to a structure similar to a virus particle. In addition, the virus-like particle according to the invention is non-replicative and non-infectious, as it does not contain all or part of the viral genome, in particular the replicative and infectious components of the viral genome. The virus-like particle according to the invention may contain a nucleic acid different from its genome. A typical and preferred embodiment of a virus-like particle according to this invention is a virus capsid, such as a viral capsid of the corresponding virus, bacteriophage or RNA phage. The terms “viral capsid” or “capsid”, which are used interchangeably herein, refer to a macromolecular construct consisting of protein subunits of the virus. Usually and preferably, the protein subunits of the virus are assembled into a viral capsid and, accordingly, “capsid” having a structure with its inherent repetitive organization, where this structure is usually spherical or tubular. For example, capsid RNA phages or HBcAg have a spherical shape with icosahedral symmetry. The term “capsid-like structure” as used in this description refers to a macromolecule-assembled construct consisting of protein subunits of the virus, having a similar capsid morphology in the sense defined above, but deviating from a typical symmetrical assembly while maintaining a sufficient degree of order and repeatability.
Вирусоподобная частица бактериофага. В используемом в данном описании смысле термин «вирусоподобная частица бактериофага» относится к вирусоподобной частице, аналогичной по структуре бактериофагу, но являющейся нерепликативной и неинфекционной, и не содержащей по меньшей мере гена или генов, кодирующих аппарат репликации бактериофага, и обычно также не содержащей гена или генов, кодирующих белок или белки, отвечающие за прикрепление вируса или проникновение вируса в хозяина. Однако данное определение также должно охватывать вирусоподобные частицы бактериофагов, в которых вышеуказанный ген или гены еще присутствуют, но неактивны и, следовательно, также приводят к нереплицирующимся и неинфекционным вирусоподобным частицам бактериофагов.Virus-like particle of a bacteriophage. As used herein, the term “virus-like particle of a bacteriophage” refers to a virus-like particle similar in structure to a bacteriophage, but non-replicative and non-infectious, and not containing at least a gene or genes encoding a bacteriophage replication apparatus, and usually also not containing a gene or genes encoding the protein or proteins responsible for the attachment of the virus or the penetration of the virus into the host. However, this definition should also encompass virus-like particles of bacteriophages in which the above gene or genes are still present but inactive and therefore also result in non-replicating and non-infectious virus-like particles of bacteriophages.
VLP покрывающего белка РНК-фага. Капсидную структуру, образованную в результате самосборки 180 субъединиц покрывающего белка РНК-фага и необязательно содержащую РНК хозяина, называют «VLP покрывающего белка РНК-фага». Конкретным примером является VLP покрывающего белка Qβ. В данном конкретном случае VLP покрывающего белка Qβ может быть собрана либо исключительно из субъединиц CP Qβ (образованных при экспрессии гена CP Qβ, содержащего, например, стоп-кодон TAA, препятствующий любой экспрессии более длинного белка A1 посредством супрессии, см. Kozlovska, T.M. et al., Intervirology 39: 9-15 (1996)), либо дополнительно содержит субъединицы белка A1 в собранной конструкции капсида.VLP coating protein of RNA phage. The capsid structure resulting from the self-assembly of 180 subunits of the RNA phage coat protein and optionally containing the host RNA is called the “VLP of the RNA phage coat protein”. A specific example is the VLP of the Qβ coat protein. In this particular case, the VLP of the Qβ coat protein can be assembled either exclusively from CP Qβ subunits (formed by expression of the CP Qβ gene containing, for example, the TAA stop codon that inhibits any expression of the longer A1 protein by suppression, see Kozlovska, TM et al., Intervirology 39: 9-15 (1996)), or further comprises subunits of protein A1 in the assembled capsid construct.
Вирусная частица. Термин «вирусная частица» в используемом в данном описании смысле относится к морфологической форме вируса. У некоторых типов вирусов она содержит геном, окруженный белковым капсидом; другие имеют дополнительные структуры (например, оболочки, хвосты и т.д.).Viral particle. The term "viral particle" as used in this description refers to the morphological form of the virus. In some types of viruses, it contains a genome surrounded by a protein capsid; others have additional structures (e.g. shells, tails, etc.).
Один или форма единственного числа. При использовании в данном описании терминов «один» или форм единственного числа, подразумевают «по меньшей мере» один или «один или несколько», если не оговорено особо.One or the singular form. When used in this description, the terms "one" or the singular, mean "at least" one or "one or more", unless otherwise indicated.
Как будет понятно специалистам в данной области, некоторые варианты изобретения касаются применения методик на основе рекомбинантной нуклеиновой кислоты, таких как клонирование, полимеразная цепная реакция, очистка ДНК и РНК, экспрессия рекомбинантных белков в прокариотических и эукариотических клетках и т.д. Такие методики хорошо известны специалистам в данной области, и их легко можно найти в опубликованных руководствах по лабораторным способам (например, Sambrook, J. et al., eds., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd. edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989); Ausubel, F. et al., eds., Current Protocols in Molecular Biology, John H. Wiley and Sons, Inc. (1997)). Фундаментальные лабораторные методики для работы с линиями клеток культур тканей (Celis, J., ed., Cell Biology, Academic Press, 2nd edition, (1998)) и методики на основе антител (Harlow, E. and Lane, D., Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y. (1988); Deutscher, M.P., «Guide to Protein Purification», Meth. Enzymol. 128, Academic Press San Diego (1990); Scopes, R.K., Protein Purification Principles and Practice, 3rd ed., Springer-Verlag, New York (1994)) также в достаточной мере описаны в литературе, все указанные публикации включены в данное описание в виде ссылки.As will be appreciated by those skilled in the art, some embodiments of the invention relate to the use of recombinant nucleic acid-based techniques such as cloning, polymerase chain reaction, DNA and RNA purification, expression of recombinant proteins in prokaryotic and eukaryotic cells, etc. Such techniques are well known to those skilled in the art and can easily be found in published laboratory methods manuals (e.g., Sambrook, J. et al., Eds., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd. Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press , Cold Spring Harbor, NY (1989); Ausubel, F. et al., Eds., Current Protocols in Molecular Biology, John H. Wiley and Sons, Inc. (1997)). Fundamental laboratory techniques for working with tissue culture cell lines (Celis, J., ed., Cell Biology, Academic Press, 2nd edition, (1998)) and antibody-based techniques (Harlow, E. and Lane, D., Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1988); Deutscher, MP, Guide to Protein Purification, Meth. Enzymol. 128, Academic Press San Diego (1990); Scopes, RK, Protein Purification Principles and Practice, 3rd ed., Springer-Verlag, New York (1994)) are also adequately described in the literature, all of these publications are incorporated herein by reference.
2. Композиции и способы усиления иммунного ответа2. Compositions and methods of enhancing the immune response
Заявленное изобретение относится к композициям и способам усиления иммунного ответа против белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина у животного. Композиции согласно изобретению содержат или - альтернативно - состоят из (a) центральной частицы по меньшей мере с одним первым сайтом связывания и (b) по меньшей мере одного антигена или антигенной детерминанты по меньшей мере с одним вторым сайтом связывания, где указанный антиген или антигенная детерминанта является белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина и где указанный второй сайт связывания выбран из группы, состоящей из (i) сайта связывания неприродного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой, и (ii) сайта связывания природного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой, где указанный второй сайт связывания способен вступать в ассоциацию с указанным первым сайтом связывания и где указанный антиген или антигенная детерминанта и указанная центральная частица взаимодействуют благодаря указанной ассоциации, образуя упорядоченную и повторяющуюся антигенную матрицу. Более конкретно композиции согласно изобретению содержат или - альтернативно - состоят из вирусоподобной частицы и по меньшей мере одного антигена или антигенной детерминанты, где антиген или антигенная детерминанта является белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина и где по меньшей мере один антиген или антигенная детерминанта связаны с вирусоподобной частицей, так что образуется упорядоченная и повторяющаяся антиген-VLP-матрица. Кроме того, изобретение дает возможность специалисту-практику легко конструировать такую композицию, наряду с прочим, для лечения и/или профилактического предотвращения аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом.The claimed invention relates to compositions and methods for enhancing the immune response against an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide in an animal. The compositions of the invention comprise or - alternatively - consist of (a) a central particle with at least one first binding site and (b) at least one antigen or antigenic determinant with at least one second binding site, wherein said antigen or antigenic determinant is a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin and where the specified second binding site is selected from the group consisting of (i) a binding site of non-natural origin with the specified antigen or antigenic determinant, and (ii) the site ulcers of natural origin with the indicated antigen or antigenic determinant, where the specified second binding site is able to associate with the specified first binding site and where the specified antigen or antigenic determinant and the specified central particle interact due to this association, forming an ordered and repeating antigenic matrix. More specifically, the compositions of the invention comprise or — alternatively — consist of a virus-like particle and at least one antigen or antigenic determinant, where the antigen or antigenic determinant is a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin and where at least one antigen or the antigenic determinant is associated with a virus-like particle, so that an ordered and repeating antigen-VLP matrix is formed. In addition, the invention enables the practitioner to easily construct such a composition, among other things, for the treatment and / or prophylactic prevention of allergic diseases with an eosinophilic component.
В одном варианте центральная частица содержит вирус, фимбрию бактерии, структуру, образованную из бактериального пилина, бактериофаг, вирусоподобную частицу, частицу вирусного капсида или их рекомбинантную форму. Любой вирус, известный в данной области, имеющий упорядоченную и повторяющуюся структуру покрывающего и/или корового белка, может быть выбран в качестве центральной частицы согласно изобретению; примеры подходящих вирусов включают в себя вирус Синдбис и другие альфавирусы, рабдовирусы (например, вирус везикулярного стоматита), пикорнавирусы (например, риновирус человека, вирус Аиши), тогавирусы (например, вирус краснухи), ортомиксовирусы (например, вирус Тогото, вирус Баткен, вирус чумы птиц), вирусы полиомы (например, полиомавирус BK, полиомавирус JC, вирус полиомы птиц BFDV), парвовирусы, ротавирусы, вирус Норуолк, вирус ящура, ретровирус, вирус гепатита B, вирус табачной мозаики, вирус овечьих кошар и вирус папилломы человека, и предпочтительно РНК-фаг, бактериофаг Qβ, бактериофаг R17, бактериофаг M11, бактериофаг MX1, бактериофаг NL95, бактериофаг fr, бактериофаг GA, бактериофаг SP, бактериофаг MS2, бактериофаг f2, бактериофаг PP7 (например, см. таблицу 1 в Bachmann, M.F. and Zinkernagel, R.M., Immunol. Today 17: 553-558 (1996)).In one embodiment, the central particle comprises a virus, fimbriae bacteria, a structure formed from bacterial pilin, a bacteriophage, a virus-like particle, a virus capsid particle, or a recombinant form thereof. Any virus known in the art having an ordered and repeating structure of a coating and / or core protein may be selected as the central particle of the invention; examples of suitable viruses include Sindbis virus and other alphaviruses, rhabdoviruses (e.g. vesicular stomatitis virus), picornaviruses (e.g. human rhinovirus, Aisha virus), togaviruses (e.g. rubella virus), orthomyxoviruses (e.g. Togoto virus, Batken virus, plague virus), polyoma viruses (e.g., BK poliomavirus, JC polyomavirus, BFDV bird polyoma virus), parvoviruses, rotaviruses, Norwalk virus, foot and mouth disease virus, retrovirus, hepatitis B virus, tobacco mosaic virus, sheep’s nightmare virus and human papillomavirus, and prefer specifically RNA phage, bacteriophage Qβ, bacteriophage R17, bacteriophage M11, bacteriophage MX1, bacteriophage NL95, bacteriophage fr, bacteriophage GA, bacteriophage SP, bacteriophage MS2, bacteriophage f2, bacteriophage PP7 (for example, see Table 1 in Bachmann, MF and Zinkernagel , RM, Immunol. Today 17: 553-558 (1996)).
В следующем варианте в изобретении используют генетическую инженерию вируса, чтобы создать слияние между упорядоченным и повторяющимся белком вирусной оболочки и первым сайтом связывания, содержащим гетерологичный белок, пептид, антигенную детерминанту или предпочтительно реакционноспособный аминокислотный остаток. Другие генетические манипуляции, известные специалистам в данной области, могут быть включены в конструирование композиций согласно изобретению; например, может требоваться ограничение способности рекомбинантного вируса к репликации посредством генетической мутации. Кроме того, вирус, используемый для данного изобретения, является некомпетентным по репликации вследствие химической или физической инактивации или, как указано, вследствие отсутствия компетентного по репликации генома. Вирусный белок, выбранный для слияния с первым сайтом связывания, должен иметь организованную и повторяющуюся структуру. Такая организованная и повторяющаяся структура включает в себя паракристаллические организации с расстояниями 5-30 нм, предпочтительно 5-15 нм на поверхности вируса. Результатом создания слитого белка данного типа будут множественные, упорядоченные и повторяющиеся первые сайты связывания на поверхности вируса при отражении нормальной организации нативного вирусного белка. Как будет понятно специалистам в данной области, первый сайт связывания может быть частью или может быть любым подходящим белком, полипептидом, сахаром, полинуклеотидом, пептидом (аминокислотой), природным или синтетическим полимером, вторичным метаболитом или их комбинацией, которые могут служить для специфичного связывания антигена или антигенной детерминанты, приводящего к образованию упорядоченной и повторяющейся матрицы антигена или антигенной детерминанты.In a further embodiment, the invention uses genetic engineering of the virus to create a fusion between the ordered and repeating viral coat protein and the first binding site containing a heterologous protein, peptide, antigenic determinant, or preferably a reactive amino acid residue. Other genetic manipulations known to those skilled in the art may be included in the design of the compositions of the invention; for example, it may be necessary to limit the ability of a recombinant virus to replicate through a genetic mutation. In addition, the virus used for this invention is incompetent for replication due to chemical or physical inactivation or, as indicated, due to the lack of a replication competent genome. The viral protein selected for fusion with the first binding site must have an organized and repeating structure. Such an organized and repeating structure includes paracrystalline organizations with distances of 5-30 nm, preferably 5-15 nm, on the surface of the virus. The result of creating a fusion protein of this type will be multiple, ordered and repeated first binding sites on the surface of the virus, reflecting the normal organization of the native viral protein. As will be appreciated by those skilled in the art, the first binding site may be part of or may be any suitable protein, polypeptide, sugar, polynucleotide, peptide (amino acid), natural or synthetic polymer, secondary metabolite, or a combination thereof, which can serve for specific antigen binding or an antigenic determinant, leading to the formation of an ordered and repeating matrix of antigen or antigenic determinant.
В другом варианте изобретения центральная частица является рекомбинантным альфавирусом и более конкретно рекомбинантным вирусом Синдбис. Альфавирусы являются вирусами с позитивной нитью РНК, которые реплицируют свою геномную РНК полностью в цитоплазме инфицированной клетки и без промежуточных ДНК-продуктов (Strauss, J. and Strauss, E., Microbiol. Rev. 58:491-562 (1994)). Большое внимание было обращено на несколько представителей семейства альфавирусов, Синдбис (Xiong, C. et al., Science 243: 1188-1191 (1989); Schlesinger, S., Trends Biotechnol. 11: 18-22 (1993)), вирус леса Семлики (SFV) (Liljeström, P. and Garoff, H., Bio/Technology 9: 1356-1361 (1991)) и другие (Davis, N.L. et al., Virology 171: 189-204 (1989)) в качестве основанных на вирусах экспрессирующих векторов для множества различных белков (Lundstrom, K., Curr. Opin. Biotechnol. 8: 578-582 (1997); Liljeström, P., Curr. Opin. Biotechnol. 5: 495-500 (1994)) и в качестве кандидатов для разработки вакцин. Недавно выпущен ряд патентов, направленных на применение альфавирусов для экспрессии гетерологичных белков и разработки вакцин (см. патенты США No. 5766602, 5792462, 5739026, 5789245 и 5814482). Конструирование альфавирусных центральных частиц согласно изобретению можно осуществить способами, широко известными в области технологии рекомбинантной ДНК, которые описаны в вышеуказанных статьях, которые включены в данное описание в виде ссылки.In another embodiment of the invention, the central particle is a recombinant alphavirus, and more particularly a recombinant Sindbis virus. Alphaviruses are positive RNA strand viruses that replicate their genomic RNA completely in the cytoplasm of an infected cell and without intermediate DNA products (Strauss, J. and Strauss, E., Microbiol. Rev. 58: 491-562 (1994)). Much attention was paid to several representatives of the alphavirus family, Sindbis (Xiong, C. et al., Science 243: 1188-1191 (1989); Schlesinger, S., Trends Biotechnol. 11: 18-22 (1993)), forest virus Semlic (SFV) (Liljeström, P. and Garoff, H., Bio / Technology 9: 1356-1361 (1991)) and others (Davis, NL et al., Virology 171: 189-204 (1989)) as based viruses expressing vectors for many different proteins (Lundstrom, K., Curr. Opin. Biotechnol. 8: 578-582 (1997); Liljeström, P., Curr. Opin. Biotechnol. 5: 495-500 (1994)) and as candidates for vaccine development. Recently, a number of patents have been issued aimed at the use of alphaviruses for the expression of heterologous proteins and the development of vaccines (see US Pat. Nos. 5,766,602, 5,792,462, 5,739,026, 5,789,245 and 5,814,482). The construction of the alphavirus core particles according to the invention can be carried out by methods well known in the art of recombinant DNA technology, which are described in the above articles, which are incorporated herein by reference.
Множество различных рекомбинантных клеток-хозяев можно использовать для получения основанной на вирусе центральной частицы для связывания антигена или антигенной детерминанты. Например, известно, что альфавирусы имеют широкий круг хозяев; вирус Синдбис инфицирует культивируемые клетки млекопитающих, рептилий и амфибий, а также некоторые клетки насекомых (Clark, H., J. Natl. Cancer Inst. 51:645 (1973); Leake, C., J. Gen. Virol. 35:335 (1977); Stollar, V. in The Togaviruses, R.W. Schlesinger, Ed., Academic Press, (1980), pp.583-621). Таким образом, в практике данного изобретения можно использовать множество рекомбинантных клеток-хозяев. Клетки BHK, COS, Vero, HeLa и CHO особенно подходят для продукции гетерологичных белков, так как они имеют возможность гликозилировать гетерологичные белки сходным с клетками человека образом (Watson, E. et al., Glycobiology 4: 227, (1994)) и могут быть отобраны в ходе селекции (Zang, M. et al., Bio/Technology 13:389 (1995)) или сконструированы генетическим способом (Renner W. et al., Biotech. Bioeng. 4: 476 (1995); Lee K. et al. Biotech. Bioeng. 50:336 (1996)), так, чтобы они росли в среде, не содержащей сыворотки, а также в суспензии.Many different recombinant host cells can be used to obtain a virus-based central particle to bind an antigen or antigenic determinant. For example, it is known that alphaviruses have a wide range of hosts; Sindbis virus infects cultured mammalian, reptile and amphibian cells, as well as some insect cells (Clark, H., J. Natl. Cancer Inst. 51: 645 (1973); Leake, C., J. Gen. Virol. 35: 335 (1977); Stollar, V. in The Togaviruses, RW Schlesinger, Ed., Academic Press, (1980), pp. 583-621). Thus, in the practice of this invention, many recombinant host cells can be used. BHK, COS, Vero, HeLa, and CHO cells are particularly suitable for the production of heterologous proteins, as they have the ability to glycosylate heterologous proteins in a manner similar to human cells (Watson, E. et al., Glycobiology 4: 227, (1994)) and can be selected by selection (Zang, M. et al., Bio / Technology 13: 389 (1995)) or genetically engineered (Renner W. et al., Biotech. Bioeng. 4: 476 (1995); Lee K. et al. Biotech. Bioeng. 50: 336 (1996)), so that they grow in serum-free medium as well as in suspension.
Введение полинуклеотидных векторов в клетки-хозяева можно осуществить способами, описанными в стандартных лабораторных руководствах (см., например, Sambrook, J. et al., eds., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989), Chapter 9; Ausubel, F. et al., eds., Current Protocols in Molecular Biology, John H. Wiley and Sons, Inc. (1997), Chapter 16), включая такие способы как электропорация, опосредованная DEAE-декстраном трансфекция, трансфекция, микроинъекция, опосредованная катионными липидами трансфекция, трансдукция, введение с помощью царапин, баллистическое введение и инфекция. Способы введения экзогенных последовательностей ДНК в клетки-хозяева обсуждается в Felgner, P. et al., патент США No. 5580859.The introduction of polynucleotide vectors into host cells can be accomplished by the methods described in standard laboratory manuals (see, for example, Sambrook, J. et al., Eds., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1989),
Упакованные последовательности РНК также можно использовать для инфекции клеток-хозяев. Указанные упакованные последовательности РНК можно ввести в клетки-хозяева путем добавления их в культуральную среду. Например, получение неинфекционных альфавирусных частиц описано в ряде источников, включая «Sindbis Expression System», Version C (Invitrogen, номер в каталоге K750-1).Packed RNA sequences can also be used to infect host cells. These packaged RNA sequences can be introduced into host cells by adding them to the culture medium. For example, the preparation of non-infectious alphavirus particles has been described in a number of sources, including Sindbis Expression System, Version C (Invitrogen, catalog number K750-1).
Когда в качестве рекомбинантных клеток-хозяев для получения основанных на вирусах центральных частиц используют клетки млекопитающих, указанные клетки обычно выращивают в культуре ткани. Способы выращивания клеток в культуре хорошо известны в данной области (см., например, Celis, J., ed., Cell Biology, Academic Press, 2nd edition (1998); Sambrook, J. et al., eds., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989); Ausubel, F. et al., eds., Current Protocols in Molecular Biology, John H. Wiley and Sons, Inc. (1997); Freshney, R., Culture of Animal Cells, Alan R. Liss, Inc. (1983)).When mammalian cells are used as recombinant host cells to obtain virus-based central particles, these cells are usually grown in tissue culture. Methods of growing cells in culture are well known in the art (see, for example, Celis, J., ed., Cell Biology, Academic Press, 2nd edition (1998); Sambrook, J. et al., Eds., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1989); Ausubel, F. et al., Eds., Current Protocols in Molecular Biology, John H. Wiley and Sons, Inc. (1997 ); Freshney, R., Culture of Animal Cells, Alan R. Liss, Inc. (1983)).
Следующие примеры РНК-вирусов, подходящих для применения в качестве центральных частиц в данном изобретении, включают в себя, не ограничиваясь указанным, следующие вирусы: представителей семейства Reoviridae, включая род Orthoreovirus (множественные серотипы ретровирусов млекопитающих и птиц), род Orbivirus (вирус синего языка, вирус Эугенанги, вирус Кемерово, вирус африканской болезни лошадей и вирус колорадской клещевой лихорадки), и род Rotavirus (ротавирус человека, вирус диареи телят Небраски, ротавирус мышей, ротавирус обезьян, бычий или овечий ротавирус, ротавирус птиц); семейство Picomaviridae, включая род Enterovirus (полиовирус, вирус Коксаки A и B, кишечные цитопатические «сиротские» вирусы человека (ECHO), вирусы гепатита A, C, D, E и G, энтеровирусы обезьян, вирусы энцефаломиелита мышей (ME), Poliovirus muris, бычьи энтеровирусы, энтеровирусы свиней, род Cardiovirus (вирус энцефаломиокардита (EMC), вирус Менго), род Rhinovirus (риновирусы человека, включая, по меньшей мере, 113 подтипов; другие риновирусы), род Apthovirus (вирус ящура (FVDV)); семейство Calciviridae, включая вирус везикулярной экзантемы свиней, вирус морских львов Сан-Мигель, кошачий пикорнавирус и вирус Норуолк; семейство Togaviridae, включая род Alphavirus (вирус восточного энцефалита лошадей, вирус леса Семлики, вирус Синдбис, вирус Чикунгунья, вирус О'Ньонг-Ньонг, вирус реки Росс, вирус венесуэльского энцефалита лошадей, вирус западного энцефалита лошадей), род Flavirius (вирус москитной желтой лихорадки, вирус Денге, вирус японского энцефалита, вирус энцефалита Сан-Луи, вирус энцефалита долины Мюррей, вирус Западного Нила, вирус Кунжин, вирус центральноевропейского клещевого энцефалита, вирус дальневосточного клещевого энцефалита, вирус леса Киасанур, вирус Louping III, вирус Повассан, вирус Омской геморрагической лихорадки), род Rubivirus (вирус краснухи), род Pestivirus (вирус болезни слизистых оболочек, вирус холеры свиней, вирус пограничной болезни); семейство Bunyaviridae, включая род Bunyvirus (вирус Буньямвера и родственные вирусы, группа вирусов Калифорнийского энцефалита), род Phlebovirus (вирус сицилийской москитной лихорадки, вирус лихорадки долины Рифт), род Nairovirus (вирус геморрагической лихорадки Крым-Конго, вирус болезни овец Найроби) и род Uukuvirus (вирус Уукуниеми и родственные вирусы); семейство Orthomyxoviridae, включая род вируса гриппа (вирус гриппа типа A, множество серотипов у человека); вирус гриппа свиней и вирусы гриппа птиц и лошадей; вирус гриппа типа B (множество серотипов у человека) и вирус гриппа типа C (возможно отдельный род); семейство Paramyxoviridae, включая род Paramyxovirus (вирус парагриппа типа 1, вирус Сендай, вирус гемадсорбции, вирусы парагриппа типов 2-5, вирус ньюкаслской болезни, вирус свинки), род Morbillivirus (вирус кори, вирус подострого склерозирующего панэнцефалита, вирус чумки, вирус чумы рогатого скота), род Pneumovirus (респираторно-синцитиальный вирус (RSV), бычий респираторно-синцитиальный вирус и вирус пневмонии мышей); вирус леса, семейство Rhabdoviridae, включая род Vesiculovirus (VSV), (вирус Чандипура, вирус Фландерс-Харт Парк), род Lyssavirus (вирус бешенства), рабдовирусы рыб и филовирусы (вирус Марбург и вирус Эбола); семейство Arenaviridae, включая вирус лимфоцитарного хориоменингита (LCM), вирус комплекса Такарибе и вирус Ласса; семейство Coronoaviridae, включая вирус инфекционного бронхита (IBV), вирус гепатитов мышей, кишечный коронавирус человека и вирус инфекционного кошачьего перитонита (кошачий коронавирус).The following examples of RNA viruses suitable for use as central particles in this invention include, but are not limited to, the following viruses: members of the Reoviridae family, including the genus Orthoreovirus (multiple serotypes of mammalian and avian retroviruses), the genus Orbivirus (blue tongue virus , Eugenangi virus, Kemerovo virus, African horse disease virus and Colorado tick-borne fever virus), and the genus Rotavirus (human rotavirus, Nebraska calf diarrhea virus, mouse rotavirus, monkey rotavirus, bovine or sheep’s rotavir with rotavirus birds); Picomaviridae family, including the genus Enterovirus (poliovirus, Coxsackie virus A and B, intestinal cytopathic orphan human viruses (ECHO), hepatitis A, C, D, E and G viruses, monkey enteroviruses, mouse encephalomyelitis viruses (ME), Poliovirus muris , bovine enteroviruses, swine enteroviruses, genus Cardiovirus (encephalomyocarditis virus (EMC), Mengo virus), genus Rhinovirus (human rhinoviruses, including at least 113 subtypes; other rhinoviruses), genus Apthovirus (foot and mouth disease virus (FVDV)); family Calciviridae, including swine vesicular exanthema virus, San Miguel sea lion virus, feline picornavirus and Norwalk virus; the Togaviridae family, including the Alphavirus genus (equine eastern encephalitis virus, Semlica forest virus, Sindbis virus, Chikungunya virus, O'Nyong Nyong virus, Ross river virus, equine Venezuelan encephalitis virus, equine Western encephalitis virus), genus Flavirius (yellow mosquito virus, Dengue virus, Japanese encephalitis virus, San Louis encephalitis virus, Murray Valley encephalitis virus, West Nile virus, Kunzhin virus, Central European tick-borne encephalitis virus, Far Eastern tick-borne encephalitis virus, forest virus and Kiasanur, Louping III virus, Povassan virus, Omsk hemorrhagic fever virus), genus Rubivirus (rubella virus), genus Pestivirus (mucous membrane disease virus, swine cholera virus, border disease virus); the Bunyaviridae family, including the Bunyvirus genus (Bunyamver virus and related viruses, the California encephalitis virus group), the Phlebovirus genus (Sicilian mosquito fever virus, Rift Valley fever virus), the Nairovirus genus (Hemorrhagic fever virus, Nyme-Crimean and Syndrome disease) Uukuvirus (Uukuniemi virus and related viruses); the Orthomyxoviridae family, including the genus of the influenza virus (type A influenza virus, many serotypes in humans); swine flu virus and bird and horse flu viruses; type B influenza virus (many serotypes in humans) and type C influenza virus (possibly a separate genus); the Paramyxoviridae family, including the genus Paramyxovirus (parainfluenza virus type 1, Sendai virus, hemodisorption virus, parainfluenza viruses type 2-5, Newcastle disease virus, mumps virus), the genus Morbillivirus (measles virus, subacute sclerosing panencephalitis virus, distemper virus, plague virus cattle), the genus Pneumovirus (respiratory syncytial virus (RSV), bovine respiratory syncytial virus and mouse pneumonia virus); forest virus, the family Rhabdoviridae, including the genus Vesiculovirus (VSV), (Chandipur virus, Flanders-Hart Park virus), the genus Lyssavirus (rabies virus), fish rhabdoviruses and filoviruses (Marburg virus and Ebola virus); the Arenaviridae family, including lymphocytic choriomeningitis virus (LCM), Takaribe complex virus and Lassa virus; the Coronoaviridae family, including infectious bronchitis virus (IBV), mouse hepatitis virus, human intestinal coronavirus and infectious feline peritonitis virus (feline coronavirus).
Иллюстративные ДНК-вирусы, которые можно использовать в качестве центральных частиц, включают в себя, не ограничиваясь указанным, семейство Poxviridae, включая род Orthopoxvirus (вирус натуральной оспы, вирус белой оспы, вирус оспы обезьян, вирус оспы коров, вирус оспы буйволов, вирус оспы кроликов, вирус эктромелии), род Leporipoxvirus (миксома, фиброма), род Avipoxvirus (вирус оспы домашних птиц и вирус оспы других птиц), род Capripoxvirus (оспа овец, оспа коз), род Suipoxvirus (оспа свиней), род Parapoxvirus (вирус инфекционного пустулезного дерматита, вирус псевдооспы коров («узелков доярок»), вирус папулезного стоматита крупного рогатого скота); семейство Iridoviridae (вирус африканской лихорадки свиней, вирусы лягушки 2 и 3, вирус лимфоцистоза рыб); семейство Herpesviridae, включая альфа-герпесвирусы (вирусы простого герпеса типа 1 и 2, вирус Варицелла-Зостер, вирус аборта лошадей, вирус герпеса лошадей типа 2 и 3, вирус псевдобешенства, вирус инфекционного бычьего кератоконъюктивита, вирус инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота, вирус кошачьего ринотрахеита, вирус инфекционного ларинготрахеита), бета-герпесвирусы (цитомегаловирус человека и цитомегаловирусы свиней, обезьян и грызунов); гамма-герпесвирусы (вирус Эпштейн-Барра (EBV), вирус болезни Марека, Herpes saimiri (герпес беличьих обезьян), Herpesvirus ateles (вирус герпеса паукообразных обезьян), Herpesvirus sylvilagus (вирус герпеса лесных кроликов), вирус герпеса морских свинок, вирус опухоли Людке); и семейство Adenoviridae, включая род Mastadenovirus (подгруппы A, B, C, D и E человека и не относящиеся к подгруппам; аденовирусы обезьян (по меньшей мере, 23 серотипа), инфекционный гепатит собак и аденовирусы крупного рогатого скота, свиней, овец, лягушек и многих других видов, род Aviadenovirus (аденовирусы птиц); и некультивируемые аденовирусы; семейство Papoviridae, включая род Papillomavirus (вирусы папилломы человека, вирусы папилломы крупного рогатого скота, вирусы папилломы кроликов Шоупа и различные патогенные вирусы папилломы других видов), род Polyomavirus (полиомавирус, вакуолизирующий вирус обезьян (SV-40), вакуолизирующий вирус кроликов (RKV), K-вирус, BK-вирус, JC-вирус и другие вирусы полиомы приматов, такие как лимфотропный вирус папилломы); семейство Parvoviridae, включая род аденоассоциированных вирусов, род Parvovirus (вирус кошачьей панлейкопении, парвовирус крупного рогатого скота, парвовирус собак, вирус алеутской болезни норок и т.д.). Наконец, ДНК-вирусы могут включать в себя такие вирусы как агенты хронической инфекционной невропатии (вирус CHINA).Illustrative DNA viruses that can be used as central particles include, but are not limited to, the Poxviridae family, including the genus Orthopoxvirus (smallpox virus, smallpox virus, monkeypox virus, cowpox virus, buffalo smallpox virus, smallpox virus rabbits, ectromelia virus), genus Leporipoxvirus (myxoma, fibroma), genus Avipoxvirus (smallpox virus and smallpox virus of other birds), genus Capripoxvirus (smallpox sheep, smallpox goats), genus Suipoxvirus (smallpox pigs), genus Parapoxvirus (infectious virus pustular dermatitis, cow pseudo-virus virus ("nodules oyarok "), papular stomatitis virus in cattle); Iridoviridae family (swine fever virus, frog viruses 2 and 3, fish lymphocystosis virus); Herpesviridae family, including alpha herpes viruses (herpes simplex viruses type 1 and 2, Varicella-Zoster virus, horse abortion virus, horse herpes virus type 2 and 3, pseudorabies virus, infectious bovine keratoconjunctivitis virus, cattle infectious rhinotracheitis virus, feline virus rhinotracheitis, infectious laryngotracheitis virus), beta herpes viruses (human cytomegalovirus and cytomegalovirus pigs, monkeys and rodents); gamma herpes viruses (Epstein-Barr virus (EBV), Marek's disease virus, Herpes saimiri (squirrel monkey herpes), Herpesvirus ateles (herpes monkey virus herpes virus), Herpesvirus sylvilagus (forest rabbit herpes virus), guinea pig herpes virus, tumor ); and the Adenoviridae family, including the genus Mastadenovirus (subgroups A, B, C, D and E of humans and not belonging to subgroups; adenoviruses of monkeys (at least 23 serotypes), infectious hepatitis in dogs and adenoviruses of cattle, pigs, sheep, frogs and many other species, the genus Aviadenovirus (avian adenoviruses); and uncultivated adenoviruses; the Papoviridae family, including the genus Papillomavirus (human papillomaviruses, cattle papillomaviruses, Shope rabbit papillomaviruses and various other pathogenic papillomaviruses of other species), Polyom genus , at monkey aquuolizing virus (SV-40), rabbit vacuolizing virus (RKV), K virus, BK virus, JC virus and other primate polyoma viruses such as lymphotropic papilloma virus); Parvoviridae family, including the adeno-associated virus genus, the genus Parvovirus (cat panleukopenia virus, cattle parvovirus, dog parvovirus, Aleutian mink disease virus, etc.) Finally, DNA viruses can include viruses such as agents of chronic infectious neuropathy (CHINA virus).
В других вариантах бактериальный пилин, субфрагмент бактериального пилина или слитый белок, который содержит либо бактериальный пилин, либо его субфрагмент, используют для приготовления композиций и, соответственно, вакцинных композиций согласно изобретению. Примеры белков пилина включают в себя пилины, продуцируемые Escherichia coli, Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Caulobacter crescentus, Pseudomonas stutzeri и Pseudomonas aeruginosa. Аминокислотные последовательности белков пилина, подходящие для применения в случае данного изобретения, включают в себя последовательности, указанные в записях GenBank AJ000636 (SEQ ID NO:1), AJ132364 (SEQ ID NO:2), AF229646 (SEQ ID NO:3), AF051814 (SEQ ID NO:4), AF051815 (SEQ ID NO:5) и X00981 (SEQ ID NO:6), полное описание которых включено в данную заявку в виде ссылки.In other embodiments, a bacterial pilin, a sub-fragment of a bacterial pilin, or a fusion protein that contains either a bacterial pilin or a sub-fragment thereof, is used to prepare compositions and, accordingly, vaccine compositions according to the invention. Examples of pilin proteins include pilins produced by Escherichia coli, Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Caulobacter crescentus, Pseudomonas stutzeri and Pseudomonas aeruginosa. Amino acid sequences of pilin proteins suitable for use in the case of this invention include those indicated in GenBank AJ000636 (SEQ ID NO: 1), AJ132364 (SEQ ID NO: 2), AF229646 (SEQ ID NO: 3), AF051814 (SEQ ID NO: 4), AF051815 (SEQ ID NO: 5) and X00981 (SEQ ID NO: 6), the full description of which is incorporated herein by reference.
Белки бактериального пилина обычно процессируются с удалением N-концевых лидерных последовательностей перед экспортом белков в бактериальную периплазму. Кроме того, как будет понятно специалисту в данной области, белки бактериального пилина, используемые для получения композиций и, соответственно, композиций вакцин согласно изобретению, как правило, не будут иметь лидерной последовательности, присутствующей в естественных условиях.Bacterial pilin proteins are usually processed to remove N-terminal leader sequences before exporting proteins to bacterial periplasm. In addition, as will be understood by a person skilled in the art, the bacterial pilin proteins used to prepare the compositions and, accordingly, the vaccine compositions of the invention will generally not have a leader sequence present in vivo.
Одним конкретным примером белка пилина, подходящего для применения в данном изобретении, является P-пилин E. coli (запись в GenBank AF237482 (SEQ ID NO:7)). Примером пилина E. coli типа 1, подходящего для применения в изобретении, является пилин, имеющий аминокислотную последовательность, указанную в GenBank, запись P04128 (SEQ ID NO:8), которая кодируется нуклеиновой кислотой, имеющей нуклеотидную последовательность, указанную в GenBank, запись M27603 (SEQ ID NO:9). Полное описание указанных данных GenBank включено в данную заявку в виде ссылки. И снова в большинстве случаев зрелая форма указанного выше белка может быть использована для приготовления композиции и, следовательно, композиции вакцины согласно изобретению.One specific example of a pilin protein suitable for use in this invention is E. coli P-pilin (entry in GenBank AF237482 (SEQ ID NO: 7)). An example of an E. coli pilin of
Бактериальные пилины или субфрагменты пилинов, подходящие для применения в практике данного изобретения, как правило, будут способны вступать в ассоциацию с образованием упорядоченных и повторяющихся антигенных матриц.Bacterial pilins or pilin sub-fragments suitable for use in the practice of this invention will typically be able to associate to form ordered and repeating antigenic matrices.
Способы получения фимбрий и подобных фимбриям структур in vitro хорошо известны в данной области. Например, Bullitt et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 12890-12895 (1996) описали реконструирование in vitro субъединиц P-фимбрий E. coli. Кроме того, Eshdat et al., J. Bacteriol. 148: 308-314 (1981) описали способы, подходящие для диссоциации фимбрий типа-1 E. coli и реконструирование фимбрий. Коротко, указанные способы заключаются в следующем: фимбрии подвергают диссоциации путем инкубации при 37°C в насыщенном гидрохлориде гуанидина. Затем белки пилина очищают хроматографией, после которой димеры пилина образуют при диализе против 5 мМ гидрохлорида трис(гидроксиметил)аминометана (pH 8,0). Eshdat et al. также обнаружили, что димеры пилина снова подвергаются сборке, образуя фимбрии, при диализе против 5 мМ трис(гидроксиметил)аминометана (pH 8,0), содержащего 5 мМ MgCl2.Methods for producing fimbriae and fimbria-like structures in vitro are well known in the art. For example, Bullitt et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 12890-12895 (1996) described in vitro reconstruction of E. coli P-fimbria subunits. In addition, Eshdat et al., J. Bacteriol. 148: 308-314 (1981) described methods suitable for dissociating fimbriae type-1 E. coli and reconstructing fimbriae. Briefly, these methods are as follows: fimbriae are subjected to dissociation by incubation at 37 ° C in saturated guanidine hydrochloride. Pilin proteins are then purified by chromatography, after which the pilin dimers are formed during dialysis against 5 mM tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride (pH 8.0). Eshdat et al. they also found that pilin dimers reassembled to form fimbriae during dialysis against 5 mM Tris (hydroxymethyl) aminomethane (pH 8.0) containing 5 mM MgCl 2 .
Кроме того, используя, например, обычные способы генетической инженерии и модификации белка, белки пилина можно модифицировать так, чтобы они содержали первый сайт связывания, с которым связывают антиген или антигенную детерминанту посредством второго сайта связывания. Альтернативно антигены или антигенные детерминанты можно непосредственно связывать с помощью второго сайта связывания с аминокислотными остатками, которые присутствуют в указанных белках в природе. Затем указанные модифицированные белки пилина можно использовать в композициях вакцин согласно изобретению.In addition, using, for example, conventional genetic engineering and protein modification methods, pilin proteins can be modified to contain a first binding site to which an antigen or antigenic determinant is bound via a second binding site. Alternatively, antigens or antigenic determinants can be directly linked via a second binding site to amino acid residues that are naturally occurring in these proteins. Then these modified pilin proteins can be used in vaccine compositions according to the invention.
Бактериальные белки пилина, используемые для получения композиций и, соответственно, композиций вакцин согласно изобретению, можно модифицировать способом, подобным способу, приведенному в данном описании для HBcAg. Например, остатки цистеина и лизина могут быть либо делетированы, либо заменены другими аминокислотными остатками, и к полученным белкам может быть добавлен первый сайт связывания. Кроме того, белки пилина могут быть либо экспрессированы в модифицированной форме, либо химически модифицированы после экспрессии. Подобным образом можно собрать интактные фимбрии из бактерий и затем модифицировать химическим способом.The bacterial pilin proteins used to prepare the compositions and, accordingly, the vaccine compositions of the invention can be modified in a manner similar to the method described herein for HBcAg. For example, cysteine and lysine residues can either be deleted or replaced with other amino acid residues, and the first binding site can be added to the resulting proteins. In addition, pilin proteins can either be expressed in a modified form or chemically modified after expression. Similarly, intact fimbriae can be collected from bacteria and then chemically modified.
В другом варианте фимбрии или подобные фимбриям структуры собирают из бактерий (например, E. coli) и используют для образования композиций и композиций вакцин согласно изобретению. Одним примером фимбрий, подходящих для получения композиций и вакцинных композиций, является фимбрия типа-1 E. coli, которая образуется из мономеров пилина, имеющих аминокислотную последовательность, указанную в SEQ ID NO:8.In another embodiment, fimbriae or fimbria-like structures are harvested from bacteria (e.g., E. coli) and used to form vaccine compositions and compositions of the invention. One example of fimbriae suitable for preparing compositions and vaccine compositions is E. coli type-1 fimbriae, which is formed from pilin monomers having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8.
В данной области известен ряд способов сбора бактериальных фимбрий. Например, Bullitt and Makowski (Biophys. J. 74: 623-632 (1998)), описали способ очистки фимбрий в случае сбора P-фимбрий E. coli. Согласно данному способу фимбрии срезают с E. coli, имеющих гиперколичество фимбрий и содержащих P-фимбрия-плазмиду, и очищают, используя циклы растворения и осаждения с MgCl2 (1,0 М).A number of methods for collecting bacterial fimbriae are known in the art. For example, Bullitt and Makowski (Biophys. J. 74: 623-632 (1998)) described a method for purifying fimbriae in the case of collection of E. coli P-fimbriae. According to this method, fimbriae are cut off with E. coli having a hyperquantity of fimbria and containing a P-fimbria plasmid, and purified using dissolution and precipitation cycles with MgCl 2 (1.0 M).
После сбора фимбрии или подобные фимбриям структуры можно модифицировать множеством способов. Например, к фимбриям можно добавить первый сайт связывания, с которым могут быть связаны антигены или антигенные детерминанты посредством второго сайта связывания. Другими словами, бактериальные фимбрии или подобные фимбриям структуры можно собирать и модифицировать, получая в результате упорядоченные и повторяющиеся антигенные матрицы.After collecting fimbriae or similar fimbria structures can be modified in many ways. For example, a first binding site can be added to fimbriae, to which antigens or antigenic determinants can be linked via a second binding site. In other words, bacterial fimbriae or fimbria-like structures can be assembled and modified, resulting in ordered and repeating antigenic matrices.
Антигены или антигенные детерминанты могут быть связаны с остатками цистеина или остатками лизина природного происхождения, присутствующими в фимбиях или подобных фимбриям структурах. В таких случаях высокая упорядоченность и повторяемость аминокислотного остатка природного происхождения могут регулировать связывание антигенов или антигенных детерминант с фимбриями или подобными фимбриям структурами. Например, фимбрии или подобные фимбриям структуры могут быть связаны со вторыми сайтами связывания антигенов или антигенных детерминант с использованием гетеробифункционального перекрестно сшивающего агента.Antigens or antigenic determinants may be associated with cysteine residues or naturally occurring lysine residues present in fimbias or fimbria-like structures. In such cases, the high orderliness and repeatability of the naturally occurring amino acid residue may regulate the binding of antigens or antigenic determinants to fimbriae or fimbria-like structures. For example, fimbriae or fimbria-like structures can be linked to second binding sites of antigens or antigenic determinants using a heterobifunctional cross-linking agent.
Когда для получения композиций и вакцинных композиций согласно изобретению используют структуры, которые синтезируются организмами в природе (например, фимбрии), часто преимущество будет давать генетическое конструирование указанных организмов так, чтобы они продуцировали структуры, обладающие требуемыми характеристиками. Например, когда используют фимбрии типа-1 E. coli, E. coli, из которых собирают указанные фимбрии, можно модифицировать, так, чтобы они продуцировали структуры с конкретными характеристиками. Примеры возможных модификаций белков пилина включают в себя инсерцию одного или нескольких остатков лизина, делецию или замену одного или нескольких естественно присущих остатков лизина и делецию или замену одного или нескольких естественно присущих остатков цистеина (например, остатков цистеина в положениях 44 и 84 в SEQ ID NO:8).When structures that are naturally synthesized by organisms (e.g., fimbriae) are used to prepare the compositions and vaccine compositions of the invention, the genetic design of these organisms will often be advantageous so that they produce structures that possess the desired characteristics. For example, when type-1 fimbriae are used, E. coli, E. coli, from which these fimbriae are assembled, can be modified so that they produce structures with specific characteristics. Examples of possible modifications to the pilin proteins include the insertion of one or more lysine residues, deletion or replacement of one or more naturally occurring lysine residues, and the deletion or replacement of one or more naturally occurring cysteine residues (e.g., cysteine residues at positions 44 and 84 in SEQ ID NO :8).
Кроме того, могут быть осуществлены дополнительные модификации в генах пилина, которые приводят к продуктам экспрессии, содержащим другой первый сайт связывания, отличный от остатка лизина (например, домен FOS или JUN). Конечно, подходящий первый сайт связывания, в общем, будет ограничен сайтами, которые не препятствуют образованию из белков пилина фимбрий или подобных фимбриям структур, подходящих для применения в композициях вакцин согласно изобретению.In addition, further modifications can be made to the pilin genes that result in expression products containing a different first binding site other than a lysine residue (eg, FOS or JUN domain). Of course, a suitable first binding site will generally be limited to sites that do not prevent the formation of fimbriae pilina or similar fimbriae structures from proteins suitable for use in vaccine compositions of the invention.
