RU2727402C1 - Methods for producing proteolytically processed polypeptides - Google Patents

Methods for producing proteolytically processed polypeptides Download PDF

Info

Publication number
RU2727402C1
RU2727402C1 RU2019136284A RU2019136284A RU2727402C1 RU 2727402 C1 RU2727402 C1 RU 2727402C1 RU 2019136284 A RU2019136284 A RU 2019136284A RU 2019136284 A RU2019136284 A RU 2019136284A RU 2727402 C1 RU2727402 C1 RU 2727402C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polypeptide
lys
asn
bont
ile
Prior art date
Application number
RU2019136284A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андреас Руммель
Original Assignee
Ипсен Байоинновейшн Лимитед
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 Ипсен Байоинновейшн Лимитед filed Critical Ипсен Байоинновейшн Лимитед
Priority to RU2019136284A priority Critical patent/RU2727402C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2727402C1 publication Critical patent/RU2727402C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/33Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Clostridium (G)
    • 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)
    • 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
    • C12P21/06Preparation of peptides or proteins produced by the hydrolysis of a peptide bond, e.g. hydrolysate products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/34Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase
    • C12Q1/37Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase involving peptidase or proteinase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.SUBSTANCE: invention relates to biotechnology, specifically to a proteolytically active polypeptide which is capable of hydrolysing botulinic neurotoxin A (BoNT/A) to produce double-stranded botulinum neurotoxin A (BoNT/A).EFFECT: proteolytically active polypeptide comprising an amino acid sequence having at least 95 % sequence identity of SEQ ID NO: 1 can be used to produce a biologically active double-stranded BoNT/A.11 cl, 11 dwg, 2 tbl, 8 ex

Description

Настоящее изобретение относится к новому протеолитически активному полипептиду и разным применениям полипептида в способах скрининга и производства.The present invention relates to a novel proteolytically active polypeptide and various uses of the polypeptide in screening and manufacturing methods.

Clostridium botulinum и Clostridium tetani продуцируют сильнодействующие нейротоксины, т.е. ботулинические нейротоксины (BoNT) и столбнячный нейротоксин (TeNT), соответственно. Эти клостридиальные нейротоксины (CNT) специфично связываются с нервными клетками и нарушают высвобождение нейротрансмиттеров. Clostridium botulinum секретирует семь антигенных вариантов серотипов ботулинического нейротоксина (BoNT), обозначаемых буквами от A до G. Все серотипы вместе с родственным столбнячным нейротоксином (TeNT), секретируемым Clostridium tetani, являются Zn2+-эндопротеазами, которые блокируют синаптический экзоцитоз, расщепляя белки, участвующие в образовании комплекса SNARE, который контролирует слияние клеточных мембран. CNT вызывают периферический паралич мышц, наблюдаемый при ботулизме и столбняке. При этом было показано, что активность CNT влияет на секрецию желез. Эти физиологические эффекты CNT на активность мышц и желез все чаще применяют в различных терапевтических и косметических целях. Ботулинический нейротоксин серотипа А (BoNT/А) был одобрен для применения у людей в США в 1989 г. для лечения косоглазия, блефароспазма и других нарушений. Он доступен коммерчески в виде белкового препарата ботулинического нейротоксина А, например, под торговым названием BOTOX (Allergan Inc.) и под торговым названием DYSPORT (Ipsen Ltd.). В терапевтическом применении комплекс, включающий нейротоксин и дополнительные бактериальные белки, инъецируют напрямую в мышцу, подлежащую лечению. При физиологическом рН токсин высвобождается из белкового комплекса (Eisele et al. 2011, Toxicon 57(4):555-65.), и развивается желаемый фармакологический эффект. Улучшенный препарат BoNT/А без комплексообразующих белков доступен под торговыми названиями XEOMIN или Bocouture (Merz Pharmaceuticals GmbH, Франкфурт/Германия). Эффект BoNT является лишь временным, что является причиной повторного введения BoNT, которое обычно требуется для поддержания терапевтического эффекта. Clostridium botulinum and Clostridium tetani produce potent neurotoxins, i.e. botulinum neurotoxins (BoNT) and tetanus neurotoxin (TeNT), respectively. These Clostridial neurotoxins (CNTs) specifically bind to nerve cells and interfere with the release of neurotransmitters. Clostridium botulinum secretes seven antigenic variants of botulinum neurotoxin (BoNT) serotypes, designated by the letters A to G. All serotypes, together with the related tetanus neurotoxin (TeNT) secreted by Clostridium tetani , are Zn 2+ endoproteases that block synaptic exocytosis, cleavage participating in the formation of the SNARE complex, which controls the fusion of cell membranes. CNTs cause peripheral muscle paralysis seen in botulism and tetanus. It was shown that the activity of CNT affects the secretion of the glands. These physiological effects of CNTs on muscle and glandular activity are increasingly being used for various therapeutic and cosmetic purposes. Botulinum neurotoxin serotype A (BoNT / A) was approved for use in humans in the United States in 1989 for the treatment of strabismus, blepharospasm, and other disorders. It is available commercially as a protein formulation of botulinum neurotoxin A, for example under the tradename BOTOX (Allergan Inc.) and under the tradename DYSPORT (Ipsen Ltd.). In a therapeutic application, a complex comprising a neurotoxin and additional bacterial proteins is injected directly into the muscle to be treated. At physiological pH, the toxin is released from the protein complex (Eisele et al. 2011, Toxicon 57 (4): 555-65.) And the desired pharmacological effect develops. An improved BoNT / A formulation without complexing proteins is available under the trade names XEOMIN or Bocouture (Merz Pharmaceuticals GmbH, Frankfurt / Germany). The effect of BoNT is only temporary, which is the reason for the repeated administration of BoNT, which is usually required to maintain the therapeutic effect.

Каждый CNT исходно синтезируется в виде неактивного одноцепочечного полипептида. В случае BoNT полипептид нейротоксина имеет молекулярный вес, равный приблизительно 150 кДа. Посттрансляционный процессинг этого одноцепочечного полипептида включает ограниченный протеолиз выступающей области, называемой петлей (см. Таблицу 1), и образование рядом дисульфидного мостика. Активный двухцепочечный нейротоксин состоит из двух продуктов расщепления, получающихся в результате протеолитического гидролиза одноцепочечного полипептида-предшественника: N-концевой легкой цепи примерно 50 кДа и тяжелой цепи примерно 100 кДа, связанных дисульфидной связью. Структура CNT состоит из трех доменов, т.е. каталитической легкой цепи, тяжелой цепи, включающей транслокационный домен (N-концевую половину) и домен связывания рецептора (С-концевую половину) (ср. Krieglstein 1990, Eur J Biochem 188: 39; Krieglstein 1991, Eur J Biochem 202: 41; Krieglstein 1994, J Protein Chem 13: 49; Lacy et al., 1998, Nat. Struct. Biol. 5(10):898-902). В зависимости от количества сайтов расщепления в одной цепи между аминокислотными остатками, образующими каталитический домен, и аминокислотными остатками, образующими транслокационный домен, эндопептидазная активность может привести к образованию двух крупных продуктов расщепления, т.е. легкой и тяжелой цепей, и, кроме того, характерных коротких пептидов, представляющих бывшую область петли, соединяющей в одноцепочечном нейротоксине участки, которые станут легкой и тяжелой цепями (ср. Таблицу 1, ниже).Each CNT is initially synthesized as an inactive single chain polypeptide. In the case of BoNT, the neurotoxin polypeptide has a molecular weight of about 150 kDa. Post-translational processing of this single-stranded polypeptide involves limited proteolysis of an overhanging region called a loop (see Table 1) and formation of a nearby disulfide bridge. The active double-stranded neurotoxin consists of two cleavage products resulting from proteolytic hydrolysis of the single-chain precursor polypeptide: an N-terminal light chain of about 50 kDa and a heavy chain of about 100 kDa linked by a disulfide bond. The CNT structure consists of three domains, i.e. catalytic light chain, a heavy chain comprising a translocation domain (N-terminal half) and a receptor binding domain (C-terminal half) (cf. Krieglstein 1990, Eur J Biochem 188: 39; Krieglstein 1991, Eur J Biochem 202: 41; Krieglstein 1994, J Protein Chem 13: 49; Lacy et al., 1998, Nat. Struct. Biol. 5 (10): 898-902). Depending on the number of cleavage sites in one chain between amino acid residues that form the catalytic domain and amino acid residues that form the translocation domain, endopeptidase activity can lead to the formation of two large cleavage products, i.e. light and heavy chains, and, in addition, characteristic short peptides representing the former loop region connecting in a single-chain neurotoxin the regions that will become light and heavy chains (cf. Table 1 below).

Очистка CNT из раствора для ферментации представляет собой особенную сложность, поскольку нейротоксины содержатся в нем в виде смеси непроцессированных, частично процессированных и полностью процессированных полипептидов, которые обладают схожими биохимическими и физическими свойствами. Обычно частично процессированные нейротоксины образуются, если эндопротеолитическая активность гидролизует пептидную связь между легкой цепью и петлей, а при этом пептидная связь между петлей и N-концом тяжелой цепи остается интактной. Более того, частично процессированный нейротоксин также может образоваться, если эндопротеолитическая активность привела к отделению пептида петли от тяжелой цепи, в то время как пептидная связь между пептидом петли и С-концом легкой цепи еще не была гидролизована. В зависимости от условий ферментации и типа нейротоксина полностью процессированный полипептид, лишенный пептида петли, может быть значительно загрязнен от 5% до 90% частично процессированным или непроцессированным пептидами. Однако в некоторых случаях нейротоксин в основном является непроцессированным и перед терапевтическим применением нуждается в обработке эндопептидазой, чтобы стать биологически активным.Purification of CNTs from a fermentation solution is particularly challenging because neurotoxins are contained in it as a mixture of unprocessed, partially processed and fully processed polypeptides that have similar biochemical and physical properties. Usually, partially processed neurotoxins are formed when endoproteolytic activity hydrolyzes the peptide bond between the light chain and the loop, while the peptide bond between the loop and the N-terminus of the heavy chain remains intact. Moreover, a partially processed neurotoxin can also be formed if endoproteolytic activity has resulted in the detachment of the loop peptide from the heavy chain, while the peptide bond between the loop peptide and the C-terminus of the light chain has not yet been hydrolyzed. Depending on the fermentation conditions and the type of neurotoxin, a fully processed polypeptide lacking the loop peptide can be significantly contaminated from 5% to 90% with partially processed or unprocessed peptides. However, in some cases, the neurotoxin is mostly unprocessed and needs to be treated with endopeptidase before therapeutic use in order to become biologically active.

Известный уровень техники описывает разные попытки обработки клостридиальных нейротоксинов гетерологичными протеазами в целях снижения количества непроцессированных или частично процессированных белков-предшественников. Протеаза, наиболее часто применяемая для активации клостридиальных нейротоксинов, трипсин, будучи полезной для активации клостридиальных нейротоксинов серотипов В (BoNT/В) и Е (BoNT/Е) (DasGupta & Sugiyama 1972, Biochem. Biophys. Res. Commun. 48: 108-112; Kozaki et al., 1974, Infect. Immun. 10: 750-756), вероятно, образует вторичные продукты, возможно посредством протеолитического действия около С-конца тяжелой субъединицы BoNT/А, и, таким образом, вероятно, нарушает связывание токсина с его клеточным рецептором (Shone et al., 1985, Eur. J. Bioch. 151: 75-82). Образование более специфичных продуктов расщепления теоретически ожидают от эндогенных протеаз, выделенных из естественного хозяина, такого как C. botulinum, образующего BoNT/А. Соответственно, предпринимают разные попытки выделения из естественной клетки-хозяина эндогенных протеаз, участвующих в протеолитической активации клостридиальных нейротоксинов. Dekleva и DasGupta (Dekleva & DasGupta, 1989, Biochem. Biophys. Res. Commun. 162: 767-772) очищали из культур C. botulinum, образующих BoNT/А, фракцию, способную протеолитически расщеплять BoNT/А на тяжелую и легкую субъединицы. Более поздние исследования тех же авторов дальше характеризовали эндогенную протеазу, выделенную из C. botulinum (Dekleva & DasGupta 1990, J. Bact. 172: 2498-2503) и выявили 62 кДа белок, состоящий из 15,5 кДа полипептида и 48 кДа полипептида. Однако наблюдение значительной фрагментации CNT после ограниченного воздействия 62 кДа белка, обнаруженного Dekleva и DasGupta, позволяет предположить, что выделенная протеаза может не быть тем самым неидентифицированным протеолитическим ферментом, отвечающим за активацию CNT в культурах клеток клостридий и во время заражения. Фактически, другие авторы недавно предположили, что клострипаин, также называемый клостридиопептидазой В (Mitchel & Harrington, 1968, JBC 243: 4683-4692), может принимать участие в специфичной активации CNT (Sebaihia et al., 2007, Genome Res. 17(7):1082-1092; WO2009/014854). Интересно, что структура и субстратная специфичность данного фермента напоминают таковые у секретируемого альфа-клострипаина из Clostridium histolyticum (Dargatz et al. 1993), гомолог (74% аминокислотная идентичность) которого присутствует в C. botulinum (CBO1920). Альфа-клострипаин C. histolyticum является цистеиновой эндопептидазой со строгой специфичностью к аргинильным связям. Она синтезируется в виде неактивного препрофермента, который подвергается автокаталитическому расщеплению с образованием 15,4 и 43 кДа полипептидов, которые объединяются с образованием гетеродимерного активного фермента (Dargatz et al. 1993). И альфа-клострипаин C. histolyticum, и 62 кДа протеаза C. botulinum нуждаются в восстанавливающем агенте и кальции для полной активности и подвержены действию одних и тех же ингибиторов протеаз. Эти данные дают веские основания предполагать, что ортолог альфа-клострипаина из C. botulinum (CBO1920) является эндогенной протеазой, отвечающей за протеолитическое разрезание нейротоксина C. botulinum. Ген, кодирующий клострипаин (CPE0846), также присутствует в C. perfringens и, как было показано, положительно регулируется двухкомпонентной системой VirR/VirS (Shimizu et al. 2002b).The prior art describes various attempts to treat Clostridial neurotoxins with heterologous proteases in order to reduce the amount of unprocessed or partially processed precursor proteins. The protease most commonly used to activate Clostridial neurotoxins, trypsin, is useful for activating Clostridial neurotoxins serotypes B (BoNT / B) and E (BoNT / E) (DasGupta & Sugiyama 1972, Biochem. Biophys. Res. Commun. 48: 108- 112; Kozaki et al ., 1974, Infect. Immun. 10: 750-756) is likely to form byproducts, possibly through a proteolytic action near the C-terminus of the heavy subunit BoNT / A, and thus likely interferes with toxin binding with its cellular receptor (Shone et al ., 1985, Eur. J. Bioch. 151: 75-82). The formation of more specific degradation products is theoretically expected from endogenous proteases isolated from a natural host, such as C. botulinum , which produces BoNT / A. Accordingly, various attempts have been made to isolate from the natural host cell endogenous proteases involved in the proteolytic activation of Clostridial neurotoxins. Dekleva and DasGupta (Dekleva & DasGupta, 1989, Biochem. Biophys. Res. Commun. 162: 767-772) were purified from cultures of C. botulinum forming BoNT / A, a fraction capable of proteolytically cleaving BoNT / A into heavy and light subunits. Later studies by the same authors further characterized the endogenous protease isolated from C. botulinum (Dekleva & DasGupta 1990, J. Bact. 172: 2498-2503) and identified a 62 kDa protein consisting of 15.5 kDa polypeptide and 48 kDa polypeptide. However, the observation of significant CNT fragmentation after the limited exposure of the 62 kDa protein found by Dekleva and DasGupta suggests that the isolated protease may not be the unidentified proteolytic enzyme responsible for CNT activation in Clostridial cell cultures and during infection. In fact, other authors have recently suggested that clostripain, also called Clostridiopeptidase B (Mitchel & Harrington, 1968, JBC 243: 4683-4692), may be involved in specific CNT activation (Sebaihia et al., 2007, Genome Res. 17 (7 ): 1082-1092; WO2009 / 014854). Interestingly, the structure and substrate specificity of this enzyme resemble those of secreted alpha-clostripain from Clostridium histolyticum (Dargatz et al. 1993), a homologue (74% amino acid identity) of which is present in C. botulinum (CBO1920). C. histolyticum alpha-clostripaine is a cysteine endopeptidase with strong specificity for arginyl bonds. It is synthesized as an inactive preproenzyme that undergoes autocatalytic cleavage to form 15.4 and 43 kDa polypeptides, which combine to form a heterodimeric active enzyme (Dargatz et al. 1993). Both C. histolyticum alpha-clostripain and the C. botulinum 62 kDa protease require a reducing agent and calcium for full activity and are susceptible to the same protease inhibitors. These data strongly suggest that alpha-clostripain ortholog of C. botulinum (CBO1920) is an endogenous protease responsible for the proteolytic cut neurotoxin C. botulinum. The gene encoding clostripain (CPE0846) is also present in C. perfringens and has been shown to be upregulated by the VirR / VirS two-component system (Shimizu et al. 2002b).

На сегодняшний день, однако, дальнейшие убедительные доказательства отсутствуют, и протеаза, способная эффективно превратить одноцепочечный предшественник CNT в настоящие зрелые продукты расщепления, т.е. двухцепочечный нейротоксин, все еще недоступна в данной области техники. Настоящее изобретение решает одну или более вышеописанных проблем.To date, however, further conclusive evidence is lacking and a protease capable of effectively converting the single-stranded CNT precursor into true mature cleavage products, i.e. a double-chain neurotoxin still not available in the art. The present invention solves one or more of the above problems.

Средства и способы снижения количества непроцессированных и/или частично процессированных полипептидов нейротоксина и улучшения таким образом качества препаратов нейротоксина являются востребованными, но все еще недоступными. Таким образом, техническую проблему, лежащую в основе настоящего изобретения, можно рассматривать как представление средств и способов улучшения производства полипептидов нейротоксинов путем удовлетворения описанных выше требований. Техническая проблема решается посредством вариантов применения изобретения, охарактеризованных в формуле изобретения и ниже.Means and methods for reducing the amount of unprocessed and / or partially processed neurotoxin polypeptides and thus improving the quality of neurotoxin preparations are in demand, but still not available. Thus, the technical problem underlying the present invention can be viewed as providing means and methods for improving the production of neurotoxin polypeptides by satisfying the requirements described above. The technical problem is solved by means of the applications of the invention described in the claims and below.

Соответственно, настоящее изобретение относится в одном аспекте к протеолитически активному полипептиду, который включает полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1. В другом аспекте настоящее изобретение относится к протеолитически активному полипептиду, состоящему из полипептидной последовательности, имеющей по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1. В другом аспекте настоящее изобретение относится к протеолитически активному полипептиду, состоящему из полипептидной последовательности, как показано в SEQ ID NO: 1.Accordingly, the present invention relates in one aspect to a proteolytically active polypeptide, which comprises a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity to the sequence of SEQ ID NO: 1. In another aspect, the present invention relates to a proteolytically active polypeptide consisting of a polypeptide sequence, having at least 50% sequence identity to the sequence of SEQ ID NO: 1. In another aspect, the present invention relates to a proteolytically active polypeptide consisting of a polypeptide sequence as shown in SEQ ID NO: 1.

Термин «протеолитически активный полипептид» в данном контексте относится к каталитической функции полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, и означает, что полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, способен гидролизовать пептидную связь. В одном аспекте «протеолитически активный полипептид» относится к полипептиду, который способен гидролизовать полипептид, включающий аминокислотную последовательность, выбранную из любой из SEQ ID NO: с 4 по 25. Термин «протеолитически неактивный полипептид» в данном контексте относится к каталитической функции полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, и означает, что полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, не способен гидролизовать пептидную связь.The term "proteolytically active polypeptide" as used herein refers to the catalytic function of the polypeptide of the present invention and means that the polypeptide of the present invention is capable of hydrolyzing a peptide bond. In one aspect, a "proteolytically active polypeptide" refers to a polypeptide that is capable of hydrolyzing a polypeptide comprising an amino acid sequence selected from any of SEQ ID NOs: 4 to 25. The term "proteolytically inactive polypeptide" as used herein refers to the catalytic function of a polypeptide that is the subject of the present invention, and means that the polypeptide, which is the subject of the present invention, is not able to hydrolyze the peptide bond.

Специалист может определить, является ли полипептид, в соответствии с упомянутым в настоящем описании определением последовательности, полипептидом в соответствии с настоящим изобретением, с помощью тестирования протеолитической активности вышеуказанного полипептида. Исследование или тест-система для определения протеолитической активности включает приведение полипептида, который включает полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1, в контакт с тестовым субстратом. Тестовым субстратом обычно является полипептид, о котором известно, что он расщепляется полипептидом, являющимся предметом настоящего изобретения. Предпочтительно, чтобы тестовый субстрат был CNT, таким как BoNT, или его фрагментом. Тестовый субстрат может быть, например, нерасщепленным/непроцессированным BoNT, обозначаемым в настоящем описании как scBoNT, и может быть, например, серотипов А, В, С1, D, E, F или G (например, «scBoNT/A», «scBoNT/В» и т.п.), или тестовый субстрат может быть столбнячным нейротоксином. В качестве альтернативы, тестовый субстрат может быть фрагментом клостридиального нейротоксина, вышеуказанным фрагментом, включающим аминокислотную последовательность, выбранную из любой из SEQ ID NO: с 4 по 25. Фрагмент может быть полипептидом из 50 или более аминокислотных остатков или пептидом длиной до 49 аминокислотных остатков. Как применяется на протяжении всего настоящего технического описания, термин «полипептид» относится к молекуле из 50 или более аминокислотных остатков, в то время как термин «пептид» относится к молекуле из 2-49 аминокислотных остатков. В одном аспекте тестовый субстрат является растворимым фрагментом нейротоксина, называемым LHN, включающим полипептид легкой цепи, выступающую область пептида петли и N-концевую половину полипептида тяжелой цепи, домен транслокации HN. В другом аспекте тестовый субстрат является пептидом или включает пептид, выбранный из любой из SEQ ID NO: с 4 по 25 (ср. Таблицу 1). В еще одном аспекте тестовый субстрат является химерным нейротоксином, включающим аминокислотные остатки, полученные из двух или более серотипов.One skilled in the art can determine whether a polypeptide, according to the sequence definition described herein, is a polypeptide according to the present invention, by testing the proteolytic activity of the above polypeptide. An assay or test system for determining proteolytic activity comprises contacting a polypeptide that includes a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity with SEQ ID NO: 1 with a test substrate. The test substrate is usually a polypeptide known to be cleaved by the polypeptide of the present invention. It is preferred that the test substrate is CNT, such as BoNT, or a fragment thereof. The test substrate can be, for example, uncleaved / unprocessed BoNT, referred to herein as scBoNT, and can be, for example, serotypes A, B, C1, D, E, F, or G (eg, "scBoNT / A", "scBoNT / B ", etc.), or the test substrate may be a tetanus neurotoxin. Alternatively, the test substrate can be a Clostridial neurotoxin fragment, the aforementioned fragment comprising an amino acid sequence selected from any of SEQ ID NOs: 4 to 25. The fragment can be a polypeptide of 50 or more amino acid residues or a peptide up to 49 amino acid residues in length. As used throughout this technical description, the term "polypeptide" refers to a molecule of 50 or more amino acid residues, while the term "peptide" refers to a molecule of 2-49 amino acid residues. In one aspect, the test substrate is a soluble neurotoxin fragment called LH N comprising a light chain polypeptide, an overhanging region of a loop peptide and an N-terminal half of a heavy chain polypeptide, an H N translocation domain. In another aspect, the test substrate is a peptide or includes a peptide selected from any of SEQ ID NOs: 4 to 25 (cf. Table 1). In another aspect, the test substrate is a chimeric neurotoxin comprising amino acid residues derived from two or more serotypes.

