RU2585532C2 - Plasmid for expression of human recombinant blood clotting factor ix, cho cell producing human recombinant blood clotting factor ix and method of producing said factor - Google Patents

Plasmid for expression of human recombinant blood clotting factor ix, cho cell producing human recombinant blood clotting factor ix and method of producing said factor Download PDF

Info

Publication number
RU2585532C2
RU2585532C2 RU2014103168/10A RU2014103168A RU2585532C2 RU 2585532 C2 RU2585532 C2 RU 2585532C2 RU 2014103168/10 A RU2014103168/10 A RU 2014103168/10A RU 2014103168 A RU2014103168 A RU 2014103168A RU 2585532 C2 RU2585532 C2 RU 2585532C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasmid
factor
gene
cells
cell
Prior art date
Application number
RU2014103168/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014103168A (en
Inventor
Сергей Владимирович Ковнир
Надежда Александровна Орлова
Иван Иванович Воробьев
Юлия Владимировна Ходак
Мария Алексеевна Дронина
Иван Витальевич Смирнов
Наталья Александровна Пономаренко
Константин Георгиевич Скрябин
Александр Габибович Габибов
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук"(ФИЦ Биотехнологии РАН)
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биоорганической Химии Им. Академиков М.М. Шемякина И Ю.А. Овчинникова Российской Академии Наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук"(ФИЦ Биотехнологии РАН), Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биоорганической Химии Им. Академиков М.М. Шемякина И Ю.А. Овчинникова Российской Академии Наук filed Critical Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук"(ФИЦ Биотехнологии РАН)
Priority to RU2014103168/10A priority Critical patent/RU2585532C2/en
Publication of RU2014103168A publication Critical patent/RU2014103168A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585532C2 publication Critical patent/RU2585532C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/10Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • C12N15/1034Isolating an individual clone by screening libraries
    • C12N15/1051Gene trapping, e.g. exon-, intron-, IRES-, signal sequence-trap cloning, trap vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00Genetically modified cells
    • C12N2510/02Cells for production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2800/00Nucleic acids vectors
    • C12N2800/10Plasmid DNA
    • C12N2800/106Plasmid DNA for vertebrates
    • C12N2800/107Plasmid DNA for vertebrates for mammalian
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2800/00Nucleic acids vectors
    • C12N2800/22Vectors comprising a coding region that has been codon optimised for expression in a respective host
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2800/00Nucleic acids vectors
    • C12N2800/40Systems of functionally co-operating vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/64Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue
    • C12N9/6421Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue from mammals
    • C12N9/6424Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12N9/644Coagulation factor IXa (3.4.21.22)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology, particularly to recombinant production of coagulation factors, and can be used for expression of human coagulation factor IX (hFIX). Method comprises constructing plasmid for expression of hFIX in CHO cells, consisting of field of replication start OF plasmid pUC, open reading frame of beta-lactamase (bla) and procariotic gene promoter bla; section of a terminal repetition EBVTR, functional promoter and first of elongation factor 1 alpha Chinese hamster, flanked 5' untranslated region of said gene; open reading frame gene coding hFIX; internal site IRES EMCV; open reading frame DHFR expressed in bicystronic mRNA together with gene coding hFIX; and functional terminator gene elongation factor 1 alpha Chinese hamster, flanked 3' untranslated region of said gene.
EFFECT: higher efficiency of product hFIX.
15 cl, 3 dwg, 3 tbl, 7 ex

Description

Область примененияApplication area

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к технологии получения биологически активных веществ (БАВ) методами генной инженерии, точнее к методам получения фактора свертываемости крови IX человека.The invention relates to the field of biotechnology, and in particular to a technology for the production of biologically active substances (BAS) by genetic engineering methods, more specifically, to methods for producing human coagulation factor IX.

АктуальностьRelevance

Фактор IX (FIX) - это элемент каскада свертывания крови, профермент сериновой протеазы, которая в присутствии Са2+ и мембранных фосфолипидов гидролизует связь аргинин-изолейцин в молекуле фактора Х с образованием активированного фактора Х (FXa). Каталитическая эффективность активированного фактора IX (FIXa) сильно возрастает при связывании кофактора активированного фактора свертывания крови VIII (FVIIIa). Нековалентный комплекс FIXa, FVIIIa и FX, связанных с фосфолипидной мембраной, называется «Х-аза» или «теназа» и представляет собой основной элемент петли положительной обратной связи в каскаде свертывания крови.Factor IX (FIX) is an element of the blood coagulation cascade, a proenzyme of serine protease, which in the presence of Ca 2+ and membrane phospholipids hydrolyzes the arginine-isoleucine bond in the factor X molecule to form activated factor X (FXa). The catalytic efficiency of activated factor IX (FIXa) increases dramatically when the cofactor of activated blood coagulation factor VIII (FVIIIa) is bound. The non-covalent complex of FIXa, FVIIIa and FX bound to the phospholipid membrane is called X -ase or tenase and is the main element of the positive feedback loop in the blood coagulation cascade.

FIX синтезируется в печени в виде неактивного белка-предшественника, который процессируется в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи, где подвергается множественным посттрансляционным модификациям различных типов и секретируется в кровоток после протеолитического отщепления пропептида от N-конца молекулы. Циркулирующий зрелый FIX имеет молекулярную массу около 57 кДа и среднюю концентрацию в плазме крови около 90 нМ. В каскаде свертывания крови FIX активируется после протеолитического расщепления активированным фактором XI (внутренний путь) или активированным фактором VII (внешний путь) с образованием двух полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью. Активированный FIX постепенно инактивируется, в основном путем медленного связывания с антитромбином III, нексином-2, белок Z зависимым ингибитором протеаз и рецепторами эндоцитоза гепатоцитов, а также подвергается расщеплению эластазой нейтрофилов.FIX is synthesized in the liver as an inactive precursor protein, which is processed in the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus, where it undergoes multiple post-translational modifications of various types and is secreted into the bloodstream after proteolytic cleavage of the propeptide from the N-terminus of the molecule. The circulating mature FIX has a molecular weight of about 57 kDa and an average plasma concentration of about 90 nM. In the coagulation cascade, FIX is activated after proteolytic cleavage by activated factor XI (internal pathway) or activated factor VII (external pathway) to form two polypeptide chains linked by a disulfide bond. Activated FIX is gradually inactivated, mainly by slow binding to antithrombin III, nexin-2, protein Z, a dependent protease inhibitor and hepatocyte endocytosis receptors, and also undergoes neutrophil elastase cleavage.

FIX состоит из четырех структурных доменов - Gla-домена, двух ЭФР-подобных доменов (ЭФР - эпидермальный фактор роста) и С-концевого домена сериновой протеазы. N-концевой лидерный пептид FIX отделяется при транслокации полипептида в эндоплазматический ретикулум, пропептид, непосредственно предшествующий домену Gla, отделяется при секреции зрелого белка. Активационный пептид, расположенный между вторым ЭФР-подобным доменом и доменом сериновой протеазы, специфически отделяется факторами XIa или VIIa при активации FIX.FIX consists of four structural domains - the Gla domain, two EGF-like domains (EGF - epidermal growth factor) and the C-terminal domain of the serine protease. The FIX N-terminal leader peptide is separated upon translocation of the polypeptide into the endoplasmic reticulum, the propeptide immediately preceding the Gla domain is separated upon secretion of the mature protein. The activation peptide located between the second EGF-like domain and the serine protease domain is specifically separated by factors XIa or VIIa upon activation of FIX.

Gla-домен, расположенный N-конце молекулы зрелого FIX, обеспечивает связывание FIX и FIXa с поверхностью эндотелиальных клеток, причем такое взаимодействие полностью нарушается при блокировании γ-карбоксилирования остатков Asp в составе домена. Первый ЭФР-подобный домен FIX содержит высокоаффинный сайт связывания иона кальция, а также обуславливает взаимодействие FIX с фактором Villa и с тканевым фактором (фактором III). Второй ЭФР-подобный домен FIX принимает участие в образовании комплекса FIXa-FVIIIa-FX. Он соединяется с доменом сериновой протеазы при помощи активационного пептида и единственной дисульфидной связи. Активационный пептид FIX содержит большую часть сайтов посттрансляционных модификаций, влияющих на свойства FIX. Домен сериновой протеазы составляет около половины общей массы FIX, содержащийся в нем активный сайт скрыт активационным пептидом и экспонируется после его отделения. Из всех посттрансляционных модификаций только γ-карбоксилирование в домене Gla непосредственно определяет прокоагуляционную активность FIX. Влияние остальных модификаций на функции FIX выражено в меньшей степени, в ряде случаев оно отсутствует или остается неизвестным.The Gla domain located at the N-terminus of the mature FIX molecule provides binding of FIX and FIXa to the surface of endothelial cells, and this interaction is completely disrupted when γ-carboxylation of Asp residues in the domain is blocked. The first EGF-like domain of FIX contains a high-affinity calcium ion binding site, and also determines the interaction of FIX with Villa factor and with tissue factor (factor III). The second EGF-like FIX domain is involved in the formation of the FIXa-FVIIIa-FX complex. It binds to the serine protease domain with an activation peptide and a single disulfide bond. The FIX activation peptide contains most of the sites of post-translational modifications that affect the properties of FIX. The serine protease domain is about half the total mass of FIX, the active site contained in it is hidden by the activation peptide and exposed after its separation. Of all post-translational modifications, only γ-carboxylation in the Gla domain directly determines the procoagulant activity of FIX. The influence of other modifications on FIX functions is less pronounced; in some cases, it is absent or remains unknown.

Врожденное отсутствие функционального фактора IX или его низкий уровень приводят к развитию гемофилии В, Х-связанному рецессивному генетическому заболеванию, требующему проведения постоянной заместительной терапии препаратами фактора IX. Гемофилия В проявляется у одного из 30 тысяч человек. Первоначально терапия гемофилии В ограничивалась периодическими переливаниями плазмы крови, впоследствии замененными на более эффективные концентраты протромбинового комплекса - смеси витамин К-зависимых факторов свертывания крови IX, II, VII и X. Основным ограничением такой терапии был существенный риск развития тромботических эпизодов. Лекарственные препараты FIX с большей степенью чистоты были получены из фракций плазмы крови, разделяемой методом Кона, при помощи дополнительной очистки ионообменной хроматографией. Безопасность плазменных концентратов FIX также лимитируется существенным уровнем примеси активированного FIX (FIXa) и остаточных количеств других факторов свертывания, достаточных для увеличения риска возникновения тромботических эпизодов. Дополнительная очистка FIX при помощи иммуноаффинной хроматографии позволяет полностью удалить эти примеси, однако, как и в случае других продуктов переработки плазмы крови, риск вирусного или: прионного инфицирования больных не может быть полностью устранен.Congenital absence of functional factor IX or its low level leads to the development of hemophilia B, an X-linked recessive genetic disease that requires constant replacement therapy with factor IX drugs. Hemophilia B occurs in one of 30 thousand people. Initially, hemophilia B therapy was limited to periodic transfusions of blood plasma, subsequently replaced by more effective concentrates of the prothrombin complex - a mixture of vitamin K-dependent coagulation factors IX, II, VII and X. The main limitation of such therapy was a significant risk of thrombotic episodes. FIX drugs with a higher degree of purity were obtained from fractions of blood plasma separated by the Cohn method using additional purification by ion exchange chromatography. The safety of FIX plasma concentrates is also limited by a significant level of impurity of activated FIX (FIXa) and residues of other coagulation factors sufficient to increase the risk of thrombotic episodes. Additional purification of FIX using immunoaffinity chromatography allows you to completely remove these impurities, however, as with other plasma processing products, the risk of viral or prion infection in patients cannot be completely eliminated.

В настоящий момент зарегистрирован один лекарственный препарат рекомбинантного FIX - нонаког альфа (торговое название Бенефикс), одобренный для применения в США и странах ЕС в 1997 г. Нонаког альфа получают в клетках СНО, культивируемых в питательной среде, не содержащей сыворотки или других продуктов животного происхождения. Выделение и очистку рекомбинантного FIX проводят при помощи четырех хроматографических стадий, не используя иммуноаффинную хроматографию, потенциально присутствующие вирусы удаляют при помощи нанофильтрации на фильтре с порогом отсечения 70 кДа. В готовой лекарственной форме нонакога альфа не используется альбумин человека. Таким образом, в процессе получения лекарственного препарата исключено использование веществ животного происхождения и компонентов донорской плазмы.Currently, only one recombinant FIX drug is registered - nonacog alpha (trade name Benefix), approved for use in the USA and EU countries in 1997. Nonacog alpha is obtained in CHO cells cultured in a nutrient medium containing no serum or other animal products . Isolation and purification of recombinant FIX is carried out using four chromatographic steps, without using immunoaffinity chromatography; potentially present viruses are removed by nanofiltration on a filter with a cutoff threshold of 70 kDa. Human albumin is not used in the nonacoga alpha formulation. Thus, in the process of obtaining a medicinal product, the use of substances of animal origin and donor plasma components is excluded.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В исходных работах, описывающих экспрессию FIX в клетках СНО, обнаружено, что секретируемый FIX содержит значительную долю неактивных молекул с непроцессированным пропептидом. Полное или почти полное отщепление пропептида достигается только при коэкспрессии субтилизин/кексин-подобной конвертазы PACE/furin или гомологичной ей конвертазы РС5. Прокоагулянтная активность FIX зависит от уровня γ-карбоксилирования домена Gla - в полностью активном FIX первые 10 остатков Glu должны быть конвертированы в остатки Gla, при этом уровень конверсии двух последних остатков Glu не влияет на свойства FIX. В молекуле природного FIX все 12 остатков Glu в домене Gla полностью γ-карбоксилированы, в то время как в рекомбинантном FIX, получаемом в клетках СНО, уровень модификации двух последних остатков Glu несколько снижен. Общее число остатков Gla в рекомбинантном FIX из клеток СНО достигает 11,5 на одну молекулу белка. Удельная Прокоагулянтная активность такого FIX составляет не менее 200 МЕ/мг и не отличается от удельной активности природного FIX.In the original studies describing the expression of FIX in CHO cells, it was found that secreted FIX contains a significant proportion of inactive molecules with an unprocessed propeptide. Complete or almost complete cleavage of the propeptide is achieved only by coexpression of the subtilisin / kexin-like PACE / furin convertase or PC5 convert homologous to it. The procoagulant activity of FIX depends on the level of γ-carboxylation of the Gla domain - in fully active FIX, the first 10 Glu residues must be converted to Gla residues, while the conversion level of the last two Glu residues does not affect the FIX properties. In the natural FIX molecule, all 12 Glu residues in the Gla domain are completely γ-carboxylated, while in the recombinant FIX obtained in CHO cells, the level of modification of the last two Glu residues is slightly reduced. The total number of Gla residues in recombinant FIX from CHO cells reaches 11.5 per protein molecule. The specific procoagulant activity of such FIX is not less than 200 IU / mg and does not differ from the specific activity of natural FIX.

Основной методический подход к созданию эукариотических продуцентов рекомбинантного фактора IX человека в клетках млекопитающих описан в патенте США 4,770,999. Продуценты рекомбинантного фактора IX на основе клеток СНО были получены при помощи экспрессионного вектора р91023-IX, содержащего энхансер вируса SV40, область открытой рамки считывания фактора IX под контролем промоторного участка поздних генов аденовируса AdMLP, гены аденовируса VA и область ОРС дигидрофолатредуктазы мыши. При препаративной трансфекции плазмида р91023-1Х было ко-трансфицирована вместе с вспомогательной плазмидой pAd26SVpA3, кодирующей ген дигидрофолатредуктазы под контролем промотора MLP и ориджин репликации SV40. Популяцию стабильно трансфицированных клеток культивировали в присутствии возрастающих концентраций метотрексата (до 20 мкМ), при этом концентрация секретируемого фактора IX, измеренная при помощи ИФА, увеличилась от 0,015 мг/л до 43,4 мг/л. При добавлении в ростовую среду витамина К1 до 10 мкг/мл и последующем культивировании в ней клеток наиболее продуктивной популяции скорость секреции активного фактора IX составила 0,268 МЕ/мл/день, таким образом, удельная активность секретируемого фактора IX составила около 9% от нормальной.The main methodological approach to creating eukaryotic producers of recombinant human factor IX in mammalian cells is described in US patent 4,770,999. The producers of recombinant factor IX on the basis of CHO cells were obtained using expression vector p91023-IX containing the SV40 virus enhancer, the open reading frame of factor IX under the control of the promoter region of the late AdMLP adenovirus genes, VA adenovirus genes, and mouse dihydrofolate reductase OPC region. During preparative transfection, the p91023-1X plasmid was co-transfected with the auxiliary plasmid pAd26SVpA3 encoding the dihydrofolate reductase gene under the control of the MLP promoter and the SV40 origin of replication. A population of stably transfected cells was cultured in the presence of increasing concentrations of methotrexate (up to 20 μM), while the concentration of secreted factor IX, measured by ELISA, increased from 0.015 mg / L to 43.4 mg / L. When vitamin K1 was added to the growth medium up to 10 μg / ml and then cultured in it the cells of the most productive population, the secretion rate of active factor IX was 0.268 IU / ml / day, thus, the specific activity of secreted factor IX was about 9% of normal.

Основной причиной недостаточности удельной активности рекомбинантного фактора IX, секретируемого клетками СНО, являлся низкий уровень процессинга пропептида протеазами семейства PACE/furin в аппарате Гольджи клеток СНО. При ко-экспрессии РАСЕ человека клетками-продуцентами фактора IX наблюдалось увеличение активности секретируемого фактора IX с 0,17 до 0,33 МЕ/мл (концентрация всех форм фактора IX - 30 мг/л, удельная активность 11 МЕ/мг), при этом по данным иммунопреципитации молекулы фактора IX с неотщепленным пропептидом практически не обнаруживались (Wasley L.C., Rehemtulla A., Bristol J.A., Kaufman R.J. // J. Biol. Chem. 1993. V.268. №12. P.8458-8465.). Аналогичные данные были получены для растворимого укороченного варианта РАСЕ человека (РАСЕ) с удаленным трансмембранным доменом.The main reason for the lack of specific activity of recombinant factor IX secreted by CHO cells was the low level of propeptide processing by PACE / furin family proteases in the Golgi apparatus of CHO cells. When human PACE was co-expressed by factor IX producing cells, an increase in the activity of secreted factor IX was observed from 0.17 to 0.33 IU / ml (the concentration of all forms of factor IX was 30 mg / l, specific activity 11 IU / mg), according to immunoprecipitation, factor IX molecules with an unsplit propeptide were practically not detected (Wasley LC, Rehemtulla A., Bristol JA, Kaufman RJ // J. Biol. Chem. 1993. V.268. No. 12. P.8458-8465.). Similar data were obtained for a soluble shortened variant of human PACE (PACE) with a transmembrane domain removed.

Молекулы рекомбинантного фактора IX с неудаленным пропептидом могут быть специфически отделены от молекул зрелого белка при помощи анионообменной хроматографии, как описано в Европейской патентной заявке ЕР 0705901 А2, однако степень разделения этих двух форм фактора IX не превышает 10.The molecules of the recombinant factor IX with an undeleted propeptide can be specifically separated from the molecules of the mature protein by anion exchange chromatography as described in European patent application EP 0 705 901 A2, however, the degree of separation of these two forms of factor IX does not exceed 10.