Гены пилина, которые в природе имеются в бактериальных клетках, могут быть модифицированы in vivo (например, посредством гомологичной рекомбинации) или в указанные клетки могут быть встроены гены пилина с конкретными характеристиками. Например, гены пилина могут быть введены в бактериальные клетки в виде компонента либо реплицирующегося клонирующего вектора, либо вектора, который встраивается в бактериальную хромосому. Встроенные гены пилина также могут быть связаны с последовательностями, контролирующими регуляцию экспрессии (например, lac-оператором).Pilin genes that are naturally found in bacterial cells can be modified in vivo (for example, by homologous recombination) or pilin genes with specific characteristics can be inserted into these cells. For example, pilin genes can be introduced into bacterial cells as a component of either a replicating cloning vector or a vector that integrates into the bacterial chromosome. The inserted pilin genes can also be linked to sequences that control the regulation of expression (for example, a lac operator).
В большинстве случаев фимбрии или подобные фимбриям структуры, используемые в композициях и, соответственно, в композициях вакцин согласно изобретению, будут построены из субъединицы пилина одного типа. Как правило, будут использоваться фимбрии или подобные фимбриям структуры, состоящие из идентичных субъединиц, так как предполагается, что они образуют структуры, которые представляют собой высокоупорядоченные и повторяющиеся антигенные матрицы.In most cases, fimbriae or fimbria-like structures used in the compositions and, accordingly, in the vaccine compositions of the invention will be constructed from the same type pilin subunit. Typically, fimbriae or fimbria-like structures consisting of identical subunits will be used, since it is assumed that they form structures that are highly ordered and repeating antigenic matrices.
Однако композиции согласно изобретению также включают в себя композиции и вакцины, содержащие фимбрии и подобные фимбриям структуры, образованные из гетерогенных субъединиц пилина. Субъединицы пилина, которые образуют указанные фимбрии или подобные фимбриям структуры, могут быть экспрессированы с генов, присутствующих в бактериальных клетках в природе, или могут быть введены в клетки. Когда оба гена и присутствующий в природе ген пилина, и введенный ген экспрессируются в клетке, которая образует фимбрии или подобные фимбриям структуры, результатом, как правило, будут структуры, образованные из смеси указанных белков пилина. Кроме того, когда в бактериальной клетке экспрессируются два или более генов пилина, относительная экспрессия каждого гена пилина обычно будет фактором, который определяет соотношение различных субъединиц пилина в фимбриях или подобных фимбриям структурах.However, the compositions of the invention also include compositions and vaccines containing fimbriae and fimbria-like structures formed from heterogeneous pilin subunits. The pilin subunits that form these fimbriae or fimbria-like structures can be expressed from genes present in bacterial cells in nature, or can be introduced into cells. When both the genes and the naturally occurring pilin gene and the introduced gene are expressed in a cell that forms fimbriae or fimbria-like structures, the result will typically be structures formed from a mixture of these pilin proteins. In addition, when two or more pilin genes are expressed in a bacterial cell, the relative expression of each pilin gene will usually be a factor that determines the ratio of the different pilin subunits in fimbriae or fimbria-like structures.
В том случае, когда требуются фимбрии или подобные фимбриям структуры, имеющие конкретный состав из смешанных субъединиц пилина, экспрессию по меньшей мере одного из генов пилина можно регулировать гетерологичным индуцируемым промотором. Такие промоторы, а также другие генетические элементы, можно использовать для того, чтобы регулировать относительные количества различных субъединиц пилина, продуцируемых в бактериальной клетке, и, следовательно, состав фимбрий или подобных фимбриям структур.In the case where fimbriae or fimbria-like structures having a specific composition of mixed pilin subunits are required, the expression of at least one of the pilin genes can be regulated by a heterologous inducible promoter. Such promoters, as well as other genetic elements, can be used to regulate the relative amounts of the various pilin subunits produced in the bacterial cell, and therefore the composition of the fimbriae or fimbria-like structures.
Кроме того, антиген или антигенная детерминанта может быть связана с бактериальными фимбриями или подобными фимбриям структурами связью, которая не является пептидной связью, бактериальные клетки, которые продуцируют фимбрии или подобные фимбриям структуры, используемые в композициях согласно изобретению, можно генетически сконструировать так, чтобы создавать белки пилина, которые слиты с антигеном или антигенной детерминантой. Такие слитые белки, которые образуют фимбрии или подобные фимбриям структуры, подходят для применения в композициях вакцин согласно изобретению.In addition, the antigen or antigenic determinant can be linked to bacterial fimbriae or fimbria-like structures by a bond that is not a peptide bond, bacterial cells that produce fimbriae or fimbria-like structures used in the compositions of the invention can be genetically engineered to create proteins pilin, which are fused with an antigen or antigenic determinant. Such fusion proteins that form fimbriae or fimbria-like structures are suitable for use in vaccine compositions of the invention.
Вирусоподобные частицы в контексте данной заявки относятся к структурам, аналогичным вирусной частице, но которые являются непатогенными. В общем, вирусоподобные частицы не содержат вирусного генома и, следовательно, являются неинфекционными. Также вирусоподобные частицы могут продуцироваться в больших количествах в результате гетерологичной экспрессии и могут быть легко очищены.Virus-like particles in the context of this application refer to structures similar to a virus particle, but which are non-pathogenic. In general, virus-like particles do not contain the viral genome and therefore are non-infectious. Also, virus-like particles can be produced in large quantities as a result of heterologous expression and can be easily purified.
В предпочтительном варианте вирусоподобной частицей является рекомбинантная вирусоподобная частица. Специалист в данной области может получить VLP, используя методику рекомбинантной ДНК и вирусные кодирующие последовательности, которые легко- и общедоступны. Например, кодирующую последовательность белка оболочки или кора вируса можно сконструировать для экспрессии в бакуловирусном экспрессирующем векторе, используя коммерчески доступный бакуловирусный вектор, под регуляторным контролем вирусного промотора с соответствующими модификациями последовательности, чтобы обеспечить функциональную связь кодирующей последовательности с регуляторной последовательностью. Кодирующую последовательность белка оболочки или кора вируса также можно сконструировать для экспрессии, например, в бактериальном экспрессирующем векторе.In a preferred embodiment, the virus-like particle is a recombinant virus-like particle. One of skill in the art can obtain VLP using a recombinant DNA technique and viral coding sequences that are readily and generally available. For example, the coding sequence of a coat protein or virus cortex can be constructed for expression in a baculovirus expression vector using a commercially available baculovirus vector, under the regulatory control of a viral promoter with appropriate sequence modifications, to provide a functional link between the coding sequence and the regulatory sequence. The coding sequence of the envelope protein or virus core can also be constructed for expression, for example, in a bacterial expression vector.
Примеры VLP включают в себя, не ограничиваясь указанным, белки капсида вируса гепатита B (Ulrich et al., Virus Res. 50: 141-182 (1998)), вируса кори (Warnes et al., Gene 160: 173-178 (1995)), вируса Синдбис, ротавируса (патент США 5071651 и патент США 5374426), вируса ящура (Twomey et al., Vaccine 13: 1603-1610, (1995)), вируса Норуолк (Jiang, X. et al., Science 250: 1580-1583 (1990); Matsui, S.M. et al., J. Clin. Invest. 87: 1456-1461 (1991)), ретровирусный белок GAG (WO 96/30523), белок p1 ретротранспозона Ty, поверхностный белок вируса гепатита B (WO 92/11291), вируса папилломы человека (WO 98/15631), РНК-фагов, Ty, fr-фага, GA-фага и Qβ-фага.Examples of VLP include, but are not limited to, hepatitis B virus capsid proteins (Ulrich et al., Virus Res. 50: 141-182 (1998)), measles virus (Warnes et al., Gene 160: 173-178 (1995 )), Sindbis virus, rotavirus (US patent 5071651 and US patent 5374426), foot and mouth disease virus (Twomey et al., Vaccine 13: 1603-1610, (1995)), Norwalk virus (Jiang, X. et al., Science 250 : 1580-1583 (1990); Matsui, SM et al., J. Clin. Invest. 87: 1456-1461 (1991)), GAG retroviral protein (WO 96/30523), Ty retrotransposon protein p1, hepatitis virus surface protein B (WO 92/11291), human papillomavirus (WO 98/15631), RNA phages, Ty, fr phage, GA phage and Qβ phage.
Как легко будет понятно специалистам в данной области, VLP согласно изобретению не ограничена какой-либо конкретной формой. Частицу можно синтезировать химическим способом или посредством биологического процесса, который может быть природным или неприродным. В качестве примера такой тип варианта включает в себя вирусоподобную частицу или ее рекомбинантную форму.As will be readily apparent to those skilled in the art, the VLP of the invention is not limited to any particular form. The particle can be synthesized chemically or through a biological process, which may be natural or non-natural. As an example, this type of variant includes a virus-like particle or its recombinant form.
В более конкретном варианте VLP может содержать или, альтернативно, по существу состоять или, альтернативно, состоять из рекомбинантных полипептидов или их фрагментов, выбранных из рекомбинантных полипептидов ротавируса, рекомбинантных полипептидов вируса Норуолк, рекомбинантных полипептидов альфавируса, рекомбинантных полипептидов вируса болезни «нога и рот», рекомбинантных полипептидов вируса кори, рекомбинантных полипептидов вируса Синдбис, рекомбинантных полипептидов вируса полиомы, рекомбинантных полипептидов ретровируса, рекомбинантных полипептидов вируса гепатита B (например, HBcAg), рекомбинантных полипептидов вируса табачной мозаики, рекомбинантных полипептидов вируса овечьих кошар, рекомбинантных полипептидов вируса папилломы человека, рекомбинантных полипептидов бактериофагов, рекомбинантных полипептидов РНК-фагов, рекомбинантных полипептидов Ty, рекомбинантных полипептидов fr-фага, рекомбинантных полипептидов GA-фага и рекомбинантных полипептидов Qβ-фага. Вирусоподобная частица, кроме того, может содержать или, альтернативно, по существу состоять, или альтернативно, состоять из одного или нескольких фрагментов таких полипептидов, а также вариантов таких полипептидов. Варианты полипептидов могут иметь, например, по меньшей мере, 80%, 85%, 90%, 95%, 97% или 99% идентичности на аминокислотном уровне со своими аналогами дикого типа.In a more specific embodiment, the VLP may contain or, alternatively, essentially consist of or, alternatively, consist of recombinant polypeptides or fragments thereof, selected from recombinant rotavirus polypeptides, recombinant Norwalk virus polypeptides, recombinant alphavirus polypeptides, recombinant polypeptides of the disease virus n , recombinant measles virus polypeptides, recombinant Sindbis virus polypeptides, recombinant polyoma virus polypeptides, recombinant retrovirus polypeptides, re recombinant hepatitis B virus polypeptides (e.g., HBcAg), recombinant tobacco mosaic virus polypeptides, recombinant sheep fowl virus polypeptides, recombinant human papilloma virus polypeptides, recombinant bacteriophage polypeptides, recombinant polypeptides of RNA recombinant polypeptides, recombinant polypeptides, RNA recombin peptides, recombinant polypeptides GA phage polypeptides and recombinant Qβ phage polypeptides. A virus-like particle may also contain or, alternatively, essentially consist, or alternatively, consist of one or more fragments of such polypeptides, as well as variants of such polypeptides. Variants of the polypeptides may have, for example, at least 80%, 85%, 90%, 95%, 97% or 99% amino acid identity with their wild-type counterparts.
В предпочтительном варианте вирусоподобная частица содержит, по существу состоит или, альтернативно, состоит из рекомбинантных белков или их фрагментов РНК-фага. Предпочтительно РНК-фаг выбран из группы, состоящей из a) бактериофага Qβ; b) бактериофага R17; c) бактериофага fr; d) бактериофага GA; e) бактериофага SP; f) бактериофага MS2; g) бактериофага M11; h) бактериофага MX1; i) бактериофага NL95; k) бактериофага f2 и l) бактериофага PP7.In a preferred embodiment, the virus-like particle contains essentially consists or alternatively consists of recombinant proteins or fragments of RNA phage. Preferably, the RNA phage is selected from the group consisting of a) bacteriophage Qβ; b) bacteriophage R17; c) bacteriophage fr; d) bacteriophage GA; e) bacteriophage SP; f) bacteriophage MS2; g) bacteriophage M11; h) bacteriophage MX1; i) bacteriophage NL95; k) bacteriophage f2; and l) bacteriophage PP7.
В другом предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, по существу состоит или, альтернативно, состоит из рекомбинантных белков или их фрагментов, РНК-бактериофага Qβ или РНК-бактериофага fr.In another preferred embodiment of the invention, the virus-like particle contains or, alternatively, essentially consists of or, alternatively, consists of recombinant proteins or fragments thereof, Qβ RNA bacteriophage or fr. RNA bacteriophage.
В другом предпочтительном варианте данного изобретения рекомбинантные белки содержат или, альтернативно, по существу состоят или, альтернативно, состоят из покрывающих белков РНК-фага.In another preferred embodiment of the present invention, the recombinant proteins contain or, alternatively, essentially consist or alternatively consist of covering RNA phage proteins.
Покрывающие белки РНК-фага, образующие капсиды или VLP, или фрагменты покрывающих белков бактериофага, совместимые с самосборкой в капсид или VLP, таким образом, являются следующими предпочтительными вариантами данного изобретения. Покрывающие белки бактериофага Qβ, например, могут быть рекомбинантно экспрессированы в E. coli. Кроме того, при такой экспрессии указанные белки спонтанно образуют капсиды. Кроме того, указанные капсиды образуют структуру с присущей ей повторяющейся организацией.Coating RNA phage proteins forming capsids or VLPs or fragments of bacteriophage coating proteins compatible with self-assembly into capsid or VLP are thus further preferred embodiments of the present invention. Bacteriophage Qβ coating proteins, for example, can be recombinantly expressed in E. coli. In addition, with such expression, these proteins spontaneously form capsids. In addition, these capsids form a structure with its inherent repetitive organization.
Конкретные предпочтительные примеры покрывающих белков бактериофага, которые можно использовать для получения композиций согласно изобретению, включают в себя покрывающие белки таких РНК-бактериофагов как бактериофаг Qβ (SEQ ID NO:10; база данных PIR, инвентарный No. VCBPQβ, относящаяся к CP Qβ и SEQ ID NO:11; инвентарный No. AAA16663, относящаяся к белку A1 Qβ), бактериофаг R17 (SEQ ID NO:12; PIR, инвентарный No. VCBPR7), бактериофаг fr (SEQ ID NO:13; PIR, инвентарный No. VCBPFR), бактериофаг GA (SEQ ID NO:14; GenBank, инвентарный No. NP-040754), бактериофаг SP (SEQ ID NO:15; GenBank, инвентарный No. CAA30374, относящаяся к CP SP, и SEQ ID NO:16; инвентарный No. NP-695026, относящаяся к белку A1 SP), бактериофаг MS2 (SEQ ID NO:17; PIR, инвентарный No. VCBPM2), бактериофаг M11 (SEQ ID NO:18; GenBank, инвентарный No. AAC06250), бактериофаг MX1 (SEQ ID NO:19; GenBank, инвентарный No. AAC14699), бактериофаг NL95 (SEQ ID NO:20; GenBank, инвентарный No. AAC14704), бактериофаг f2 (SEQ ID NO:21; GenBank, инвентарный No. P03611), бактериофаг PP7 (SEQ ID NO:22). Кроме того, белок A1 бактериофага Qβ или C-концевые укороченные формы, в которых отсутствуют до 100, 150 или 180 аминокислот из его C-конца, могут быть включены в сборку капсида из покрывающих белков Qβ. Как правило, процентное содержание белка A1 Qβ относительно CP Qβ в собранной конструкции капсида будет ограничено, чтобы обеспечить образование капсида.Specific preferred examples of bacteriophage coat proteins that can be used to prepare compositions of the invention include bacteriophage RNA coat proteins such as Qβ bacteriophage (SEQ ID NO: 10; PIR Database, Inventory No. VCBPQβ Relating to CP Qβ and SEQ ID NO: 11; Inventory No. AAA16663 related to Protein A1 Qβ), bacteriophage R17 (SEQ ID NO: 12; PIR, Inventory No. VCBPR7), bacteriophage fr (SEQ ID NO: 13; PIR, Inventory No. VCBPFR) bacteriophage GA (SEQ ID NO: 14; GenBank, Inventory No. NP-040754), bacteriophage SP (SEQ ID NO: 15; GenBank, Inventory No. CAA30374 relating to CP SP, and SEQ ID NO: 16; Inventory No. NP-695026 relating to Protein A1 SP), bacteriophage MS2 (SEQ ID NO: 17; PIR, Inventory No. VCBPM2), bacteriophage M11 (SEQ ID NO: 18; GenBank, Inventory No . AAC06250), bacteriophage MX1 (SEQ ID NO: 19; GenBank, inventory No. AAC14699), bacteriophage NL95 (SEQ ID NO: 20; GenBank, inventory No. AAC14704), bacteriophage f2 (SEQ ID NO: 21; GenBank, Inventory No. P03611), bacteriophage PP7 (SEQ ID NO: 22). In addition, protein A1 of the bacteriophage Qβ or C-terminal truncated forms in which up to 100, 150 or 180 amino acids from its C-terminus are absent can be included in the capsid assembly of the Qβ coat proteins. Typically, the percentage of A1 Qβ protein relative to CP Qβ in the assembled capsid construct will be limited to allow for capsid formation.
Также обнаружено, что покрывающий белок Qβ подвергается самосборке в капсиды при экспрессии в E. coli (Kozlovska TM. et al., GENE 137: 133-137 (1993)). Полученные капсиды или вирусоподобные частицы имели икосаэдрическую структуру капсида, подобную структуре фага, с диаметром 25 нм и квазисимметрию T=3. Кроме того, определена кристаллическая структура фага Qβ. Капсид содержит 180 копий покрывающего белка, которые связаны в ковалентные пентамеры и гексамеры дисульфидными мостиками (Golmohammadi, R. et al., Structure 4: 543-5554 (1996)), обеспечивая поразительную стабильность капсида из покрывающего белка Qβ. Однако капсиды или VLP, полученные из рекомбинантного покрывающего белка Qβ, могут содержать субъединицы, не связанные дисульфидными связями с другими субъединицами в капсиде, или не полностью связанные. Таким образом, при загрузке рекомбинантного капсида Qβ на невосстанавливающий SDS-ПААГ видны полосы, соответствующие мономерному покрывающему белку Qβ, а также полосы, соответствующие гексамеру или пентамеру покрывающего белка Qβ. Не полностью связанные дисульфидными связями субъединицы могут быть видны в виде полосы димера, тримера или даже тетрамера в невосстанавливающем SDS-ПААГ. Белок капсида Qβ также проявляет необычную резистентность к органическим растворителям и денатурирующим агентам. Неожиданно авторы обнаружили, что такие высокие концентрации ДМСО и ацетонитрила, как 30%, и такие высокие концентрации гуанидиния, как 1 М, не влияют на стабильность капсида. Высокая стабильность капсида из покрывающего белка Qβ является признаком, дающим преимущество, в частности, для его применения при иммунизации и вакцинации млекопитающих и человека согласно данному изобретению.It was also found that the Qβ coating protein undergoes self-assembly into capsids when expressed in E. coli (Kozlovska TM. Et al., GENE 137: 133-137 (1993)). The resulting capsids or virus-like particles had an icosahedral capsid structure similar to that of a phage with a diameter of 25 nm and a quasi-symmetry of T = 3. In addition, the crystal structure of phage Qβ was determined. The capsid contains 180 copies of the coating protein, which are linked into covalent pentamers and hexamers by disulfide bridges (Golmohammadi, R. et al., Structure 4: 543-5554 (1996)), providing amazing stability of the capsid of the Qβ coating protein. However, capsids or VLPs derived from the recombinant Qβ coat protein may contain subunits that are not disulfide bonded to other subunits in the capsid, or are not fully bonded. Thus, when a recombinant Qβ capsid is loaded onto a non-reducing SDS-PAGE, bands corresponding to the monomeric Qβ coating protein are visible, as well as bands corresponding to the hexamer or pentamer of the Qβ coating protein. Subunits that are not fully linked by disulfide bonds can be seen as a dimer, trimer or even tetramer band in non-reducing SDS-PAGE. The Qβ capsid protein also exhibits unusual resistance to organic solvents and denaturing agents. Unexpectedly, the authors found that such high concentrations of DMSO and acetonitrile, such as 30%, and such high concentrations of guanidinium as 1 M did not affect the stability of the capsid. The high stability of the capsid from the Qβ coating protein is an advantage, in particular for its use in immunization and vaccination of mammals and humans according to this invention.
При экспрессии в E. coli N-концевой метионин покрывающего белка Qβ обычно удаляется, как обнаружили авторы в результате N-концевого секвенирования по Эдману, как описано в Stoll, E. et al. J. Biol. Chem. 252: 990-993 (1977). VLP, состоящая из покрывающих белков Qβ, где не удален N-концевой метионин, или VLP, содержащие смесь покрывающих белков Qβ, где N-концевой метионин либо отщеплен, либо присутствует, также входят в объем данного изобретения.When expressed in E. coli, the N-terminal methionine of the Qβ coat protein is usually removed as found by Edman N-terminal sequencing as described by Stoll, E. et al. J. Biol. Chem. 252: 990-993 (1977). VLPs consisting of Qβ coating proteins where the N-terminal methionine has not been removed, or VLPs containing a mixture of Qβ coating proteins, where the N-terminal methionine is either cleaved or present, are also within the scope of this invention.
Кроме того, также показано, что покрывающие белки РНК-фага подвергаются самосборке при экспрессии в бактериальном хозяине (Kastelein, R.A. et al., Gene 23: 245-254 (1983), Kozlovskaya, T.M. et al., Dokl. Akad. Nauk SSSR 287: 452-455 (1986), Adhin, M.R. et al., Virology 170: 238-242 (1989), Ni, C.Z., et al., Protein Sci. 5: 2485-2493 (1996), Priano, C. et al., J. Mol. Biol. 249: 283-297 (1995)). Капсид фага Qβ, кроме покрывающего белка, содержит так называемый полностью считываемый белок A1 и белок созревания A2. A1 образуется в результате супрессии в стоп-кодоне UGA и имеет длину 329 а/к. Капсид рекомбинантного покрывающего белка фага Qβ, используемый в данном изобретении, лишен белка лизиса A2 и содержит РНК из хозяина. Покрывающий белок РНК-фагов является РНК-связывающим белком и взаимодействует со стволовой петлей сайта связывания рибосомы гена репликазы, действуя в качестве репрессора трансляции в ходе жизненного цикла вируса. Последовательность и структурные элементы взаимодействия известны (Witherell, G.W. and Uhlenbeck, O.C. Biochemistry 28: 71-76 (1989); Lim F. et al., J. Biol. Chem. 271: 31839-31845 (1996)). Известно, что стволовая петля и РНК в общем вовлечены в сборку вируса (Golmohammadi, R. et al., Structure 4: 543-5554 (1996)).In addition, it has also been shown that RNA phage coat proteins self-assemble when expressed in a bacterial host (Kastelein, RA et al., Gene 23: 245-254 (1983), Kozlovskaya, TM et al., Dokl. Akad. Nauk SSSR 287: 452-455 (1986), Adhin, MR et al., Virology 170: 238-242 (1989), Ni, CZ, et al., Protein Sci. 5: 2485-2493 (1996), Priano, C. et al., J. Mol. Biol. 249: 283-297 (1995)). The phage Qβ capsid, in addition to the covering protein, contains the so-called fully readable protein A1 and maturation protein A2. A1 is formed as a result of suppression in the UGA stop codon and has a length of 329 a / c. The capsid of the recombinant phage Qβ coat protein used in this invention lacks the A2 lysis protein and contains RNA from the host. The covering RNA phage protein is an RNA binding protein and interacts with the stem loop of the replicase gene ribosome binding site, acting as a translation repressor during the virus life cycle. The sequence and structural elements of the interaction are known (Witherell, G.W. and Uhlenbeck, O.C. Biochemistry 28: 71-76 (1989); Lim F. et al., J. Biol. Chem. 271: 31839-31845 (1996)). The stem loop and RNA are known to be generally involved in the assembly of the virus (Golmohammadi, R. et al., Structure 4: 543-5554 (1996)).
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, по существу состоит или, альтернативно, состоит из рекомбинантных белков или их фрагментов РНК-фага, где рекомбинантные белки содержат, по существу состоят или, альтернативно, состоят из мутантных покрывающих белков РНК-фага, предпочтительно мутантных покрывающих белков РНК-фагов, указанных выше. В другом предпочтительном варианте мутантные покрывающие белки РНК-фага модифицированы путем удаления по меньшей мере одного остатка лизина путем замены или добавлением по меньшей мере одного остатка лизина путем замены; альтернативно мутантные покрывающие белки РНК-фага модифицированы делецией по меньшей мере одного остатка лизина или добавлением по меньшей мере одного остатка лизина посредством инсерции.In a further preferred embodiment of the invention, the virus-like particle contains or, alternatively, essentially consists of or, alternatively, consists of recombinant proteins or fragments of RNA phage, where the recombinant proteins contain, essentially consist or, alternatively, consist of mutant RNA-covering proteins phage, preferably mutant coat proteins of RNA phages mentioned above. In another preferred embodiment, the mutant RNA phage coat proteins are modified by removing at least one lysine residue by substitution or by adding at least one lysine residue by substitution; alternatively, mutant RNA phage coat proteins are modified by deletion of at least one lysine residue or addition of at least one lysine residue by insertion.
В другом предпочтительном варианте вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, по существу состоит или, альтернативно, состоит из рекомбинантных белков или их фрагментов РНК-бактериофага Qβ, где рекомбинантные белки содержат или, альтернативно, по существу состоят или, альтернативно, состоят из покрывающих белков, имеющих аминокислотную последовательность SEQ ID NO:10, или смеси покрывающих белков, имеющих аминокислотные последовательности SEQ ID NO:10 и SEQ ID NO:11, или мутантов SEQ ID NO:11, и где N-концевой метионин предпочтительно отщеплен.In another preferred embodiment, the virus-like particle contains or, alternatively, essentially consists of or, alternatively, consists of recombinant proteins or fragments of RNA bacteriophage Qβ, where the recombinant proteins contain or, alternatively, essentially consist or, alternatively, consist of covering proteins, having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10, or a mixture of coating proteins having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11, or mutants of SEQ ID NO: 11, and where the N-terminal methionine is preferably cleaved.
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит, по существу состоит или, альтернативно, состоит из рекомбинантных белков Qβ или их фрагментов, где рекомбинантные белки содержат или альтернативно, по существу состоят или, альтернативно, состоят из мутантных покрывающих белков Qβ. В другом предпочтительном варианте указанные мутантные покрывающие белки модифицированы путем удаления по меньшей мере одного остатка лизина посредством замены или добавлением по меньшей мере одного остатка лизина посредством замены. Альтернативно указанные мутантные покрывающие белки модифицированы путем делеции по меньшей мере одного остатка лизина или добавления по меньшей мере одного остатка лизина посредством инсерции.In a further preferred embodiment of the present invention, the virus-like particle contains essentially consists or alternatively consists of recombinant Qβ proteins or fragments thereof, where the recombinant proteins contain or alternatively essentially consist or, alternatively, consist of mutant Qβ coating proteins. In another preferred embodiment, said mutant coating proteins are modified by removing at least one lysine residue by substitution or by adding at least one lysine residue by substitution. Alternatively, said mutant coating proteins are modified by deletion of at least one lysine residue or addition of at least one lysine residue by insertion.
На поверхности капсида из покрывающего белка Qβ экспонированы четыре остатка лизина. Мутанты Qβ, для получения которых экспонированные остатки лизина заменяют аргининами, также могут быть использованы для данного изобретения. Таким образом, в практике изобретения могут быть использованы следующие мутанты покрывающего белка Qβ и мутантные VLP Qβ: «Qβ-240» (Lys13-Arg; SEQ ID NO:23), «Qβ-243» (Asn 10-Lys; SEQ ID NO:24), «Qβ-250» (Lys 2-Arg, Lys13-Arg; SEQ ID NO:25), «Qβ-251» (SEQ ID NO:26) и «Qβ-259» (Lys 2-Arg, Lys16-Arg; SEQ ID NO:27). Таким образом, в следующем предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит, по существу состоит или, альтернативно, состоит из рекомбинантных белков мутантных покрывающих белков Qβ, которые содержат белки, имеющие аминокислотную последовательность, выбранную из следующей группы: a) аминокислотной последовательности SEQ ID NO:23; b) аминокислотной последовательности SEQ ID NO:24; c) аминокислотной последовательности SEQ ID NO:25; d) аминокислотной последовательности SEQ ID NO:26 и e) аминокислотной последовательности SEQ ID NO:27. Конструирование, экспрессия и очистка указанных выше покрывающих белков Qβ, VLP и капсидов из мутантных покрывающих белков Qβ, соответственно, описаны в находящейся на рассмотрении заявке на выдачу патента США No. 10/050902, поданной настоящим правопреемником 18 января 2002. В частности, ссылка относится к примеру 18 указанной выше заявки.Four lysine residues are exposed on the surface of the capsid from the Qβ coating protein. Qβ mutants, for which exposed lysine residues are replaced with arginines, can also be used for this invention. Thus, the following Qβ coating protein mutants and Qβ mutant VLPs can be used in the practice of the invention: “Qβ-240” (Lys13-Arg; SEQ ID NO: 23), “Qβ-243” (Asn 10-Lys; SEQ ID NO : 24), Qβ-250 (Lys 2-Arg, Lys13-Arg; SEQ ID NO: 25), Qβ-251 (SEQ ID NO: 26) and Qβ-259 (Lys 2-Arg, Lys16-Arg; SEQ ID NO: 27). Thus, in a further preferred embodiment of the invention, the virus-like particle contains essentially consists or alternatively consists of recombinant proteins of mutant Qβ coating proteins, which contain proteins having an amino acid sequence selected from the following group: a) amino acid sequence of SEQ ID NO: 23; b) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 24; c) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 25; d) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 26; and e) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 27. The construction, expression and purification of the aforementioned Qβ, VLP coating proteins and capsids from mutant Qβ coating proteins, respectively, are described in U.S. Patent Application Pending No. 10/050902, filed by this assignee on January 18, 2002. In particular, the reference refers to example 18 of the above application.
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, по существу состоит или, альтернативно, состоит из рекомбинантных белков Qβ или их фрагментов, где рекомбинантные белки содержат, по существу состоят или, альтернативно, состоят из смеси любого одного из вышеупомянутых мутантов Qβ и соответствующего белка A1.In a further preferred embodiment of the invention, the virus-like particle contains or, alternatively, essentially consists or alternatively consists of recombinant Qβ proteins or fragments thereof, where the recombinant proteins contain, essentially consist or, alternatively, consist of a mixture of any one of the above Qβ mutants and the corresponding protein A1.
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, по существу состоит или, альтернативно, состоит из рекомбинантных белков или их фрагментов РНК-фага AP205.In a further preferred embodiment of the invention, the virus-like particle contains or, alternatively, essentially consists of or, alternatively, consists of recombinant proteins or fragments of RNA phage AP205 thereof.
Геном AP205 состоит из белка созревания, покрывающего белка, репликазы и двух открытых рамок считывания, не присутствующих в родственных фагах; гена лизиса и открытой рамки считывания, играющей роль в трансляции гена созревания (Klovins, J. et al., J. Gen. Virol. 83: 1523-33 (2002)). Покрывающий белок AP205 можно экспрессировать с плазмиды pAP283-58 (SEQ ID NO:79), которая является производной pQb10 (Kozlovska, T. M. et al., Gene 137: 133-37 (1993)) и которая содержит сайт связывания рибосомы AP205. Альтернативно покрывающий белок AP205 может быть клонирован в pQb185 ниже сайта связывания рибосомы, присутствующего в векторе. Оба способа приводят к экспрессии белка и образованию капсидов, как описано в одновременно находящейся на рассмотрении предварительной заявке на выдачу патента США, имеющей название «Молекулярные антигенные матрицы» и поданной настоящим правопреемником 16 июля 2002, которая включена в виде ссылки в полном объеме. Векторы pQb10 и pQb185 являются векторами, полученными из вектора pGEM, и экспрессия клонированных генов в указанных векторах контролируется промотором trp (Kozlovska, T. M. et al., Gene 137: 133-37 (1993)). Плазмида pAP283-58 (SEQ ID NO:79) содержит предполагаемый сайт связывания рибосомы AP205 в следующей последовательности, которая расположена ниже сайта XbaI и непосредственно выше стартового кодона ATG покрывающего белка AP205: tctagaATTTTCTGCGCACCCATCCCGGGTGGCGCCCAAAGTGAGGAAAATCACatg. Вектор pQb185 содержит последовательность Шайне-Далгарно ниже сайта XbaI и выше стартового кодона (tctagaTTAACCCAACGCGTAGGAGTCAGGCCatg, последовательность Шайне-Далгарно подчеркнута).The AP205 genome consists of a maturation protein, a covering protein, a replicase, and two open reading frames not present in related phages; lysis gene and open reading frame, which plays a role in the translation of the maturation gene (Klovins, J. et al., J. Gen. Virol. 83: 1523-33 (2002)). The AP205 coating protein can be expressed from plasmid pAP283-58 (SEQ ID NO: 79), which is a derivative of pQb10 (Kozlovska, TM et al., Gene 137: 133-37 (1993)) and which contains the AP205 ribosome binding site. Alternatively, the AP205 coat protein can be cloned into pQb185 below the ribosome binding site present in the vector. Both methods result in protein expression and capsid formation, as described in the pending US patent application, entitled “Molecular Antigenic Matrices”, filed by this assignee on July 16, 2002, which is incorporated by reference in its entirety. The vectors pQb10 and pQb185 are vectors derived from the pGEM vector, and the expression of cloned genes in these vectors is controlled by the trp promoter (Kozlovska, TM et al., Gene 137: 133-37 (1993)). Plasmid pAP283-58 (SEQ ID NO: 79) contains the putative AP205 ribosome binding site in the following sequence, which is located below the XbaI site and immediately above the start codon ATG of the AP205 coat protein: tctagaATTTTCTGCGCACCCATCCCGGGTGGCGCCCAAAGT GAGGAA AATCatGATGatAATCat. Vector pQb185 contains the Shine-Dalgarno sequence below the XbaI site and above the start codon (tctagaTTAACCCAACGCGT AGGAG TCAGGCCatg, the Shine-Dalgarno sequence is underlined).
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, по существу состоит или, альтернативно, состоит из рекомбинантных покрывающих белков или их фрагментов РНК-фага AP205.In a further preferred embodiment of the invention, the virus-like particle contains or, alternatively, essentially consists of or, alternatively, consists of recombinant coat proteins or fragments thereof of RNA phage AP205.
Таким образом, указанный предпочтительный вариант данного изобретения включает в себя покрывающие белки AP205, которые образуют капсиды. Такие белки экспрессируют рекомбинантно или получают из природных источников. Покрывающие белки AP205, продуцированные в бактериях, спонтанно образуют капсиды, что подтверждается электронной микроскопией (ЭМ) и иммунодиффузией. Структурные особенности капсида, образованного покрывающим белком AP205 (SEQ ID NO:80), и особенности капсида, образованного покрывающим белком РНК-фага AP205, почти не отличаются при наблюдении в ЭМ. VLP AP205 являются высокоиммуногенными и могут быть связаны с антигенами и/или антигенными детерминантами с образованием конструкций вакцин, экспонирующих антигены и/или антигенные детерминанты, ориентированные повторяющимся образом. Против экспонированных таким образом антигенов вырабатываются высокие титры антител, что свидетельствует о том, что связанные антигены и/или антигенные детерминанты доступны для взаимодействия с молекулами антител и являются иммуногенными.Thus, said preferred embodiment of the invention includes AP205 coat proteins that form capsids. Such proteins are expressed recombinantly or obtained from natural sources. The AP205 coating proteins produced in bacteria spontaneously form capsids, as evidenced by electron microscopy (EM) and immunodiffusion. The structural features of the capsid formed by the AP205 coat protein (SEQ ID NO: 80) and the features of the capsid formed by the AP205 RNA phage coat protein are almost the same when observed in EM. AP205 VLPs are highly immunogenic and can be associated with antigens and / or antigenic determinants to form vaccine constructs exposing antigens and / or antigenic determinants in a repetitive manner. High antibody titers are produced against antigens exposed in this way, which indicates that the associated antigens and / or antigenic determinants are available for interaction with antibody molecules and are immunogenic.
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, по существу состоит, или, альтернативно, состоит из рекомбинантных мутантных покрывающих белков или их фрагментов РНК-фага AP205.In a further preferred embodiment of the invention, the virus-like particle comprises or, alternatively, essentially consists of, or, alternatively, consists of recombinant mutant coat proteins or fragments thereof of RNA phage AP205.
Компетентные в отношении сборки мутантные формы VLP AP205, включая покрывающий белок AP205 с заменой пролина в положении аминокислоты 5 на треонин (SEQ ID NO:81), также можно использовать в практике изобретения, и они составляют следующий предпочтительный вариант изобретения. Указанные VLP, VLP AP205, полученные из природных источников, или вирусные частицы AP205 могут быть связаны с антигенами с образованием упорядоченных повторяющихся матриц антигенов согласно данному изобретению.Assembly-competent mutant forms of the VLP of AP205, including the AP205 coating protein with the substitution of proline at
Мутантный покрывающий белок P5-T AP205 может быть экспрессирован из плазмиды pAP281-32 (SEQ ID No. 82), которая получена непосредственно из pQb185 и которая содержит ген мутантного покрывающего белка AP205 вместо гена покрывающего белка Qβ. Векторы для экспрессии покрывающего белка AP205 трансфицировали в E. coli для экспрессии покрывающего белка AP205.The mutant P5-T AP205 coat protein can be expressed from plasmid pAP281-32 (SEQ ID No. 82), which is derived directly from pQb185 and which contains the AP205 mutant coat protein gene instead of the Qβ coat protein gene. Vectors for expression of the AP205 coat protein were transfected into E. coli to express the AP205 coat protein.
Способы экспрессии покрывающего белка и, соответственно, мутантного покрывающего белка, приводящей к самосборке в VLP, описаны в совместно рассматриваемой предварительной заявке на выдачу патента США, имеющей название «Молекулярные антигенные матрицы» и поданной настоящим правопреемником 16 июля 2002, которая включена в виде ссылки в полном объеме. Подходящие штаммы E. coli включают в себя, не ограничиваясь указанным, E. coli K802, JM 109, RR1. Подходящие векторы и штаммы и их комбинации можно идентифицировать в результате тестирования экспрессии покрывающего белка и, соответственно, мутантного покрывающего белка с помощью SDS-ПААГ и тестирования образования и сборки капсида сначала с помощью необязательной очистки капсидов гель-фильтрацией и затем их тестированием в анализе иммунодиффузии (тест Оухтерлони) или с помощью электронной микроскопии (Kozlovska, T. M. et al., Gene 137:133-37 (1993)).Methods for expressing a coating protein and, correspondingly, a mutant coating protein leading to self-assembly in the VLP are described in the co-pending provisional application for US Patent, entitled "Molecular Antigenic Matrices" and filed by this assignee on July 16, 2002, which is incorporated by reference in full volume. Suitable strains of E. coli include, but are not limited to, E. coli K802, JM 109, RR1. Suitable vectors and strains and their combinations can be identified by testing the expression of the coating protein and, accordingly, the mutant coating protein using SDS-PAGE and testing the formation and assembly of the capsid, first by optional purification of the capsids by gel filtration and then testing them in an immunodiffusion analysis ( Ouchterloni test) or by electron microscopy (Kozlovska, TM et al., Gene 137: 133-37 (1993)).
Покрывающие белки AP205, экспрессированные с векторов pAP283-58 и pAP281-32, могут быть лишены начальной аминокислоты метионина вследствие процессинга в цитоплазме E. coli. Расщепленные, нерасщепленные формы VLP AP205 или их смеси являются следующими предпочтительными вариантами изобретения.The AP205 coating proteins expressed from the vectors pAP283-58 and pAP281-32 may be deprived of the initial amino acid methionine due to processing in the E. coli cytoplasm. Cleaved, unsplit forms of VLP AP205 or mixtures thereof are further preferred embodiments of the invention.
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, по существу состоит или, альтернативно, состоит из смеси рекомбинантных покрывающих белков или их фрагментов РНК-фага AP205 и рекомбинантных мутантных покрывающих белков или их фрагментов РНК-фага AP205.In a further preferred embodiment of the invention, the virus-like particle contains or, alternatively, essentially consists of or, alternatively, consists of a mixture of recombinant coat proteins or fragments thereof of RNA phage AP205 and recombinant mutant coat proteins or fragments thereof of RNA phage AP205.
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, по существу состоит или, альтернативно, состоит из фрагментов рекомбинантных покрывающих белков или рекомбинантных мутантных покрывающих белков РНК-фага AP205.In a further preferred embodiment of the invention, the virus-like particle contains or, alternatively, essentially consists of or, alternatively, consists of fragments of recombinant coat proteins or recombinant mutant coat proteins of RNA phage AP205.
Фрагменты рекомбинантного покрывающего белка AP205, способные собираться в VLP, и, соответственно, капсид, также применимы в практике изобретения. Указанные фрагменты можно образовать путем делеции либо внутри, либо на концах покрывающего белка и мутантного покрывающего белка, соответственно. Инсерции в последовательность покрывающего белка и мутантного покрывающего белка или слияния антигенных последовательностей с последовательностью покрывающего белка и мутантного покрывающего белка, которые совместимы со сборкой в VLP, являются следующими вариантами изобретения, которые приводят к химерным покрывающим белкам AP205 и частицам, соответственно. Последствия инсерций, делеций и слияний с последовательностью покрывающего белка и то, совместимо ли это со сборкой в VLP, можно определить с помощью электронной микроскопии.Fragments of the recombinant coating protein AP205, capable of collecting in VLP, and, accordingly, capsid, are also applicable in the practice of the invention. These fragments can be formed by deletion either internally or at the ends of the coating protein and mutant coating protein, respectively. Insertions into the sequence of a coating protein and a mutant coating protein, or fusion of antigenic sequences with a sequence of a coating protein and a mutant coating protein that are compatible with the assembly in the VLP, are further embodiments of the invention that result in AP205 chimeric coating proteins and particles, respectively. The effects of insertions, deletions and fusions with the sequence of the covering protein and whether it is compatible with the assembly in the VLP can be determined by electron microscopy.
Частицы, образованные покрывающим белком, фрагментами покрывающего белка или химерными покрывающими белками AP205, описанными выше, можно выделить в чистой форме в результате комбинирования стадий фракционирования путем осаждения и стадий очистки гель-фильтрацией с использованием колонок, например, с сефарозой CL-4B, сефарозой CL-2B, сефарозой CL-6B и их комбинаций, как описано в совместно рассматриваемой предварительной заявке на выдачу патента США, имеющей название «Молекулярные антигенные матрицы» и поданной настоящим правопреемником 16 июля 2002, которая включена в виде ссылки в полном объеме. Другие способы выделения вирусоподобных частиц известны в данной области и могут быть использованы для выделения вирусоподобных частиц (VLP) бактериофага AP205. Например, применение ультрацентрифугирования для выделения VLP дрожжевого ретротранспозона Ty описано в патенте США No. 4918166, который включен в данное описание в виде ссылки в полном объеме.Particles formed by a coating protein, coating protein fragments, or AP205 chimeric coating proteins described above can be isolated in pure form by combining the fractionation steps by precipitation and gel filtration purification steps using columns, for example, with Sepharose CL-4B, Sepharose CL -2B, Sepharose CL-6B, and combinations thereof, as described in the co-pending provisional application for a US patent, entitled "Molecular Antigenic Matrices" and filed by this assignee on July 16 I am 2002, which is incorporated by reference in its entirety. Other methods for isolating virus-like particles are known in the art and can be used to isolate virus-like particles (VLPs) of the bacteriophage AP205. For example, the use of ultracentrifugation to isolate the yeast retrotransposon Ty VLP is described in US Pat. 4918166, which is incorporated into this description by reference in full.
Определена кристаллическая структура нескольких РНК-бактериофагов (Golmohammadi, R. et al., Structure 4: 543-554 (1996)). Используя указанную информацию, можно идентифицировать экспонированные на поверхности остатки и, таким образом, покрывающие белки РНК-фага можно модифицировать так, чтобы один или несколько реакционноспособных аминокислотных остатков можно было встроить с помощью инсерции или замены. В итоге, указанные модифицированные формы покрывающих белков бактериофага также можно использовать для данного изобретения. Таким образом, варианты белков, которые образуют капсиды или капсидоподобные структуры (например, покрывающие белки бактериофага Qβ, бактериофага R17, бактериофага fr, бактериофага GA, бактериофага SP и бактериофага MS2) также можно использовать для получения композиций согласно данному изобретению.The crystal structure of several RNA bacteriophages has been determined (Golmohammadi, R. et al., Structure 4: 543-554 (1996)). Using this information, residues exposed on the surface can be identified, and thus, the covering proteins of the RNA phage can be modified so that one or more reactive amino acid residues can be inserted by insertion or substitution. As a result, these modified forms of bacteriophage coating proteins can also be used for this invention. Thus, variants of proteins that form capsids or capsid-like structures (e.g., covering proteins of the bacteriophage Qβ, bacteriophage R17, bacteriophage fr, bacteriophage GA, bacteriophage SP, and bacteriophage MS2) can also be used to prepare the compositions of this invention.
Хотя последовательность вариантов белков, обсуждаемых выше, будет отличаться от их аналогов дикого типа, указанные варианты белков, как правило, будут сохранять способность образовывать капсиды или капсидоподобные структуры. Таким образом, изобретение, кроме того, включает в себя композиции и, соответственно, композиции вакцин, которые, кроме того, содержат варианты белков, которые образуют капсиды или капсидоподобные структуры, а также способы получения таких композиций и, соответственно, композиций вакцин, отдельные субъединицы белка, используемые для получения таких композиций, и молекулы нуклеиновых кислот, которые кодируют указанные субъединицы белка. Таким образом, в объем изобретения включены вариантные формы белков дикого типа, которые образуют капсиды или капсидоподобные структуры и сохраняют способность вступать в ассоциацию и образовать капсиды или капсидоподобные структуры.Although the sequence of protein variants discussed above will differ from their wild-type counterparts, these protein variants will typically retain the ability to form capsids or capsid-like structures. Thus, the invention also includes compositions and, accordingly, vaccine compositions, which, in addition, contain variants of proteins that form capsids or capsid-like structures, as well as methods for producing such compositions and, accordingly, vaccine compositions, individual subunits the protein used to prepare such compositions; and nucleic acid molecules that encode the protein subunits. Thus, variant forms of wild-type proteins that form capsids or capsid-like structures and retain the ability to associate and form capsids or capsid-like structures are included within the scope of the invention.
В результате изобретение, кроме того, включает в себя композиции и, соответственно, композиции вакцин, содержащие белки, которые содержат или, альтернативно, по существу состоят или, альтернативно, состоят из аминокислотных последовательностей, которые по меньшей мере на 80%, 85%, 90%, 95%, 97% или 99% идентичны белкам дикого типа, которые образуют упорядоченные матрицы и, соответственно, матрицы, имеющие присущую им повторяющуюся структуру.As a result, the invention further includes vaccine compositions and, accordingly, vaccine compositions containing proteins that contain or, alternatively, essentially consist or, alternatively, consist of amino acid sequences that are at least 80%, 85%, 90%, 95%, 97% or 99% are identical to wild-type proteins, which form ordered matrices and, accordingly, matrices having their inherent repeating structure.