Исследование для определения протеолитической активности обычно будет включать стадию определения уровня превращения тестового субстрата в продукт(-ы) его расщепления. Наблюдение одного или более продуктов расщепления, образованных после контакта полипептида с тестовым субстратом, или наблюдение увеличения количества продукта(-ов) расщепления, является показателем протеолитической активности полипептида. Вышеуказанная стадия определения может включать сравнения субстрата с продуктом(-ами) расщепления. Вышеуказанное сравнение может включать определение количества субстрата и/или количества одного или более продуктов расщепления и может также включать подсчет соотношения субстрата и продуктов расщепления. Кроме того, исследование для определения протеолитической активности может включать стадию сравнения тестового образца с образцом сравнения, в котором образец сравнения обычно включает (а) полипептид, который включает полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1, и о котором известно, что он обладает протеолитической активностью, и (b) тестовый субстрат, о котором известно, что он расщепляется полипептидом по п.(а). В одном аспекте исследование для определения протеолитической активности включает разделение субстрата и продукта(продуктов) расщепления посредством электрофореза или колоночной хроматографии и, если необходимо, спектрометрический анализ. Может быть удобным метить тестовый субстрат одной или более метками для облегчения детектирования снижения количества тестового субстрата и/или увеличения количества продукта(-ов). Термин «метка» в данном контексте обозначает детектируемый маркер и включает, например, радиоактивную метку, антитело, флуоресцентную метку. Количество тестового субстрата и/или продукта распада можно определить, например, способами авторадиографии или спектрометрии, включая способы, основанные на переносе резонансной энергии между по меньшей мере двумя метками. В качестве альтернативы, для детектировании можно применять иммунологические способы, такие как Вестерн-блот или твердофазный иммуноферментный анализ (ELISA). Предпочтительное исследование для определения протеолитической активности полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, описано ниже в примерах, иллюстрирующих изобретение. В особенно предпочтительном варианте применения настоящего изобретения полипептид является протеолитически активным, если более 20%, предпочтительно более 95% тестового субстрата превращается в продукты расщепления, такие как легкие цепи и тяжелые цепи, за 120 мин при 37°С при применении буфера, выбранного из 100 мМ Трис-HCl, рH 8,0 или фосфатно-солевого раствора (50 мМ Na2PO4, 150 мМ NaCl, pH 7,4). Те же условия применяют, если тестовый субстрат представляет собой не полноразмерный нейротоксин, а, например, фрагмент полноразмерного нейротоксина или производное нейротоксина. Очевидно, что в данном случае продукты расщепления будут отличаться. Однако специалист в данной области техники может определить количество соответствующих продуктов расщепления. В другом аспекте обычно в исследовании применяют 100 нг протеолитически активного полипептида и молярное соотношение 1:100 относительно субстрата. В еще одном аспекте образец можно отбирать через определенные интервалы для наблюдения за каталитической активностью в течение времени. Исследование можно модифицировать, например, применяя разные количества протеолитически активного полипептида.A test to determine proteolytic activity will typically include the step of determining the level of conversion of the test substrate to its degradation product (s). Observation of one or more cleavage products formed after contact of the polypeptide with a test substrate, or observation of an increase in the amount of cleavage product (s), is an indicator of the proteolytic activity of the polypeptide. The above determination step may involve comparing the substrate with the cleavage product (s). The above comparison may include determining the amount of substrate and / or the amount of one or more degradation products, and may also include calculating the ratio of substrate to degradation products. In addition, the assay for determining proteolytic activity may include the step of comparing the test sample with a reference sample, wherein the reference sample typically comprises (a) a polypeptide that includes a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity with SEQ ID NO: 1, and which is known to have proteolytic activity, and (b) a test substrate known to be cleaved by the polypeptide of (a). In one aspect, the assay for determining proteolytic activity comprises separating the substrate and the degradation product (s) by electrophoresis or column chromatography and, if necessary, spectrometric analysis. It may be convenient to label the test substrate with one or more labels to aid in detecting a decrease in the amount of the test substrate and / or an increase in the amount of product (s). The term "label" in this context means a detectable marker and includes, for example, a radioactive label, an antibody, a fluorescent label. The amount of test substrate and / or degradation product can be determined, for example, by autoradiography or spectrometry methods, including methods based on the transfer of resonant energy between at least two labels. Alternatively, immunological methods such as Western blot or enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) can be used for detection. A preferred assay for determining the proteolytic activity of a polypeptide of the present invention is described below in the examples illustrating the invention. In a particularly preferred embodiment of the present invention, a polypeptide is proteolytically active if more than 20%, preferably more than 95% of the test substrate is converted to degradation products such as light chains and heavy chains in 120 minutes at 37 ° C using a buffer selected from 100 mM Tris-HCl, pH 8.0 or phosphate-saline solution (50 mM Na 2 PO 4 , 150 mM NaCl, pH 7.4). The same conditions apply if the test substrate is not a full-length neurotoxin, but, for example, a fragment of a full-length neurotoxin or a neurotoxin derivative. It is obvious that in this case the cleavage products will be different. However, one skilled in the art can determine the amount of the corresponding cleavage products. In another aspect, typically 100 ng of proteolytically active polypeptide and a 1: 100 molar ratio relative to the substrate are used in the assay. In another aspect, a sample can be taken at regular intervals to monitor catalytic activity over time. The assay can be modified, for example, by using different amounts of the proteolytically active polypeptide.

SEQ ID NO: 2 показывает полипептидную последовательность протеолитически неактивного полипептида, полученного из Clostridium botulinum штамма ATCC 3502, номер в GenBank “CAL82988.1”, длина которого составляет 581 аминокислотных остатков. SEQ ID NO: 1 показывает протеолитически активное производное SEQ ID NO: 2, лишенное аминокислотных остатков в положениях с 1 по 248 последовательности SEQ ID NO: 2.SEQ ID NO: 2 shows the polypeptide sequence of a proteolytically inactive polypeptide obtained from Clostridium botulinum strain ATCC 3502, GenBank number “CAL82988.1”, which is 581 amino acid residues long. SEQ ID NO: 1 shows the proteolytically active derivative of SEQ ID NO: 2 lacking amino acid residues at positions 1 to 248 of SEQ ID NO: 2.

Термин «полипептид, который включает полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичности последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1» относится к полипептиду, который имеет по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1. Кроме того, термин относится к полипептиду, который включает полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1. Вышеуказанный полипептид может содержать дополнительные аминокислоты, например, во внутреннем положении или на N- или С-конце в последовательности, показанной в SEQ ID NO: 1, или во внутреннем положении или к N- или С-концу от последовательности, имеющей по меньшей мере 50% идентичность с последовательностью SEQ ID NO: 1, в которой на N-конце полипептида может присутствовать метионин. Кроме того, термин относится к полипептиду, в котором отсутствует один или более аминокислотные остатки, например, во внутреннем положении или на N- или С-конце последовательности, показанной в SEQ ID NO: 1, или во внутреннем положении или на N- или С-конце последовательности, имеющей по меньшей мере 50% идентичность с последовательностью SEQ ID NO: 1.The term "polypeptide that includes a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity to SEQ ID NO: 1" refers to a polypeptide that has at least 50% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In addition, the term refers to a polypeptide that includes a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity to the sequence of SEQ ID NO: 1. The above polypeptide may contain additional amino acids, for example, at an internal position or at the N- or C-terminus in the sequence shown in SEQ ID NO: 1, either internally or N- or C-terminus from a sequence having at least 50% identity with SEQ ID NO: 1, in which methionine may be present at the N-terminus of the polypeptide. In addition, the term refers to a polypeptide lacking one or more amino acid residues, for example, at the internal position or at the N- or C-terminus of the sequence shown in SEQ ID NO: 1, or at the internal position or at the N- or C the end of a sequence having at least 50% identity with SEQ ID NO: 1.

Термин «идентичность последовательности» в данном контексте относится к определению идентичности между аминокислотной последовательностью сравнения и анализируемой последовательностью, в которой последовательности выравнивают таким образом, чтобы получить максимальное совпадение, и которую можно рассчитать с помощью техник или способов, закодированных в компьютерных программах, таких как, например, BLASTP, BLASTN, FASTA (Altschul 1990, J Mol Biol 215: 403). Значения процента идентичности в одном аспекте рассчитывают для всей аминокислотной последовательности. В другом аспекте идентичность последовательности рассчитывают для длины последовательности до 50 а.к. (аминокислотных) остатков, до 100 а.к., до 150 а.к., до 250 а.к., 300 а.к., 350 а.к., 400 а.к., 450 а.к., 500 а.к. или 550 а.к. остатков. В другом аспекте идентичность последовательности рассчитывают для по меньшей мере 50 а.к. остатков, по меньшей мере 100 а.к., по меньшей мере 150 а.к. или по меньшей мере 250 а.к. остатков. В предпочтительных вариантах применения изобретения идентичность последовательности определяют для всей длины SEQ ID NO: 1 или 2, т.е. для длины 333 а.к. или 581 а.к., соответственно. Серия программ на основе разных алгоритмов доступна специалистам для сравнения разных последовательностей. В данном контексте алгоритмы Нидлмана и Вунша или Смита и Уотермана дают особенно надежные результаты. Для проведения выравнивания последовательностей и расчета значений идентичности последовательности, перечисленных в настоящем описании, применяли коммерчески доступную программу DNASTAR Lasergene MegAlign версии 7.1.0, основанную на алгоритме Clustal W, для всей области последовательности со следующими настройками: параметры парного выравнивания: штраф за пропуск последовательности: 10,00; штраф за удлинение щели: 0,10; матрица сравнения аминокислот по Gonnet 250, которые, если иное не оговорено, всегда следует применять как стандартные настройки для выравнивания последовательностей.The term "sequence identity" in this context refers to the determination of identity between the amino acid sequence of comparison and the analyzed sequence, in which the sequences are aligned so as to obtain maximum match, and which can be calculated using techniques or methods encoded in computer programs, such as, e.g. BLASTP, BLASTN, FASTA (Altschul 1990, J Mol Biol 215: 403). Percent identity values in one aspect are calculated for the entire amino acid sequence. In another aspect, sequence identity is calculated for sequence lengths up to 50 aa. (amino acid) residues, up to 100 aa, up to 150 aa, up to 250 aa, 300 aa, 350 aa, 400 aa, 450 aa, 500 a.k. or 550 a.k. leftovers. In another aspect, sequence identity is calculated for at least 50 aa. residues, at least 100 aa, at least 150 aa. or at least 250 a.k. leftovers. In preferred embodiments of the invention, sequence identity is determined over the entire length of SEQ ID NO: 1 or 2, i.e. for a length of 333 a.k. or 581 a.k., respectively. A series of programs based on different algorithms are available to specialists for comparing different sequences. In this context, the algorithms of Needleman and Wunsch or Smith and Waterman give particularly reliable results. To perform sequence alignment and calculate the sequence identity values listed herein, the commercially available DNASTAR Lasergene MegAlign version 7.1.0 software based on the Clustal W algorithm was used for the entire sequence region with the following settings: paired alignment parameters: sequence skipping penalty: 10.00; gap lengthening penalty: 0.10; Gonnet 250 amino acid comparison matrix, which, unless otherwise specified, should always be used as standard settings for sequence alignment.

Термин «по меньшей мере 50% идентичность последовательности» в данном контексте означает по меньшей мере 50%, по меньшей мере 55%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 65%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 85%, оп меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или 100%.The term "at least 50% sequence identity" in this context means at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, op at least 90%, at least 95% or 100%.

Протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, может содержать то же количество аминокислот, что и полипептидная последовательность сравнения, как показано в SEQ ID NO: 1. Также в настоящее изобретение включены полипептиды, имеющие дополнительные аминокислотные остатки или имеющие меньше аминокислотных остатков. В одном аспекте протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, представляет собой или включает укороченный мутант SEQ ID NO: 1 или 2 или полипептида, имеющего по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1 или 2. У укороченного мутанта SEQ ID NO: 2 может, например, не быть одного или более аминокислотных остатков, расположенных к N-концу от аминокислоты в положении 249. Укороченный мутант может быть N- или С-концевым укороченным мутантом и/или внутренним укороченным мутантом, который является протеолитически активным. В одном аспекте вышеуказанный укороченный мутант SEQ ID NO: 2 лишен с 1 по 248 аминокислотные позиции SEQ ID NO: 2. В другом аспекте укороченный мутант SEQ ID NO: 2 является С-концевым укороченным мутантом. В одном аспекте у вышеуказанного укороченного мутанта последовательности SEQ ID NO: 2 отсутствуют до 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 50, 100, 150 или до 170 последовательных аминокислотных остатков. В другом аспекте длина протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, составляет по меньшей мере 200 а.к. остатков, по меньшей мере 250 а.к. остатков, по меньшей мере 300 а.к. остатков или по меньшей мере 333 а.к. остатка. В другом аспекте протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, содержит до 333 а.к. остатков, до 350 а.к. остатков, до 573 а.к. остатков, до 592 а.к. остатков, до 600 а.к. остатков или до 617 а.к. остатков.The proteolytically active polypeptide of the present invention may contain the same number of amino acids as the reference polypeptide sequence as shown in SEQ ID NO: 1. Also included in the present invention are polypeptides having additional amino acid residues or fewer amino acid residues. In one aspect, the proteolytically active polypeptide of the present invention is or includes a truncated mutant of SEQ ID NO: 1 or 2, or a polypeptide having at least 50% sequence identity with SEQ ID NO: 1 or 2. In the truncated mutant SEQ ID NO: 2 may, for example, not be one or more amino acid residues located N-terminally from amino acid at position 249. The truncated mutant may be an N- or C-terminal truncated mutant and / or an internal truncated mutant that is proteolytically active ... In one aspect, the aforementioned truncated mutant of SEQ ID NO: 2 lacks amino acid positions 1 to 248 of SEQ ID NO: 2. In another aspect, the truncated mutant SEQ ID NO: 2 is a C-terminal truncated mutant. In one aspect, the above truncated mutant lacks SEQ ID NO: 2 up to 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 50, 100, 150, or up to 170 consecutive amino acid residues ... In another aspect, the proteolytically active polypeptide of the present invention is at least 200 aa in length. residues of at least 250 a.k. residues of at least 300 a.k. residues or at least 333 a.k. the remainder. In another aspect, the proteolytically active polypeptide of the present invention comprises up to 333 aa. residues, up to 350 a.k. residues, up to 573 a.k. residues, up to 592 a.k. residues, up to 600 a.k. residues or up to 617 a.k. leftovers.

В другом аспекте протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, включает полипептид, содержащий дополнительные аминокислотные остатки на N- или С-конце и/или во внутреннем положении полипептидной цепи SEQ ID NO: 1 или полипептидной последовательности, имеющей по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1. Эти дополнительные аминокислотные остатки могут включать до 5, до 10 или даже до 200, 300 или до 400 последовательных аминокислотных остатков. В одном аспекте дополнительные аминокислотные остатки действуют как ингибитор протеолитической активности. В другом аспекте дополнительные аминокислотные остатки можно удалить протеазой. В другом аспекте дополнительные остатки, ингибирующие протеолитическую активность полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, удалены. Дополнительные аминокислотные остатки могут быть фланкированы одним или более сайтами расщепления протеаз. В другом аспекте дополнительная аминокислотная последовательность действует как детектируемый маркер и/или обеспечивает связывание с твердой подложкой.In another aspect, the proteolytically active polypeptide of the present invention comprises a polypeptide comprising additional amino acid residues at the N- or C-terminus and / or at an internal position of the polypeptide chain of SEQ ID NO: 1 or a polypeptide sequence having at least 50% identity sequences of SEQ ID NO: 1. These additional amino acid residues can include up to 5, up to 10, or even up to 200, 300, or up to 400 consecutive amino acid residues. In one aspect, additional amino acid residues act as inhibitors of proteolytic activity. In another aspect, additional amino acid residues can be removed by a protease. In another aspect, additional residues that inhibit the proteolytic activity of the polypeptide of the present invention are removed. Additional amino acid residues can be flanked by one or more protease cleavage sites. In another aspect, the additional amino acid sequence acts as a detectable marker and / or provides binding to a solid support.

В другом аспекте полипептидная цепь SEQ ID NO:1 или полипептидная последовательность, имеющая по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1, модифицирована посредством замены одного или более аминокислотных остатков. Термин «замена» в данном контексте обозначает замещение аминокислоты другой аминокислотой. Например, до 1 а.к, 2 а.к., 3 а.к., 4 а.к., 5 а.к., 6 а.к., 7 а.к., 8 а.к., 9 а.к., 10 а.к., 15 а.к., 20 а.к. или до 50 а.к. можно заменить внутри полипептидной последовательности. Замены могут включать консервативные или неконсервативные аминокислотные замены, сделанные с целью, например, повышения или снижения связывания субстрата или протеолитической активности полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения.In another aspect, the polypeptide chain of SEQ ID NO: 1 or a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity to SEQ ID NO: 1 has been modified by replacing one or more amino acid residues. The term "substitution" in this context means the replacement of an amino acid with another amino acid. For example, up to 1 a.c., 2 a.c., 3 a.c., 4 a.c., 5 a.c., 6 a.c., 7 a.c., 8 a.c., 9 aa, 10 aa, 15 aa, 20 aa or up to 50 a.k. can be substituted within the polypeptide sequence. Substitutions can include conservative or non-conservative amino acid substitutions made for the purpose of, for example, increasing or decreasing substrate binding or proteolytic activity of the polypeptide of the present invention.

В одном аспекте протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, включает полипептид, который способен гидролизовать субстрат до двух или более нативных продуктов расщепления. В другом аспекте полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, гидролизует субстрат до двух или более продуктов расщепления, которые отличаются от нативных продуктов расщепления. Термин «нативные продукты расщепления» или «нативные продукты» в данном контексте относится к продуктам, которые идентичны по аминокислотной последовательности при сравнении с продуктами, образованными из того же субстрата в культурах дикого типа, из которых происходит субстрат. В одном аспекте продукт расщепления является двухцепочечным нейротоксином ботулинического нейротоксина или столбнячного нейротоксина, в другом аспекте двухцепочечный нейротоксин является нейротоксином, выделенным из C. botulinum серотипа A, B, C1, D, E, F или G. В еще одном аспекте вышеуказанный двухцепочечный нейротоксин является нативным двухцепочечным нейротоксином.In one aspect, the proteolytically active polypeptide of the present invention comprises a polypeptide that is capable of hydrolyzing a substrate to two or more native cleavage products. In another aspect, the polypeptide of the present invention hydrolyzes a substrate to two or more cleavage products that are different from the native cleavage products. The term "native cleavage products" or "native products" in this context refers to products that are identical in amino acid sequence when compared to products derived from the same substrate in wild-type cultures from which the substrate is derived. In one aspect, the cleavage product is a double-stranded neurotoxin of a botulinum neurotoxin or tetanus neurotoxin, in another aspect, the double-stranded neurotoxin is a neurotoxin isolated from C. botulinum serotype A, B, C1, D, E, F, or G. In another aspect, the above double-chain neurotoxin is a native double-chain neurotoxin.

Таблица 1 показывает предшественника, нативного двухцепочечного нейротоксина TeNT и BoNT/А-G, и идентифицирует выступающую петлю, включающую аминокислотную последовательность, расщепляемую полипептидом, являющимся предметом настоящего изобретения Table 1 shows the precursor, the native double-stranded neurotoxin TeNT and BoNT / A-G, and identifies the overhanging loop comprising the amino acid sequence cleaved by the polypeptide of the present invention.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Следует понимать, что определения и объяснения терминов, приведенные выше и ниже, относятся с учетом необходимых изменений ко всем аспектам, описанным в данном описании изобретения, если иное не оговорено.It should be understood that the definitions and explanations of the terms above and below apply mutatis mutandis to all aspects described in this specification, unless otherwise indicated.

Протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, подходит для различных применений. Коммерчески релевантным применением является их применение в производстве терапевтических нейротоксинов, таких как выделенные из C. botulinum. В настоящее время клеточные культуры C. botulinum, применяемые для получения коммерчески доступных препаратов ботулинического нейротоксина, загрязнены значительным количеством частично процессированного и/или непроцессированного нейротоксина, которые оказывают негативное действие, т.е. снижают специфическую активность данных фармацевтических композиций. С применением протеолитически активного или активированного полипептида, являющихся предметом настоящего изобретения, например, после лизиса C. botulinum, станет возможным обрабатывать композиции, включающие непроцессированный и/или частично процессированный нейротоксин, и таким образом превратить эти загрязняющие компоненты в полностью процессированный нейротоксин. Вследствие этого можно изготовить коммерческие продукты с повышенной специфической активностью нейротоксина, в которых можно снизить общее количество бактериального белка, далее уменьшая риск образования антител у пациента.The proteolytically active polypeptide of the present invention is suitable for a variety of applications. A commercially relevant use is in the production of therapeutic neurotoxins such as those isolated from C. botulinum . Currently, C. botulinum cell cultures used to obtain commercially available preparations of botulinum neurotoxin are contaminated with significant amounts of partially processed and / or unprocessed neurotoxin, which have a negative effect, i.e. reduce the specific activity of these pharmaceutical compositions. With the use of the proteolytically active or activated polypeptide of the present invention, for example, after lysis of C. botulinum , it will be possible to treat compositions comprising unprocessed and / or partially processed neurotoxin and thereby convert these contaminating components into fully processed neurotoxin. Consequently, it is possible to make commercial products with increased specific neurotoxin activity, in which the total amount of bacterial protein can be reduced, further reducing the risk of antibody formation in the patient.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к молекуле нуклеиновой кислоты, включающей последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, и, в некоторых случаях, регуляторные элементы. Термин «регуляторные элементы» в данном контексте относится к регуляторным элементам генной экспрессии, включая транскрипцию и трансляцию, и включает элементы, такие как TATA-бокс, промотор, энхансер, сайт связывания рибосом, последовательность Шаина-Дальгарно, участок внутренней посадки рибосомы (IRES), сигнал полиаденилирования, концевая кэппирующая структура и подобные. Вышеуказанный регуляторный элемент может включать один или более гетерологичных регуляторных элементов или один или более гомологичных регуляторных элементов. «Гомологичный регуляторный элемент» является регуляторным элементом клетки дикого типа, из которой получают молекулу нуклеиновой кислоты, являющуюся предметом настоящего изобретения, который вовлечен в регуляцию экспрессии гена молекулы нуклеиновой кислоты или полипептида в вышеуказанной клетке дикого типа. Настоящее изобретение также включает молекулы нуклеиновой кислоты, включающие гетерологичные регуляторные элементы. Термин «гетерологичный регуляторный элемент» является регуляторным элементом, который не участвует в регуляции экспрессии гена молекулы нуклеиновой кислоты или полипептида в вышеуказанной клетке дикого типа. Также включены регуляторные элементы для индуцируемой экспрессии, такие как индуцируемые промоторы. Молекулой нуклеиновой кислоты может быть, например, гяРНК, мРНК, РНК, ДНК, PNA, LNA и/или модифицированные молекулы нуклеиновой кислоты. Молекула нуклеиновой кислоты может быть цикличной, линейной, интегрированной в геном или эписомальной. Также включены конкатемеры, кодирующие слитые белки, включающие три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять или десять полипептидов, являющихся предметом настоящего изобретения. Более того, молекула нуклеиновой кислоты может содержать последовательности, кодирующие сигнальные последовательности для внутриклеточного транспорта, такие как сигналы для транспорта во внутриклеточный компартмент или для транспорта через клеточную мембрану.In another aspect, the present invention relates to a nucleic acid molecule comprising a nucleic acid sequence encoding a polypeptide of the present invention and, in some cases, regulatory elements. The term "regulatory elements" in this context refers to the regulatory elements of gene expression, including transcription and translation, and includes elements such as TATA box, promoter, enhancer, ribosome binding site, Shahin-Dalgarno sequence, internal ribosome entry site (IRES) , a polyadenylation signal, a terminal capping structure, and the like. The above regulatory element may include one or more heterologous regulatory elements or one or more homologous regulatory elements. A "homologous regulatory element" is a wild-type cell regulatory element from which a nucleic acid molecule of the present invention is obtained, which is involved in regulating gene expression of a nucleic acid molecule or polypeptide in the above wild-type cell. The present invention also includes nucleic acid molecules comprising heterologous regulatory elements. The term "heterologous regulatory element" is a regulatory element that is not involved in the regulation of gene expression of a nucleic acid molecule or polypeptide in the above wild-type cell. Also included are regulatory elements for inducible expression, such as inducible promoters. The nucleic acid molecule can be, for example, hnRNA, mRNA, RNA, DNA, PNA, LNA and / or modified nucleic acid molecules. The nucleic acid molecule can be cyclic, linear, integrated into the genome, or episomal. Also included are concatemers encoding fusion proteins comprising the three, four, five, six, seven, eight, nine or ten polypeptides of the present invention. Moreover, the nucleic acid molecule may contain sequences encoding signal sequences for intracellular transport, such as signals for transport into an intracellular compartment or for transport across a cell membrane.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к вектору, включающему молекулу нуклеиновой кислоты, в соответствии с молекулой нуклеиновой кислоты, являющейся предметом настоящего изобретения. Вектор может подходить для in vitro и/или in vivo экспрессии полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения. Вектор может быть вектором для транзиентной и/или стабильной экспрессии гена. В одном варианте применения настоящего изобретения вектор дополнительно содержит регуляторные элементы и/или селективные маркеры. Вышеуказанный вектор в одном варианте применения настоящего изобретения имеет вирусное происхождение, в другом варианте применения настоящего изобретения имеет фаговое происхождение, в еще одном варианте применения настоящего изобретения имеет бактериальное происхождение.In another aspect, the present invention relates to a vector comprising a nucleic acid molecule in accordance with the nucleic acid molecule of the present invention. The vector may be suitable for in vitro and / or in vivo expression of the polypeptide of the present invention. The vector can be a vector for transient and / or stable gene expression. In one embodiment of the present invention, the vector further comprises regulatory elements and / or selectable markers. The above vector in one embodiment of the present invention is of viral origin, in another application of the present invention is of phage origin, in another embodiment of the present invention is of bacterial origin.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к клетке, содержащей молекулу нуклеиновой кислоты или вектор, являющиеся предметом настоящего изобретения. Термин «клетка» в данном контексте включает прокариотические и/или эукариотические клетки, подходящие для экспрессии вышеуказанной молекулы нуклеиновой кислоты или вышеуказанного вектора, и в частности, полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения. Вышеуказанная клетка может быть хозяйской клеткой, не экспрессирующей полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, или его гомолог. Термин «гомолог» в данном контексте относится к полипептиду, включающему полипептидную последовательность, имеющую 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1. Однако в настоящее изобретение также включены клетки, в частности клетки дикого типа, экспрессирующие полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, или его гомолог. В частном аспекте клетку, являющуюся предметом настоящего изобретения, выбирают из C. botulinum, C. butyricum, C. baratii и C. tetani. В предпочтительном аспекте клетка является C. botulinum серотипа А, В или F. В другом аспекте вышеуказанная клетка является штаммом Hall (ATCC 3502) C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанная клетка является образующим BoNT/А штаммом ATCC 19397, также известным как NCTC 4587 и NCTC 7272 C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанная клетка является образующим BoNT/А штаммом NCTC 2916 C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанные клетки являются образующими BoNT/А2 штаммами Kyoto-F и Mauritius/NCTC 9837 C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанная клетка является образующим BoNT/А3 штаммом А254 Loch Maree/NCTC 2012 C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанная клетка является образующим BoNT/А4 и В штаммом CDC657 C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанная клетка является образующим BoNT/А5 и В3’ штаммом H04402 065 C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанная клетка является образующим BoNT/B1 штаммом Okra/NCTC 7273 C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанная клетка является образующим BoNT/B и F штаммом CDC4013/NCTC 12265 C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанная клетка является образующим BoNT/F1 штаммом Langeland/NCTC 10281 C. botulinum. В другом аспекте вышеуказанная клетка является Clostridium sporogenes, Clostridium perfringens, Clostridium acetobutylicum, B. cereus, B. thuringiensis, B. mycoidis, B. thermoproteolyticus, B. anthracis, B. megaterium, B. subtilis, E. coli или дрожжевой клеткой. В одном аспекте полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, модифицируется внутри клетки (т.е. гликозилируется, фосфорилируется, процессируется протеазами и т.п.). Модификация также включает добавление небелковых кофакторов, включая ионы металлов. Клетки, включающие протеолитически неактивный полипептид, описанный выше, любой промежуточный полипептидный продукт, а также конечный протеолитически активный полипептид, раскрытый в настоящем описании, включены в настоящее изобретение. Также в настоящее изобретение включены клетки, содержащие индуктор экспрессии полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения. Такой индуктор экспрессии может быть молекулой нуклеиновой кислоты, полипептидом или химическим структурным элементом, включая малые химические структурные элементы, оказывающими эффект повышения количества или активности протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, в клеточных культурах или их лизатах. Индуктор экспрессии может, например, увеличивать транскрипцию или трансляцию молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения. В качестве альтернативы, индуктор экспрессии может быть соединением, способным активировать протеолитически неактивный полипептид SEQ ID NO: 2 или полипептид, включающий полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 2. В одном аспекте вышеуказанная клетка включает индуктор, который является протеолитически активным полипептидом, способным удалять ингибирующие аминокислотные остатки с N-конца вышеуказанного полипептида. Индуктор можно, например, экспрессировать рекомбинантными средствами, известными специалистам в данной области техники. В качестве альтернативы, индуктор можно выделить из клетки, например, клетки клостридий.In another aspect, the present invention relates to a cell containing a nucleic acid molecule or vector of the present invention. The term "cell" as used herein includes prokaryotic and / or eukaryotic cells suitable for expressing the aforementioned nucleic acid molecule or the aforementioned vector, and in particular the polypeptide of the present invention. The above cell may be a host cell not expressing the polypeptide of the present invention, or a homologue thereof. The term "homologue" as used herein refers to a polypeptide comprising a polypeptide sequence having 50% sequence identity with SEQ ID NO: 1. However, the present invention also includes cells, in particular wild-type cells, expressing the polypeptide of the present invention, or its homologue. In a particular aspect, the cell of the present invention is selected from C. botulinum, C. butyricum, C. baratii and C. tetani. In a preferred aspect, the cell is C. botulinum serotype A, B or F. In another aspect, said cell is a C. botulinum Hall strain (ATCC 3502). In another aspect, the above cell is a BoNT / A forming strain ATCC 19397, also known as C. botulinum NCTC 4587 and NCTC 7272. In another aspect, the above cell is a BoNT / A forming C. botulinum strain NCTC 2916. In another aspect, the above cells are BoNT / A2 generating strains Kyoto-F and Mauritius / NCTC 9837 C. botulinum . In another aspect, the above cell is a BoNT / A3 forming strain A254 Loch Maree / NCTC 2012 C. botulinum . In another aspect, the above cell is a BoNT / A4 and B-forming C. botulinum strain CDC657. In another aspect, the above cell is a BoNT / A5 and B3 'generating C. botulinum strain H04402 065. In another aspect, the above cell is a BoNT / B1-forming C. botulinum Okra / NCTC 7273 strain. In another aspect, the above cell is a BoNT / B and F forming C. botulinum CDC4013 / NCTC 12265 strain. In another aspect, the above cell is a BoNT / F1-forming C. botulinum strain Langeland / NCTC 10281. In another aspect, the above cell is a Clostridium sporogenes, Clostridium perfringens, Clostridium acetobutylicum, B. cereus, B. thuringiensis, B. mycoidis, B. thermoproteolyticus, B. anthracis, B. megaterium, B. subtilis, E. coli, or a yeast cell. In one aspect, the polypeptide of the present invention is modified within the cell (ie, glycosylated, phosphorylated, processed by proteases, etc.). The modification also includes the addition of non-protein cofactors, including metal ions. Cells comprising the proteolytically inactive polypeptide described above, any intermediate polypeptide product, as well as the final proteolytically active polypeptide disclosed herein are included in the present invention. Also included in the present invention are cells containing an inducer of expression of the polypeptide of the present invention. Such an expression inducer can be a nucleic acid molecule, polypeptide or chemical building block, including small chemical building blocks, having the effect of increasing the amount or activity of the proteolytically active polypeptide of the present invention in cell cultures or lysates thereof. An expression inducer can, for example, increase the transcription or translation of a nucleic acid molecule encoding a polypeptide of the present invention. Alternatively, the expression inducer may be a compound capable of activating a proteolytically inactive polypeptide of SEQ ID NO: 2 or a polypeptide comprising a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity with SEQ ID NO: 2. In one aspect, said cell comprises an inducer , which is a proteolytically active polypeptide capable of removing inhibitory amino acid residues from the N-terminus of the above polypeptide. The inducer can, for example, be expressed by recombinant means known to those skilled in the art. Alternatively, the inducer can be isolated from a cell, for example a clostridial cell.

Настоящее изобретение также относится к применению молекулы нуклеиновой кислоты, являющейся предметом настоящего изобретения, для производства протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения.The present invention also relates to the use of a nucleic acid molecule of the present invention for the production of a proteolytically active polypeptide of the present invention.

В родственном аспекте настоящее изобретение относится к способу производства протеолитически активного полипептида, включающему стадии: (а) химического синтеза или трансляции с нуклеотидной последовательности полипептида, включающего полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1; и (b) очистки полипептида со стадии (а).In a related aspect, the present invention provides a method for the production of a proteolytically active polypeptide comprising the steps of: (a) chemically synthesizing or translating from a nucleotide sequence of a polypeptide comprising a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity with SEQ ID NO: 1; and (b) purifying the polypeptide from step (a).

Термин «химический синтез» обозначает синтез полипептидов химическими способами. Такие способы рассматривают, например, в Nilsson et al., Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2005. 34:91-118. Термин «очистка полипептида» обозначает удаление из смеси, содержащей полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, соединений, отличных от вышеуказанного полипептида. Термин также обозначает удаление полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, из смеси, включающей соединения, отличные от вышеуказанного полипептида. В частном аспекте термин обозначает отделение протеолитически активного полипептида от его протеолитически неактивного предшественника.The term "chemical synthesis" refers to the synthesis of polypeptides by chemical means. Such methods are discussed, for example, in Nilsson et al., Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2005.34: 91-118. The term "purification of a polypeptide" means the removal from a mixture containing a polypeptide of the present invention, compounds other than the above polypeptide. The term also denotes the removal of a polypeptide of the present invention from a mixture comprising compounds other than the above polypeptide. In a particular aspect, the term refers to the separation of a proteolytically active polypeptide from its proteolytically inactive precursor.

Нуклеиновую кислоту можно транслировать в клетке или в бесклеточной системе. Разные системы бесклеточной трансляции доступны специалистам в данной области техники. Настоящее изобретение включает, например, трансляцию в бесклеточной системе трансляции белка, включающей лизат ретикулоцитов кролика, лизат проростков пшеницы, лизат E. coli или другие клеточные лизаты, например, лизаты, полученные из C. botulinum, и подобные. Также включена трансляция полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, с нуклеотидной последовательности, являющейся предметом настоящего изобретения, или с вектора, являющегося предметом настоящего изобретения. Транскрипцию можно регулировать или контролировать одним или более гетерологичными регуляторными элементами или гомологичными регуляторными элементами. Также в этот аспект настоящего изобретения включена трансляция в клетках дикого типа, т.е. клетках, выделенных из природных источников, таких как любые известные изоляты C. botulinum, C. butyricum, C. baratii и C. tetani. В частном аспекте вышеуказанные клетки являются C. botulinum штамма Hall (ATCC 3502). Разные стандартные средства и способы доступны специалистам в данной области техники для доставки молекул нуклеиновой кислоты или вектора в клетку и для экспрессии полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, в качестве рекомбинантного белка в клетке. Более того, специалисту известны многие стандартные техники выделения полипептидов из клеток или клеточных лизатов или из бесклеточных систем экспрессии (например, Recombinant DNA Principles and Methodologies, J. Green, Marcel Dekker Inc., 1998; The Condensed Protocols: From Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory, 2006; Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory, 2000). Любые из этих средств и способов можно применять в способах, являющихся предметом настоящего изобретения.Nucleic acid can be translated in a cell or in a cell-free system. A variety of cell-free translation systems are available to those skilled in the art. The present invention includes, for example, translation in a cell-free protein translation system comprising rabbit reticulocyte lysate, wheat germ lysate, E. coli lysate, or other cell lysates, for example, lysates obtained from C. botulinum and the like. Also included is the translation of the polypeptide of the present invention from the nucleotide sequence of the present invention or from the vector of the present invention. Transcription can be regulated or controlled by one or more heterologous regulatory elements or homologous regulatory elements. Also included in this aspect of the present invention is translation in wild-type cells, i. E. cells isolated from natural sources such as any known isolates of C. botulinum, C. butyricum, C. baratii and C. tetani . In a particular aspect, the above cells are Hall strain C. botulinum (ATCC 3502). Various standard means and methods are available to those skilled in the art for delivering nucleic acid molecules or a vector into a cell and for expressing the polypeptide of the present invention as a recombinant protein in the cell. Moreover, many standard techniques for isolating polypeptides from cells or cell lysates or from cell-free expression systems are known to those skilled in the art (e.g., Recombinant DNA Principles and Methodologies, J. Green, Marcel Dekker Inc., 1998; The Condensed Protocols: From Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory, 2006; Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory, 2000). Any of these tools and methods can be used in the methods of the present invention.

Первый полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, можно транслировать с молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей протеолитически активный полипептид. SEQ ID NO: 26 является примером такой молекулы нуклеиновой кислоты. В качестве альтернативы, вышеуказанная молекула нуклеиновой кислоты может кодировать полипептид-предшественник, который является протеолитически неактивным, но который можно превратить в протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения. SEQ ID NO: 27 является примером такой молекулы нуклеиновой кислоты. Протеолитически неактивный предшественник также называется «неактивной BoNT гидролазой», сокращенно обозначаемой iBH. Этот протеолитически неактивный полипептид можно, например, активировать во время или после трансляции или при контакте, например, вышеуказанного протеолитически неактивного полипептида с протеазой, способной удалять инактивирующие аминокислотные остатки с N-конца протеолитически неактивного полипептида. Примером протеолитически неактивного полипептида является полипептид, представленный последовательностью SEQ ID NO: 2. Другим примером является полипептид, включающий полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 2. Термин «инактивирующие аминокислотные остатки на N-конце» в одном аспекте относится к первым 248 а.к. остаткам вышеуказанного полипептида. В другом аспекте этот термин относится к фрагменту до 10 а.к., 50 а.к., 100 а.к., 150 а.к., 200 а.к., 250 а.к. остатков вышеуказанного полипептида. Любые из этих полипептидов применимы в способе, являющемся предметом настоящего изобретения, для производства протеолитически активного полипептида. В одном аспекте протеазу, способную удалять инактивирующие аминокислотные остатки с N-конца данного полипептида, выделяют, например, из Clostridium botulinum, Clostridium butyricum, Clostridium baratii и Clostridium tetani. В другом аспекте протеазу, способную удалять вышеуказанную инактивирующую аминокислоту, получают, получая фракционированный или нефракционированный лизат вышеуказанных клеток. Инактивирующие аминокислотные остатки можно удалить посредством приведения протеолитически неактивного полипептида в контакт с вышеуказанным лизатом и инкубации до превращения протеолитически неактивного полипептида в протеолитически активный полипептид.The first polypeptide of the present invention can be translated from a nucleic acid molecule encoding a proteolytically active polypeptide. SEQ ID NO: 26 is an example of such a nucleic acid molecule. Alternatively, the aforementioned nucleic acid molecule can encode a precursor polypeptide that is proteolytically inactive, but which can be converted to the proteolytically active polypeptide of the present invention. SEQ ID NO: 27 is an example of such a nucleic acid molecule. The proteolytically inactive precursor is also referred to as "inactive BoNT hydrolase", abbreviated as iBH. This proteolytically inactive polypeptide can, for example, be activated during or after translation or upon contact, for example, of the above proteolytically inactive polypeptide with a protease capable of removing inactivating amino acid residues from the N-terminus of the proteolytically inactive polypeptide. An example of a proteolytically inactive polypeptide is the polypeptide represented by SEQ ID NO: 2. Another example is a polypeptide comprising a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity with SEQ ID NO: 2. The term "inactivating amino acid residues at the N-terminus" in one aspect refers to the first 248 a.k. residues of the above polypeptide. In another aspect, this term refers to a fragment of up to 10 aa, 50 aa, 100 aa, 150 aa, 200 aa, 250 aa. residues of the above polypeptide. Any of these polypeptides are useful in the method of the present invention for the production of a proteolytically active polypeptide. In one aspect, a protease capable of removing inactivating amino acid residues from the N-terminus of a given polypeptide is isolated, for example, from Clostridium botulinum, Clostridium butyricum, Clostridium baratii, and Clostridium tetani . In another aspect, a protease capable of removing the aforementioned inactivating amino acid is prepared by producing a fractionated or unfractionated lysate of the aforementioned cells. Inactivating amino acid residues can be removed by contacting the proteolytically inactive polypeptide with the above lysate and incubating until the proteolytically inactive polypeptide is converted to the proteolytically active polypeptide.

В другом аспекте способа, являющегося предметом настоящего изобретения, полипептид транслируют в клетке. Клетка может быть прокариотической или эукариотической клеткой. В одном аспекте клетку выбирают из E. coli, B. subtilis или дрожжей. Также в настоящее изобретение включена трансляция полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, в клетке дикого типа, т.е. в клетке, выделенной из естественных источников, такой как любой известный изолят Clostridium botulinum, Clostridium butyricum, Clostridium baratii и Clostridium tetani. В частном аспекте вышеуказанная клетка является C. botulinum штамма Hall (ATCC 3502). В другом частном аспекте вышеуказанная клетка является клеткой, являющейся предметом настоящего изобретения, описанной выше.In another aspect of the method of the present invention, the polypeptide is translated into a cell. The cell can be a prokaryotic or eukaryotic cell. In one aspect, the cell is selected from E. coli, B. subtilis, or yeast. Also included in the present invention is the translation of the polypeptide of the present invention into a wild-type cell, i.e. in a cell isolated from natural sources, such as any known isolate of Clostridium botulinum, Clostridium butyricum, Clostridium baratii, and Clostridium tetani . In a particular aspect, the above cell is Hall strain C. botulinum (ATCC 3502). In another particular aspect, the above cell is the cell of the present invention as described above.

Продукты трансляции, полученные способом, являющимся предметом настоящего изобретения, можно очистить разными средствами, которые известны специалистам в данной области техники (например, Recombinant DNA Principles and Methodologies, J. Green, Marcel Dekker Inc., 1998; The Condensed Protocols: From Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory, 2006; Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory, 2000). Типичные способы очистки полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, могут включать центрифугирование клеточного лизата, осаждение белков сульфатом аммония, ресуспендирование белков, центрифугирование ресуспендированных белков, ионообменную хроматографию, гель-фильтрационную хроматографию, гидрофобную хроматографию и подобные. Несколько комбинаций таких стадий в разном порядке могут быть полезным для очистки полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения. Предпочтительный способ очистки полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, описан в Примерах, которые иллюстрируют изобретение.The translation products obtained by the method of the present invention can be purified by a variety of means that are known to those skilled in the art (e.g., Recombinant DNA Principles and Methodologies, J. Green, Marcel Dekker Inc., 1998; The Condensed Protocols: From Molecular Cloning : A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory, 2006; Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory, 2000). Typical methods for purifying a polypeptide of the present invention may include cell lysate centrifugation, ammonium sulfate precipitation of proteins, protein resuspension, centrifugation of resuspended proteins, ion exchange chromatography, gel filtration chromatography, hydrophobic chromatography, and the like. Several combinations of such steps in different order may be useful for purifying the polypeptide of the present invention. A preferred method for purifying a polypeptide of the present invention is described in the Examples, which illustrate the invention.