Другие известные клональные линии-продуценты рекомбинантного фактора IX следующие:Other known clonal lines producing recombinant factor IX are as follows:

1. Описанный в Европейском патенте ЕР 0430930 В1 клон С6, полученный путем трансфекции линии клеток почки собаки MDCK плазмидой pIJ5/9, включающей область ОРС кДНК фактора IX человека под контролем промотора SV40 и маркер устойчивости к действию неомицина. Клон С6 обладает максимальной продуктивностью 0,375 мг/л фактора IX на 8 днях культивирования (данные ИФА, удельная активность после очистки 91% от нормальной, предположительный уровень секреции активного фактора IX 0,094 МЕ/мл).1. Clone C6 described in European Patent EP 0 430 930 B1, obtained by transfecting the dog kidney cell line MDCK with plasmid pIJ5 / 9, including the OPC region of the human factor IX cDNA under the control of the SV40 promoter and a neomycin resistance marker. Clone C6 has a maximum productivity of 0.375 mg / L of factor IX at 8 days of cultivation (ELISA data, specific activity after purification 91% of normal, the estimated level of secretion of active factor IX is 0.094 IU / ml).

2. Описанный в Европейской патентной заявке ЕР 2164971 А2 клон GFSC- 15, полученный путем ко-трансфекции клеток линии СНО DG-44 плазмидой pMSG-FIXI, содержащей область ОРС и укороченный первый интрон из кДНК фактора IX человека под контролем промотора SV40 и области ассоциации с ядерным матриксом (MAR) из гена бета-глобина человека, а также плазмидой, кодирующей дигидрофолатредуктазу мыши, с последующей трансфекцией полученной линии-продуцента аналогичными по структуре плазмидами, кодирующими вспомогательные гены фурина человека и гамма-карбоксилазы человека. Удельная продуктивность лучшей клональнальной линии-продуцента GFSC-15 составила 4,4 мкг/млн клеток/день (данные ИФА), максимальная активность секретированного фактора IX в культуральной среде - около 2,3 МЕ/мл на 10 днях культивирования с дополнительным внесением питательных веществ на 5-й день.2. Clone GFSC-15 described in European patent application EP 2164971 A2, obtained by co-transfection of CHO cell line DG-44 with plasmid pMSG-FIXI containing the OPC region and a shortened first intron from human factor IX cDNA under the control of the SV40 promoter and association region with a nuclear matrix (MAR) from the human beta-globin gene, as well as a plasmid encoding mouse dihydrofolate reductase, followed by transfection of the obtained producer line with similar plasmids encoding auxiliary human furin and human gamma-carboxylase genes eka. The specific productivity of the best clonal producer line GFSC-15 was 4.4 μg / million cells / day (ELISA data), the maximum activity of secreted factor IX in the culture medium was about 2.3 IU / ml for 10 days of cultivation with additional nutrients on the 5th day.

3. Поликлональная популяция Hek293/FIXD359VLXIN, описанная в патентной заявке РСТ WO 2011011841 А1 и полученная инфицированием клеток линии почки человека НЕК 293 дефектными по репликации ретровирусными частицами, полученными при помощи вектора pLXIN. Описанный максимальный уровень секреции мутеина фактора IX - 11,8 МЕ/мл. Мутация фактора IX B359V приводит к многократному увеличению уровня секреции фактора IX клетками, однако применение мутеина в качестве лекарственного средства для терапии гемофилии В представляется затруднительным из-за риска увеличения числа больных, вырабатывающих нейтрализующие антитела.3. The polyclonal population of Hek293 / FIX D359V LXIN described in PCT patent application WO 2011011841 A1 and obtained by infection of human kidney line HEK 293 cells with replication defective retroviral particles obtained using the pLXIN vector. The described maximum level of mutein secretion of factor IX is 11.8 IU / ml. Mutation of factor IX B359V leads to a multiple increase in the level of secretion of factor IX by cells, however, the use of mutein as a drug for the treatment of hemophilia B is difficult due to the risk of an increase in the number of patients producing neutralizing antibodies.

4. Моноклональная линия Huh7-CD4, описанная в Европейской патентной заявке ЕР 2496252 А1 и полученная трансфекцией линии иммортализованных гепатоцитов человека Huh7 плазмидой pcDNAFIXwt, кодирующей ОРС фактора IX человека под контролем немедленного раннего промотора цитомегаловируса (CMV), селективный маркер - ген устойчивости к неомицину. При культивации линии-продуцента в бессывороточной среде в роллерных бутылях достигнута удельная продуктивность около 0,8 мкг/2 млн клеток/день, удельная активность секретируемого продукта превышала удельную активность стандарта фактора IX приблизительно в полтора раза.4. The monoclonal line Huh7-CD4 described in European patent application EP 2496252 A1 and obtained by transfection of the line of immortalized human hepatocytes Huh7 with the plasmid pcDNAFIXwt encoding the OPC of human factor IX under the control of the immediate early promoter of cytomegalovirus (CMV), a selective marker of resistance gene. When the producer line was cultured in a serum-free medium in roller bottles, the specific productivity of about 0.8 μg / 2 million cells / day was achieved, the specific activity of the secreted product exceeded the specific activity of the factor IX standard by about one and a half times.

5. Клон #6, описанный в патенте США US 7375084 В2, полученный трансфекцией линии НЕК 293 плазмидой pCMV-FIX-neo, кодирующей фактор IX под контролем промотора CMV и содержащей ген устойчивости к неомицину, с последующей трансфекцией вспомогательной плазмиды pCMV-VKORC I - EDHpro, кодирующей ОРС кофактора 1 витамин-К-оксиредуктазы человека. Удельная продуктивность клона #6 составила 3,3 МЕ/млн клеток/день (26 мкг/млн клеток/день по данным ИФА). Несмотря на относительно высокий уровень секреции, полученный для линий-продуцентов на основе клеток человека НЕК 293, применимость данной системы экспрессии для получения лекарственных средств рекомбинантного фактора IX ограничена, поскольку культивируемые клетки человека с большей вероятностью могут содержать опасные для человека вирусы и онкогены человека, остаточные количества которых могут контаминировать целевой продукт.5. Clone # 6 described in US patent US 7375084 B2, obtained by transfection of the HEK 293 line with the plasmid pCMV-FIX-neo encoding factor IX under the control of the CMV promoter and containing the neomycin resistance gene, followed by transfection of the auxiliary plasmid pCMV-VKORC I - EDHpro encoding the OPC cofactor 1 of human vitamin K-oxidoreductase. The specific productivity of clone # 6 was 3.3 IU / million cells / day (26 μg / million cells / day according to ELISA). Despite the relatively high level of secretion obtained for producer lines based on the human cells HEK 293, the applicability of this expression system for the production of drugs of recombinant factor IX is limited, since cultured human cells are more likely to contain human viruses and human oncogenes that are residual amounts of which can contaminate the target product.

Наиболее близкий по технической реализации аналог настоящего изобретения -это описанный в Европейской патентной заявке ЕР 1969127 А2 клон 130-17 и его аналоги, полученные путем последовательной трансфекции клеток линии СНО плазмидой, кодирующей ОРС фактора IX человека под контролем промотора гена фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка (промотор CHEF-I или EEF1A), селекции популяции стабильно трансфицированных клеток, последующей трансфекции плазмид, кодирующих вспомогательные гены витамин-К зависимой гамма-карбоксилазы (VKGC) и витамин-К эпоксиредуктазы (VKOR или VKORC1), отбора наиболее продуктивных клонов стабильно трансфицированных клеток, повторной трансфекции плазмидой, кодирующей VKOR и окончательного отбора клонов продуцентов. При культивировании полученного таким образом клона 130-17 в перемешиваемых колбах без смены среды в течение 18 дней конечная активность секретированного фактора IX составила 7,75 МЕ/мл (31 мг/л "активного фактора IX", доля активного фактора IX - 64%).The closest in technical implementation analogue of the present invention is described in European patent application EP 1969127 A2 clone 130-17 and its analogues obtained by sequential transfection of cells of the Cho line with a plasmid encoding human factor IX OPC under the control of the promoter of the Chinese hamster elongation factor 1 gene (promoter CHEF-I or EEF1A), selection of a population of stably transfected cells, followed by transfection of plasmids encoding auxiliary genes for vitamin K dependent gamma carboxylase (VKGC) and vitamin K epox reductase (VKOR or VKORC1), selection of the most productive clones of stably transfected cells, re-transfection with a plasmid encoding VKOR and a final selection for clones producing. When culturing clone 130-17 thus obtained in stirred flasks without changing the medium for 18 days, the final activity of secreted factor IX was 7.75 IU / ml (31 mg / l of "active factor IX", the proportion of active factor IX was 64%) .

Описанная в патентной заявке ЕР 1969127 А2 система экспрессии фактора IX человека в клетках СНО позволяет получать целевой белок в достаточно больших количествах при очень длинном периоде культивирования - 18 дней, однако целевой продукт может быть загрязнен существенными количествами фактора IX с непроцессированным пропептидом вследствие того, что при получении клона 130-17 и родственных клонов не была проведена трансфекция клеток геном сигнальной протеазы PACE/furin человека. Данные о конкретном уровне процессинга пропептида в секретированном факторе IX в патентной заявке ЕР 1969127 А2 не приведены.The system for expressing human factor IX in CHO cells described in patent application EP 1969127 A2 allows the target protein to be obtained in sufficiently large quantities for a very long cultivation period of 18 days, however, the target product may be contaminated with significant amounts of factor IX with an unprocessed propeptide due to the fact that obtaining clone 130-17 and related clones, the cells were not transfected with the human PACE / furin signaling protease genome. Data on the specific level of propeptide processing in secreted factor IX are not given in patent application EP 1969127 A2.

Краткое описание настоящего изобретенияA brief description of the present invention

Технической задачей, решаемой авторами, являлось создание высокопродуктивной технологии получения рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека для биофармацевтического производства.The technical problem solved by the authors was the creation of a highly productive technology for producing recombinant coagulation factor IX of a person for biopharmaceutical production.

Технический результат достигался путем создания новой экспрессионной плазмидной ДНК p1.1-F9, кодирующей открытую рамку считывания белка фактора свертываемости крови IX человека и создания на ее основе клональной клеточной линии-продуцента.The technical result was achieved by creating a new expression plasmid DNA p1.1-F9, encoding an open reading frame of a protein of human coagulation factor IX and creating a clonal producer cell line based on it.

В основе данной технологии лежит разработанная плазмидная ДНК p1.1-F9 длиной 13299 п.о. (SEQ ID NO:1, Фиг.1), состоящая из:The technology is based on the developed plasmid DNA p1.1-F9 with a length of 13299 bp (SEQ ID NO: 1, Figure 1), consisting of:

- фрагмента ДНК, длиной 1406 п.о., содержащего синтетическую последовательность Козак (сайт связывания рибосом, SEQ ID NO:1 6451 - 6459), обеспечивающую инициацию трансляции мРНК, последовательность 1383 п.о. (SEQ ID NO:1 6460-842), кодирующую ОРС фактора свертываемости крови IX человека и блок стоп-кодонов (SEQ ID NO:1 7843-7848)- DNA fragment, 1406 bp long, containing the Kozak synthetic sequence (ribosome binding site, SEQ ID NO: 1 6451 - 6459), providing translation initiation of mRNA, sequence 1383 bp (SEQ ID NO: 1 6460-842) encoding the human blood coagulation factor OPC IX and the stop codon block (SEQ ID NO: 1 7843-7848)

- фрагмента 11893 п.о. плазмиды p1.1 (SEQ ID NO:1 7852-6445), содержащего регуляторные элементы, обеспечивающие экспрессию целевого белка:- fragment 11893 bp plasmids p1.1 (SEQ ID NO: 1 7852-6445) containing regulatory elements that provide expression of the target protein:

- 5′ и 3′ нетранслируемые области (НТО) гена фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка включающие соответственно функциональный промотор (5′ НТО) и терминатор и сигнал полиаденилирования (3′НТО) этого гена, а также фланкирующие нетранскрибируемые области этого гена, обеспечиваюющие эухроматинизацию сайтов инсерции и транскрипционную активность генетической кассеты в геноме СНО;- 5 ′ and 3 ′ untranslated regions of the gene of the Chinese hamster alpha 1 elongation factor gene, respectively comprising a functional promoter (5 ′ NTO) and the terminator and polyadenylation signal (3 ′ NTO) of this gene, as well as flanking non-transcribed regions of this gene, providing euchromatization insertion sites and transcriptional activity of the genetic cassette in the genome of CHO;

- последовательность фактора устойчивости трансфецированных клеток к воздействию метотрексата - дигидрофолатредуктазы (DHFR) и регуляторные элементы для экспрессии DHFR - последовательность IRES вируса энцефаломиокардита. (EMCV), обеспечивающая бицистронную экспрессию в животных клетках и сигнал полиаденилирования.- the sequence of the resistance factor of transfected cells to the effects of methotrexate - dihydrofolate reductase (DHFR) and regulatory elements for the expression of DHFR - the IRES sequence of encephalomyocarditis virus. (EMCV), which provides bicistronic expression in animal cells and a polyadenylation signal.

- область начала репликации плазмиды pUC, открытую рамку считывания бета-лактамазы (bla) и прокариотический промотер гена bla, обеспечивающей устойчивость бактерий к антибиотику ампициллину, позволяющие проводить препаративную наработку плазмиды в Е. coli.- the region of the beginning of replication of the plasmid pUC, the open reading frame of beta-lactamase (bla), and the prokaryotic promoter of the bla gene, which provides bacterial resistance to the antibiotic ampicillin, allowing for the preparative production of the plasmid in E. coli.

Плазмида p1.1-F9 содержит уникальные сайты узнавания эндонуклеазами рестрикции AscI (16), PvuI (1409), FseI (5213), AbsI (6446), NheI (7852).Plasmid p1.1-F9 contains unique recognition sites for restriction endonucleases AscI (16), PvuI (1409), FseI (5213), AbsI (6446), NheI (7852).

Плазмида была введена в клетки СНО DG-44 методом липосомальной трансфекции (Straus S.E. et al, J. Virol., 1981, Jul; 39(1):290-4). При помощи культивирования в безбелковой среде, не содержащей гипоксантин и тимидин, и дополнительно содержащей 200 нМ ингибитора DHFR метотрексата (МТХ) были получены олигоклональные линии стабильно трансфицированных клеток. Для отобранной олигоклональной линии с высокой продуктивностью была проведена амплификация кассеты в геноме путем последовательных культивировании в присутствии возрастающих концентраций метотрексата. Была получена поликлональная линия клеток, устойчивых к высокой концентрации метотрексата и продуцирующая увеличенные количества целевого белка, и использована для клонирования методом предельного разведения. Полученные клоны клеток-продуцентов были проанализированы методами иммуноферментного анализа и коагулометрии и были отобраны клоны, дающие максимальный уровень экспрессии целевого белка. Амплификация векторной вставки была произведена при действии метотрексата в максимальной концентрации 4 мкМ. В выбранный клон методом электротрансфекции (Straus S.E. et al, J. Virol., 1981, Jul; 39(1):290-4) были последовательно введены дополнительные плазмиды p1.2-Zeo-CHO-VKORC1 и р1.2-Hygro-FurVQ, кодирующие гены укороченного растворимого варианта сигнальной протеазы PACE/furin человека и витамин-К эпоксиредуктазы (VKOR или VKORC1) китайского хомячка, соответственно, и обеспечивающие высокий уровень посттрансляционного процессинга молекул синтезируемого клетками фактора IX до биологически активной формы. Трансфицированные плазмидой p1.2-Zeo-CHO-VKORC1 клетки культивировали в присутствии 1 мг/мл зеоцина до восстановления жизнеспособности клеток более 85%. Клетки данной популяции трансфицировали плазмидой p1.2-Hygro-FurVQ и культивировали в присутствии 750 мкг/мл гигромицина до восстановления жизнеспособности клеток более 90%. Была получена популяция клеток, секретирующих более 1,5 МЕ/млн клеток/день активного фактора IX с долей молекул фактора IX с непроцессированным пропептидом менее 75%. Клетки данной популяции подвергли клонированию методом предельных разведении. Полученные клоны клеток-продуцентов были проанализированы методами иммуноферментного анализа и коагулометрии. Были отобраны клоны, дающие максимальный уровень секреции биологически активного фактора IX.The plasmid was introduced into CHO DG-44 cells by liposomal transfection (Straus S.E. et al, J. Virol., 1981, Jul; 39 (1): 290-4). By culturing in a protein-free medium free of hypoxanthine and thymidine and additionally containing 200 nM DHFR inhibitor methotrexate (MTX), oligoclonal lines of stably transfected cells were obtained. For the selected oligoclonal line with high productivity, the cassette was amplified in the genome by successive cultivation in the presence of increasing concentrations of methotrexate. A polyclonal line of cells resistant to a high concentration of methotrexate and producing increased amounts of the target protein was obtained and used for cloning by the limiting dilution method. The obtained clones of producer cells were analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay and coagulometry and clones were selected that gave the maximum expression level of the target protein. Amplification of the vector insert was performed with methotrexate at a maximum concentration of 4 μM. Additional plasmids p1.2-Zeo-CHO-VKORC1 and p1.2-Hygro- were sequentially introduced into the selected clone by electrotransfection (Straus SE et al, J. Virol., 1981, Jul; 39 (1): 290-4) FurVQ, encoding the genes of the shortened soluble variant of the human PACE / furin signaling protease and vitamin K epoxy reductase (VKOR or VKORC1) of the Chinese hamster, respectively, and providing a high level of post-translational processing of the molecules synthesized by factor IX cells to a biologically active form. Cells transfected with plasmid p1.2-Zeo-CHO-VKORC1 were cultured in the presence of 1 mg / ml zeocin until a cell viability of more than 85% was restored. Cells of this population were transfected with plasmid p1.2-Hygro-FurVQ and cultured in the presence of 750 μg / ml hygromycin until restoration of cell viability of more than 90%. A population of cells secreting more than 1.5 IU / million cells / day of active factor IX with a fraction of factor IX molecules with an unprocessed propeptide of less than 75% was obtained. The cells of this population were cloned by limiting dilution. The obtained clones of producer cells were analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay and coagulometry. Clones were selected giving the maximum level of secretion of biologically active factor IX.

Среди них был выбран клон P1.1-F9/3B12-86, при культивировании которого в суспензионной культуре в бессывороточной среде в отсутствии селекционных агентов (метотрексата и антибиотиков) конечная активность фактора IX составляла 3,5 МЕ/мл (удельная активность 190 МЕ/мг) при концентрации клеток 1,25 млн клеток/мл, время культивации 3 дня. Полученная клеточная линия P1.1-F9/3B 12-86 депонирована в Специализированную Коллекцию Культур Клеток позвоночных Института Цитологии РАН, Российской Коллекции Клеточных культур 05.02.2013 под номером РККК (П) 755Д.Among them, clone P1.1-F9 / 3B12-86 was selected, when cultured in suspension culture in a serum-free medium in the absence of selection agents (methotrexate and antibiotics), the final activity of factor IX was 3.5 IU / ml (specific activity 190 IU / mg) at a cell concentration of 1.25 million cells / ml, the cultivation time is 3 days. The obtained cell line P1.1-F9 / 3B 12-86 was deposited in the Specialized Collection of Cultures of Vertebrate Cells of the Institute of Cytology of the Russian Academy of Sciences, Russian Collection of Cell Cultures 05.02.2013 under the number RKKK (P) 755D.