Кроме того, в объем изобретения включены молекулы нуклеиновых кислот, которые кодируют белки, используемые для получения композиций согласно данному изобретению.In addition, nucleic acid molecules that encode proteins used to prepare the compositions of this invention are included within the scope of the invention.
В других вариантах изобретение, кроме того, относится к композициям, содержащим белки, которые содержат или, альтернативно, по существу состоят или, альтернативно, состоят из аминокислотных последовательностей, которые по меньшей мере на 80%, 85%, 90%, 95%, 97% или 99% идентичны любой из аминокислотных последовательностей, показанных в SEQ ID NO:10-27.In other embodiments, the invention also relates to compositions containing proteins that contain or, alternatively, essentially consist or, alternatively, consist of amino acid sequences that are at least 80%, 85%, 90%, 95%, 97% or 99% are identical to any of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 10-27.
Белки, подходящие для применения в данном изобретении, также включают в себя укороченные на C-конце мутанты белков, которые образуют капсиды или капсидоподобные структуры или VLP. Конкретные примеры таких укороченных мутантов включают в себя белки, имеющие аминокислотную последовательность, показанную в любой из SEQ ID NO:10-27, где 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15 или 17 аминокислот были удалены из C-конца. Как правило, указанные укороченные на C-конце мутанты будут сохранять способность образовывать капсиды или капсидоподобные структуры.Proteins suitable for use in this invention also include C-terminally shortened protein mutants that form capsids or capsid-like structures or VLPs. Specific examples of such truncated mutants include proteins having the amino acid sequence shown in any of SEQ ID NOs: 10-27, where 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15, or 17 amino acids have been removed from C-end. Typically, these shortened C-terminus mutants will retain the ability to form capsids or capsid-like structures.
Следующие белки, подходящие для применения в данном изобретении, также включают в себя укороченные на N-конце мутанты белков, которые образуют капсиды или капсидоподобные структуры. Конкретные примеры таких укороченных мутантов включают белки, имеющие аминокислотную последовательность, показанную в любой из SEQ ID NO:10-27, где 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15 или 17 аминокислот были удалены из N-конца. Как правило, указанные укороченные на N-конце мутанты будут сохранять способность образовывать капсиды или капсидоподобные структуры.The following proteins suitable for use in this invention also include N-terminally shortened protein mutants that form capsids or capsid-like structures. Specific examples of such truncated mutants include proteins having the amino acid sequence shown in any of SEQ ID NOs: 10-27, where 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15, or 17 amino acids have been removed from N- the end. Typically, these N-terminally shortened mutants will retain the ability to form capsids or capsid-like structures.
Дополнительные белки, подходящие для применения в данном изобретении, включают в себя укороченные на N- и C-конце мутанты, которые образуют капсиды или капсидоподобные структуры. Подходящие укороченные мутанты содержат белки, имеющие аминокислотную последовательность, показанную в любой SEQ ID NO:10-27, где 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15 или 17 аминокислот были удалены из N-конца и 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15 или 17 аминокислот были удалены с C-конца. Как правило, указанные укороченные на N-конце и на C-конце мутанты будут сохранять способность образовывать капсиды или капсидоподобные структуры.Additional proteins suitable for use in this invention include N- and C-terminated shortened mutants that form capsids or capsid-like structures. Suitable truncated mutants contain proteins having the amino acid sequence shown in any SEQ ID NO: 10-27, where 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15, or 17 amino acids have been removed from the N-terminus and 1 , 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15, or 17 amino acids were deleted from the C-terminus. Typically, these mutants shortened at the N-terminus and C-terminus will retain the ability to form capsids or capsid-like structures.
Изобретение, кроме того, относится к композициям, содержащим белки, которые содержат или, альтернативно, по существу состоят или, альтернативно, состоят из аминокислотных последовательностей, которые по меньшей мере на 80%, 85%, 90%, 95%, 97% или 99% идентичны описанным выше укороченным мутантам.The invention also relates to compositions containing proteins that contain or, alternatively, essentially consist or, alternatively, consist of amino acid sequences that are at least 80%, 85%, 90%, 95%, 97% or 99% are identical to the shortened mutants described above.
Таким образом, изобретение относится к композициям и композициям вакцин, полученным из белков, которые образуют капсиды или VLP, способам получения указанных композиций из отдельных белковых субъединиц и VLP или капсидов, способам получения указанных отдельных белковых субъединиц, молекулам нуклеиновой кислоты, которые кодируют указанные субъединицы, и способам вакцинации и/или способам, вызывающим иммунологические ответы у индивидов, с использованием указанных композиций согласно данному изобретению.Thus, the invention relates to compositions and vaccine compositions obtained from proteins that form capsids or VLPs, methods for producing said compositions from individual protein subunits and VLPs or capsids, methods for producing said individual protein subunits, nucleic acid molecules that encode these subunits, and vaccination methods and / or methods that elicit immunological responses in individuals using said compositions of the invention.
Как указано ранее, изобретение включает в себя вирусоподобные частицы или их рекомбинантные формы. В одном предпочтительном варианте частицы, используемые в композициях согласно изобретению, состоят из корового белка гепатита B (HBcAg) или фрагмента HBcAg. В следующем варианте частицы, используемые в композициях согласно изобретению, состоят из корового белка гепатита B (HBcAg) или фрагмента белка HBcAg, который был модифицирован для того, чтобы либо удалить, либо уменьшить количество свободных остатков цистеина. Zhou et al. (J. Virol. 66: 5393-5398 (1992)) показали, что HBcAg, которые были модифицированы для того, чтобы удалить имеющиеся в природных условиях остатки цистеина, сохраняют способность вступать в ассоциацию и образовывать капсиды. Таким образом, VLP, подходящие для применения в композициях согласно изобретению, включают в себя VLP, содержащие модифицированные HBcAg или их фрагменты, в которых один или несколько имеющихся в природных условиях остатков цистеина были либо делетированы, либо заменены другим аминокислотным остатком (например, остатком серина).As indicated previously, the invention includes virus-like particles or their recombinant forms. In one preferred embodiment, the particles used in the compositions of the invention are comprised of hepatitis B core protein (HBcAg) or an HBcAg fragment. In a further embodiment, the particles used in the compositions of the invention are comprised of hepatitis B core protein (HBcAg) or a HBcAg protein fragment that has been modified to either remove or reduce the amount of free cysteine residues. Zhou et al. (J. Virol. 66: 5393-5398 (1992)) showed that HBcAg, which were modified to remove naturally occurring cysteine residues, retain the ability to associate and form capsids. Thus, VLPs suitable for use in the compositions of the invention include VLPs containing modified HBcAg or fragments thereof in which one or more naturally occurring cysteine residues have been either deleted or replaced with another amino acid residue (e.g., a serine residue )
HBcAg является белком, образуемым в результате процессинга белка-предшественника корового антигена гепатита B. Идентифицирован ряд изотипов HBcAg, и их аминокислотные последовательности легко доступны специалистам в данной области. В большинстве случаев композиции и, соответственно, композиции вакцин согласно изобретению могут быть получены с использованием процессированной формы HBcAg (т.е. HBcAg, из которого была удалена N-концевая лидерная последовательность белка-предшественника корового антигена гепатита B).HBcAg is a protein formed by processing the hepatitis B core antigen precursor protein. A number of HBcAg isotypes have been identified and their amino acid sequences are readily available to those skilled in the art. In most cases, the compositions and, accordingly, the vaccine compositions of the invention can be prepared using a processed form of HBcAg (i.e., HBcAg from which the N-terminal leader sequence of the hepatitis B core antigen precursor protein has been removed).
Кроме того, в том случае, когда HBcAg будут получать в условиях, при которых процессинг не происходит, HBcAg, как правило, будет экспрессироваться в «процессированной» форме. Например, когда для получения HBcAg согласно изобретению будет использоваться система экспрессии E. coli, направляющая экспрессию белка в цитоплазму, указанные белки, как правило, будут экспрессироваться так, чтобы в них отсутствовала N-концевая лидерная последовательность белка-предшественника корового антигена гепатита B.In addition, in the case where HBcAg will be obtained under conditions under which processing does not occur, HBcAg, as a rule, will be expressed in "processed" form. For example, when an E. coli expression system directing protein expression into the cytoplasm is used to produce the HBcAg of the invention, said proteins will typically be expressed so that they lack the N-terminal leader sequence of the hepatitis B core antigen protein.
Получение вирусоподобных частиц гепатита B, которые можно использовать для данного изобретения, описано, например, в WO 00/32227 и в указанной заявке, в частности, в примерах с 17 по 19 и с 21 по 24, а также в WO 01/85208 и в ней, в частности, в примерах с 17 по 19, с 21 по 24, с 31 по 41, и в находящейся на рассмотрении заявке на выдачу патента США No. 10/050902, поданной настоящим правопреемником 18 января 2002. В случае последней заявки это, в частности, относится к примерам 23, 24, 31 и 51. Все три документа включены в данное описание в виде ссылки в полном объеме.The preparation of hepatitis B virus-like particles that can be used for this invention is described, for example, in WO 00/32227 and in said application, in particular in Examples 17 to 19 and 21 to 24, as well as in WO 01/85208 and in it, in particular, in examples 17 to 19, 21 to 24, 31 to 41, and in the pending application for the grant of US patent No. 10/050902, filed by this assignee on January 18, 2002. In the case of the last application, this applies in particular to examples 23, 24, 31 and 51. All three documents are incorporated into this description by reference in full.
Данное изобретение также включает в себя варианты HBcAg, которые были модифицированы, чтобы делетировать или заменить один или несколько дополнительных остатков цистеина. В данной области известно, что свободные остатки цистеина могут быть вовлечены в ряд побочных химических реакций. Указанные побочные реакции включают в себя дисульфидные обмены, реакцию с химическими веществами или метаболитами, которые, например, инъецированы или образованы при комбинированной терапии с другими веществами, или прямое окисление и реакцию с нуклеотидами при воздействии УФ-света. Таким образом, могут быть образованы токсичные аддукты, особенно учитывая тот факт, что HBcAg имеют устойчивую тенденцию к связыванию нуклеиновых кислот. Таким образом, токсичные аддукты могут быть представлены множеством видов, каждый из которых отдельно может присутствовать в низкой концентрации, но вместе они достигают токсичных уровней.The invention also includes HBcAg variants that have been modified to remove or replace one or more additional cysteine residues. It is known in the art that free cysteine residues may be involved in a number of adverse chemical reactions. These adverse reactions include disulfide exchanges, reactions with chemicals or metabolites, which, for example, are injected or formed during combination therapy with other substances, or direct oxidation and reaction with nucleotides when exposed to UV light. Thus, toxic adducts can be formed, especially considering the fact that HBcAg have a steady tendency to nucleic acid binding. Thus, toxic adducts can be represented by many species, each of which may separately be present in low concentrations, but together they reach toxic levels.
С точки зрения указанного выше одним из преимуществ применения в композициях вакцин HBcAg, которые были модифицированы, чтобы удалить имеющиеся в природных условиях остатки цистеина, является то, что количество сайтов, с которыми могут связываться токсичные элементы в том случае, когда связаны антигены или антигенные детерминанты, может быть уменьшено или они могут быть вообще удалены.From the point of view of the above, one of the advantages of using HBcAg vaccines in compositions that have been modified to remove naturally occurring cysteine residues is that the number of sites to which toxic elements can bind when antigens or antigenic determinants are associated may be reduced or they may be removed altogether.
Идентифицирован ряд вариантов HBcAg природного происхождения, подходящих для применения в практике данного изобретения. Yuan et al. (J. Virol. 73: 10122-10128 (1999)), например, описывают варианты, в которых остаток изолейцина в положении, соответствующем положению 97 в SEQ ID NO:28, заменен либо остатком лейцина, либо остатком фенилаланина. Аминокислотные последовательности ряда вариантов HBcAg, а также нескольких вариантов предшественника корового антигена гепатита B описаны в GenBank, записи AAF121240 (SEQ ID NO:29), AF121239 (SEQ ID NO:30), X85297 (SEQ ID NO:31), X02496 (SEQ ID NO:32), X85305 (SEQ ID NO:33), X85303 (SEQ ID NO:34), AF 151735 (SEQ ID NO:35), X85259 (SEQ ID NO:36), X85286 (SEQ ID NO:37), X85260 (SEQ ID NO:38), X85317 (SEQ ID NO:39), X85298 (SEQ ID NO:40), AF043593 (SEQ ID NO:41), M20706 (SEQ ID NO:42), X85295 (SEQ ID NO:43), X80925 (SEQ ID NO:44), X85284 (SEQ ID NO:45), X85275 (SEQ ID NO:46), X72702 (SEQ ID NO:47), X85291 (SEQ ID NO:48), X65258 (SEQ ID NO:49), X85302 (SEQ ID NO:50), M32138 (SEQ ID NO:51), X85293 (SEQ ID NO:52), X85315 (SEQ ID NO:53), U95551 (SEQ ID NO:54), X85256 (SEQ ID NO:55), X85316 (SEQ ID NO:56), X85296 (SEQ ID NO:57), AB033559 (SEQ ID NO:58), X59795 (SEQ ID NO:59), X85299 (SEQ ID NO:60), X85307 (SEQ ID NO:61), X65257 (SEQ ID NO:62), X85311 (SEQ ID NO:63), X85301 (SEQ ID NO:64), X85314 (SEQ ID NO:65), X85287 (SEQ ID NO:66), X85272 (SEQ ID NO:67), X85319 (SEQ ID NO:68), AB010289 (SEQ ID NO:69), X85285 (SEQ ID NO:70), AB010289 (SEQ ID NO:71), AF121242 (SEQ ID NO:72), M90520 (SEQ ID NO:73), P03153 (SEQ ID NO:74), AF 110999 (SEQ ID NO:75) и M95589 (SEQ ID NO:76), описания каждой из которых включены в данную заявку в виде ссылки. Указанные варианты HBcAg отличаются по аминокислотной последовательности в ряде положений, включая аминокислотные остатки, которые соответствуют аминокислотным остаткам, расположенным в положениях 12, 13, 21, 22, 24, 29, 32, 33, 35, 38, 40, 42, 44, 45, 49, 51, 57, 58, 59, 64, 66, 67, 69, 74, 77, 80, 81, 87, 92, 93, 97, 98, 100, 103, 105, 106, 109, 113, 116, 121, 126, 130, 133, 135, 141, 147, 149, 157, 176, 178, 182 и 183 в SEQ ID NO:77. Следующие варианты HBcAg, подходящие для применения в композициях согласно изобретению, которые могут быть дополнительно модифицированы согласно изложенному в данном описании, описаны в WO 00/198333, WO 00/177158 и WO 00/214478.A number of naturally occurring HBcAg variants have been identified that are suitable for use in the practice of this invention. Yuan et al. (J. Virol. 73: 10122-10128 (1999)), for example, describe variants in which the isoleucine residue at the position corresponding to position 97 in SEQ ID NO: 28 is replaced with either a leucine residue or a phenylalanine residue. The amino acid sequences of a number of HBcAg variants as well as several variants of the hepatitis B core antigen precursor are described in GenBank, entries AAF121240 (SEQ ID NO: 29), AF121239 (SEQ ID NO: 30), X85297 (SEQ ID NO: 31), X02496 (SEQ ID NO: 32), X85305 (SEQ ID NO: 33), X85303 (SEQ ID NO: 34), AF 151735 (SEQ ID NO: 35), X85259 (SEQ ID NO: 36), X85286 (SEQ ID NO: 37 ), X85260 (SEQ ID NO: 38), X85317 (SEQ ID NO: 39), X85298 (SEQ ID NO: 40), AF043593 (SEQ ID NO: 41), M20706 (SEQ ID NO: 42), X85295 (SEQ ID NO: 43), X80925 (SEQ ID NO: 44), X85284 (SEQ ID NO: 45), X85275 (SEQ ID NO: 46), X72702 (SEQ ID NO: 47), X85291 (SEQ ID NO: 48) , X65258 (SEQ ID NO: 49), X85302 (SEQ ID NO: 50), M32138 (SEQ ID NO: 51), X85293 (SEQ ID NO: 52), X85315 (SEQ ID NO: 53), U95551 (SEQ ID NO: 54), X85256 (SEQ ID NO: 55), X85316 (SEQ ID NO: 56), X85296 (SEQ ID NO: 57), AB033559 (SEQ ID NO: 58), X59795 (SEQ ID NO: 5 9), X85299 (SEQ ID NO: 60), X85307 (SEQ ID NO: 61), X65257 (SEQ ID NO: 62), X85311 (SEQ ID NO: 63), X85301 (SEQ ID NO: 64), X85314 ( SEQ ID NO: 65), X85287 (SEQ ID NO: 66), X85272 (SEQ ID NO: 67), X85319 (SEQ ID NO: 68), AB010289 (SEQ ID NO: 69), X85285 (SEQ ID NO: 70 ), AB010289 (SEQ ID NO: 71), AF121242 (SEQ ID NO: 72), M90520 (SEQ ID NO: 73), P03153 (SEQ ID NO: 74), AF 110999 (SEQ ID NO: 75) and M95589 ( SEQ ID NO: 76), descriptions of each of which are incorporated herein by reference. These HBcAg variants differ in amino acid sequence in a number of positions, including amino acid residues that correspond to amino acid residues located at
Как указано выше, как правило, в композициях и, соответственно, композициях вакцин согласно изобретению будут использованы процессированные HBcAg (т.е. те, в которых отсутствуют лидерные последовательности). Данное изобретение включает в себя композиции вакцин, а также способы применения таких композиций, в которых используются описанные выше варианты HBcAg.As indicated above, as a rule, processed HBcAg (i.e., those in which there are no leader sequences) will be used in the compositions and, accordingly, the vaccine compositions of the invention. The present invention includes vaccine compositions as well as methods of using such compositions that use the HBcAg variants described above.
Имеет ли аминокислотная последовательность полипептида аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80%, 85%, 90%, 95%, 97% или 99% идентична одной из указанных выше аминокислотных последовательностей дикого типа или ее части, можно определить стандартным способом с использованием известных компьютерных программ, таких как программа Bestfit. При использовании Bestfit или любой другой программы выравнивания последовательностей, с тем, чтобы определить, идентична ли конкретная последовательность, например, на 95% эталонной аминокислотной последовательности, параметры устанавливают так, чтобы процент идентичности рассчитывался по всей полной длине эталонной аминокислотной последовательности и чтобы были разрешены пробелы в гомологии до 5% от общего количества аминокислотных остатков в эталонной последовательности.Whether the amino acid sequence of the polypeptide has an amino acid sequence that is at least 80%, 85%, 90%, 95%, 97% or 99% identical to one of the above wild-type amino acid sequences or part thereof, can be determined by a standard method using known computer programs such as Bestfit. When using Bestfit or any other sequence alignment program, in order to determine if a particular sequence is identical, for example, to 95% of the reference amino acid sequence, the parameters are set so that the percentage of identity is calculated over the entire length of the reference amino acid sequence and that gaps are resolved in homology, up to 5% of the total number of amino acid residues in the reference sequence.
Варианты и предшественники HBcAg, имеющие аминокислотные последовательности, указанные в SEQ ID NO:29-72 и 73-77, относительно сходны друг с другом. Таким образом, ссылка на аминокислотный остаток варианта HBcAg, расположенный в положении, которое соответствует конкретному положению в SEQ ID NO:77, относится к аминокислотному остатку, который присутствует в данном положении в аминокислотной последовательности, показанной в SEQ ID NO:77. Гомология между указанными вариантами HBcAg среди вирусов гепатита B, которые инфицируют млекопитающих, в большинстве случаев достаточно высока, так что специалист в данной области не будет иметь больших трудностей при просмотре обеих последовательностей, аминокислотной последовательности, показанной в SEQ ID NO:77, и аминокислотной последовательности конкретного варианта HBcAg, и при идентификации «соответствующих» аминокислотных остатков. Кроме того, аминокислотная последовательность HBcAg, показанная в SEQ ID NO:73, в которой представлена аминокислотная последовательность HBcAg, полученного из вируса, который инфицирует лесных сурков, имеет достаточно высокую гомологию с HBcAg, имеющим аминокислотную последовательность, показанную в SEQ ID NO:77, так что легко увидеть, что инсерция из трех аминокислотных остатков присутствует в SEQ ID NO:64 между остатками аминокислот 155 и 156 SEQ ID NO:77.HBcAg variants and precursors having the amino acid sequences indicated in SEQ ID NOS: 29-72 and 73-77 are relatively similar to each other. Thus, a reference to the amino acid residue of an HBcAg variant located at a position that corresponds to a particular position in SEQ ID NO: 77 refers to the amino acid residue that is present at that position in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 77. The homology between these HBcAg variants among the hepatitis B viruses that infect mammals is in most cases quite high, so that a person skilled in the art will not have great difficulty viewing both sequences, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 77, and the amino acid sequence a specific variant of HBcAg, and in the identification of “relevant” amino acid residues. In addition, the amino acid sequence of HBcAg shown in SEQ ID NO: 73, which shows the amino acid sequence of HBcAg derived from a virus that infects woodchucks, has a fairly high homology with HBcAg having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 77, so it is easy to see that an insertion of three amino acid residues is present in SEQ ID NO: 64 between amino acid residues 155 and 156 of SEQ ID NO: 77.
Изобретение также включает в себя композиции вакцин, которые содержат варианты HBcAg вирусов гепатита B, которые инфицируют птиц, а также композиции вакцин, которые содержат фрагменты указанных вариантов HBcAg. В случае указанных вариантов HBcAg один, два, три или более остатков цистеина, присутствующих в указанных полипептидах в природных условиях, могут быть либо заменены другим аминокислотным остатком, либо делетированы перед их включением в композиции вакцин согласно изобретению.The invention also includes vaccine compositions that contain HBcAg variants of hepatitis B viruses that infect birds, as well as vaccine compositions that contain fragments of these HBcAg variants. In the case of these HBcAg variants, one, two, three or more cysteine residues present in the indicated polypeptides under natural conditions can either be replaced with another amino acid residue or deleted before being included in the vaccine compositions of the invention.
Как обсуждается выше, удаление свободных остатков цистеина уменьшает количество сайтов, в которых токсичные компоненты могут связываться с HBcAg, а также удаляет сайты, в которых может происходить перекрестное связывание остатков лизина и цистеина одной и той же или соседних молекул HBcAg. Таким образом, в другом варианте данного изобретения один или несколько остатков цистеина белка капсида вируса гепатита B либо делетированы, либо заменены другим аминокислотным остатком.As discussed above, the removal of free cysteine residues reduces the number of sites where toxic components can bind to HBcAg, and also removes sites where cross-linking of lysine and cysteine residues of the same or neighboring HBcAg molecules can occur. Thus, in another embodiment of the invention, one or more cysteine residues of the hepatitis B virus capsid protein is either deleted or replaced with another amino acid residue.
В других вариантах композиции и, соответственно, композиции вакцин согласно изобретению будут содержать HBcAg, из которых была удалена C-кнцевая область (например, аминокислотные остатки 145-185 или 150-185 SEQ ID NO:77). Таким образом, дополнительные модифицированные HBcAg, подходящие для применения в практике данного изобретения, включают в себя укороченные на C-конце мутанты. Подходящие укороченные мутанты включают HBcAg, в которых 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 34, 35 аминокислот были удалены из C-конца.In other embodiments, the compositions and, accordingly, the vaccine compositions of the invention will contain HBcAg from which the C-terminal region has been removed (e.g., amino acid residues 145-185 or 150-185 of SEQ ID NO: 77). Thus, further modified HBcAg suitable for use in the practice of the present invention include C-terminated shortened mutants. Suitable truncated mutants include HBcAg in which 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 34, 35 amino acids have been removed from the C-terminus.
HBcAg, подходящие для применения в практике данного изобретения, также включают укороченные на N-конце мутанты. Подходящие укороченные мутанты включают модифицированные HBcAg, в которых 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15 или 17 аминокислот были удалены из N-конца.HBcAg suitable for use in the practice of this invention also include N-terminally shortened mutants. Suitable truncated mutants include modified HBcAg in which 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15, or 17 amino acids have been removed from the N-terminus.
Следующие HBcAg, подходящие для применения в практике данного изобретения, включают укороченные на N- и C-концах мутанты. Подходящие укороченные мутанты включают HBcAg, в которых 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15 и 17 аминокислот были удалены из N-конца и 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 34, 35 аминокислот были удалены из C-конца.The following HBcAg suitable for use in the practice of this invention include shortened at the N - and C-ends of the mutants. Suitable truncated mutants include HBcAg in which 1, 2, 5, 7, 9, 10, 12, 14, 15, and 17 amino acids have been removed from the N-terminus and 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 34 , 35 amino acids were deleted from the C-terminus.
Изобретение, кроме того, включает в себя композиции и, соответственно, композиции вакцин, содержащие полипептиды HBcAg, содержащие или, альтернативно, по существу состоящие или, альтернативно, состоящие из аминокислотных последовательностей, которые по меньшей мере на 80%, 85%, 90%, 95%, 97% или 99% идентичны описанным выше укороченным мутантам.The invention also includes vaccine compositions and, accordingly, vaccine compositions containing HBcAg polypeptides containing or, alternatively, essentially consisting of, or, alternatively, consisting of amino acid sequences that are at least 80%, 85%, 90% , 95%, 97% or 99% are identical to the shortened mutants described above.
В некоторых вариантах согласно изобретению в полипептид HBcAg вводят остаток лизина, чтобы опосредовать связывание белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с VLP HBcAg. В предпочтительных вариантах композиции согласно изобретению получают с использованием HBcAg, содержащего или, альтернативно, состоящего из аминокислот 1-144 или 1-149, 1-185 SEQ ID NO:77, который модифицирован так, чтобы аминокислоты, соответствующие положениям 79 и 80, были заменены пептидом, имеющим аминокислотную последовательность Gly-Gly-Lys-Gly-Gly (SEQ ID NO:78). В следующих предпочтительных вариантах остатки цистеина в положениях 48 и 107 SEQ ID NO:77 мутированы в серин. Изобретение, кроме того, включает в себя композиции, содержащие соответствующие полипептиды, имеющие аминокислотные последовательности, показанные в любой из SEQ ID NO:29-74, которые также имеют указанные выше изменения аминокислот. Кроме того, в объем изобретения включены дополнительные варианты HBcAg, которые способны ассоциировать с образованием капсида или VLP и имеют указанные выше изменения аминокислот. Таким образом, изобретение, кроме того, включает в себя композиции и, соответственно, композиции вакцин, содержащие полипептиды HBcAg, которые содержат или, альтернативно, состоят из аминокислотных последовательностей, которые по меньшей мере на 80%, 85%, 90%, 95%, 97% или 99% идентичны любой из аминокислотных последовательностей дикого типа, и формы указанных белков, которые были процессированы в подходящих для этого случаях, чтобы удалить N-концевую лидерную последовательность, и модифицированы указанными выше изменениями.In some embodiments of the invention, a lysine residue is introduced into the HBcAg polypeptide to mediate the binding of the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin to the HBcAg VLP. In preferred embodiments, the compositions of the invention are prepared using HBcAg containing or alternatively consisting of amino acids 1-144 or 1-149, 1-185 of SEQ ID NO: 77, which is modified so that the amino acids corresponding to positions 79 and 80 are replaced by a peptide having the amino acid sequence Gly-Gly-Lys-Gly-Gly (SEQ ID NO: 78). In further preferred embodiments, cysteine residues at positions 48 and 107 of SEQ ID NO: 77 are mutated into serine. The invention also includes compositions containing the corresponding polypeptides having the amino acid sequences shown in any of SEQ ID NOS: 29-74, which also have the above amino acid changes. In addition, additional HBcAg variants that are capable of associating with capsid or VLP formation and have the above amino acid changes are included in the scope of the invention. Thus, the invention also includes compositions and, accordingly, vaccine compositions containing HBcAg polypeptides that contain or, alternatively, consist of amino acid sequences that are at least 80%, 85%, 90%, 95% , 97% or 99% are identical to any of the wild-type amino acid sequences, and the forms of these proteins, which were processed in suitable cases to remove the N-terminal leader sequence, and modified by the above changes.
Композиции или композиции вакцин согласно изобретению могут содержать смеси различных HBcAg. Таким образом, указанные композиции вакцин могут состоять из HBcAg, которые отличаются по аминокислотной последовательности. Например, могут быть получены композиции вакцин, содержащие HBcAg «дикого типа» и модифицированный HBcAg, в котором один или несколько аминокислотных остатков были изменены (например, делетированы, встроены или заменены). Кроме того, предпочтительными композициями вакцин согласно изобретению являются композиции, которые представляют собой высокоупорядоченную и повторяющуюся антигенную матрицу, в которой антигеном является белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина.Compositions or vaccine compositions according to the invention may contain mixtures of different HBcAg. Thus, these vaccine compositions may consist of HBcAg, which differ in amino acid sequence. For example, vaccine compositions containing wild-type HBcAg and modified HBcAg can be prepared in which one or more amino acid residues have been altered (eg, deleted, inserted, or replaced). In addition, preferred vaccine compositions according to the invention are compositions that are a highly ordered and repeating antigenic matrix in which the antigen is an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide.
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения по меньшей мере один белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина связан с указанной центральной частицей и, соответственно, вирусоподобной частицей по меньшей мере одной ковалентной связью. Предпочтительно по меньшей мере один белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина связан с центральной частицей и, соответственно, с вирусоподобной частицей по меньшей мере одной ковалентной связью, при этом указанная ковалентная связь является непептидной связью, что приводит к образованию упорядоченной и повторяющейся матрицы центральная частица-белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина и, соответственно, матрицы или конъюгата белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина с VLP. Данная матрица или, соответственно, конъюгат белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина с VLP обычно и предпочтительно имеет повторяющуюся и упорядоченную структуру, так как по меньшей мере один, но обычно несколько белков или пептидов IL-5, IL-13 или эотаксина связаны с VLP ориентированным образом. Предпочтительно более 10, 20, 40, 80, 120 белков или пептидов IL-5, IL-13 или эотаксина связаны с VLP или субъединицей VLP. Образование повторяющейся и упорядоченной матрицы или, соответственно, конъюгата белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина обеспечивается ориентированным и направленным, а также определенным связыванием и, соответственно, присоединением по меньшей мере одного белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина к VLP, как будет понятно из нижеследующего. Кроме того, обычная присущая, высоко повторяющаяся и организованная структура VLP преимущественно вносит вклад в экспонирование белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина высокоупорядоченным и повторяющимся образом, приводя к образованию высоко организованной и повторяющейся матрицы и, соответственно, конъюгата белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина.In a further preferred embodiment of the invention, at least one protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is bound to said central particle and, accordingly, a virus-like particle of at least one covalent bond. Preferably, at least one protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is bound to a central particle and, accordingly, to a virus-like particle of at least one covalent bond, said covalent bond being a non-peptide bond, which leads to the formation of an ordered and a repeating matrix of a central particle-protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin and, respectively, of a matrix or conjugate of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin with VLP. This matrix or, accordingly, the conjugate protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin with VLP usually and preferably has a repeating and ordered structure, since at least one, but usually several proteins or peptides of IL-5, IL-13 or eotaxin are associated with VLP in an oriented manner. Preferably, more than 10, 20, 40, 80, 120 proteins or peptides of IL-5, IL-13, or eotaxin are associated with the VLP or VLP subunit. The formation of a repeating and ordered matrix or, accordingly, conjugate of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin is provided by oriented and directed, as well as certain binding and, accordingly, the addition of at least one protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin to VLP, as will be understood from the following. In addition, the usual inherent, highly repeating and organized structure of VLPs predominantly contributes to the exposure of the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin in a highly ordered and repeating manner, leading to the formation of a highly organized and repeating matrix and, accordingly, conjugate of the protein or peptide IL-5, IL-13, or eotaxin.
Таким образом, предпочтительные конъюгаты и, соответственно, матрицы согласно изобретению отличаются от конъюгатов предшествующего уровня техники своей высокоорганизованной структурой, размерами и повторяемостью антигена на поверхности матрицы. Предпочтительный вариант данного изобретения, кроме того, позволяет осуществлять экспрессию как частицы, так и антигена в экспрессирующем хозяине, обеспечивая правильную упаковку антигена, т.е. по меньшей мере одного белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина, и правильную упаковку и сборку VLP.Thus, preferred conjugates and, accordingly, matrices according to the invention differ from prior art conjugates in their highly organized structure, size and repeatability of the antigen on the matrix surface. A preferred embodiment of the invention furthermore allows the expression of both the particle and the antigen in the expression host, ensuring proper packaging of the antigen, i.e. at least one protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin, and proper packaging and assembly of the VLP.
В данном изобретении заявлены способы связывания белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральными частицами и, соответственно, с VLP. Как указано в одном аспекте данного изобретения белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина связан с центральной частицей и, соответственно, с VLP с помощью химического перекрестного связывания обычно и предпочтительно с использованием гетеробифункционального перекрестно сшивающего агента. В данной области известно несколько гетеробифункциональных перекрестно сшивающих агентов. В предпочтительных вариантах гетеробифункциональный перекрестно сшивающий агент содержит функциональную группу, которая может взаимодействовать с предпочтительными первыми сайтами связывания, т.е. с аминогруппой боковой цепи остатков лизина центральной частицы и VLP или по меньшей мере одной субъединицы VLP, соответственно, и дополнительную функциональную группу, которая может взаимодействовать с предпочтительным вторым сайтом связывания, т.е. остатком цистеина, имеющимся в природных условиях, который сделан доступным для реакции посредством восстановления или сконструированным на белке или пептиде IL-5, IL-13 или эотаксина и необязательно также сделанным доступным для реакции посредством восстановления. Первая стадия способа, обычно называемая дериватизацией, представляет собой взаимодействие центральной частицы или VLP с перекрестно сшивающим агентом. Продуктом данной реакции является активированная центральная частица или активированная VLP, также называемая активированным носителем. На второй стадии непрореагировавший перекрестно сшивающий агент удаляют, используя обычные способы, такие как гель-фильтрация или диализ. На третьей стадии осуществляют взаимодействие белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с активированным носителем, и данную стадию обычно называют стадией связывания. Непрореагировавший белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина необязательно можно удалить на четвертой стадии, например, диализом. В данной области известно несколько гетеробифункциональных перекрестно сшивающих агентов. Указанные агенты включают предпочтительные перекрестно сшивающие агенты SMPH (Pierce), сульфо-MBS, сульфо-EMCS, сульфо-GMBS, сульфо-SIAB, сульфо-SMPB, сульфо-SMCC, SVSB, SIA и другие перекрестно сшивающие агенты, доступные, например, из Pierce Chemical Company (Rockford, IL, USA), и имеющие одну функциональную группу, реакционноспособную по отношению к аминогруппам, и одну функциональную группу, реакционноспособную по отношению к остаткам цистеина. Все указанные выше перекрестно сшивающие агенты приводят к образованию тиоэфирной связи. Другой класс перекрестно сшивающих агентов, подходящих для практики изобретения, характеризуется введением дисульфидной связи между белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина и центральной частицей или VLP при связывании. Предпочтительные перекрестно сшивающие агенты, относящиеся к данному классу, включают в себя, например, SPDP и сульфо-LC-SPDP (Pierce). На степень дериватизации центральной частицы и, соответственно, VLP перекрестно сшивающим агентом можно влиять различными экспериментальными условиями, такими как концентрация каждого из партнеров реакции, избыток одного реагента по сравнению с другим, pH, температура и ионная сила. Степень связывания, т.е. количество белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина на субъединицу центральной частицы и, соответственно VLP, можно корректировать различными экспериментальными условиями, описанными выше, чтобы обеспечить соответствие требованиям вакцины. Растворимость белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина может накладывать ограничение на количество белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина, которое можно связать с каждой субъединицей, и в таких случаях, где полученная вакцина может быть нерастворимой, полезным может быть уменьшение количества белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина на субъединицу.The present invention provides methods for binding a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin to central particles and, accordingly, to VLP. As indicated in one aspect of the invention, the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is bound to the central particle and, accordingly, to the VLP by chemical crosslinking, usually and preferably using a heterobifunctional crosslinking agent. Several heterobifunctional cross-linking agents are known in the art. In preferred embodiments, the heterobifunctional cross-linking agent contains a functional group that can interact with preferred first binding sites, i.e. with the amino group of the side chain of the lysine residues of the central particle and the VLP or at least one VLP subunit, respectively, and an additional functional group that can interact with a preferred second binding site, i.e. a naturally-occurring cysteine residue that is made available for reaction by reduction or engineered on a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin and optionally also made available for reaction by reduction. The first step of the process, commonly called derivatization, is the interaction of a central particle or VLP with a cross-linking agent. The product of this reaction is an activated core particle or activated VLP, also called an activated carrier. In a second step, unreacted cross-linking agent is removed using conventional methods such as gel filtration or dialysis. In a third step, an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide is reacted with an activated carrier, and this step is commonly referred to as the binding step. Unreacted protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin can optionally be removed in a fourth step, for example, by dialysis. Several heterobifunctional cross-linking agents are known in the art. These agents include preferred cross-linking agents SMPH (Pierce), sulfo-MBS, sulfo-EMCS, sulfo-GMBS, sulfo-SIAB, sulfo-SMPB, sulfo-SMCC, SVSB, SIA and other cross-linking agents available, for example, from Pierce Chemical Company (Rockford, IL, USA), and having one functional group reactive with amino groups and one functional group reactive with cysteine residues. All of the above cross-linking agents lead to the formation of a thioether bond. Another class of cross-linking agents suitable for the practice of the invention is characterized by the introduction of a disulfide bond between the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin and the central particle or VLP upon binding. Preferred cross-linking agents of this class include, for example, SPDP and sulfo-LC-SPDP (Pierce). The degree of derivatization of the central particle and, accordingly, the VLP cross-linking agent can be influenced by various experimental conditions, such as the concentration of each of the reaction partners, the excess of one reagent compared to another, pH, temperature and ionic strength. The degree of binding, i.e. the amount of protein or peptide IL-5, IL-13, or eotaxin per subunit of the central particle and, accordingly, VLP, can be adjusted by various experimental conditions described above to ensure compliance with vaccine requirements. The solubility of an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide may limit the amount of an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide that can be associated with each subunit, and in cases where the resulting vaccine may be insoluble, it may be beneficial to reduce the amount of protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin per subunit.
Особенно предпочтительным способом связывания белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей и, соответственно, с VLP является связывание остатка лизина на поверхности центральной частицы и, соответственно, VLP с остатком цистеина на белке или пептиде IL-5, IL-13 или эотаксина. Таким образом, в предпочтительном варианте данного изобретения первым сайтом связывания является остаток лизина, а вторым сайтом связывания является остаток цистеина. В некоторых вариантах может требоваться конструирование аминокислотного линкера, содержащего остаток цистеина, в качестве второго сайта связывания или в качестве его части, к белку или пептиду IL-5, IL-13 или эотаксина для связывания с центральной частицей и, соответственно, с VLP. Альтернативно цистеин может быть введен в белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина либо посредством инсерции, либо мутации. Альтернативно остаток цистеина или тиоловую группу можно ввести с помощью химического связывания.A particularly preferred method for binding a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin to a central particle and, accordingly, to VLP is to bind a lysine residue on the surface of the central particle and, accordingly, VLP to a cysteine residue on a protein or peptide of IL-5, IL -13 or eotaxin. Thus, in a preferred embodiment of the invention, the first binding site is a lysine residue, and the second binding site is a cysteine residue. In some embodiments, it may be necessary to construct an amino acid linker containing a cysteine residue, as a second binding site or as part of it, to an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide for binding to a central particle and, accordingly, to VLP. Alternatively, cysteine can be introduced into the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin, either by insertion or mutation. Alternatively, a cysteine residue or thiol group may be introduced by chemical coupling.
Выбор аминокислотного линкера будет зависеть от природы антигена и, соответственно, аутоантигена, т.е. от природы белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина, от его биохимических свойств, таких как pI, распределение заряда и гликозилирование. В общем, предпочтительны гибкие аминокислотные линкеры. Предпочтительные варианты аминокислотного линкера выбраны из группы, состоящей из (a) CGG; (b) N-концевого линкера гамма 1; (c) N-концевого линкера гамма 3; (d) шарнирных участков Ig; (e) N-концевых глициновых линкеров; (f) (G)kC(G)n при n=0-12 и k=0-5; (g) N-концевых глицин-сериновых линкеров; (h) (G)kC(G)m(S)l(GGGGS)n при n=0-3, k=0-5, m=0-10, l=0-2; (i) GGC; (k) GGC-NH2; (l) C-концевого линкера гамма 1; (m) C-концевого линкера гамма 3; (n) C-концевых глициновых линкеров; (o) (G)nC(G)k при n=0-12 и k=0-5; (p) C-концевых глицин-сериновых линкеров; (q) (G)m(S)l(GGGGS)n(G)oC(G)k при n=0-3, k=0-5, m=0-10, l=0-2 и o=0-8.The choice of amino acid linker will depend on the nature of the antigen and, accordingly, autoantigen, i.e. from the nature of the protein or peptide IL-5, IL-13 or eotaxin, from its biochemical properties such as pI, charge distribution and glycosylation. In general, flexible amino acid linkers are preferred. Preferred amino acid linker variants are selected from the group consisting of (a) CGG; (b) N-terminal linker gamma 1; (c) an N-terminal gamma-3 linker; (d) hinge sections of Ig; (e) N-terminal glycine linkers; (f) (G) k C (G) n for n = 0-12 and k = 0-5; (g) N-terminal glycine-serine linkers; (h) (G) k C (G) m (S) l (GGGGS) n for n = 0-3, k = 0-5, m = 0-10, l = 0-2; (i) GGC; (k) GGC-NH2; (l) C-terminal linker gamma 1; (m) C-terminal linker gamma 3; (n) C-terminal glycine linkers; (o) (G) n C (G) k for n = 0-12 and k = 0-5; (p) C-terminal glycine-serine linkers; (q) (G) m (S) l (GGGGS) n (G) o C (G) k at n = 0-3, k = 0-5, m = 0-10, l = 0-2 and o = 0-8.
Следующими предпочтительными примерами аминокислотных линкеров являются шарнирный участок иммуноглобулинов, глицин-сериновые линкеры (GGGGS)n и глициновые линкеры (G)n, все из которых, кроме того, содержат остаток цистеина в качестве второго сайта связывания и необязательно дополнительные остатки глицина. Обычно предпочтительными примерами указанных аминокислотных линкеров являются N-концевой гамма 1: CGDKTHTSPP; C-концевой гамма 1: DKTHTSPPCG; N-концевой гамма 3: CGGPKPSTPPGSSGGAP; C-концевой гамма 3: PKPSTPPGSSGGAPGGCG; N-концевой глициновый линкер: GCGGGG; C-концевой глициновый линкер: GGGGCG; C-концевой глицин-лизиновый линкер: GGKKGC; N-концевой глицин-лизиновый линкер: CGKKGG.Further preferred examples of amino acid linkers are the hinge region of immunoglobulins, glycine-serine linkers (GGGGS) n and glycine linkers (G) n , all of which, in addition, contain a cysteine residue as a second binding site and optionally additional glycine residues. Generally, preferred examples of said amino acid linkers are N-terminal gamma 1: CGDKTHTSPP; C-terminal gamma 1: DKTHTSPPCG; N-terminal gamma 3: CGGPKPSTPPGSSGGAP; C-terminal gamma 3: PKPSTPPGSSGGAPGGCG; N-terminal glycine linker: GCGGGG; C-terminal glycine linker: GGGGCG; C-terminal glycine-lysine linker: GGKKGC; N-terminal glycine-lysine linker: CGKKGG.
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения и, в частности, в том случае, если антигеном является пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, предпочтительными в качестве аминокислотных линкеров являются линкеры GGCG, GGC или GGC-NH2 («NH2» означает амидирование) на C-конце пептида или CGG на его N-конце. В общем, остатки глицина будут встроены между основной массой аминокислот и цистеином, используемым в качестве второго сайта связывания, чтобы избежать возможных стерических помех со стороны аминокислоты основной массы в реакции связывания.In a further preferred embodiment of the present invention, and in particular when the antigen is an IL-5, IL-13 or eotaxin peptide, GGCG, GGC or GGC-NH2 linkers are preferred as amino acid linkers (“NH2” means amidation) at the C-terminus of a peptide or CGG at its N-terminus. In general, glycine residues will be inserted between the bulk of the amino acids and the cysteine used as the second binding site in order to avoid possible steric interference from the bulk amino acids in the binding reaction.
Остаток цистеина, присутствующий на белке или пептиде IL-5, IL-13 или эотаксина, должен быть в своем восстановленном состоянии, чтобы реагировать с гетеробифункциональным перекрестно сшивающим агентом на активированной VLP, то есть должен быть доступным свободный цистеин или остаток цистеина со свободной сульфгидрильной группой. В том случае, когда остаток цистеина для функционирования в качестве сайта связывания находится в окисленной форме, например, если он образует дисульфидный мостик, требуется восстановление указанного дисульфидного мостика, например, с помощью DTT, TCEP или β-меркаптоэтанола.The cysteine residue present on the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin must be in its reduced state in order to react with a heterobifunctional cross-linking agent on the activated VLP, i.e. free cysteine or a cysteine residue with a free sulfhydryl group must be available . In the case where the cysteine residue to function as a binding site is in an oxidized form, for example, if it forms a disulfide bridge, restoration of the indicated disulfide bridge is required, for example, using DTT, TCEP or β-mercaptoethanol.
Связывание белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей или, соответственно, с VLP с использованием гетеробифункционального перекрестно сшивающего агента согласно описанным выше предпочтительным способам позволяет осуществлять связывание белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей и, соответственно, с VLP ориентированным образом. Другие способы связывания белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей и, соответственно, с VLP включают в себя способы, при которых белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина перекрестно сшивают с центральной частицей и, соответственно, с VLP, используя карбодиимид, EDC и NHS. Белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина также сначала может быть тиолирован в ходе реакции, например, с SATA, SATP или иминотиоланом. Затем белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина при необходимости после снятия защиты можно связывать с центральной частицей и, соответственно, VLP следующим образом. После отделения избытка реагента для тиолирования осуществляют взаимодействие белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей и, соответственно, с VLP, предварительно активированной гетеробифункциональным перекрестно сшивающим агентом, содержащим реакционноспособный по отношению к цистеину остаток и, следовательно, экспонирующим по меньшей мере одну или несколько функциональных групп, реагирующих с остатками цистеина, с которыми может реагировать тиолированный белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, такой, как описано выше. Необязательно в реакционную смесь могут быть включены небольшие количества восстанавливающего агента. В следующих способах белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина связывают с центральной частицей и, соответственно, с VLP, используя гомобифункциональный перекрестно сшивающий агент, такой как глутаральдегид, DSG, BM[PEO]4, BS3 (Pierce Chemical Company, Rockford, IL, USA) или другие известные гомобифункциональные перекрестно сшивающие агенты с функциональными группами, реагирующими с аминогруппами или карбоксильными группами центральной частицы и, соответственно VLP.The binding of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin to a central particle or, respectively, to VLP using a heterobifunctional cross-linking agent according to the preferred methods described above allows the binding of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin to a central particle and, accordingly, with VLP in an oriented manner. Other methods for binding a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin to a central particle and, accordingly, to VLP include methods in which the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin is cross-linked with the central particle and, respectively, with VLP using carbodiimide, EDC and NHS. A protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin can also first be thiolated during the reaction, for example, with SATA, SATP, or iminothiolan. Then, the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin, if necessary, after deprotection can be associated with the central particle and, accordingly, VLP as follows. After separation of the excess reagent for thiolation, the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin interacts with the central particle and, accordingly, with VLP, pre-activated by a heterobifunctional cross-linking agent, containing a cysteine-reactive residue and, therefore, exhibiting at least one or more functional groups that react with cysteine residues with which a thiolated protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin, such as described above, can react neck. Optionally, small amounts of a reducing agent may be included in the reaction mixture. In the following methods, a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is bound to the central particle and, accordingly, to the VLP using a homobifunctional cross-linking agent such as glutaraldehyde, DSG, BM [PEO] 4 , BS 3 (Pierce Chemical Company , Rockford, IL, USA) or other known homobifunctional cross-linking agents with functional groups reacting with amino groups or carboxyl groups of the central particle and, accordingly, VLP.