В одном аспекте стадия очистки включает связывание полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, с твердой подложкой. Термин «твердая подложка» относится к матриксу, включающему, например, силикон, сшитый поперечными связями декстран, сшитый поперечными связями полиакриламид или сшитая поперечными связями агароза и подобные. Также включены, в частности, полипептиды, стекло, полистирол, полипропилен, полиэтилен, полиэтиленгликоль (ПЭГ), декстран, нейлон, амилазы, натуральные и модифицированные целлюлозы, полиакриламиды, габбро и магнетит. Твердая подложка в аспекте изобретения является полисахаридным матриксом, выбранным из группы, состоящей из сефарозы, сефадекса, агарозы, сефацела, микроцеллюлозы и альгинатных шариков. В другом аспекте вышеуказанная твердая подложка может состоять из стеклянных шариков и/или полипептидных матриц.In one aspect, the purification step comprises linking the polypeptide of the present invention to a solid support. The term "solid support" refers to a matrix including, for example, silicone, cross-linked dextran, cross-linked polyacrylamide, or cross-linked agarose, and the like. Also included are, but are not limited to, polypeptides, glass, polystyrene, polypropylene, polyethylene, polyethylene glycol (PEG), dextran, nylon, amylases, natural and modified celluloses, polyacrylamides, gabbro, and magnetite. The solid support in an aspect of the invention is a polysaccharide matrix selected from the group consisting of Sepharose, Sephadex, agarose, Sephacel, microcellulose and alginate beads. In another aspect, the aforementioned solid support can be composed of glass beads and / or polypeptide matrices.

В одном аспекте твердая подложка связана с антителом, являющимся предметом настоящего изобретения. Термин «связанный» обозначает в одном аспекте стабильно связанный или стабильно ассоциированный. В другом аспекте «связанный» включает взаимодействия, такие как непрямые и прямые, необратимые и обратимые, физические и химические, электростатические и/или ковалентные связи. В одном аспекте антитело ковалентно связано, либо напрямую, либо через линкерную молекулу, с твердой подложкой. Антитело может быть связано с вышеуказанной твердой подложкой через линкер, включая низкомолекулярные соединения и пептидные (или полипептидные) линкерные молекулы. Твердая подложка на самом деле может иметь любую возможную структурную конфигурацию или организацию при условии, что она обеспечивает способность связанного антитела связываться со своим антигеном. Таким образом, матрикс или твердая подложка могут быть сферическими, как в шариках, или цилиндрическими, как на внутренней поверхности пробирки или на наружной поверхности палочки. В качестве альтернативы, поверхность может быть нерегулярной или плоской, такой как лист или тест-полоска.In one aspect, the solid support is associated with an antibody of the present invention. The term "linked" means, in one aspect, stably linked or stably associated. In another aspect, "bound" includes interactions such as indirect and direct, irreversible and reversible, physical and chemical, electrostatic and / or covalent bonds. In one aspect, the antibody is covalently linked, either directly or via a linker molecule, to a solid support. The antibody can be linked to the above solid support via a linker, including low molecular weight compounds and peptide (or polypeptide) linker molecules. A solid support can actually have any possible structural configuration or organization, provided that it allows the bound antibody to bind to its antigen. Thus, the matrix or solid support can be spherical, as in balls, or cylindrical, as on the inner surface of a test tube or on the outer surface of a rod. Alternatively, the surface can be irregular or flat, such as a sheet or test strip.

Вышеуказанное антитело, связанное с твердой подложкой, можно применять, например, в способе производства, являющемся предметом настоящего изобретения, или в диагностическом способе. В одном аспекте вышеуказанный способ производства может включать стадию аффинной хроматографии, в котором вышеуказанная аффинная хроматография основана на антителе, связанном с твердой подложкой. В одном варианте применения настоящего изобретения вышеуказанное антитело является антителом, специфично связывающимся с протеолитически активным полипептидом, являющимся предметом настоящего изобретения. В другом варианте применения настоящего изобретения вышеуказанное антитело является антителом, специфично связывающимся с протеолитически неактивным полипептидом, являющимся предметом настоящего изобретения.The above antibody bound to a solid support can be used, for example, in the production method of the present invention or in a diagnostic method. In one aspect, the aforementioned manufacturing method may include an affinity chromatography step, wherein the aforementioned affinity chromatography is based on an antibody bound to a solid support. In one embodiment of the present invention, said antibody is an antibody that specifically binds to a proteolytically active polypeptide of the present invention. In another embodiment of the present invention, said antibody is an antibody that specifically binds to a proteolytically inactive polypeptide of the invention.

В другом аспекте способ производства протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, включает очистку полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, из смеси, содержащей дополнительные компоненты. Очистка может быть основана, например, на полярности, электрическом заряде и размере. Таким образом, способ может в одном аспекте включать одну или более стадии разделения, выбираемые из группы, состоящей из нормально-фазовой ВЭЖХ, обращенно-фазовой ВЭЖХ, гидрофильной хроматографии (HILIC), гидрофобной хроматографии (HIC), ионообменной хроматографии (IEC), включая анионообменную хроматографию и катионообменную хроматографию, гель-фильтрационную хроматографию (SEC), гель-проникающую хроматографию (GPC).In another aspect, a method for producing a proteolytically active polypeptide of the present invention comprises purifying the polypeptide of the present invention from a mixture containing additional components. Cleaning can be based on polarity, electrical charge, and size, for example. Thus, the method may in one aspect comprise one or more separation steps selected from the group consisting of normal phase HPLC, reverse phase HPLC, hydrophilic chromatography (HILIC), hydrophobic chromatography (HIC), ion exchange chromatography (IEC), including anion exchange chromatography and cation exchange chromatography, gel filtration chromatography (SEC), gel permeation chromatography (GPC).

В другом аспекте вышеуказанная очистка включает стадии (а) разделения посредством анионообменной хроматографии, (b) разделение посредством гель-фильтрационной хроматографии, (c) разделение посредством гидрофобной хроматографии и (d) разделение посредством гель-фильтрационной хроматографии.In another aspect, the above purification comprises the steps of (a) separation by anion exchange chromatography, (b) separation by gel filtration chromatography, (c) separation by hydrophobic chromatography, and (d) separation by gel filtration chromatography.

Одну или более фракции, отобранные с хроматографической колонки, можно сконцентрировать, например, посредством преципитации или ультрафильтрации.One or more fractions taken from the chromatographic column can be concentrated, for example, by precipitation or ultrafiltration.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, включающей протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения. Применяя раскрытый в настоящем описании способ, можно получить протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, в котором по существу полностью отсутствует протеолитически неактивный полипептид. Иными словами способ, являющийся предметом настоящего изобретения, представляет протеолитически активный полипептид и композицию, не включающую значительное количество примесей неактивного белка-предшественника полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения. Предполагается, что композиция не содержит значительного количества примесей или не содержит значительного количества протеолитически неактивного предшественника полипептида, если при применения способа детектирования, основанного на Вестерн-блоте, можно определить менее 5% протеолитически неактивного предшественника, в то время как вышеуказанные 5% относятся к количеству протеолитически неактивного предшественника относительно суммарного количества протеолитически активного и неактивного полипептида. В другом аспекте вышеуказанная композиция является в значительной степени очищенной и включает по меньшей мере 50% протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, в то время как вышеуказанные 50% относятся к количеству протеолитически активного предшественника относительно общего количества белка, содержащегося в композиции. В другом аспекте вышеуказанная композиция является в значительной степени очищенной и включает по меньшей мере 75%, 80%, 90% или по меньшей мере 98% протеолитически активного полипептида.In one aspect, the present invention relates to a composition comprising the proteolytically active polypeptide of the present invention. Using the method disclosed herein, the proteolytically active polypeptide of the present invention can be prepared in which the proteolytically inactive polypeptide is substantially absent. In other words, the method of the present invention provides a proteolytically active polypeptide and a composition free of significant contamination of the inactive precursor protein of the polypeptide of the present invention. It is assumed that the composition does not contain a significant amount of impurities or does not contain a significant amount of proteolytically inactive precursor of the polypeptide if, using the detection method based on Western blot, less than 5% of the proteolytically inactive precursor can be determined, while the above 5% refers to the amount proteolytically inactive precursor relative to the total amount of proteolytically active and inactive polypeptide. In another aspect, the above composition is substantially purified and comprises at least 50% of the proteolytically active polypeptide of the present invention, while the above 50% refers to the amount of proteolytically active precursor relative to the total amount of protein contained in the composition. In another aspect, the above composition is substantially purified and comprises at least 75%, 80%, 90%, or at least 98% of a proteolytically active polypeptide.

В другом аспекте настоящее изобретение также относится к полипептиду, который можно получить способом производства протеолитически активного полипептида, как описано выше в настоящем описании и проиллюстрировано в Примерах. Вышеуказанный протеолитически активный полипептид в одном аспекте является протеолитически активным полипептидом с полипептидной последовательностью SEQ ID NO: 1. В другом аспекте протеолитически активный полипептид является полипептидом, имеющим по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1. В еще одном аспекте протеолитически активный полипептид является полипептидом, который включает полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1. Термин «полипептид, который получают» в данном контексте относится в одном аспекте к полипептиду, который транслируется с нуклеиновой кислоты, являющейся предметом настоящего изобретения. Полипептид может последовательно подвергаться посттрансляционным модификациям, таким как ацетилирование, алкилирование, амидирование, добавление аминокислот, удаление аминокислот, гликозилирование, окисление, S-глутатионилирование, фосфорилирование, сульфатирование, протеолитический процессинг и подобные. Более того, полипептид может связывать ион металла, такой как Li+, Na+, K+, Ag+, Cs+, Mg2+, Ca2+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Cu2+ или Zn2+. Предпочтительно, чтобы ион металла был Zn2+, Mn2+ или Co2+.In another aspect, the present invention also relates to a polypeptide that can be obtained by a method for producing a proteolytically active polypeptide as described above in the present description and illustrated in the Examples. The above proteolytically active polypeptide in one aspect is a proteolytically active polypeptide of the polypeptide sequence SEQ ID NO: 1. In another aspect, the proteolytically active polypeptide is a polypeptide having at least 50% sequence identity with the sequence SEQ ID NO: 1. In another aspect, proteolytically the active polypeptide is a polypeptide that includes a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 1. The term "polypeptide that is obtained" in this context refers in one aspect to a polypeptide that is translated from a nucleic acid that is the subject of the present invention. The polypeptide can be sequentially subjected to post-translational modifications such as acetylation, alkylation, amidation, amino acid addition, amino acid removal, glycosylation, oxidation, S-glutathionylation, phosphorylation, sulfation, proteolytic processing, and the like. Moreover, the polypeptide can bind a metal ion such as Li + , Na + , K + , Ag + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Cu 2+, or Zn 2+ . Preferably, the metal ion is Zn 2+ , Mn 2+ or Co 2+ .

Настоящее изобретение также относится в одном аспекте к антителу, специфично связывающемуся с полипептидом, являющимся предметом настоящего изобретения. Термин «антитело» в данном контексте включает моноклональное антитело, поликлональное антитело, одноцепочечное антитело, человеческое, гуманизированное, приматизированное или химеризированное антитело, биспецифичное антитело, синтетическое антитело, химические или ферментативно модифицированные производные, фрагмент любого из вышеуказанных антител или аптамеров, состоящих из встречающихся в естественных условиях и/или химически модифицированных нуклеиновых кислот. Фрагменты вышеуказанных антител включают фрагменты F(ab’)2, F(ab), Fv или scFv или химически или ферментативно модифицированные производные любого их этих фрагментов.The present invention also provides, in one aspect, an antibody that specifically binds to a polypeptide of the present invention. The term "antibody" in this context includes a monoclonal antibody, polyclonal antibody, single chain antibody, human, humanized, primatized or chimerized antibody, bispecific antibody, synthetic antibody, chemical or enzymatically modified derivatives, a fragment of any of the above antibodies or aptamers consisting of those found in vivo and / or chemically modified nucleic acids. Fragments of the above antibodies include F (ab ') 2, F (ab), Fv, or scFv fragments, or chemically or enzymatically modified derivatives of any of these fragments.

В одном аспекте антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, будет специфично связываться с протеолитически активным полипептидом, являющимся предметом настоящего изобретения, или его протеолитически неактивным предшественником. В одном аспекте антитело, специфичное к протеолитически активному полипептиду, являющемуся предметом настоящего изобретения, перекрестно реагирует с протеолитически неактивным полипептидом, описанным в настоящем описании. В другом аспекте антитело способно различать протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, и его неактивный предшественник. В другом аспекте эпитоп, к которому специфично антитело, расположен в аминокислотной области, присутствующей в протеолитически неактивном полипептиде, но не в протеолитически активном полипептиде. Например, вышеуказанный эпитоп может быть эпитопом из области полипептида, содержащей аминокислотные остатки с 1 по 248 полипептида, включающего полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 2.In one aspect, an antibody of the present invention will specifically bind to a proteolytically active polypeptide of the present invention, or a proteolytically inactive precursor thereof. In one aspect, an antibody specific for a proteolytically active polypeptide of the present invention cross-reacts with a proteolytically inactive polypeptide as described herein. In another aspect, the antibody is capable of distinguishing between the proteolytically active polypeptide of the present invention and its inactive precursor. In another aspect, the epitope to which the antibody is specific is located in an amino acid region present in a proteolytically inactive polypeptide, but not in a proteolytically active polypeptide. For example, the above epitope may be an epitope from a region of a polypeptide containing amino acid residues 1 to 248 of a polypeptide comprising a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity with SEQ ID NO: 2.

В другом аспекте эпитоп образован аминокислотными остатками, расположенными к N-концу от аминокислоты 249 полипептида, включающего полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 2. В другом аспекте вышеуказанный эпитоп удален из протеолитически неактивного полипептида, описанного в настоящем описании, посредством протеолитического процессинга.In another aspect, the epitope is formed by amino acid residues located N-terminally from amino acid 249 of a polypeptide comprising a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity to SEQ ID NO: 2. In another aspect, the above epitope is deleted from a proteolytically inactive polypeptide described in the present description, through proteolytic processing.

В другом аспекте эпитоп, к которому специфично антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, является эпитопом, расположенным на N-конце полипептида, включающего полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 1. Термин «N-конец» в данном аспекте изобретения относится к области полипептида, включающей 50 N-концевых аминокислотных остатков вышеуказанной полипептидной последовательности, предпочтительно 25 N-концевых аминокислотных остатков вышеуказанной полипептидной последовательности. В частном аспекте термин относится к 14 N-концевым аминокислотным остаткам. Термин «эпитоп» в данном контексте относится к антигенной детерминанте, которая распознается антителом, являющимся предметом настоящего изобретения. В одном аспекте эпитоп является линейным эпитопом, в другом аспекте эпитоп является конформационным эпитопом. В частном аспекте антигенная детерминанта состоит из пептида, имеющего аминокислотную последовательность N-конца протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, в котором вышеуказанный пептид может иметь длину от 7 до 14, предпочтительно 8, 9, 10, 11, 12, 13 или 14 аминокислотных остатков.In another aspect, the epitope to which the antibody of the present invention is specific is an epitope located at the N-terminus of a polypeptide comprising a polypeptide sequence having at least 50% sequence identity with SEQ ID NO: 1. The term “N-terminus "In this aspect of the invention refers to the region of a polypeptide comprising 50 N-terminal amino acid residues of the above polypeptide sequence, preferably 25 N-terminal amino acid residues of the above polypeptide sequence. In a private aspect, the term refers to 14 N-terminal amino acid residues. The term "epitope" as used herein refers to an antigenic determinant that is recognized by an antibody of the present invention. In one aspect, the epitope is a linear epitope, in another aspect, the epitope is a conformational epitope. In a particular aspect, the antigenic determinant consists of a peptide having the amino acid sequence of the N-terminus of the proteolytically active polypeptide of the present invention, in which the aforementioned peptide may have a length of 7 to 14, preferably 8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14 amino acid residues.

Термин «специфично связывает» или «специфичное связывающееся с» в одном аспекте обозначает, что антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, не реагирует перекрестно в значительной степени с другими эпитопами на полипептиде, являющемся предметом настоящего изобретения, или на других полипептидах в целом. Специфичность к эпитопу является важной характеристикой антитела, являющегося предметом настоящего изобретения. Специфичность антитела по отношению к протеолитически активному полипептиду по сравнению с протеолитически неактивным составит в одном аспекте по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, по меньшей мере 99%. Специфичное связывание можно исследовать разными хорошо известными техниками, включая, например, конкурентные исследования. Другой важной характеристикой является чувствительность антитела. Чувствительность в одном аспекте настоящего изобретения составит по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% эпитопа, включенного в связанный образец. Чувствительность можно исследовать хорошо известными техниками. Специалисты в данной области техники смогут определить рабочие и оптимальные условия исследования для каждого определения посредством рутинных экспериментов. Общепринятые техники исследования связывания включают радиоиммунное исследование, твердофазный иммуноферментный анализ (ELISA), равновесный диализ, изотермическую микрокалориметрию, исследования BIACORE® (поверхностный плазмонный резонанс, SPR) или другие способы поверхностной адсорбции. Система BIACORE® SPR измеряет взаимодействие антиген-антитело. SPR ответ отражает изменение концентрации масс на поверхности детектора при связывании или диссоциации анализируемых веществ. На основе SPR измерения BIACORE® в реальном времени напрямую отслеживают взаимодействия по мере их возникновения, см. BIAapplications Handbook, version AB (переиздание 1998), BIACORE® code No: BR-1001-86; BIAtechnology Handbook, version AB (переиздание 1998), BIACORE® code No: BR-1001-84. Свойства связывания, такие как чувствительность антитела, являющегося предметом настоящего изобретения, можно в основном определить в исследованиях связывания с помощью иммобилизованного антигена (лиганда), присутствующего на поверхности сенсора. Антитело, подлежащее анализу (анализируемое вещество), будет представлено в подвижной фазе, т.е. в растворе. В некоторых случаях антиген опосредованно прикреплен к поверхности через связывание с другой иммобилизованной молекулой, которая называется захватывающей молекулой. При инъекции антитела прерывистыми порциями через поверхность с иммобилизованными антигенами можно в целом выделить три фазы: (i) ассоциация антитела с антигеном во время инъекции образца; (ii) равновесное или стабильное состояние во время инъекции образца, при котором уровень связывания антитела уравновешен диссоциацией из комплекса антитело-антиген; (iii) диссоциация антитела от поверхности при протекании буфера. Следует понимать, что такое исследование альтернативно можно провести с иммобилизованными антителами, подлежащими исследованию, и антигеном, содержащим раствор в качестве подвижной фазы. Фазы ассоциации и диссоциации представляют информацию о кинетике взаимодействий анализируемого вещества с лигандом (ka и kd, скорости формирования комплекса и диссоциации, kd/ka=KD). Фаза равновесия представляет информацию об аффиности взаимодействий анализируемого вещества с лигандом (KD). В аспекте изобретения антитело, являющееся объектом настоящего изобретения, имеет KD менее 0,5 мкМ, в другом аспекте - менее 0,05 мкМ, в другом аспекте - менее 0,02 мкМ.The term “specifically binds” or “specific binding to” in one aspect means that the antibody of the present invention does not substantially cross-react with other epitopes on the polypeptide of the present invention, or other polypeptides in general. Epitope specificity is an important characteristic of the antibody of the present invention. The specificity of an antibody for a proteolytically active polypeptide as compared to a proteolytically inactive polypeptide will be, in one aspect, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99%. Specific binding can be investigated by various well known techniques, including, for example, competitive assays. Another important characteristic is antibody sensitivity. The sensitivity in one aspect of the present invention will be at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95% of the epitope included in the bound sample. Sensitivity can be investigated using well known techniques. Those of skill in the art will be able to determine the operating and optimal test conditions for each determination through routine experimentation. Common binding assay techniques include radioimmunoassay, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), equilibrium dialysis, isothermal microcalorimetry, BIACORE® (surface plasmon resonance, SPR) assays, or other surface adsorption techniques. The BIACORE® SPR System measures antigen-antibody interaction. The SPR response reflects the change in mass concentration on the surface of the detector during the binding or dissociation of analytes. Based on SPR, real-time BIACORE® measurements directly track interactions as they occur, see BIAapplications Handbook, version AB (reprinted 1998), BIACORE® code No: BR-1001-86; BIAtechnology Handbook, version AB (reprinted 1998), BIACORE® code No: BR-1001-84. Binding properties, such as the sensitivity of the antibody of the present invention, can generally be determined in binding assays using an immobilized antigen (ligand) present on the sensor surface. The antibody to be analyzed (analyte) will be present in the mobile phase, i.e. in solution. In some cases, the antigen is indirectly attached to the surface through binding to another immobilized molecule called a capture molecule. When the antibody is injected intermittently across the surface with immobilized antigens, three phases can generally be distinguished: (i) the association of the antibody with the antigen during sample injection; (ii) an equilibrium or stable state during injection of the sample in which the level of antibody binding is balanced by dissociation from the antibody-antigen complex; (iii) dissociation of the antibody from the surface during buffer flow. It should be understood that such a study can alternatively be carried out with immobilized antibodies to be tested and an antigen containing a solution as a mobile phase. The phases of association and dissociation provide information on the kinetics of interactions of the analyte with the ligand (k a and k d , rates of complex formation and dissociation, k d / k a = K D ). The equilibrium phase provides information about the affinity of the analyte-ligand interactions (K D ). In an aspect of the invention, the antibody of the present invention has a K D of less than 0.5 μM, in another aspect less than 0.05 μM, in another aspect less than 0.02 μM.

Антитело в контексте настоящего изобретения можно произвести, применяя способы, описанные, например, в Harlow and Lane, 1988 (Harlow and Lane, “Antibodies, A Laboratory Manual”, CSH Press, Cold Spring Harbor, 1988). Моноклональные антитела можно изготовить с помощью техник, исходно описанных в Kohler & Milstein, 1975 (Kohler & Milstein 1975, Nature 256: 495) и Galfre & Milstein, 1981 (Galfre & Milstein 1981, Meth Enzymol 73: 3). Вышеуказанные техники включают слияние мышиных миеломных клеток с клетками селезенки, полученными от иммунизированных млекопитающих. Антитела можно впоследствии улучшить с помощью техник, хорошо известных специалистам в данной области техники. Например, поверхностный плазмонный резонанс в том виде, в котором его применяют в системе BIACORE®, можно применять для повышения эффективности фаговых антител, которые связываются с вышеуказанным эпитопом внутри полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения (ср. Schier et al., 1996, Human Antibodies Hybridomas 7: 97; Malmborg et al., 1995, J. Immunol Methods 183: 7).An antibody in the context of the present invention can be produced using the methods described, for example, in Harlow and Lane, 1988 (Harlow and Lane, “Antibodies, A Laboratory Manual,” CSH Press, Cold Spring Harbor, 1988). Monoclonal antibodies can be produced using the techniques originally described in Kohler & Milstein, 1975 (Kohler & Milstein 1975, Nature 256: 495) and Galfre & Milstein, 1981 (Galfre & Milstein 1981, Meth Enzymol 73: 3). The above techniques involve the fusion of murine myeloma cells with spleen cells obtained from immunized mammals. Antibodies can subsequently be improved using techniques well known to those skilled in the art. For example, surface plasmon resonance, as used in the BIACORE® system, can be used to enhance the performance of phage antibodies that bind to the above epitope within the polypeptide of the invention (cf. Schier et al., 1996, Human Antibodies Hybridomas 7: 97; Malmborg et al., 1995, J. Immunol Methods 183: 7).