Целью настоящего изобретения является предоставление плазмиды для экспрессии рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека, в частности плазмиды p1.1-F9. Также целью настоящего изобретения является предоставление моноклональной линии клеток млекопитающего, в частности клеток яичника китайского хомячка, P1.1-F9/3B 12-86 - продуцентов рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека, содержащей в геноме множественные копии экспрессионной кассеты, соответствующей линеаризованной экспрессионной плазмиде, в частности плазмиды p1.1-F9. Иллюстративным примером указанной моноклональной линии клеток являются клетки яичника китайского хомячка клона P1.1-F9/3B 12-86.An object of the present invention is to provide a plasmid for expression of a recombinant human blood coagulation factor IX, in particular plasmid p1.1-F9. Another objective of the present invention is the provision of a monoclonal line of mammalian cells, in particular Chinese hamster ovary cells, P1.1-F9 / 3B 12-86 - producers of recombinant human coagulation factor IX containing multiple copies of the expression cassette corresponding to the linearized expression plasmid in the genome, in particular plasmids p1.1-F9. An illustrative example of this monoclonal cell line are Chinese hamster ovary cells of clone P1.1-F9 / 3B 12-86.

Также целью настоящего изобретения является предоставление способа получения рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека с использованием указанных клеток.It is also an object of the present invention to provide a method for producing a recombinant human blood coagulation factor IX using said cells.

Подробное описание настоящего изобретенияDetailed description of the present invention

Для реализации настоящего изобретения главной технической задачей явилось создание технологии высокопродуктивного получения рекомбинантного фактора свертываемости крови IX для биофармацевтического производства с использованием культивируемых клеток яичника китайского хомячка, адаптированных к суспезионному культивированию в безбелковой среде, содержащих в геноме множественные копии генетической кассеты, представляющей собой линеаризованную экспрессионную плазмиду, содержащую фрагмент ДНК, кодирующий фактор свертываемости крови IX под контролем промотора и регуляторных элементов, функционирующих в эукариотической клетке.To implement the present invention, the main technical task was to create a technology for the highly productive production of recombinant coagulation factor IX for biopharmaceutical production using cultured Chinese hamster ovary cells adapted for suspension cultivation in a protein-free medium containing multiple copies of the genetic cassette in the genome, which is a linearized expression plasmid containing a DNA fragment encoding coagulation factor cr vi IX under the control of a promoter and regulatory elements that function in a eukaryotic cell.

Термин «экспрессионная плазмида» («экспрессионная плазмидная ДНК») означает плазмидную ДНК, содержащую все необходимые генетические элементы для экспрессии внедренного в него гена, например, такие как промотор, терминатор, сигнал полиаденилирования. Конкретным примером генетических элементов, необходимых для экспрессии рекомбинантного фактора свертываемости крови IX в составе экспрессионной кассеты согласно настоящему изобретению, является, но не ограничивается им, промотор гена фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка.The term "expression plasmid" ("expression plasmid DNA") means a plasmid DNA containing all the necessary genetic elements for the expression of a gene embedded in it, for example, such as a promoter, terminator, polyadenylation signal. A specific example of the genetic elements necessary for the expression of recombinant coagulation factor IX in the expression cassette of the present invention is, but is not limited to, the promoter of the Chinese hamster alpha 1 elongation factor gene.

Фрагментом ДНК, кодирующим рекомбинантный фактор свертываемости крови IX согласно настоящему изобретению, является ген, кодирующий ОРС полипептида фактора IX, который может быть получен, например, как указано в Примере 1. Также указанный фрагмент ДНК может быть получен, например, с использованием технологии клонирования фирмы Sloning BioTechnology, описанной в заявке РСТ WO 2005071077.The DNA fragment encoding the recombinant coagulation factor IX according to the present invention is a gene encoding the OPC of the factor IX polypeptide, which can be obtained, for example, as described in Example 1. Also, this DNA fragment can be obtained, for example, using firm cloning technology Sloning BioTechnology described in PCT Application WO 2005071077.

Последовательность гена, кодирующего ОРС рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека согласно настоящему изобретению, представлена в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO:1 (нуклеотиды 6460-7842).The sequence of the gene encoding the OCR of the recombinant human blood coagulation factor IX according to the present invention is presented in the Sequence Listing under the number SEQ ID NO: 1 (nucleotides 6460-7842).

Аминокислотная последовательность секретируемого фактора свертываемости крови IX человека согласно настоящему изобретению представлена в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO:2, и представляет собой продукт трансляции нуклеотидов 6460 - 7842 последовательности ОРС SEQ ID NO:1 без 18 первых аминокислот секреционного лидерного пептида и пропептида.The amino acid sequence of the secreted coagulation factor IX of a person according to the present invention is presented in the Sequence Listing under the number SEQ ID NO: 2, and is the translation product of nucleotides 6460 - 7842 of the OPC sequence of SEQ ID NO: 1 without the first 18 amino acids of the secretion leader peptide and propeptide.

Чтобы обеспечить эффективную трансляцию гена в клетках китайского хомячка, предпочтительно, чтобы ОРС предварялась последовательностью для кэп-зависимой инициации трансляции (последовательность Козак), например, синтетической.In order to ensure efficient translation of the gene in Chinese hamster cells, it is preferable that the OPC be preceded by a sequence for cap-dependent translation initiation (Kozak sequence), for example, synthetic.

Фрагменты ДНК, которые кодируют по существу тот же белок, могут быть получены, например, путем модификации нуклеотидной последовательности фрагмента ДНК (SEQ ID NO:1 нуклеотиды 6460 - 7842), например, посредством метода сайт-направленного мутагенеза, так, что один или несколько аминокислотных остатков в определенном сайте будут делегированы, заменены, вставлены или добавлены. Фрагменты ДНК, модифицированные, как описано выше, могут быть получены с помощью традиционных методов обработки с целью получения мутации. Фрагменты ДНК, которые кодируют по существу такой же функциональный белок, могут быть выявлены путем экспрессии фрагментов ДНК, имеющих мутацию, описанную выше, в соответствующей клетке и установления активности экспрессируемого продукта.DNA fragments that encode essentially the same protein can be obtained, for example, by modifying the nucleotide sequence of the DNA fragment (SEQ ID NO: 1 nucleotides 6460 - 7842), for example, by the method of site-directed mutagenesis, so that one or more amino acid residues at a particular site will be delegated, replaced, inserted or added. DNA fragments modified as described above can be obtained using traditional processing methods to obtain mutations. DNA fragments that encode essentially the same functional protein can be detected by expression of DNA fragments having the mutation described above in the corresponding cell and establishing the activity of the expressed product.

Фактор IX свертывания крови (FIX) - это профермент сериновой протеазы, которая в присутствии Са2+ и мембранных фосфолипидов гидролизует связь аргинин-изолейцин в молекуле фактора Х с образованием активированного фактора Х (FXa).Coagulation factor IX (FIX) is a proenzyme of serine protease that, in the presence of Ca 2+ and membrane phospholipids, hydrolyzes the arginine-isoleucine bond in the factor X molecule to form activated factor X (FXa).

Природный фактор свертываемости крови IX человека в кровотоке преимущественно представляет собой гликопротеин с молекулярной массой около 57 кДа. Рекомбинантный фактор свертываемости крови IX полностью сохраняет прокоагулянтную (биологическую) активность, при этом его удельная прокоагулянтная активность, выраженная в международных единицах на один миллиграмм чистого белка составляет 200-250 МЕ/мг.The natural coagulation factor of human IX in the bloodstream is mainly a glycoprotein with a molecular weight of about 57 kDa. Recombinant coagulation factor IX fully retains procoagulant (biological) activity, while its specific procoagulant activity, expressed in international units per milligram of pure protein, is 200-250 IU / mg.

Показатели функциональной активности, при которой считается, что полученный белок обладает свойствами рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека, определяются по его способности уменьшать время свертывания (коагуляции) плазмы крови человека с удаленным фактором IX в тесте активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ). Так, например, активность рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека можно детектировать по уменьшению времени образования сгустка в плазмы крови с удаленным фактором IX после смешивания исследуемого раствора фактора IX, плазмы крови с удаленным фактором IX, контактного активатора свертывания эллаговой кислоты, кислых фосфолипидных мицелл и раствора хлорида кальция. Определяют время свертывания плазмы, смешанной с несколькими разведениями исследуемого раствора и сопоставляют измеренные времена образования сгустка с временами образования сгустка, полученными для нескольких разведении стандарта активности фактора IX - нормальной плазмы крови или раствора изолированного фактора IX. Концентрацию фактора IX человека определяют при помощи иммуноферментного анализа в сравнении со стандартом - плазмой крови или раствором очищенного фактора IX с известным содержанием. Удельную активность фактора IX определяют как отношение прокоагулянтной активности и концентрации фактора IX и выражают в МЕ/мг. Считается, что вариант белка обладает свойствами рекомбинантного фактора IX свертываемости крови человека при условии, что удельная активность указанного варианта составляет не ниже 10% от удельной активности природного фактора IX человека, то есть не менее 20 МЕ/мг.Indicators of functional activity, in which it is believed that the obtained protein has the properties of a recombinant coagulation factor IX of a person, is determined by its ability to reduce the coagulation time (coagulation) of human blood plasma with removed factor IX in the activated partial thromboplastin time test (APTT). For example, the activity of recombinant human coagulability factor IX can be detected by reducing the time of clot formation in blood plasma with removed factor IX after mixing the test solution of factor IX, blood plasma with removed factor IX, contact activator of coagulation of ellagic acid, acid phospholipid micelles and solution calcium chloride. The clotting time of the plasma mixed with several dilutions of the test solution is determined and the measured clot formation times are compared with the clot formation times obtained for several dilutions of the standard of activity of factor IX — normal blood plasma or a solution of isolated factor IX. The concentration of human factor IX is determined using an enzyme-linked immunosorbent assay in comparison with the standard - blood plasma or a solution of purified factor IX with a known content. The specific activity of factor IX is defined as the ratio of procoagulant activity and concentration of factor IX and is expressed in IU / mg. It is believed that the protein variant has the properties of recombinant human blood coagulation factor IX, provided that the specific activity of this variant is not less than 10% of the specific activity of natural human factor IX, that is, at least 20 IU / mg.

Экспрессионная плазмида согласно настоящему изобретению содержит фрагмент ДНК, кодирующий фактор свертываемости крови IX под контролем промотора и регуляторных элементов, функционирующих в эукариотической клетке. В качестве рекомбинантной плазмиды согласно настоящему изобретению могут использоваться различные плазмиды, обладающие способностью к экспрессии в клетке-реципиенте, такие как плазмиды pcDNA3.1, pCMV-Myc, pDEF38 и подобные им, но список плазмид не ограничивается ими.The expression plasmid according to the present invention contains a DNA fragment encoding coagulation factor IX under the control of a promoter and regulatory elements that function in a eukaryotic cell. As the recombinant plasmid according to the present invention, various plasmids possessing the ability to be expressed in the recipient cell can be used, such as pcDNA3.1, pCMV-Myc, pDEF38 and the like, but the list of plasmids is not limited to them.

Конкретным вариантом реализации настоящего изобретения является плазмида p1.1-F9 длиной 13299 п.о. (SEQ ID NO 1), которая содержит следующие функциональные элементы, перечисленные в порядке их расположения:A specific embodiment of the present invention is a plasmid p1.1-F9 with a length of 13299 bp (SEQ ID NO 1), which contains the following functional elements listed in the order of their arrangement:

1. область начала репликации плазмиды pUC (150-283), открытую рамку считывания бета-лактамазы (Ыа) и прокариотический промотер гена bla (965 - 1924) -позволяющие проводить препаративную наработку плазмиды в Е.coli.1. the region of the beginning of replication of the plasmid pUC (150-283), the open reading frame of beta-lactamase (Ba) and the prokaryotic promoter of the bla gene (965-1924) - allowing for the preparative production of the plasmid in E. coli.

2. фрагмент конкатемера терминальных повторов вируса Эпштейна-Барр (1960-2361) - обеспечивающей увеличение частоты интеграции генетической кассеты в геном клеток СНО и увеличение скорости амплификации кассеты в геноме.2. fragment of the concatemer of terminal repeats of the Epstein-Barr virus (1960-2361) - providing an increase in the frequency of integration of the genetic cassette into the genome of CHO cells and an increase in the rate of amplification of the cassette in the genome.

3. фрагмент последовательности, фланкирующей ген фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка «выше по течению» (2373-6443), включающий нетранскрибируемые области этого гена, промотор этого гена, первый интрон этого гена, обеспечивающий конститутивную экспрессию гена фактора IX человека в геноме клеток СНО;3. a fragment of the sequence flanking the Chinese hamster elongation factor 1 alpha 1 upstream gene (2373-6443), including non-transcribed regions of this gene, the promoter of this gene, the first intron of this gene, which provides constitutive expression of the human factor IX gene in the genome of CHO cells ;

4. синтетическую последовательность Козак (сайт связывания рибосом) (6451-6459), обеспечивающую кэп-зависмую инициацию трансляции мРНК в животных клетках;4. Kozak synthetic sequence (ribosome binding site) (6451-6459), providing cap-dependent initiation of mRNA translation in animal cells;

5. последовательность, кодирующую открытую рамку считывания фактора свертываемости крови IX человека (6460-7842) и блок стоп-кодонов (7843-7848)5. a sequence encoding an open reading frame of the coagulation factor IX of a person (6460-7842) and a block of stop codons (7843-7848)

6. последовательность внутреннего сайта связывания рибосом вируса энцефаломиокардита EMCV (7872-8459), обеспечивающая кэп-независимую инициацию трансляции второго цистрона бицистронной РНК в животных клетках;6. the sequence of the internal binding site of the ribosome of the encephalomyocarditis virus EMCV (7872-8459), providing cap-independent initiation of translation of the second cistron of bicistronic RNA in animal cells;

7. последовательность, кодирующую открытую рамку считывания дигидрофолатредуктазы (8472-9035) - фактора устойчивости трансфецированных клеток к воздействию метотрексата;7. the sequence encoding the open reading frame of dihydrofolate reductase (8472-9035) - a factor of resistance of transfected cells to methotrexate;

8. фрагмент последовательности, фланкирующей ген фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка «ниже по течению» (9037 - 13295), включающий терминатор и сигнал полиаденилирования, а также нетранскрибируемые области этого гена, обеспечивающий конститутивную экспрессию гена фактора IX человека в геноме клеток СНО.8. a fragment of the sequence flanking the Chinese hamster “1 downstream” elongation factor 1 alpha gene (9037 - 13295), including the terminator and polyadenylation signal, as well as non-transcribed regions of this gene, which provide constitutive expression of the human factor IX gene in the genome of CHO cells.

Плазмида p1.1-F9 содержит уникальные сайты узнавания эндонуклеазами рестрикции Asci (16), Pvul (1409), Fsel (5213), Absl (6446), Nhel (7852). Структура плазмиды p1.1-F9 приведена на Фигуре 1.Plasmid p1.1-F9 contains unique recognition sites for restriction endonucleases Asci (16), Pvul (1409), Fsel (5213), Absl (6446), Nhel (7852). The structure of plasmid p1.1-F9 is shown in Figure 1.

Плазмида p1.1-F9 сконструирована на базе экспрессионной плазмиды p1.1, разработанной авторами настоящего изобретения ранее и подробно описанной в патентной заявке РФ 2011146243, целиком включенной в настоящее описание посредством ссылки. Плазмида p1.1 содержит функциональные промотор и терминатор гена фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка, обеспечивающие конститутивную экспрессию целевого гена в клетках СНО, фланкированные 5′ и 3′ НТО этого гена, обеспечивающими эухроматинизацию сайтов интеграции экспрессионной кассеты в геном СНО; участок для клонирования открытых рамок считывания целевых белков; внутренний сайт связывания рибосом вируса энцефаломиокардита (EMCV IRES), обеспечивающий реинициацию трансляции на бицистронной мРНК в клетках млекопитающих и полное генетическое сцепление уровней продукции целевого белка и DHFR; ОРС DHFR мыши, экспрессирующуюся в составе бицистронной мРНК вместе с целевым геном (IRES DHFR) и обеспечивающую устойчивость стабильно трансфицированных клеток к отсутствию в среде тимидина и дозозависимую устойчивость к воздействию метотрексата (МТХ), что позволяет вести направленную селекцию высокопродуктивных клонов с множественными копиями экспрессионной кассеты в геноме СНО; участок терминального повтора вируса Эпштейн-Барр человека (EBVTR), обеспечивающий повышенный уровень интеграции кассет в геном клеток СНО и ускорение процесса амплификации амплификации целевого гена в геноме под действием МТХ. Использование плазмиды p1.1 позволяет осуществлять высокочастотную интеграцию и ускоренную амплификацию экспрессионной кассеты в клетках млекопитающих, а также получать линии-продуценты с высоким уровнем продукции целевого белка и высокой стабильностью.Plasmid p1.1-F9 was constructed based on the expression plasmid p1.1, previously developed by the authors of the present invention and described in detail in RF patent application 2011146243, which is incorporated herein by reference in its entirety. Plasmid p1.1 contains the functional promoter and terminator of the 1 alpha Chinese hamster elongation factor gene, which provides constitutive expression of the target gene in CHO cells, flanked 5 ′ and 3 ′ UTR of this gene, and provides euchromatization of expression cassette integration sites in the CHO genome; plot for cloning the open reading frames of the target proteins; encephalomyocarditis virus ribosome internal binding site (EMCV IRES), which ensures translation initiation on bicistronic mRNA in mammalian cells and complete genetic linkage of target protein and DHFR production levels; Mouse OCR DHFR expressed in the bicistronic mRNA together with the target gene (IRES DHFR) and ensuring the stability of stably transfected cells against thymidine absence and dose-dependent resistance to methotrexate (MTX), which allows targeted selection of highly productive clones with multiple copies of the expression cassette in the genome of CHO; the Epstein-Barr human terminal terminal repeat (EBVTR) region, which provides an increased level of integration of cassettes into the genome of CHO cells and accelerates the amplification of the amplification of the target gene in the genome under the influence of MTX. Using plasmid p1.1 allows for high-frequency integration and accelerated amplification of the expression cassette in mammalian cells, as well as production lines with a high level of production of the target protein and high stability.