В следующем варианте белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина связывают с центральной частицей и, соответственно, с VLP посредством модификации углеводных остатков, присутствующих на гликозилированном белке или пептиде IL-5, IL-13 или эотаксина, и последующего взаимодействия с центральной частицей и, соответственно, с VLP. В одном варианте осуществляют реакцию гликозилированного белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с периодатом натрия в условиях реакции мягкого окисления углеводного остатка, получая активированный белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина с одной или несколькими функциональными альдегидными группами. Активированный таким образом белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина отделяют от избытка периодата натрия и затем подвергают взаимодействию с центральной частицей и, соответственно, с VLP, при котором остатки лизина центральной частицы и, соответственно, VLP или по меньшей мере одной субъединицы VLP взаимодействуют с ранее образованной альдегидной функциональной группой на белке или пептиде IL-5, IL-13 или эотаксина, например, как описано Hermanson, G.T. в Bioconjugate Techniques, Academic Press Inc., San Diego, CA, USA. Самополимеризацию активированного белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина можно контролировать, корректируя pH, как описано в вышеуказанной публикации. Образованное основание Шиффа предпочтительно далее восстанавливают цианоборогидридом натрия, который затем удаляют гель-фильтрацией или диализом. Альтернативно можно осуществлять взаимодействие центральной частицы и, соответственно, VLP с EDC по карбоксильным группам центральной частицы и, соответственно, VLP или по меньшей мере одной субъединицы VLP и дигидразидом, таким как дигидразид адипиновой кислоты, получая остаток гидразида, доступный для взаимодействия с одной или несколькими альдегидными функциональными группами, присутствующими на активированном белке или пептиде IL-5, IL-13 или эотаксина. Образованный таким образом гидразон затем можно восстанавливать цианоборогидридом натрия. Альтернативно активированный белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина с одной или несколькими альдегидными функциональными группами подвергают реакции с цистеамином, получая в результате введение группы цистеина в белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина. Дополнительные способы перекрестного сшивания и перекрестно сшивающие агенты, подходящие для связывания белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей и, соответственно, с VLP, а также руководство по осуществлению реакций связывания и применению химических перекрестно сшивающих агентов и способам химического перекрестного сшивания можно найти в Hermanson, G.T. in Bioconjugate Techniques, Academic Press Inc., San Diego, CA, USA.In a further embodiment, the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin is bound to the central particle and, accordingly, to VLP by modifying the carbohydrate residues present on the glycosylated protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin, and subsequent interaction with central particle and, accordingly, with VLP. In one embodiment, a glycosylated protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is reacted with sodium periodate under the conditions of a mild oxidation reaction of the carbohydrate residue to produce an activated protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin with one or more aldehyde functional groups . Thus activated protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin is separated from the excess sodium periodate and then subjected to interaction with the central particle and, accordingly, with VLP, in which the lysine residues of the central particle and, accordingly, VLP or at least one VLP subunits interact with a previously formed aldehyde functional group on an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide, for example, as described by Hermanson, GT at Bioconjugate Techniques, Academic Press Inc., San Diego, CA, USA. The self-polymerization of the activated protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin can be controlled by adjusting the pH as described in the above publication. The Schiff base formed is preferably further reduced with sodium cyanoborohydride, which is then removed by gel filtration or dialysis. Alternatively, the central particle and, accordingly, VLP and EDC can interact with the carboxyl groups of the central particle and, accordingly, VLP or at least one VLP subunit and a dihydrazide, such as adipic acid dihydrazide, to obtain a hydrazide residue available for interaction with one or more aldehyde functional groups present on an activated protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin. The hydrazone thus formed can then be reduced with sodium cyanoborohydride. Alternatively, an activated protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin with one or more aldehyde functional groups is reacted with cysteamine, resulting in the introduction of a cysteine group into a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin. Additional cross-linking methods and cross-linking agents suitable for binding of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin to a central particle and, accordingly, to VLP, as well as guidance on the implementation of binding reactions and the use of chemical cross-linking agents and chemical methods cross stitching can be found in Hermanson, GT in Bioconjugate Techniques, Academic Press Inc., San Diego, CA, USA.
Другие способы связывания VLP с белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина включают способы, при которых центральную частицу и, соответственно, VLP биотинилируют и белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина экспрессируют в виде белка, слитого со стрептавидином, или способы, при которых биотинилируют как белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, так и центральную частицу и, соответственно, VLP, например, как описано в WO 00/23955. В данном случае белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина сначала можно связать со стрептавидином или авидином, корректируя отношение белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина к стрептавидину так, чтобы свободные сайты связывания еще были доступными для связывания центральной частицы и, соответственно, VLP, которую добавляют на следующей стадии. Альтернативно все компоненты можно смешать в реакции «в одном сосуде». Другие пары лиганд-рецептор, где имеется растворимая форма рецептора и лиганда и которые способны к перекрестному сшиванию с центральной частицей и, соответственно, с VLP или белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина, можно использовать в качестве связывающих агентов для связывания белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей и, соответственно, с VLP. Альтернативно либо лиганд, либо рецептор могут быть слиты с белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина и таким образом опосредовать связывание с центральной частицей и, соответственно, с VLP, химически связанной или слитой либо с рецептором, либо с лигандом, соответственно. Слияние также можно осуществлять посредством инсерции или замены.Other methods of binding VLP to a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin include methods in which the central particle and, accordingly, VLP are biotinylated and the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin is expressed as a protein fused with streptavidin, or methods in which biotinylate both a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin, and a central particle and, accordingly, VLP, for example, as described in WO 00/23955. In this case, the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin can first be bound to streptavidin or avidin, adjusting the ratio of the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin to streptavidin so that free binding sites are still available for binding the central particle and, accordingly, the VLP, which is added in the next stage. Alternatively, all components may be mixed in a “single vessel” reaction. Other ligand-receptor pairs where there is a soluble form of the receptor and ligand and which are capable of crosslinking with the central particle and, accordingly, with the VLP or protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin, can be used as binding agents for binding protein or peptide IL-5, IL-13 or eotaxin with a central particle and, accordingly, with VLP. Alternatively, either the ligand or the receptor can be fused to a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin and thus mediate binding to the central particle and, accordingly, to the VLP chemically bound or fused to either the receptor or the ligand, respectively . Merging can also be accomplished by insertion or replacement.
Как уже говорилось, в предпочтительном варианте данного изобретения VLP является VLP РНК-фага и в более предпочтительном варианте VLP является VLP покрывающего белка РНК-фага Qβ.As already mentioned, in a preferred embodiment of the present invention, the VLP is the VLP of the RNA phage, and in a more preferred embodiment, the VLP is the VLP of the Qβ RNA phage coat protein.
Одна или несколько молекул антигена, т.е. белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина, могут быть связаны с одной субъединицей капсида или VLP покрывающих белков РНК-фага, предпочтительно через экспонированные остатки лизина VLP РНК-фагов, если это стерически допустимо. Таким образом, особым признаком VLP покрывающих белков РНК-фагов и, в частности, VLP покрывающего белка Qβ является возможность связывать несколько антигенов на субъединицу. Это обеспечивает возможность образования плотной антигенной матрицы.One or more antigen molecules, i.e. a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin, can be linked to a single subunit of the capsid or VLP of the RNA phage coat proteins, preferably via exposed lysine residues of the VLP RNA phages, if sterically permissible. Thus, a special feature of the VLP coat proteins of RNA phages and, in particular, the VLP coat protein Qβ is the ability to bind several antigens to the subunit. This allows the formation of a dense antigenic matrix.
В предпочтительном варианте изобретения связывание и, соответственно присоединение, по меньшей мере, белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с центральной частицей и, соответственно, вирусоподобной частицей осуществляют посредством взаимодействия и, соответственно, ассоциации между по меньшей мере одним первым сайтом связывания вирусоподобной частицы и по меньшей мере одним вторым сайтом связывания антигена или антигенной детерминанты.In a preferred embodiment of the invention, the binding and, accordingly, the attachment of at least a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin to the central particle and, accordingly, virus-like particle is carried out by interaction and, accordingly, association between at least one first site binding of a virus-like particle and at least one second binding site of an antigen or antigenic determinant.
VLP или капсиды из покрывающего белка Qβ экспонируют определенное количество остатков лизина на своей поверхности с определенной топологией, при этом три остатка лизина направлены внутрь капсида и взаимодействуют с РНК, а четыре других остатка лизина экспонированы на наружную сторону капсида. Указанные определенные свойства предпочтительны для связывания антигенов с наружной стороной частицы, а не с внутренней стороны частицы, где остатки лизина взаимодействуют с РНК. VLP из других покрывающих белков РНК-фагов также имеют определенное количество остатков лизина на своей поверхности и определенную топологию указанных остатков лизина.VLP or capsids from the Qβ coating protein expose a certain amount of lysine residues on its surface with a specific topology, with three lysine residues directed inside the capsid and interact with RNA, and four other lysine residues exposed on the outside of the capsid. These specific properties are preferred for binding of antigens to the outside of the particle, rather than from the inside of the particle, where lysine residues interact with RNA. VLPs from other covering RNA phage proteins also have a certain amount of lysine residues on their surface and a specific topology of these lysine residues.
В следующих предпочтительных вариантах данного изобретения первый сайт связывания является остатком лизина и/или второй сайт связывания содержит сульфгидрильную группу или остаток цистеина. В очень предпочтительном варианте данного изобретения первый сайт связывания является остатком лизина, а второй сайт связывания является остатком цистеина.In further preferred embodiments of the invention, the first binding site is a lysine residue and / or the second binding site contains a sulfhydryl group or a cysteine residue. In a very preferred embodiment of the present invention, the first binding site is a lysine residue, and the second binding site is a cysteine residue.
В очень предпочтительных вариантах изобретения белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина связан через остаток цистеина, либо природно присутствующий на белке или пептиде IL-5, IL-13 или эотаксина, либо сконструированный, с остатками лизина VLP покрывающего белка РНК-фага и, в частности, VLP покрывающего белка Qβ.In very preferred embodiments, the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is linked via a cysteine residue, either naturally occurring on the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin, or constructed with the lysine residues of the VLP coat RNA- protein phage and, in particular, VLP of the Qβ coat protein.
Другим преимуществом VLP, полученных из РНК-фагов, является высокий выход их экспрессии в бактериях, который позволяет получать большие количества материала при допустимой стоимости.Another advantage of VLPs derived from RNA phages is the high yield of their expression in bacteria, which allows large quantities of material to be obtained at an affordable cost.
Как указано, конъюгаты и матрицы, соответственно, согласно изобретению отличаются от конъюгатов предшествующего уровня техники своей высокоорганизованной структурой, размерами и повторяемостью антигена на поверхности матрицы. Кроме того, применение VLP в качестве носителей позволяет образовывать прочные антигенные матрицы и конъюгаты, соответственно, с изменяемой плотностью антигенов. В частности, применение VLP РНК-фагов и, таким образом, в частности, применение VLP покрывающего белка РНК-фага Qβ позволяет достигать очень высокой плотности эпитопа. Получение композиций VLP покрывающих белков РНК-фагов с высокой плотностью эпитопов можно осуществлять с использованием инструкций, приведенных в данной заявке.As indicated, the conjugates and matrices, respectively, according to the invention differ from the prior art conjugates in their highly organized structure, size and repeatability of the antigen on the matrix surface. In addition, the use of VLP as carriers allows the formation of strong antigenic matrices and conjugates, respectively, with a variable density of antigens. In particular, the use of VLP of RNA phages, and thus, in particular, the use of VLP of the Qβ RNA phage coat protein, allows for a very high epitope density. Obtaining compositions of VLP coating proteins of RNA phages with a high density of epitopes can be carried out using the instructions provided in this application.
На антигене или антигенной детерминанте может присутствовать либо природный, либо неприродный второй сайт связывания, который определен в данном описании. В случае отсутствия подходящего второго сайта связывания природного происхождения на антигене или антигенной детерминанте необходимо сконструировать неприродный второй сайт связывания на антигене.Either a natural or non-natural second binding site, as defined herein, may be present on an antigen or antigenic determinant. In the absence of a suitable second binding site of natural origin on the antigen or antigenic determinant, it is necessary to construct a non-natural second binding site on the antigen.
Как описано выше, четыре остатка лизина экспонированы на поверхности VLP покрывающего белка Qβ. Обычно такие остатки дериватизируют в ходе реакции с перекрестно сшивающей молекулой. В том случае, когда не все экспонированные остатки лизина могут быть связаны с антигеном, остатки лизина, которые прореагировали с перекрестно сшивающим агентом, остаются с перекрестно сшивающей молекулой, связанной с ε-аминогруппой после стадии дериватизации. Это приводит к исчезновению одного или нескольких положительных зарядов, которое может быть нежелательным для растворимости и стабильности VLP. Заменяя некоторые остатки лизина аргининами, как в заявленных мутантах покрывающего белка Qβ, описанных ниже, авторы предотвратили чрезмерное исчезновение положительных зарядов, так как остатки аргинина не взаимодействуют с перекрестно сшивающим агентом. Кроме того, замена остатков лизина аргининами может приводить к более определенной антигенной матрице, так как меньше сайтов доступно для реакции с антигеном.As described above, four lysine residues are exposed on the surface of the VLP of the Qβ coat protein. Typically, such residues are derivatized during a reaction with a cross-linking molecule. In the case where not all exposed lysine residues can be associated with an antigen, lysine residues that have reacted with a cross-linking agent remain with the cross-linking molecule bound to the ε-amino group after the derivatization step. This results in the disappearance of one or more positive charges, which may be undesirable for the solubility and stability of the VLP. By replacing some lysine residues with arginines, as in the claimed mutants of the Qβ coating protein described below, the authors prevented the positive charges from disappearing excessively, since the arginine residues do not interact with the cross-linking agent. In addition, replacing lysine residues with arginines can lead to a more specific antigenic matrix, since fewer sites are available for reaction with the antigen.
Таким образом, экспонированные остатки лизина заменяли аргининами в следующих мутантах покрывающего белка Qβ и мутантных VLP Qβ, описанных в данной заявке: Qβ-240 (Lys13-Arg; SEQ ID NO:23), Qβ-250 (Lys 2-Arg, Lys13-Arg; SEQ ID NO:25) и Qβ-259 (Lys 2-Arg, Lys16-Arg; SEQ ID NO:27). Конструкции клонировали, белки экспрессировали, VLP очищали и использовали для связывания с пептидными и белковыми антигенами. Также конструировали Qβ-251 (SEQ ID NO:26), и руководство по поводу того, как экспрессировать, очищать и связывать VLP покрывающего белка Qβ-251 можно найти на протяжении данной заявки.Thus, the exposed lysine residues were replaced with arginines in the following Qβ coating protein mutants and Qβ mutant VLPs described in this application: Qβ-240 (Lys13-Arg; SEQ ID NO: 23), Qβ-250 (Lys 2-Arg, Lys13- Arg; SEQ ID NO: 25) and Qβ-259 (Lys 2-Arg, Lys16-Arg; SEQ ID NO: 27). The constructs were cloned, proteins were expressed, VLP was purified and used to bind to peptide and protein antigens. Qβ-251 was also designed (SEQ ID NO: 26), and guidance on how to express, purify and bind the VLP of the Qβ-251 coat protein can be found throughout this application.
В следующем варианте авторы предложили мутантный покрывающий белок Qβ с одним дополнительным остатком лизина, подходящий для получения матрицы антигенов с еще более высокой плотностью. Данный мутантный покрывающий белок Qβ, Qβ-243 (Asn 10-Lys; SEQ ID NO:24) клонировали, белок экспрессировали и капсид или VLP выделяли и очищали, показав, что введение дополнительного остатка лизина совместимо с самосборкой субъединиц в капсид или VLP. Таким образом, матрицы и, соответственно, конъюгаты белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина можно получить с использованием VLP мутантов покрывающего белка Qβ. Особенно предпочтительным способом связывания антигенов с VLP и, в частности, с VLP покрывающих белков РНК-фага является связывание остатка лизина, присутствующего на поверхности VLP покрывающих белков РНК-фага, с остатком цистеина, природно присутствующим или сконструированным на антигене, т.е. белке или пептиде IL-5, IL-13 или эотаксина. Для того чтобы остаток цистеина был эффективным в качестве второго сайта связывания, сульфгидрильная группа должна быть доступной для связывания. Таким образом, остаток цистеина должен быть в своем восстановленном состоянии, то есть должен быть доступным свободный цистеин или остаток цистеина со свободной сульфгидрильной группой. В том случае, когда остаток цистеина для функционирования в качестве второго сайта связывания находится в окисленной форме, например, если он образует дисульфидный мостик, требуется восстановление указанного дисульфидного мостика, например, с помощью DTT, TCEP или β-меркаптоэтанола. Концентрация восстановителя и молярный избыток восстановителя по сравнению с антигеном должен уточняться для каждого антигена. При необходимости тестируют пределы титрования, начиная с таких низких концентраций восстановителя, как 10 мкМ или ниже, до 10-20 мМ или выше и оценивают связывание антигена с носителем. Несмотря на то, что низкие концентрации восстановителя совместимы с реакцией связывания, как описано в находящейся на рассмотрении заявке на выдачу патента США No. 10/050902, поданной настоящим правопреемником 18 января 2002, более высокие концентрации ингибируют реакцию связывания, как будет понятно специалисту в данной области, и в этом случае восстановитель необходимо удалить диализом или гель-фильтрацией. Преимущественно pH буфера для диализа или уравновешивающего буфера ниже 7, предпочтительно 6. Совместимость буфера с низким значением pH с активностью и стабильностью антигена необходимо проверять.In a further embodiment, the authors proposed a mutant coating protein Qβ with one additional lysine residue, suitable for obtaining an antigen matrix with an even higher density. This mutant Qβ coating protein, Qβ-243 (Asn 10-Lys; SEQ ID NO: 24) was cloned, the protein was expressed, and the capsid or VLP was isolated and purified, showing that the addition of an additional lysine residue was compatible with self-assembly of the subunits in capsid or VLP. Thus, matrices and, accordingly, conjugates of a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin can be obtained using VLP mutants of the Qβ coat protein. A particularly preferred method for binding antigens to VLPs, and in particular to VLPs of RNA phage coat proteins, is to bind a lysine residue present on the surface of the VLPs of RNA phage coat proteins with a cysteine residue naturally present or engineered on an antigen, i.e. a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin. In order for the cysteine residue to be effective as a second binding site, the sulfhydryl group must be available for binding. Thus, the cysteine residue must be in its reduced state, that is, free cysteine or a cysteine residue with a free sulfhydryl group must be available. In the case where the cysteine residue for functioning as the second binding site is in an oxidized form, for example, if it forms a disulfide bridge, the indicated disulfide bridge must be restored, for example, using DTT, TCEP or β-mercaptoethanol. The concentration of the reducing agent and the molar excess of the reducing agent compared to the antigen should be specified for each antigen. If necessary, test the titration limits, starting from such low concentrations of the reducing agent as 10 μM or lower, to 10-20 mm or higher and evaluate the binding of antigen to the carrier. Although low concentrations of reducing agent are compatible with the binding reaction, as described in pending U.S. Patent Application No. 10/050902, filed by this assignee on January 18, 2002, higher concentrations inhibit the binding reaction, as will be understood by a person skilled in the art, in which case the reducing agent must be removed by dialysis or gel filtration. Advantageously, the pH of the dialysis or equilibration buffer is below 7, preferably 6. The compatibility of the low pH buffer with antigen activity and stability should be checked.
Плотность эпитопа на VLP покрывающих белков РНК-фага можно модулировать, выбирая перекрестно сшивающий агент и другие условия реакции. Например, перекрестно сшивающие агенты сульфо-GMBS и SMPH обычно обеспечивают достижение высокой плотности эпитопа. На дериватизацию положительно влияет высокая концентрация реагирующих веществ, и манипулирование условиями реакции можно использовать для того, чтобы контролировать количество антигенов, связанных с VLP покрывающих белков РНК-фага и, в частности, с VLP покрывающего белка Qβ.The density of the epitope on the VLP of the coating proteins of the RNA phage can be modulated by choosing a cross-linking agent and other reaction conditions. For example, cross-linking agents sulfo-GMBS and SMPH usually provide high epitope densities. Derivatization is positively affected by a high concentration of reactants, and manipulation of the reaction conditions can be used to control the amount of antigens associated with the VLP of the RNA phage coat proteins and, in particular, with the Vβ coat protein Qβ.
Перед конструированием неприродного второго сайта связывания необходимо выбрать положение, в котором он должен быть слит, встроен или, в общем, сконструирован. Выбор положения второго сайта связывания в качестве примера может быть основан на кристаллической структуре антигена. Такая кристаллическая структура антигена может давать информацию о доступности C- или N-концов молекулы (определенной, например, исходя из их доступности для растворителя) или об экспонировании по отношению к растворителю остатков, подходящих для использования в качестве вторых сайтов связывания, таких как остатки цистеина. Экспонированные дисульфидные мостики, как в случае Fab-фрагментов, также могут быть источником второго сайта связывания, так как их, как правило, можно превратить в отдельные остатки цистеина посредством умеренного восстановления. Будут выбраны умеренные условия восстановления, не влияющие на иммуногенность белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина. В общем, в том случае, когда целью иммунизации аутоантигеном является ингибирование взаимодействия данного аутоантигена с его природными лигандами, второй сайт связывания будет добавлен таким образом, чтобы он давал возможность образовывать антитела против сайта взаимодействия с природными лигандами. Таким образом, положение второго сайта связывания будет выбрано так, чтобы избежать стерических помех со стороны второго сайта связывания или любого содержащего его аминокислотного линкера. В следующих вариантах требуется гуморальный ответ, направленный на сайт, отличный от сайта взаимодействия аутоантигена с его природным лигандом. В таких вариантах второй сайт связывания может быть выбран так, чтобы он предотвращал образование антител против сайта взаимодействия аутоантигена с его природными лигандами.Before constructing a non-natural second binding site, it is necessary to choose the position in which it should be merged, integrated, or, in general, constructed. The selection of the position of the second binding site as an example may be based on the crystal structure of the antigen. Such a crystal structure of the antigen can provide information on the availability of the C- or N-ends of the molecule (determined, for example, based on their availability to the solvent) or on exposure to the solvent of residues suitable for use as second binding sites, such as cysteine residues . Exposed disulfide bridges, as in the case of Fab fragments, can also be a source of a second binding site, since they can usually be converted into individual cysteine residues through moderate recovery. Moderate recovery conditions will be selected that do not affect the immunogenicity of the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin. In general, when the goal of immunization with an autoantigen is to inhibit the interaction of a given autoantigen with its natural ligands, a second binding site will be added so that it allows the formation of antibodies against the interaction site with natural ligands. Thus, the position of the second binding site will be chosen so as to avoid steric interference from the second binding site or any amino acid linker containing it. In the following embodiments, a humoral response is required directed to a site other than the site of interaction of the autoantigen with its natural ligand. In such embodiments, the second binding site can be chosen so that it prevents the formation of antibodies against the site of interaction of the autoantigen with its natural ligands.
Другие критерии для выбора положения второго сайта связывания включают состояние олигомеризации антигена, сайт олигомеризации, присутствие кофактора и наличие экспериментального доказательства обнаружения сайтов в структуре антигена и последовательности, в которой модификация антигена совместима с функцией аутоантигена или с образованием антител, распознающих аутоантиген.Other criteria for choosing the position of the second binding site include the antigen oligomerization state, the oligomerization site, the presence of a cofactor, and the presence of experimental evidence for the detection of sites in the antigen structure and the sequence in which the modification of the antigen is compatible with the function of autoantigen or with the formation of antibodies that recognize autoantigen.
В наиболее предпочтительных вариантах белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина содержит единственный второй сайт связывания или единственный реакционноспособный сайт связывания, способный к ассоциации с первыми сайтами связывания на центральной частице и VLP или субъединицах VLP, соответственно. Это обеспечивает определенное и равномерное связывание и, соответственно, ассоциацию, по меньшей мере, одного, но обычно нескольких, предпочтительно более 10, 20, 40, 80, 120, антигенов с центральной частицей и VLP, соответственно. Таким образом, обеспечение одного второго сайта связывания или одного реакционноспособного сайта связывания на антигене обеспечивает один тип равномерного связывания и ассоциации, соответственно, приводящий к очень высокоупорядоченной и повторяющейся матрице. Например, если связывание и ассоциацию, соответственно, осуществляют посредством взаимодействия лизина (в качестве первого сайта связывания) и цистеина (в качестве второго сайта связывания), то, согласно данному предпочтительному варианту изобретения, гарантировано, что только один остаток цистеина на антиген, независимо от того, присутствует ли на антигене данный остаток цистеина природного или неприродного происхождения, способен связываться и ассоциировать, соответственно, с VLP и первым сайтом связывания центральной частицы, соответственно.In most preferred embodiments, the IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide contains a single second binding site or a single reactive binding site capable of association with the first binding sites on the central particle and VLP or VLP subunits, respectively. This provides a certain and uniform binding and, accordingly, the association of at least one, but usually several, preferably more than 10, 20, 40, 80, 120, antigens with the central particle and VLP, respectively. Thus, providing one second binding site or one reactive antigen binding site provides one type of uniform binding and association, respectively, resulting in a very highly ordered and repeating matrix. For example, if the binding and association, respectively, is carried out through the interaction of lysine (as the first binding site) and cysteine (as the second binding site), then, according to this preferred embodiment of the invention, it is guaranteed that only one cysteine residue per antigen, regardless whether a given cysteine residue of natural or non-natural origin is present on the antigen is able to bind and associate, respectively, with VLP and the first binding site of the central particle, respectively governmental.
В некоторых вариантах конструирование второго сайта связывания на антигене требует слияния аминокислотного линкера, содержащего аминокислоту, подходящую в качестве второго сайта связывания согласно описаниям данного изобретения. Таким образом, в предпочтительном варианте данного изобретения аминокислотный линкер связан с антигеном или антигенной детерминантой посредством по меньшей мере одной ковалентной связи. Предпочтительно аминокислотный линкер содержит или, альтернативно, состоит из второго сайта связывания. В следующем предпочтительном варианте аминокислотный линкер содержит сульфгидрильную группу или остаток цистеина. В другом предпочтительном варианте аминокислотным линкером является цистеин. Некоторые критерии выбора аминокислотного линкера, а также дополнительные предпочтительные варианты аминокислотного линкера согласно изобретению уже указаны выше.In some embodiments, the construction of a second binding site on an antigen requires the fusion of an amino acid linker containing an amino acid suitable as a second binding site according to the descriptions of this invention. Thus, in a preferred embodiment of the invention, the amino acid linker is coupled to an antigen or antigenic determinant via at least one covalent bond. Preferably, the amino acid linker contains or, alternatively, consists of a second binding site. In a further preferred embodiment, the amino acid linker contains a sulfhydryl group or a cysteine residue. In another preferred embodiment, the amino acid linker is cysteine. Some criteria for the selection of the amino acid linker, as well as additional preferred variants of the amino acid linker according to the invention are already indicated above.
В следующем предпочтительном варианте изобретения по меньшей мере один антиген или антигенная детерминанта, т.е. белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, слит с центральной частицей и вирусоподобной частицей, соответственно. Как указано выше, VLP обычно состоит по меньшей мере из одной субъединицы, собирающейся в VLP. Таким образом, снова в следующем предпочтительном варианте изобретения антиген или антигенная детерминанта, предпочтительно по меньшей мере один белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина слит по меньшей мере с одной субъединицей вирусоподобной частицы или белка, который может быть включен в VLP, с образованием химерного слияния VLP-субъединица-белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина.In a further preferred embodiment of the invention, at least one antigen or antigenic determinant, i.e. a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is fused to a central particle and a virus-like particle, respectively. As indicated above, a VLP typically consists of at least one subunit assembled in a VLP. Thus, again in a further preferred embodiment of the invention, the antigen or antigenic determinant, preferably at least one protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin, is fused to at least one subunit of the virus-like particle or protein that can be included in the VLP, with the formation of the chimeric fusion of the VLP-subunit-protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin.
Слияние белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина можно осуществить путем инсерции в последовательность субъединицы VLP или путем слияния либо с N-, либо с C-концом VLP-субъединицы или белка, который может быть включен в VLP. В дальнейшем при упоминании слитых белков пептида с субъединицей VLP подразумевают слияние либо с концами последовательности субъединицы, либо внутреннюю инсерцию пептида в последовательность субъединицы.The fusion of a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin can be accomplished by insertion into the sequence of the VLP subunit or by fusion with either the N- or C-terminus of the VLP subunit or protein that can be incorporated into the VLP. Hereinafter, when referring to fusion proteins of a peptide with a VLP subunit, it is meant to merge either at the ends of the subunit sequence, or internal insertion of the peptide into the subunit sequence.
Слияние также можно осуществить путем инсерции последовательностей белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина в вариант субъединицы VLP, где часть последовательности субъединицы была делетирована, полученные продукты далее называют укороченными мутантами. Укороченные мутанты могут иметь N- или C-концевые или внутренние делеции части последовательности субъединицы VLP. Например, конкретный HBcAg VLP, например, с делецией аминокислотных остатков с 79 по 81, является укороченным мутантом с внутренней делецией. Слияние белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина либо с N-, либо с C-концом укороченных мутантов VLP-субъединиц также приводит к образованию вариантов согласно данному изобретению. Подобным образом, слияние эпитопа с последовательностью субъединицы VLP также можно осуществить путем замены, при которой, например, для конкретного HBcAg VLP аминокислоты 79-81 заменяют чужеродным эпитопом. Таким образом, слияние, которое упоминается в дальнейшем, можно осуществить путем инсерции последовательности белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина в последовательность субъединицы VLP путем замены части последовательности субъединицы VLP последовательностью белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина или посредством комбинирования делеции, замены или инсерции.Merging can also be accomplished by inserting the sequences of a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin into a variant of the VLP subunit, where part of the subunit sequence has been deleted, the resulting products are hereinafter referred to as truncated mutants. The truncated mutants may have N- or C-terminal or internal deletions of part of the VLP subunit sequence. For example, a particular HBcAg VLP, for example, with a deletion of amino acid residues 79 to 81, is a truncated mutant with an internal deletion. The fusion of a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin with either the N- or C-terminus of the truncated VLP subunit mutants also leads to the formation of variants according to this invention. Similarly, fusion of an epitope with a VLP subunit sequence can also be accomplished by substitution, in which, for example, for a particular HBcAg VLP, amino acids 79-81 are replaced with a foreign epitope. Thus, the fusion, which is mentioned later, can be accomplished by inserting the sequence of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin into the sequence of the VLP subunit by replacing part of the sequence of the VLP subunit with the sequence of the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin or by combining a deletion, replacement or insertion.
Химерные конструкции белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина-субъединица, как правило, будут способны к самосборке в VLP. VLP, экспонирующие эпитопы, слитые с их субъединицами, также называют в данном описании химерными VLP. Как указано, вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, состоит по меньшей мере из одной субъединицы VLP. В следующем варианте изобретения вирусоподобная частица содержит или, альтернативно, состоит из смеси химерных субъединиц VLP и нехимерных субъединиц VLP, т.е. субъединиц VLP, не имеющих слитого с ними антигена, образуя в результате так называемые мозаичные частицы. Это может иметь преимущества для обеспечения образования и сборки в VLP. В указанных вариантах доля химерных VLP-субъединиц может составлять 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95% или больше.Chimeric constructs of a protein or peptide of IL-5, IL-13, or an eotaxin subunit will typically be capable of self-assembly in VLP. VLPs exhibiting epitopes fused to their subunits are also referred to herein as chimeric VLPs. As indicated, a virus-like particle contains or, alternatively, consists of at least one VLP subunit. In a further embodiment of the invention, the virus-like particle contains or, alternatively, consists of a mixture of chimeric VLP subunits and non-chimeric VLP subunits, i.e. VLP subunits lacking antigen fused with them, resulting in the so-called mosaic particles. This may have advantages for providing education and assembly in VLP. In these embodiments, the proportion of chimeric VLP subunits can be 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95% or more.
Могут быть добавлены фланкирующие аминокислотные остатки к любому концу последовательности пептида или эпитопа, который необходимо слить с любым из концов последовательности субъединицы VLP, или для внутренней инсерции такой пептидной последовательности в последовательность субъединицы VLP. Остатки глицина и серина являются особенно предпочтительными аминокислотами для использования во фланкирующих последовательностях, добавляемых к белку или пептиду IL-5, IL-13 или эотаксина, который необходимо слить. Остатки глицина придают дополнительную гибкость, которая может снижать возможное дестабилизирующее действие слияния чужеродной последовательности в последовательность субъединицы VLP.Flanking amino acid residues can be added to either end of the sequence of the peptide or epitope that needs to be fused to either end of the VLP subunit sequence, or for internal insertion of such a peptide sequence into the VLP subunit sequence. Glycine and serine residues are particularly preferred amino acids for use in flanking sequences added to the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin to be fused. Glycine residues give additional flexibility, which can reduce the possible destabilizing effect of the fusion of a foreign sequence into the sequence of the VLP subunit.
В конкретном варианте изобретения VLP является VLP корового антигена гепатита B. Описаны слитые белки либо с N-концом HBcAg (Neyrinck, S. et al., Nature Med. 5: 1157-1163 (1999)), либо инсерции в так называемую основную иммунодоминантную область (MIR) (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001)), WO 01/98333), и указанные слияния являются предпочтительными вариантами изобретения. Также описаны варианты HBcAg природного происхождения с делециями в MIR (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001), публикация специально включена в виде ссылки в полном объеме), и слияния с N- или C-концом, а также инсерции в положение MIR, соответствующее сайту делеции по сравнению с HBcAg дикого типа, являются следующими вариантами изобретения. Также описаны слияния с C-концом (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001)). Специалист в данной области легко найдет руководство по поводу того, как конструировать слитые белки, используя классические способы молекулярной биологии (Sambrook, J. et al., eds., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd. edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989), Ho et al., Gene 77:51 (1989)). Описаны векторы и плазмиды, кодирующие HBcAg и слитые белки HBcAg и применимые для экспрессии HBcAg и слитых белков HBcAg (Pumpens, P. and Grens, E. Intervirology 44: 98-114 (2001), Neyrinck, S. et al., Nature Med. 5: 1157-1163 (1999)), которые можно использовать в практике изобретения. Авторы также описали в виде примера (пример 6) инсерцию эпитопа в MIR HBcAg с получением в результате химерного подвергаемого самосборке HBcAg. Важным фактором для оптимизации эффективности самосборки и экспонирования эпитопа, встраиваемого в MIR HBcAg, является выбор места инсерции, а также количество аминокислот, которые необходимо делетировать из последовательности HBcAg в MIR (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001); EP 421635; патент США 6231864) при инсерции, или другими словами, какие аминокислоты из HBcAg необходимо заменить новым эпитопом. Например, описана замена аминокислот HBcAg 76-80, 79-81, 79-80, 75-85 или 80-81 чужеродными эпитопами (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001); EP 0421635; патент США 6231864). HBcAg содержит длинный аргининовый хвост (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001)), который не имеет существенного значения для сборки капсида и способен к связыванию нуклеиновых кислот (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001)). HBcAg, либо содержащие аргининовый хвост, либо не имеющие такового, являются вариантами изобретения.In a specific embodiment, the VLP is the VLP of hepatitis B core antigen. Fusion proteins are described either with the N-terminus of HBcAg (Neyrinck, S. et al., Nature Med. 5: 1157-1163 (1999)), or insertion into the so-called basic immunodominant region (MIR) (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001)), WO 01/98333), and these mergers are preferred variants of the invention. Also described are variants of naturally occurring HBcAgs with deletions in MIR (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001), the publication is specifically incorporated by reference in full), and mergers with N- or C- end, as well as insertion at the MIR position corresponding to the deletion site compared to wild-type HBcAg, are further embodiments of the invention. C-terminal fusions are also described (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001)). One skilled in the art will easily find guidance on how to construct fusion proteins using classical molecular biology techniques (Sambrook, J. et al., Eds., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd. Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1989), Ho et al., Gene 77:51 (1989)). Vectors and plasmids encoding HBcAg and HBcAg fusion proteins and useful for the expression of HBcAg and HBcAg fusion proteins are described (Pumpens, P. and Grens, E. Intervirology 44: 98-114 (2001), Neyrinck, S. et al., Nature Med 5: 1157-1163 (1999)), which can be used in the practice of the invention. The authors also described, by way of example (Example 6), the insertion of an epitope into HBcAg MIR, resulting in a chimeric self-assembly of HBcAg. An important factor for optimizing the efficiency of self-assembly and exposure of the epitope embedded in HBcAg MIR is the choice of insertion site, as well as the number of amino acids that must be deleted from the HBcAg sequence in MIR (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001); EP 421635; US patent 6231864) at insertion, in other words, which amino acids from HBcAg need to be replaced with a new epitope. For example, the replacement of HBcAg amino acids 76-80, 79-81, 79-80, 75-85 or 80-81 with foreign epitopes is described (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001); EP 0421635 ; US patent 6231864). HBcAg contains a long arginine tail (Pumpens, P. and Grens, E., Intervirology 44: 98-114 (2001)), which is not essential for capsid assembly and is capable of binding nucleic acids (Pumpens, P. and Grens, E ., Intervirology 44: 98-114 (2001)). HBcAg, either containing arginine tail or not having one, are variants of the invention.
В следующем предпочтительном варианте изобретения VLP является VLP РНК-фага. Основные покрывающие белки РНК-фагов спонтанно собираются в VLP при экспрессии в бактериях и, в частности, в E. coli. Конкретные примеры покрывающих белков бактериофагов, которые можно использовать для получения композиций согласно изобретению, включают в себя покрывающие белки таких РНК-бактериофагов как бактериофаг Qβ (SEQ ID NO:10; база данных PIR, инвентарный No. VCBPQβ, относящаяся к CP Qβ, и SEQ ID NO:11; инвентарный No. AAA16663, относящаяся к белку A1 Qβ) и бактериофаг fr (SEQ ID NO:4; PIR, инвентарный No. VCBPFR).In a further preferred embodiment of the invention, the VLP is the VLP of an RNA phage. The main covering proteins of RNA phages spontaneously assemble in VLP when expressed in bacteria and, in particular, in E. coli. Specific examples of bacteriophage coat proteins that can be used to make compositions of the invention include bacteriophage RNA coat proteins such as the Qβ bacteriophage (SEQ ID NO: 10; PIR Database, Inventory No. VCBPQβ Relating to CP Qβ, and SEQ ID NO: 11; Inventory No. AAA16663 relating to Qβ Protein A1) and bacteriophage fr (SEQ ID NO: 4; PIR, Inventory No. VCBPFR).
В более предпочтительном варианте по меньшей мере один белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина сливают с покрывающим белком Qβ. Описаны конструкции слитых белков, в которых эпитопы были слиты с C-концом укороченной формы белка A1 Qβ или встроены в белок A1 (Kozlovska, T. M. et al., Intervirology, 39: 9-15 (1996)). Белок A1 образуется при супрессии в стоп-кодоне UGA и имеет длину 329 а/к или 328 а/к, если принять во внимание отщепление N-концевого метионина. Отщепление N-концевого метионина перед аланином (вторая аминокислота, кодируемая геном CP Qβ) обычно имеет место в E. coli, и так обстоит дело для N-концов покрывающих белков CP Qβ. Часть гена A1 с 3'-стороны от амбер-кодона UGA кодирует удлинение CP, которое имеет длину 195 аминокислот. Инсерция по меньшей мере одного белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина между положениями 72 и 73 удлинения CP приводит к образованию следующих вариантов согласно изобретению (Kozlovska, T. M. et al., Intervirology 39: 9-15 (1996)). Слияние белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с C-концом укороченного на C-конце белка A1 Qβ приводит к образованию следующих предпочтительных вариантов согласно изобретению. Например, Kozlovska et al. (Intervirology, 39: 9-15 (1996)) описали слияния белка A1 Qβ, в которых эпитоп слит с C-концом удлинения CP Qβ, укороченным в положении 19.In a more preferred embodiment, at least one protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is fused to the Qβ coat protein. Fusion protein constructs are described in which epitopes are fused to the C-terminus of the shortened form of A1 Qβ protein or inserted into A1 protein (Kozlovska, T. M. et al., Intervirology, 39: 9-15 (1996)). Protein A1 is formed by suppression in the UGA stop codon and has a length of 329 a / k or 328 a / k, if we take into account the cleavage of the N-terminal methionine. Cleavage of the N-terminal methionine in front of alanine (the second amino acid encoded by the CP Qβ gene) usually occurs in E. coli, and this is the case for the N-terminus of the covering protein Q Qβ. The portion of the A1 gene on the 3 ′ side of the UGA amber codon encodes a CP extension that is 195 amino acids in length. The insertion of at least one protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin between positions 72 and 73 of the CP extension leads to the formation of the following variants according to the invention (Kozlovska, T. M. et al., Intervirology 39: 9-15 (1996)). The fusion of a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin with the C-terminus of a Qβ protein shortened at the C-terminus leads to the formation of the following preferred variants according to the invention. For example, Kozlovska et al. (Intervirology, 39: 9-15 (1996)) described fusion of A1 Qβ protein in which the epitope is fused to the C-terminus of CP Qβ extension shortened at
Как описано Kozlovska et al. (Intervirology, 39: 9-15 (1996)), сборка частиц, экспонирующих слитые эпитопы, обычно требует присутствия как слияния белок A1-белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, так и CP дикого типа, чтобы образовать мозаичную частицу. Однако варианты, содержащие вирусоподобные частицы, и, таким образом, в частности, VLP покрывающего белка РНК-фага Qβ, которые состоят исключительно из субъединиц VLP, имеющих по меньшей мере один слитый с ними белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, также входят в объем данного изобретения.As described by Kozlovska et al. (Intervirology, 39: 9-15 (1996)), the assembly of particles exhibiting fused epitopes typically requires the presence of both fusion protein A1-protein or peptide IL-5, IL-13 or eotaxin, and wild-type CP to form a mosaic particle. However, variants containing virus-like particles, and thus, in particular, the VLP of the Qβ RNA phage coat protein, which consist exclusively of VLP subunits having at least one protein or IL-5, IL-13 or eotaxin peptide fused to them are also included in the scope of this invention.
Получение мозаичных частиц можно осуществить рядом способов. Kozlovska et al., Intervirolog., 39: 9-15 (1996) описывают два способа, которые оба можно использовать в практике изобретения. В первом способе эффективное экспонирование слитого эпитопа на VLP опосредовано экспрессией плазмиды, кодирующей слияние белка A1 Qβ, имеющего стоп-кодон UGA между CP и удлинением CP, в штамме E. coli, несущем плазмиду, кодирующую клонированную тРНК-супрессор UGA, который приводит к трансляции кодона UGA в Trp (плазмида pISM3001 (Smiley B.K. et al., Gene 134: 33-40 (1993))). В другом способе стоп-кодон гена CP модифицируют в UAA и проводят котрансфекцию со второй плазмидой, экспрессирующей слияние белка A1 с белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина. Вторая плазмида кодирует резистентность к различным антибиотикам, и начало репликации совместимо с первой плазмидой (Kozlovska, T. M. et al., Intervirology 39: 9-15 (1996)). В третьем способе CP и слияние белка A1 с белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина кодируются бицистронным образом при оперативном связывании с таким промотором, как промотор Trp, как описано на фиг.1 в Kozlovska et al., Intervirology, 39: 9-15 (1996).Obtaining mosaic particles can be carried out in a number of ways. Kozlovska et al., Intervirolog., 39: 9-15 (1996) describe two methods that can both be used in the practice of the invention. In the first method, efficient exposure of the fused epitope to VLP is mediated by expression of a plasmid encoding the fusion of A1 Qβ protein having a UGA stop codon between CP and CP extension in an E. coli strain carrying a plasmid encoding a cloned UGA suppressor tRNA that translates UGA codon in Trp (plasmid pISM3001 (Smiley BK et al., Gene 134: 33-40 (1993))). In another method, the stop codon of the CP gene is modified in UAA and cotransfected with a second plasmid expressing the fusion of protein A1 with protein or peptide IL-5, IL-13 or eotaxin. The second plasmid encodes resistance to various antibiotics, and the onset of replication is compatible with the first plasmid (Kozlovska, T. M. et al., Intervirology 39: 9-15 (1996)). In a third method, CP and fusion of protein A1 with a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin are encoded in a bicistronic manner when operatively linked to a promoter such as a Trp promoter, as described in FIG. 1 in Kozlovska et al., Intervirology, 39 : 9-15 (1996).
В следующем варианте белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина встраивают между аминокислотами 2 и 3 (нумерация CP после расщепления, то есть в том случае, когда N-концевой метионин отщеплен) CP fr, таким образом получая белковое слияние белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина-CP fr. Описаны векторы и экспрессирующие системы для конструирования и экспрессии слитых белков CP fr, самособирающихся в VLP и применимых в практике изобретения (Pushko P. et al., Prot. Eng. 6:883-891 (1993)). В конкретном варианте последовательность белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина встраивают в делеционный вариант CP fr после аминокислоты 2, когда остатки 3 и 4 CP fr удалены (Pushko P. et al., Prot. Eng. 6:883-891 (1993)).In a further embodiment, a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is inserted between
Слияние эпитопов с N-концевой выступающей β-шпилькой покрывающего белка РНК-фага MS-2 и последующая презентация слитого эпитопа на образованной при самосборке VLP РНК-фага MS-2 также описаны (WO 92/13081), и слияние белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина путем инсерции или замены в покрывающем белке РНК-фага MS-2 также попадает в объем изобретения.The fusion of epitopes with the N-terminal protruding β-hairpin of the covering RNA phage MS-2 protein and the subsequent presentation of the fusion epitope on the self-assembled VLP RNA phage MS-2 are also described (WO 92/13081), and the fusion of the protein or peptide IL- 5, IL-13 or eotaxin by insertion or substitution in the coating protein of the MS-2 RNA phage also falls within the scope of the invention.