В одном аспекте изобретения антитело производят, применяя пептид, включающий или стоящий из вышеуказанного эпитопа. Пептид можно произвести, например, синтетическим способом или с помощью рекомбинантной экспрессии. В качестве альтернативы, антитело, являющееся предметом изобретения, можно произвести, применяя встречающийся в естественных условиях протеолитически активный или неактивный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения. В последнем случае следует понимать, что образующиеся в результате антитела необходимо в дальнейшем исследовать на специфичность к полипептиду, являющемуся предметом настоящего изобретения. В другом аспекте изобретения моноклональное антитело, являющееся предметом изобретения, производят, применяя полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, который можно обработать детергентом, чтобы сделать эпитоп иммунологически доступным. Однако следует понимать, что в том случае, когда антитело должно быть направлено на конформационный эпитоп, не следует проводить подобную обработку детергентом. В следующем аспекте можно также применять иммуностимулирующие агенты, такие как гемоцианин лимфы улитки (KLH), в таком процессе, особенно при применении синтетического пептида.In one aspect of the invention, an antibody is produced using a peptide comprising or standing from the above epitope. The peptide can be produced, for example, synthetically or by recombinant expression. Alternatively, the antibody of the invention can be produced using the naturally occurring proteolytically active or inactive polypeptide of the invention. In the latter case, it should be understood that the resulting antibodies need to be further tested for specificity to the polypeptide of the present invention. In another aspect of the invention, the monoclonal antibody of the invention is produced using a polypeptide of the invention that can be treated with a detergent to render the epitope immunologically accessible. However, it should be understood that in the event that an antibody is to be directed to a conformational epitope, such treatment with a detergent should not be carried out. In a further aspect, immunostimulating agents such as keyhole limpet hemocyanin (KLH) can also be used in such a process, especially when using a synthetic peptide.

Антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, можно применять, например, для аффинной хроматографии, иммунопреципитации и иммунолокализации полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, а также для наблюдения за наличием вышеуказанного полипептида в образцах или в рекомбинантных организмах. Более того, антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, можно применять в способе детектирования или в способе диагностики. В частном аспекте антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, применяют в Вестерн-блоте или в твердофазном иммуноферментном анализе (ELISA). Также антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, можно применять в терапевтических целях. В частности, антитело можно применять для ингибирования активности протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения. Таким образом, антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, также имеет разнообразные применения в терапевтических целях, описанных ниже.The antibody of the present invention can be used, for example, for affinity chromatography, immunoprecipitation and immunolocalization of the polypeptide of the present invention, as well as for monitoring the presence of the above polypeptide in samples or in recombinant organisms. Moreover, the antibody of the present invention can be used in a detection method or a diagnostic method. In a particular aspect, the antibody of the present invention is used in a Western blot or in an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Also, the antibody of the present invention can be used for therapeutic purposes. In particular, the antibody can be used to inhibit the activity of the proteolytically active polypeptide of the present invention. Thus, the antibody of the present invention also has a variety of therapeutic uses as described below.

Настоящее изобретение также относится к применению протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, в способе протеолитического процессинга полипептида. В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу производства протеолитически процессированного полипептида, включающему стадию приведения (а) первого полипептида, указанного первого полипептида, являющегося полипептидом, который является предметом настоящего изобретения, в контакт с (b) вторым полипептидом, указанным вторым полипептидом, который подвержен протеолизу указанным первым полипептидом, при котором указанный контакт приводит к протеолитическому процессингу указанного второго полипептида до по меньшей мере двух продуктов расщепления.The present invention also relates to the use of a proteolytically active polypeptide of the present invention in a method for the proteolytic processing of a polypeptide. In one aspect, the present invention relates to a method for the production of a proteolytically processed polypeptide, comprising the step of bringing (a) a first polypeptide, said first polypeptide, a polypeptide of the present invention, into contact with (b) a second polypeptide, said second polypeptide, which is subject to proteolysis by said first polypeptide, wherein said contact results in proteolytic processing of said second polypeptide to at least two cleavage products.

Настоящее изобретение также относится к применению Lys-N, и/или Lys-C, и/или аргинилэндопептидазы (эндопротеазы Arg-C, LeR) из Lysobacter enzymogenes (ATCC 29487) (Wright DS, Graham LD, Jennings PA. Biochim Biophys Acta. 1998 Dec 22;1443(3):369-74). Более того, также включено применение плазмина и/или омптина (OmpT), связанной с мембраной сериновой протеазы, которая расщепляет мотивы (Arg/Lys)-(Arg/Lys) (K. Sugimura and T. Nishihara. J. Bacteriol. 170 (1988), pp. 5625-5632) в способе протеолитического процессинга CNT, такого как BoNT/А. В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу производства протеолитически процессированного полипептида, включающему стадию приведения (а) первого полипептида, указанного первого полипептида, являющегося Lys-C или Lys-N, в контакт с (b) вторым полипептидом, указанным вторым полипептидом, который подвержен протеолизу указанным первым полипептидом, при этом указанный контакт приводит к протеолитическому процессингу указанного второго полипептида до по меньшей мере двух продуктов расщепления, и в котором второй полипептид является одноцепочечным BoNT/А. Термин «Lys-C» относится к 33 кДа сериновой эндопротеазе Lys-C из Lysobacter enzymogenes (лизилэндопептидаза, LeK, номер в Genbank Q7M135), которая специфично расщепляет пептидные связи, расположенные к С-концу от лизина, или ее гомологу, имеющему по меньшей мере 60% идентичность последовательности. Термин «Lys-N» относится к металлоэндопептидазе Lys-N, выделенной из Grifola frondosa и Pleurotis ostreatus (Nonaka T et al., 1997, J Biol Chem. 272:30032-30039; Nonaka T et al., 1998, J Biochem. 1998 124:157-162; Hori T et al., 2001, Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 57:361-368). Также термин включает гомологи вышеуказанной протеазы, имеющие по меньшей мере 60% идентичность последовательности.The present invention also relates to the use of Lys-N and / or Lys-C and / or arginyl endopeptidase (Arg-C endoprotease, LeR) from Lysobacter enzymogenes (ATCC 29487) (Wright DS, Graham LD, Jennings PA. Biochim Biophys Acta. 1998 Dec 22; 1443 (3): 369-74). Moreover, also included is the use of plasmin and / or omptin (OmpT), a membrane bound serine protease that cleaves (Arg / Lys) - (Arg / Lys) motifs (K. Sugimura and T. Nishihara. J. Bacteriol. 170 ( 1988), pp. 5625-5632) in a CNT proteolytic processing method such as BoNT / A. In one aspect, the present invention provides a method for the production of a proteolytically processed polypeptide, comprising the step of bringing (a) a first polypeptide, said first polypeptide, being Lys-C or Lys-N, into contact with (b) a second polypeptide, said second polypeptide that is subject to proteolysis by said first polypeptide, wherein said contact results in proteolytic processing of said second polypeptide to at least two cleavage products, and in which the second polypeptide is single-chain BoNT / A. The term "Lys-C" refers to the 33 kDa serine endoprotease Lys-C from Lysobacter enzymogenes (lysyl endopeptidase, LeK, Genbank number Q7M135), which specifically cleaves peptide bonds located C-terminally from lysine, or its homologue having at least at least 60% sequence identity. The term "Lys-N" refers to the Lys-N metalloendopeptidase isolated from Grifola frondosa and Pleurotis ostreatus (Nonaka T et al., 1997, J Biol Chem. 272: 30032-30039; Nonaka T et al ., 1998, J Biochem. 1998 124: 157-162; Hori T et al ., 2001, Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 57: 361-368). Also, the term includes homologues of the above protease having at least 60% sequence identity.

Этот способ можно применять, например, для производства протеолитически процессированного нейротоксина (CNT) или ботулинического нейротоксина (BoNT). Термин «BoNT», применяемый на протяжении данного изобретения, обозначает ботулинический нейротоксин и относится к нейротоксину, который можно получить из C. botulinum, такому как BoNT серотипа A, B, C1, D, E, F или G. Также термины «CNT» и «BoNT» включают рекомбинантный и модифицированный нейротоксин, включающий одну или более модификаций, включая химические модификации или генетические модификации. Термин «генетическая модификация» обозначает делецию, замену или добавление одного или более аминокислотных остатков. Применяя способ, являющийся предметом настоящего изобретения, сейчас становится возможным получать композиции нейротоксинов со значительно меньшим количеством примесей непроцессированного или частично процессированного нейротоксина, поскольку эти примеси эффективно процессируются до двухцепочечного нейротоксина. В одном аспекте двухцепочечный нейротоксин является нативным двухцепочечным нейротоксином, в котором С-конец легкой цепи и N-конец тяжелой цепи идентичны соответствующему полностью процессированному двухцепочечному нейротоксину, выделенному из клостридий дикого типа.This method can be used, for example, for the production of proteolytically processed neurotoxin (CNT) or botulinum neurotoxin (BoNT). The term "BoNT" as used throughout this invention refers to a botulinum neurotoxin and refers to a neurotoxin that can be obtained from C. botulinum , such as BoNT serotype A, B, C1, D, E, F, or G. Also, the terms "CNT" and "BoNT" includes a recombinant and modified neurotoxin comprising one or more modifications, including chemical modifications or genetic modifications. The term "genetic modification" means the deletion, substitution, or addition of one or more amino acid residues. By using the method of the present invention, it is now possible to prepare neurotoxin compositions with significantly fewer unprocessed or partially processed neurotoxin impurities, since these impurities are efficiently processed to a double-chain neurotoxin. In one aspect, the double-stranded neurotoxin is a native double-stranded neurotoxin in which the C-terminus of the light chain and the N-terminus of the heavy chain are identical to the corresponding fully processed double-stranded neurotoxin isolated from wild-type Clostridia.

Термин «контакт» в данном контексте относится к приведению по меньшей мере двух разных соединений в физическую близость, чтобы обеспечить физическое и/или химическое взаимодействие вышеуказанных соединений. В соответствии со способом, являющимся предметом настоящего изобретения, два разных указанных соединения являются, в одном аспекте, первым и вторым полипептидом, которые включены в раствор. Контакт осуществляется в условиях и в течение времени, достаточного для обеспечения взаимодействия первого и второго полипептидов. Термин «протеолитически процессированный полипептид» в данном контексте относится в одном аспекте к полипептиду, полипептидная цепь которого была гидролизована или расщеплена по одной или более пептидным связям. В другом аспекте термин относится к полипептиду, который был протеолитически расщеплен эндопротеазой или эндопептизадой. В другом аспекте термин относится к полипептиду, который был расщеплен до уровня по меньшей мере 50%. В другом аспекте вышеуказанный протеолитически процессированный полипептид является вторым полипептидом. В другом аспекте по меньшей мере 60%, 70%, 80%, 90% или 95% являются протеолитически процессированными.The term "contact" in this context refers to bringing at least two different compounds into physical proximity to allow the physical and / or chemical interaction of the above compounds. According to the method of the present invention, the two different said compounds are, in one aspect, the first and second polypeptides that are included in the solution. Contact is carried out under conditions and for a time sufficient to ensure the interaction of the first and second polypeptides. The term "proteolytically processed polypeptide" as used herein refers in one aspect to a polypeptide whose polypeptide chain has been hydrolyzed or cleaved at one or more peptide bonds. In another aspect, the term refers to a polypeptide that has been proteolytically cleaved by an endoprotease or endopeptizade. In another aspect, the term refers to a polypeptide that has been cleaved to a level of at least 50%. In another aspect, the above proteolytically processed polypeptide is a second polypeptide. In another aspect, at least 60%, 70%, 80%, 90%, or 95% are proteolytically processed.

Термин «первый полипептид» в данном контексте относится к полипептиду, являющемуся предметом настоящего изобретения, т.е. протеолитически активному или активированному полипептиду, также называемому «активной BoNT-гидролазой». Поскольку активную BoNT-гидролазу можно получить из супернатанта C. botulinum, она исходно была названа нативной BoNT-гидролазой, сокращенно «nBH». Однако термин «первый полипептид» и «nBH» также относится к BoNT-гидролазам, которые можно получать из других источников. Термин «второй полипептид» в данном контексте относится к субстрату вышеуказанного первого полипептида. Термин «подверженный протеолизу» относится к свойству или требованию ко второму полипептиду и применяется в настоящем описании, обозначая, что второй полипептид может протеолитически расщепляться вышеуказанным первым полипептидом. Иными словами термин «подверженный протеолизу» обозначает, что второй полипептид включает сайт распознавания и расщепления протеазой, позволяющий ему выступать в роли субстрата для первого полипептида. «Второй полипептид» является субстратом первого полипептида и протеолитически процессируется до двух или более продуктов расщепления. Применяя исследование, описанное выше, специалист в данной области техники может проверить, является ли данный полипептид субстратом первого полипептида и, таким образом, «вторым полипептидом» в соответствии с определением настоящего изобретения. Термин «по меньшей мере два продута расщепления» включает, например, до двух, трех, четырех, пяти и до шести продуктов расщепления.The term "first polypeptide" as used herein refers to a polypeptide of the invention, i. E. a proteolytically active or activated polypeptide, also referred to as "active BoNT hydrolase". Since the active BoNT hydrolase can be obtained from C. botulinum supernatant, it was originally named native BoNT hydrolase, abbreviated as "nBH". However, the terms "first polypeptide" and "nBH" also refer to BoNT hydrolases that can be obtained from other sources. The term "second polypeptide" in this context refers to the substrate of the above first polypeptide. The term "subject to proteolysis" refers to a property or requirement for a second polypeptide and is used herein to mean that a second polypeptide can be proteolytically cleaved by the above first polypeptide. In other words, the term "prone to proteolysis" means that the second polypeptide includes a protease recognition and cleavage site that allows it to act as a substrate for the first polypeptide. The "second polypeptide" is a substrate for the first polypeptide and is proteolytically processed to two or more cleavage products. Using the assay described above, one skilled in the art can check whether a given polypeptide is a substrate of a first polypeptide and thus a “second polypeptide” as defined by the present invention. The term "at least two cleavage products" includes, for example, up to two, three, four, five, and up to six cleavage products.

Данный способ можно применять, например, для получения фармацевтической композиции, включающей клостридиальный нейротоксин, или для образования полипептидных фрагментов, применяемых в способе масс-спектрометрии. Первый полипептид и второй полипептид могут контактировать на разных стадиях в процессе производства протеолитически процессированного полипептида. В одном аспекте стадия приведения в контакт первого полипептида и второго полипептида происходит внутри клетки. В частном аспекте данного варианта применения настоящего изобретения первый и второй полипептиды экспрессируются в вышеуказанной клетке.This method can be used, for example, to prepare a pharmaceutical composition comprising a Clostridial neurotoxin, or to form polypeptide fragments used in a mass spectrometry method. The first polypeptide and the second polypeptide can be contacted at different stages during the production of the proteolytically processed polypeptide. In one aspect, the step of bringing the first polypeptide into contact with the second polypeptide occurs within the cell. In a particular aspect of this embodiment of the present invention, the first and second polypeptides are expressed in the above cell.

В другом аспекте вышеуказанная стадия приведения в контакт происходит в клеточном лизате или в очищенном клеточном лизате. Этот аспект включает добавление первого полипептида к лизату или к очищенному лизату. Первый полипептид можно добавлять на разных стадиях во время очистки второго полипептида из клеточного лизата. Например, первый полипептид можно добавить до или после осаждения белка, ионообменной хроматографии, гидрофобной хроматографии и/или гель-фильтрационной хроматографии. Более того, также включено добавление первого полипептида к фармацевтической композиции. В этом аспекте полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, применяют, например, для протеолитического расщепления второго полипептида, например, для активации второго полипептида, который является терапевтическим агентом, содержащимся в фармацевтической композиции. Также предусмотрено введение первого полипептида объекту для протеолитического процессинга второго полипептида у объекта. Введение также включает совместное введение первого и второго полипептидов. Также способ включает стадию инкубации в условиях и в течение времени, достаточного для расщепления второго полипептида. В одном аспекте условия могут включать добавление буфера, выбранного из группы, состоящей из 100 мМ Трис-HCl, рН 8,0 или фосфатно-солевого раствора (50 мМ Na2HPO4, 150 мМ NaCl, рН 7,4). Предпочтительные буферные условия включают 100 мМ Трис-HCl, рН 8,0. «Время, достаточное для расщепления» можно определить с помощью исследования, описанного выше. В одном аспекте вышеуказанное «время, достаточное для расщепления» зависит от уровня расщепления, которое должен иметь протеолитически процессированный полипептид или включающая его композиция. В одном аспекте способ включает стадию инкубации первого и второго полипептида в течение по меньшей мере 30 мин, 60 мин, 120 мин или по меньшей мере 240 мин. В другом аспекте первый и второй полипептиды инкубируют до 30 мин, 60 мин, 120 мин, 240 мин, 480 мин или до 600 мин. В другом аспекте способ включает стадию инкубации первого и второго полипептида при 4°С или при 37°С. В другом аспекте способ включает стадию инкубации до 1 ч, до 2 ч, 4 ч, 6 ч, 10 ч или до 16 ч.In another aspect, the above-mentioned contacting step occurs in a cell lysate or in a purified cell lysate. This aspect includes the addition of the first polypeptide to the lysate or to the purified lysate. The first polypeptide can be added at various stages during the purification of the second polypeptide from the cell lysate. For example, the first polypeptide can be added before or after protein precipitation, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, and / or gel filtration chromatography. Moreover, the addition of the first polypeptide to the pharmaceutical composition is also included. In this aspect, the polypeptide of the present invention is used, for example, to proteolytically cleave a second polypeptide, for example to activate a second polypeptide that is a therapeutic agent contained in a pharmaceutical composition. Also contemplated is the introduction of the first polypeptide to the subject for proteolytic processing of the second polypeptide in the subject. The introduction also includes the joint introduction of the first and second polypeptides. The method also includes the step of incubating under conditions and for a time sufficient to cleave the second polypeptide. In one aspect, conditions may include the addition of a buffer selected from the group consisting of 100 mM Tris-HCl, pH 8.0, or phosphate-saline (50 mM Na 2 HPO 4 , 150 mM NaCl, pH 7.4). Preferred buffering conditions include 100 mM Tris-HCl, pH 8.0. The "time sufficient for cleavage" can be determined using the study described above. In one aspect, the aforementioned "time sufficient for cleavage" depends on the level of cleavage that the proteolytically processed polypeptide or composition comprising it must have. In one aspect, the method comprises the step of incubating the first and second polypeptide for at least 30 minutes, 60 minutes, 120 minutes, or at least 240 minutes. In another aspect, the first and second polypeptides are incubated for up to 30 minutes, 60 minutes, 120 minutes, 240 minutes, 480 minutes, or up to 600 minutes. In another aspect, the method comprises the step of incubating the first and second polypeptide at 4 ° C or 37 ° C. In another aspect, the method includes the step of incubating for up to 1 hour, up to 2 hours, 4 hours, 6 hours, 10 hours, or up to 16 hours.

В одном аспекте полипептидная цепь вышеуказанного второго полипептида включает последовательность, выбранную из любой из SEQ ID NO: с 4 по 25. В более частном аспекте полипептидная цепь вышеуказанного второго полипептида включает последовательность, выбранную из любой из SEQ ID NO: с 4 по 25, и в которой второй полипептид расщепляется к С-концу от остатка основной аминокислоты внутри вышеуказанной последовательности из любой из SEQ ID NO: с 4 по 25. Вышеуказанные последовательности представляют собой аминокислотные последовательности известных субстратов протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения. Также в настоящем описании показано, что вышеуказанные субстраты расщепляются к С-концу от остатка основной аминокислоты, содержащейся в последовательности, сравните Таблицу 1, колонки LC и HN. В предпочтительном аспекте вышеуказанный второй полипептид включает последовательность, выбранную из SEQ ID NO: с 4 по 10. В другом предпочтительном аспекте вышеуказанный второй полипептид является BoNT/А или его производным, включая, например, полипептид SEQ ID NO: 3 и его производные. Термин «производное», применяемый в соответствии с этим и другими аспектами изобретения, включает аминокислотные мутации, такие как добавление, замену, делецию или укорочение одного или более аминокислотных остатков.In one aspect, the polypeptide chain of the above second polypeptide comprises a sequence selected from any of SEQ ID NO: 4 to 25. In a more particular aspect, the polypeptide chain of the above second polypeptide comprises a sequence selected from any of SEQ ID NO: 4 to 25, and in which the second polypeptide is cleaved C-terminally from a basic amino acid residue within the above sequence from any of SEQ ID NOs: 4 to 25. The above sequences are amino acid sequences of known substrates of the proteolytically active polypeptide of the present invention. Also shown herein is that the above substrates are cleaved towards the C-terminus from the basic amino acid residue contained in the sequence, compare Table 1, columns LC and H N. In a preferred aspect, said second polypeptide comprises a sequence selected from SEQ ID NO: 4 to 10. In another preferred aspect, said second polypeptide is BoNT / A or a derivative thereof, including, for example, SEQ ID NO: 3 polypeptide and derivatives thereof. The term "derivative" as used in accordance with this and other aspects of the invention includes amino acid mutations, such as the addition, substitution, deletion or truncation of one or more amino acid residues.

В одном аспекте второй полипептид включает производное любой из SEQ ID NO: с 4 по 25 или SEQ ID NO: 3, при этом вышеуказанное производное содержит одну или более точечных мутаций и/или один или более дополнительных аминокислотных остатков. В другом аспекте вышеуказанное производное содержит до 1, до 2, до 3, до 4, до 5, до 6, до 7, до 8, до 9, до 10, до 15 точечных мутаций. Применяя исследование активности для определения протеазной активности, как описано в настоящем описании, специалист может определить, процессируется ли вышеуказанное производное протеолитически активным полипептидом, являющимся предметом настоящего изобретения. В другом аспекте производное содержит точечную мутацию, меняющую остаток основной аминокислоты на остаток неосновной аминокислоты. В другом аспекте производное имеет по меньшей мере 50% идентичность последовательность с любой из SEQ ID NO: с 4 по 25. в другом аспекте названное производное или полипептид, содержащий производное, является субстратом первого полипептида и протеолитически расщепляется первым полипептидом. Типичным примером является производное SEQ ID NO: 3, включающее, например, одну или более точечных мутаций в легкой или тяжелой цепи.In one aspect, the second polypeptide comprises a derivative of any one of SEQ ID NO: 4 to 25 or SEQ ID NO: 3, wherein said derivative contains one or more point mutations and / or one or more additional amino acid residues. In another aspect, the above derivative contains up to 1, up to 2, up to 3, up to 4, up to 5, up to 6, up to 7, up to 8, up to 9, up to 10, up to 15 point mutations. By using an activity assay to determine protease activity as described herein, one skilled in the art can determine if the above derivative is being processed by the proteolytically active polypeptide of the present invention. In another aspect, the derivative contains a point mutation that changes a basic amino acid residue to a non-basic amino acid residue. In another aspect, the derivative has at least 50% sequence identity to any of SEQ ID NOs: 4 to 25. In another aspect, said derivative or polypeptide comprising the derivative is a substrate of the first polypeptide and is proteolytically cleaved by the first polypeptide. A typical example is a derivative of SEQ ID NO: 3 including, for example, one or more point mutations in the light or heavy chain.