При помощи созданной плазмиды согласно настоящему изобретению, в частности плазмиды p1.1-F9, можно трансформировать эукариотическую клетку, предпочтительно иммортализованную клетку китайского хомячка. Выбор конкретной линии клеток не является критическим, поскольку методология и приемы трансформации хорошо известны специалисту в данной области техники. После проведения одного или нескольких раундов селекции и клонирования популяции трансформированных клеток могут быть получены клональные линии-продуценты рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека. Методология и приемы селекции и клонирования клеток известны специалисту в данной области техники. И хотя в зависимости от вида клетки и условий культивирования и селекции трансформантов уровень экспрессии фактора свертываемости крови IX человека может варьироваться, факт транзиентной экспрессии целевого белка будет иметь место при условии успешной трансформации клетки - реципиента, факт стабильной экспрессии целевого белка будет иметь место при успешном проведении раунда селекции популяции клеток-трансформантов.Using the created plasmid according to the present invention, in particular plasmid p1.1-F9, it is possible to transform a eukaryotic cell, preferably an immortalized Chinese hamster cell. The choice of a particular cell line is not critical, since the methodology and methods of transformation are well known to those skilled in the art. After one or more rounds of selection and cloning of the transformed cell population, clonal producer lines of recombinant human coagulation factor IX can be obtained. Methodology and techniques for cell selection and cloning are known to those skilled in the art. Although the level of expression of coagulation factor IX of a person may vary depending on the type of cell and the conditions of cultivation and selection of transformants, the fact of transient expression of the target protein will take place subject to successful transformation of the recipient cell, the fact of stable expression of the target protein will occur if successful round selection of a population of transformant cells.

Прокоагуянтная активность рекомбинантного FIX зависит от степени гамма карбоксилирования его Gla-домена, и соответствует природной при карбоксилировании первых 10 из 12 остатков глутаминовой кислоты Gla-домена [McGraf D.M., Walsh G. Directory of therapeutic enzymes. NY 2005. 312pp.]. Удельная активность рекомбинантного FIX может быть увеличена при коэкспресии в линиях продуцентах фермента витамин-К-эпоксид-редуктазы (VKORC1), восстанавливающей витамин К (донор электронов для ферментативной гамма-карбоксилирования до его активной формы [Wajih N. Et al. Increased production of functional recombinant human clotting factor IX by baby hamster kidney cells engineered to overexpress VKORC1, the vitamin К 2,3-epoxide-reducing enzyme of the vitamin К cycle. Journal of Biological Chemistry 2005 280 (280), 31603-31607]. Иллюстративным вариантом плазмиды для интеграции в геном клеток дополнительных копий гена vkorcl является экспрессионная плазмида p1.2-Zeo-CHO-VK.ORC (SEQ ID NO:20, Фиг.3), содержащая ген vkorcl китайского хомячка, находящихся под контролем сильного конститутивного промотора.The procoagulant activity of recombinant FIX depends on the degree of gamma carboxylation of its Gla domain, and corresponds to the natural one upon carboxylation of the first 10 of 12 Gla glutamic acid residues of the Gla domain [McGraf D.M., Walsh G. Directory of therapeutic enzymes. NY 2005. 312pp.]. The specific activity of recombinant FIX can be increased by coexpression in production lines of the enzyme vitamin K-epoxide reductase (VKORC1), which restores vitamin K (electron donor for enzymatic gamma-carboxylation to its active form [Wajih N. Et al. Increased production of functional recombinant human clotting factor IX by baby hamster kidney cells engineered to overexpress VKORC1, the vitamin K 2,3-epoxide-reducing enzyme of the vitamin K cycle. Journal of Biological Chemistry 2005 280 (280), 31603-31607]. Illustrative plasmid variant for integration into the cell genome of additional copies of the vkorcl gene is the expression plasmid p1.2-Zeo-CH O-VK.ORC (SEQ ID NO: 20, FIG. 3) containing the vkorcl gene of the Chinese hamster under the control of a strong constitutive promoter.

Активность рекомбинантного FIX также зависит от наличия или отсутствия в его составе пропептида. Для повышения активности целевого белка предпочтительно проводить коэкспрессию рекомбинантного FIX и растворимого укороченного варианта протеазы РАСЕ/фурин. Иллюстративным вариантом плазмиды для экспрессии протеазы РАСЕ/фурин является плазмида p1.2-Hygro-FurVQ (SEQ ID NO:18, Фиг.2).The activity of recombinant FIX also depends on the presence or absence of a propeptide in its composition. To increase the activity of the target protein, it is preferable to co-express the recombinant FIX and the soluble truncated variant of the PACE / furin protease. An exemplary plasmid for the expression of the PACE / furin protease is plasmid p1.2-Hygro-FurVQ (SEQ ID NO: 18, FIG. 2).

«Трансформация клетки плазмидой» означает введение плазмиды в клетку с помощью методов, хорошо известных специалисту в данной области техники. Методы трансформации включают любые стандартные методы, известные специалисту в данной области техники, например электропорацию, использование трансфекционных агентов, например метод, описанный в техническом документе компании Invitrogen, Inc. "Lipofectamine® 2000 Reagent" Pub. No.MAN0000995 Rev. Date 20 July 2012."Transformation of a cell with a plasmid" means the introduction of a plasmid into a cell using methods well known to those skilled in the art. Transformation methods include any standard methods known to a person skilled in the art, for example electroporation, the use of transfection agents, for example the method described in the technical document of Invitrogen, Inc. "Lipofectamine® 2000 Reagent" Pub. No.MAN0000995 Rev. Date 20 July 2012.

Согласно настоящему изобретению, «клеточная линия - продуцент фактора свертывания крови IX человека» означает клональную линию клеток млекопитающих, обладающую способностью к продукции и секреции фактора свертывания крови IX человека, когда она согласно настоящему изобретению выращивается в указанной питательной среде. Используемый здесь термин «клеточная линия - продуцент фактора свертывания крови IX человека» также означает линию клеток, которые способна секретировать функционально активный фактор свертывания крови IX человека с продуктивностью не менее 0,1 МЕ/млн клеток/день при культивировании в суспензионной культуре в бессывороточной среде. Указанный фактор свертывания крови IX человека секретируется указанными клетками в культивационную среду.According to the present invention, “cell line producing coagulation factor IX of a human IX” means a clonal mammalian cell line having the ability to produce and secretion of coagulation factor IX of a human when it is grown according to the present invention in said culture medium. As used herein, the term "cell line - producer of human coagulation factor IX” also means a cell line that is capable of secreting a functionally active coagulation factor of human IX with a productivity of at least 0.1 IU / million cells / day when cultured in suspension culture in serum free medium . The specified coagulation factor IX of a person is secreted by these cells into the cultivation medium.

Среди клеток млекопитающих предпочтительно использование клеток китайского хомячка (Cricetulus griseus), предпочтительно клеток яичника (СНО). В качестве примера предпочтительных клеток яичника китайского хомячка может быть приведена линия СНО DG44 (Invitrogen cGMP banked, США; Mol Cell Biol 5, 1750-1759 Kaufman RJ et al. 1985). Круг сублиний СНО не ограничен каким-либо образом, например, могут быть использованы сублинии СНО CHOZN DHFR, СНО DUKX B11 и подобные им.Among mammalian cells, the use of Chinese hamster cells (Cricetulus griseus), preferably ovarian cells (CHO), is preferred. An example of a preferred Chinese hamster ovary cell is the CHO line DG44 (Invitrogen cGMP banked, USA; Mol Cell Biol 5, 1750-1759 Kaufman RJ et al. 1985). The range of CHO subline is not limited in any way, for example, CHO CHOZN DHFR subline, CHO DUKX B11 and the like can be used.

Конкретным примером линии для получения продуцента фактора свртывания крови IX человека согласно настоящему изобретению является линия СНО DG44, но спектр линий клеток не ограничиваются ей.A specific example of a line for producing a producer of human coagulation factor IX in accordance with the present invention is the CHO line DG44, but the range of cell lines is not limited thereto.

Линия СНО DG44 характеризуется следующими культурально-морфологическими, физиолого-биохимическими признаками и генетическими признаками:The CHO DG44 line is characterized by the following cultural, morphological, physiological, biochemical, and genetic traits:

- Данные по видовой принадлежности: китайский хомячок Cricetulus griseus, яичник.- Species data: Chinese hamster Cricetulus griseus, ovary.

- Контроль видовой идентичности: кариологический, изоферментный (ЛДГ и Г6ФДГ).- Control of species identity: karyological, isoenzymatic (LDH and G6FDG).

- Маркерные признаки и методы их оценки: иммунологические, цитогенетические, биохимические, физиологические:- Marker signs and methods for their assessment: immunological, cytogenetic, biochemical, physiological:

- Морфология: эпителиоподобная.- Morphology: epithelial-like.

- Кариология: 2n=22, пределы изменчивости по числу хромосом 10-28, модальное число хромосом 22, псевдодиплоид, имеются микрохромосомы, количество полиплоидов 9,0%.- Karyology: 2n = 22, the range of variation in the number of chromosomes is 10-28, the modal number of chromosomes is 22, pseudodiploid, there are microchromosomes, the number of polyploids is 9.0%.

- Биохимия: Дигидрофолатредуктазная активность по резистентности к метотрексату.- Biochemistry: Dihydrofolate reductase activity by resistance to methotrexate.

- Условия выращивания: среда - бессывороточная, определенного химического состава, CD Opti CHO (Invitrogen, США), температура -+37°С, концентрация СО2 - 8%, скорость перемешивания - 120-130 об/мин.- Growing conditions: medium - serum-free, of a certain chemical composition, CD Opti CHO (Invitrogen, USA), temperature - + 37 ° С, СО 2 concentration - 8%, mixing speed - 120-130 rpm.

- Культуральные свойства: способ культивирования - суспензионный, посевная доза - 300 ООО на мл., кратность рассева - 1:2 - 1:6, процедура пересева -центрифугирование суспензии на скорости 1200 об/мин, 5 мин, ресуспендирование в новой ростовой среде. Оптимальная плотность 1,0-1,2×106 клеток/мл. Трансформация клеток линии CHO DG44 плазмидой p1.1-F9 с последующей селекцией и клонированием приводит к получению клеточных линий-продуцентов рекомбинантного фактора IX человека. Последующая трансформация полученных линий клеток плазмидами p1.2-Zeo-CHO-VKORC и p1.2-Hygro-FurVQ с последующей селекцией и клонированием приводит к получению клеточных линий - эффективных продуцентов высокоактивного рекомбинантного фактора IX человека. Примером клеточной линии -эффективного продуцента высокоактивного рекомбинантного фактора IX человека является линия-продуцент P1.1-F9/3B 12-86.- Cultural properties: cultivation method - suspension, sowing dose - 300 000 per ml, sieving ratio - 1: 2 - 1: 6, reseeding procedure - centrifugation of the suspension at a speed of 1200 rpm, 5 min, resuspension in a new growth medium. The optimal density is 1.0-1.2 × 10 6 cells / ml. Transformation of CHO DG44 cell line by plasmid p1.1-F9, followed by selection and cloning, leads to the production of cell lines producing recombinant human factor IX. Subsequent transformation of the obtained cell lines with plasmids p1.2-Zeo-CHO-VKORC and p1.2-Hygro-FurVQ, followed by selection and cloning, results in cell lines that are efficient producers of highly active recombinant human factor IX. An example of a cell line that is an efficient producer of highly active recombinant human factor IX is the producer line P1.1-F9 / 3B 12-86.

Линия-продуцент P1.1-F9/3B12-86 обеспечивает синтез и секрецию рекомбинантного фактора IX человека в количестве 3,5 ME конечной активности фактора свертываемости крови IX на 1 мл среды при концентрации клеток 1,25 млн клеток/мл при культивировании в суспензионной культуре в бессывороточной среде. Линия-продуцент P1.1-F9/3B12-86 депонирована в Российской Коллекции Культур Клеток позвоночных Института Цитологии РАН 05.02.2013, регистрационный номер РККК (П) 755Д.The producer line P1.1-F9 / 3B12-86 provides the synthesis and secretion of recombinant human factor IX in an amount of 3.5 ME of the final activity of coagulation factor IX per 1 ml of medium at a cell concentration of 1.25 million cells / ml when cultured in suspension culture in serum-free medium. The producer line P1.1-F9 / 3B12-86 was deposited in the Russian Collection of Cultures of Vertebrate Cells of the Institute of Cytology RAS 02/05/2013, registration number RKKK (P) 755D.

Также целью настоящего изобретения является предоставление способа получения рекомбинантного фактора IX человека в клетках млекопитающих, включающего культивирование в питательной среде описанных выше клеток млекопитающих -продуцентов рекомбинантного фактора IX человека, и выделение полученного целевого рекомбинантного белка из культуральной жидкости.It is also an object of the present invention to provide a method for producing recombinant human factor IX in mammalian cells, comprising culturing in a nutrient medium the above mammalian cells producing human recombinant factor IX, and isolating the obtained target recombinant protein from the culture fluid.

Выращивание клеток, выделение и очистка целевого белка из культуральной или подобной ей жидкости может быть осуществлена способом, подобным традиционным способам культивирования, в которых рекомбинантный белок продуцируется с использованием клеток млекопитающих.Cell growth, isolation and purification of the target protein from a culture or similar liquid can be carried out in a manner similar to traditional cultivation methods in which a recombinant protein is produced using mammalian cells.

Питательная среда, используемая для культивирования, может быть как синтетической, так и натуральной, при условии, что указанная среда содержит источники углерода, азота, минеральные добавки и, если необходимо, соответствующее количество питательных добавок, необходимых для роста клеток. В качестве источника углерода могут использоваться различные углеводы, такие как глюкоза или сахароза и другие органические кислоты. В качестве источника азота могут использоваться различные неорганические соли аммония, такие как аммиак и сульфат аммония, другие соединения азота, такие как амины, природные источники азота. В качестве минеральных добавок могут использоваться фосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат железа, сульфат марганца, хлорид кальция и подобные им соединения. В качестве витаминов могут использоваться тиамин, дрожжевой экстракт и т.п.The culture medium used for cultivation can be either synthetic or natural, provided that the medium contains sources of carbon, nitrogen, mineral additives and, if necessary, an appropriate amount of nutritional supplements necessary for cell growth. Various carbohydrates such as glucose or sucrose and other organic acids can be used as a carbon source. As the nitrogen source, various inorganic ammonium salts, such as ammonia and ammonium sulfate, other nitrogen compounds, such as amines, natural sources of nitrogen, can be used. As mineral additives, potassium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, iron sulfate, manganese sulfate, calcium chloride and the like can be used. As vitamins, thiamine, yeast extract, and the like can be used.

Для получения фармацевтически значимого рекомбинантного фактора IX человека предпочтительно использование бессывороточной питательной среды для культивирования.To obtain a pharmaceutically significant recombinant human factor IX, it is preferable to use a serum-free culture medium for cultivation.

Выращивание может осуществляться в аэробных условиях, предпочтительно с повышенным содержанием СО2 (8%), таких как перемешивание культуральной жидкости в колбах, при температуре в пределах от 20 до 40°С, предпочтительно в пределах от 30 до 38°С. Обычно, выращивание в течение от 12 часов до 4 дней приводит к накоплению целевого рекомбинантного белка в культуральной среде или в цитоплазме клетки.The cultivation can be carried out under aerobic conditions, preferably with a high content of CO 2 (8%), such as mixing the culture fluid in the flasks, at a temperature in the range from 20 to 40 ° C, preferably in the range from 30 to 38 ° C. Usually, growing for 12 hours to 4 days leads to the accumulation of the target recombinant protein in the culture medium or in the cytoplasm of the cell.

После выращивания твердые остатки, такие как клетки, могут быть удалены из культуральной жидкости методом центрифугирования, а затем целевой белок может быть выделен и очищен методами хроматографии и/или концентрирования.After growth, solid residues, such as cells, can be removed from the culture fluid by centrifugation, and then the target protein can be isolated and purified by chromatography and / or concentration.

Особенности созданной экспрессионной плазмиды, линии клеток и результаты практического применения изобретения приведены на фигурах 1-3.Features of the created expression plasmids, cell lines and the results of the practical application of the invention are shown in figures 1-3.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Пример 1. Получение генетической конструкции p1.1-F9, кодирующей белок человеческого фактора свертываемости крови IX, для трансфекции линии клеток CHO-DG-44.Example 1. Obtaining a genetic construct p1.1-F9 encoding a protein of human coagulation factor IX, for transfection of the cell line CHO-DG-44.

В качестве источника кДНК для клонирования гена fIX использовали коммерчески доступный клон pCMV6-XL4/NM_000133.2 (проприетарная коллекция компании Origene Inc, США, номер sc 126517, последовательность верифицирована к публичной коллекции IMAGE), содержащий полную последовательность полноразмерной кДНК фактора IX, совпадающую с теоретически определенной кДНК фактора IX по данным Human Genome Organization. При помощи праймеров AD-9-AbsF и AD-9-NheR (SEQ ID NO:3-4) и Origen sc 126517 в качестве матрицы получали ПЦР-продукт, содержащий открытую рамку считывания фактора IX свертываемости крови человека. Олигонуклеотиды были синтезированы ЗАО «Евроген», РФ. ПЦР проводили при помощи смеси Tersus polymerase mix (ЗАО «Евроген», РФ) по инструкции производителя на приборе РТС-100 Thermal Cycler (MJ Reseach, США).A commercially available clone pCMV6-XL4 / NM_000133.2 (proprietary collection of Origene Inc, USA, number sc 126517, sequence verified to the IMAGE public collection) containing the complete sequence of the full length factor IX cDNA matching the cDNA gene was used as a cDNA source for fIX gene cloning. theoretically determined factor IX cDNA according to the Human Genome Organization. Using primers AD-9-AbsF and AD-9-NheR (SEQ ID NO: 3-4) and Origen sc 126517, a PCR product containing an open reading frame of human coagulation factor IX was obtained as a matrix. Oligonucleotides were synthesized by CJSC Evrogen, RF. PCR was performed using a Tersus polymerase mix (CJSC Evrogen, RF) according to the manufacturer's instructions on a RTS-100 Thermal Cycler device (MJ Reseach, USA).