В другом варианте изобретения белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина сливают с белком капсида вируса папилломы. В более конкретном варианте белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина сливают с основным белком капсида L1 вируса папилломы крупного рогатого скота типа 1 (BPV-1). Описаны векторы и экспрессирующие системы для конструирования и экспрессии слитых белков BPV-1 в системах бакуловирус/клетки насекомых (Chackerian, B. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96: 2373-2378 (1999), WO 00/23955). Замена аминокислот 130-136 L1 BPV-1 белком или пептидом IL-5, IL-13 или эотаксина приводит к слитому белку L1 BPV-1-белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, который является предпочтительным вариантом изобретения. Описано клонирование в бакуловирусном векторе и экспрессия в инфицированных бакуловирусом клетках Sf9, которые могут быть использованы в практике изобретения (Chackerian, B. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96: 2373-2378 (1999), WO 00/23955). Очистку собранных частиц, экспонирующих слитый белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, можно осуществить рядом способов, таких, например, как гель-фильтрация или ультрацентрифугирование в градиенте сахарозы (Chackerian, B. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96: 2373-2378 (1999), WO 00/23955).In another embodiment, the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is fused to the papilloma virus capsid protein. In a more specific embodiment, the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is fused to the major protein of cattle papilloma virus L1 capsid L1 (BPV-1). Vectors and expression systems have been described for the construction and expression of BPV-1 fusion proteins in baculovirus / insect cell systems (Chackerian, B. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96: 2373-2378 (1999), WO 00 / 23955). Substitution of amino acids 130-136 L1 BPV-1 protein or peptide IL-5, IL-13 or eotaxin leads to a fused protein L1 BPV-1 protein or peptide IL-5, IL-13 or eotaxin, which is a preferred embodiment of the invention. Cloning in a baculovirus vector and expression in baculovirus-infected Sf9 cells that can be used in the practice of the invention are described (Chackerian, B. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96: 2373-2378 (1999), WO 00 / 23955). Purification of collected particles exhibiting an IL-5, IL-13, or eotaxin fusion protein or peptide can be accomplished in a number of ways, such as, for example, gel filtration or sucrose gradient ultracentrifugation (Chackerian, B. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96: 2373-2378 (1999), WO 00/23955).
В следующем варианте изобретения белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина сливают с белком Ty, способным включаться в VLP Ty. В более конкретном варианте белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина сливают с p1 или белком капсида, кодируемым геном TYA gene (Roth, J.F., Yeast 16: 785-795 (2000)). Дрожжевые ретротранспозоны Ty1, 2, 3 и 4 выделены из Saccharomyces cerevisiae, тогда как ретротранспозон Tf1 выделен из Schizosaccharomyces pombae (Boeke, J.D. and Sandmeyer, S.B., «Yeast Transposable elements» in The molecular and Cellular Biology of the Yeast Saccharomyces: Genome dynamics, Protein Synthesis, and Energetics., p. 193, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1991)). Ретротранспозоны Ty1 и 2 родственны классу copia элементов растений и животных, тогда как Ty3 относится к семейству ретротранспозонов gypsy, которые родственны ретровирусам растений и животных. В ретротранспозоне Ty1 белок p1, также называемый Gag или капсидным белком, имеет длину 440 аминокислот. P1 расщепляется во время созревания VLP в положении 408, давая белок p2, важный компонент VLP.In a further embodiment of the invention, the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is fused to a Ty protein capable of being incorporated into Ty VLP. In a more specific embodiment, the protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin is fused to p1 or the capsid protein encoded by the TYA gene (Roth, J.F., Yeast 16: 785-795 (2000)). The yeast retrotransposons Ty1, 2, 3, and 4 are isolated from Saccharomyces cerevisiae, while the retrotransposon Tf1 is isolated from Schizosaccharomyces pombae (Boeke, JD and Sandmeyer, SB, “Yeast Transposable elements” in The molecular and Cellular Biology of the Yeast Saccharomyces: Protein Synthesis, and Energetics., P. 193, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1991)). Retrotransposons Ty1 and 2 are related to the copia class of plant and animal elements, while Ty3 belongs to the gypsy family of retrotransposons that are related to plant and animal retroviruses. In the Ty1 retrotransposon, the p1 protein, also called Gag or capsid protein, has a length of 440 amino acids. P1 is cleaved during VLP maturation at position 408, giving p2 protein, an important component of VLP.
Описаны слитые с p1 белки и векторы для экспрессии указанных слитых белков в дрожжах (Adams, S.E. et al., Nature 329: 68-70 (1987)). Таким образом, например, белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина может быть слит с p1 путем инсерции последовательности, кодирующей белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, в сайт BamH1 плазмиды pMA5620 (Adams, S.E. et al., Nature 329: 68-70 (1987)). Клонирование последовательностей, кодирующих чужеродные эпитопы, в векторе pMA5620 приводит к экспрессии слитых белков, содержащих аминокислоты 1-381 p1 Ty1-15, слитые C-терминально с N-концом чужеродного эпитопа. Подобным образом подразумевается, что N-концевое слияние белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина или внутренняя инсерция в последовательность p1 или замена части последовательности p1 также входит в объем изобретения. В частности, инсерция белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина в последовательность Ty между аминокислотами 30-31, 67-68, 113-114 и 132-133 p1-белка Ty (EP0677111) дает предпочтительные варианты согласно изобретению.Protein fusion proteins and vectors for expressing said fusion proteins in yeast are described (Adams, S.E. et al., Nature 329: 68-70 (1987)). Thus, for example, a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin can be fused to p1 by inserting a sequence encoding a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin to the BamH1 site of pMA5620 plasmid (Adams, SE et al., Nature 329: 68-70 (1987)). Cloning of sequences encoding foreign epitopes in the pMA5620 vector results in the expression of fusion proteins containing amino acids 1-381 p1 Ty1-15 fused C-terminally with the N-terminus of the foreign epitope. Similarly, it is understood that the N-terminal fusion of an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide, or internal insertion into the p1 sequence or replacement of part of the p1 sequence is also within the scope of the invention. In particular, the insertion of an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide into the Ty sequence between amino acids 30-31, 67-68, 113-114 and 132-133 of the Ty p1 protein (EP0677111) gives preferred variants according to the invention.
Следующими VLP, подходящими для слияния белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина, являются, например, частицы, подобные ретровирусам (WO 9630523), Gag HIV2 (Kang, Y.C. et al, Biol. Chem. 380: 353-364 (1999)), вирус мозаики вигны (Taylor, K.M. et al., Biol. Chem. 380: 387-392 (1999)), VLP парвовируса VP2 (Rueda, P. et al., Virology 263: 89-99 (1999)), HBsAg (патент США 4722840, EP0020416B1).Further VLPs suitable for fusion of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin are, for example, particles like retroviruses (WO 9630523), HIV Gag (Kang, YC et al, Biol. Chem. 380: 353-364 (1999)), Vigna mosaic virus (Taylor, KM et al., Biol. Chem. 380: 387-392 (1999)), VLP of parvovirus VP2 (Rueda, P. et al., Virology 263: 89-99 (1999 )), HBsAg (U.S. Patent 4,722,840, EP0020416B1).
Примерами химерных VLP, подходящими для практики изобретения, также являются VLP, описанные в Intervirology 39: 1 (1996). Следующими примерами VLP, предполагаемыми для применения в изобретении, являются HPV-1, HPV-6, HPV-11, HPV-16, HPV-18, HPV-33, HPV-45, CRPV, COPV, GAG HIV, вирус табачной мозаики. Также получены вирусоподобные частицы SV-40, вируса полиомы, аденовируса, вируса простого герпеса, ротавируса и вируса Норуолк, и химерные VLP на основе указанных VLP также входят в объем данного изобретения.Examples of chimeric VLPs suitable for practicing the invention are also the VLPs described in Intervirology 39: 1 (1996). The following examples of VLP proposed for use in the invention are HPV-1, HPV-6, HPV-11, HPV-16, HPV-18, HPV-33, HPV-45, CRPV, COPV, HIV GAG, tobacco mosaic virus. Virus-like particles of SV-40, polyoma virus, adenovirus, herpes simplex virus, rotavirus and Norwalk virus were also obtained, and chimeric VLPs based on these VLPs are also included in the scope of this invention.
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения антигеном или антигенной детерминантой является белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина.In a further preferred embodiment of the invention, the antigen or antigenic determinant is an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide.
В следующем предпочтительном варианте изобретения антигеном или антигенной детерминантой является вариант белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина, например, в частности, содержащий аминокислотные замены или инсерции пептидов или полиморфизмы. Как уже указано, композиции и, соответственно, композиции вакцин, содержащие варианты белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина, включены в объем данного изобретения.In a further preferred embodiment, the antigen or antigenic determinant is a variant of an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide, for example, in particular, containing amino acid substitutions or insertions of peptides or polymorphisms. As already indicated, compositions and, accordingly, vaccine compositions containing variants of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin are included in the scope of this invention.
Белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина можно получить путем экспрессии кДНК IL-5, IL-13 или эотаксина в прокариотических или эукариотических системах экспрессии. Различные их примеры описаны в литературе и могут быть использованы, возможно после модификаций, чтобы экспрессировать любой белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина любого требуемого вида. Описание того, как получить белок или пептид IL-5, также дано в WO 900/65058 и в приведенных в указанной работе ссылках.A protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin can be obtained by expression of cDNA of IL-5, IL-13 or eotaxin in prokaryotic or eukaryotic expression systems. Various examples thereof are described in the literature and can be used, possibly after modifications, to express any protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin of any desired type. A description of how to obtain the protein or peptide of IL-5 is also given in WO 900/65058 and in the references cited therein.
В следующем предпочтительном варианте изобретения антигеном или антигенной детерминантой является пептид IL-5, IL-13 или эотаксина. Такие пептиды IL-5, IL-13 или эотаксина или их фрагменты можно получить с использованием стандартных методов молекулярной биологии, при которых нуклеотидную последовательность, кодирующую представляющий интерес фрагмент, амплифицируют с помощью ПЦР и клонируют в виде слияния с полипептидной меткой, такой как GST-метка, MBP-метка, гистидиновая метка, Flag-метка, myc-метка или константная область антитела (Fc-область). При введении сайта расщепления протеазой между фрагментом IL-5, IL-13 или эотаксина и меткой пептид IL-5, IL-13 или эотаксина можно отделить от метки после очистки, расщепляя соответствующей протеазой. В другом способе белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина можно синтезировать in vitro, используя стандартные реакции пептидного синтеза, известные специалисту в данной области. В следующем способе пептиды IL-5, IL-13 или эотаксина можно получить путем расщепления протеазой или химического расщепления полноразмерного белка IL-5, IL-13 или эотаксина, оба способа хорошо известны специалистам в данной области.In a further preferred embodiment, the antigen or antigenic determinant is an IL-5, IL-13, or eotaxin peptide. Such IL-5, IL-13, or eotaxin peptides or fragments thereof can be obtained using standard molecular biology techniques in which the nucleotide sequence encoding the fragment of interest is amplified by PCR and cloned into a fusion with a polypeptide tag such as GST- tag, MBP tag, histidine tag, Flag tag, myc tag or constant region of the antibody (Fc region). By introducing a protease cleavage site between an IL-5, IL-13 or eotaxin fragment and a label, the peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin can be separated from the label after purification by digesting with the appropriate protease. In another method, an IL-5, IL-13, or eotaxin protein or peptide can be synthesized in vitro using standard peptide synthesis reactions known to one skilled in the art. In the following method, the peptides of IL-5, IL-13 or eotaxin can be obtained by protease cleavage or chemical cleavage of the full-length protein IL-5, IL-13 or eotaxin, both methods are well known to specialists in this field.
В еще одном предпочтительном варианте данного изобретения антиген или антигенная детерминанта, кроме того, содержит по меньшей мере один второй сайт связывания, выбранный из группы, состоящей из (i) сайта связывания неприродного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой и (ii) сайта связывания природного происхождения с указанным антигеном или антигенной детерминантой. Руководство по поводу того, как модифицировать белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина для связывания с вирусоподобной частицей дано на протяжении данной заявки. Предпочтительные вторые сайты связывания содержат остаток цистеина для связывания с дериватизованной VLP, и примеры приведены в описании выше и в примерах 12 и 13.In a further preferred embodiment of the invention, the antigen or antigenic determinant further comprises at least one second binding site selected from the group consisting of (i) a binding site of non-natural origin with said antigen or antigenic determinant and (ii) a natural binding site origin with the specified antigen or antigenic determinant. Guidance on how to modify a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin for binding to a virus-like particle is given throughout this application. Preferred second binding sites contain a cysteine residue for binding to a derivatized VLP, and examples are given in the description above and in examples 12 and 13.
Авторы провели анализ модели 3-мерной структуры IL-5, чтобы определить доступность выбранного второго сайта связывания (NH2-конца) для обеспечения связывания с первым сайтом связывания на VLP согласно данному изобретению. N-Конец является предпочтительным для связывания второго сайта связывания, содержащего аминокислотный линкер с дополнительным остатком цистеина. Однако аминокислотный линкер, содержащий остаток цистеина в качестве второго сайта связывания и слитый с C-концом конструкции IL-5, приводит к образованию следующего предпочтительного варианта согласно изобретению. Конструкция IL-5 человека с N-концевым аминокислотным линкером, содержащим слитый с остатком цистеина L, является очень предпочтительным вариантом изобретения.The authors conducted an analysis of the model of the 3-dimensional structure of IL-5 to determine the availability of the selected second binding site (NH 2 end) to ensure binding to the first binding site on the VLP according to this invention. The N-terminus is preferred for binding of a second binding site containing an amino acid linker to an additional cysteine residue. However, an amino acid linker containing a cysteine residue as a second binding site and fused to the C-terminus of the IL-5 construct leads to the formation of the following preferred embodiment according to the invention. The construction of human IL-5 with an N-terminal amino acid linker containing fused to a cysteine L residue is a very preferred embodiment of the invention.
Сходные способы специалист в данной области может использовать для моделирования доступности сайтов связывания на IL-13 и эотаксине, чтобы оптимизировать связывание первого сайта связывания VLP.Similar methods can be used by one skilled in the art to model the availability of binding sites on IL-13 and eotaxin to optimize the binding of the first VLP binding site.
Описаны конструкции мышиного белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина, но также могут быть созданы конструкции фрагментов белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина человека. Следующие предпочтительные конструкции содержат полный белок IL-5, IL-13 или эотаксина человека, пептид IL-5, IL-13 или эотаксина человека. Иммунизация против белка или пептида IL-5, IL-13 или эотаксина с использованием композиций согласно изобретению, предпочтительно содержащих белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина, связанный с VLP, может обеспечить способ лечения или профилактики аллергических заболеваний с эозинофильным компонентом.Designs of murine protein or peptide IL-5, IL-13 or eotaxin are described, but constructs of fragments of a protein or peptide of IL-5, IL-13 or human eotaxin can also be created. The following preferred constructs comprise a complete human IL-5, IL-13 or human eotaxin protein, IL-5, IL-13 or human eotaxin peptide. Immunization against a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin using compositions of the invention, preferably containing a protein or peptide of IL-5, IL-13, or eotaxin, associated with VLP, can provide a method of treating or preventing allergic diseases with an eosinophilic component .
В следующем предпочтительном варианте данного изобретения белок или пептид IL-5, IL-13 или эотаксина содержит, по меньшей мере, один антигенный сайт белка IL-5, IL-13 или эотаксина. Специалисту в данной области известно, как идентифицировать соответствующие пептиды и аминокислотные последовательности, соответственно.In a further preferred embodiment of the present invention, an IL-5, IL-13 or eotaxin protein or peptide contains at least one antigenic site of an IL-5, IL-13 or eotaxin protein. One skilled in the art knows how to identify the corresponding peptides and amino acid sequences, respectively.
В следующий предпочтительный вариант данного изобретения включены прерывистые или непрерывные пептиды IL-5, IL-13 или эотаксина, такие как пептиды, определяемые нейтрализующими моноклональными антителами (Dickason, R. R. et al J. Immunol. 156 (3): 1030-7 1996).A further preferred embodiment of the invention includes intermittent or continuous IL-5, IL-13 or eotaxin peptides, such as peptides determined by neutralizing monoclonal antibodies (Dickason, R. R. et al J. Immunol. 156 (3): 1030-7 1996).
В следующий предпочтительный вариант данного изобретения включены прерывистые или непрерывные пептиды IL-5, IL-13 или эотаксина, предположительно вовлеченные во взаимодействие с рецептором и являющиеся ключевыми для взаимодействия с рецептором, такие как пептиды из COO-конца IL-5.A further preferred embodiment of the invention includes intermittent or continuous IL-5, IL-13, or eotaxin peptides, presumably involved in the interaction with the receptor and which are key for interaction with the receptor, such as peptides from the COO end of IL-5.
Следующие пептиды IL-5, IL-13 или эотаксина, подходящие для применения в данном изобретении, можно определить экспериментально по свойственной им особенности индуцировать T-клеточный или гуморальный ответ. В основном это осуществляется иммунизацией экспериментального животного отдельно выбранными пептидами в иммунологически подходящей композиции и измерением T-клеточного и B-клеточного, т.е. гуморального ответа, с использованием способов, известных специалисту в данной области. В том случае, когда антиген является белком или пептидом, указанная область может быть образована непрерывной аминокислотной последовательностью. Альтернативно эпитоп антитела может быть образован прерывистой аминокислотной последовательностью, в которой после трехмерной укладки белка, полипептида или пептида аминокислоты располагаются таким образом, что они пространственно становятся ближе друг к другу и образуют эпитоп. Представляющие интерес непрерывные пептидные фрагменты можно идентифицировать с помощью экспериментов по иммунизации, которые описаны выше.The following peptides of IL-5, IL-13 or eotaxin, suitable for use in this invention, can be determined experimentally by their inherent characteristic to induce a T-cell or humoral response. This is mainly accomplished by immunizing an experimental animal with individually selected peptides in an immunologically suitable composition and measuring T-cell and B-cell, i.e. a humoral response using methods known to one skilled in the art. In the case where the antigen is a protein or peptide, this region may be formed by a continuous amino acid sequence. Alternatively, an antibody epitope may be formed by a discontinuous amino acid sequence in which, after three-dimensional folding of a protein, polypeptide or peptide, the amino acids are arranged so that they spatially become closer to each other and form an epitope. Continuous peptide fragments of interest can be identified using the immunization experiments described above.
Следующие предпочтительные пептиды IL-5, IL-13 или эотаксина, подходящие для применения в данном изобретении, можно идентифицировать с использованием существующих или будущих моноклональных или поликлональных антител, способы для осуществления этого известны специалистам в данной области.The following preferred peptides of IL-5, IL-13 or eotaxin, suitable for use in this invention, can be identified using existing or future monoclonal or polyclonal antibodies, methods for which this is known to specialists in this field.
Следующие пептиды IL-5, IL-13 или эотаксина, подходящие для применения в данном изобретении, можно идентифицировать посредством скрининга пептидных библиотек в фаговом дисплее с помощью антител, специфичных по отношению к белку или пептиду IL-5, IL-13 или эотаксина, способом, хорошо известным специалисту в данной области.The following peptides of IL-5, IL-13 or eotaxin suitable for use in this invention can be identified by screening peptide libraries in phage display using antibodies specific for the protein or peptide of IL-5, IL-13 or eotaxin, by the method well-known specialist in this field.
В следующем предпочтительном варианте изобретения антигеном или антигенной детерминантой является изолированный белок IL-5, IL-13 или эотаксина любого животного, а также любые антигенные пептиды IL-5, IL-13 или эотаксина любого животного. Специалистам в данной области известно, как получить пептиды из указанных выделенных белков или пептидов IL-5, IL-13 или эотаксина.In a further preferred embodiment, the antigen or antigenic determinant is the isolated protein of IL-5, IL-13 or eotaxin of any animal, as well as any antigenic peptides of IL-5, IL-13 or eotaxin of any animal. Specialists in this field know how to obtain peptides from these selected proteins or peptides of IL-5, IL-13 or eotaxin.
В другом предпочтительном варианте изобретения антигенной детерминантой является интерлейкин-13 (IL-13). IL-13 является цитокином, который секретируется активированными T-лимфоцитами и, главным образом, влияет на моноциты, макрофаги и B-клетки. Аминокислотная последовательность предшественника IL-13 человека показана в SEQ ID NO:230, а аминокислотная последовательность процессированного IL-13 человека показана в SEQ ID NO:231. Первые 20 аминокислот белка-предшественника соответствуют сигнальному пептиду и отсутствуют в процессированном белке. Описана мышиная последовательность, и процессированная аминокислотная последовательность показана в SEQ ID NO:232 (Brown K. D. et al., J. Immunol. 142: 679-687 (1989)). В зависимости от хозяина экспрессии конструкция IL-13 будет содержать последовательность белка-предшественника, например, для экспрессии и секреции в эукариотических хозяевах, или состоять из зрелого белка, например, для цитоплазматической экспрессии в E. coli. Для экспрессии в периплазме E. coli сигнальный пептид IL-13 заменяют бактериальным сигнальным пептидом.In another preferred embodiment of the invention, the antigenic determinant is interleukin-13 (IL-13). IL-13 is a cytokine that is secreted by activated T-lymphocytes and mainly affects monocytes, macrophages and B-cells. The amino acid sequence of the human IL-13 precursor is shown in SEQ ID NO: 230, and the amino acid sequence of the processed human IL-13 is shown in SEQ ID NO: 231. The first 20 amino acids of the precursor protein correspond to the signal peptide and are absent in the processed protein. A murine sequence is described, and the processed amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 232 (Brown K. D. et al., J. Immunol. 142: 679-687 (1989)). Depending on the expression host, the IL-13 construct will contain a precursor protein sequence, for example, for expression and secretion in eukaryotic hosts, or consist of a mature protein, for example, for cytoplasmic expression in E. coli. For expression in the periplasm of E. coli, the IL-13 signal peptide is replaced with a bacterial signal peptide.
IL-13 является цитокином, производимым T-хелперами 2 (подобно IL-4, IL-5), для которого недавно показано участие в аллергических ответах дыхательных путей (астма). Повышающая регуляция IL-13 и рецептора IL-13 обнаружена во многих типах опухолей (например, лимфома Ходжкина). Интерлейкин 13 секретируется и стимулирует рост клеток Ходжкина и Рида-Штернберга (Kapp U et al., J. Exp. Med. 189: 1939-46 (1999)). Таким образом, иммунизация против IL-13 дает способ лечения, наряду с прочим, состояний, описанных выше, таких как астма или лимфома Ходжкина.IL-13 is a cytokine produced by T-helpers 2 (like IL-4, IL-5), which has recently been shown to participate in allergic airway responses (asthma). Over-regulation of IL-13 and IL-13 receptor has been found in many types of tumors (e.g., Hodgkin lymphoma).
Предпочтительно композиция содержит аминокислотный линкер, содержащий свободный остаток цистеина и слитый с N- или C-концом последовательности зрелого IL-13, для того, чтобы ввести в белок второй сайт связывания. В следующих предпочтительных вариантах аминокислотный линкер, содержащий свободный цистеин, добавляют к N-концу зрелой формы IL-13, так как он свободно доступен согласно ЯМР-структуре IL-13 (Eisenmesser, E. Z. et al., J. Mol. Biol. 310: 231 (2001)). В следующих также предпочтительных вариантах аминокислотный линкер, содержащий свободный цистеин, сливают с N-концом последовательности, соответствующей последовательности процессированного белка, или встраивают в N-конец последовательности зрелой формы белка, C-терминально по отношению к сигнальному пептиду. В следующих предпочтительных вариантах аминокислотный линкер, содержащий свободный остаток цистеина, добавляют к C-концу белка.Preferably, the composition comprises an amino acid linker containing a free cysteine residue and fused to the N- or C-terminus of the mature IL-13 sequence in order to introduce a second binding site into the protein. In further preferred embodiments, an amino acid linker containing free cysteine is added to the N-terminus of the mature form of IL-13, as it is freely available according to the NMR structure of IL-13 (Eisenmesser, EZ et al., J. Mol. Biol. 310: 231 (2001)). In still further preferred embodiments, the amino acid linker containing free cysteine is fused to the N-terminus of the sequence corresponding to the sequence of the processed protein, or inserted into the N-terminus of the mature protein form of the C-terminal to the signal peptide. In further preferred embodiments, an amino acid linker containing a free cysteine residue is added to the C-terminus of the protein.
IL-13 можно экспрессировать в E. coli (Eisenmesser E. Z. et al., Protein Expr. Purif 20: 186-95 (2000)) или в клетках NS-0 (эукариотическая линия клеток) (Cannon-Carlson S. et al., Protein Expr. Purif. 12: 239-48 (1998)). В примере 8 показано клонирование и экспрессия конструкций и очистка мышиного IL-13, слитого с аминокислотным линкером, содержащим остаток цистеина, в бактериях. В примере также описано получение и тестирование вакцины эотаксин-VLP. Конструкции IL-13 можно создать согласно инструкциям примера 8 и собирая белки C-IL-13-F человека (SEQ ID NO:330) и C-IL-13-S человека (SEQ ID NO:331) после экспрессии слитых белков и расщепления фактором Xa и энтерокиназой, соответственно. Образованные таким образом белки можно связать с VLP и фимбриями, получая предпочтительные варианты согласно изобретению.IL-13 can be expressed in E. coli (Eisenmesser EZ et al., Protein Expr. Purif 20: 186-95 (2000)) or in NS-0 cells (eukaryotic cell line) (Cannon-Carlson S. et al., Protein Expr. Purif. 12: 239-48 (1998)). Example 8 shows cloning and expression of constructs and purification of murine IL-13 fused to an amino acid linker containing a cysteine residue in bacteria. The example also describes the preparation and testing of the eotaxin-VLP vaccine. IL-13 constructs can be created according to the instructions of Example 8 and collecting human C-IL-13-F proteins (SEQ ID NO: 330) and human C-IL-13-S (SEQ ID NO: 331) after expression of fusion proteins and cleavage factor Xa and enterokinase, respectively. Proteins thus formed can be coupled to VLP and fimbriae, obtaining preferred variants according to the invention.
В еще одном варианте изобретения антигенной детерминантой является интерлейкин-5 (IL-5). IL-5 является специфичным цитокином для линии образования эозинофилов и играет важную роль в заболеваниях, связанных с повышенным количеством эозинофилов, таких как астма. Последовательность предшественника и процессированного IL-5 человека приведена в SEQ ID NO:233 и в SEQ ID NO:234, соответственно, и процессированная аминокислотная последовательность мыши показана в SEQ ID NO:235.In yet another embodiment, the antigenic determinant is interleukin-5 (IL-5). IL-5 is a specific cytokine for the eosinophil production line and plays an important role in diseases associated with an increased number of eosinophils, such as asthma. The sequence of the precursor and the processed human IL-5 is shown in SEQ ID NO: 233 and SEQ ID NO: 234, respectively, and the processed mouse amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 235.
Биологическая функция IL-5 показана в нескольких исследованиях (Coffman R. L. et al., Science 245: 308-10 (1989); Kopf et al., Immunity 4: 15-24 (1996)), в которых обращается внимание на полезное влияние ингибирования функции IL-5 при заболеваниях, опосредованных эозинофилами. Ингибирование действия IL-5 обеспечивает путь лечения астмы и других заболеваний, связанных с эозинофилами.The biological function of IL-5 has been shown in several studies (Coffman RL et al., Science 245: 308-10 (1989); Kopf et al., Immunity 4: 15-24 (1996)), which draw attention to the beneficial effects of inhibition. IL-5 function in eosinophil-mediated diseases. Inhibition of the effects of IL-5 provides a treatment for asthma and other diseases associated with eosinophils.
IL-5 образует димер, ковалентно связанный дисульфидным мостиком. Сообщалось об одноцепочечной (sc) конструкции, в которой два мономера IL-5 связаны пептидным линкером.IL-5 forms a dimer covalently linked by a disulfide bridge. A single chain (sc) construct has been reported in which two IL-5 monomers are linked by a peptide linker.
В предпочтительных вариантах изобретения пептидный линкер, содержащий свободный цистеин, добавляют в N-концу последовательности процессированной формы IL-5. Также предусмотрено предпочтительное добавление линкера, содержащего свободный цистеин, к N-концу последовательности процессированной формы scIL-5. В следующих предпочтительных вариантах аминокислотный линкер, содержащий свободный цистеин, сливают с N-концом последовательности, соответствующей последовательности процессированного белка, или встраивают в N-конец последовательности зрелой формы белка, C-терминально по отношению к сигнальному пептиду.In preferred embodiments of the invention, a peptide linker containing free cysteine is added at the N-terminus of the sequence of the processed form of IL-5. It is also contemplated that a linker containing free cysteine is added to the N-terminus of the scIL-5 processed form sequence. In further preferred embodiments, the amino acid linker containing free cysteine is fused to the N-terminus of the sequence corresponding to the sequence of the processed protein, or inserted into the N-terminus of the mature form of the protein, C-terminal to the signal peptide.
В следующих предпочтительных вариантах линкер, содержащий свободный цистеин, сливают с C-концом последовательности IL-5 или с C-концом последовательности scIL-5.In further preferred embodiments, the cysteine-free linker is fused to the C-terminus of the IL-5 sequence or the C-terminus of the scIL-5 sequence.
Описан ряд систем экспрессии для IL-5, и их можно использовать для получения композиций согласно изобретению. Бактериальная система экспрессии с использованием E. coli описана Proudfoot et al. (Biochem J. 270: 357-61 (1990)). В том случае, когда IL-5 экспрессируется в цитоплазме E. coli, конструкция IL-5 не имеет сигнального пептида. Клетки насекомых также можно использовать для получения конструкций IL-5 для создания композиций согласно изобретению (Pierrot C. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 253: 756-60 (1998)). Подобным образом также можно использовать бакуловирусные системы экспрессии (клетки sf9; Ingley E. et al., Eur. J. Biochem. 196: 623-9 (1991), и Brown P. M. et al., Protein Expr. Purif. 6: 63-71 (1995)). Наконец, сообщалось о системах экспрессии млекопитающих (клетки CHO), и их можно использовать для получения композиций согласно изобретению (Kodama S et al., J. Biochem. (Tokyo) 110: 693-701 (1991)).A number of expression systems for IL-5 have been described and can be used to prepare compositions of the invention. A bacterial expression system using E. coli is described by Proudfoot et al. (Biochem J. 270: 357-61 (1990)). When IL-5 is expressed in the E. coli cytoplasm, the IL-5 construct does not have a signal peptide. Insect cells can also be used to produce IL-5 constructs to create compositions of the invention (Pierrot C. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 253: 756-60 (1998)). Baculovirus expression systems (sf9 cells; Ingley E. et al., Eur. J. Biochem. 196: 623-9 (1991), and Brown PM et al., Protein Expr. Purif. 6: 63- can also be used in a similar manner. 71 (1995)). Finally, mammalian expression systems (CHO cells) have been reported and can be used to prepare compositions of the invention (Kodama S et al., J. Biochem. (Tokyo) 110: 693-701 (1991)).
Бакуловирусные системы экспрессии (Mitchell et al., Biochem. Soc. Trans. 21: 332S (1993); Kunimoto DY et al. Cytokine 3: 224-30 (1991)) и системы экспрессии в клетках млекопитающих с использованием клеток CHO (Kodama S. et al., Glycobiology 2: 419-27 (1992)) также описаны для мышиного IL-5.Baculovirus expression systems (Mitchell et al., Biochem. Soc. Trans. 21: 332S (1993); Kunimoto DY et al. Cytokine 3: 224-30 (1991)) and expression systems in mammalian cells using CHO cells (Kodama S . et al., Glycobiology 2: 419-27 (1992)) are also described for murine IL-5.
В примерах 7 и 10 описана экспрессия, очистка, связывание с VLP, иммунизация и тестирование в мышиной модели экспериментальной астмы конструкции IL-5 мыши, в которой последовательность IL-5 мыши слита своим N-концом с аминокислотными линкерами, содержащими остаток цистеина для связывания с VLP и фимбриями. Конструкции человека можно создать согласно инструкциям примеров 7 и 10 и собрать белки C-IL-5-E человека (SEQ ID NO:335), C-IL-5-F человека (SEQ ID NO:336) и C-IL-5-S человека (SEQ ID NO:337), подходящие для связывания с VLP и фимбриями и приводящие к получению предпочтительных вариантов изобретения.Examples 7 and 10 describe the expression, purification, binding to VLP, immunization and testing in a mouse model of experimental asthma the mouse IL-5 construct in which the mouse IL-5 sequence is fused with its N-terminus to amino acid linkers containing a cysteine residue to bind to VLP and Fimbriae. Human constructs can be created according to the instructions of examples 7 and 10 and collect proteins C-IL-5-E person (SEQ ID NO: 335), C-IL-5-F person (SEQ ID NO: 336) and C-IL-5 -S human (SEQ ID NO: 337), suitable for binding to VLP and fimbriae and leading to the obtaining of preferred variants of the invention.
В другом конкретном варианте антигенной детерминантой является эотаксин. Эотаксин представляет собой хемокин, специфичный для рецептора хемокина 3, присутствующего на эозинофилах, базофилах и клетках Th2. Однако, по-видимому, эотаксин высоко специфичен по отношению к эозинофилам (Zimmerman et al., J. Immunol. 165: 5839-46 (2000)). Миграция эозинофилов снижается на 70% у мышей, нокаутированных по эотаксину-1, у которых, однако, еще развивается эозинофилия (Rothenberg et al., J. Exp. Med. 185: 785-90 (1997)). По-видимому, IL-5 ответственен за миграцию эозинофилов из костного мозга в кровь, а эотаксин - за локальную миграцию в ткани (Humbles et al., J. Exp. Med. 186: 601-12 (1997).In another specific embodiment, the antigenic determinant is eotaxin. Eotaxin is a chemokine specific for the
Таким образом, в предпочтительном варианте композиция согласно изобретению содержит аминокислотный линкер, содержащий остаток цистеина в качестве второго сайта связывания и предпочтительно слитый с C-концом последовательности эотаксина. В других предпочтительных вариантах аминокислотный линкер, содержащий свободный цистеин, сливают с N-концом последовательности, соответствующей последовательности процессированного белка, или встраивают в N-конец последовательности зрелой формы белка C-терминально по отношению к сигнальному пептиду. Гены, кодирующие указанные конкретные конструкции, клонируют в подходящем экспрессирующем векторе.Thus, in a preferred embodiment, the composition according to the invention comprises an amino acid linker containing a cysteine residue as a second binding site and preferably fused to the C-terminus of the eotaxin sequence. In other preferred embodiments, an amino acid linker containing free cysteine is fused to the N-terminus of the sequence corresponding to the sequence of the processed protein, or inserted into the N-terminus of the mature protein sequence is C-terminal to the signal peptide. Genes encoding these particular constructs are cloned in a suitable expression vector.
В примере 9 и 11 описано клонирование и экспрессия конструкции эотаксина мыши, в которой последовательность эотаксина слита своим C-концом с аминокислотными линкерами, содержащими остаток цистеина для связывания с VLP или фимбриями. Конструкции человека можно создать согласно инструкциям примера 9 и собрать белки, подходящие для связывания с VLP и фимбриями и приводящие к созданию предпочтительных вариантов согласно изобретению. Эотаксин можно синтезировать химическим способом (Clark-Lewis et al., Biochemistry 30: 3128-3135 (1991)). Также описана экспрессия эотаксина-1 в цитоплазме E. coli (Crump et al., J. Biol. Chem. 273: 22471-9 (1998)). Описана экспрессия эотаксина-2 в E. coli в виде телец включения с последующим рефолдингом (Mayer et al., Biochemistry 39: 8382-95 (2000)) и экспрессия в клетках насекомых (Forssmann et al., J. Exp. Med. 185: 2171-6 (1997)), и это, кроме того, можно использовать для получения конкретных вариантов изобретения.Examples 9 and 11 describe the cloning and expression of a mouse eotaxin construct in which the eotaxin sequence is fused at its C-terminus to amino acid linkers containing a cysteine residue for binding to VLP or fimbriae. Human constructs can be created according to the instructions of example 9 and assemble proteins suitable for binding to VLP and fimbriae and leading to the creation of preferred variants according to the invention. Eotaxin can be synthesized chemically (Clark-Lewis et al., Biochemistry 30: 3128-3135 (1991)). Also described is the expression of eotaxin-1 in the cytoplasm of E. coli (Crump et al., J. Biol. Chem. 273: 22471-9 (1998)). Describes the expression of eotaxin-2 in E. coli in the form of inclusion bodies followed by refolding (Mayer et al., Biochemistry 39: 8382-95 (2000)) and expression in insect cells (Forssmann et al., J. Exp. Med. 185 : 2171-6 (1997)), and this, in addition, can be used to obtain specific variants of the invention.
Специалисту в областях, имеющих отношение к данной проблеме, будет понятно, что легко предположить другие подходящие модификации и адаптации способов и применений, описанных в данной заявке, и их можно осуществить, не выходя за пределы объема изобретения и его любого варианта. Теперь, после подробного описания данного изобретения, то же самое будет более четко понятным при обращении к следующим примерам, которые, таким образом, включены только в целях иллюстрации и не предназначены для ограничения изобретения.It will be understood by those skilled in the art that it is easy to assume other suitable modifications and adaptations of the methods and applications described in this application, and they can be carried out without departing from the scope of the invention and any variant thereof. Now, after a detailed description of the present invention, the same will be more clearly understood when referring to the following examples, which are thus included for purposes of illustration only and are not intended to limit the invention.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
ПРИМЕР 1EXAMPLE 1
Конструирование и экспрессия мутантных покрывающих белков Qβ и очистка VLP или капсидов из мутантных покрывающих белков QβConstruction and expression of mutant Qβ coat proteins and purification of VLP or capsids from mutant Qβ coat proteins
Конструирование плазмиды и клонирование мутантных покрывающих белковPlasmid Construction and Cloning of Mutant Coating Proteins
Конструирование pQβ-240:Construction of pQβ-240:
Плазмиду pQβ10 (Kozlovska, T.M., et al., Gene 137: 133-137) использовали в качестве исходной плазмиды для конструирования pQβ-240. Мутацию Lys13→Arg создавали обратной ПЦР. Обратные праймеры конструировали в обратных направлениях «хвост к хвосту»:Plasmid pQβ10 (Kozlovska, T.M., et al., Gene 137: 133-137) was used as the starting plasmid for constructing pQβ-240. The Lys13 → Arg mutation was generated by reverse PCR. Reverse primers were designed in the reverse tail-to-tail directions:
иand
Продукты первой ПЦР использовали в качестве матриц для второй реакции ПЦР, в которой использовали верхний праймерThe products of the first PCR were used as templates for the second PCR reaction in which the top primer was used
и нижний праймерand lower primer
Продукт второй ПЦР расщепляли XbaI и Mph1103I и клонировали в экспрессирующем векторе pQβ10, который расщепляли такими же ферментами рестрикции. Реакции ПЦР осуществляли с использованием реагентов из набора для ПЦР и согласно протоколу производителя (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).The second PCR product was digested with XbaI and Mph1103I and cloned in the pQβ10 expression vector, which was digested with the same restriction enzymes. PCR reactions were carried out using reagents from the PCR kit and according to the manufacturer's protocol (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).
Секвенирование с использованием способа прямого включения метки подтвердило требуемые мутации. Клетки E. coli, несущие pQβ-240, поддерживали эффективный синтез белка 14 кД, мигрирующего в SDS-ПААГ совместно с контрольным покрывающим белком Qβ, выделенным из частиц фага Qβ.Sequencing using the direct tag labeling method confirmed the required mutations. E. coli cells carrying pQβ-240 supported efficient synthesis of 14 kDa protein migrating to SDS-PAGE together with a control Qβ coat protein isolated from Qβ phage particles.
Полученная в результате аминокислотная последовательность: (SEQ ID NO:23)The resulting amino acid sequence: (SEQ ID NO: 23)
Конструирование pQβ-243:Construction of pQβ-243:
Плазмиду pQβ10 использовали в качестве исходной плазмиды для конструирования pQβ-243. Мутацию Asn10→Lys создавали обратной ПЦР. Обратные праймеры конструировали в обратных направлениях «хвост к хвосту»:Plasmid pQβ10 was used as the starting plasmid for the construction of pQβ-243. The Asn10 → Lys mutation was generated by reverse PCR. Reverse primers were designed in the reverse tail-to-tail directions:
иand
Продукты первой ПЦР использовали в качестве матриц для второй реакции ПЦР, в которой использовали верхний праймерThe products of the first PCR were used as templates for the second PCR reaction in which the top primer was used
и нижний праймерand lower primer
Продукт второй ПЦР расщепляли XbaI и Mph1103I и клонировали в экспрессирующем векторе pQβ10, который расщепляли такими же ферментами рестрикции. Реакции ПЦР осуществляли с использованием реагентов из набора для ПЦР и согласно протоколу производителя (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).The second PCR product was digested with XbaI and Mph1103I and cloned in the pQβ10 expression vector, which was digested with the same restriction enzymes. PCR reactions were carried out using reagents from the PCR kit and according to the manufacturer's protocol (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).
Секвенирование с использованием способа прямого включения метки подтвердило требуемые мутации. Клетки E. coli, несущие pQβ-243, поддерживали эффективный синтез белка 14 кД, мигрирующего в SDS-ПААГ совместно с контрольным покрывающим белком Qβ, выделенным из частиц фага Qβ.Sequencing using the direct tag labeling method confirmed the required mutations. E. coli cells bearing pQβ-243 supported efficient synthesis of 14 kDa protein migrating to SDS-PAGE together with a control coating protein Qβ isolated from particles of phage Qβ.
Получена в результате аминокислотная последовательность: (SEQ ID NO:24)The resulting amino acid sequence: (SEQ ID NO: 24)
Конструирование pQβ-250:Construction of pQβ-250:
Плазмиду pQβ-240 использовали в качестве исходной плазмиды для конструирования pQβ-250. Мутацию Lys2→Arg создавали сайт-специфичным мутагенезом. Верхний праймерPlasmid pQβ-240 was used as the starting plasmid for the construction of pQβ-250. The Lys2 → Arg mutation was created by site-specific mutagenesis. Top primer
и нижний праймерand lower primer
использовали для синтеза мутантного ПЦР-фрагмента, который вводили в экспрессирующий вектор pQβ-185 в уникальные сайты рестрикции NcoI и HindIII. Реакции ПЦР осуществляли с использованием реагентов из набора для ПЦР и согласно протоколу производителя (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).used for the synthesis of a mutant PCR fragment, which was introduced into the expression vector pQβ-185 at the unique restriction sites NcoI and HindIII. PCR reactions were carried out using reagents from the PCR kit and according to the manufacturer's protocol (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).
Секвенирование с использованием способа прямого включения метки подтвердило требуемые мутации. Клетки E. coli, несущие pQβ-250, поддерживали эффективный синтез белка 14 кД, мигрирующего в ПААГ совместно с контрольным покрывающим белком Qβ, выделенным из частиц фага Qβ.Sequencing using the direct tag labeling method confirmed the required mutations. E. coli cells carrying pQβ-250 supported efficient synthesis of 14 kDa protein migrating to PAGE together with a control Qβ coat protein isolated from Qβ phage particles.
Получена в результате аминокислотная последовательность: (SEQ ID NO:25)The resulting amino acid sequence: (SEQ ID NO: 25)
Конструирование pQβ-251:Construction of pQβ-251:
Плазмиду pQβ10 использовали в качестве исходной плазмиды для конструирования pQβ-251. Мутацию Lys16→Arg создавали обратной ПЦР. Обратные праймеры конструировали в обратных направлениях «хвост к хвосту»:Plasmid pQβ10 was used as the starting plasmid for the construction of pQβ-251. The Lys16 → Arg mutation was generated by reverse PCR. Reverse primers were designed in the reverse tail-to-tail directions:
иand
Продукты первой ПЦР использовали в качестве матриц для второй реакции ПЦР, в которой использовали верхний праймерThe products of the first PCR were used as templates for the second PCR reaction in which the top primer was used
и нижний праймерand lower primer
Продукт второй ПЦР расщепляли XbaI и Mph1103I и клонировали в экспрессирующем векторе pQβ10, который расщепляли такими же ферментами рестрикции. Реакции ПЦР осуществляли с использованием реагентов из набора для ПЦР и согласно протоколу производителя (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).The second PCR product was digested with XbaI and Mph1103I and cloned in the pQβ10 expression vector, which was digested with the same restriction enzymes. PCR reactions were carried out using reagents from the PCR kit and according to the manufacturer's protocol (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).
Секвенирование с использованием способа прямого включения метки подтвердило требуемые мутации. Клетки E. coli, несущие pQβ-251, поддерживали эффективный синтез белка 14 кД, мигрирующего в SDS-ПААГ совместно с контрольным покрывающим белком Qβ, выделенным из частиц фага Qβ. Полученная в результате аминокислотная последовательность, кодируемая данной конструкцией, показана в SEQ ID NO:26.Sequencing using the direct tag labeling method confirmed the required mutations. E. coli cells carrying pQβ-251 supported efficient synthesis of 14 kDa protein migrating to SDS-PAGE together with a control Qβ coat protein isolated from Qβ phage particles. The resulting amino acid sequence encoded by this construct is shown in SEQ ID NO: 26.
Конструирование pQβ-259:Construction of pQβ-259:
Плазмиду pQβ-251 использовали в качестве исходной плазмиды для конструирования pQβ-259. Мутацию Lys2→Arg создавали сайт-специфичным мутагенезом. Верхний праймерPlasmid pQβ-251 was used as the starting plasmid for the construction of pQβ-259. The Lys2 → Arg mutation was created by site-specific mutagenesis. Top primer
и нижний праймерand lower primer
использовали для синтеза мутантного ПЦР-фрагмента, который вводили в экспрессирующий вектор pQβ-185 в уникальные сайты рестрикции NcoI и HindIII. Реакции ПЦР осуществляли с использованием реагентов из набора для ПЦР и согласно протоколу производителя (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).used for the synthesis of a mutant PCR fragment, which was introduced into the expression vector pQβ-185 at the unique restriction sites NcoI and HindIII. PCR reactions were carried out using reagents from the PCR kit and according to the manufacturer's protocol (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania).
Секвенирование с использованием способа прямого включения метки подтвердило требуемые мутации. Клетки E. coli, несущие pQβ-259, поддерживали эффективный синтез белка 14 кД, мигрирующего в SDS-ПААГ совместно с контрольным покрывающим белком Qβ, выделенным из частиц фага Qβ.Sequencing using the direct tag labeling method confirmed the required mutations. E. coli cells carrying pQβ-259 supported efficient synthesis of 14 kDa protein migrating to SDS-PAGE together with a control Qβ coat protein isolated from Qβ phage particles.
Получена в результате аминокислотная последовательность: (SEQ ID NO:27)The resulting amino acid sequence: (SEQ ID NO: 27)
Общие способы экспрессии и очистки Qβ и мутантов QβGeneral methods for the expression and purification of Qβ and Qβ mutants
ЭкспрессияExpression
E. coli JM109 трансформировали плазмидами, экспрессирующими покрывающий белок Qβ. В 5 мл жидкой среды LB, содержащей 20 мкг/мл ампициллина, инокулировали клоны, трансформированные плазмидами, экспрессирующими покрывающий белок Qβ. Инокулированную культуру инкубировали при 37°C в течение 16-24 час без встряхивания. Затем полученный инокулят разводили 1:100 в 100-300 мл свежей среды LB, содержащей 20 мкг/мл ампициллина, и инкубировали при 37°C в течение ночи без встряхивания. Полученный в результате второй инокулят разводили 1:50 в среде M9, содержащей 1% казаминовых кислот и 0,2% глюкозы, в колбах и инкубировали при 37°C в течение ночи при встряхивании.E. coli JM109 was transformed with plasmids expressing the Qβ coat protein. In 5 ml of LB liquid medium containing 20 μg / ml ampicillin, clones transformed with plasmids expressing the Qβ coat protein were inoculated. The inoculated culture was incubated at 37 ° C for 16-24 hours without shaking. Then, the resulting inoculum was diluted 1: 100 in 100-300 ml of fresh LB medium containing 20 μg / ml ampicillin and incubated at 37 ° C overnight without shaking. The resulting second inoculum was diluted 1:50 in M9 medium containing 1% casamino acids and 0.2% glucose in flasks and incubated at 37 ° C overnight with shaking.