В другом аспекте вышеуказанный полипептид включает (а) полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 30% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 3 [(BoNT/A ATCC 3502, номер в Genbank AAA23262)]; или (b) полипептидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из столбнячного эндотоксина, белка каскада свертывания крови фактора X или протромбина (фактора II), пищеварительных ферментов поджелудочной железы, таких как трипсин, химотрипсин, пепсин, папаин. По меньшей мере 30% означает по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 85%. В частном аспекте идентичность последовательности вышеуказанной последовательности второго полипептида, имеющей по меньшей мере 50% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 3 определяют на основании аминокислотных положений с 420 по 466 SEQ ID NO: 3, в другом аспекте вышеуказанную идентичность последовательности определяют на основании любой из SEQ ID NO: с 4 по 25. Иными словами, вышеуказанный аспект относится ко второму полипептиду, включающему полипептидную последовательность, которая имеет, например, 30% идентичность последовательности с полипептидной последовательностью, находящейся между аминокислотными положениями с 420 по 466 SEQ ID NO: 3, или по меньшей мере 30% идентичность последовательности с полипептидной последовательностью любой из SEQ ID NO: с 4 по 25. Полипептид, в соответствии с данным определением, можно, например, получить из C. botulinum, C. tetani или C. sporogenes. Вышеуказанный второй полипептид может быть, например, встречающимся в природе нейротоксином, таким как BoNT/A, B, C1, D, E, F или G, или их производным, включающим одну или более аминокислотных мутаций, таких как добавление, замена, делеция или укорочение одного или более аминокислотных остатков. Включены, например, производные, лишенные, например, HC домена нативного нейротоксина или его частей, или производные с другими аминокислотными остатками, замещающими HC домен, а также производные с дополнительной легкой цепью или другой белковой молекулой-грузом, присоединенной к N-концу легкой цепи BoNT.In another aspect, the above polypeptide comprises (a) a polypeptide sequence having at least 30% sequence identity with SEQ ID NO: 3 [(BoNT / A ATCC 3502, Genbank number AAA23262)]; or (b) a polypeptide sequence selected from the group consisting of tetanus endotoxin, factor X or prothrombin (factor II) blood coagulation cascade protein, pancreatic digestive enzymes such as trypsin, chymotrypsin, pepsin, papain. At least 30% means at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 85%. In a particular aspect, the sequence identity of the aforementioned second polypeptide sequence having at least 50% sequence identity to SEQ ID NO: 3 is determined based on amino acid positions 420 to 466 of SEQ ID NO: 3, in another aspect, the above sequence identity is determined based on any from SEQ ID NO: 4 to 25. In other words, the above aspect relates to a second polypeptide comprising a polypeptide sequence that has, for example, 30% sequence identity with a polypeptide sequence located between amino acid positions 420 to 466 of SEQ ID NO: 3 , or at least 30% sequence identity to a polypeptide sequence of any of SEQ ID NOs: 4 to 25. A polypeptide as defined herein may, for example, be obtained from C. botulinum, C. tetani, or C. sporogenes . The above second polypeptide can be, for example, a naturally occurring neurotoxin such as BoNT / A, B, C1, D, E, F or G, or a derivative thereof comprising one or more amino acid mutations such as addition, substitution, deletion or shortening of one or more amino acid residues. Included are, for example, derivatives lacking, for example, the H C domain of the native neurotoxin or parts thereof, or derivatives with other amino acid residues replacing the H C domain, as well as derivatives with an additional light chain or other protein cargo molecule attached to the N-terminus light chain BoNT.

В другом аспекте второй полипептид может содержать дополнительные аминокислотные остатки на N- или С-конце или во внутреннем положении. Дополнительные аминокислотные остатки могут быть фланкированы одним или более сайтами расщепления протеаз. В другом аспекте дополнительная аминокислотная последовательность функционирует как детектируемый маркер и/или обеспечивает связывание с твердой подложкой. Примером является гистидиновый маркер или GST (glutathione-S-transferase, глутатион-S-трансфераза) маркер. Другим примером является аминокислотная последовательность VPPTPGSAWSHPQFEK, содержащая Streptag (streptavidin tag, стрептавидиновый маркер), предпочтительно присоединенный к С-концу.In another aspect, the second polypeptide may contain additional amino acid residues at the N- or C-terminus or at an internal position. Additional amino acid residues can be flanked by one or more protease cleavage sites. In another aspect, the additional amino acid sequence functions as a detectable marker and / or provides binding to a solid support. An example is a histidine marker or GST (glutathione-S-transferase, glutathione-S-transferase) marker. Another example is the amino acid sequence VPPTPGSAWSHPQFEK containing a Streptag (streptavidin tag), preferably attached to the C-terminus.

В другом частном аспекте вышеуказанный полипептид является полипептидом, включающим полипептидную последовательность, такую как показанная в GenBank с номерами CBZ04958.1, YP_002805603.1, ZP_02994746.1, YP_001788403.1, YP_001782718.1, ZP_02616437.1, ZP_02614241.1, YP_001392361.1, YP_001255575.1, или ее гомолог, имеющий по меньшей мере 50% идентичность последовательности.In another particular aspect, the above polypeptide is a polypeptide comprising a polypeptide sequence such as shown in GenBank nos CBZ04958.1, YP_002805603.1, ZP_02994746.1, YP_001788403.1, YP_001782792.1, ZP_026.1_16437.1, ZP_026.116437.1, ZP_026.116437.1 1, YP_001255575.1, or a homologue thereof having at least 50% sequence identity.

В другом аспекте биологическая активность вышеуказанного второго полипептида модулируется протеолитическим расщеплением. Специалистам хорошо известно, что функцию многих полипептидов можно модулировать посредством протеолитического процессинга. «Модулировать» в данном контексте означает повышать или понижать, активировать или инактивировать. Например, биологическая активность многих нейротоксинов бактерий повышается или стимулируется протеолитическим процессингом одноцепочечного нейротоксина до двухцепочечного нейротоксина, в котором двухцепочечный нейротоксин состоит из легкой и тяжелой полипептидной цепей, которые ковалентно связаны через дисульфидный мостик. Биологическая активность нейротоксина охватывает по меньшей мере три отдельных активности: первая активность - это «протеолитическая активность», присущая легкой цепи нейротоксина и отвечающая за гидролиз пептидной связи одного или более полипептидов, участвующих в регуляции слияния клеточных мембран. Вторая активность - это «транслокационная активность», присущая N-концу тяжелой цепи процессированного нейротоксина и участвующая в транспорте легкой цепи через мембрану лизосом в цитоплазму. Третья активность - это «рецептор-связывающая активность», присущая С-концу тяжелой цепи процессированного нейротоксина и участвующая в связывании и захвате нейротоксина клеткой-мишенью. В предпочтительном аспекте термин «биологическая активность» в данном контексте обозначает протеолитическую активность. В более предпочтительном аспекте термин обозначает повышенную протеолитическую активность.In another aspect, the biological activity of the above second polypeptide is modulated by proteolytic cleavage. It is well known in the art that the function of many polypeptides can be modulated through proteolytic processing. To "modulate" in this context means to increase or decrease, activate or inactivate. For example, the biological activity of many bacterial neurotoxins is increased or stimulated by the proteolytic processing of a single-chain neurotoxin to a double-chain neurotoxin, in which the double-chain neurotoxin consists of light and heavy polypeptide chains that are covalently linked through a disulfide bridge. The biological activity of a neurotoxin encompasses at least three distinct activities: the first activity is the “proteolytic activity” inherent in the light chain of the neurotoxin and is responsible for hydrolysis of the peptide bond of one or more polypeptides involved in the regulation of cell membrane fusion. The second activity is the "translocation activity" inherent in the N-terminus of the heavy chain of the processed neurotoxin and involved in the transport of the light chain across the lysosomal membrane into the cytoplasm. The third activity is the "receptor-binding activity" inherent in the C-terminus of the heavy chain of the processed neurotoxin and is involved in the binding and uptake of the neurotoxin by the target cell. In a preferred aspect, the term "biological activity" in this context means proteolytic activity. In a more preferred aspect, the term means increased proteolytic activity.

Биологическую активность клостридиального нейротоксина можно измерить с помощью разных тестов, которые известны специалистам в данной области техники. Эти тесты позволяют определить одну или более активностей, упомянутых выше. Например, исследование 50% летальной дозы (LD50) на мышах или ex vivo исследование диафрагмального нерва правого или левого купола диафрагмы у мышей (MPN), как описано Pearce et al., 1994 (Pearce LB, Borodic GE, First ER, MacCallum RD (1994), Toxicol Appl Pharmacol 128: 69-77) и Habermann et al., 1980 (Habermann E, Dreyer F, Bigalke H. (1980), Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 311:33-40), позволяют определить токсический эффект исследуемого препарата нейротоксина на живой организм или изолированный нервно-мышечный препарат. Для установления токсического эффекта в исследовании LD50 нейротоксин должен быть биологически активным и обладать каждой из вышеуказанных активностей, упомянутых выше. Более того, доступны различные другие исследования, позволяющие, например, определить, является ли нейротоксин или легкая цепь нейротоксина протеолитически активными. Такие исследования, например, основаны на контакте BoNT/A с SNAP-25. В качестве альтернативы, можно применять пептид, представляющий сайт расщепления SNAP-25, в котором пептид можно пометить для облегчения детектирования. В предпочтительном аспекте биологическую активность определяют, применяя исследование MPN, описанное ниже.The biological activity of the Clostridial neurotoxin can be measured using a variety of tests that are known to those skilled in the art. These tests identify one or more of the activities mentioned above. For example, 50% lethal dose (LD 50 ) study in mice or ex vivo study of the phrenic nerve of the right or left diaphragm dome in mice (MPN), as described by Pearce et al., 1994 (Pearce LB, Borodic GE, First ER, MacCallum RD (1994), Toxicol Appl Pharmacol 128: 69-77) and Habermann et al., 1980 (Habermann E, Dreyer F, Bigalke H. (1980), Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 311: 33-40), allow to determine the toxic effect an investigational neurotoxin preparation on a living organism or an isolated neuromuscular preparation. To establish a toxic effect in an LD 50 assay, a neurotoxin must be biologically active and have each of the above activities mentioned above. Moreover, various other studies are available to, for example, determine whether a neurotoxin or a neurotoxin light chain is proteolytically active. Such studies, for example, are based on the contact of BoNT / A with SNAP-25. Alternatively, a peptide representing a cleavage site for SNAP-25 can be used, in which the peptide can be labeled to facilitate detection. In a preferred aspect, biological activity is determined using the MPN assay described below.

В другом аспекте вышеуказанный первый полипептид активируется посредством протеолитического процессинга неактивного полипептида-предшественника, вышеуказанного неактивного полипептида-предшественника, включающего полипептидную последовательность, имеющую по меньшей мере 60% идентичность последовательности с последовательностью SEQ ID NO: 2. Этот аспект основан на наблюдении того факта, что полипептид, имеющий полипептидную последовательность SEQ ID NO: 2, является протеолитически неактивным, в то время как его укороченные с N-конца варианты являются протеолитически активными. Также настоящее изобретение предусматривает применение протеолитически неактивного полипептида в описанных в настоящем описании способах. Протеолитически неактивный полипептид, описанный в настоящем описании, можно активировать, например, посредством удаления фрагмента с N-конца или всего N-конца, включающего аминокислотные остатки с 1 по 248 SEQ ID NO: 2. В одном аспекте N-конец удаляют протеазой, в другом аспекте N-конец удаляют автопротеолизом SEQ ID NO: 2. 60% идентичность последовательности относится к выравниванию последовательности относительно полноразмерной NT02CB1447.In another aspect, said first polypeptide is activated by proteolytic processing of an inactive precursor polypeptide, said inactive precursor polypeptide comprising a polypeptide sequence having at least 60% sequence identity to SEQ ID NO: 2. This aspect is based on the observation that the polypeptide having the polypeptide sequence of SEQ ID NO: 2 is proteolytically inactive, while its N-terminally truncated variants are proteolytically active. The present invention also provides for the use of a proteolytically inactive polypeptide in the methods described herein. A proteolytically inactive polypeptide described herein can be activated, for example, by removing a fragment from the N-terminus or all of the N-terminus comprising amino acid residues 1 to 248 of SEQ ID NO: 2. In one aspect, the N-terminus is removed by a protease, in in another aspect, the N-terminus is removed by auto-proteolysis of SEQ ID NO: 2. 60% sequence identity relates to sequence alignment with respect to full-length NT02CB1447.

В другом аспекте являющийся предметом настоящего изобретения способ производства протеолитически процессированного полипептида включает стадию очистки протеолитически процессированного второго полипептида или по меньшей мере одного или более продуктов его расщепления. Очистку C. botulinum, экспрессирующих BoNT/A, можно выполнить, например, как в основном описано в предшествующем уровне техники (DasGuppa 1984, Toxicon 22, 415; Sathyamoorthy 1985, J Biol Chemistry 260, 10461). В частности, очистка нейротоксина может включать одну или более стадии преципитации и экстракции, одну или более стадий концентрирования и другие определенные хроматографические стадии. Рекомбинантный одноцепочечный BoNT/A и его очистка описаны в предшествующем уровне техники (Rummel et al., 2004, Mol Microbiol. 51:631-43).In another aspect, the method of the present invention for the production of a proteolytically processed polypeptide comprises the step of purifying the proteolytically processed second polypeptide or at least one or more of its cleavage products. Purification of C. botulinum expressing BoNT / A can be performed, for example, as generally described in the prior art (DasGuppa 1984, Toxicon 22, 415; Sathyamoorthy 1985, J Biol Chemistry 260, 10461). In particular, the purification of the neurotoxin can include one or more precipitation and extraction steps, one or more concentration steps, and other specific chromatographic steps. Recombinant single chain BoNT / A and its purification are described in the prior art (Rummel et al., 2004, Mol Microbiol. 51: 631-43).

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения штаммом клостридий является C. botulinum, например, образующий BoNT/A или его производное. Для ферментации можно применять процесс, описанный DasGuppa B. R. et al. в Toxicon, vol. 22, No.3, p. 414-424, 1984. Таким образом, 0,5% дрожжевого экстракта и 0,6% автоклавированной дрожжевой массы добавляют к 2% среде N-Z-амина типа А и доводят рН до 7,2 с помощью 4N NaOH, а затем полученную таким способом среду автоклавируют. К этой среде можно добавить отдельно проавтоклавированную глюкозу (30% по весу на объем), чтобы достичь конечной концентрации глюкозы в среде, равной 0,5%. Инкубацию можно проводить, например, при 37°С без перемешивания, при этом ферментацию прерывают, например, через 96 часов. В рамках настоящего изобретения помимо периодической ферментации, описанной ранее, также можно проводить полунепрерывную ферментацию, повторную периодическую ферментацию или непрерывную ферментацию.In a preferred embodiment of the present invention, the Clostridium strain is C. botulinum , for example, forming BoNT / A or a derivative thereof. For fermentation, the process described by DasGuppa BR et al. in Toxicon, vol. 22, No.3, p. 414-424, 1984. Thus, 0.5% yeast extract and 0.6% autoclaved yeast mass are added to 2% type A NZ-amine medium and the pH is adjusted to 7.2 with 4N NaOH, and then obtained in this way the medium is autoclaved. To this medium, separately autoclaved glucose (30% w / v) can be added to achieve a final glucose concentration in the medium of 0.5%. The incubation can be carried out, for example, at 37 ° C without stirring, while the fermentation is interrupted, for example, after 96 hours. Within the framework of the present invention, in addition to the batch fermentation described previously, it is also possible to carry out semi-continuous fermentation, repeated batch fermentation or continuous fermentation.

После окончательной ферментации и отделения среды для ферментации от клеток со средой для ферментации можно провести первую преципитацию с целью удаления крупных белков. Предпочтительно, чтобы преципитация была кислотной преципитацией. Условия реакции для такой кислотной преципитации известны специалистам в данной области техники. Обычно можно применять 1,5 М H2SO4 для подкисления супернатанта до рН 3,5. Центрифугирование обычно проводят в течение 20 минут при 2400×g при 4°С. Осадок, полученный в результате центрифугирования, можно промыть водой, предпочтительно повторно. Затем осадок можно экстрагировать 0,1 М буфером, состоящим из лимонной кислоты и трехзамещенного цитрата натрия, рН 5,5, например, в течение часа. Затем можно провести еще одну стадию центрифугирования, например, при 9800×g в течение 20 минут при 4°С. Полученный осадок при необходимости можно снова экстрагировать, как описано ранее. Супернатант после экстракции и оба супернатанта в случае повторении экстракции можно затем подвергнуть протаминсульфатной преципитации. Преципитация может продолжаться в течение ночи, например, при 8°С. Затем преципитат можно центрифугировать, например, в течение 20 минут при 4°С и 12000×g. Супернатант после центрифугирования можно подвергнуть преципитации, такой как преципитация сульфатом аммония, во время которой будут удалены другие крупные белки. После стадии преципитации сульфатом аммония можно добавить стадию центрифугирования и затем можно вновь растворить полученный таким образом осадок и, при необходимости, провести диализ. С экстрактом, предпочтительно диализованным и вновь центрифугированным, можно провести серию хроматографических стадий с целью очистки нейротоксина. Каждая хроматографическая стадия служит для удаления примесей, таких как протаминсульфат, оставшаяся ДНК, части более мелких белков и белков среднего размера, а также гемагглютининов из белкового комплекса ботулинического нейротоксина. Для этой цели можно применять одну или несколько хроматографических стадий в предпочтительном варианте осуществления изобретения. При необходимости элюат, например, из последней хроматографической стадии, можно отфильтровать и добавить подходящие адъюванты. В одном аспекте фильтрацию проводят в реакционных контейнерах, с которыми затем можно провести стадию лиофилизации.After the final fermentation and separation of the fermentation medium from the cells with the fermentation medium, a first precipitation can be carried out to remove large proteins. Preferably, the precipitation is acidic precipitation. The reaction conditions for such acid precipitation are known to those skilled in the art. Typically 1.5 M H 2 SO 4 can be used to acidify the supernatant to pH 3.5. Centrifugation is usually carried out for 20 minutes at 2400 × g at 4 ° C. The precipitate obtained by centrifugation can be washed with water, preferably again. The precipitate can then be extracted with 0.1 M buffer consisting of citric acid and trisodium citrate, pH 5.5, for example, for an hour. Then you can carry out another centrifugation step, for example, at 9800 × g for 20 minutes at 4 ° C. The resulting precipitate can be extracted again, if necessary, as previously described. The supernatant after extraction and both supernatants, if the extraction is repeated, can then be subjected to protamine sulfate precipitation. The precipitation can continue overnight, for example at 8 ° C. The precipitate can then be centrifuged, for example, for 20 minutes at 4 ° C and 12,000 x g. The supernatant after centrifugation can be subjected to precipitation, such as ammonium sulfate precipitation, during which other large proteins will be removed. After the ammonium sulfate precipitation step, a centrifugation step can be added and then the precipitate thus obtained can be redissolved and, if necessary, dialyzed. With the extract, preferably dialyzed and centrifuged again, a series of chromatographic steps can be carried out in order to purify the neurotoxin. Each chromatographic step serves to remove impurities such as protamine sulfate, residual DNA, portions of smaller and medium-sized proteins, and hemagglutinins from the botulinum neurotoxin protein complex. For this purpose, one or more chromatographic steps can be used in a preferred embodiment of the invention. If necessary, the eluate, for example from the last chromatographic step, can be filtered and suitable adjuvants added. In one aspect, filtration is carried out in reaction containers, which can then undergo a lyophilization step.

Настоящее изобретение также относится к композиции, которую можно получить являющимся предметом настоящего изобретения способом производства протеолитически процессированного полипептида. В одном аспекте вышеуказанная композиция включает смесь процессированного и непроцессированного второго полипептида, в которой вышеуказанная смесь может содержать менее 5%, 4%, 3%, 2% или менее 1% непроцессированного второго полипептида. В аспекте вышеуказанной композиции вышеуказанный второй полипептид является BoNT или его производным. BoNT может быть, например, выбран из группы, состоящей из BoNT серотипа A, B, C, D, E, F и G, включая их производные. Композиция может быть, например, жидкой или твердой композицией и может содержать один или более носителей, адъювантов и/или вспомогательных веществ.The present invention also relates to a composition that can be obtained by the method of the present invention for the production of a proteolytically processed polypeptide. In one aspect, the above composition comprises a mixture of a processed and full length second polypeptide, wherein said mixture may contain less than 5%, 4%, 3%, 2%, or less than 1% of a full length second polypeptide. In an aspect of the above composition, the above second polypeptide is BoNT or a derivative thereof. BoNT can be, for example, selected from the group consisting of BoNT serotypes A, B, C, D, E, F and G, including derivatives thereof. The composition can be, for example, a liquid or solid composition and can contain one or more carriers, adjuvants and / or excipients.

В другом аспекте настоящее изобретение также относится к способу производства лекарственного средства, т.е. фармацевтической композиции, включающему стадии вышеупомянутого способа и дальнейшую стадию выпуска очищенного двухцепочечного нейротоксина в качестве лекарственного средства. В одном аспекте вышеуказанное лекарственное средство включает смесь процессированного и непроцессированного второго полипептида, в которой вышеуказанная смесь содержит менее 5% непроцессированного второго полипептида. В предпочтительных вариантах применения изобретения смесь содержит менее 4%, 3%, 2% или менее 1% непроцессированного второго полипептида.In another aspect, the present invention also relates to a method for the manufacture of a medicament, i. E. a pharmaceutical composition comprising the steps of the aforementioned method and a further step of releasing a purified double-chain neurotoxin as a drug. In one aspect, said medicament comprises a mixture of processed and full length second polypeptide, wherein said mixture comprises less than 5% full length of second polypeptide. In preferred embodiments of the invention, the mixture contains less than 4%, 3%, 2%, or less than 1% of the unprocessed second polypeptide.

Настоящее изобретение также относится к разным медицинским применениям соединений, раскрытых в настоящем описании:The present invention also relates to various medical uses of the compounds disclosed herein:

В одном аспекте настоящее изобретение относится к протеолитически активному полипептиду в соответствии с настоящим изобретением для применения в качестве лекарственного средства или в фармацевтической композиции.In one aspect, the present invention provides a proteolytically active polypeptide according to the present invention for use as a medicament or in a pharmaceutical composition.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к композиции, в соответствии с настоящим изобретением, для применения в качестве лекарственного средства или в фармацевтической композиции.In another aspect, the present invention relates to a composition according to the present invention for use as a medicament or in a pharmaceutical composition.