ПЦР продукты очищали, используя набор реактивов "Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System" («Promega», США) по инструкции производителя, и клонировали в вектор pAL-TA (Евроген) ДНК-лигазой фага Т4 (Fermentas, Литва) по методике производителя фермента. Полученной лигазной смесью трансформировали клетки Е. coli штамма ТОР10 (Invitrogen, США) с генотипом: F- mcrA Δ(mrr-hsdRMS-mcrBC)φ80lacZAΔM15 ΔlacX74 nupG recAl araD139 A(ara-leu)7697 galE15 galK16 rpsL(StrR) end A1. Для этого к 100 мкл замороженной суспензии клеток Е. coli добавляли 5 мкл лигазной смеси, инкубировали на льду 30 минут для сорбции плазмидной ДНК, нагревали до 42°С на 45 секунд и инкубировали на льду 2 минуты. После чего добавляли 800 мкл питательного бульона SOC (20 г/л триптона, 5 г/л дрожжевого экстракта, 0,5 г/л NaCl, 250 мМ KCl, 10 мМ MgC2) и инкубировали при 37°С 60 минут. После инкубации переносили суспензию на чашку Петри с твердой агаризованной средой 2xYT-arap (16 г/л триптона, 10 г/л дрожжевого экстракта, 10 г/л NaCl, 18 г/л агара), содержащей ампициллин в концентрации 100 мкг/мл и помещали в термостат на 18 часов при 37°С. Отдельные клоны трансформантов инокулировали в 5 мл питательного бульона LB с добавлением ампициллина в концентрации 50 мкг/мл, наращивали 18 часов при 37°С, и выделяли плазмидную ДНК набором реактивов "Wizard Plus SV Minipreps" («Promega», США) по протоколу производителя. Полностью секвенировали области вставки полученных плазмид, используя праймеры к последовательностям вектора T7prom и SP6 (SEQ ID NO:5-6), а также специфический праймер к последовательности гена фактора IX человека 9SQf (SEQ ID NO:7) с использованием набора BigDye Terminator v. 3.1 cycle sequencing kit (Applied Biosystems, США) и капиллярного секвенатора ABI PRISM 3730 genetic analyzer (Applied Biosystems, США), анализ данных вели при помощи программы Chromas 1.45 (Technelysium Pty Ltd, Australia).PCR products were purified using the Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System reagent kit (Promega, USA) according to the manufacturer's instructions, and cloned into the pAL-TA (Eurogen) vector by T4 DNA ligase (Fermentas, Lithuania) according to methodology of the enzyme manufacturer. The obtained ligase mixture was used to transform E. coli cells of strain TOP10 (Invitrogen, USA) with the genotype: F - mcrA Δ (mrr-hsdRMS-mcrBC) φ80lacZAΔM15 ΔlacX74 nupG recAl araD139 A (ara-leu) 7697 galElrr15. For this, 5 μl of the ligase mixture was added to 100 μl of a frozen suspension of E. coli cells, incubated on ice for 30 minutes to sorb plasmid DNA, heated to 42 ° C for 45 seconds, and incubated on ice for 2 minutes. Then 800 μl of SOC nutrient broth (20 g / l tryptone, 5 g / l yeast extract, 0.5 g / l NaCl, 250 mM KCl, 10 mM MgC 2 ) was added and incubated at 37 ° C for 60 minutes. After incubation, the suspension was transferred to a Petri dish with solid agar medium 2xYT-arap (16 g / l tryptone, 10 g / l yeast extract, 10 g / l NaCl, 18 g / l agar) containing ampicillin at a concentration of 100 μg / ml and placed in a thermostat for 18 hours at 37 ° C. Individual transformant clones were inoculated in 5 ml LB nutrient broth supplemented with ampicillin at a concentration of 50 μg / ml, increased for 18 hours at 37 ° C, and plasmid DNA was isolated using Wizard Plus SV Minipreps reagents (Promega, USA) according to the manufacturer's protocol . The insertion regions of the obtained plasmids were completely sequenced using primers for the T7prom and SP6 vector sequences (SEQ ID NO: 5-6), as well as a specific primer for the human factor IX gene sequence 9SQf (SEQ ID NO: 7) using the BigDye Terminator v kit. 3.1 cycle sequencing kit (Applied Biosystems, USA) and ABI PRISM 3730 genetic analyzer capillary sequencer (Applied Biosystems, USA); data analysis was performed using Chromas 1.45 software (Technelysium Pty Ltd, Australia).

После обнаружения клонов с корректной нуклеотидной последовательностью области вставки плазмиду PAL-F9 рестрицировали эндонуклеазами AbsI и NheI и переносили фрагмент, содержащий OPC F9 с участком консенсусной последовательности Козак и блоком стоп-кодонов в рестрицированный эндонуклеазами AbsI и NheI вектор p1.1 с образованием экспрессионной плазмиды p1.1-F9 (SEQ ID NO:1). Проводили лигирование, трансформацию и выделение плазмидной ДНК как описано выше.After the detection of clones with the correct nucleotide sequence of the insertion region, the PAL-F9 plasmid was restricted with AbsI and NheI endonucleases and the fragment containing OPC F9 with the Kozak consensus sequence section and stop codon block was transferred into vector p1.1 restricted by AbsI and NheI endonucleases to form expression plasmid p1 .1-F9 (SEQ ID NO: 1). Ligation, transformation and isolation of plasmid DNA was performed as described above.

Открытую рамку считывания FIX, а также области основных функциональных элементов экспрессионной конструкции секвенировали как описано выше. Для секвенирования области ОРС и функциональных элементов экспрессионной плазмиды использовали специфический прайме? к последовательности гена фактора IX человека 9SQf (SEQ ID NO:7), а также праймеры к последовательностям вектора SQ-5CH6-F, IRESArev (SEQ ID NO:8-9). Результаты сравнивали с теоретичсески предсказанными последовательностями гена фактора FIX свертываемости крови человека и соответствующих регуляторных элементов, нуклеотидных замен не было обнаружено.The open FIX reading frame, as well as the regions of the main functional elements of the expression construct, were sequenced as described above. For sequencing of the OPC region and the functional elements of the expression plasmid used a specific primer? to the sequence of the human factor IX gene 9SQf (SEQ ID NO: 7), as well as primers to the sequences of the vector SQ-5CH6-F, IRESArev (SEQ ID NO: 8-9). The results were compared with the theoretically predicted sequences of the human coagulation factor FIX gene and corresponding regulatory elements; no nucleotide substitutions were found.

Полученная экспрессионная конструкция фактора свертываемости крови IX человека в векторе p1.1-p1.1-F9 (Фиг.1) имеет размер 13299 п.о. и содержит уникальные сайты узнавания эндонуклеазами рестрикции AscI (16), PvuI (1409), FseI (5213), AbsI (6446), NheI (7852). Данная конструкция предназначена для трансфекции эукариотических клеток геном фактора свертываемости крови IX человека с последующим отбором и амплификацией по сцепленному признаку DHFR+ Сообщает клеткам-реципиентам следующие фенотипические признаки: при трансформации прокариот - устойчивость к ампицилину, карбенициллину; при трансфекции эукариот - ограниченная устойчивость к метотрексату, увеличивающаяся при селективном отборе, экспрессия рекомбинантного фактора FIX свертываемости крови человека. Созданную генетическую конструкцию использовали для получения линии-продуцента.The resulting expression design of coagulation factor IX of a person in vector p1.1-p1.1-F9 (Figure 1) has a size of 13299 bp and contains unique recognition sites for restriction endonucleases AscI (16), PvuI (1409), FseI (5213), AbsI (6446), NheI (7852). This design is intended for transfection of eukaryotic cells with the human coagulability factor genome IX, followed by selection and amplification according to the linked DHFR + trait . Tells recipient cells the following phenotypic traits: during transformation of prokaryotes, resistance to ampicillin, carbenicillin; with transfection of eukaryotes - limited resistance to methotrexate, increasing with selective selection, expression of recombinant human coagulability factor FIX. The created genetic construct was used to obtain a producer line.

Пример 2. Получение экспрессионной генетической конструкции p1.2-Hygro-FurVQ, кодирующей протеазу PACE/furin человека для трансфекции линии клеток DG-1.1-F9.Example 2. Obtaining the expression genetic construct p1.2-Hygro-FurVQ encoding the human PACE / furin protease for transfection of the cell line DG-1.1-F9.

При помощи праймеров AD-FUR-AbsF и AD-FUR-XbaR (SEQ ID NO:10-11) и Origene SC118550 в качестве матрицы получили ПЦР-продукт, содержащий открытую рамку считывания растворимого делеционного варианта протеазы PACE/furin человека с делецией двух аминокислот (VQ). Полимеразную цепную реакцию проводили как описано выше, продукт клонировали в вектор pAL-TA как описано выше, полученную в результате плазмиду pAL-Fur секвенировали с использованием праймеров T7prom и SP6 (SEQ ID NO:5-6), а также специфических праймеров SQ-FUR639-F, SQ-FUR1228-F, SQ-FUR1563-R (SEQ ID NO:12-14).Using primers AD-FUR-AbsF and AD-FUR-XbaR (SEQ ID NO: 10-11) and Origene SC118550, a PCR product containing an open reading frame of a soluble deletion variant of the human PACE / furin protease with a deletion of two amino acids was obtained as a matrix (Vq). The polymerase chain reaction was carried out as described above, the product was cloned into the pAL-TA vector as described above, the resulting pAL-Fur plasmid was sequenced using T7prom and SP6 primers (SEQ ID NO: 5-6), as well as specific primers SQ-FUR639 -F, SQ-FUR1228-F, SQ-FUR1563-R (SEQ ID NO: 12-14).

Для введения шести недостающих нуклеотидов в открытую рамку считывания PACE/furin в соответствие с NM_002569 был проведен сайт-направленный мутагенез плазмиды pAL-Fur методом инвертированной ПЦР с использованием праймеров IP-fVQ-F (SEQ ID NO:15) и IP-fVQ-R (SEQ ID NO:16). Сайт-направленный мутагенез методом инвертированной ПЦР проводили по [Michael P. Weiner, Tim Gackstetter, Gina L. Costa, John C. Bauer, and Keith A. Kretz. Site-directed Mutagenesis using PCR in Molecular Biology: Current Innovations and Future Trends. Eds. A.M. Griffin and H.G. Griffin. ISBN 1-898486-01-8 1995 Horizon Scientific Press, PO Box 1, Wymondham, Norfolk, U.K.] с модификациями. Каждый праймерный олигонуклеотид фосфорилировали отдельно. Реакцию проводили в буфере Трис-HCl, рН 7,5, содержащем 10 мМ MgCl2, 50 мМ дитиотреитола, 1 мМ АТФ и 100 пМ олигонуклеотида, 1 ед. полинуклеотидкиназы фага Т4 (Сибэнзим, Россия) в течение 30 минут при 37°С. После окончания реакции фермент инактивировали при 65°С 10 мин. Затем реакционную смесь использовали для проведения инвертированной ПЦР в количестве 20 пМ на реакцию. ПЦР проводили с использованием набора реактивов "Encyclo PCR kit" (ЗАО Евроген, Россия) по инструкции производителя. ПЦР проводили по следующей схеме: 1 цикл: 4 мин 94°С, 2 мин 50°С, 2 мин 72°С; затем 11 циклов 11 мин - 94°С, 1 мин - 55°С, 2 мин 72°С. После чего разводили вдвое однократным буфером эндонуклеазы DpnI, добавляли эндонуклеазу DpnI (10 U) и инкубировали при 37°С 30 минут, затем вносили полимеразу Pfu (2.5U) и переносили на 72°С и инкубировали еще 30 минут. Полученную смесь очищали, используя набор "Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System" («Promega», США) по протоколу производителя. После чего проводили лигирование очищенного продукта инвертированной ПЦР с использованием ДНК-лигазы фага Т4 и стандартного буферного раствора (Fermentas, Литва) в течение 1 часа при комнатной температуре. Полученной лигазной смесью трансформировали клетки Е. coli штамма ТОРЮ (Invitrogen, США) как описано выше. Колонии Е. coli анализировали методом ПЦР с клонов, с использованием праймерных олигонуклеотидов T7prom и SP6 (SEQ ID NO:5-6) и специфического олигонуклеотида SQ-fVQ-R (SEQ ID NO:17) на мутант.To introduce the six missing nucleotides into the open PACE / furin reading frame in accordance with NM_002569, site-directed mutagenesis of the pAL-Fur plasmid was performed by inverted PCR using IP-fVQ-F primers (SEQ ID NO: 15) and IP-fVQ-R (SEQ ID NO: 16). Inverted PCR site-directed mutagenesis was performed according to [Michael P. Weiner, Tim Gackstetter, Gina L. Costa, John C. Bauer, and Keith A. Kretz. Site-directed Mutagenesis using PCR in Molecular Biology: Current Innovations and Future Trends. Eds. AM Griffin and HG Griffin. ISBN 1-898486-01-8 1995 Horizon Scientific Press, PO Box 1, Wymondham, Norfolk, UK] with modifications. Each primer oligonucleotide was phosphorylated separately. The reaction was carried out in Tris-HCl buffer, pH 7.5, containing 10 mM MgCl 2 , 50 mM dithiothreitol, 1 mM ATP and 100 pM oligonucleotide, 1 unit. polynucleotide kinase of phage T4 (Sibenzym, Russia) for 30 minutes at 37 ° C. After the reaction, the enzyme was inactivated at 65 ° C for 10 min. Then the reaction mixture was used to conduct inverted PCR in an amount of 20 pM per reaction. PCR was performed using the Encyclo PCR kit reagent kit (ZAO Evrogen, Russia) according to the manufacturer's instructions. PCR was carried out according to the following scheme: 1 cycle: 4 min 94 ° C, 2 min 50 ° C, 2 min 72 ° C; then 11 cycles of 11 min - 94 ° C, 1 min - 55 ° C, 2 min 72 ° C. After that, DpnI endonuclease buffer was doubled with a single buffer, DpnI endonuclease (10 U) was added and incubated at 37 ° С for 30 minutes, then Pfu polymerase (2.5U) was added and transferred to 72 ° С and incubated for another 30 minutes. The resulting mixture was purified using a set of "Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System"("Promega", USA) according to the manufacturer's protocol. After that, the purified inverted PCR product was ligated using T4 phage DNA ligase and standard buffer solution (Fermentas, Lithuania) for 1 hour at room temperature. The obtained ligase mixture was used to transform E. coli cells of the TOPU strain (Invitrogen, USA) as described above. E. coli colonies were analyzed by clone PCR using T7prom and SP6 primer oligonucleotides (SEQ ID NO: 5-6) and a specific oligonucleotide SQ-fVQ-R (SEQ ID NO: 17) per mutant.

4 клона наращивали в 5 мл питательного бульона 2xYT-Amp и выделяли плазмидную ДНК при помощи набора GeneJET Plasmid Miniprep Kit (Fermentas, Литва) по протоколу производителя. Для полученных генетических конструкций определяли нуклеотидную последовательность методом ПЦР-секвенирования с использованием олигонуклеотидов T7prom и SP6 (SEQ ID NO:5-6), а также специфических праймеров SQ-FUR639-F, SQ-FUR1228-F, SQ-FUR1563-R (SEQ IDNO:12-14).4 clones were grown in 5 ml of 2xYT-Amp nutrient broth and plasmid DNA was isolated using the GeneJET Plasmid Miniprep Kit (Fermentas, Lithuania) according to the manufacturer's protocol. For the obtained genetic constructs, the nucleotide sequence was determined by PCR sequencing using T7prom and SP6 oligonucleotides (SEQ ID NO: 5-6), as well as specific primers SQ-FUR639-F, SQ-FUR1228-F, SQ-FUR1563-R (SEQ IDNO: 12-14).

После обнаружения клонов с корректной нуклеотидной последовательностью области вставки плазмиду PAL-FurVQ рестрицировали эндонуклеазами AbsI и XbaI и переносили фрагмент, содержащий OPC PACE/furin с участком консенсусной последовательности Козак и блоком стоп-кодонов в рестрицированный эндонуклеазами AbsI и NheI вектор p1.2-Hygro с образованием экспрессионной плазмиды p1.2-Hygro-FurVQ (SEQ ID NO:18). Проводили лигирование, трансформацию и выделение плазмидной ДНК как описано выше. Для секвенирования использовали специфические праймеры SQ-FUR639-F, SQ-FUR1228-F, SQ-FUR1563-R (SEQ ID NO:12-14), а также праймеры к последовательностям вектора SQ-5CH6-F (SEQ ID NO:8), 3CH1-Rev (SEQ ID NO:19).After detection of clones with the correct nucleotide sequence of the insertion region, the PAL-FurVQ plasmid was restricted with AbsI and XbaI endonucleases and the fragment containing OPC PACE / furin with the Kozak consensus sequence section and stop codon block was transferred into the p1.2-Hygro vector restricted with AbsI and NheI endonucleases the formation of the expression plasmid p1.2-Hygro-FurVQ (SEQ ID NO: 18). Ligation, transformation and isolation of plasmid DNA was performed as described above. For sequencing, specific primers SQ-FUR639-F, SQ-FUR1228-F, SQ-FUR1563-R (SEQ ID NO: 12-14), as well as primers for the sequences of the vector SQ-5CH6-F (SEQ ID NO: 8) were used. 3CH1-Rev (SEQ ID NO: 19).

Пример 3. Препаративное выделение плазмидной ДНК для трансфекций и получение первичных поликлональных линий клеток CHO-DG44, стабильно трансфицированных плазмидой p1.1-F9.Example 3. Preparative isolation of plasmid DNA for transfection and obtaining primary polyclonal cell lines of CHO-DG44 stably transfected with plasmid p1.1-F9.

Экспрессионная плазмида p1.1-F9, кодирующая фактор IX человека, была сконструирована по методике, приведенной в Примере 1, выращена в препаративных количествах в штамме Е. coli ТОРЮ (Invitrogen, Ltd., США), очищена при помощи набора EndoFree Plasmid MaxiKit, (Qiagen, США), линеаризована эндонуклеазой рестрикции Pvul (Fermentas, Литва) с разрушением гена бета-лактамазы и стерилизована фильтрованием.The expression plasmid p1.1-F9 encoding human factor IX was constructed according to the procedure described in Example 1, grown in preparative quantities in the E. coli strain TORU (Invitrogen, Ltd., USA), purified using the EndoFree Plasmid MaxiKit kit, (Qiagen, USA), linearized with Pvul restriction endonuclease (Fermentas, Lithuania) with the destruction of the beta-lactamase gene and sterilized by filtration.