ОчисткаCleaning
Растворы и буферы для способа очисткиSolutions and buffers for the cleaning method
1. Лизирующий буфер LB 1. Lysing buffer LB
50 мМ трис-HCl, pH 8,0, с 5 мМ EDTA; 0,1% тритоном Х100 и свежеприготовленным PMSF в концентрации 5 микрограмм на 1 мл, без лизоцима и ДНКазы.50 mM Tris-HCl, pH 8.0, with 5 mM EDTA; 0.1% Triton X100 and freshly prepared PMSF at a concentration of 5 micrograms per 1 ml, without lysozyme and DNase.
2. SAS 2. SAS
Насыщенный раствор сульфата аммония в воде.A saturated solution of ammonium sulfate in water.
3. Буфер NET 3. NET buffer
20 мМ трис-HCl, pH 7,8, с 5 мМ EDTA и 150 мМ NaCl.20 mM Tris-HCl, pH 7.8, with 5 mM EDTA and 150 mM NaCl.
4. ПЭГ 4. PEG
40% (мас./об.) полиэтиленгликоль 6000 в NET.40% (w / v) polyethylene glycol 6000 in NET.
Разрушение и лизисDestruction and lysis
Замороженные клетки ресуспендировали в LB из расчета 2 мл/г клеток. Смесь обрабатывали ультразвуком при 22 кГц пять раз по 15 секунд с интервалами 1 мин, чтобы охладить раствор на льду. Затем лизат центрифугировали при 14000 об/мин в течение 1 час, используя ротор Janecki K 60. Все описанные ниже стадии центрифугирования осуществляли с использованием такого же ротора, если не оговорено особо. Надосадок хранили при 4°C, тогда как обломки клеток дважды промывали в LB. После центрифугирования надосадки и промывные фракции объединяли.Frozen cells were resuspended in LB at the rate of 2 ml / g cells. The mixture was sonicated at 22 kHz five times for 15 seconds at intervals of 1 min to cool the solution on ice. The lysate was then centrifuged at 14,000 rpm for 1 hour using a Janecki K 60 rotor. All centrifugation steps described below were carried out using the same rotor, unless otherwise noted. The supernatant was stored at 4 ° C, while cell debris was washed twice in LB. After centrifugation, the supernatants and wash fractions were combined.
ФракционированиеFractionation
К описанному выше объединенному лизату по каплям при перемешивании добавляли насыщенный раствор сульфата аммония. Объем SAS доводили до одной пятой общего объема, чтобы получить 20% насыщения. Раствор оставляли стоять в течение ночи и центрифугировали на следующий день при 14000 об/мин в течение 20 мин. Осадок промывали небольшим количеством 20% сульфата аммония и снова центрифугировали. Полученные надосадки объединяли и по каплям добавляли SAS, чтобы получить 40% насыщения. Раствор оставляли стоять в течение ночи, а на следующий день центрифугировали при 14000 об/мин в течение 20 мин. Полученный осадок растворяли в буфере NET.To the combined lysate described above, a saturated solution of ammonium sulfate was added dropwise with stirring. The SAS volume was adjusted to one fifth of the total volume to obtain 20% saturation. The solution was allowed to stand overnight and centrifuged the next day at 14,000 rpm for 20 minutes. The precipitate was washed with a small amount of 20% ammonium sulfate and centrifuged again. The resulting supernatants were combined and SAS was added dropwise to obtain 40% saturation. The solution was allowed to stand overnight, and the next day was centrifuged at 14,000 rpm for 20 minutes. The resulting precipitate was dissolved in NET buffer.
ХроматографияChromatography
Капсид или белок VLP, перерастворенный в буфере NET, наносили на колонку с сефарозой CL-4B. В ходе хроматографии элюировали три пика. Первый пик главным образом содержал мембраны и фрагменты мембран, и его не собирали. Капсиды находились во втором пике, тогда как третий пик содержал другие белки E. coli.The capsid or VLP protein redissolved in NET buffer was applied to a CL-4B Sepharose column. Three peaks were eluted during chromatography. The first peak mainly contained membranes and membrane fragments, and it was not collected. Capsids were in the second peak, while the third peak contained other E. coli proteins.
Фракции пика объединяли, и концентрацию NaCl доводили до конечной концентрации 0,65 М. По каплям при перемешивании добавляли объем раствора ПЭГ, соответствующий половине объединенной фракции пика. Раствор оставляли стоять в течение ночи без перемешивания. Белок капсида осаждали центрифугированием при 14000 об/мин в течение 20 мин. Затем его растворяли в минимальном объеме NET и снова нагружали на колонку с сефарозой CL-4B. Фракции пика объединяли и осаждали сульфатом аммония при 60% насыщении (мас./об.). После центрифугирования и перерастворения в буфере NET белок капсида нагружали на колонку с сефарозой CL-6B для повторной хроматографии.The peak fractions were combined, and the NaCl concentration was adjusted to a final concentration of 0.65 M. A volume of PEG solution corresponding to half of the combined peak fraction was added dropwise with stirring. The solution was left to stand overnight without stirring. The capsid protein was precipitated by centrifugation at 14,000 rpm for 20 minutes. Then it was dissolved in a minimal volume of NET and again loaded onto a CL-4B Sepharose column. Peak fractions were combined and precipitated with ammonium sulfate at 60% saturation (w / v). After centrifugation and reconstitution in NET buffer, the capsid protein was loaded onto a CL-6B Sepharose column for rechromatography.
Диализ и сушкаDialysis and drying
Фракции пиков, полученные, как описано выше, объединяли и подвергали диализу против большого объема стерильной воды и лиофилизовали для хранения.The peak fractions obtained as described above were pooled and dialyzed against a large volume of sterile water and lyophilized for storage.
Экспрессия и очистка Qβ-240Expression and purification of Qβ-240
Клетки (E. coli JM 109, трансформированные плазмидой pQβ-240) ресуспендировали в LB, обрабатывали ультразвуком пять раз по 15 секунд (рубашка, содержащая воду со льдом) и центрифугировали при 13000 об/мин в течение одного часа. Надосадок хранили при 4°C вплоть до дальнейшей обработки, тогда как обломки клеток 2 раза промывали, 9 мл LB и, наконец 9 мл 0,7 М мочевины в LB. Все надосадки объединяли и нагружали на колонку с сефарозой CL-4B. Объединенные фракции пика осаждали сульфатом аммония и центрифугировали. Затем перерастворенный белок снова очищали на колонке с сефарозой 2B и, наконец, на колонке с сефарозой 6B. Наконец пик капсида диализовали против большого объема воды и лиофилизировали, как описано выше. Сборку покрывающего белка в капсид подтверждали электронной микроскопией.Cells (E. coli JM 109, transformed with pQβ-240 plasmid) were resuspended in LB, sonicated five times for 15 seconds (shirt containing ice water) and centrifuged at 13,000 rpm for one hour. The supernatant was stored at 4 ° C until further processing, while cell debris was washed 2 times, 9 ml LB and finally 9 ml 0.7 M urea in LB. All supernatants were combined and loaded onto a CL-4B Sepharose column. The combined peak fractions were precipitated with ammonium sulfate and centrifuged. Then the redissolved protein was again purified on a column with Sepharose 2B and, finally, on a column with Sepharose 6B. Finally, the capsid peak was dialyzed against a large volume of water and lyophilized as described above. The assembly of the coating protein into a capsid was confirmed by electron microscopy.
Экспрессия и очистка Qβ-243Expression and purification of Qβ-243
Клетки (E. coli RR1) ресуспендировали в LB и обрабатывали, как описано в общем способе. Белок очищали двумя последовательными стадиями гель-фильтрации на колонке с сефарозой CL-4B и, наконец, на колонке с сефарозой CL-2B. Фракции пика объединяли и лиофилизировали, как описано выше. Сборку покрывающего белка в капсид подтверждали электронной микроскопией.Cells (E. coli RR1) were resuspended in LB and processed as described in the general method. The protein was purified by two successive gel filtration steps on a CL-4B Sepharose column and finally on a CL-2B Sepharose column. Peak fractions were combined and lyophilized as described above. The assembly of the coating protein into a capsid was confirmed by electron microscopy.
Экспрессия и очистка Qβ-250Expression and purification of Qβ-250
Клетки (E. coli JM 109, трансформированные pOβ-250) ресуспендировали в LB и обрабатывали, как описано выше. Белок очищали гель-фильтрацией на колонке с сефарозой CL-4B и, наконец, на колонке с сефарозой CL-2B и лиофилизировали, как описано выше. Сборку покрывающего белка в капсид подтверждали электронной микроскопией.Cells (E. coli JM 109 transformed with pOβ-250) were resuspended in LB and processed as described above. The protein was purified by gel filtration on a CL-4B Sepharose column and finally on a CL-2B Sepharose column and lyophilized as described above. The assembly of the coating protein into a capsid was confirmed by electron microscopy.
Экспрессия и очистка Qβ-259Expression and purification of Qβ-259
Клетки (E. coli JM 109, трансформированные pQβ-259) ресуспендировали в LB и обрабатывали ультразвуком. Обломки клеток один раз промывали 10 мл LB и второй раз 10 мл 0,7 М мочевины в LB. Белок очищали двумя стадиями хроматографии на основе гель-фильтрации на колонке с сефарозой CL-4B. Белок подвергали диализу и лиофилизировали, как описано выше. Сборку покрывающего белка в капсид подтверждали электронной микроскопией.Cells (E. coli JM 109 transformed with pQβ-259) were resuspended in LB and sonicated. Cell debris was washed once with 10 ml LB and a second time with 10 ml 0.7 M urea in LB. The protein was purified by two gel chromatography-based chromatography steps on a CL-4B Sepharose column. The protein was dialyzed and lyophilized as described above. The assembly of the coating protein into a capsid was confirmed by electron microscopy.
ПРИМЕР 2EXAMPLE 2
Инсерция пептида, содержащего остаток лизина, в c/e1-эпитоп HBcAg (1-149)Insertion of a peptide containing a lysine residue into the HBcAg c / e1 epitope (1-149)
Эпитоп c/e1 (остатки с 72 по 88) HBcAg расположен в верхушечной области на поверхности капсида вируса гепатита B (HBcAg). Часть данной области (пролин 79 и аланин 80) генетическим способом заменяли пептидом Gly-Gly-Lys-Gly-Gly (конструкция HBcAg-Lys). Введенный остаток лизина содержит реакционноспособную аминогруппу в своей боковой цепи, которую можно использовать для межмолекулярного химического перекрестного сшивания частиц HBcAg с любым антигеном, содержащим свободную группу цистеина.Epitope c / e1 (residues 72 to 88) of HBcAg is located in the apical region on the surface of the hepatitis B virus capsid (HBcAg). Part of this region (proline 79 and alanine 80) was genetically replaced with the Gly-Gly-Lys-Gly-Gly peptide (HBcAg-Lys construct). The lysine residue introduced contains a reactive amino group in its side chain, which can be used for intermolecular chemical crosslinking of HBcAg particles with any antigen containing a free cysteine group.
ДНК, кодирующую HBcAg-Lys, кодирующую аминокислотную последовательность, показанную в SEQ ID NO:78, создавали с помощью ПЦР: два фрагмента, кодирующие фрагменты HBcAg (аминокислотные остатки с 1 по 78 и с 81 по 149) амплифицировали отдельно в ПЦР. Праймеры, используемые для указанных ПЦР, также вводили последовательность ДНК, кодирующую пептид Gly-Gly-Lys-Gly-Gly. Фрагмент HBcAg (с 1 по 78) амплифицировали с pEco63, используя праймеры EcoRIHBcAg(s) и Lys-HBcAg(as). Фрагмент HBcAg (с 81 по 149) амплифицировали с pEco63, используя праймеры Lys-HBcAg(s) и HBcAg(1-149)Hind(as). Праймеры Lys-HBcAg(as) и Lys-HBcAg(s) вводили комплементарные последовательности ДНК на концах двух продуктов ПЦР, обеспечивая слияние двух продуктов ПЦР в последующей сборке на основе ПЦР. Сблокированные фрагменты амплифицировали в ПЦР, используя праймеры EcoRIHBcAg(s) и HbcAg(1-149)Hind(as).DNA encoding HBcAg-Lys encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 78 was generated by PCR: two fragments encoding HBcAg fragments (
Для ПЦР использовали 100 пмоль каждого олигонуклеотида и 50 нг ДНК-матриц в 50 мл реакционных смесей, содержащих 2 единицы полимеразы Pwo, 0,1 мМ dNTP и 2 мМ MgSO4. В обеих реакциях температурные циклы осуществляли следующим образом: 94°C в течение 2 минут; 30 циклов 94°C (1 минута), 50°C (1 минута), 72°C (2 минуты).For PCR, 100 pmol of each oligonucleotide and 50 ng of DNA templates in 50 ml of reaction mixtures containing 2 units of Pwo polymerase, 0.1 mM dNTP and 2 mM MgSO 4 were used . In both reactions, temperature cycles were carried out as follows: 94 ° C for 2 minutes; 30 cycles of 94 ° C (1 minute), 50 ° C (1 minute), 72 ° C (2 minutes).
Последовательности праймеров:Primer Sequences:
Для слияния двух ПЦР-фрагментов с помощью ПЦР использовали 100 пмоль праймеров EcoRIHBcAg(s) и HBcAg(1-149)Hind(as) со 100 нг двух очищенных ПЦР-фрагментов в 50 мл реакционной смеси, содержащей 2 единицы полимеразы Pwo, 0,1 мМ dNTP и 2 мМ MgSO4. Условия циклов ПЦР представляли собой: 94°C в течение 2 минут; 30 циклов 94°C (1 минута), 50°C (1 минута), 72°C (2 минуты). Продукт, полученный при ПЦР-сборке, анализировали электрофорезом в агарозном геле, очищали и расщепляли в течение 19 часов в соответствующем буфере с ферментами рестрикции EcoRI и HindIII. Полученный при расщеплении фрагмент ДНК лигировали в EcoRI/HindIII-расщепленный вектор pKK, чтобы получить экспрессирующий вектор pKK-HBcAg-Lys. Инсерцию ПЦР-продукта в вектор анализировали с помощью рестрикционного анализа ферментами EcoRI/HindIII и секвенирования ДНК вставки.To fuse the two PCR fragments by PCR, 100 pmol of EcoRIHBcAg (s) and HBcAg (1-149) Hind (as) primers with 100 ng of two purified PCR fragments in 50 ml of the reaction mixture containing 2 units of Pwo polymerase, 0, 1 mM dNTP and 2 mM MgSO 4 . The conditions of the PCR cycles were: 94 ° C for 2 minutes; 30 cycles of 94 ° C (1 minute), 50 ° C (1 minute), 72 ° C (2 minutes). The product obtained by PCR assembly was analyzed by agarose gel electrophoresis, purified and digested for 19 hours in an appropriate buffer with restriction enzymes EcoRI and HindIII. The cleavage DNA fragment was ligated into an EcoRI / HindIII-digested pKK vector to obtain the pKK-HBcAg-Lys expression vector. The insertion of the PCR product into the vector was analyzed by restriction analysis with EcoRI / HindIII enzymes and DNA sequencing of the insert.
ПРИМЕР 3EXAMPLE 3
Экспрессия и очистка HBcAg-LysExpression and purification of HBcAg-Lys
Штаммы E. coli K802 или JM109 трансформировали вектором pKK-HBcAg-Lys. 1 мл ночной культуры бактерий использовали для того, чтобы инокулировать 100 мл среды LB, содержащей 100 мкг/мл ампициллина. Указанную культуру выращивали в течение 4 часов при 37°C до достижения OD при 600 нм, примерно равной 0,8. Индукцию синтеза HBcAg-Lys осуществляли добавлением IPTG до конечной концентрации 1 мМ. После индукции бактерии дополнительно встряхивали при 37°C в течение 4 часов. Бактерии собирали центрифугированием при 5000 x g в течение 15 минут. Осадок замораживали при -80°C. Осадок размораживали и ресуспендировали в буфере для лизиса бактерий (10 мМ Na2HPO4, pH 7,0; 30 мМ NaCl; 0,25% твин-20; 10 мМ EDTA) с добавлением 200 мкг/мл лизоцима и 10 мкг бензоназы (Merck). Клетки инкубировали в течение 30 минут при комнатной температуре и разрушали обработкой ультразвуком. Клетки E. coli, несущие экспрессирующую плазмиду pKK-HBcAg-Lys или контрольную плазмиду, использовали для индукции экспрессии HBcAg-Lys с помощью IPTG. Перед добавлением IPTG из культуры бактерий, несущих плазмиду pKK-HBcAg-Lys, и из культуры бактерий, несущих контрольную плазмиду, брали образец. Через четыре часа после добавления IPTG снова брали образцы из культуры, содержащей pKK-HBcAg-Lys, и из контрольной культуры. Экспрессию белка контролировали с использованием SDS-ПААГ с последующим окрашиванием Кумасси.Strains of E. coli K802 or JM109 were transformed with the pKK-HBcAg-Lys vector. 1 ml of overnight bacterial culture was used to inoculate 100 ml of LB medium containing 100 μg / ml ampicillin. The specified culture was grown for 4 hours at 37 ° C until reaching an OD at 600 nm, approximately equal to 0.8. The synthesis of HBcAg-Lys was induced by the addition of IPTG to a final concentration of 1 mM. After induction, the bacteria were additionally shaken at 37 ° C for 4 hours. Bacteria were collected by centrifugation at 5000 xg for 15 minutes. The precipitate was frozen at -80 ° C. The pellet was thawed and resuspended in bacterial lysis buffer (10 mM Na 2 HPO 4 , pH 7.0; 30 mM NaCl; 0.25% tween-20; 10 mM EDTA) supplemented with 200 μg / ml lysozyme and 10 μg benzonase ( Merck). Cells were incubated for 30 minutes at room temperature and destroyed by sonication. E. coli cells bearing the pKK-HBcAg-Lys expression plasmid or control plasmid were used to induce the expression of HBcAg-Lys using IPTG. Before IPTG was added, a sample was taken from a culture of bacteria carrying the pKK-HBcAg-Lys plasmid and from a culture of bacteria carrying the control plasmid. Four hours after the addition of IPTG, samples were again taken from a culture containing pKK-HBcAg-Lys and from a control culture. Protein expression was monitored using SDS-PAGE followed by Coomassie staining.
Затем лизат центрифугировали в течение 30 минут при 12000 x g, чтобы удалить нерастворимые обломки клеток. Надосадок и осадок анализировали методом Вестерн-блоттинга, используя моноклональное антитело против HBcAg (YVS1841, приобретенное из Accurate Chemical and Scientific Corp., Westbury, NY, USA), показав, что значительное количество белка HBcAg-Lys является растворимым. Коротко, лизаты клеток E. coli, экспрессирующих HBcAg-Lys, и лизаты контрольных клеток центрифугировали при 14000 x g в течение 30 минут. Надосадок (растворимая фракция) и осадок (нерастворимая фракция) разделяли и разбавляли в SDS-буфере для образцов до равных объемов. Образцы анализировали в SDS-ПААГ с последующим Вестерн-блоттингом с моноклональным антителом YVS 1841.The lysate was then centrifuged for 30 minutes at 12,000 x g to remove insoluble cell debris. The supernatant and sediment were analyzed by Western blotting using a monoclonal antibody against HBcAg (YVS1841, purchased from Accurate Chemical and Scientific Corp., Westbury, NY, USA), showing that a significant amount of the HBcAg-Lys protein is soluble. Briefly, lysates of E. coli cells expressing HBcAg-Lys and control cell lysates were centrifuged at 14,000 x g for 30 minutes. The supernatant (soluble fraction) and the precipitate (insoluble fraction) were separated and diluted in SDS sample buffer to equal volumes. Samples were analyzed in SDS-PAGE followed by Western blotting with monoclonal antibody YVS 1841.
Осветленные лизаты клеток использовали для центрифугирования в ступенчатом градиенте, используя ступенчатый градиент сахарозы, состоящий из 4 мл 65% раствора сахарозы, на который наслаивали 3 мл 15% раствора сахарозы, а затем 4 мл бактериального лизата. Образец центрифугировали в течение 3 час при 100000 x g при 4°C. После центрифугирования собирали фракции объемом 1 мл с верха градиента и анализировали в SDS-ПААГ с последующим окрашиванием Кумасси. Белок HBcAg-Lys выявляли при окрашивании Кумасси.The clarified cell lysates were used for centrifugation in a stepwise gradient using a stepwise sucrose gradient consisting of 4 ml of a 65% sucrose solution, onto which 3 ml of a 15% sucrose solution was layered, and then 4 ml of a bacterial lysate. The sample was centrifuged for 3 hours at 100,000 x g at 4 ° C. After centrifugation, 1 ml fractions were collected from the top of the gradient and analyzed in SDS-PAGE followed by Coomassie staining. The HBcAg-Lys protein was detected by Coomassie staining.
Обогащенная фракция белка HBcAg-Lys была расположена на границе между 15 и 65% сахарозой, что свидетельствует о том, что белок образовал частицу капсида. Большинство бактериальных белков оставалось в не содержащем сахарозу верхнем слое градиента, таким образом, центрифугирование частиц HBcAg-Lys в ступенчатом градиенте приводило как к обогащению, так и к частичной очистке частиц.The enriched HBcAg-Lys protein fraction was located at the border between 15 and 65% sucrose, which indicates that the protein formed a capsid particle. Most bacterial proteins remained in the sucrose-free upper layer of the gradient, thus centrifuging HBcAg-Lys particles in a stepwise gradient resulted in both enrichment and partial purification of the particles.
Экспрессию и очистку HBcAg-Lys в крупном масштабе осуществляли следующим образом. Ночную культуру получали, высевая единичную колонию в 100 мл LB, 100 мкг/мл ампициллина и выращивая культуру в течение ночи при 37°C. На следующий день 25 мл предварительной культуры разбавляли в 800 мл среды LB с ампициллином и культуру выращивали до оптической плотности OD600, равной 0,6-0,8. Затем культуру индуцировали 1 мМ IPTG и оставляли расти еще в течение 4 часов. Клетки собирали и лизировали по существу так, как описано выше.The expression and purification of HBcAg-Lys on a large scale was carried out as follows. An overnight culture was obtained by plating a single colony in 100 ml LB, 100 μg / ml ampicillin and growing the culture overnight at 37 ° C. The next day, 25 ml of the preliminary culture was diluted in 800 ml of LB medium with ampicillin and the culture was grown to an optical density of OD 600 equal to 0.6-0.8. The culture was then induced with 1 mM IPTG and allowed to grow for another 4 hours. Cells were harvested and lysed essentially as described above.
Затем HBcAg-Lys очищали, сначала осаждая белок сульфатом аммония (30% насыщения) из осветленного лизата клеток, затем нанося перерастворенный осадок на колонку для гель-фильтрации (Sephacryl S-400, Pharmacia). Объединенные фракции снова осаждали сульфатом аммония, осадок перерастворяли и наносили второй раз на такую же колонку для гель-фильтрации. Наконец фракции объединяли и концентрировали, и концентрацию оценивали с использованием теста Бредфорда (BioRad).Then, HBcAg-Lys was purified by first precipitating the protein with ammonium sulfate (30% saturation) from the clarified cell lysate, then depositing the re-dissolved pellet on a gel filtration column (Sephacryl S-400, Pharmacia). The combined fractions were again precipitated with ammonium sulfate, the precipitate was redissolved and applied a second time on the same gel filtration column. Finally, the fractions were combined and concentrated, and the concentration was evaluated using the Bradford test (BioRad).
ПРИМЕР 4EXAMPLE 4
Конструирование HBcAg, лишенного свободных остатков цистеина и содержащего встроенный остаток лизинаConstruction of HBcAg, devoid of free cysteine residues and containing a built-in lysine residue
Коровый антиген гепатита (HBcAg), называемый в данном описании HBcAg-lys-2cys-Mut, лишенный остатков цистеина в положениях, соответствующих 48 и 107 в SEQ ID NO:77, и содержащий встроенный остаток лизина, конструировали, используя следующие способы.Hepatitis Cortical Antigen (HBcAg), referred to herein as HBcAg-lys-2cys-Mut, lacking cysteine residues at positions corresponding to 48 and 107 in SEQ ID NO: 77, and containing an integrated lysine residue, was constructed using the following methods.
Две мутации вводили сначала посредством отдельной амплификации трех фрагментов гена HBcAg-Lys, полученных, как описано выше в примере 2, со следующими комбинациями праймеров для ПЦР. Использовали способы ПЦР и обычные способы клонирования для получения гена HBcAg-lys-2cys-Mut.Two mutations were first introduced by separate amplification of three fragments of the HBcAg-Lys gene, obtained as described above in Example 2, with the following combinations of PCR primers. PCR methods and conventional cloning methods were used to obtain the HBcAg-lys-2cys-Mut gene.
Коротко, для получения фрагмента 1 использовали следующие праймеры.Briefly, to obtain
Праймер 1: EcoRIHBcAg(s)Primer 1: EcoRIHBcAg (s)
Праймер 2: 48asPrimer 2: 48as
Для получения фрагмента 2 использовали следующие праймеры.To obtain
Праймер 3: 48sPrimer 3: 48s
Праймер 4: 107asPrimer 4: 107as
Для получения фрагмента 3 использовали следующие праймеры.To obtain
Праймер 5: HBcAg149hind-asPrimer 5: HBcAg149hind-as
Праймер 6: 107sPrimer 6: 107s
Затем фрагменты 1 и 2 объединяли с использованием праймеров ПЦР EcoRIHBcAg(s) и 107as, получая фрагмент 4. Затем фрагмент 4 и фрагмент 3 объединяли с использованием праймеров EcoRIHBcAg(s) и HBcAg149hind-as, получая полноразмерный ген. Затем полноразмерный ген расщепляли ферментами EcoRI(GAATTC) и HindIII(AAGCTT) и клонировали в векторе pKK (Pharmacia), разрезанными в таких же сайтах рестрикции. Экспрессию и очистку HBcAg-lys-2cys-Mut осуществляли, как указано в примере 3.Then fragments 1 and 2 were combined using EcoRIHBcAg (s) and 107as PCR primers to give
ПРИМЕР 5EXAMPLE 5
Конструирование HBcAg1-185-LysConstruction of HBcAg1-185-Lys
Коровый антиген гепатита (HBcAg) 1-185 модифицировали, как описано в примере 2. Часть области эпитопа c/e1 (остатки с 72 по 88) (пролин 79 и аланин 80) генетическим способом заменяли пептидом Gly-Gly-Lys-Gly-Gly (конструкция HBcAg1-185-Lys). Введенный остаток лизина содержит реакционноспособную аминогруппу в своей боковой цепи, которую можно использовать для межмолекулярного химического перекрестного сшивания частиц HBcAg с любым антигеном, содержащим свободную группу цистеина. Для получения гена HBcAg1-185-Lys использовали способы ПЦР и обычные способы клонирования.Hepatitis measles antigen (HBcAg) 1-185 was modified as described in Example 2. Part of the c / e1 epitope region (residues 72 to 88) (proline 79 and alanine 80) was genetically replaced with the Gly-Gly-Lys-Gly-Gly peptide (construct HBcAg1-185-Lys). The lysine residue introduced contains a reactive amino group in its side chain, which can be used for intermolecular chemical crosslinking of HBcAg particles with any antigen containing a free cysteine group. To obtain the HBcAg1-185-Lys gene, PCR methods and conventional cloning methods were used.
Последовательность Gly-Gly-Lys-Gly-Gly встраивали путем амплификации двух отдельных фрагментов гена HBcAg из pEco63, как описано выше в примере 2, и затем посредством слияния двух фрагментов с помощью ПЦР, чтобы собрать полноразмерный ген. Использовали следующие комбинации ПЦР-праймеров:The Gly-Gly-Lys-Gly-Gly sequence was inserted by amplification of two separate fragments of the HBcAg gene from pEco63, as described above in Example 2, and then by fusion of the two fragments using PCR to collect the full-sized gene. Used the following combinations of PCR primers:
фрагмент 1:fragment 1:
праймер 1: EcoRIHBcAg(s) (см. пример 2)primer 1: EcoRIHBcAg (s) (see example 2)
праймер 2: Lys-HBcAg(as) (см. пример 2)primer 2: Lys-HBcAg (as) (see example 2)
фрагмент 2:fragment 2:
праймер 3: Lys-HBcAg(s) (см. пример 2)primer 3: Lys-HBcAg (s) (see example 2)
праймер 4: HBcAgwtHindIIIIprimer 4: HBcAgwtHindIIII
Сборка:Assembly:
праймер 1: EcoRIHBcAg(s) (см. пример 2)primer 1: EcoRIHBcAg (s) (see example 2)
праймер 2: HBcAgwtHindIIIIprimer 2: HBcAgwtHindIIII
Затем собранный полноразмерный ген расщепляли ферментами EcoRI(GAATTC) и HindIII(AAGCTT) и клонировали в векторе pKK (Pharmacia), разрезанном в таких же сайтах рестрикции.Then, the assembled full-sized gene was digested with the EcoRI (GAATTC) and HindIII (AAGCTT) enzymes and cloned into the pKK vector (Pharmacia), cut at the same restriction sites.
ПРИМЕР 6EXAMPLE 6
Слияние пептидного эпитопа в MIR-области HbcAgFusion of the peptide epitope in the MIR region of HbcAg
Остатки 79 и 80 HBcAg1-185 заменяли эпитопом CεH3 последовательности VNLTWSRASG. Последовательность CεH3 происходит из последовательности третьего константного домена тяжелой цепи IgE человека. Эпитоп встраивали в последовательность HBcAg1-185, используя способ ПЦР-сборки. На первой стадии ПЦР ген HBcAg1-185, происходящий из ATCC-клона pEco63 и амплифицированный с праймерами HBcAg-wt EcoRI fwd и HBcAg-wt Hind III rev, использовали в качестве матрицы в двух отдельных реакциях, чтобы амплифицировать два фрагмента, содержащих элементы последовательности, кодирующие последовательность CεH3. Затем указанные два фрагмента подвергали сборке на второй стадии ПЦР в реакции ПЦР-сборки.Residues 79 and 80 of HBcAg1-185 were replaced by the CεH3 epitope of the VNLTWSRASG sequence. The CεH3 sequence is derived from the sequence of the third constant domain of the human IgE heavy chain. The epitope was inserted into the HBcAg1-185 sequence using the PCR assembly method. In the first PCR step, the HBcAg1-185 gene, derived from the ATCC clone pEco63 and amplified with HBcAg-wt EcoRI fwd and HBcAg-wt Hind III rev primers, was used as a template in two separate reactions to amplify two fragments containing sequence elements, encoding the sequence CεH3. Then, the two fragments were assembled in a second PCR step in a PCR assembly reaction.
Комбинации праймеров на первой стадии ПЦР: CεH3fwd с HBcAg-wt Hind III rev и HBcAg-wt EcoRI fwd с CεH3rev. В реакции ПЦР-сборки два фрагмента, выделенных на первой стадии ПЦР, сначала подвергали сборке в течение 3 циклов ПЦР без внешних праймеров, которые добавляли к реакционной смеси позже для следующих 25 циклов. Внешние праймеры: HBcAg-wt EcoRI fwd и HBcAg-wt Hind III rev.The combinations of primers in the first stage of PCR: CεH3fwd with HBcAg-wt Hind III rev and HBcAg-wt EcoRI fwd with CεH3rev. In the PCR assembly reaction, two fragments isolated in the first PCR step were first assembled for 3 PCR cycles without external primers, which were added to the reaction mixture later for the next 25 cycles. External primers: HBcAg-wt EcoRI fwd and HBcAg-wt Hind III rev.
Продукт ПЦР клонировали в pKK223.3, используя сайты EcoRI и HindIII, для экспрессии в E. coli (см. пример 2). Химерную VLP экспрессировали в E. coli и очищали, как описано в примере 2. В объеме элюирования, в котором HBcAg1-185-CεH3 элюировался при гель-фильтрации, показана сборка слитых белков в химерную VLP.The PCR product was cloned into pKK223.3 using EcoRI and HindIII sites for expression in E. coli (see Example 2). The chimeric VLP was expressed in E. coli and purified as described in Example 2. In the elution volume in which HBcAg1-185-CεH3 was eluted by gel filtration, the assembly of fusion proteins into the chimeric VLP is shown.
Последовательности праймеров:Primer Sequences:
ПРИМЕР 7EXAMPLE 7
Клонирование, экспрессия и очистка IL-5 с N-концевым аминокислотным линкером, содержащим остаток цистеина. Связывание с VLP, иммунизация и демонстрация эффективности в экспериментальной модели аллергической астмы с эозинофильным компонентомCloning, expression and purification of IL-5 with an N-terminal amino acid linker containing a cysteine residue. VLP binding, immunization and demonstration of efficacy in an experimental model of allergic asthma with an eosinophilic component
A. Клонирование мышиного His-C-IL-5 и экспрессия в виде телец включения в E. coliA. Cloning of Mouse His-C-IL-5 and Expression as Inclusion Taurus in E. coli
IL-5 амплифицировали из ATCC-клона (pmIL5-4G; номер в ATCC: 37562) в ПЦР, используя два следующих праймера: Spelinker3-F1 (SEQ ID NO:340) и Il5StopXho-R (SEQ ID NO:342). Продукт данной ПЦР использовали в качестве матрицы для второй ПЦР с праймерами SpeNlinker3-F2 (SEQ ID NO:341) и Il5StopXho-R. Вставку вырезали SpeI и NotI. Полученную вставку лигировали в вектор, производный от pET (вектор pMODEC3-8), предварительно расщепленный NheI и NotI, и им трансформировали клетки E. coli TG1. Конструкция, полученная клонированием IL5 в pMODEC3-8, содержит, начиная с ее N-конца, гексагистидиновую метку (чтобы облегчить очистку), сайт расщепления энтерокиназой, аминокислотный линкер, полученный из гамма 3 (фланкированный с N-конца аминокислотами ALV и с C-конца аминокислотами AS), содержащий остаток цистеина, и ДНК, кодирующую зрелую форму белка IL-5. Правильность способа клонирования подтверждали секвенированием ДНК.IL-5 was amplified from the ATCC clone (pmIL5-4G; ATCC number: 37562) in PCR using the following two primers: Spelinker3-F1 (SEQ ID NO: 340) and Il5StopXho-R (SEQ ID NO: 342). The product of this PCR was used as a template for the second PCR with SpeNlinker3-F2 primers (SEQ ID NO: 341) and Il5StopXho-R. The insert was cut out with SpeI and NotI. The resulting insert was ligated into a vector derived from pET (vector pMODEC3-8), pre-digested with NheI and NotI, and E. coli TG1 cells were transformed with it. The construct obtained by cloning IL5 into pMODEC3-8 contains, starting from its N-terminus, a hexahistidine tag (to facilitate purification), an enterokinase cleavage site, an amino acid linker derived from gamma 3 (flanked from the N-terminus of amino acids ALV and C- amino acid terminus AS) containing a cysteine residue and DNA encoding the mature form of the IL-5 protein. The correctness of the cloning method was confirmed by DNA sequencing.
Описанную выше конструкцию, содержащую IL-5, назвали pMODC6-IL5.2 (также называемую pMODC6-IL5) и ею трансформировали E. coli, штамм BL21-DE3. Рекомбинантный белок, экспрессированный в E. Coli, назван His-C-IL5.The construct described above containing IL-5 was called pMODC6-IL5.2 (also called pMODC6-IL5) and it transformed E. coli, strain BL21-DE3. The recombinant protein expressed in E. Coli is named His-C-IL5.
Клональные клетки BL21-DE3, несущие pMODC6-IL5, выращивали в течение ночи в 5 мл LB, содержащей 1 мг/л ампициллина. Аликвоту данной культуры объемом 2,0 мл разбавляли в 100 мл подходящего бульона (TB), содержащего 1 мг/л ампициллина. Культуру выращивали до оптической плотности OD600, равной 0,7-1,0, и экспрессию индуцировали в течение 4 часов добавлением 0,1 мл 1,0 М маточного раствора изопропил-β-D-тиогалактопиранозида (IPTG). Рекомбинантный His-C-IL5 экспрессировался в нерастворимой форме и находился во фракции телец включения индуцированных клеток. Экспрессию His-C-IL5 подтверждали следующим образом. Через 4 часа после индукции брали образец культуры объемом 10 мл и центрифугировали в течение 10 мин при 4000 x g. Осадок ресуспендировали в 0,5 мл лизирующего буфера, состоящего из 50 мМ трис-HCl, 2 мМ EDTA, 0,1% тритона X-100 (pH 8,0). К суспензии добавляли 20 мкл лизоцима (40 мг/мл) и через 30 мин при 4°C обрабатывали ультразвуком в течение 2 мин. Добавляли аликвоту бензоназы объемом 1,0 мл и аликвоту 50 мМ MgCl2 объемом 100 мкл и инкубировали в течение 30 мин при комнатной температуре. После центрифугирования в течение 15 мин при 13000 x g надосадок отбрасывали, а осадок нагревали в течение 5 мин при 98°C в 100 мкл буфера для нанесения с SDS. Затем аликвоты по 10 мкл анализировали в SDS-ПААГ в восстанавливающих условиях. SDS-ПААГ-анализ выявил полосу белка 17 кД, соответствующего по массе IL-5. В качестве контроля клетки BL21-DE2, содержащие pMODC6-IL5, выращивали в отсутствие IPTG и готовили экстракты из нерастворимой клеточной фракции, как описано выше.BL21-DE3 clonal cells bearing pMODC6-IL5 were grown overnight in 5 ml LB containing 1 mg / L ampicillin. A 2.0 ml aliquot of this culture was diluted in 100 ml of a suitable broth (TB) containing 1 mg / L ampicillin. The culture was grown to an optical density of OD 600 of 0.7-1.0, and expression was induced for 4 hours by adding 0.1 ml of a 1.0 M isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside mother liquor (IPTG). Recombinant His-C-IL5 was expressed in insoluble form and was in the fraction of inclusion cells of induced cells. The expression of His-C-IL5 was confirmed as follows. 4 hours after induction, a 10 ml culture sample was taken and centrifuged for 10 min at 4000 x g. The pellet was resuspended in 0.5 ml of lysis buffer consisting of 50 mM Tris-HCl, 2 mM EDTA, 0.1% Triton X-100 (pH 8.0). 20 μl of lysozyme (40 mg / ml) was added to the suspension, and after 30 minutes at 4 ° C, they were sonicated for 2 minutes. An aliquot of 1.0 ml benzonase and an aliquot of 50 mM MgCl 2 with a volume of 100 μl were added and incubated for 30 min at room temperature. After centrifugation for 15 min at 13,000 xg, the supernatant was discarded and the precipitate was heated for 5 min at 98 ° C in 100 μl SDS application buffer. Then, 10 μl aliquots were analyzed in SDS-PAGE under reducing conditions. SDS-PAGE analysis revealed a band of 17 kD protein, corresponding to the mass of IL-5. As a control, BL21-DE2 cells containing pMODC6-IL5 were grown in the absence of IPTG and extracts were prepared from the insoluble cell fraction as described above.
B. Очистка и рефолдинг мышиного His-C-IL5B. Purification and refolding of mouse His-C-IL5
Осуществляли крупномасштабную экспрессию IL-5 из клона pMODC6-IL5 в клетках BL21-DE3 для того, чтобы получить достаточные количества чистого IL-5 для получения вакцины. Выращивали ночные культуры и разводили в объеме, равном либо 100 мл, либо 1 л, среды TB, содержащей 1,0 мг/л ампициллина. Таким образом, получали всего 3 литра культуры и выращивали при 37°C до достижения OD600, равной 0,7, и в это время добавляли IPTG, получая конечную концентрацию 1,0 мМ. После 4 час инкубации клетки собирали путем центрифугирования в течение 30 мин при 10 000 x g. После сбора осадок ресуспендировали в PBS (5,0 мл/г массы во влажном состоянии) и центрифугировали в течение 15 минут при 10000 x g. Промытый осадок хранили при -20°С вплоть до использования.Large-scale expression of IL-5 from clone pMODC6-IL5 was carried out in BL21-DE3 cells in order to obtain sufficient quantities of pure IL-5 to obtain a vaccine. Night cultures were grown and diluted in a volume equal to either 100 ml or 1 l of TB medium containing 1.0 mg / l of ampicillin. Thus, a total of 3 liters of culture was obtained and grown at 37 ° C until an OD 600 of 0.7 was reached, and IPTG was added at this time, resulting in a final concentration of 1.0 mM. After 4 hours of incubation, cells were harvested by centrifugation for 30 minutes at 10,000 x g. After collection, the pellet was resuspended in PBS (5.0 ml / g wet weight) and centrifuged for 15 minutes at 10,000 x g. The washed precipitate was stored at -20 ° C until use.
Бактериальный осадок суспендировали в PBS (2,0 мл/г массы влажных клеток), используя гомогенизатор Даунса. К суспензии добавляли лизоцим (0,8 мг/мл) и инкубировали в течение 30 минут при комнатной температуре. Суспензию 3 раза обрабатывали ультразвуком в течение 1 минуты на льду, затем добавляли бензоназу и MgCl2 (конечная концентрация 10 мМ) и инкубировали в течение 30 минут при комнатной температуре. Добавляли тритон X-100 до конечной концентрации 1% (мас./об.), смесь осторожно перемешивали при комнатной температуре в течение 30 минут. Раствор центрифугировали в течение 20 минут при 20000 x g (пробирки SS34) и надосадок отбрасывали. Осадок, содержащий тельца включения, суспендировали (5,0 мл/г массы во влажном состоянии) в буфере для промывки (PBS, содержащий 2 М мочевину и 1% (мас./об.) тритона X-100), используя гомогенизатор Даунса и встряхивая в течение 5 минут. Раствор центрифугировали в течение 20 минут при 20000 x g, и надосадок отбрасывали. Осадок промывали и центрифугировали, как описано выше, еще 2 раза. Конечную промывку телец включения осуществляли в буфере для промывки в отсутствие тритона X-100.The bacterial pellet was suspended in PBS (2.0 ml / g wet cell mass) using a Downes homogenizer. Lysozyme (0.8 mg / ml) was added to the suspension and incubated for 30 minutes at room temperature. The suspension was sonicated 3 times for 1 minute on ice, then benzonase and MgCl 2 (
His-C-IL-5, присутствующий в тельцах включения в осадке, растворяли (5,0 мл/г массы клеток во влажном состоянии) в денатурирующем буфере (100 мМ NaH2PO4, 10 мМ трис-HCl, 6,0 М гуанидин-гидрохлорид, pH 8,0) и осторожно перемешивали в течение 1 часа при 25°C. Суспензию центрифугировали в течение 20 мин при 20000 x g и надосадок смешивали с Ni-NTA-смолой (QIAgen, уравновешенной буфером для растворения). После 3 часов осторожного встряхивания при 4°C взвесь вливали в стеклянную колонку (C10/10) и смолу промывали 100 мл 100 мМ NaH2PO4, 10 мМ триса, 6,0 М гуанидин-гидрохлорида (pH 6,3). Осуществляли дополнительную стадию промывки 15 мл 100 мМ NaH2PO4, 10 мМ триса, 6,0 М гуанидин-гидрохлорида (pH 5,9). Мышиный His-C-IL5 элюировали со смолы нанесением 20 мл 100 мМ NaH2PO4, 10 мМ триса, 6,0 М гуанидин-гидрохлорида (pH 4,5). Очистку анализировали в SDS-ПААГ.His-C-IL-5, present in the inclusion bodies in the pellet, was dissolved (5.0 ml / g of wet cell mass) in denaturing buffer (100 mM NaH 2 PO 4 , 10 mM Tris-HCl, 6.0 M guanidine hydrochloride, pH 8.0) and gently stirred for 1 hour at 25 ° C. The suspension was centrifuged for 20 minutes at 20,000 xg and the supernatant was mixed with a Ni-NTA resin (QIAgen equilibrated with dissolution buffer). After 3 hours of gentle shaking at 4 ° C, the suspension was poured into a glass column (C10 / 10) and the resin was washed with 100 ml of 100 mM NaH 2 PO 4 , 10 mM Tris, 6.0 M guanidine hydrochloride (pH 6.3). An additional washing step was carried out with 15 ml of 100 mM NaH 2 PO 4 , 10 mM Tris, 6.0 M guanidine hydrochloride (pH 5.9). Mouse His-C-IL5 was eluted from the resin by application of 20 ml of 100 mM NaH 2 PO 4 , 10 mM Tris, 6.0 M guanidine hydrochloride (pH 4.5). Purification was analyzed in SDS-PAGE.
Фракции со стадии элюирования, содержащие His-C-IL-5, объединяли и диализовали против буфера, содержащего 8,0 М мочевину, 100 мМ NaH2PO4, 10 мМ трис-HCl (pH 8,0), при 4°C, используя мембрану с пределом отсечения 10 кД. После диализа концентрацию белка определяли спектрофотометрически, используя следующую формулу: белок (мг/мл)=(1,55 x A280нм) - (0,76 x A260нм). Концентрацию белка доводили разбавлением в буфере для диализа до 0,2 мг/мл. Затем раствор диализовали с использованием мембраны с отсечением 3,5 кД в течение 24 часов при 4°C против буфера для рефолдинга 1, содержащего 2,0 М мочевину, 50 мМ NaH2PO4, 5 мМ восстановленный глутатион, 0,5 мМ окисленный глутатион, 0,5 М аргинин, 10% (об./об.) глицерин (pH 8,5), и еще в течение 24 час против другого буфера для рефолдинга 2, содержащего 50 мМ NaH2PO4, 5 мМ восстановленный глутатион, 0,5 мМ окисленный глутатион, 0,5 М аргинин, 10% (об./об.) глицерин (pH 8,5). В конце белок диализовали в течение 24 час при 4°C против PBS pH 8,0, затем центрифугировали при 10000 x g в течение 30 мин. Содержание белка в надосадке определяли анализом по Бредфорду.Fractions from the elution step containing His-C-IL-5 were pooled and dialyzed against a buffer containing 8.0 M urea, 100 mM NaH 2 PO 4 , 10 mM Tris-HCl (pH 8.0), at 4 ° C using a membrane with a cutoff limit of 10 kD. After dialysis, the protein concentration was determined spectrophotometrically using the following formula: protein (mg / ml) = (1.55 x A 280 nm ) - (0.76 x A 260 nm ). Protein concentration was adjusted by dilution in dialysis buffer to 0.2 mg / ml. The solution was then dialyzed using a 3.5 kD cut-off membrane for 24 hours at 4 ° C against a
Для дополнительной очистки His-C-IL5 осуществляли анионный обмен с использованием смолы Hitrap Q (Amersham Pharmacia, Uppsala Sweden). His-C-IL5 концентрировали до 1 мг/мл, используя центрифужные фильтры (Ultrafree-15 Millipore, предел отсечения 10 кД), и диализовали в течение 14 час против 50 мМ фосфатного буфера, pH 8,4. Раствор наносили на колонку Hitrap Q и промывали 50 мМ фосфатным буфером с pH 8,4. His-C-IL-5 элюировали с колонки, применяя градиент NaCl от 0 до 1 М. His-C-IL5 элюировался с колонки при 100 мМ NaCl. Анализ очистки проводили в SDS-ПААГ и концентрацию измеряли анализом по Бредфорду. Четвертичную структуру белка оценивали при электрофорезе в SDS-ПААГ, осуществляемом в невосстанавливающих условиях.For further purification of His-C-IL5, anion exchange was carried out using Hitrap Q resin (Amersham Pharmacia, Uppsala Sweden). His-C-IL5 was concentrated to 1 mg / ml using centrifuge filters (Ultrafree-15 Millipore, 10 kD cut-off limit) and dialyzed for 14 hours against 50 mM phosphate buffer, pH 8.4. The solution was applied to a Hitrap Q column and washed with 50 mM phosphate buffer at pH 8.4. His-C-IL-5 was eluted from the column using a NaCl gradient from 0 to 1 M. His-C-IL5 was eluted from the column at 100 mM NaCl. The purification analysis was performed in SDS-PAGE and the concentration was measured by Bradford analysis. The quaternary structure of the protein was evaluated by electrophoresis in SDS-PAGE, carried out in non-reducing conditions.