В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к антителу, в соответствии с настоящим изобретением, для применения в качестве лекарственного средства или в фармацевтической композиции.In yet another aspect, the present invention relates to an antibody according to the present invention for use as a medicament or in a pharmaceutical composition.

В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к ингибитору, в соответствии с настоящим изобретением, для применения в качестве лекарственного средства или в фармацевтической композиции.In another aspect, the present invention relates to an inhibitor according to the present invention for use as a medicine or in a pharmaceutical composition.

В частности, настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, включающей полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, композицию, являющуюся предметом настоящего изобретения, или ингибитор, являющийся предметом настоящего изобретения.In particular, the present invention relates to a pharmaceutical composition comprising a polypeptide of the present invention, an antibody of the present invention, a composition of the present invention, or an inhibitor of the present invention.

Термин «композиция» в данном контексте относится к любой композиции, выпускаемой в твердой, жидкой, аэрозольной (газообразной) форме и подобных. Вышеуказанная композиция включает, например, терапевтически активное соединение, являющееся предметом настоящего изобретения, при необходимости вместе с подходящими вспомогательными веществами, такими как растворители или носители или другие ингредиенты. В одном аспекте терапевтически активное соединение является протеолитически активным полипептидом, являющимся предметом настоящего изобретения. В другом аспекте терапевтическое соединение является протеолитически процессированным вторым полипептидом, как описано выше, таким как двухцепочечный нейротоксин. В другом аспекте терапевтически активное соединение является антителом, являющимся предметом настоящего изобретения. В другом аспекте терапевтически активное соединение является ингибитором протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения.The term "composition" in this context refers to any composition available in solid, liquid, aerosol (gaseous) form and the like. The above composition comprises, for example, the therapeutically active compound of the present invention, optionally together with suitable adjuvants such as diluents or carriers or other ingredients. In one aspect, the therapeutically active compound is a proteolytically active polypeptide of the present invention. In another aspect, the therapeutic compound is a proteolytically processed second polypeptide as described above, such as a double-stranded neurotoxin. In another aspect, the therapeutically active compound is an antibody of the present invention. In another aspect, the therapeutically active compound is an inhibitor of the proteolytically active polypeptide of the present invention.

В данном контексте для настоящего изобретения различают вспомогательные соединения, т.е. соединения, которые не влияют на эффекты соединения, являющегося предметом настоящего изобретения, при применении композиции в заданных целях, и прочие ингредиенты, т.е. соединения, которые оказывают дополнительный эффект или модулируют эффект соединения, являющегося предметом настоящего изобретения. Подходящие растворители и/или носители зависят от цели, с которой следует применять композицию, и от прочих ингредиентов. Специалист в данной области техники сразу может определить такие подходящие растворители и/или носители.In this context, for the present invention, a distinction is made between auxiliary compounds, i.e. compounds which do not interfere with the effects of the compound of the present invention when the composition is used for the intended purposes; and other ingredients, i. e. compounds that have an additional effect or modulate the effect of the compound of the present invention. Suitable solvents and / or carriers depend on the purpose for which the composition is to be used and on the other ingredients. The person skilled in the art can immediately identify such suitable solvents and / or carriers.

Носитель(-и) должен быть приемлемым с точки зрения совместимости с прочими ингредиентами формулы и должен быть невредными для его реципиента. Применяемый фармацевтический носитель может включать твердый носитель, гель или жидкость. Примерами твердых носителей являются лактоза, сульфат кальция, сахароза, тальк, желатин, агар, пектин, камедь, стеарат магния, стеариновая кислота и подобные. Примерами жидких носителей являются раствор фосфатно-солевого раствора, сироп, масло, вода, эмульсии, разные типы увлажняющих агентов и подобные. Аналогично, носитель или растворитель могут включать задерживающие материалы, хорошо известные в данной области техники, такие как моностеарат глицерина или дистеарат глицерина по отдельности или с воском. Вышеуказанные подходящие носители включают упомянутые выше и прочие носители, хорошо известные в данной области техники, см., например, Remington’s Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania.The carrier (s) must be compatible with the other ingredients of the formula and must not be harmful to the recipient. The pharmaceutical carrier used may include a solid carrier, a gel, or a liquid. Examples of solid carriers are lactose, calcium sulfate, sucrose, talc, gelatin, agar, pectin, gum, magnesium stearate, stearic acid and the like. Examples of liquid carriers are phosphate-saline solution, syrup, oil, water, emulsions, various types of wetting agents, and the like. Similarly, the carrier or solvent can include retention materials well known in the art, such as glycerol monostearate or glycerol distearate, alone or with wax. The above suitable carriers include those mentioned above and others well known in the art, see, for example, Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania.

Растворитель(-и) выбирают так, чтобы не нарушить биологическую активность комбинации. Примерами таких растворителей являются дистиллированная вода, физиологический раствор, растворы Рингера, раствор декстрозы и раствор Хэнкса, кроме того, фармацевтическая композиция или формула могут также включать другие носители, адъюванты или нетоксичные, нетерапевтические, неиммуногенные стабилизаторы и подобные.The solvent (s) are selected so as not to interfere with the biological activity of the combination. Examples of such solvents are distilled water, physiological saline, Ringer's solutions, dextrose solution and Hanks solution, in addition, the pharmaceutical composition or formula may also include other carriers, adjuvants or non-toxic, non-therapeutic, non-immunogenic stabilizers and the like.

В одном аспекте фармацевтическая композиция в данном контексте включает биологически активный нейротоксин, полученный способом, являющимся предметом настоящего изобретения, при необходимости, один или более фармацевтически приемлемых носителей. Активный нейротоксин может присутствовать в жидкой или лиофилизованной форме. В одном аспекте вышеуказанное соединение может присутствовать вместе с глицерином, белковыми стабилизаторами (например, человеческим сывороточным альбумином (HSA)) или небелковыми стабилизаторами, такими как поливинилпирролидон или гиалуроновая кислота. Фармацевтическую композицию в одном аспекте вводят местно. Применяемым обычно способом введения лекарственных средств является внутримышечное, подкожное (около желез) введение. Однако в зависимости от природы и механизма действия соединения фармацевтическую композицию можно также вводить другими способами. Двухцепочечный полипептид нейротоксина является активным ингредиентом композиции, и в одном аспекте его вводят в обычных формах выпуска, приготовленных путем комбинации лекарственного средства со стандартными фармацевтическими носителями в соответствии с обычными процедурами. Данные процедуры могут включать смешивание, гранулирование и компрессию или растворение ингредиентов в соответствии с целевым препаратом. Следует понимать, что форму и характер фармацевтически приемлемого носителя или растворителя диктует количество активного ингредиента, с которым он будет комбинирован, способ введения и другие хорошо известные переменные.In one aspect, a pharmaceutical composition in this context comprises a biologically active neurotoxin prepared by the method of the present invention, optionally one or more pharmaceutically acceptable carriers. The active neurotoxin can be present in liquid or lyophilized form. In one aspect, the above compound may be present together with glycerol, protein stabilizers (eg, human serum albumin (HSA)) or non-protein stabilizers such as polyvinylpyrrolidone or hyaluronic acid. The pharmaceutical composition in one aspect is administered topically. The usually used method of drug administration is intramuscular, subcutaneous (near the glands) administration. However, depending on the nature and mechanism of action of the compound, the pharmaceutical composition may also be administered by other routes. The double-chain neurotoxin polypeptide is the active ingredient of the composition, and in one aspect it is administered in conventional dosage forms prepared by combining the drug with standard pharmaceutical carriers in accordance with conventional procedures. These procedures can include mixing, granulating and compressing or dissolving the ingredients in accordance with the target preparation. It should be understood that the form and nature of the pharmaceutically acceptable carrier or diluent will dictate the amount of active ingredient with which it will be combined, the route of administration, and other well-known variables.

Терапевтически эффективная доза относится к количеству соединения, нейротоксина, которое будут применять в фармацевтической композиции, являющейся предметом настоящего изобретения, которое предотвращает, улучшает или лечит симптомы, сопровождающие заболевание или состояние, указанные в данном описании изобретения. Терапевтическую эффективность и токсичность соединения можно определить посредством стандартных фармацевтических процедур в клеточных культурах или экспериментальных животных, например, 50% эффективную дозу (ED50, 50% efficient dose) (дозу, терапевтически эффективную в 50% популяции) и LD50 (дозу, летальную для 50% популяции). Отношение доз терапевтического и токсического эффектов является терапевтическим индексом, и его можно выразить как отношение LD50/ED50.A therapeutically effective dose refers to the amount of a compound, a neurotoxin, that will be used in a pharmaceutical composition of the present invention that prevents, improves, or treats the symptoms accompanying a disease or condition described herein. The therapeutic efficacy and toxicity of a compound can be determined by standard pharmaceutical procedures in cell cultures or experimental animals, for example, 50% effective dose (ED50, 50% efficient dose) (dose therapeutically effective in 50% of the population) and LD 50 (dose lethal for 50% of the population). The dose ratio of therapeutic to toxic effects is a therapeutic index and can be expressed as the ratio LD 50 / ED 50 .

Схему приема лекарственного средства определит лечащий врач и другие клинические факторы. Как хорошо известно в медицине, доза для любого пациента зависит от многих факторов, включая вес пациента, площадь поверхности тела, возраст, то соединение, которое подлежит введению, пол, время и способ введения, общее состояние здоровья и другие лекарственные средства, которые вводят совместно. За прогрессом можно следить с помощью периодических оценок. Фармацевтические композиции и формулы, указанные в настоящем описании, вводят по меньшей мере однократно с целью лечения или улучшения или предотвращения заболевания или состояния, перечисленных в данном описании изобретения. Однако названные фармацевтические композиции можно вводить более одного раза.The dosage regimen will be determined by the attending physician and other clinical factors. As is well known in medicine, the dose for any patient depends on many factors, including the patient's weight, body surface area, age, the compound to be administered, gender, time and route of administration, general health, and other drugs that are co-administered. ... Progress can be monitored through periodic assessments. The pharmaceutical compositions and formulas described herein are administered at least once for the purpose of treating or ameliorating or preventing the disease or condition described herein. However, these pharmaceutical compositions can be administered more than once.

В следующем аспекте изобретения вышеуказанная композиция является лекарственным средством или косметической композицией. В одном аспекте вышеуказанное лекарственное средство, включающее биологически активный нейротоксин, можно применять для предотвращения и/или лечения по меньшей мере одного из следующих заболеваний и нарушений: произвольной мышечной силы, фокальной дистонии, включая цервикальную, краниальную дистонию, и доброкачественного идиопатического блефароспазма, гемифациального спазма и фокальной спастичности, желудочно-кишечных расстройств, повышенного потоотделения, и косметической коррекции морщин, в следующем аспекте также блефароспазма, оромандибулярной дистонии, дистонии размыкания челюсти, дистонии смыкания челюсти, бруксизма, синдрома Мейжа, лингвальной дистонии, апраксии века, открытой цервикальной дистонии, антеколлиса, ретроколлиса, латероколлиса, тортиколлиса, фарингеальной дистонии, ларингиальной дистонии, спастической дистонии/аддукторного типа, спастической дистонии/абдукторного типа, спастической одышки, дистонии конечностей, дистонии плеча, профессиональной дистонии, писчего спазма, спазма музыканта, спазма игрока в гольф, дистонии ног, аддукции бедра, сгибания колена при абдукции бедра, разгибания колена, сгибания стопы, разгибания стопы, эквиноваруса, дистонии деформированной стопы, спонтанного тонического разгибания большого пальца стопы, сгибания пальца стопы, разгибания пальца стопы, аксиальной дистонии, синдрома «Пизанской башни», дистонии брюшной стенки, сегментной дистонии, односторонней дистонии, генерализованной дистонии, Х-сцепленной дистонии-паркинсонизма, дистонии при кортико-базальной дегенерации, Х-сцепленной дистонии-паркинсонизма, поздней дистонии, дистонии при спинально-церебеллярной атаксии, дистонии при паркинсонизме, дистонии при хорее Хантингтона, дистонии при болезни Галлевордена-Шпатца, ДОФА-индуцированных дискинезий/ДОФА-индуцированной дистонии, поздних дискинезий/поздней дистонии, пароксизмальных дискинезий/дистоний, кинезиогенного, некинезиогенного вызванного действиями нистагма мягкого неба, миоклонической миокимии, ригидности, слабых мышечных судорог, наследственного тремора подбородка, парадоксальной активности жевательных мышц, односторонних спазмов жевательных мышц, гипертрофической бранхиальной миопатии, гипертрофии жевательной мышцы, гипертрофии передней большеберцовой мышцы, нистагма, осциллопсийного надъядерного паралича взора, эпилепсии парциальной непрерывной, планирования операции спастической кривошеи, паралича абдуктора голосовых связок, не поддающейся лечению мутантной дисфории, дисфункции верхнего сфинктера пищевода, гранулемы голосовых связок, синдрома Жиля де ла Туретта с заиканием, миоклонии среднего уха, защитного закрывания глотки, постларингэктомии, нарушения речи, защитного опущения верхнего века, энтропиона, дисфункции сфинктера Одди, псевдоахалазии, не связанного с ахалазией расстройства пищевода, моторных расстройств пищевода, вагинизма, послеоперационной иммобилизации, тремора, дисфункции мочевого пузыря, детрузорно-сфинктерной диссинергии, спазма сфинктера мочевого пузыря, гемифациального спазма, реиннервационных дискинезий, морщин в уголках глаз из-за применения косметики, асимметрии мимических мышц, ямочек на подбородке, синдрома мышечной скованности, столбняка, гиперплазии предстательной железы, ожирения, лечения косоглазия при детском церебральном параличе, сопутствующего смешанного паралича, состояния после операции по поводу отслоения сетчатки, состояния после операции катаракты, афакии с миозитным косоглазием, миопатического косоглазия, диссоциированного вертикального смещения, в качестве вспомогательного средства при операции косоглазия, эзотропии, экзотропии, ахалазии, анальных трещин, гиперактивности экзокринных желез, синдрома Фрея, парадоксального слезотечения, усиленного потоотделения, аксиллярного, ладонного, подошвенного, ринореи, относительной гиперсаливации при инсульте, при паркинсонизме, при спастических состояниях при боковом амиотрофическом склерозе, при аутоиммунных процессах при энцефалите и миелите, множественном склерозе, поперечном миелите, болезни Девика, вирусных инфекций, бактериальных инфекций, паразитарных инфекций, грибковых инфекций, при наследственном спастическом парапарезном постапоплектическом синдроме, полушарном инфаркте, инфаркте ствола мозга, инфаркте спинного мозга, мигрени, при травме центральной нервной системы, поражении полушарий, поражении ствола мозга, поражении спинного мозга, кровоизлиянии в центральной нервной системе, кровоизлиянии в мозг, субарахноидальном кровоизлиянии, субдуральном кровоизлиянии, интраспинальном кровоизлиянии, при неоплазиях, опухолях полушарий, опухолях ствола мозга, опухолях спинного мозга, храпе (WO 2000/033863). Подробности и симптомы см., например, Jost 2007, Drugs 67(5), 669 или Dressler 2000 в Botulinum Toxin Therapy, Thieme Verlag, Stuttgart, New York.In a further aspect of the invention, the above composition is a medicament or a cosmetic composition. In one aspect, the above medicament comprising a biologically active neurotoxin can be used to prevent and / or treat at least one of the following diseases and disorders: voluntary muscle strength, focal dystonia, including cervical, cranial dystonia, and benign idiopathic blepharospasm, hemifacial spasm and focal spasticity, gastrointestinal disorders, increased sweating, and cosmetic correction of wrinkles, in the following aspect also blepharospasm, oromandibular dystonia, dystonia of the jaw opening, dystonia of the jaw, bruxism, Meige's syndrome, lingual dystonia of the eyelid, open apraxicia , retrocollis, laterocollis, torticollis, pharyngeal dystonia, laryngeal dystonia, spastic dystonia / adductor type, spastic dystonia / abductor type, spastic dyspnea, limb dystonia, shoulder dystonia, occupational dystonia, writer's spasm MA, musician spasm, golfer spasm, leg dystonia, hip adduction, hip abduction knee flexion, knee extension, foot flexion, foot extension, equinovarus, deformed foot dystonia, spontaneous tonic extension of the big toe, toe flexion, toe extension foot, axial dystonia, "Leaning Tower of Pisa" syndrome, abdominal dystonia, segmental dystonia, unilateral dystonia, generalized dystonia, X-linked dystonia-parkinsonism, dystonia with cortico-basal degeneration, X-linked dystonia-parkinsonism, late dystonia, dystonia spinal-cerebellar ataxia, dystonia with parkinsonism, dystonia with Huntington's chorea, dystonia with Hallevorden-Spatz disease, DOPA-induced dyskinesias / DOPA-induced dystonia, tardive dyskinesias / tardive dystonia, paroxysmal dyskinesias / dystoniae, non-kinesiogenic palate / dystogensis , myoclonic myokymia, rigidity, weak muscle cramps, hereditary chin tremor, paradoxical activity of the masticatory muscles, unilateral spasms of the masticatory muscles, hypertrophic branchial myopathy, hypertrophy of the masticatory muscle, hypertrophy of the anterior tibial muscle, nystagmus, oscillopsy supranuclear paralysis of the glance paralysis, abdominal epilepticus ligaments, refractory mutant dysphoria, upper esophageal sphincter dysfunction, vocal cord granulomas, Gilles de la Tourette's syndrome with stuttering, middle ear myoclonus, protective pharyngeal closure, postlaryngectomy, speech impairment, defensive drooping of the upper eyelid, pseudopion, sphincter dysfunction of Oddi disorders of the esophagus, not associated with achalasia, motor disorders of the esophagus, vaginismus, postoperative immobilization, tremor, bladder dysfunction, detrusor-sphincter dyssynergia, spasm of the urinary bladder sphincter, hemifacial th spasm, reinnervation dyskinesias, wrinkles in the corners of the eyes due to the use of cosmetics, asymmetry of facial muscles, dimples on the chin, muscle stiffness syndrome, tetanus, prostatic hyperplasia, obesity, treatment of strabismus in infantile cerebral palsy, concomitant mixed palsy, condition after surgery for retinal detachment, conditions after cataract surgery, aphakia with myositis strabismus, myopathic strabismus, dissociated vertical displacement, as an adjuvant in strabismus surgery, esotropia, exotropia, achalasia, anal fissures, hyperactivity of exocrine glands, Frey's syndrome, paradoxical lacrimation sweating, axillary, palmar, plantar, rhinorrhea, relative hypersalivation in stroke, in parkinsonism, in spastic conditions in amyotrophic lateral sclerosis, in autoimmune processes in encephalitis and myelitis, multiple sclerosis, transverse myelitis, Devik's disease, viral infections, bacterial infections, parasitic infections, fungal infections, with hereditary spastic paraparesis postapoplectic syndrome, hemispheric infarction, brain stem infarction, spinal cord infarction, migraine, with trauma of the central nervous system, hemisphere damage, brain stem damage, spinal cord injury brain, hemorrhage in the central nervous system, cerebral hemorrhage, subarachnoid hemorrhage, subdural hemorrhage, intraspinal hemorrhage, with neoplasms, hemispheric tumors, brain stem tumors, spinal cord tumors, snoring (WO 2000/033863). For details and symptoms, see, for example, Jost 2007, Drugs 67 (5), 669 or Dressler 2000 in Botulinum Toxin Therapy, Thieme Verlag, Stuttgart, New York.

В другом аспекте изобретения композиция является косметической композицией, которую можно составлять, как описано для фармацевтической композиции выше. Для косметической композиции, аналогично, предусмотрено, что соединение, являющееся предметом настоящего изобретения, в одном аспекте применяют в по существу чистой форме. Косметические композиции в следующем аспекте следует применять внутримышечно. В следующем аспекте изобретения косметические композиции, включающие нейротоксин, можно составлять в качестве раствора против морщин.In another aspect of the invention, the composition is a cosmetic composition that can be formulated as described for the pharmaceutical composition above. For a cosmetic composition, likewise, it is contemplated that the compound of the present invention is used in one aspect in a substantially pure form. Cosmetic compositions in the following aspect are to be administered intramuscularly. In a further aspect of the invention, cosmetic compositions comprising a neurotoxin can be formulated as an anti-wrinkle solution.

В другом аспекте фармацевтическая композиция включает антитело или ингибитор, являющиеся предметом настоящего изобретения. Поскольку полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, отвечает за активацию клостридиальных нейротоксинов, антитело будет полезным для снижения токсического эффекта, наблюдаемого во время заражения клостридиями. Таким образом, антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, можно в одном аспекте применять для лечения инфекции, вызванной клостридиями, включая Clostridium perfringens, Clostridium difficile, Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium baratii, Clostridium butyricum, Clostridium sporogenes, Clostridium acetobutylicum, Clostridium haemolyticum, Clostridium novyi и Clostridium oedematiens. Более того, антитело, являющееся предметом настоящего изобретения, в другом аспекте можно применять для лечения симптомов, ассоциированных с вышеуказанной инфекцией. Более того, вышеуказанное антитело можно применять в лечении состояния или симптома, ассоциированного с состоянием, в котором состояние выбирают из ботулизма, столбняка, псевдомембранного колита, гангрены, пищевого отравления и подобного.In another aspect, the pharmaceutical composition comprises an antibody or inhibitor of the present invention. Since the polypeptide of the present invention is responsible for activating Clostridial neurotoxins, the antibody will be useful in reducing the toxic effect observed during infection with Clostridia. Thus, the antibody of the present invention can, in one aspect, be used to treat infections caused by Clostridia, including Clostridium perfringens, Clostridium difficile, Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium baratii, Clostridium butyricum, Clostridium Clostridium sporogenes, Clostridium acetobium Clostridium novyi and Clostridium oedematiens. Moreover, the antibody of the present invention, in another aspect, can be used to treat symptoms associated with the aforementioned infection. Moreover, the above antibody can be used in the treatment of a condition or symptom associated with a condition in which the condition is selected from botulism, tetanus, pseudomembrane colitis, gangrene, food poisoning, and the like.