Клетки линии CHO-DG-44 (Life Technologies, США) культивировали в безбелковой среде Lonza Pro-CHO 5 (Lonza AG, Швейцария) с 8 мМ L-глутамина. Для поддержания роста клеток, дефектных по гену dhfr в среду вносили нуклеотидные добавки -гипоксантин ЮмМ и тимидин 1,6 мМ. Клетки выращивали в стерильных одноразовых колбах Эрленмеера (30 мл суспензии в колбах вместимостью 125 мл) на орбитальной качалке при 130 об/мин в атмосфере, содержащей 5% углекислого газа при температуре 37°С. Подсчет плотности клеточной суспензии и доли живых клеток проводится в счетной камере Горяева, при окрашивании трипановым синим. Пассирование культуры проводили по достижении плотности 1,2 млн клеток/мл, посевная концентрация 0,3 млн клетка/мл. За 48 часов и 24 ч до трансфекций клетки дополнительно пассировали до посевной концентрации 0,5 млн клеток/мл. Трансфекцию линеаризованной плазмиды p1.1-F9 проводили при помощи липосомного реагента FuGENE HD (Promega, США) в бессывороточной среде CHO-S-SFM2 (Life Technologies, США), используя 1,5×107 клеток в 30 мл среды в колбе Эрленмеера, 60 мкг плазмидной ДНК и 80 мкл трансфекционного агента. Смешивание ДНК и трансфекционного реагента проводили по методике производителя агента. Эффективность трансфекций по регистрации флуоресценцентного продукта транзиентно котрансфецированной (5% от общей массы ДНК) плазмиды pEGFP-С2 (Clontech, США) через 48 часов составила 8,2%. По истечении 48 часов после трансфекций среду полностью заменяли центрифугированием на Lonza PRO-CHO 5 с 8 мМ глутамина, но не содержащую гипоксантин и тимидин. При этом клеточную массу разделили на три равные части и в дальнейшем культивировали раздельно в описанных выше суспензионных условиях в присутсвии специфического ингибитора дигидрофолатредуктазы (DHFR) метотрексата (МТХ) в концентрациях 50 нМ, ЮОнМ и 200 нМ. Культуры пересевали по прошествии 5 дней с полной заменой среды центрифугированием, либо по достижении плотности 1,2 млн клеток/мл разведением до посевной плотности 3×105 клеток/мл. Культуры считались стабильными при достижении доли живых клеток более 90% по окраске трипановым синим. Генерация стабильных поликлональных линий была проведена за 6 пассажей и заняла от 27 до 30 дней. Для полученных таким образом поликлональных культур уровень секреции FIX определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА, ELISA) по достижении плотности пересева 1,2 млн клетка/мл. Уровень секреции в трех последовательных пассажах составил 0,69±0.04 мкг/мл, 1,05±0.05 мкг/мл и 1,83±0.24 мкг/мл при действии 50 нМ, 100 нМ и 200 нМ МТХ соответственно, при этом время удвоения полученных культур было определено как 29,5 часов, 26,8 часов и 28,1 часов. Полученная при действии 200 нМ МТХ поликлональная линия была клонирована методом предельных разведении в бессывороточной среде ex-cell Cloning (Sigma-Aldrich, США) с 8 мМ L-глутамина, 20 мМ гипоксантина и 3,2 мМ тимидина без селекционного давления МТХ. Эффективность клонирования составила 41%. Наилучшие по уровню секреции FIX клональные культуры были возвращены к суспензионному культивированию без нуклеотидных добавок и селективного давления. Уровень секреции FIX для трех наилучших полученных моноклональных линий составил 11,9±0,4 мкг/мл, 12,3±0,4 мкг/мл, 9,9±0,3 мкг/мл после 3-х дней культивации. Выбранная для дальнейшей работы моноклональная линия p1.1-F9-T2/S показала в трех последовательных пассажах удельную продуктивность 2,99±0,06 пкг/клетка/день, что более чем в 6 раз превзошло показатели поликлонального клеточного пула при сократившемся времени удвоения клеточной культуры 22,5 ч. При этом копийность векторной вставки в геном, определенная по гену dhfr, как описано в Примере 8, составила 14±7 копий целевого гена на гаплоидный геном, что оказалось меньше, чем для родительской поликлональной популяции - 20±4 копии.CHO-DG-44 cells (Life Technologies, USA) were cultured in Lonza Pro-CHO 5 protein-free medium (Lonza AG, Switzerland) with 8 mM L-glutamine. To support the growth of cells defective in the dhfr gene, nucleotide additives, γ-hypoxanthin YumM and thymidine 1.6 mM, were added to the medium. Cells were grown in sterile disposable Erlenmeyer flasks (30 ml of suspension in flasks with a capacity of 125 ml) on an orbital shaker at 130 rpm in an atmosphere containing 5% carbon dioxide at a temperature of 37 ° C. Calculation of the density of the cell suspension and the proportion of living cells is carried out in the counting chamber of Goryaev, when stained with trypan blue. Passaging of the culture was carried out upon reaching a density of 1.2 million cells / ml, inoculum concentration of 0.3 million cells / ml. 48 hours and 24 hours before transfection, the cells were additionally passaged to a seeding concentration of 0.5 million cells / ml. Transfection of the linearized plasmid p1.1-F9 was performed using FuGENE HD liposome reagent (Promega, USA) in serum-free CHO-S-SFM2 medium (Life Technologies, USA) using 1.5 × 10 7 cells in 30 ml of medium in an Erlenmeyer flask , 60 μg of plasmid DNA and 80 μl of transfection agent. The mixing of DNA and transfection reagent was performed according to the method of the manufacturer of the agent. The transfection efficiency for registration of the fluorescent product of a transiently transfected (5% of the total DNA mass) plasmid pEGFP-C2 (Clontech, USA) after 48 hours was 8.2%. After 48 hours after transfection, the medium was completely replaced by centrifugation on Lonza PRO-CHO 5 with 8 mM glutamine, but not containing hypoxanthine and thymidine. In this case, the cell mass was divided into three equal parts and subsequently cultivated separately under the suspension conditions described above in the presence of a specific dihydrofolate reductase inhibitor (DHFR) methotrexate (MTX) at concentrations of 50 nM, SWONM and 200 nM. Cultures were reseeded after 5 days with complete replacement of the medium by centrifugation, or upon reaching a density of 1.2 million cells / ml by dilution to a seed density of 3 × 10 5 cells / ml. Cultures were considered stable when the proportion of living cells reached more than 90% by trypan blue staining. Stable polyclonal lines were generated in 6 passages and took from 27 to 30 days. For the polyclonal cultures obtained in this way, the FIX secretion level was determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) after reaching a transfer density of 1.2 million cells / ml. The level of secretion in three consecutive passages was 0.69 ± 0.04 μg / ml, 1.05 ± 0.05 μg / ml and 1.83 ± 0.24 μg / ml with 50 nM, 100 nM and 200 nM MTX, respectively, while the doubling time The resulting cultures were defined as 29.5 hours, 26.8 hours and 28.1 hours. The polyclonal line obtained by 200 nM MTX was cloned by limiting dilution in serum-free ex-cell Cloning medium (Sigma-Aldrich, USA) with 8 mM L-glutamine, 20 mM hypoxanthine and 3.2 mM thymidine without MTX selection pressure. The cloning efficiency was 41%. The best FIX secretion clonal cultures were returned to suspension culture without nucleotide additions and selective pressure. The FIX secretion level for the three best monoclonal lines obtained was 11.9 ± 0.4 μg / ml, 12.3 ± 0.4 μg / ml, 9.9 ± 0.3 μg / ml after 3 days of cultivation. The monoclonal line p1.1-F9-T2 / S, chosen for further work, showed in three successive passages a specific productivity of 2.99 ± 0.06 pg / cell / day, which was more than 6 times higher than the polyclonal cell pool with a reduced doubling time cell culture 22.5 hours. Moreover, the copy number of the vector insert in the genome, determined by the dhfr gene, as described in Example 8, was 14 ± 7 copies of the target gene per haploid genome, which turned out to be less than 20 ± 4 for the parent polyclonal population copies.

Пример 4. Амплификация целевого гена под действием метотрексата и получение клональных линий-продуцентов FIX.Example 4. Amplification of the target gene under the influence of methotrexate and obtaining clonal lines producing FIX.

Полученная, как описано в Примере №3 моноклональная клеточная линия p1.1-F9-T2/S была подвергнута амплификации векторной вставки в геноме. Для этого исходную моноклональную клеточную линию культивировали в суспензионных условиях как описано в Примере 3, используя питательную среду Lonza PRO-CHO 5 с 8 мМ глутамина и 20 мкг/мл водорастворимого витамина КЗ (менадионбисульфита), но не содержащей гипоксантин и тимидин. На каждом шаге амплификации в клеточную суспензию добавляли возрастающие концетрации МТХ 1 мкМ, 2 мкМ, 4 мкМ, 8 мкМ. Культуры пересевали по прошествии 5 дней с полной заменой среды центрифугированием, либо по достижении плотности 1,2×106 клеток/мл разведением до посевной плотности 3×105 клеток/мл. Культуры считали стабильными при достижении доли живых клеток более 90% по окраске трепановым синим. Стабильная культура замораживалась в среде Lonza PRO-CHO 5 с добавлением 10% диметилсульфоксида (DMSO) в виде образцов объемом 1 мл, в которых клетки были сконцентрированы цетрифугированием при 300 g до плотности 107 клеток/мл. Для стабильных культур, размороженных в обычных условиях супензионного культивирования при действии генерационной концентрации МТХ, определяли уровень секреции рекомбинантного FIX, время клеточного удвоения культуры (по методикам Примера 3) и копийность векторной вставки в геном (по методике Примера 8). Успешно размороженную культуру также переводили на следующий шаг амплификации со следующей концентрацией МТХ. При этом применение МТХ в концентрации 8 мкМ не позволило получить стабильной культуры, таким образом, максимальное селективное давление составило 4 мкМ МТХ.Received, as described in Example No. 3, the monoclonal cell line p1.1-F9-T2 / S was amplified by a vector insert in the genome. For this, the initial monoclonal cell line was cultured under suspension conditions as described in Example 3, using Lonza PRO-CHO 5 nutrient medium with 8 mM glutamine and 20 μg / ml water-soluble vitamin KZ (menadione bisulfite) but not containing hypoxanthine and thymidine. At each amplification step, increasing concentrations of MTX 1 μM, 2 μM, 4 μM, 8 μM were added to the cell suspension. Cultures were reseeded after 5 days with complete replacement of the medium by centrifugation, or upon reaching a density of 1.2 × 10 6 cells / ml by dilution to an inoculum density of 3 × 10 5 cells / ml. Cultures were considered stable when reaching a proportion of living cells of more than 90% by trepan blue staining. A stable culture was frozen in Lonza PRO-CHO 5 medium with the addition of 10% dimethyl sulfoxide (DMSO) in the form of 1 ml samples in which cells were concentrated by centrifugation at 300 g to a density of 10 7 cells / ml. For stable cultures thawed under ordinary conditions of suspension cultivation under the action of MTX generation concentration, the level of secretion of recombinant FIX, the cell doubling time of the culture (according to the methods of Example 3) and the copy number of the vector insert into the genome (according to the method of Example 8) were determined. Successfully thawed culture was also transferred to the next step of amplification with the following concentration of MTX. Moreover, the use of MTX at a concentration of 8 μM did not allow to obtain a stable culture, thus, the maximum selective pressure was 4 μM MTX.

Таблица 1Table 1 Показатели продуцентов при амплификации трансгена под действием метотрексата.Indicators of producers during amplification of a transgene under the influence of methotrexate. Код культуры и клональностьCulture Code and Clonality Концентрация МТХMTX Concentration Удельная продуктивность по ИФА, пг фактора ГХ/клетка/деньELISA specific productivity, pg GC factor / cell / day Копийность вставки в геном по dhfr, копий/геномDhfr genome insert copy number, copies / genome Время клеточного удвоения, часыCell Doubling Time, hours p1.1-F9/200-T2/S моноклональнаяp1.1-F9 / 200-T2 / S monoclonal -- 2,99±0,092.99 ± 0.09 14±714 ± 7 20,920.9 p1.1-F9.T2/1k поликлональнаяp1.1-F9.T2 / 1k polyclonal 1 мкМ1 μM 3,53±0,123.53 ± 0.12 23±423 ± 4 19,819.8 p1.1-F9.T2/2k поликлональнаяp1.1-F9.T2 / 2k polyclonal 2 мкМ2 μm 4,03±0,314.03 ± 0.31 39±239 ± 2 22,522.5 p1.1-F9.T2/4k поликлональнаяp1.1-F9.T2 / 4k polyclonal 4 мкМ4 μm 5,97±0,185.97 ± 0.18 81±781 ± 7 24,224.2 p1.1-F9.T2/8k поликлональнаяp1.1-F9.T2 / 8k polyclonal 8 мкМ8 μM не определялиnot determined 1.1-F9-T2/4k-3B12 моноклональная1.1-F9-T2 / 4k-3B12 monoclonal -- 10,72±0.4310.72 ± 0.43 75±475 ± 4 20,120.1

Полученную поликлональную культуру p1.1-F9-T2/4k клонировали методом предельных разведении в бессывороточной среде ex-cell Cloning с 8 мМ L-глутамина, 20 мМ гипоксантина и 3,2 мМ тимидина без селекционного давления МТХ. Эффективность клонирования составила 34,6%. Всего было получено 432 моноклональных колонии, для которых на 21 день роста прикрепленных условиях методом ИФА определяли концентрацию накопленного в среде фактора IX. Наилучшие по уровню секреции фактора IX клональные культуры (24 клона) повторно адаптировались к суспензионному культивированию без нуклеотидных добавок и селективного давления, при этом у половины моноклональных культур была утеряна продуктивность и/или способность к росту в суспензии (менее 0,5 пкг/клетка/день или время удвоения более 48 часов).The resulting polyclonal culture p1.1-F9-T2 / 4k was cloned by limiting dilution in serum-free ex-cell Cloning medium with 8 mM L-glutamine, 20 mM hypoxanthine and 3.2 mM thymidine without MTX selection pressure. The cloning efficiency was 34.6%. A total of 432 monoclonal colonies were obtained, for which the concentration of factor IX accumulated in the medium was determined by ELISA on 21 days of growth under attached conditions. The best secretion of factor IX clonal cultures (24 clones) re-adapted to suspension culture without nucleotide additives and selective pressure, while half of the monoclonal cultures lost their productivity and / or ability to grow in suspension (less than 0.5 pcg / cell / day or time of doubling more than 48 hours).

Наилучшая из 12 успешно адаптированных к суспензионному культивированию моноклональных клеточных культур p1.1-F9-T2/4k-3B12 показала в трех последовательных пассажах удельную продуктивность 10,72±0,43 пкг фактора IX/клетка/день, что в 2 раза превзошло показатели поликлонального клеточного пула при времени удвоения клеточной культуры 20,2 ч (определено по методике Примера 3). При этом копийность векторной вставки в геном уменьшилась до 75±4 (определено по методике Примера 8).The best of 12 successfully adapted to suspension cultivation of monoclonal cell cultures p1.1-F9-T2 / 4k-3B12 in three consecutive passages showed a specific productivity of 10.72 ± 0.43 pg factor IX / cell / day, which is 2 times higher than polyclonal cell pool at a time of doubling the cell culture of 20.2 hours (determined by the method of Example 3). In this case, the copy number of the vector insert in the genome decreased to 75 ± 4 (determined by the method of Example 8).

Пример 5. Получение линии клеток, стабильно транфицированных плазмидами p1.1-F9 и p1.2-Zeo-CHO-VKORCLExample 5. Obtaining a cell line stably transfected with plasmids p1.1-F9 and p1.2-Zeo-CHO-VKORCL

Моноклональная клеточная линия p1.1-F9-T2/4k-3B12 при определении ее удельной продуктивности (как описано в Примере 4) на трехдневных культивационных циклах с плотностью в момент пересева 1,2×106 клеток/мл накапливала не более 0,22 МЕ/мл активного фактора IX при общей концентрации фактора IX, определенной по ИФА, 59 мкг/мл, что соответствовало удельной активности секретируемого фактора IX человека 1,83% (полная удельная активность - 200 МЕ/мг). Прокоагуянтная активность рекомбинантного FIX зависит от степени гамма-карбоксилирования его Gla-домена, и соответствует природной при карбоксилировании первых 10 из 12 остатков глутаминовой кислоты Gla-домена [McGraf D.M., Walsh G. Directory of therapeutic enzymes. NY 2005. 312 pp.]. Удельная активность рекомбинантного FIX может быть увеличена при коэкспресии в линиях-продуцентах фермента витамин-К-эпоксид-редуктазы (VKORC1), восстанавливающей витамин К (донор электронов для ферментативной гамма-карбоксилирования до его активной формы [Wajih N. Et al. Increased production of functional recombinant human clotting factor IX by baby hamster kidney cells engineered to overexpress VKORC1, the vitamin K 2,3-epoxide-reducing enzyme of the vitamin К cycle. Journal of Biological Chemistry 2005 280 (280), 31603-31607].The monoclonal cell line p1.1-F9-T2 / 4k-3B12 when determining its specific productivity (as described in Example 4) on three-day cultivation cycles with a density at the time of reseeding of 1.2 × 10 6 cells / ml accumulated no more than 0.22 IU / ml of active factor IX at a total concentration of factor IX, determined by ELISA, 59 μg / ml, which corresponded to a specific activity of secreted human factor IX of 1.83% (total specific activity is 200 IU / mg). The procoagulant activity of recombinant FIX depends on the degree of gamma-carboxylation of its Gla domain, and corresponds to the natural one upon carboxylation of the first 10 of 12 Gla-domain glutamic acid residues [McGraf DM, Walsh G. Directory of therapeutic enzymes. NY 2005. 312 pp.]. The specific activity of recombinant FIX can be increased by co-expression in the production lines of the vitamin K-epoxide reductase enzyme (VKORC1), which restores vitamin K (electron donor for enzymatic gamma-carboxylation to its active form [Wajih N. Et al. Increased production of functional recombinant human clotting factor IX by baby hamster kidney cells engineered to overexpress VKORC1, the vitamin K 2,3-epoxide-reducing enzyme of the vitamin K cycle. Journal of Biological Chemistry 2005 280 (280), 31603-31607].

Для интеграции в геном моноклональной клеточной линии p1.1-F9-T2/4k-3В12 дополнительных копий гена vkorcl китайского хомячка, находящихся под контролем сильного конститутивного промотора, использовали экспрессионную плазмиду p1.2-Zeo-CHO-VKORC (SEQ ID NO:20, Фиг.3), полученную аналогично описанной в Примере 2. Плазмиду вводили в клетки методом электротрансфекции одинарным прямоугольным импульсом длительностью 20 мс при постоянном напряжении 200 В и зазоре кюветы 4 мм, использовали 30 мкг плазмидной ДНК p1.2-Zeo-CHO-VKORC, линеаризованной рестриктазой PvuI. Эффективность трансфекции составила 12,4%. Через 48 часов после трансфекции к культуре добавили селекционный антибиотик зеоцин (Life Technologies, США) в концентрации 1 мг/мл. Пассирования культуры проводили по достижении плотности 1,2 млн клеток/мл, но не позднее чем через 5 суток после предыдущего пассирования. Через 30 дней после трансфекции была получена стабильная культура с долей, живых клеток 87%. Уровень секреции фактора IX в полученной культуре составил 6,87±0,39 пкг/клетка/день при времени удвоения клеточнойкультуры 22,5 часа (определены по методикам примера №3), а копийность вставки гена vkorcl составила 3,24±0,53 копий на гаплоидный геном после отмены селекционного давления зеоцина (по методике примера №8).For integration into the genome of the monoclonal cell line p1.1-F9-T2 / 4k-3B12 additional copies of the Chinese hamster vkorcl gene under the control of a strong constitutive promoter, the expression plasmid p1.2-Zeo-CHO-VKORC (SEQ ID NO: 20 , Fig. 3), obtained analogously to that described in Example 2. The plasmid was introduced into the cells by the method of electrotransfection with a single rectangular pulse of 20 ms duration at a constant voltage of 200 V and a cell gap of 4 mm, 30 μg of plasmid DNA p1.2-Zeo-CHO-VKORC was used linearized restriction enzyme PvuI. The transfection efficiency was 12.4%. 48 hours after transfection, the selection antibiotic zeocin (Life Technologies, USA) at a concentration of 1 mg / ml was added to the culture. Passaging of the culture was carried out upon reaching a density of 1.2 million cells / ml, but no later than 5 days after the previous passage. 30 days after transfection, a stable culture was obtained with a proportion of live cells of 87%. The level of factor IX secretion in the obtained culture was 6.87 ± 0.39 pg / cell / day with a cell culture doubling time of 22.5 hours (determined by the methods of Example 3), and the copy number of the vkorcl gene insert was 3.24 ± 0.53 copies on the haploid genome after canceling the selection pressure of zeocin (according to the method of example No. 8).