C. Получение вакцины: связывание His-C-IL5 с QβC. Vaccine preparation: binding of His-C-IL5 to Qβ
Исследовали ряд условий для оптимизации эффективности реакции связывания. Условия включали добавление восстанавливающего агента (TCEP) к His-C-IL5 и варьирование молярных отношений мономера Qβ и His-C-IL5 в реакции связывания, условия суммированы в таблице. Вакцину для исследования эффективности получали следующим образом. Очищенный His-C-IL-5 (40 мкМ) восстанавливали в течение 1 час с помощью эквимолярного количества TCEP в PBS, pH 8,0. Восстановленный IL-5 (80 мкМ) инкубировали в течение 4 часов при 22°C с 40 мкМ Qβ, дериватизованным SMPH, в общем объеме 700 мкл. Реакционную смесь диализовали в течение 12 часов против PBS, pH 8,0, используя мембрану для диализа с отсечением 300 кД. Реакцию связывания анализировали в SDS-ПААГ и Вестерн-блоте с использованием анти-His- и анти-Qβ-антител. Концентрацию белка измеряли по Бредфорду. Эффективность связывания [т.е. моль Qβ-IL5/моль мономера Qβ (суммарного)] оценивали в денситометрическом анализе окрашенного Кумасси голубым SDS-ПААГ.A number of conditions were investigated to optimize the efficiency of the binding reaction. The conditions included the addition of a reducing agent (TCEP) to His-C-IL5 and the variation of the molar ratios of the monomer Qβ and His-C-IL5 in the binding reaction, the conditions are summarized in the table. A vaccine for efficacy studies was prepared as follows. Purified His-C-IL-5 (40 μM) was recovered for 1 hour using an equimolar amount of TCEP in PBS, pH 8.0. Reduced IL-5 (80 μM) was incubated for 4 hours at 22 ° C with 40 μM Qβ derivatized with SMPH in a total volume of 700 μl. The reaction mixture was dialyzed for 12 hours against PBS, pH 8.0, using a 300 kD cut-off dialysis membrane. The binding reaction was analyzed on SDS-PAGE and Western blot using anti-His and anti-Qβ antibodies. Protein concentration was measured by Bradford. Binding Efficiency [i.e. mole Qβ-IL5 / mole of monomer Qβ (total)] was evaluated by densitometric analysis of Coomassie blue stained SDS-PAGE.
D. ELISA для оценки вакциныD. ELISA for vaccine evaluation
Связывание мышиного His-C-IL5 с Qβ оценивали с использованием «четверного» ELISA, который показан на фиг.7. 96-луночный планшет для ELISA в течение ночи покрывали 100 мкл 1 мг/л антитела козы против IgG кролика на лунку. Планшет четыре раза промывали PBS-твин 0,1% (об./об.) (PBST), затем блокировали в течение 2 час при 37°C 2% (мас./об.) бычьим сывороточным альбумином (БСА) в PBST. После промывки в PBST добавляли поликлональную анти-Qβ-сыворотку кролика (разведение 1:5000) и инкубировали в течение 1 часа. Планшет дважды промывали PBST и добавляли либо варьирующие количества Qβ-His-C-IL5, либо контроль (фиг.5) и инкубировали в течение 1 часа при 25°C. В анализе использовали два разных третьих антитела; антитело крыс против мышиного IL5 (TRFK4) или антитело крыс против мышиного IL5 (TRFK5), которые оба являются нейтрализующими моноклональными антителами. Все антитела использовали в концентрациях 1 мкг/мл. Регистрирующие антитела конъюгированы с пероксидазой хрена (HRP) и специфичны в отношении конкретного Fc-фрагмента третьего антитела. Связывание в «сэндвич»-анализе измеряли с помощью хемилюминесценции (ECL) при 450 нм.The binding of mouse His-C-IL5 to Qβ was evaluated using a "quadruple" ELISA, which is shown in Fig.7. A 96-well ELISA plate was coated with 100 μl of 1 mg / L goat anti-rabbit IgG antibody per well overnight. The tablet was washed four times with PBS-Tween 0.1% (v / v) (PBST), then blocked for 2 hours at 37 ° C. with 2% (w / v) bovine serum albumin (BSA) in PBST. After washing in PBST, rabbit polyclonal anti-Qβ serum (1: 5000 dilution) was added and incubated for 1 hour. The tablet was washed twice with PBST and either varying amounts of Qβ-His-C-IL5 or control (Fig. 5) was added and incubated for 1 hour at 25 ° C. Two different third antibodies were used in the analysis; rat anti-mouse IL5 antibody (TRFK4) or rat anti-mouse IL5 antibody (TRFK5), both of which are neutralizing monoclonal antibodies. All antibodies were used at concentrations of 1 μg / ml. Registration antibodies are conjugated to horseradish peroxidase (HRP) and are specific for a particular Fc fragment of a third antibody. Binding in a sandwich assay was measured by chemiluminescence (ECL) at 450 nm.
F. Анализ активности IL-5F. Analysis of the activity of IL-5
Способность линии B-клеточной лимфомы BCL1 пролиферировать в ответ на мышиный IL-5 использовали для проверки биоактивности подвергнутого рефолдингу рекомбинантного His-C-IL-5 (Harriman G. R. (1991) Current Protocols in Immunology 6.5.1-6.5.5 John Wiley and Sons Inc). Также оценивали пролиферативную активность His-C-IL5, ковалентно связанного с Qβ. В качестве контроля использовали рекомбинантный мышиный IL-5 (R&D systems, Minneapolis USA). Различные формы рекомбинантного IL-5 инкубировали в 96-луночных планшетах с плоским дном с 2 x 104 клеток BCL1 на лунку и инкубировали в течение 24 час при 37°C, 5% CO2. В каждую лунку добавляли 1 мккюри 3H-тимидина (Hartmann Analytic, Switzerland), и планшеты инкубировали еще в течение 6 час при 37°C, 5% CO2. Клетки собирали, промывали и определяли включение тимидина подсчетом β-излучения в жидкостно-сцинтилляционном счетчике.The ability of the BCL1 B-cell lymphoma line to proliferate in response to murine IL-5 was used to test the bioactivity of refolded recombinant His-C-IL-5 (Harriman GR (1991) Current Protocols in Immunology 6.5.1-6.5.5 John Wiley and Sons Inc). The proliferative activity of His-C-IL5 covalently linked to Qβ was also evaluated. Recombinant murine IL-5 (R&D systems, Minneapolis USA) was used as a control. Various forms of recombinant IL-5 were incubated in 96-well flat bottom plates with 2 x 10 4 BCL1 cells per well and incubated for 24 hours at 37 ° C, 5% CO 2 . 1 μcurie 3 H-thymidine (Hartmann Analytic, Switzerland) was added to each well, and the plates were incubated for another 6 hours at 37 ° C, 5% CO 2 . Cells were harvested, washed, and thymidine incorporation was determined by counting β radiation in a liquid scintillation counter.
G. Протокол иммунизацииG. Immunization Protocol
Чтобы получить аутореактивные антитела к мышиному IL-5, четырем мышам BalbC в 0 день и 14 день подкожно инъецировали 25 мкг вакцины Qβ-His-C-IL5 в 200 мкл PBS. В качестве негативного контроля служили пять мышей, которых иммунизировали в 0 день и 14 день смесью образцов 6,4 мкг Qβ и 16 мкг IL5, т.е. не связанных ковалентно (Qβ + His-C-IL-5), в PBS. У мышей брали кровь перед иммунизацией и на 21 день согласно протоколу иммунизации. Сыворотки анализировали в ELISA.To obtain autoreactive anti-mouse IL-5 antibodies, four BalbC mice were injected subcutaneously on
H. Анализ сыворотокH. Serum analysis
ELISA. Планшеты для ELISA Maxisorp (Nunc) покрывали 50 мкл очищенного His-C-IL-5 (3 мкг/мл) в течение 14 час при 4°C. Планшеты 3 раза промывали PBS и блокировали 2% БСА в PBS в течение 2 час при 37°C, затем дважды промывали PBS. Пятикратные разведения сыворотки добавляли в 2% БСА, 0,1% FCS в PBS и инкубировали при комнатной температуре в течение 1 часа. Затем планшеты 3 раза промывали PBS и инкубировали с антителом против IgG мыши, конъюгированным с HRP (разведение 1:1000) при комнатной температуре в течение 1 час. Планшеты снова 3 раза промывали в PBS и добавляли 100 мкл/лунку проявляющего раствора (0,066 М Na2HPO4; 0,035 М лимонная кислота; 0,032% H2O2; 0,4% дигидрохлорид 1,2-фенилендиамина). Через 2 минуты протекания реакции при комнатной температуре ELISA останавливали с помощью 50 мкл на лунку 5% H2SO4. Поглощение измеряли при 450 нм на спектрофотометре Spectramax (Molecular Devices). ELISA Maxisorp ELISA plates (Nunc) were coated with 50 μl of purified His-C-IL-5 (3 μg / ml) for 14 hours at 4 ° C. The plates were washed 3 times with PBS and blocked with 2% BSA in PBS for 2 hours at 37 ° C, then washed twice with PBS. Five-fold dilutions of serum were added in 2% BSA, 0.1% FCS in PBS and incubated at room temperature for 1 hour. Then the plates were washed 3 times with PBS and incubated with anti-mouse IgG antibody conjugated to HRP (1: 1000 dilution) at room temperature for 1 hour. The plates were washed again 3 times in PBS and 100 μl / well of the developing solution was added (0.066 M Na 2 HPO 4 ; 0.035 M citric acid; 0.032% H 2 O 2 ; 0.4% 1,2-phenylenediamine dihydrochloride). After 2 minutes of the reaction at room temperature, the ELISA was stopped with 50 μl per well of 5% H 2 SO 4 . The absorption was measured at 450 nm on a Spectramax spectrophotometer (Molecular Devices).
Окрашивание Вестерн-блота сывороткой мышей, иммунизированных Qβ-IL5. Western blot staining with serum from mice immunized with Qβ-IL5 .
His-C-IL5, Qβ и контроли разделяли в SDS-ПААГ и подвергали электроблоттингу на нитроцеллюлозную мембрану. Мембрану блокировали в течение 1 час 5% (мас./об.) порошковым молоком в PBS, затем инкубировали с 20 мкл сыворотки, полученной на 21 день от вакцинированных мышей, в 10 мл 1% (мас./об.) порошкового молока в PBS. Мембрану промывали PBS в течение 15 минут и затем инкубировали в течение 1 час с 10 мл 1% (мас./об.) порошкового молока в PBS, содержащем антитело против IgG мыши, конъюгированное с пероксидазой хрена (HRP), в разведении 1:1000. Мембрану промывали в течение 15 минут в PBS и проявляли ECL (Amersham Pharmacia, Sweden) и экспонировали с фотопленкой.His-C-IL5, Qβ and controls were separated into SDS-PAGE and electro-blotted onto a nitrocellulose membrane. The membrane was blocked for 1 hour with 5% (w / v) milk powder in PBS, then incubated with 20 μl of serum obtained on
I. Модель эозинофилииI. Model of eosinophilia
Экспериментальную модель астмы с аллергическим воспалением дыхательных путей использовали для оценки влияния вакцинации на эозинофилию. Мышей Balb/c (4 на группу) иммунизировали любым Qβ-His-C-IL-5, как описано выше. На 23 день согласно программе вакцинации мышам внутрибрюшинно инъецировали 50 мкг овальбумина (OVA) в адъюванте на основе алюминия (Alu-Gel-S). Инъекции проводили также и третьей группе из 4 мышей, которых не иммунизировали. Через 10 дней (т.е. на 33 день) мыши получали 100 мкг OVA в PBS, который вводили интраназально каждый день в течение 4 дней. Через 24 часа после последней антигенной стимуляции мышей забивали и легкие промывали в PBS. Клетки, находящиеся в бронхоальвеолярном лаваже (BAL), красили по Май-Грюнвальду-Гимзе и подсчитывали (Trifilieff A. et al. Clin. Exp. Allergy. 2001 Jun; 31 (6): 934-42).An experimental model of asthma with allergic airway inflammation was used to evaluate the effect of vaccination on eosinophilia. Balb / c mice (4 per group) were immunized with any Qβ-His-C-IL-5, as described above. On
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕRESULTS AND DISCUSSION
Экспрессия. Экспрессию конструкции pMODC6-IL5 в клетках BL21-DE2 анализировали в SDS-ПААГ (фиг.1). На окрашенном Кумасси голубым геле показана IPTG-индуцированная экспрессия белка 17 кД, соответствующего по массе IL-5. В качестве контроля клетки BL21-DE2, содержащие pMODC6-IL5, выращивали в отсутствие IPTG, и экстракты получали из нерастворимой клеточной фракции, как описано выше. Как и ожидалось, в данных условиях не было индукции белка 17 кД. His-C-IL5 находился в нерастворимой фракции телец включения. Expression . Expression of the pMODC6-IL5 construct in BL21-DE2 cells was analyzed in SDS-PAGE (FIG. 1). Coomassie blue stained gel shows IPTG-induced expression of a 17 kD protein corresponding to the weight of IL-5. As a control, BL21-DE2 cells containing pMODC6-IL5 were grown in the absence of IPTG, and extracts were obtained from the insoluble cell fraction as described above. As expected, under these conditions there was no induction of 17 kD protein. His-C-IL5 was in the insoluble fraction of inclusion bodies.
Экстракция, очистка и рефолдинг. Нерастворимый His-C-IL5 экстрагировали из промытых детергентом телец включения с использованием 6 М гидрохлорида гуанидина. Растворенный белок очищали металло-хелатной аффинной хроматографией и анализировали в SDS-ПААГ (фиг.2). Обнаружено, что данным способом достигали высокого обогащения фракции рекомбинантного His-C-IL5. Денатурированный белок подвергали процедуре рефолдинга в мочевине, как описано выше, и затем очищали путем анионообменной хроматографии. Указанные стадии давали растворимый высокоочищенный His-C-IL5, судя по SDS-ПААГ (фиг.5, дорожка 1) с извлечением 23% и выходом 6,9 мг. Extraction, purification and refolding . Insoluble His-C-IL5 was extracted from detergent-washed inclusion bodies using 6 M guanidine hydrochloride. The dissolved protein was purified by metal chelate affinity chromatography and analyzed in SDS-PAGE (FIG. 2). It was found that by this method a high enrichment of the recombinant His-C-IL5 fraction was achieved. The denatured protein was subjected to urea refolding as described above, and then purified by anion exchange chromatography. These steps gave soluble highly purified His-C-IL5, judging by SDS-PAGE (FIG. 5, lane 1) with a 23% recovery and a yield of 6.9 mg.
Так как биологически активный нативный IL-5 является связанным дисульфидной связью гомодимером, то оценивали способность очищенного рекомбинантного His-C-IL5 образовывать димеры с помощью SDS-ПААГ-электрофореза, выполняемого в невосстанавливающих условиях (фиг.3). Судя по молекулярной массе, составляющей 37 кД, His-C-IL5 имел димерную природу, что свидетельствует о сохранении нативной четвертичной структуры.Since biologically active native IL-5 is a homodimer bound disulfide bond, the ability of purified recombinant His-C-IL5 to form dimers using SDS-PAGE electrophoresis performed under non-reducing conditions was evaluated (Fig. 3). Judging by the molecular weight of 37 kD, His-C-IL5 was dimeric in nature, which indicates the preservation of the native Quaternary structure.
Биологическую активность рекомбинантного His-C-IL5 оценивали путем определения его способности стимулировать пролиферацию линии B-клеток мышей (фиг.4). Показано, что клетки BCL1, культивируемые в присутствии His-C-IL5, имеют повышенные скорости пролиферации по сравнению с культивированием только в среде или с другими белками. Кроме того, усиленная пролиферация была сходна с пролиферацией, наблюдаемой в случае коммерчески полученного мышиного IL-5. Способность His-C-IL5 стимулировать пролиферацию B-клеток, вероятно, за счет взаимодействия с родственным ему рецептором и принимать димерную структуру свидетельствует о том, что рекомбинантный белок принимает нативную конформацию.The biological activity of recombinant His-C-IL5 was evaluated by determining its ability to stimulate the proliferation of the mouse B-cell line (Figure 4). BCL1 cells cultured in the presence of His-C-IL5 have been shown to have increased proliferation rates compared to cultivation only in medium or with other proteins. In addition, enhanced proliferation was similar to the proliferation observed in the case of commercially obtained murine IL-5. The ability of His-C-IL5 to stimulate the proliferation of B cells, probably due to interaction with its sister receptor and to take a dimeric structure, indicates that the recombinant protein accepts the native conformation.
Получение вакцины и аналитика. Ковалентное химическое связывание His-C-IL5 с вирусоподобной частицей Qβ оценивали с помощью SDS-ПААГ и Вестерн-блот-анализа. Окрашенные Кумасси голубым гели в случае реакции связывания показали появление полос с молекулярными массами, соответствующими массам, рассчитанным для His-C-IL5, ковалентно связанного с Qβ (фиг.5). Кроме того, Вестерн-анализы показали совместную локализацию указанных полос при окрашивании либо анти-His-, либо анти-Qβ-антителами (фиг.6). Эффективность связывания [т.е. моль Qβ-IL5/моль мономера Qβ (суммарный)], оцениваемая денситометрическим анализом окрашенного Кумасси голубым SDS-ПААГ, составляла 40,6%. Getting the vaccine and analytics . The covalent chemical binding of His-C-IL5 to the virus-like Qβ particle was evaluated using SDS-PAGE and Western blot analysis. Coomassie blue stained gels in the case of a binding reaction showed the appearance of bands with molecular weights corresponding to those calculated for His-C-IL5 covalently linked to Qβ (FIG. 5). In addition, Western analyzes showed the joint localization of these bands when stained with either anti-His- or anti-Qβ antibodies (Fig.6). Binding Efficiency [i.e. mole Qβ-IL5 / mole of monomer Qβ (total)], estimated by densitometric analysis of Coomassie blue SDS-PAGE, was 40.6%.
Способность His-C-IL-5, ковалентно перекрестно связанного с Qβ, стимулировать пролиферацию B-клеток оценивали, как описано ранее. На фиг.5 показано, что Qβ-His-C-IL5 способен вызывать усиленную пролиферацию по сравнению с Qβ, связанным с неродственным цитокином.The ability of His-C-IL-5, covalently cross-linked to Qβ, to stimulate the proliferation of B cells was evaluated as described previously. Figure 5 shows that Qβ-His-C-IL5 is capable of inducing enhanced proliferation compared to Qβ associated with an unrelated cytokine.
Затем анализировали конформацию His-C-IL5, связанного с Qβ, используя четырехкратный ELISA (фиг.7A). На фиг.7B показано, что His-C-IL5 распознается нейтрализующими моноклональными антителами к IL-5 - TRFK 4 и TRFK 5. Когда реакцию проводили с Qβ, а не с Qβ-His-C-IL-5, сигнал не регистрировался. Моноклональное антитело TRFK4 распознает нейтрализуемый эпитоп в IL-5. Способность IL-5-специфичных моноклональных антител распознавать ковалентно связанный His-C-IL-5 свидетельствует о том, что нейтрализуемые эпитопы сохраняются в препарате вакцины.Then, the conformation of His-C-IL5 bound to Qβ was analyzed using a four-fold ELISA (Fig. 7A). FIG. 7B shows that His-C-IL5 is recognized by neutralizing monoclonal antibodies to IL-5 —
Анализ сыворотки. Сыворотки, собранные перед иммунизацией и на 21 день от мышей, вакцинированных Qβ-His-C-IL5, собирали и анализировали в ELISA (фиг.8). Результат показывает, что иммунологическая толерантность к аутоантигену IL-5 была преодолена в отсутствие адъюванта и без исключения у 4/4 вакцинированных мышей. Рассчитали, что половина максимальных титров была в пределах от 1:2000 до 1:6000. В контрольной группе, которая получала Qβ, смешанный с His-C-IL5, не регистрировали существенных титров анти-IL-5-антител. Однако 3 из 5 мышей продуцировали низкий титр антител <1:50. Затем иммунные сыворотки от мышей, вакцинированных Qβ-His-C-IL5, тестировали, используя Вестерн-блот-анализ. Во всех случаях иммунные сыворотки специфично распознавали мышиный IL-5. Serum analysis . Sera collected before immunization and on
Эффективность вакцины в модели экспериментальной астмы у животных. Влияние вакцинации Qβ-His-C-IL-5 на эозинофилию оценивали в мышиной модели аллергического воспаления дыхательных путей, которая имитирует ключевые патологические события при астме. В данном эксперименте тестировали способность анти-IL5-антител, образованных при вакцинации Qβ-His-C-IL-5, подавлять действие эндогенного IL-5 in vivo. В контрольном эксперименте мышей вакцинировали PBS перед сенсибилизацией и антигенной стимуляцией OVA. В данном случае подсчитывали большое количество эозинофилов в BAL. Среднее количество эозинофилов/200 просчитанных клеток составляло 96±14 S.D. В отличие от этого среднее значение эозинофилов в BAL у четырех мышей, вакцинированных Qβ-His-C-IL-5, составляло 27,5±11 S.D./200 просчитанных клеток. Указанное снижение составляет 71,4% и является доказательством того, что аутоантитела, образуемые при иммунизации His-C-IL-5, представленным в виде высокоупорядоченной иммунной матрицы, распознают эндогенную молекулу-мишень и таким образом подавляют эозинофилию в экспериментальной модели астмы. The effectiveness of the vaccine in a model of experimental asthma in animals . The effect of Qβ-His-C-IL-5 vaccination on eosinophilia was evaluated in a mouse model of allergic airway inflammation, which mimics key pathological events in asthma. In this experiment, we tested the ability of anti-IL5 antibodies formed by Qβ-His-C-IL-5 vaccination to inhibit the action of endogenous IL-5 in vivo. In a control experiment, mice were vaccinated with PBS before sensitization and antigenic stimulation of OVA. In this case, a large number of eosinophils in the BAL were counted. The average number of eosinophils / 200 cells counted was 96 ± 14 SD. In contrast, the average eosinophils in BAL in four mice vaccinated with Qβ-His-C-IL-5 was 27.5 ± 11 SD / 200 cells counted. This decrease is 71.4% and is evidence that autoantibodies formed by immunization with His-C-IL-5, presented as a highly ordered immune matrix, recognize an endogenous target molecule and thus suppress eosinophilia in an experimental model of asthma.
ПРИМЕР 8EXAMPLE 8
Молекулярное клонирование, экспрессия, рефолдинг и очистка мышиного mIL-13 с C-концевым аминокислотным линкером, содержащим остаток цистеина для связывания с VLP и фимбриями. Связывание мышиного интерлейкина-13 с VPL и фимбриямиMolecular cloning, expression, refolding and purification of mouse mIL-13 with a C-terminal amino acid linker containing a cysteine residue for binding to VLP and fimbriae. The binding of mouse interleukin-13 to VPL and fimbriae
A. Клонирование IL-13 для прокариотической экспрессииA. Cloning of IL-13 for prokaryotic expression
ДНК для клонирования IL-13 выделяли с помощью ОТ-ПЦР из активированных in vitro спленоцитов, которые получали следующим образом: T-клетки CD4+ выделяли из клеток селезенки мыши и инкубировали 3 дня в IMDM (+5% FCS + 10 нг/мл IL4) в 6-луночных планшетах, предварительно покрытых анти-CD3- и анти-CD28-антителами. РНК из указанных клеток использовали для того, чтобы амплифицировать кДНК, кодирующую IL13, в одностадийной ОТ-ПЦР (набор для одностадийной ПЦР Qiagen). Праймер XhoIL13-R использовали для обратной транскрипции РНК, праймеры NheIL13-F (SEQ ID NO:338) и XhoIL13-R (SEQ ID NO:339) использовали для ПЦР-амплификации кДНК IL13. Амплифицированную кДНК IL13 лигировали в вектор pMOD, используя сайты рестрикции NheI/XhoI (получая вектор pMODB1-IL13). Идентичность полученной в результате последовательности кДНК определяли нуклеотидным секвенированием.DNA for cloning IL-13 was isolated by RT-PCR from in vitro activated splenocytes, which were prepared as follows: CD4 + T cells were isolated from mouse spleen cells and incubated for 3 days in IMDM (+ 5% FCS + 10 ng / ml IL4) in 6 well plates precoated with anti-CD3 and anti-CD28 antibodies. RNA from these cells was used to amplify cDNA encoding IL13 in one-step RT-PCR (Qiagen single-step PCR kit). Primer XhoIL13-R was used for reverse transcription of RNA, primers NheIL13-F (SEQ ID NO: 338) and XhoIL13-R (SEQ ID NO: 339) were used for PCR amplification of IL13 cDNA. The amplified IL13 cDNA was ligated into the pMOD vector using the NheI / XhoI restriction sites (producing the pMODB1-IL13 vector). The identity of the resulting cDNA sequence was determined by nucleotide sequencing.
Используя такие же праймеры NheIL13-F (SEQ ID NO:338) и XhoIL13-R (SEQ ID NO:339), амплифицировали кДНК IL-13 из плазмиды pModB1-IL13 и лигировали в вектор pMODGST-EK-C1, получая в результате плазмиду pModGST-EK-IL13-C1. Последовательность кДНК указанной плазмиды определяли путем секвенирования нуклеотидов. кДНК, содержащую кодирующую последовательность для глутатион-S-трансферазы, слитую с сайтом расщепления энтерокиназой, за которым следует последовательность IL-13 с C-концевым линкером 1, амплифицировали в ПЦР с праймером GST-BamHIss и C1-BsmBI/XhoI, используя в качестве матрицы плазмиду pModGST-EK-IL13-C1. Указанную кДНК расщепляли ферментами рестрикции BamHI и BsmBI и лигировали в вектор pModB-N1, используя сайт рестрикции BamHI/XhoI. Полученная в результате плазмида pMod-GST-EK-IL13-C1-His кодирует слитый белок, состоящий из глутатион-S-трансферазы, сайта расщепления энтерокиназой, IL-13, линкера, содержащего цистеин, и полигистидиновой метки (GST-EK-IL13-C1-His). Идентичность кДНК, кодирующей данный слитый белок, подтверждали нуклеотидным секвенированием.Using the same primers NheIL13-F (SEQ ID NO: 338) and XhoIL13-R (SEQ ID NO: 339), IL-13 cDNA was amplified from plasmid pModB1-IL13 and ligated into pMODGST-EK-C1 vector, resulting in a plasmid pModGST-EK-IL13-C1. The cDNA sequence of the indicated plasmid was determined by nucleotide sequencing. The cDNA containing the coding sequence for glutathione S-transferase fused to the enterokinase cleavage site, followed by the sequence of IL-13 with the C-
Последовательность олигонуклеотидовThe sequence of oligonucleotides
B. Экспрессия IL-13 в E. coliB. Expression of IL-13 in E. coli
Плазмидой pMod-GST-EK-IL13-C1-His трансформировали штамм бактерии-хозяина BL 21 (DE3). Через 90 минут восстановления в среде LB, содержащей 2% глюкозы (предварительная культура), в 250 мл MOPS-забуференной среды SB, содержащей 0,2% глюкозы и 100 мкг/л ампициллина, инокулировали 250 мкл предварительной культуры и инкубировали на качалке при 37°C в течение ночи. На следующее утро посеянную культуру разбавляли 750 мл предварительно нагретой MOPS-забуференной среды SB, содержащей 100 мкг/л ампициллина, и инкубировали на качалке при 125 об/мин при 37°C еще в течение 90 мин вплоть до достижения OD600, равной 4,5. 1000 мл культуры разбавляли 500 мл MOPS-забуференной среды SB, содержащей 100 мкг/л ампициллина, и переносили в инкубатор на 24°C, где ее инкубировали на качалке в течение 30 мин до достижения OD600, равной 3,75. Экспрессию слитого белка GST-EK-IL13-C1-His индуцировали добавлением 0,75 мМ IPTG. Через 4 час бактерии собирали центрифугированием и разрушали обработкой ультразвуком.The plasmid pMod-GST-EK-IL13-C1-His transformed the host bacterial strain BL 21 (DE3). After 90 minutes of reconstitution in LB medium containing 2% glucose (pre-culture) in 250 ml of MOPS-buffered SB medium containing 0.2% glucose and 100 μg / L ampicillin, 250 μl of the preliminary culture were inoculated and incubated on a shaker at 37 ° C during the night. The next morning, the seeded culture was diluted with 750 ml of pre-heated MOPS buffered SB medium containing 100 μg / L ampicillin and incubated on a shaker at 125 rpm at 37 ° C for another 90 minutes until an OD 600 of 4 was reached. 5. 1000 ml of the culture was diluted with 500 ml of MOPS-buffered SB medium containing 100 μg / L ampicillin and transferred to a 24 ° C incubator, where it was incubated on a shaker for 30 minutes until an OD 600 of 3.75 was reached. GST-EK-IL13-C1-His fusion protein expression was induced by the addition of 0.75 mM IPTG. After 4 hours, the bacteria were collected by centrifugation and destroyed by sonication.
C. Очистка IL-13 из телец включения в денатурирующих условияхC. Purification of IL-13 from inclusion bodies under denaturing conditions
После лизиса тельца включения осаждали при низкоскоростном центрифугировании (10000 g, 60 мин, при 4°C). Надосадок собирали и снова центрифугировали при тех же условиях. Осадки хранили в виде неочищенной фракции телец включения. Тельца включения 4 раза промывали следующим буфером для промывки: 50 мМ трис-HCl, pH 7,6, 250 мМ NaCl, 5 мМ MgCl2, 2 М мочевина, 2% тритон X-100 и 10 ед. бензоназы/мл. Тельца включения собирали центрифугированием и ресуспендировали в денатурирующем буфере, содержащем 100 мМ NaH2PO4, 10 мМ трис-HCl и 6 М гуанидин-HCl, pH 8,0. Тельца включения обрабатывали ультразвуком в присутствии 10 ед. бензоназы/мл и инкубировали в течение 2 час на вращающейся подставке при комнатной температуре. После центрифугирования надосадок сохраняли, а осадки снова ресуспендировали в денатурирующем буфере и обрабатывали, как описано выше. Надосадки объединяли и наносили на Ni2+-агарозную колонку, уравновешенную денатурирующим буфером. Связанный белок элюировали в две стадии денатурирующим буфером с pH 6,3 и pH 4,5. Аликвоты фракций анализировали окрашиванием амидным черным и после осаждения ТХУ в SDS-ПААГ (фиг.10).After lysis of the body, the inclusions were precipitated by low-speed centrifugation (10000 g, 60 min, at 4 ° C). The supernatant was collected and centrifuged again under the same conditions. Precipitation was stored as a crude fraction of inclusion bodies. Inclusion bodies were washed 4 times with the following washing buffer: 50 mM Tris-HCl, pH 7.6, 250 mM NaCl, 5 mM MgCl 2 , 2 M urea, 2% Triton X-100 and 10 units. benzonases / ml. Inclusion bodies were collected by centrifugation and resuspended in denaturing buffer containing 100 mM NaH 2 PO 4 , 10 mM Tris-HCl and 6 M guanidine-HCl, pH 8.0. Inclusion bodies were sonicated in the presence of 10 units. benzonases / ml and incubated for 2 hours on a rotating stand at room temperature. After centrifugation, the supernatant was retained, and the sediment was again resuspended in denaturing buffer and processed as described above. The supernatants were pooled and applied onto a Ni 2+ agarose column equilibrated with denaturing buffer. Bound protein was eluted in two stages with denaturing buffer at pH 6.3 and pH 4.5. Aliquots of the fractions were analyzed by staining with amide black and after precipitation of TCA in SDS-PAGE (figure 10).
D. Рефолдинг GST-EK-IL13-C1-HisD. Refolding GST-EK-IL13-C1-His
К элюированному белку добавляли β-меркаптоэтанол до конечной концентрации 10 мМ и диализовали в течение ночи против 2 литров буфера, содержащего 8,0 М мочевину, 100 мМ NaH2PO4, 10 мМ трис-HCl, 10 мМ β-меркаптоэтанол (pH 8,0), при 4°C, используя мембрану с пределом отсечения 10 кД. После диализа определяли концентрацию белка и белок разбавляли буфером для диализа до концентрации 0,2 мг/мл. Раствор диализовали в течение 24 час при 4°C против буфера для рефолдинга 1, содержащего 2,0 М мочевину, 50 мМ NaH2PO4, 5 мМ восстановленный глутатион, 0,5 мМ окисленный глутатион, 0,5 М аргинин, 10% (об./об.) глицерин (pH 8,5). На следующий день буфер для рефолдинга 1 заменяли на буфер для рефолдинга 2, содержащий 50 мМ NaH2PO4, 2,5 мМ восстановленный глутатион, 0,25 мМ окисленный глутатион, 0,25 М аргинин, 10% (об./об.) глицерин (pH 8,5) и диализовали при 4°C еще в течение 24 час. Наконец раствор диализовали при 4°C против буфера для рефолдинга 3, содержащего 20 мМ этаноламин, 150 мМ NaCl и 10% (об./об.) глицерин (pH 9,0). Буфер для рефолдинга 3 один раз заменяли через 2 час и диализ продолжали в течение следующих 14 час. Диализат центрифугировали при 4°C и 20000 g в течение 15 мин. Надосадок сохраняли и белок концентрировали центрифугированием в «центрифужных устройствах с фильтром biomax» с отсечением по молекулярной массе 5 кД (Millipore) до конечной концентрации белка 2 мг/мл. Белок анализировали, используя SDS-ПААГ и Вестерн-блот с моноспецифичными антителами против GST, мышиного IL-13 и His-метки, соответственно.Β-mercaptoethanol was added to the eluted protein to a final concentration of 10 mM and dialyzed overnight against 2 liters of buffer containing 8.0 M urea, 100 mM NaH 2 PO 4 , 10 mM Tris-HCl, 10 mM β-mercaptoethanol (
E. Расщепление слитого белка GST-EK-IL13-C1-His энтерокиназойE. Cleavage of the fusion protein GST-EK-IL13-C1-His enterokinase
Слитый белок GST-EK-IL13-C1-His инкубировали с 1x буфером для энтерокиназы (50 мМ трис-HCl, pH 8,0, 10 мМ CaCl2 и 1% твин-20) и 1 ед. энтерокиназы (Invitrogene) на 12,5 мкг слитого белка в течение 24 час при 4°C.The GST-EK-IL13-C1-His fusion protein was incubated with 1x enterokinase buffer (50 mM Tris-HCl, pH 8.0, 10 mM CaCl 2 and 1% tween-20) and 1 unit. enterokinase (Invitrogene) per 12.5 μg fusion protein for 24 hours at 4 ° C.
F. Очистка IL13-C1-HisF. Purification of IL13-C1-His
После обработки энтерокиназой отщепленный GST отделяли, комбинируя ионообменную хроматографию, гель-фильтрацию и аффинную хроматографию. Белок IL-13-C1-His концентрировали до конечной концентрации белка 2 мг/мл.After treatment with enterokinase, cleaved GST was separated by combining ion exchange chromatography, gel filtration, and affinity chromatography. Protein IL-13-C1-His was concentrated to a final protein concentration of 2 mg / ml.
G. Подготовка белка IL-13-C1-His для реакции связыванияG. Preparation of IL-13-C1-His Protein for the Binding Reaction
Для того чтобы определить оптимальные условия связывания, белок IL-13-C1-His обрабатывали в умеренных условиях восстановления различными концентрациями (от 0 до 500 мкМ) восстанавливающего реагента (DTT или TCEP). Восстановленный белок IL-13-C1-His тестировали в отношении эффективного связывания с дериватизованными VLP и фимбриями.In order to determine the optimal binding conditions, the IL-13-C1-His protein was treated under moderate reduction conditions with various concentrations (from 0 to 500 μM) of a reducing reagent (DTT or TCEP). The recovered IL-13-C1-His protein was tested for effective binding to derivatized VLPs and fimbriae.
H. Связывание IL-13-C1-His с капсидами QβH. Binding of IL-13-C1-His to Qβ Capsids
Раствор 120 мкМ Qβ-капсида в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 30 минут подвергали взаимодействию с 25-кратным молярным избытком гетеробифункционального перекрестно сшивающего агента, подобного SMPH (Pierce), разбавленного из маточного раствора в ДМСО, при 25°C на качающемся встряхивателе. Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 2 часов против 1 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, при 4°C. Затем диализованную реакционную смесь дериватизованного Qβ смешивали с белком IL-13-C1-His. В реакции связывания белок IL-13-C1-His присутствовал в двукратном молярном избытке по сравнению с дериватизованным капсидом Qβ. Реакция связывания продолжалась в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ и, кроме того, на Вестерн-блоте.A solution of 120 μM Qβ capsid in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted for 30 minutes with a 25-fold molar excess of a heterobifunctional cross-linking agent like SMPH (Pierce) diluted from the mother liquor in DMSO, at 25 ° C on a rocking shaker. Then, the reaction solution was dialyzed twice for 2 hours against 1 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, at 4 ° C. Then the dialyzed reaction mixture of derivatized Qβ was mixed with IL-13-C1-His protein. In the binding reaction, IL-13-C1-His protein was present in a twofold molar excess compared to the derivatized Qβ capsid. The binding reaction was continued for four hours at 25 ° C. on a shaking shaker. Binding products were analyzed on SDS-PAGE and, in addition, on Western blot.
Связывание IL-13-C1-His с белком капсида frThe binding of IL-13-C1-His protein capsid fr
Раствор 120 мкМ fr-капсида в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 30 минут подвергали взаимодействию с 25-кратным молярным избытком SMPH (Pierce), разбавленного из маточного раствора в ДМСО, при 25°C на качающемся встряхивателе. Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 2 часов против 1 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, при 4°C. Затем диализованную реакционную смесь белка капсида fr подвергали взаимодействию с подготовленным белком IL-13-C1-His. В реакции связывания белок IL-13-C1-His присутствовал в двукратном молярном избытке по сравнению с дериватизованным капсидом fr. Реакция связывания продолжалась в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ и, кроме того, на Вестерн-блоте.A solution of 120 μM fr-capsid in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted for 30 minutes with a 25-fold molar excess of SMPH (Pierce) diluted from the mother liquor in DMSO at 25 ° C on a shaking shaker. Then, the reaction solution was dialyzed twice for 2 hours against 1 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, at 4 ° C. Then, the dialyzed fr capsid protein reaction mixture was reacted with the prepared IL-13-C1-His protein. In the binding reaction, IL-13-C1-His protein was present in a twofold molar excess compared to the derivatized fr capsid. The binding reaction was continued for four hours at 25 ° C. on a shaking shaker. Binding products were analyzed on SDS-PAGE and, in addition, on Western blot.
Связывание IL-13-C1-His с HBcAg-Lys-2cys-MutBinding of IL-13-C1-His to HBcAg-Lys-2cys-Mut
Раствор 120 мкМ капсида HBcAg-Lys-2cys-Mut в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 30 минут подвергали взаимодействию с 25-кратным молярным избытком SMPH (Pierce), разбавленного из маточного раствора в ДМСО, при 25°C на качающемся встряхивателе. Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 2 часов против 1 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, при 4°C. Затем диализованную реакционную смесь HBcAg-Lys-2cys-Mut подвергали взаимодействию с подготовленным белком IL-13-C1-His. В реакции связывания белок IL-13-C1-His присутствовал в двукратном молярном избытке по сравнению с дериватизованным капсидом HBcAg-Lys-2cys-Mut. Реакция связывания продолжалась в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ и, кроме того, на Вестерн-блоте.A solution of 120 μM HBcAg-Lys-2cys-Mut capsid in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted for 30 minutes with a 25-fold molar excess of SMPH (Pierce) diluted from the mother liquor in DMSO at 25 ° C on the swinging shaker. Then, the reaction solution was dialyzed twice for 2 hours against 1 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, at 4 ° C. Then, the HBcAg-Lys-2cys-Mut dialyzed reaction mixture was reacted with the prepared IL-13-C1-His protein. In the binding reaction, the IL-13-C1-His protein was present in a twofold molar excess compared to the derivatized HBcAg-Lys-2cys-Mut capsid. The binding reaction was continued for four hours at 25 ° C. on a shaking shaker. Binding products were analyzed on SDS-PAGE and, in addition, on Western blot.
Связывание белка IL-13-C1-His с фимбриямиThe binding of protein IL-13-C1-His with fimbriae
Раствор 125 мкМ фимбрий типа-1 E. coli в 20 мМ Hepes, pH 7,4, в течение 60 минут подвергали взаимодействию с 50-кратным молярным избытком перекрестно сшивающего агента SMPH, разбавленного из маточного раствора в ДМСО, при КТ на качающемся встряхивателе. Реакционную смесь обессоливали на колонке PD-10 (Amersham-Pharmacia Biotech). Содержащие белок фракции, элюируемые с колонки, объединяли и обессоленный дериватизованный белок фимбрий подвергали взаимодействию с подготовленным белком IL-13-C1-His. В реакции связывания белок IL-13-C1-His присутствовал в двукратном молярном избытке по сравнению с дериватизованными фимбриями типа-1 E. coli. Реакция связывания продолжалась в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ и, кроме того, на Вестерн-блоте.A solution of 125 μM E. coli type-1 fimbriae in 20 mM Hepes, pH 7.4, was reacted for 60 minutes with a 50-fold molar excess of cross-linking agent SMPH diluted from the mother liquor in DMSO under CT on a shaking shaker. The reaction mixture was desalted on a PD-10 column (Amersham-Pharmacia Biotech). Protein-containing fractions eluted from the column were combined and the desalted derivatized fimbriae protein was reacted with the prepared IL-13-C1-His protein. In the binding reaction, IL-13-C1-His protein was present in a twofold molar excess compared to E. coli type-1 derivatized fimbriae. The binding reaction was continued for four hours at 25 ° C. on a shaking shaker. Binding products were analyzed on SDS-PAGE and, in addition, on Western blot.
Иммунизация мышей IL-13-C1-His, связанным с белком капсида QβImmunization of IL-13-C1-His Mice with Qβ Capsid Protein
Самок мышей Balb/c вакцинировали IL-13-C1-His, связанным с VLP, без добавления адъювантов. 25 мкг общего белка в каждом образце разводили в PBS до 200 мкл и инъецировали подкожно (100 мкл с двух сторон брюшка) в 0 день и 14 день. У мышей брали кровь из ретроорбитальной области на 31 день и их сыворотку анализировали с использованием IL-13-специфичного ELISA.Female Balb / c mice were vaccinated with VLP-linked IL-13-C1-His without the addition of adjuvants. 25 μg of total protein in each sample was diluted in PBS to 200 μl and injected subcutaneously (100 μl on both sides of the abdomen) on
ПРИМЕР 9EXAMPLE 9
Клонирование, экспрессия, очистка и связывание эотаксина с cys-содержащей аминокислотной последовательностью линкераCloning, expression, purification and binding of eotaxin to the cys-containing amino acid linker sequence
Мышиный эотаксин рекомбинантно экспрессировали с аминокислотным линкером C1, слитым с его C-концом. Указанный линкер содержал один остаток цистеина для связывания с VLP.Mouse eotaxin was recombinantly expressed with the C1 amino acid linker fused to its C-terminus. The specified linker contained one cysteine residue for binding to VLP.
Конструирование pmEo-C1 и pmHisEo-C1Constructing pmEo-C1 and pmHisEo-C1
MCS pET22b(+) (Novagen, Inc.) меняли на GTTTAACTTTAAGAAGGAGATATACATATGGATCCGGCTAGCGCTCGAGGGTTTAAACGGCGGCCGCATGCACC заменой исходной последовательности от сайта NdeI до сайта XhoI отжигаемыми олигонуклеотидами primerMCS-1F и primerMCS-1R (отжигание в 15 мМ трис-HCl-буфере, pH 8). Полученную в результате плазмиду назвали pMod00, и она имела сайты рестрикции NdeI, BamHI, NheI, XhoI, PmeI и NotI в своем MCS. Отжигаемую пару олигонуклеотидов Bamhis6-EK-Nhe-F и Bamhis6-EKNhe-R и отжигаемую пару олиго1F-C-глицин-линкер и олиго1R-C-глицин-линкер вместе лигировали в расщепленную BamHI-NotI плазмиду pMod00, чтобы получить pModEC1, которая имела N-концевую гексагистидиновую метку, сайт расщепления энтерокиназой и C-концевой аминокислотный глициновый линкер, содержащий один остаток цистеина. Эотаксин мыши амплифицировали из ATCC-клона (номер в ATCC 3148394) в ПЦР, используя следующие праймеры: mEotaxin-F, Nhe-mEotaxin-F и mEotaxin-Xho-R. mEotaxin-F имел внутренний сайт NdeI, Nhe-mEotaxin-F имел внутренний сайт NheI и mEotaxin-Xho-R имел внутренний сайт XhoI. Продукт ПЦР с парой праймеров mEotaxin-F и mEotaxin-Xho-R расщепляли NdeI и XhoI и лигировали в pModEC1, расщепленную такими же ферментами. Полученную плазмиду назвали pmEo-C1, и она кодирует слитый белок, состоящий из эотаксина и линкера, содержащего цистеин, на своем C-конце. Продукт ПЦР с парой праймеров Nhe-mEotaxin-F и mEotaxin-Xho-R расщепляли NheI и XhoI и лигировали в pModEC1, расщепленную такими же ферментами. Полученную в результате плазмиду назвали pHismEo-C1, и она кодирует слитый белок, состоящий из N-концевой His-метки, за которой следует сайт расщепления энтерокиназой, эотаксин и цистеиновый линкер.MCS pET22b (+) (Novagen, Inc.) was changed to GTTTAACTTTAAGAAGGAGATATACACATATGGATCCGGCTAGCGCTCGAGGGTTTAAACGGCGGCCGCATGCACC by replacing the original sequence from the NdeI site to the XhoI site with annealed HMMCmer-1 primer M-clmer. The resulting plasmid was named pMod00 and it had the restriction sites NdeI, BamHI, NheI, XhoI, PmeI and NotI in its MCS. The annealed pair of Bamhis6-EK-Nhe-F and Bamhis6-EKNhe-R oligonucleotides and the annealed pair of oligo1F-C-glycine linker and oligo1R-C-glycine linker were ligated together into the BamHI-NotI digested pMod1 plasmid to obtain pMod1 to An N-terminal hexahistidine tag, an enterokinase cleavage site, and a C-terminal amino acid glycine linker containing one cysteine residue. Mouse eotaxin was amplified from the ATCC clone (ATCC number 3148394) into PCR using the following primers: mEotaxin-F, Nhe-mEotaxin-F and mEotaxin-Xho-R. mEotaxin-F had an internal NdeI site, Nhe-mEotaxin-F had an internal NheI site, and mEotaxin-Xho-R had an internal XhoI site. The PCR product with the mEotaxin-F and mEotaxin-Xho-R primer pair was digested with NdeI and XhoI and ligated into pModEC1 digested with the same enzymes. The resulting plasmid was called pmEo-C1, and it encodes a fusion protein consisting of eotaxin and a cysteine-containing linker at its C-terminus. The PCR product with a pair of Nhe-mEotaxin-F and mEotaxin-Xho-R primers was digested with NheI and XhoI and ligated into pModEC1 digested with the same enzymes. The resulting plasmid was called pHismEo-C1, and it encodes a fusion protein consisting of an N-terminal His tag, followed by an enterokinase cleavage site, eotaxin and a cysteine linker.