Пример 6. Получение линии клеток, стабильно транфицированных плазмидами p1.1-F9, p1.2-Zeo-CHO-VKORCl и p1.2-Hygro-FurVQ.Example 6. Obtaining a cell line stably transfected with plasmids p1.1-F9, p1.2-Zeo-CHO-VKORCl and p1.2-Hygro-FurVQ.

При секреции зрелой формы фактора свертывания IX, способной проявлять прокоагуляционую активность, от него отделяется пропептид. Такая же пострансляционая модификация может производиться в культуральной среде при коэкспрессии рекомбинантного FIX и растворимого укороченного варианта протеазы РАСЕ/фурин [McGraf D.M., Walsh G. Directory of therapeutic enzymes. NY 2005. 312 pp.]. Полученная в Примере №4 моноклональная клеточная культура p1.1-F9-T2/4k-3B12 секретировала рекомбинантный фактор IX с низкой удельной активностью - 1,8% от стандарта, при этом более 97% молекул фактора IX содержали неотделенный пропептид по данным ИФА с использованием антител к пропептиду фактора IX.During the secretion of the mature form of coagulation factor IX, which can exhibit procoagulant activity, the propeptide is separated from it. The same post-translational modification can be performed in the culture medium by co-expression of recombinant FIX and a soluble shortened variant of the PACE / furin protease [McGraf D.M., Walsh G. Directory of therapeutic enzymes. NY 2005. 312 pp.]. The monoclonal cell culture p1.1-F9-T2 / 4k-3B12 obtained in Example No. 4 secreted recombinant factor IX with a low specific activity of 1.8% of the standard, with more than 97% of factor IX molecules containing an unseparated propeptide according to ELISA data using antibodies to the propeptide factor IX.

Для повышения активности целевого белка поликлональную клеточную популяцию p1.1-F9-T2/4k-3B12-VKOR/Zeo, полученную в Примере 5, трансфицировали экспрессионной плазмидой pl.2-Hygro-FurVQ (SEQ ID NO:18, Фиг.2), полученной как описано в Примере 2. Трансфекцию проводили электропорацией по методике, описанной в Примере 5, но в качестве селекционно антибиотика применялся Гигромицин В (Sigma-Aldrich, США) в концентрации 750 мкг/мл. Эффективность трансфекции составила 20,2%. Генерация стабильно трансфицированной поликлональной культуры с долей живых клеток более 90% продолжалась 21 день. Полученная поликлональная популяция p1.1-F9-T2/4k-3B12-VKOR/Zeo-FurVQ/Hyg обладала уровнем секреции фактора IX 5,83±0,42 пкг/клетка/день, долей молекул фактора IX с неотделенным пропептидом 3,1%, удельная прокоагуляционная активность продукта в культуральной среде - 27% от стандарта, копийность вставки гена fix в геном 40,6±1,0 копий на гаплоидный геном (по методике из Примера 8).To increase the activity of the target protein, the polyclonal cell population p1.1-F9-T2 / 4k-3B12-VKOR / Zeo obtained in Example 5 was transfected with expression plasmid pl.2-Hygro-FurVQ (SEQ ID NO: 18, Figure 2) obtained as described in Example 2. Transfection was performed by electroporation according to the procedure described in Example 5, but Hygromycin B (Sigma-Aldrich, USA) at a concentration of 750 μg / ml was used as a selection antibiotic. The transfection efficiency was 20.2%. The generation of a stably transfected polyclonal culture with a living cell fraction of more than 90% lasted 21 days. The resulting polyclonal population p1.1-F9-T2 / 4k-3B12-VKOR / Zeo-FurVQ / Hyg had a factor IX secretion level of 5.83 ± 0.42 pg / cell / day, a fraction of factor IX molecules with an unseparated propeptide of 3.1 %, the specific procoagulant activity of the product in the culture medium is 27% of the standard, the copy number of the insert of the fix gene in the genome is 40.6 ± 1.0 copies per haploid genome (according to the method of Example 8).

Удельная продуктивность популяции p1.1-F9-T2/4k-3B12-FurVQ/Hyg по биологически активному фактору IX составила 1,6±0,03 МЕ/млн клеток/день при скорости удвоения клеток 23,25 часа.The specific productivity of the p1.1-F9-T2 / 4k-3B12-FurVQ / Hyg population by biologically active factor IX was 1.6 ± 0.03 IU / million cells / day at a cell doubling rate of 23.25 hours.

Для получения моноклональных линий-продуцентов рекомбинантного фактора IX, пригодных для фармацевтического производства, поликлональная популяция p1.1-F9-T2/4k-3B12-VKOR/Zeo-FurVQ/Hyg была клонирована методом предельных разведении в бессывороточной среде ex-cell cloning с 8 мМ L-глутамина, 20 мМ гипоксантина и 3,2 мМ тимидина без селекционного давления МТХ или антибиотиков. Эффективность клонирования составила 25,9%. Всего было получено 199 моноклональных колоний, для которых на 21 день роста в прикрепленных условиях методом ИФА определяли общий уровень секреции фактора IX. По результатам первичного скрининга было отбрано 80 клонов, накопивших более 12,5 мкг/мл целевого белка. Отобранные клоны были переведены на полуадгезионное культивирование без перемешивания в среде Lonza PRO-СНО 5 с 8 мМ глутамина и 20 мкг/мл витамина КЗ, но не содержащей гипоксантина, тимидина и селекционных компонентов. После 5 дней культивирования в кондиционированной среде при помощи флуориметра Fusion-Alpha FP НТ 4 (PerkinElmer, Inc, США) с парой светофильтров 400 нм/460 нм была кинетическим методом измерена пептидазная активность по отношению к флуорогенному субстрату протеиназы PACE/furin. Всего было отобрано 24 моноклона, для которых относительная пептидазная активность в кондиционированной среде превысила более чем в 100 раз пептидазную активность в кондиционированной среде родительской линии 1.1-F9-T2/4k-3B12, не трансфицированной геном PACE/furin. Для всех отобранных клонов доля молекул фактора IX, содержащих неотделенный пропетид, составила менее 3,5% (то есть находилась ниже предела определения для использованного метода ИФА). Для дальнейшего суспензионного культивирования с перемешиванием было отобрано 12 моноклональных линий, секретировавших более 14,5 мкг/мл фактора IX за 3 дня культивации. Только 5 из 12 отобраных моноклональных линий сохранили способность делиться в в обычных условиях супензионного культивирования в среде Lonza PRO-CHO 5 с 8 мМ глутамина и 20 мкг/мл витамина K3. Удельная активность рекомбинантного фактора IX, секретирумого всеми пятью отобранными моноклональными линиями-продуцентами составила более 185 МЕ/мг. Другие характеристики полученных клеточных линий обобщены в Таблице 2.In order to obtain monoclonal production lines of recombinant factor IX suitable for pharmaceutical production, the polyclonal population p1.1-F9-T2 / 4k-3B12-VKOR / Zeo-FurVQ / Hyg was cloned by limiting dilution in serum-free ex-cell cloning with 8 mM L-glutamine, 20 mM hypoxanthine and 3.2 mM thymidine without MTX selection pressure or antibiotics. The cloning efficiency was 25.9%. A total of 199 monoclonal colonies were obtained, for which the total level of factor IX secretion was determined by ELISA on 21 days of growth under attached conditions. According to the results of the initial screening, 80 clones were collected that accumulated more than 12.5 μg / ml of the target protein. The selected clones were transferred to semi-adhesive cultivation without stirring in Lonza PRO-CHO 5 medium with 8 mM glutamine and 20 μg / ml vitamin KZ, but not containing hypoxanthine, thymidine, and selection components. After 5 days of cultivation in an air-conditioned environment using a Fusion-Alpha FP HT 4 fluorimeter (PerkinElmer, Inc, USA) with a pair of 400 nm / 460 nm filters, the peptidase activity against the fluorogenic PACE / furin proteinase substrate was measured kinetically. A total of 24 monoclones were selected, for which the relative peptidase activity in the conditioned medium exceeded more than 100 times the peptidase activity in the conditioned medium of the parent line 1.1-F9-T2 / 4k-3B12, not transfected with the PACE / furin gene. For all selected clones, the fraction of factor IX molecules containing unseparated propetid was less than 3.5% (i.e., it was below the limit of determination for the ELISA method used). For further suspension cultivation with stirring, 12 monoclonal lines were selected that secreted more than 14.5 μg / ml of factor IX over 3 days of cultivation. Only 5 of the 12 selected monoclonal lines retained the ability to divide under normal conditions of suspension cultivation in Lonza PRO-CHO 5 medium with 8 mM glutamine and 20 μg / ml vitamin K3. The specific activity of recombinant factor IX secreted by all five selected monoclonal producer lines was more than 185 IU / mg. Other characteristics of the obtained cell lines are summarized in Table 2.

Таблица 2table 2 Основные свойства моноклональных линий-продуцентов.The main properties of monoclonal producer lines. Код линии, клональнбстьLine code, clonal Секреция фактора IX, пкг/клетка/день (ИФА)Factor IX secretion, PCG / cell / day (ELISA) Удельная продуктивность, МЕ/млн клеток/день (коагулометрия)Specific productivity, IU / million cells / day (coagulometry) Доля активного секретируемого фактора IXThe proportion of active secreted factor IX Доля молекул фактора IX с пропептидомThe proportion of factor IX molecules with propeptide Число вставок в геном по dhfr, копий/гапл. геномThe number of inserts in the genome by dhfr, copies / hapl. genome Время клеточного удвоения, чCell doubling time, h p1.1-F9/200-T2/S моноклональнаяp1.1-F9 / 200-T2 / S monoclonal 2,99±0,092.99 ± 0.09 н/оbut -- 96%96% 14±714 ± 7 20,920.9 p1.1-F9.T2/1k поликлональнаяp1.1-F9.T2 / 1k polyclonal 3,53±0,123.53 ± 0.12 н/оbut -- 97%97% 23±423 ± 4 19,819.8 p1.1-F9-T2/2k поликлональнаяp1.1-F9-T2 / 2k polyclonal 4,03±0,314.03 ± 0.31 н/оbut -- 96%96% 39±239 ± 2 22,522.5 p1.1-F9-T2/4k поликлональнаяp1.1-F9-T2 / 4k polyclonal 5,97±0,185.97 ± 0.18 0,02±0,0050.02 ± 0.005 1,1%1.1% 99%99% 81±781 ± 7 24,224.2 1.1-F9-T2/4k-3B12 моноклональная1.1-F9-T2 / 4k-3B12 monoclonal 10,72±0,4310.72 ± 0.43 0,03±0,0010.03 ± 0.001 1,8%1.8% 97%97% 75±475 ± 4 20,120.1 p1.1-F9.T2/4k-3B12-FurVQ/Hyg поликлональнаяp1.1-F9.T2 / 4k-3B12-FurVQ / Hyg polyclonal 5,83±0,425.83 ± 0.42 1,6±0,0291.6 ± 0.029 27%27% 3,03%3.03% 40±340 ± 3 23,123.1 p1.1-F9/3B 12-05 моноклональнаяp1.1-F9 / 3B 12-05 monoclonal 7,03±0,217.03 ± 0.21 1,21±0,0081.21 ± 0.008 89%89% 1,21%1.21% 21±121 ± 1 19,619.6 p1.1-F9/3B12-78 моноклональнаяp1.1-F9 / 3B12-78 monoclonal 10,10±0,1610.10 ± 0.16 1,71±0,0041.71 ± 0.004 84%84% 2,65%2.65% 9±19 ± 1 20,920.9 p1.1-F9/3B 12-86 моноклональнаяp1.1-F9 / 3B 12-86 monoclonal 11,19±0,2711.19 ± 0.27 2,08±0,0032.08 ± 0.003 95%95% 1,41%1.41% 22±222 ± 2 25,7125.71

Пример 7. Измерение числа копий экспресионных плазмид, введенных в геном клеток и уровней мРНК FIX человека в клетках.Example 7. Measurement of the number of copies of expression plasmids introduced into the genome of cells and levels of human FIX mRNA in cells.

Количественный анализ копийности экспрессионной кассеты в геноме и уровня мРНК проводили методом ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ) с использованием амплификатора iCycler iQ (Bio-Rad, США). Для ПЦР использовали готовую 5х реакционную смесь с горячим стартом, содержащую интеркалирующий краситель SYBR Green I, qPCRmix-HS SYBR («Евроген», Россия). Каждую реакцию повторяли 3 раза в объеме 25 мкл, в 3-5 повторах. Геномную ДНК выделяли из 0,5-5 млн. клеток набором «Wizard SV Genomic DNA Purification System» (Promega, США) по инструкции производителя. Суммарную РНК выделяли из 0,5-5 млн клеток набором «RNeasy Mini Kit» (Qiagen, США) по инструкции производителя. Для приготовления образцов кДНК использовали по 1 мкг суммарной РНК и набор реактивов «Mint» (Евроген, Россия). Для определения копийности экспрессионной кассеты в геноме в качестве матрицы использовали геномную ДНК и олигонуклеотидные праймеры, не гомологичные геномным последовательностям китайского хомячка - к гену FIX человека - RT-F9-f и RT-F9-r (SEQ ID NO:21-22) и к области IRES-DHFR RT-ID-F и RT-ID-R (SEQ ID NO:23-24). Для анализа копийности вспомогательных кассет в геномной ДНК клеток использовали пару праймеров к гену устойчивости к гигромицину - RT-Hyg-F и RT-Hyg-R (SEQ ID NO:25-26); пару праймеров к гену устойчивости к зеоцину - RT-Zeo-F и RT-Zeo-R (SEQ ID NO:27-28); пару праймеров к С-концевой области VKORC1 китайского хомячка и 3′ НТО плазмиды p1.2-Zeo-CHO-VKORC - RT-cVKOspC -F и RT-cVKOspC-R (SEQ ID NO:29-30), пару праймеров к С-концевой области фурина человека RT-FURC-F и RT-FURC-R (SEQ ID NO:31-32).Quantitative analysis of the copy number of the expression cassette in the genome and the mRNA level was carried out by real-time PCR (PCR-RV) using the iCycler iQ amplifier (Bio-Rad, USA). For PCR, a ready-made 5-step hot-start reaction mixture containing intercalating dye SYBR Green I, qPCRmix-HS SYBR (Eurogen, Russia) was used. Each reaction was repeated 3 times in a volume of 25 μl, in 3-5 repetitions. Genomic DNA was isolated from 0.5-5 million cells using the Wizard SV Genomic DNA Purification System kit (Promega, USA) according to the manufacturer's instructions. Total RNA was isolated from 0.5-5 million cells using the RNeasy Mini Kit (Qiagen, USA) according to the manufacturer's instructions. To prepare cDNA samples, we used 1 μg of total RNA and a set of Mint reagents (Eurogen, Russia). To determine the copy number of the expression cassette in the genome, genomic DNA and oligonucleotide primers not homologous to the genomic sequences of the Chinese hamster — to the human FIX gene — RT-F9-f and RT-F9-r (SEQ ID NO: 21-22) and to the IRES-DHFR region RT-ID-F and RT-ID-R (SEQ ID NO: 23-24). To analyze the copy number of auxiliary cassettes in the genomic DNA of cells, a pair of primers for the hygromycin resistance gene, RT-Hyg-F and RT-Hyg-R (SEQ ID NO: 25-26), was used; a pair of primers for the zeocin resistance gene RT-Zeo-F and RT-Zeo-R (SEQ ID NO: 27-28); a pair of primers to the C-terminal region of VKORC1 of a Chinese hamster and 3 ′ NTO plasmids p1.2-Zeo-CHO-VKORC - RT-cVKOspC -F and RT-cVKOspC-R (SEQ ID NO: 29-30), a pair of primers to C the terminal region of human furin RT-FURC-F and RT-FURC-R (SEQ ID NO: 31-32).

Для определения уровня экспрессии мРНК в качестве матрицы использовали кДНК и уникальные олигонуклеотидные праймеры, не гомологичные последовательностям китайского хомячка. Для определения уровня экспрессии VKORC1 использовали праймеры RT-cVKOspN-F и RT-cVKOspN-R (SEQ ID NO:33-34).To determine the level of mRNA expression, cDNA and unique oligonucleotide primers not homologous to the sequences of the Chinese hamster were used as matrices. Primers RT-cVKOspN-F and RT-cVKOspN-R (SEQ ID NO: 33-34) were used to determine the level of VKORC1 expression.

Для амплификации опорных генов, в случае ПЦР с геномной ДНК, использовали праймеры к области гена пептидил-пролил изомеразы В (циклофилина В), предположительно уникальной для генома СНО, RT-PPIB-F и RT-PPIB-R (SEQ ID NO:35-36), а в случае ПЦР с кДНК использовали прамеры к бета-актину СНО - RT-bACT-F и RT-bACT-R (SEQ ID NO:37-38).For amplification of the reference genes, in the case of PCR with genomic DNA, primers were used for the peptidyl-prolyl isomerase B gene region (cyclophilin B), presumably unique to the CHO genome, RT-PPIB-F and RT-PPIB-R (SEQ ID NO: 35 -36), and in the case of PCR with cDNA, beta-actin CHO primers, RT-bACT-F and RT-bACT-R (SEQ ID NO: 37-38), were used.

Копийность экспрессионной кассеты определяли из калибровочной кривой, построенной для серийных разведении экспрессионных плазмид p1.1-F9, p1.2-Zeo-CHO-VKORC1, p1.2-Hygro-FurVQ. Результаты ПЦР сравнивали с результатами для контрольного ампликона, представленного в геноме клеток СНО только один раз по поисковой выдаче алгоритма BLAST из базы данных NCBI Nucleotide Collection. При анализе уровней экспрессии мРНК было установлено, что эффективность ПЦР составляет не менее 99% для всех использованных пар праймеров, вычисление относительных концентраций мРНК проводили по формуле C=2^(-CT), где СТ - пороговый цикл амплификации.The copy number of the expression cassette was determined from a calibration curve constructed for serial dilution of expression plasmids p1.1-F9, p1.2-Zeo-CHO-VKORC1, p1.2-Hygro-FurVQ. PCR results were compared with the results for the control amplicon presented in the genome of CHO cells only once by searching for BLAST algorithm from the NCBI Nucleotide Collection database. When analyzing the levels of mRNA expression, it was found that the PCR efficiency is at least 99% for all used primer pairs; the relative mRNA concentrations were calculated using the formula C = 2 ^ (- CT), where CT is the threshold amplification cycle.

Хотя указанное изобретение описано в деталях со ссылкой на Примеры, для специалиста в указанной области техники очевидно, что могут быть совершены различные изменения и произведены эквивалентные замены, и такие изменения и замены не выходят за рамки настоящего изобретения.Although the invention has been described in detail with reference to Examples, it will be apparent to those skilled in the art that various changes can be made and equivalent replacements made, and such changes and replacements are not outside the scope of the present invention.

Список литературыBibliography

1. Патент США 4,770,999.1. US patent 4,770,999.

2. Wasley L.C., Rehemtulla A., Bristol J.A., Kaufman R.J. // J. Biol. Chem. 1993. V.268. №12. P.8458-8465.2. Wasley L.C., Rehemtulla A., Bristol J.A., Kaufman R.J. // J. Biol. Chem. 1993. V.268. No. 12. P.8458-8465.

3. Европейская патентная заявка ЕР 0705901 А2.3. European patent application EP 0705901 A2.