Для реакции ПЦР использовали 15 пмоль каждого олигонуклеотида и 1 нг ДНК-матрицы в 50 мкл реакционной смеси (2 единицы полимеразы PFX, 0,3 мМ dNTP и 2 мМ MgSO4). Температурные циклы представляли собой следующее: 94°C в течение 2 минут; затем 30 циклов 94°C (30 секунд), 60°C (30 секунд), 68°C (30 секунд) и затем 68°С в течение 2 минут. Все другие стадии осуществляли согласно стандартным протоколам молекулярной биологии.For the PCR reaction, 15 pmol of each oligonucleotide and 1 ng of the DNA template were used in 50 μl of the reaction mixture (2 units of PFX polymerase, 0.3 mM dNTP and 2 mM MgSO 4 ). The temperature cycles were as follows: 94 ° C for 2 minutes; then 30 cycles of 94 ° C (30 seconds), 60 ° C (30 seconds), 68 ° C (30 seconds) and then 68 ° C for 2 minutes. All other steps were carried out according to standard molecular biology protocols.
Последовательности олигонуклеотидов:Oligonucleotide Sequences:
Экспрессия pmEo-C1Expression pmEo-C1
Компетентные клетки E. coli BL21 (DE3) трансформировали плазмидой pmEo-C1. Отдельные колонии из чашек с агаром, содержащим ампициллин (Amp), размножали в жидкой культуре (SB со 150 мМ MOPS, pH 7,0, 100 мкг/мл Amp, 0,5% глюкозы) и инкубировали при 30°C в течение ночи и встряхивании 220 об/мин. Затем в 1 л SB (150 мМ MOPS; pH 7,0; 100 мкг/мл Amp) высевали ночную культуру в разведении 1:50 об./об. и выращивали при 30°C и встряхивании 150 об/мин до OD600=1,7. Экспрессию индуцировали 1 мМ IPTG. Клетки собирали через 9 часов индукции центрифугированием при 6000 об/мин в течение 5 минут. Осадок клеток суспендировали в лизирующем буфере (10 мМ Na2HPO4, 30 мМ NaCl, 10 мМ EDTA и 0,25% твин-20) с 0,8 мг/мл лизоцима, обрабатывали ультразвуком и обрабатывали бензоназой. После центрифугирования с использованием RCF 48000 в течение 20 минут надосадок разделяли в 16% ПААГ-геле и экспрессию эотаксина подтверждали с использованием антитела против мышиного эотаксина (R&D system) на Вестерн-блоте (фиг.12). Результаты ясно свидетельствуют об экспрессии эотаксина-C1, который разгоняется при ожидаемой молекулярной массе 8,8 кД.Competent E. coli BL21 cells (DE3) were transformed with pmEo-C1 plasmid. Separate colonies from ampicillin (Amp) agar plates were propagated in liquid culture (SB with 150 mM MOPS, pH 7.0, 100 μg / ml Amp, 0.5% glucose) and incubated at 30 ° C. overnight and shaking 220 rpm. Then, overnight culture at a dilution of 1:50 v / v was seeded in 1 L SB (150 mM MOPS; pH 7.0; 100 μg / ml Amp). and grown at 30 ° C and shaking 150 rpm to OD 600 = 1.7. Expression was induced with 1 mM IPTG. Cells were harvested after 9 hours of induction by centrifugation at 6,000 rpm for 5 minutes. The cell pellet was suspended in lysis buffer (10 mM Na 2 HPO 4 , 30 mM NaCl, 10 mM EDTA and 0.25% tween-20) with 0.8 mg / ml lysozyme, sonicated and treated with benzonase. After centrifugation using RCF 48000 for 20 minutes, the supernatant was separated in 16% PAG and gel expression of eotaxin was confirmed using anti-mouse eotaxin antibody (R&D system) on a Western blot (FIG. 12). The results clearly indicate the expression of eotaxin-C1, which accelerates at an expected molecular weight of 8.8 kD.
Последовательности белка мышиного эотаксин-C1 и мышиного His-эотаксин-C1 транслировали с последовательностей кДНК.The mouse eotaxin-C1 and mouse His-eotaxin-C1 protein sequences were translated from cDNA sequences.
Мышиный эотаксин-C1:Mouse eotaxin-C1:
Мышиный His-эотаксин-C1:Mouse His-eotaxin-C1:
Связывание мышиного эотаксин-C1 с белком капсида QβBinding of Mouse Eotaxin-C1 to Qβ Capsid Protein
Раствор объемом 1,48 мл капсидного белка Qβ в концентрации 6 мг/мл в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 60 минут при 25°C подвергали взаимодействию с 14,8 мкл SMPH (Pierce) (из 100 мМ маточного раствора, растворенного в ДМСО). Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 3 часов против 2 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,0 при 4°C. 1,3 мл раствора мышиного белка эотаксин-C1 в концентрации 3,6 мг/мл в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 1 часа при 25°C подвергали взаимодействию с 9,6 мкл TCEP (Pierce) (из 36 мМ маточного раствора, растворенного в H2O). Затем 130 мкл дериватизованного и подвергнутого диализу Qβ подвергали взаимодействию с 129 мкл восстановленного эотаксин-C1 в 241 мкл 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,0, в течение ночи при 25°C. Вестерн-блот-анализ с использованием антитела против Qβ и антитела против эотаксина показал ковалентное связывание эотаксина с Qβ.A solution of 1.48 ml of Qβ capsid protein at a concentration of 6 mg / ml in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted with 14.8 μl SMPH (Pierce) for 60 minutes at 25 ° C (from 100 mM stock solution dissolved in DMSO). Then, the reaction solution was dialyzed twice for 3 hours against 2 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.0 at 4 ° C. 1.3 ml of a solution of mouse protein eotaxin-C1 at a concentration of 3.6 mg / ml in 20 mm Hepes, 150 mm NaCl, pH 7.2, for 1 hour at 25 ° C was subjected to interaction with 9.6 μl TCEP (Pierce ) (from 36 mM stock solution dissolved in H 2 O). Then 130 μl of derivatized and dialyzed Qβ was reacted with 129 μl of reduced eotaxin-C1 in 241 μl of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.0, overnight at 25 ° C. Western blot analysis using anti-Qβ antibody and anti-eotaxin antibody showed covalent binding of eotaxin to Qβ.
B. Иммунизация мышей эотаксином-C1 мыши, связанным с белком капсида QβB. Immunization of mice with mouse eotaxin-C1 bound to Qβ capsid protein
Самок мышей Balb/c вакцинировали мышиным эотаксином-C1, связанным с белком капсида Qβ, без добавления адъювантов. 25 мкг общего белка из каждого образца разводили в PBS до 200 мкл и инъецировали подкожно (100 мкл с двух сторон брюшка) в 0 день и 14 день. У мышей брали кровь из ретроорбитальной области на 31 день, и их сыворотку анализировали с использованием специфичного в отношении к эотаксину ELISA.Female Balb / c mice were vaccinated with murine eotaxin-C1 bound to Qβ capsid protein without the addition of adjuvants. 25 μg of total protein from each sample was diluted in PBS to 200 μl and injected subcutaneously (100 μl on both sides of the abdomen) on
C. ELISAC. ELISA
Планшеты для ELISA покрывали мышиным эотаксином-C1 в концентрации 5 мкг/мл. Планшеты блокировали и затем инкубировали с серийными разведениями сыворотки мышей. Связанные антитела выявляли с помощью меченного ферментом антитела против IgG мыши. В качестве контроля также тестировали полученные до иммунизации сыворотки тех же самых мышей.5 ELISA plates were coated with mouse eotaxin-C1 at a concentration of 5 μg / ml. The plates were blocked and then incubated with serial dilutions of mouse serum. Bound antibodies were detected using enzyme-labeled anti-mouse IgG antibodies. As a control, the sera of the same mice obtained before immunization were also tested.
ПРИМЕР 10EXAMPLE 10
Клонирование и экспрессия интерлейкина 5 (IL-5) с N-концевым аминокислотным линкером, содержащим остаток цистеина для связывания с VLP и фимбриямиCloning and expression of interleukin 5 (IL-5) with an N-terminal amino acid linker containing a cysteine residue for binding to VLP and fimbriae
A. Клонирование IL-5 для экспрессии в виде телец включения в E. coliA. Cloning of IL-5 for expression as inclusion bodies in E. coli
IL-5 амплифицировали из ATCC-клона (pmIL5-4G; номер ATCC: 37562) в ПЦР с использованием следующих двух праймеров: Spelinker3-F1 (SEQ ID NO:340) и Il5StopXho-R (SEQ ID NO:342). Продукт данной ПЦР использовали в качестве матрицы для второй ПЦР с праймерами SpeNlinker3-F2 (SEQ ID NO:341) и Il5StopXho-R. Вставку вылепляли SpeI и NotI. Вставку лигировали в вектор, производный вектора pET (вектор pMODEC3-8), предварительно расщепленный NheI и NotI (не дефосфорилирован), и трансформировали клетки E. coli TG1. Конструкция IL5, созданная клонированием в векторе pMODEC3-8, содержит на своем N-конце гексагистидиновую метку, за которой следует сайт энтерокиназы, N-концевой аминокислотный линкер гамма 3, содержащий остаток цистеина, фланкированный с C-конца последовательностью AS, а с N-конца - последовательностью ALV, и зрелая форма гена IL-5. Белок, высвобождаемый при расщеплении энтерокиназой, назван «мышиный C-IL-5-E» (SEQ ID NO:332). Плазмидной ДНК полученного в результате клона pMODC6-IL5.2 (также называемого pMODC6-IL5), последовательность которого подтверждена ДНК-секвенированием, трансформировали E. coli, штамм BL21.IL-5 was amplified from an ATCC clone (pmIL5-4G; ATCC number: 37562) in PCR using the following two primers: Spelinker3-F1 (SEQ ID NO: 340) and Il5StopXho-R (SEQ ID NO: 342). The product of this PCR was used as a template for the second PCR with SpeNlinker3-F2 primers (SEQ ID NO: 341) and Il5StopXho-R. The insert was molded by SpeI and NotI. The insert was ligated into a vector derived from the pET vector (pMODEC3-8 vector), pre-digested with NheI and NotI (not dephosphorylated), and E. coli TG1 cells were transformed. The IL5 construct, created by cloning in the pMODEC3-8 vector, contains a hexahistidine tag at its N-terminus, followed by an enterokinase site, an N-terminal amino
Клон pMODC6-IL5/BL21 выращивали в течение ночи в 5 мл LB, содержащей 1 мг/л ампициллина. 2 мл данной культуры разбавляли в 100 мл подходящего бульона (TB), содержащего 1 мг/л ампициллина. Культуру индуцировали добавлением 0,1 мл 1,0 М раствора изопропил-β-D-тиогалактопиранозида (IPTG), когда культура достигала оптической плотности OD600=0,7. Каждые 2 час брали образцы объемом 10 мл. Образцы центрифугировали в течение 10 мин при 4000 x g. Осадок ресуспендировали в 0,5 мл лизирующего буфера, содержащего 50 мМ трис-HCl, 2 мМ EDTA, 0,1% тритон X-100 (pH 8). После добавления 20 мкл лизоцима (40 мг/мл) и после инкубации пробирки в течение 30 мин при 4°C клетки обрабатывали ультразвуком в течение 2 мин. Добавляли 100 мкл 50 мМ раствора MgCl2 и 1 мл бензоназы. Затем клетки инкубировали 30 мин при комнатной температуре и центрифугировали 15 мин при 13000 x g.Clone pMODC6-IL5 / BL21 was grown overnight in 5 ml LB containing 1 mg / L ampicillin. 2 ml of this culture was diluted in 100 ml of a suitable broth (TB) containing 1 mg / l ampicillin. The culture was induced by adding 0.1 ml of a 1.0 M solution of isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) when the culture reached an optical density of OD 600 = 0.7. 10 ml samples were taken every 2 hours. Samples were centrifuged for 10 min at 4000 x g. The pellet was resuspended in 0.5 ml of lysis buffer containing 50 mM Tris-HCl, 2 mM EDTA, 0.1% Triton X-100 (pH 8). After adding 20 μl of lysozyme (40 mg / ml) and after incubation of the tube for 30 min at 4 ° C, the cells were sonicated for 2 min. 100 μl of a 50 mM MgCl 2 solution and 1 ml of benzonase were added. Then the cells were incubated for 30 min at room temperature and centrifuged for 15 min at 13000 x g.
Надосадок отбрасывали, а осадок кипятили в течение 5 мин при 98°C в 100 мкл буфера для нанесения с SDS. 10 мкл образцов в буфере для нанесения анализировали в SDS-ПААГ в восстанавливающих условиях. На геле ясно видна экспрессия конструкции IL-5. Образцы наносили на гель следующим образом: дорожка M: маркер (NEB, предварительно окрашенный маркер для широкого диапазона). Дорожка 1: клеточный экстракт 1 мл культуры перед индукцией. Дорожка 2: клеточный экстракт 1 мл культуры через 4 час после индукции.The supernatant was discarded and the precipitate was boiled for 5 min at 98 ° C in 100 μl SDS application buffer. 10 μl of samples in the application buffer was analyzed in SDS-PAGE under reducing conditions. The expression of the IL-5 construct is clearly visible on the gel. Samples were applied to the gel as follows: lane M: marker (NEB, pre-stained marker for a wide range). Lane 1: cell extract of 1 ml culture before induction. Lane 2: cell extract of 1 ml of
B. Клонирование IL-5 для экспрессии в клетках млекопитающих (HEK-293T)B. Cloning of IL-5 for expression in mammalian cells (HEK-293T)
a) IL-5, слитый своим N-концом с аминокислотным линкером, содержащим остаток цистеина, и слитый своим C-концом с фрагментом Fca) IL-5 fused at its N-terminus to an amino acid linker containing a cysteine residue and fused at its C-terminus to an Fc fragment
Матрицу, описанную в (A) (ATCC-клон 37562), использовали для клонирования следующей конструкции. Плазмиду pMODB1-IL5 (производную pET) расщепляли BamHI/XhoI, получая небольшой фрагмент, кодирующий IL5, слитый с N-концевым аминокислотным линкером, содержащим цистеин. Полученный фрагмент лигировали в вектор pCEP-SP-XA-Fc*(Δho), который был предварительно расщеплен BamHI и XhoI. Продукт лигирования путем электропорации вводили в штамм TG1 E. Coli и плазмидную ДНК полученного в результате клона pCEP-SP-IL5-Fc.2, последовательность которого подтверждали секвенированием ДНК, использовали для трансфекции клеток HEK-293T. Полученная в результате конструкция IL-5, кодируемая данной плазмидой, имела аминокислотную последовательность ADPGCGGGGGLA, слитую с N-концом последовательности зрелого IL-5. Указанная последовательность содержит последовательность аминокислотного линкера GCGGGGG, содержащего цистеин, и фланкированного аминокислотами, вводимыми во время процедуры клонирования. Белок IL-5, высвобождаемый при расщеплении слитого белка фактором-Xa, в дальнейшем называется «мышиный C-IL-5-F» (SEQ ID NO:333).The matrix described in (A) (ATCC clone 37562) was used to clone the following construct. Plasmid pMODB1-IL5 (a derivative of pET) was digested with BamHI / XhoI to obtain a small fragment encoding IL5 fused to the N-terminal amino acid linker containing cysteine. The resulting fragment was ligated into the vector pCEP-SP-XA-Fc * (Δho), which was previously digested with BamHI and XhoI. The ligation product was introduced by electroporation into E. coli strain TG1 and the plasmid DNA of the resulting clone pCEP-SP-IL5-Fc.2, the sequence of which was confirmed by DNA sequencing, was used to transfect HEK-293T cells. The resulting IL-5 construct encoded by this plasmid had the amino acid sequence ADPGCGGGGGGLA fused to the N-terminus of mature IL-5. The specified sequence contains the sequence of the amino acid linker GCGGGGG containing cysteine and flanked by amino acids introduced during the cloning procedure. The IL-5 protein released upon cleavage of the fusion protein with factor Xa is hereinafter referred to as “murine C-IL-5-F” (SEQ ID NO: 333).
После трансфекции и селекции на пиромицине надосадок культуры анализировали на Вестерн-блоте, используя анти-His-антитело (мыши) и антитело против IgG мыши, конъюгированное с пероксидазой хрена. Антитело против IgG мыши, конъюгированное с пероксидазой хрена, также выявляло Fc-слитые белки. Очистку белка осуществляли аффинной хроматографией на белок-A-смоле. Результаты ясно свидетельствуют об экспрессии конструкции IL-5.After transfection and selection on pyromycin, the culture supernatant was analyzed on a Western blot using an anti-His antibody (mouse) and an anti-mouse IgG antibody conjugated to horseradish peroxidase. The anti-mouse IgG antibody conjugated to horseradish peroxidase also detected Fc fusion proteins. Protein purification was performed by protein A-affinity chromatography. The results clearly indicate expression of the IL-5 construct.
На Вестерн-блот наносили следующие образцы: дорожка 1: надосадок культуры HEK, экспрессирующей IL5-Fc (20 мкл). SDS-ПААГ-электрофорез проводили в восстанавливающих условиях. Дорожка 2: надосадок культуры HEK, экспрессирующей IL13-Fc (20 мкл). SDS-ПААГ-электрофорез проводили в невосстанавливающих условиях. Дорожка 3: надосадок культуры HEK, экспрессирующей IL5-Fc (20 мкл). SDS-ПААГ-электрофорез проводили в невосстанавливающих условиях.The following samples were applied to the Western blot: lane 1: supernatant of a HEK culture expressing IL5-Fc (20 μl). SDS-PAGE electrophoresis was performed under reducing conditions. Lane 2: supernatant of a HEK culture expressing IL13-Fc (20 μl). SDS-PAGE electrophoresis was performed under non-reducing conditions. Lane 3: supernatant of a HEK culture expressing IL5-Fc (20 μl). SDS-PAGE electrophoresis was performed under non-reducing conditions.
B. IL-5, клонированный с GST (глутатион-S-трансфераза) и аминокислотным линкером, содержащим остаток цистеина, слитым с его N-концомB. IL-5 cloned with GST (glutathione-S-transferase) and an amino acid linker containing a cysteine residue fused to its N-terminus
IL-5 (ATCC 37562) амплифицировали с праймерами Nhe-link1-IL13-F и IL5StopXho-R. После расщепления NheI и XhoI вставку лигировали в pCEP-SP-GST-EK, которую предварительно расщепляли NheI и XhoI. Полученную в результате плазмиду pCEP-SP-GST-IL5 секвенировали и использовали для трансфекции клеток HEK-293T. Полученная в результате конструкция IL-5, кодируемая данной плазмидой, имела аминокислотную последовательность LACGGGGG, слитую с N-концом последовательности зрелого IL-5. Указанная последовательность содержит последовательность аминокислотного линкера ACGGGGG, содержащего остаток цистеина и фланкированного дополнительными аминокислотами, введенными во время процедуры клонирования. Белок, высвобождаемый при расщеплении энтерокиназой, в дальнейшем называется «мышиный C-IL-5-S» (SEQ ID NO:334). Очистку полученного в результате белка осуществляли аффинной хроматографией на аффинной смоле с глутатионом.IL-5 (ATCC 37562) was amplified with Nhe-link1-IL13-F and IL5StopXho-R primers. After cleavage of NheI and XhoI, the insert was ligated into pCEP-SP-GST-EK, which was previously cleaved by NheI and XhoI. The resulting plasmid pCEP-SP-GST-IL5 was sequenced and used to transfect HEK-293T cells. The resulting IL-5 construct encoded by this plasmid had the amino acid sequence LACGGGGG fused to the N-terminus of mature IL-5. The specified sequence contains the sequence of the amino acid linker ACGGGGG containing the cysteine residue and flanked by additional amino acids introduced during the cloning procedure. The protein released upon enterokinase cleavage is hereinafter referred to as “murine C-IL-5-S” (SEQ ID NO: 334). Purification of the resulting protein was carried out by affinity chromatography on glutathione affinity resin.
C. Связывание мышиного C-IL-5-F или мышиного C-IL-5-S с белком капсида QβC. Binding of Mouse C-IL-5-F or Mouse C-IL-5-S to Qβ Capsid Protein
Раствор 120 мкМ капсидного белка Qβ в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 30 минут при 25°C подвергали взаимодействию с 25-кратным молярным избытком SMPH (Pierce), разведенным из маточного раствора в ДМСО, на качающемся встряхивателе. Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 2 часов против 1 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, при 4°C. Затем после диализа реакционную смесь Qβ подвергали взаимодействию с раствором мышиного C-IL-5-F или мышиного C-IL-5-S (конечные концентрации: 60 мкМ белок капсида Qβ, 60 мкМ мышиный C-IL-5-F или мышиный C-IL-5-S) в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ.A solution of 120 μM Qβ capsid protein in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted for 30 minutes at 25 ° C with a 25-fold molar excess of SMPH (Pierce), diluted from the mother liquor in DMSO, on a swing shaker. Then, the reaction solution was dialyzed twice for 2 hours against 1 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, at 4 ° C. Then, after dialysis, the Qβ reaction mixture was reacted with a solution of mouse C-IL-5-F or mouse C-IL-5-S (final concentrations: 60 μM Qβ capsid protein, 60 μM mouse C-IL-5-F or mouse C -IL-5-S) for four hours at 25 ° C on a rocking shaker. Binding products were analyzed in SDS-PAGE.
D. Связывание мышиного C-IL-5-F или мышиного C-IL-5-S с белком капсида frD. Binding of mouse C-IL-5-F or mouse C-IL-5-S to capsid protein fr
Раствор 120 мкМ капсидного белка fr в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 30 минут при 25°C подвергали взаимодействию с 25-кратным молярным избытком SMPH (Pierce), разведенным из маточного раствора в ДМСО, на качающемся встряхивателе. Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 2 часов против 1 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, при 4°C. Затем после диализа реакционную смесь fr подвергали взаимодействию с раствором мышиного C-IL-5-F или мышиного C-IL-5-S (конечные концентрации: 60 мкМ белок капсида fr, 60 мкМ мышиный C-IL-5-F или мышиный C-IL-5-S) в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ.A solution of 120 μM fr capsid protein in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted for 30 minutes at 25 ° C with a 25-fold molar excess of SMPH (Pierce), diluted from the mother liquor in DMSO, on a shaker shaker. Then, the reaction solution was dialyzed twice for 2 hours against 1 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, at 4 ° C. Then, after dialysis, the reaction mixture fr was reacted with a solution of mouse C-IL-5-F or mouse C-IL-5-S (final concentrations: 60 μM protein capsid fr, 60 μM mouse C-IL-5-F or mouse C -IL-5-S) for four hours at 25 ° C on a rocking shaker. Binding products were analyzed in SDS-PAGE.
E. Связывание мышиного C-IL-5-F или мышиного C-IL-5-S в растворе с HBcAg-Lys-2cys-MutE. Binding of Mouse C-IL-5-F or Mouse C-IL-5-S in Solution to HBcAg-Lys-2cys-Mut
Раствор 120 мкМ капсида HBcAg-Lys-2cys-Mut в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 30 минут при 25°C подвергали взаимодействию с 25-кратным молярным избытком SMPH (Pierce), разведенным из маточного раствора в ДМСО, на качающемся встряхивателе. Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 2 часов против 1 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, при 4°C. Затем после диализа реакционную смесь HBcAg-Lys-2cys-Mut подвергали взаимодействию с раствором мышиного C-IL-5-F или мышиного C-IL-5-S (конечные концентрации: 60 мкМ HBcAg-Lys-2cys-Mut, 60 мкМ мышиный C-IL-5-F или мышиный C-IL-5-S) в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ.A solution of 120 μM HBcAg-Lys-2cys-Mut capsid in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted for 30 minutes at 25 ° C with a 25-fold molar excess of SMPH (Pierce) diluted from the mother liquor in DMSO, on a rocking shaker. Then, the reaction solution was dialyzed twice for 2 hours against 1 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, at 4 ° C. Then, after dialysis, the HBcAg-Lys-2cys-Mut reaction mixture was reacted with a solution of mouse C-IL-5-F or mouse C-IL-5-S (final concentrations: 60 μM HBcAg-Lys-2cys-Mut, 60 μM mouse C-IL-5-F or murine C-IL-5-S) for four hours at 25 ° C on a shaking shaker. Binding products were analyzed in SDS-PAGE.
F. Связывание мышиного C-IL-5-F или мышиного C-IL-5-S в растворе с фимбриямиF. Binding of mouse C-IL-5-F or mouse C-IL-5-S in solution to fimbriae
Раствор 125 мкМ фимбрий типа-1 E. coli в 20 мМ Hepes, pH 7,4, в течение 60 минут подвергали взаимодействию с 50-кратным молярным избытком перекрестно сшивающего агента SMPH, разбавленного из маточного раствора в ДМСО, при КТ на качающемся встряхивателе. Реакционную смесь обессоливали на колонке PD-10 (Amersham-Pharmacia Biotech). Содержащие белок фракции, элюируемые с колонки, объединяли и обессоленный дериватизованный белок фимбрий подвергали взаимодействию с раствором мышиного C-IL-5-F или мышиного C-IL-5-S (конечные концентрации: 60 мкМ фимбрии, 60 мкМ мышиный C-IL-5-F или мышиный C-IL-5-S) в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ.A solution of 125 μM E. coli type-1 fimbriae in 20 mM Hepes, pH 7.4, was reacted for 60 minutes with a 50-fold molar excess of cross-linking agent SMPH diluted from the mother liquor in DMSO under CT on a shaking shaker. The reaction mixture was desalted on a PD-10 column (Amersham-Pharmacia Biotech). Protein-containing fractions eluted from the column were pooled and the desalted derivatized fimbriae protein was reacted with mouse C-IL-5-F or mouse C-IL-5-S solution (final concentrations: 60 μM fimbriae, 60 μM mouse C-IL- 5-F or mouse C-IL-5-S) for four hours at 25 ° C on a shaking shaker. Binding products were analyzed in SDS-PAGE.
ПРИМЕР 11EXAMPLE 11
Клонирование, экспрессия и очистка IL-13 для связывания с VLP и фимбриямиCloning, expression and purification of IL-13 for binding to VLP and fimbriae
A. Клонирование и экспрессия интерлейкина 13 (IL-13) с N-концевым аминокислотным линкером, содержащим остаток цистеина для связывания с VLP и фимбриямиA. Cloning and expression of interleukin 13 (IL-13) with an N-terminal amino acid linker containing a cysteine residue for binding to VLP and fimbriae
a) Клонирование мышиного IL-13 (HEK-293T) для экспрессии в клетках млекопитающих в виде Fc-слитого белкаa) Cloning of mouse IL-13 (HEK-293T) for expression in mammalian cells as an Fc fusion protein
ДНК для клонирования IL-13 выделяли с помощью ОТ-ПЦР из активированных in vitro спленоцитов, которые получали следующим образом: T-клетки CD4+ выделяли из клеток селезенки мыши и инкубировали 3 дня в IMDM (+5% FCS+10 нг/мл IL4) в 6-луночных планшетах, предварительно покрытых анти-CD3- и анти-CD28-антителами. РНК из указанных клеток использовали для того, чтобы амплифицировать IL-13, в одностадийной ОТ-ПЦР (набор для одностадийной ПЦР Qiagen). Праймер XhoIL13-R использовали для обратной транскрипции РНК, праймеры NheIL13-F (SEQ ID NO:338) и XhoIL13-R (SEQ ID NO:339) использовали для ПЦР-амплификации кДНК IL13. Амплифицированную кДНК IL13 лигировали в вектор pMOD, используя сайты рестрикции NheI/XhoI (получая вектор pMODB1-IL13). pMODB1-IL13 расщепляли BamHI/XhoI и фрагмент, содержащий IL13, лигировали в вектор pCEP-SP-XA-Fc* (Δho), аналог pCEP-SP-XA-Fc*, где сайт XhoI на конце последовательности Fc был удален, который предварительно был расщеплен BamHI/XhoI. Плазмиду, полученную в результате указанного лигирования (pCEP-SP-IL13-Fc), секвенировали и использовали для трансфекции клеток HEK-293T. Полученная в результате конструкция IL-13, кодируемая данной плазмидой, имела аминокислотную последовательность ADPGCGGGGGLA, слитую с N-концом последовательности зрелого IL-13. Указанная последовательность содержит последовательность аминокислотного линкера GCGGGGG, фланкированную дополнительными аминокислотами, введенными во время процедуры клонирования. IL13-Fc можно очистить с использованием белок-A-смолы из надосадка клеток, трансфицированных pCEP-SP-IL13-Fc. Результат экспрессии приведен в примере 10 в отношении описания образцов. Зрелый IL-13, слитый своим N-концом с вышеуказанной аминокислотной последовательностью, высвобождается при расщеплении слитого белка фактором-Xa, с получением белка, называемого в дальнейшем «мышиным C-IL-13-F» и имеющим последовательность SEQ ID NO:328. Результат ясно свидетельствует об экспрессии конструкции IL-13.DNA for cloning IL-13 was isolated by RT-PCR from in vitro activated splenocytes, which were prepared as follows: CD4 + T cells were isolated from mouse spleen cells and incubated for 3 days in IMDM (+ 5% FCS + 10 ng / ml IL4) in 6 well plates precoated with anti-CD3 and anti-CD28 antibodies. RNA from these cells was used to amplify IL-13 in one-step RT-PCR (Qiagen single-step PCR kit). Primer XhoIL13-R was used for reverse transcription of RNA, primers NheIL13-F (SEQ ID NO: 338) and XhoIL13-R (SEQ ID NO: 339) were used for PCR amplification of IL13 cDNA. The amplified IL13 cDNA was ligated into the pMOD vector using the NheI / XhoI restriction sites (producing the pMODB1-IL13 vector). pMODB1-IL13 was digested with BamHI / XhoI and the fragment containing IL13 was ligated into the vector pCEP-SP-XA-Fc * (Δho), an analogue of pCEP-SP-XA-Fc *, where the XhoI site at the end of the Fc sequence was deleted, which was previously was split BamHI / XhoI. The plasmid obtained by this ligation (pCEP-SP-IL13-Fc) was sequenced and used to transfect HEK-293T cells. The resulting IL-13 construct encoded by this plasmid had the amino acid sequence ADPGCGGGGGGLA fused to the N-terminus of mature IL-13. The sequence contains the amino acid linker sequence GCGGGGG flanked by additional amino acids introduced during the cloning procedure. IL13-Fc can be purified using protein-A-resin from the supernatant of cells transfected with pCEP-SP-IL13-Fc. The expression result is shown in example 10 in relation to the description of the samples. Mature IL-13 fused at its N-terminus with the above amino acid sequence is released by cleavage of the fusion protein with factor Xa to give a protein, hereinafter referred to as “murine C-IL-13-F” and having the sequence of SEQ ID NO: 328. The result clearly indicates expression of the IL-13 construct.
b) Клонирование мышиного IL-13 (HEK-293T) для экспрессии в клетках млекопитающих с GST (глутатион-S-трансфераза), слитой с его N-концомb) Cloning of murine IL-13 (HEK-293T) for expression in mammalian cells with GST (glutathione-S-transferase) fused to its N-terminus
кДНК, используемую для клонирования IL-13 с N-концевой GST, получали из кДНК активированных TH2 T-клеток, как описано выше в (a). IL-13 амплифицировали из указанной кДНК, используя праймеры Nhelink1IL13-F и IL13StopXhoNot-R. Продукт ПЦР расщепляли NheI и XhoI и лигировали в вектор pCEP-SP-GST-EK, предварительно расщепленный NheI/XhoI. Плазмиду, которую можно было выделить в результате лигирования (pCEP-SP-GST-IL13), использовали для трансфекции клеток HEK-293T. Полученная в результате конструкция IL-13, кодируемая данной плазмидой, имела аминокислотную последовательность LACGGGGG, слитую с N-концом последовательности зрелого IL-13. Указанная последовательность содержит последовательность аминокислотного линкера ACGGGGG, фланкированную дополнительными аминокислотами, вводимыми во время процедуры клонирования. Надосадок культуры клеток, трансфицированных pCEP-SP-GST-IL13, содержал слитый белок GST-IL-13, который можно очистить аффинной хроматографией на глутатионе согласно стандартным протоколам. Зрелый IL-13, слитый своим N-концом с вышеуказанной аминокислотной последовательностью, высвобождается при расщеплении слитого белка энтерокиназой с получением белка, в дальнейшем называемого «мышиный C-IL-13-S» и имеющего последовательность SEQ ID NO:329.The cDNA used to clone IL-13 with an N-terminal GST was obtained from cDNA of activated TH2 T cells, as described above in (a). IL-13 was amplified from the indicated cDNA using Nhelink1IL13-F and IL13StopXhoNot-R primers. The PCR product was digested with NheI and XhoI and ligated into the vector pCEP-SP-GST-EK, pre-digested with NheI / XhoI. A plasmid that could be isolated by ligation (pCEP-SP-GST-IL13) was used to transfect HEK-293T cells. The resulting IL-13 construct encoded by this plasmid had the amino acid sequence LACGGGGG fused to the N-terminus of mature IL-13. Said sequence comprises the amino acid linker sequence ACGGGGG flanked by additional amino acids introduced during the cloning procedure. The supernatant of the cell culture transfected with pCEP-SP-GST-IL13 contained the GST-IL-13 fusion protein, which can be purified by glutathione affinity chromatography according to standard protocols. Mature IL-13 fused at its N-terminus with the above amino acid sequence is released by cleaving the fusion protein with enterokinase to give a protein, hereinafter referred to as “murine C-IL-13-S” and having the sequence of SEQ ID NO: 329.
B. Связывание мышиного C-IL-13-F, мышиного C-IL-13-S с белком капсида QβB. Binding of mouse C-IL-13-F, mouse C-IL-13-S to Qβ capsid protein
Раствор 120 мкМ капсида Qβ в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 30 минут при 25°C подвергали взаимодействию с 25-кратным молярным избытком SMPH (Pierce), разведенным из маточного раствора в ДМСО, на качающемся встряхивателе. Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 2 часов против 1 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, при 4°C. После диализа реакционную смесь Qβ подвергали взаимодействию с раствором мышиного C-IL-13-F или мышиного C-IL-13-S (конечные концентрации: 60 мкМ белок капсида Qβ, 60 мкМ мышиный C-IL-13-F или мышиный C-IL-13-S) в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ.A solution of 120 μM Qβ capsid in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted for 30 minutes at 25 ° C with a 25-fold molar excess of SMPH (Pierce), diluted from the mother liquor in DMSO, on a shaking shaker . Then, the reaction solution was dialyzed twice for 2 hours against 1 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, at 4 ° C. After dialysis, the Qβ reaction mixture was reacted with a solution of mouse C-IL-13-F or mouse C-IL-13-S (final concentrations: 60 μM Qβ capsid protein, 60 μM mouse C-IL-13-F or mouse C- IL-13-S) for four hours at 25 ° C on a shaking shaker. Binding products were analyzed in SDS-PAGE.
C. Связывание мышиного C-IL-13-F или мышиного C-IL-13-S с белком капсида frC. Binding of mouse C-IL-13-F or mouse C-IL-13-S to fr capsid protein
Раствор 120 мкМ капсидного белка fr в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 30 минут при 25°C подвергали взаимодействию с 25-кратным молярным избытком SMPH (Pierce), разведенным из маточного раствора в ДМСО, на качающемся встряхивателе. Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 2 часов против 1 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, при 4°C. После диализа реакционную смесь fr подвергали взаимодействию с раствором мышиного C-IL-13-F или мышиного C-IL-13-S (конечные концентрации: 60 мкМ белок капсида fr, 60 мкМ мышиный C-IL-13-F или мышиный C-IL-13-S) в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ.A solution of 120 μM fr capsid protein in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted for 30 minutes at 25 ° C with a 25-fold molar excess of SMPH (Pierce), diluted from the mother liquor in DMSO, on a shaker shaker. Then, the reaction solution was dialyzed twice for 2 hours against 1 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, at 4 ° C. After dialysis, the reaction mixture fr was reacted with a solution of mouse C-IL-13-F or mouse C-IL-13-S (final concentrations: 60 μM protein capsid fr, 60 μM mouse C-IL-13-F or mouse C- IL-13-S) for four hours at 25 ° C on a shaking shaker. Binding products were analyzed in SDS-PAGE.
D. Связывание мышиного C-IL-13-F или мышиного C-IL-13-S в растворе с HBcAg-Lys-2cys-MutD. Binding of Mouse C-IL-13-F or Mouse C-IL-13-S in Solution to HBcAg-Lys-2cys-Mut
Раствор 120 мкМ капсида HBcAg-Lys-2cys-Mut в 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, в течение 30 минут при 25°C подвергали взаимодействию с 25-кратным молярным избытком SMPH (Pierce), разведенным из маточного раствора в ДМСО, на качающемся встряхивателе. Затем реакционный раствор дважды диализовали в течение 2 часов против 1 л 20 мМ Hepes, 150 мМ NaCl, pH 7,2, при 4°C. После диализа реакционную смесь HBcAg-Lys-2cys-Mut подвергали взаимодействию с раствором мышиного C-IL-13-F или мышиного C-IL-13-S (конечные концентрации: 60 мкМ HBcAg-Lys-2cys-Mut, 60 мкМ мышиный C-IL-13-F или мышиный C-IL-13-S) в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ.A solution of 120 μM HBcAg-Lys-2cys-Mut capsid in 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, was reacted for 30 minutes at 25 ° C with a 25-fold molar excess of SMPH (Pierce) diluted from the mother liquor in DMSO, on a rocking shaker. Then, the reaction solution was dialyzed twice for 2 hours against 1 L of 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.2, at 4 ° C. After dialysis, the HBcAg-Lys-2cys-Mut reaction mixture was reacted with a solution of mouse C-IL-13-F or mouse C-IL-13-S (final concentrations: 60 μM HBcAg-Lys-2cys-Mut, 60 μM mouse C -IL-13-F or mouse C-IL-13-S) for four hours at 25 ° C on a shaking shaker. Binding products were analyzed in SDS-PAGE.
E. Связывание мышиного C-IL-13-F или мышиного C-IL-13-S в растворе с фимбриямиE. Binding of mouse C-IL-13-F or mouse C-IL-13-S in solution to fimbriae
Раствор 125 мкМ фимбрий типа-1 E. coli в 20 мМ Hepes, pH 7,4, в течение 60 минут подвергали взаимодействию с 50-кратным молярным избытком перекрестно сшивающего агента SMPH, разбавленного из маточного раствора в ДМСО, при КТ на качающемся встряхивателе. Реакционную смесь обессоливали на колонке PD-10 (Amersham-Pharmacia Biotech). Содержащие белок фракции, элюируемые с колонки, объединяли и обессоленный дериватизованный белок фимбрий подвергали взаимодействию с раствором мышиного C-IL-13-F или мышиного C-IL-13-S (конечные концентрации: 60 мкМ фимбрии, 60 мкМ мышиный C-IL-13-F или мышиный C-IL-13-S) в течение четырех часов при 25°C на качающемся встряхивателе. Продукты связывания анализировали в SDS-ПААГ.A solution of 125 μM E. coli type-1 fimbriae in 20 mM Hepes, pH 7.4, was reacted for 60 minutes with a 50-fold molar excess of cross-linking agent SMPH diluted from the mother liquor in DMSO under CT on a shaking shaker. The reaction mixture was desalted on a PD-10 column (Amersham-Pharmacia Biotech). Protein-containing fractions eluted from the column were combined and the desalted derivatized fimbriae protein was reacted with a solution of mouse C-IL-13-F or mouse C-IL-13-S (final concentrations: 60 μM fimbriae, 60 μM mouse C-IL- 13-F or mouse C-IL-13-S) for four hours at 25 ° C on a shaking shaker. Binding products were analyzed in SDS-PAGE.
Теперь на основании полного описания данного изобретения с некоторыми подробностями с использованием иллюстраций и примеров в целях четкого понимания для специалиста в данной области будет очевидно, что то же самое можно осуществить путем модификации или изменения изобретения в широких и эквивалентных пределах условий, композиций и других параметров, не затрагивая объема изобретения или какого-либо конкретного его варианта, и что предполагается, что такие модификации или изменения входят в объем прилагаемой формулы изобретения.Now, based on a full description of the present invention with some details, using illustrations and examples for the purposes of a clear understanding for a person skilled in the art, it will be obvious that the same can be done by modifying or modifying the invention within wide and equivalent ranges of conditions, compositions and other parameters, without affecting the scope of the invention or any particular variant thereof, and that it is intended that such modifications or changes fall within the scope of the appended claims.
Все публикации, патенты и заявки на выдачу патентов, упоминаемые в данном описании, являются показателем уровня специалиста в данной области, к которой данное изобретение относится, и включены в виде ссылки в такой же степени, как в случае, когда отдельно указано, что каждая отдельная публикация, патент или заявка на выдачу патента включена в виде ссылки.All publications, patents and patent applications referred to in this description are an indicator of the level of specialist in the field to which this invention relates, and are incorporated by reference to the same extent as in the case when it is separately indicated that each individual the publication, patent, or patent application is incorporated by reference.
Claims (44)
Applications Claiming Priority (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US33104501P | 2001-11-07 | 2001-11-07 | |
| US60/331045 | 2001-11-07 | ||
| US60/331,045 | 2001-11-07 | ||
| US10/050,902 | 2002-01-18 | ||
| US10/050,902 US7264810B2 (en) | 2001-01-19 | 2002-01-18 | Molecular antigen array |
| US10/050902 | 2002-01-18 | ||
| IBPCT/IB02/00166 | 2002-01-21 | ||
| US39663602P | 2002-07-19 | 2002-07-19 | |
| US60/396,636 | 2002-07-19 | ||
| US60/396636 | 2002-07-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004117072A RU2004117072A (en) | 2005-10-27 |
| RU2319503C2 true RU2319503C2 (en) | 2008-03-20 |
Family
ID=27738978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004117072/13A RU2319503C2 (en) | 2001-11-07 | 2002-11-07 | Composition for immunization (variants), method for its preparing and using for treatment of allergic eosinophilic diseases |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4533626B2 (en) |
| IL (1) | IL161147A (en) |
| MX (1) | MXPA04003901A (en) |
| RU (1) | RU2319503C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2511039C2 (en) * | 2008-08-05 | 2014-04-10 | Торэй Индастриз, Инк. | Immunity inducing agent |
| RU2622004C2 (en) * | 2012-10-05 | 2017-06-08 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран) | Methods of obtaining molecular structures containing antigenic epitopes of topical allergens and signal peptides with immunoregulatory properties |
| RU2665810C2 (en) * | 2011-10-31 | 2018-09-04 | Дженентек, Инк. | Antibody formulations |
| RU2693431C2 (en) * | 2012-09-05 | 2019-07-02 | Медикаго Инк. | Obtaining picornavirus-like particles in plants |
| RU2824390C2 (en) * | 2019-03-29 | 2024-08-07 | Цзянсу Хэнжуй Медицин Ко., Лтд. | Pharmaceutical composition containing anti-il-5 antibody, and use thereof |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080047564A (en) * | 2005-09-28 | 2008-05-29 | 사이토스 바이오테크놀로지 아게 | Interleukin-1 conjugates and uses thereof |
| JP6086378B2 (en) * | 2012-11-30 | 2017-03-01 | 国立大学法人お茶の水女子大学 | Method for preparing recombinant human pancreatic lipase |
| MA40824A (en) | 2014-10-22 | 2017-08-29 | Saiba Gmbh | MODIFIED VIRUS TYPE CMV PARTICLES |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05506145A (en) * | 1990-04-06 | 1993-09-16 | コモンウエルス・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ・オーガニゼイション | Self-polymerization expression system based on modified potyvirus coat protein |
| AU770802B2 (en) * | 1998-10-21 | 2004-03-04 | Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services, The | Virus-like particles for the induction of autoantibodies |
| WO2000065058A1 (en) * | 1999-04-23 | 2000-11-02 | Pharmexa A/S | Method for down-regulating il5 activity |
-
2002
- 2002-11-07 JP JP2003542209A patent/JP4533626B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-07 RU RU2004117072/13A patent/RU2319503C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-11-07 MX MXPA04003901A patent/MXPA04003901A/en active IP Right Grant
-
2004
- 2004-03-29 IL IL161147A patent/IL161147A/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HERTZ M. et al. "Active vaccination against IL-5 bypasses immunological tolerance and ameliorates experimental asthma", J Immunol. 2001 Oct 1; 167(7):3792-9. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2511039C2 (en) * | 2008-08-05 | 2014-04-10 | Торэй Индастриз, Инк. | Immunity inducing agent |
| RU2665810C2 (en) * | 2011-10-31 | 2018-09-04 | Дженентек, Инк. | Antibody formulations |
| RU2693431C2 (en) * | 2012-09-05 | 2019-07-02 | Медикаго Инк. | Obtaining picornavirus-like particles in plants |
| RU2622004C2 (en) * | 2012-10-05 | 2017-06-08 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран) | Methods of obtaining molecular structures containing antigenic epitopes of topical allergens and signal peptides with immunoregulatory properties |
| RU2824390C2 (en) * | 2019-03-29 | 2024-08-07 | Цзянсу Хэнжуй Медицин Ко., Лтд. | Pharmaceutical composition containing anti-il-5 antibody, and use thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4533626B2 (en) | 2010-09-01 |
| IL161147A (en) | 2010-05-31 |
| MXPA04003901A (en) | 2004-07-08 |
| JP2005514347A (en) | 2005-05-19 |
| RU2004117072A (en) | 2005-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7094409B2 (en) | Antigen arrays for treatment of allergic eosinophilic diseases | |
| EP1443960B1 (en) | Antigen arrays presenting il-5, il-13 or eotaxin for treatment of allergic eosinophilic diseases | |
| RU2325202C2 (en) | Conjugates of ghrelin carrier | |
| JP4644488B2 (en) | Vaccine composition comprising amyloid beta 1-6 antigen array | |
| US7494656B2 (en) | Molecular antigen arrays | |
| AU2002363382A1 (en) | Antigen arrays presenting IL-5, IL-3 or eotaxin for treatment of allergic eosinophilic diseases | |
| US7785873B2 (en) | Antigen arrays for treatment of bone disease | |
| EP1441764B1 (en) | Antigen arrays comprising rankl for treatment of bone disease | |
| JP2008523132A (en) | IL-15 antigen array and method of use thereof | |
| AU2002342891A1 (en) | Antigen arrays comprising RANKL for treatment of bone disease | |
| JP2007518762A (en) | Ghrelin-carrier conjugate | |
| RU2319503C2 (en) | Composition for immunization (variants), method for its preparing and using for treatment of allergic eosinophilic diseases | |
| JP2010189406A (en) | Angiotensin peptide-carrier conjugate, and use thereof | |
| JP2005514347A5 (en) | ||
| RU2322258C2 (en) | Antigen matrix for treatment of bone disease | |
| CN101049502B (en) | Antigen arrays presenting il-5, il-3 or eotaxin for treatment of allergic eosinophilic diseases | |
| HK1068355B (en) | Antigen arrays presenting il-5, il-13 or eotaxin for treatment of allergic eosinophilic diseases |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111108 |