4. Европейский патент ЕР 0430930 B1.4. European patent EP 0 430 930 B1.

5. Европейская патентная заявка ЕР 2164971 А2.5. European patent application EP 2164971 A2.

6. Патентная заявка РСТ WO 2011011841 A1.6. PCT Patent Application WO 2011011841 A1.

7. Европейская патентная заявка ЕР 2496252 A1.7. European Patent Application EP 2496252 A1.

8. Патент США US 7375084 В2.8. US patent US 7375084 B2.

9. Европейская патентная заявка ЕР 1969127 А2.9. European patent application EP 1969127 A2.

10. Патентная заявка РСТ WO 2005071077.10. PCT Patent Application WO2005071077.

11. Патентная заявка РФ 2011146243.11. Patent application of the Russian Federation 2011146243.

12. McGraf D.M., Walsh G. Directory of therapeutic enzymes. NY 2005. 312 pp.12. McGraf D.M., Walsh G. Directory of therapeutic enzymes. NY 2005.312 pp.

13. Wajih N. et al. Journal of Biological Chemistry 2005 280 (280), 31603-31607.13. Wajih N. et al. Journal of Biological Chemistry 2005 280 (280), 31603-31607.

14. Invitrogen, Inc. "Lipofectamine® 2000 Reagent" Pub. No.MAN0000995 Rev. Date 20 July 2012.14. Invitrogen, Inc. "Lipofectamine® 2000 Reagent" Pub. No.MAN0000995 Rev. Date 20 July 2012.

15. Kaufman RJ et al. Mol Cell Biol 5, 1750-1759 1985.15. Kaufman RJ et al. Mol Cell Biol 5, 1750-1759 1985.

16. Michael P. Weiner, Tim Gackstetter, Gina L. Costa, John C. Bauer, and Keith A. Kretz. Site-directed Mutagenesis using PCR in Molecular Biology: Current Innovations and Future Trends. Eds. A.M. Griffin and H.G. Griffm. ISBN 1-898486-01-8 1995 Horizon Scientific Press, PO Box 1, Wymondham, Norfolk, U.K.16. Michael P. Weiner, Tim Gackstetter, Gina L. Costa, John C. Bauer, and Keith A. Kretz. Site-directed Mutagenesis using PCR in Molecular Biology: Current Innovations and Future Trends. Eds. A.M. Griffin and H.G. Griffm. ISBN 1-898486-01-8 1995 Horizon Scientific Press, PO Box 1, Wymondham, Norfolk, U.K.

Краткое описание Фигур.Short Description of Figures.

На Фигуре 1 показана карта экспрессионной плазмиды p1.1-F9. Используются следующие обозначения: pUC origin - область начала репликации плазмиды pUC; bla -открытая рамка считывания бета-лактамазы, обеспечивающей устойчивость к ампициллину; bla promoter - прокариотический промотер гена bla; EBV TR - участок терминального повтора вируса Эпштейна-Барр человека; СНО EEF1A UFR функциональный промотор гена фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка, 5' нетранслируемая область этого гена и нетранскрибируемая область, фланкирующая этот ген; transcription start - точка начала транскрипции, ТАТА - ТАТА-бокс, СНО EEF1A intron I - первый интрон гена фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка, EMCV IRES - внутренний сайт связывания рибосом вируса энцефаломиокардита (EMCV); DHFR - открытая рамка считывания дигидрофолатредуктазы мыши для селективного отбора и амплификации в эукариотических клетках; СНО EEF1A DFR функциональный I терминатор и сигнал полиаденилирования гена фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка, 3′ нетранслируемая область этого гена и нетранскрибируемая область, фланкирующая этот ген; Kozak - область, кодирующая последовательность Козак для кэп-зависимой инициации трансляции, F9 ORF - ОРС фактора IX свертывания крови человека, stop - блок стоп-кодонов. Стрелками указаны направления транскрипции генов, в скобках указаны номера первого и последнего нуклеотидов фрагментов. Курсивом выделены сайты узнавания эндонуклеаз рестрикции, в скобках указаны номера нуклеотидов в точках разрезания.Figure 1 shows a map of the expression plasmid p1.1-F9. The following notation is used: pUC origin - region of the beginning of replication of plasmid pUC; bla - an open reading frame of beta-lactamase providing resistance to ampicillin; bla promoter - prokaryotic promoter of the bla gene; EBV TR - plot of the terminal repeat of the Epstein-Barr virus person; CHO EEF1A UFR functional promoter of the elongation factor 1 gene of the Chinese hamster alpha, 5 'untranslated region of this gene and untranscribed region flanking this gene; transcription start - transcription start point, TATA - TATA box, CHO EEF1A intron I - first intron of the Chinese hamster alpha 1 elongation factor gene, EMCV IRES - internal ribosome binding site of encephalomyocarditis virus (EMCV); DHFR - open reading frame of mouse dihydrofolate reductase for selective selection and amplification in eukaryotic cells; CHO EEF1A DFR functional I terminator and polyadenylation signal of the elongation factor gene 1 Chinese hamster alpha, 3 ′ untranslated region of this gene and untranscribed region flanking this gene; Kozak - region encoding the Kozak sequence for cap-dependent translation initiation, F9 ORF - ORS of human blood coagulation factor IX, stop - block of stop codons. The arrows indicate the directions of gene transcription, the numbers of the first and last nucleotides of the fragments are indicated in parentheses. The recognition sites of restriction endonucleases are in italics, and the numbers of nucleotides at the cutting points are indicated in parentheses.

На Фигуре 2 показана карта экспрессионной плазмиды p1.2-Hygro-FurVQ. Используются обозначения аналогично Фигуре 1, а также Fur ORF - ОРС протеаы PACE/furin человека, SV40 promoter - область промотора вируса SV40; SV40pA, terminator - терминатор и сигнал полиаденилирования вируса SV40; hygroB - ОРС гена устойчивости к гигромицину, VQ - точка инсерции пары кодонов, кодирующих аминокислоты V и.Figure 2 shows a map of the expression plasmid p1.2-Hygro-FurVQ. Designations are used similarly to Figure 1, as well as Fur ORF - ORS proteas of human PACE / furin, SV40 promoter - region of the SV40 virus promoter; SV40pA, terminator - terminator and signal for polyadenylation of the SV40 virus; hygroB is the OPC of the hygromycin resistance gene, VQ is the insertion point of a pair of codons encoding amino acids V and.

На Фигуре 3 показана карта экспрессионной плазмиды p1.2-Zeo-CHO-VKORC1. Используются обозначения аналогично Фигуре 1, а также СНО VKORC1 ORF - ОРС VKORC1 китайского хомячка, SV40 promoter - область промотора вируса SV40; SV40pA, terminator - терминатор и сигнал полиаденилирования вируса SV40; ZeoR - ОРС гена устойчивости к зеоцину.Figure 3 shows a map of the expression plasmid p1.2-Zeo-CHO-VKORC1. Designations are used similarly to Figure 1, as well as CHO VKORC1 ORF - OPC VKORC1 of a Chinese hamster, SV40 promoter - region of the SV40 virus promoter; SV40pA, terminator - terminator and signal for polyadenylation of the SV40 virus; ZeoR - OPC of the zeocin resistance gene.

Claims (15)

1. Плазмида для экспрессии рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека в культивируемых клетках китайского хомячка линии СНО, в следующей последовательности по существу состоящая из области начала репликации плазмиды pUC, открытой рамки считывания бета-лактамазы (bla) и прокариотического промотера гена bla; участка терминального повтора вируса Эпштейн-Барр человека (EBVTR), функционального промотора и первого интрона гена фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка, фланкированного 5′ нетранслируемой областью этого гена; открытой рамки считывания гена, кодирующего фактор свертываемости крови IX человека; внутреннего сайта связывания рибосом (IRES) вируса энцефаломиокардита (EMCV); открытой рамки считывания дигидрофолатредуктазы (DHFR), экспрессирующейся в составе бицистронной мРНК вместе с геном, кодирующим фактор свертываемости крови IX человека; и функционального терминатора гена фактора элонгации 1 альфа китайского хомячка, фланкированного 3′ нетранслируемой областью этого гена.1. Plasmid for expression of recombinant human coagulability factor IX in cultured cells of the Chinese hamster CHO line, in the following sequence essentially consisting of the region of the beginning of replication of the pUC plasmid, open reading frame of beta-lactamase (bla) and the prokaryotic promoter of the bla gene; plot of the terminal repeat of the Epstein-Barr virus of a person (EBVTR), a functional promoter and the first intron of the gene for the elongation factor 1 alpha of the Chinese hamster flanked by a 5 ′ untranslated region of this gene; open reading frame of a gene encoding human blood coagulation factor IX; encephalomyocarditis virus (EMCV) internal ribosome binding site (IRES); open reading frame of dihydrofolate reductase (DHFR), expressed as a part of bicistronic mRNA together with a gene encoding human coagulation factor IX; and a functional terminator of the gene for the elongation factor 1 alpha of the Chinese hamster flanked by a 3 ′ untranslated region of this gene. 2. Плазмида по п. 1, отличающаяся тем, что ген фактор свертываемости крови IX человека кодирует полипептид фактора свертываемости крови IX человека, последовательность аминокислот которого приведена в SEQ ID NO: 2.2. The plasmid according to claim 1, characterized in that the human blood coagulation factor IX gene encodes a human blood coagulation factor polypeptide IX, the amino acid sequence of which is shown in SEQ ID NO: 2. 3. Плазмида по п. 1, отличающаяся тем, что участок терминального повтора вируса Эпштейн-Барр человека (EBVTR) представляет собой фрагмент конкатемера терминального повтора EBVTR.3. The plasmid according to claim 1, characterized in that the plot of the terminal repeat of the Epstein-Barr virus of a person (EBVTR) is a fragment of the concatemer of the terminal repeat of EBVTR. 4. Плазмида по п. 1, отличающаяся тем, что используют открытую рамку считывания дигидрофолатредуктазы (DHFR) мыши.4. The plasmid according to claim 1, characterized in that an open reading frame of mouse dihydrofolate reductase (DHFR) is used. 5. Плазмида по п. 1, отличающаяся тем, что указанная плазмида дополнительно содержит консенсусную последовательность Козак перед последовательностью, кодирующей открытую рамку считывания фактора свертываемости крови IX человека.5. The plasmid according to claim 1, characterized in that said plasmid further comprises a Kozak consensus sequence before the sequence encoding the open reading frame of human coagulation factor IX. 6. Плазмида по п. 1, отличающаяся тем, что указанной плазмидой является плазмида p1.1-F9, представленная в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO: 1.6. The plasmid according to claim 1, characterized in that the plasmid is plasmid p1.1-F9, presented in the List of sequences under the number SEQ ID NO: 1. 7. Клетка яичника китайского хомячка (СНО) - продуцент рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека, трансформированная плазмидой по пп. 1-6.7. Chinese hamster ovary cell (CHO) - producer of recombinant human coagulability factor IX, transformed with a plasmid according to paragraphs. 1-6. 8. Клетка по п. 7, дополнительно трансформированная плазмидой, экспрессирующей витамин-К-эпоксид-редуктазу (VKORC1).8. The cell of claim 7, further transformed with a plasmid expressing vitamin K-epoxide reductase (VKORC1). 9. Клетка по п. 8, отличающаяся тем, что указанной плазмидой является плазмида р1.2-Zeo-CHO-VKORC1, представленная в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO: 20.9. The cell according to claim 8, characterized in that the plasmid is plasmid p1.2-Zeo-CHO-VKORC1, presented in the List of sequences under the number SEQ ID NO: 20. 10. Клетка по п. 8, дополнительно трансформированная плазмидой, экспрессирующей растворимый укороченный вариант протеазы РАСЕ/фурин.10. The cell of claim 8, further transformed with a plasmid expressing a soluble truncated shortened version of the PACE / furin protease. 11. Клетка по п. 10, отличающаяся тем, что указанной плазмидой является плазмида p1.2-Hygro-FurVQ, представленная в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO: 18.11. The cell according to p. 10, characterized in that the plasmid is plasmid p1.2-Hygro-FurVQ, presented in the List of sequences under the number SEQ ID NO: 18. 12. Клетка по п. 11, отличающаяся тем, что указанной клеткой является клетка яичника китайского хомячка моноклональной линии P1.1-F9/3B12-86, депонированной в Российской Коллекции Культур Клеток позвоночных Института Цитологии РАН под регистрационным номером РККК (П) 755Д.12. The cell according to claim 11, characterized in that said cell is an ovary cell of a Chinese hamster of the monoclonal line P1.1-F9 / 3B12-86 deposited in the Russian Culture Collection of Vertebrate Cells of the Institute of Cytology RAS under registration number RACC (P) 755D. 13. Способ получения рекомбинантного фактора свертываемости крови IX человека, включающий следующие стадии:
- культивирование в питательной среде клеток по пп. 7, 8 или 10; и
- выделение полученного рекомбинантного белка из культуральной жидкости.
13. A method of obtaining a recombinant coagulation factor IX of a person, comprising the following stages:
- cultivation in a nutrient medium of cells according to paragraphs. 7, 8 or 10; and
- isolation of the resulting recombinant protein from the culture fluid.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что культивируют клетки яичника китайского хомячка моноклональной линии P1.1-F9/3B12-86, депонированной в Российской Коллекции Культур Клеток позвоночных Института Цитологии РАН, регистрационный номер РККК (П) 755Д.14. The method according to p. 13, characterized in that the ovary cells of the Chinese hamster of the Chinese hamster of the monoclonal line P1.1-F9 / 3B12-86, deposited in the Russian Culture Collection of Vertebrate Cells of the Institute of Cytology RAS, registration number RKKK (P) 755D. 15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что питательная среда для культивирования является бессывороточной. 15. The method according to p. 13, wherein the culture medium is serum-free.
RU2014103168/10A 2014-01-31 2014-01-31 Plasmid for expression of human recombinant blood clotting factor ix, cho cell producing human recombinant blood clotting factor ix and method of producing said factor RU2585532C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103168/10A RU2585532C2 (en) 2014-01-31 2014-01-31 Plasmid for expression of human recombinant blood clotting factor ix, cho cell producing human recombinant blood clotting factor ix and method of producing said factor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103168/10A RU2585532C2 (en) 2014-01-31 2014-01-31 Plasmid for expression of human recombinant blood clotting factor ix, cho cell producing human recombinant blood clotting factor ix and method of producing said factor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014103168A RU2014103168A (en) 2015-08-10
RU2585532C2 true RU2585532C2 (en) 2016-05-27

Family

ID=53795702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014103168/10A RU2585532C2 (en) 2014-01-31 2014-01-31 Plasmid for expression of human recombinant blood clotting factor ix, cho cell producing human recombinant blood clotting factor ix and method of producing said factor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585532C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018222792A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 The University Of North Carolina At Chapel Hill Optimized human clotting factor ix gene expression cassettes and their use
CN111748527A (en) * 2020-05-15 2020-10-09 上海多宁生物科技有限公司 Chemical component limited efficient feeding culture medium and preparation method and application thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220569B2 (en) * 1997-02-27 2007-05-22 Baxter Aktiengesellschaft Nucleic acids encoding factor X analogues having a modified protease cleavage site
EP1969127A2 (en) * 2005-12-21 2008-09-17 Inspiration Biopharmaceuticals Method of producing biologically active vitamin k dependent proteins by recombinant methods
RU2488633C1 (en) * 2011-11-16 2013-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория медицинской биотехнологии" (ООО "ЛМБТ") Expression plasmid vector for heterological expression of recombinant proteins, high-frequency integration and amplified amplification of expression cassette in cells of mammals, bicistronic messenger riziform, method of production of stable lines of producents of recombinant proteins using specified vector, method for production of recombinant proteins

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220569B2 (en) * 1997-02-27 2007-05-22 Baxter Aktiengesellschaft Nucleic acids encoding factor X analogues having a modified protease cleavage site
EP1969127A2 (en) * 2005-12-21 2008-09-17 Inspiration Biopharmaceuticals Method of producing biologically active vitamin k dependent proteins by recombinant methods
RU2488633C1 (en) * 2011-11-16 2013-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория медицинской биотехнологии" (ООО "ЛМБТ") Expression plasmid vector for heterological expression of recombinant proteins, high-frequency integration and amplified amplification of expression cassette in cells of mammals, bicistronic messenger riziform, method of production of stable lines of producents of recombinant proteins using specified vector, method for production of recombinant proteins

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DB "EBI Dbfetch" AGM62863, размещена 30.05.2013. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018222792A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 The University Of North Carolina At Chapel Hill Optimized human clotting factor ix gene expression cassettes and their use
US11530402B2 (en) 2017-05-31 2022-12-20 The University Of North Carolina At Chapel Hill Optimized human clotting factor IX gene expression cassettes and their use
CN111748527A (en) * 2020-05-15 2020-10-09 上海多宁生物科技有限公司 Chemical component limited efficient feeding culture medium and preparation method and application thereof
CN111748527B (en) * 2020-05-15 2021-01-29 上海多宁生物科技有限公司 Chemical component limited efficient feeding culture medium and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014103168A (en) 2015-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6754414B2 (en) Serum-free stable transfection and production of recombinant human proteins in human cell lines
KR101310532B1 (en) Recombinant co-expression of vitamin k epoxide reductase subunit 1 to improve vitamin k dependent protein expression
JPH022372A (en) Vector and compound for directly developing activated human protein c
KR20130140221A (en) A host cell comprising a vector for production of proteins requiring gamma-carboxylation
KR20100028044A (en) Method for manufacturing active recombinant blood coagulation factor ix
Kovnir et al. A highly productive CHO cell line secreting human blood clotting factor IX
RU2585532C2 (en) Plasmid for expression of human recombinant blood clotting factor ix, cho cell producing human recombinant blood clotting factor ix and method of producing said factor
US7635577B2 (en) Process for producing human thrombin by gene modification technique
JP2851287B2 (en) Vectors and compounds for expression of zymogen type human protein C
US8679783B2 (en) Recombinant factor X with no glycosylation and method for preparing the same
RU2500816C1 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA pAK380 CODING POLYPEPTIDE OF RECOMBINANT FACTOR IX OF HUMAN BLOOD COAGULABILITY, LINE OF CELLS Cricetulus griseus CHO, 1E6-PRODUCER OF RECOMBINANT FACTOR IX OF HUMAN BLOOD COAGULABILITY, AND METHOD FOR OBTAINING POLYPEPTIDE HAVING ACTIVITY OF RECOMBINANT FACTOR IX
Guarna et al. Effect of cDNA copy number on secretion rate of activated protein C
US11286503B2 (en) Process for modifying human cell lines to produce factor VII
EP2633058B1 (en) Method for mass production of factor vii/viia
RU2469093C2 (en) EXPRESSION PLASMID DNA pCID-PROC CODING HUMAN PROTEIN C AND CELL LINE DG-CID-PROC-1 PRODUCING RECOMBINANT HUMAN PROTEIN C
WO1991002065A1 (en) Cell culture methods for producing activated protein c
AU2008202376B2 (en) Process for producing human thrombin by gene modification technique

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20150730

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20160125

HZ9A Changing address for correspondence with an applicant