В другом аспекте фармацевтическая композиция включает протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения. Вышеуказанную фармацевтическую композицию можно применять в одном аспекте для протеолитического расщепления полипептидов, участвующих в коагглютинации, в частности, для лечения пациентов с гипокоагглютинацией. В другом аспекте фармацевтическую композицию можно применять в качестве фибринолитика, в частности, для лечения пациентов с инфарктом миокарда, легочной эмболией, тромбоэмболией глубоких вен, т.е. для удаления кровяных сгустков. Также предполагают применение фармацевтической композиции в лечении инсульта. Более того, в других аспектах фармацевтическую композицию можно применять в лечении экзокринной панкреатической недостаточности для замещения трипсина, химотрипсина или пепсина. Более того, в других аспектах фармацевтическую композицию можно применять в лечении пациентов с воспалительными реакциями, в лечении пациентов с раком, в частности, для протеолитического расщепления экспонированных на поверхность опухолевых антигенов. Более того, в другом аспекте фармацевтическую композицию можно применять в лечении папилломы.In another aspect, the pharmaceutical composition comprises a proteolytically active polypeptide of the present invention. The above pharmaceutical composition can be used in one aspect for the proteolytic cleavage of polypeptides involved in coagglutination, in particular for the treatment of patients with hypocoagglutination. In another aspect, the pharmaceutical composition can be used as a fibrinolytic agent, in particular for treating patients with myocardial infarction, pulmonary embolism, deep vein thromboembolism, i. E. to remove blood clots. Also contemplated is the use of the pharmaceutical composition in the treatment of stroke. Moreover, in other aspects, the pharmaceutical composition can be used in the treatment of exocrine pancreatic insufficiency to replace trypsin, chymotrypsin, or pepsin. Moreover, in other aspects, the pharmaceutical composition can be used in the treatment of patients with inflammatory reactions, in the treatment of patients with cancer, in particular for the proteolytic cleavage of surface exposed tumor antigens. Moreover, in another aspect, the pharmaceutical composition can be used in the treatment of papilloma.

Настоящее изобретение также относится к способу скрининга ингибитора, включающему стадию (а) приведения протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, в контакт с известным субстратом и, необязательно, с предполагаемым ингибитором; и (b) определения эффекта предполагаемого ингибитора на превращение субстрата в продукт расщепления, в котором снижение количества продукта расщепления является показателем ингибирующего эффекта предполагаемого ингибитора. В одном аспекте предполагаемый ингибитор является пептидом, включающим аминокислотную последовательность, выбранную из любой из SEQ ID NO: с 4 по 25, в которой по меньшей мере одна основная аминокислота из вышеуказанной аминокислотной последовательности заменена неосновной аминокислотой. В следующем аспекте вышеуказанный пептид включает одну или более химических модификаций. В другом аспекте ингибитор является пептидомиметиком вышеуказанного пептида. В другом аспекте предполагаемый ингибитор является частью микрочипа химических соединений, т.е. группы органических химических соединений. В еще одном аспекте ингибитор является антителом, являющимся предметом настоящего изобретения. Данный способ применим для идентификации соединений, способных ингибировать протеолитически активный полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения. Первоначальный скрининг может быть основан, например, на пептиде, содержащем аминокислотную последовательность, выбранную из любой из SEQ ID NO: с 4 по 25. Пептиды, способные ингибировать полипептид, являющийся предметом настоящего изобретения, можно модифицировать с целью усиления ингибирования. Модификации включают аминокислотные замены или химические модификации. Обычно данный способ осуществляют посредством приведения полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, в контакт с известным субстратом в присутствии и в отсутствие предполагаемого ингибитора (стадия (а) способа) и посредством сравнения эффекта предполагаемого ингибитора на преобразование субстрата в продукт расщепления. Снижение скорости преобразования в присутствии предполагаемого ингибитора является показателем ингибирующего эффекта.The present invention also relates to a method for screening an inhibitor comprising the step of (a) contacting a proteolytically active polypeptide of the present invention with a known substrate and optionally with a putative inhibitor; and (b) determining the effect of the putative inhibitor on the conversion of the substrate to a cleavage product, wherein the reduction in the amount of the cleavage product is indicative of the inhibitory effect of the putative inhibitor. In one aspect, the putative inhibitor is a peptide comprising an amino acid sequence selected from any of SEQ ID NOs: 4 to 25, in which at least one basic amino acid from the above amino acid sequence has been replaced by a non-basic amino acid. In a further aspect, the above peptide comprises one or more chemical modifications. In another aspect, the inhibitor is a peptidomimetic of the above peptide. In another aspect, the putative inhibitor is part of a chemical microchip, i. E. groups of organic chemical compounds. In another aspect, the inhibitor is an antibody of the present invention. This method is useful for identifying compounds capable of inhibiting the proteolytically active polypeptide of the present invention. The initial screening can be based, for example, on a peptide comprising an amino acid sequence selected from any of SEQ ID NOs: 4 to 25. Peptides capable of inhibiting a polypeptide of the present invention can be modified to enhance inhibition. Modifications include amino acid substitutions or chemical modifications. Typically, the method is carried out by contacting a polypeptide of the present invention with a known substrate in the presence and absence of a putative inhibitor (step (a) of the method) and by comparing the effect of the putative inhibitor on converting the substrate to a cleavage product. A decrease in the rate of conversion in the presence of a putative inhibitor is indicative of an inhibitory effect.

Настоящее изобретение также относится к ингибитору протеолитически активного полипептида, являющегося предметом настоящего изобретения, в котором вышеуказанный ингибитор является (а) ингибитором, содержащим аминокислотную последовательность, такую как показанная в любой из SEQ ID NO: с 4 по 25, в которой содержащаяся в ней основная аминокислота заменена неосновной аминокислотой; или (b) антителом, являющимся предметом настоящего изобретения.The present invention also relates to an inhibitor of the proteolytically active polypeptide of the present invention, in which the above inhibitor is (a) an inhibitor comprising an amino acid sequence such as shown in any of SEQ ID NOs: 4 to 25, in which a basic an amino acid has been replaced with a non-basic amino acid; or (b) an antibody of the present invention.

Все ссылки, процитированные в данном описании изобретения включены в настоящее описание посредством ссылки во всей полноте раскрытия их содержания и раскрытия содержания, специально упомянутого в данном описании изобретения.All references cited in this specification are incorporated herein by reference in their entirety disclosing their contents and disclosing the contents specifically mentioned in this specification.

Фигуры показывают:The figures show:

Фигура 1: Исследование активности фракций, собранных с HiPrep 16/10 Q FFFigure 1: Study of the activity of fractions collected from HiPrep 16/10 Q FF

5 мкл фракций, собранных из опыта с HiPrep 16/10 Q FF, анализировали на предмет ферментативной активности путем инкубации 2 мкг scBoNTA (дорожка 2) в течение 1 ч при 37°С и последующего электрофореза в 10% SDS-PAGE (додецилсульфатом натрия). Дорожка 1: маркеры низкомолекулярного веса (LMW): 116 кДа, 66 кДа, 45 кДа, 35 кДа.5 μl of fractions collected from the HiPrep 16/10 Q FF experiment were analyzed for enzymatic activity by incubating 2 μg scBoNTA (lane 2) for 1 h at 37 ° C followed by electrophoresis in 10% SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate) ... Lane 1: Low molecular weight markers (LMW): 116 kDa, 66 kDa, 45 kDa, 35 kDa.

Фигура 2: Анализ собранных фракций гель-фильтрационной хроматографии (SEC) (HiLoad 16/60 Superdex 75) на предмет содержания nBH с молекулярным весом ~37,3 кДа посредством электрофореза в 12,5% SDS-PAGE.Figure 2: Analysis of the collected fractions by gel filtration chromatography (SEC) (HiLoad 16/60 Superdex 75) for nBH content with a molecular weight of ~ 37.3 kDa by electrophoresis in 12.5% SDS-PAGE.

Фракции с 9 до 11 содержат основную часть nBH. (Дорожка 1: LMW: 116 кДа, 66 кДа, 45 кДа, 35 кДа, 25 кДа, 18,4 кДа, 14,4 кДа).Fractions 9 to 11 contain the bulk of nBH. (Lane 1: LMW: 116 kDa, 66 kDa, 45 kDa, 35 kDa, 25 kDa, 18.4 kDa, 14.4 kDa).

Фигура 3: Электрофоретический анализ в 12,5% SDS-PAGE для определения чистоты и концентрации белка из трех серий очистки nBH.Figure 3: Electrophoretic analysis in 12.5% SDS-PAGE for determination of protein purity and concentration from three series of nBH purification.

Дорожка 1, LMW (116 кДа, 66 кДа, 45 кДа, 35 кДа, 25 кДа, 18,4 кДа, 14,4 кДа); дорожка 2, nBH партия TE311206 (192 нг/мкл зрелого NT02CB1446/CBO1444, аминокислоты 254-594 номер в Genbank CAL82987.1, молекулярный вес 38,6 кДа); дорожка 3, nBH партия TIK301009 (130 нг/мкл зрелого NT02CB1447/CBO1445, SEQ ID NO: 1, аминокислоты 249-581 номер в Genbank CAL82988.1, молекулярный вес: 37.3 кДа); дорожка 4, nBH партия TIK280509 (114 нг/мкл зрелого NT02CB1447/CBO1445, SEQ ID NO: 1, аминокислоты 249-581 номер в Genbank CAL82988.1, молекулярный вес 37,3 кДа).Lane 1, LMW (116 kDa, 66 kDa, 45 kDa, 35 kDa, 25 kDa, 18.4 kDa, 14.4 kDa); lane 2, nBH batch TE311206 (192 ng / μl mature NT02CB1446 / CBO1444, amino acids 254-594 Genbank number CAL82987.1, molecular weight 38.6 kDa); lane 3, nBH batch TIK301009 (130 ng / μl mature NT02CB1447 / CBO1445, SEQ ID NO: 1, amino acids 249-581 Genbank number CAL82988.1, molecular weight: 37.3 kDa); lane 4, nBH batch TIK280509 (114 ng / μl mature NT02CB1447 / CBO1445, SEQ ID NO: 1, amino acids 249-581 Genbank number CAL82988.1, molecular weight 37.3 kDa).

Фигура 4: Отчет об анализе спектра, полученного с помощью тандемной масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением.Figure 4: Report on the analysis of the spectrum obtained using tandem mass spectrometry with ionization electrospray.

38,6 кДа белковую полосу nBH партии TE311206 идентифицировали как NT02CB1446/CBO1444 с показателем Mascot, равным 725, и покрытием пептидной последовательности тандемной масс-спектрометрии, равным 29,6%, на протяжении всей открытой рамки считывания (ORF). Не идентифицировали ни одного пептида (серый прямоугольник, идентифицированный МС пептид; красные квадраты, идентифицированные аминокислотные y-/b-ионы пептида после тандемной масс-спектрометрической фрагментации), полученного из 253 N-концевых аминокислот. Анализ тандемной масс-спектрометрией партии TE311206 показал покрытие последовательности, равное 52%, что соответствует С-концевым и аминокислотам 254-594, образующим nBH.The 38.6 kDa nBH protein band of batch TE311206 was identified as NT02CB1446 / CBO1444 with a Mascot score of 725 and a tandem mass spectrometry peptide sequence coverage of 29.6% over the entire open reading frame (ORF). Not a single peptide was identified (gray rectangle, identified by MS peptide; red squares, identified amino acid y- / b-ions of the peptide after tandem mass spectrometric fragmentation) obtained from 253 N-terminal amino acids. Analysis by tandem mass spectrometry of batch TE311206 showed a sequence coverage of 52% corresponding to the C-terminal and amino acids 254-594 forming nBH.

Фигура 5: Отчет об анализе спектра, полученного с помощью тандемной масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением.Figure 5: Report on the analysis of the spectrum obtained using tandem mass spectrometry with ionization electrospray.

37,3 кДа белковую полосу nBH партии TIK301009 идентифицировали как NT02CB1447/CBO1445 с показателем Mascot, равным 555, и покрытием пептидной последовательности тандемной масс-спектрометрии, равным 28,4%, на протяжении всей открытой рамки считывания (ORF). Кроме одного, все идентифицированные пептиды (серый прямоугольник, идентифицированный МС пептид; красные квадраты, идентифицированные аминокислотные y-/b-ионы пептида после тандемной масс-спектрометрической фрагментации), получены из 333 С-концевых аминокислот. Анализ тандемной масс-спектрометрией партии TIK301009 показал покрытие последовательности равное 49,5%, что соответствует С-концевым аминокислотам 249-581, образующим nBH.The 37.3 kDa nBH protein band of lot TIK301009 was identified as NT02CB1447 / CBO1445 with a Mascot score of 555 and a tandem mass spectrometry peptide sequence coverage of 28.4% over the entire open reading frame (ORF). Except for one, all identified peptides (gray rectangle, identified MS peptide; red squares, identified amino acid y / b peptide ions after tandem mass spectrometric fragmentation) were obtained from 333 C-terminal amino acids. Analysis by tandem mass spectrometry of batch TIK301009 showed a sequence coverage of 49.5% corresponding to the C-terminal amino acids 249-581 forming nBH.

Фигура 6: Сравнение зависящей от концентрации протеолитической активности nBH, полученной из трех серий очистки.Figure 6: Comparison of the concentration-dependent proteolytic activity of nBH obtained from three purification runs.

А. Электрофорез в 12,5% SDS-PAGE при исследовании активности, анализирующем nBH, полученную из серий TIK301009, TIK280509 и TE311206, с применением следующих разведений концентрированной nBH: 1:10, 1:30, 1:100, 1:300, 1:1000. Исследование проводили посредством инкубации 1 мкг scBoNT/A и 2 мкл дистиллированной воды и 1 мкл соответствующим образом разведенной nBH в течение 60 мин при 37°С. Для электрофоретического анализа в SDS-PAGE 3 мкл восстанавливающего 4× буфера Лэммли с ДСН добавляли до конечного объема 10 мкл. 150 кДа scBoNT/A расщепляли до 100 кДа тяжелой цепи и 50 кДа легкой цепи. A. Electrophoresis in 12.5% SDS-PAGE in an activity assay assaying nBH derived from series TIK301009, TIK280509 and TE311206 using the following dilutions of concentrated nBH: 1:10, 1:30, 1: 100, 1: 300, 1: 1000. The study was carried out by incubating 1 μg scBoNT / A and 2 μl distilled water and 1 μl appropriately diluted nBH for 60 min at 37 ° C. For SDS-PAGE electrophoretic analysis, 3 μl of 4 × Laemmli reducing SDS buffer was added to a final volume of 10 μl. 150 kDa scBoNT / A was cleaved to 100 kDa heavy chain and 50 kDa light chain.

B. Проводили количественную оценку оптической плотности белковых полос тяжелой цепи, легкой цепи и scBoNT/A, и сумму полос продуктов легкой и тяжелой цепей делили на сумму белковых полос легкой цепи, тяжелой цепи и scBoNT/A. Более сильное разведение первого полипептида снижает скорость расщепления. Специфичная протеолитическая активность трех разных серий почти идентична. B. The optical density of the heavy chain, light chain and scBoNT / A protein bands was quantified, and the sum of the light and heavy chain product bands was divided by the sum of the light chain, heavy chain and scBoNT / A protein bands. Higher dilution of the first polypeptide decreases the rate of degradation. The specific proteolytic activity of the three different series is almost identical.

Фигура 7: Зависящее от времени расщепление scBoNT/A дикого типа и мутантов, содержащих модифицированную петлю, посредством nBH.Figure 7: Time-dependent cleavage of wild-type scBoNT / A and mutants containing a modified loop by nBH.

А. Модификация последовательности петли. В scBoNTAS Throm удалены все остатки лизина, и вставлена последовательность узнавания тромбина LVPRGS, в то время как в scBoNT Res петля лишена каких-либо основных аминокислотных остатков. Укорочение петли до восьми небольших остатков или пяти аминокислот с объемными боковыми цепями приводит к образованию scBoNTAS (GGSG)2 и scBoNTAS FQWYI, соответственно. В scBoNTAS CGS-C удалена вся петля, и образующие дисульфидный мостик цистеины заменены глицином и серином. A. Modification of the loop sequence. In scBoNTAS Throm, all lysine residues are removed and the thrombin recognition sequence LVPRGS is inserted, while in scBoNT Res the loop is devoid of any essential amino acid residues. Shortening the loop to eight small residues or five amino acids with bulky side chains leads to the formation of scBoNTAS (GGSG) 2 and scBoNTAS FQWYI, respectively. In scBoNTAS CGS-C, the entire loop has been removed and the disulfide bridging cysteines are replaced with glycine and serine.

В. Электрофоретический анализ в SDS-PAGE зависимого от времени расщепления scBoNT/A дикого типа и мутантов. B. SDS-PAGE electrophoretic analysis of time-dependent cleavage of wild-type and mutant scBoNT / A.

С. scBoNTAS дикого типа активируется nBH в зависимой от времени манере до легкой цепи и тяжелой цепи за 120 мин. Отсутствие лизинов и вставка единственного остатка аргинина удлиняет время расщепления петли (scBoNTAS Throm). Петля, лишенная любого основного остатка, все еще может расщепляться (scBoNTAS Res). Укорочение петли до 8-мерного пептида, введение пяти аминокислот с объемными боковыми цепями или удаление всей петли приводит к образованию нерасщепляемого scBoNT/A. C. scBoNTAS wild type is activated by nBH in a time-dependent manner to light chain and heavy chain in 120 minutes. The absence of lysines and the insertion of a single arginine residue lengthens the loop cleavage time (scBoNTAS Throm). A loop devoid of any basic residue can still be cleaved (scBoNTAS Res). Shortening the loop to an 8-mer peptide, introducing five amino acids with bulky side chains, or removing the entire loop leads to the formation of non-cleavable scBoNT / A.

Фигура 8: Тандемный масс-спектрометрический анализ 50 кДа и 100 кДа продуктов расщепления при расщеплении scBoNT/A с помощью nBH.Figure 8: Tandem mass spectrometric analysis of 50 kDa and 100 kDa cleavage products from nBH digestion of scBoNT / A.

А. Анализ 50 кДа продукта расщепления, который был идентифицирован как легкая цепь scBoNT/A с показателем Mascot, равным 1460. Самый С-концевой приписываемый пептид покрывает аминокислоты с G433 по K438, что соответствует физиологически наблюдаемому С-концу scBoNT/A легкой цепи. A. Analysis of the 50 kDa cleavage product identified as scBoNT / A light chain with a Mascot score of 1460. The C-terminal most assigned peptide covers amino acids G433 through K438, which corresponds to the physiologically observed C-terminus of scBoNT / A light chain.

В. Анализ 100 кДа продукта расщепления, который был идентифицирован как тяжелая цепь scBoNT/A с показателем Mascot, равным 96. Самый N-концевой приписываемый пептид покрывает аминокислоты с A449 по K456, что соответствует физиологически наблюдаемому N-концу scBoNT/A тяжелой цепи. B. Analysis of a 100 kDa cleavage product that was identified as a scBoNT / A heavy chain with a Mascot score of 96. The N-terminal most assigned peptide covers amino acids A449 through K456, which corresponds to the physiologically observed N-terminus of scBoNT / A heavy chain.

Фигура 9: А. Содержание белка (мг/мл) анти-nBH-IgY из трех последовательных пулов анализировали электрофорезом в 12,5% SDS-PAGE. В. ELISA: Планшеты для микротитрования Nunc Maxisorp F96 покрывали nBH из разных партий (500 нг/мл) в фосфатно-солевом растворе в течение ночи при 4°С и затем блокировали в течение 1 ч блокирующим буфером из фосфатно-солевого раствора, содержащего 0,1% Tween-20 и 2% обезжиренного снятого молока. После промывания разведение IgY из каждого пула (10 мкг/мл в блокирующем буфере) добавляли в течение 1 ч и детектировали с помощью меченных биотином ослиных иммуноглобулинов Y против иммуноглобулинов курицы, слитой со стрептавидином пероксидазы хрена (оба от Dianova, Гамбург, Германия) и 3,3’,5,5’-тетраметилбензидина (Sigma). Figure 9: A. Protein content (mg / ml) anti-nBH-IgY from three consecutive pools was analyzed by electrophoresis in 12.5% SDS-PAGE. B. ELISA: Nunc Maxisorp F96 microtiter plates were coated with nBH from different lots (500 ng / ml) in phosphate-saline solution overnight at 4 ° C and then blocked for 1 hour with blocking buffer from phosphate-saline solution containing 0 , 1% Tween-20 and 2% skimmed milk. After washing, a dilution of IgY from each pool (10 μg / ml in blocking buffer) was added over 1 h and detected with biotin-labeled donkey immunoglobulins Y against chicken immunoglobulins fused with streptavidin horseradish peroxidase (both from Dianova, Hamburg, Germany) and 3 , 3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine (Sigma).

Фигура 10: А. Рекомбинантная экспрессия и выделение неактивной BH 1-581 (63 кДа) с помощью аффинной хроматографии на иммобилизованных ионах металла Talon (IMAC). Электрофоретический анализ в 10% SDS-PAGE фракций аффинной хроматографии на иммобилизованных ионах металла Talon (LMW: 116 кДа, 66 кДа, 45 кДа, 35 кДа, 25 кДа; SS34, осветленный лизат; TD, не связавшаяся фракция; W, фракция промывки; E1-E7, элюированные имидазолом фракции с 1 по 7). В. Не наблюдается эндопротеолиз scBoNT/A до легкой цепи (50 кДа) и тяжелой цепи (100 кДа) с рекомбинантной iBH (SEQ ID NO: 2, «Е»; 63 кДа) при 37°С через 1 ч (дорожка 6) (LMW: 116 кДа, 66 кДа, 45 кДа, 35 кДа, 25 кДа). Figure 10: A. Recombinant Expression and Isolation of Inactive BH 1-581 (63 kDa) by Immobilized Talon Metal Ion Affinity Chromatography (IMAC). Electrophoretic analysis in 10% SDS-PAGE fractions of affinity chromatography on immobilized metal ions Talon (LMW: 116 kDa, 66 kDa, 45 kDa, 35 kDa, 25 kDa; SS34, clarified lysate; TD, unbound fraction; W, wash fraction; E1-E7, imidazole eluted fractions 1 to 7). B. There is no endoproteolysis of scBoNT / A to light chain (50 kDa) and heavy chain (100 kDa) with recombinant iBH (SEQ ID NO: 2, “E”; 63 kDa) at 37 ° C after 1 hour (lane 6) (LMW: 116 kDa, 66 kDa, 45 kDa, 35 kDa, 25 kDa).

Фигура 11: Применение очищенной активной BoNT-гидролазы (nBH) для получения протеолитически процессированного полипептидаFigure 11: Use of purified active BoNT hydrolase (nBH) to obtain a proteolytically processed polypeptide

А. 200 мкг рекомбинантного очищенного scBoNT/A инкубируют с 350 нг очищенной активной BoNT-гидролазы в течение 12 мин при 37°С. Для остановки реакции nBH удаляют посредством гель-фильтрационной хроматографии (колонка Superdex 200 10/300 GL, буфер: 50 мМ NaP pH 7,5, 150 мМ NaCl, объем образца = 0,3 мл, скорость протока = 0,25 мл/мин), и уровень расщепления анализируют посредством электрофореза в 10% SDS-PAGE. В. Фракцию 1 (1800 мкл), содержащую ~40% процессированного BoNT/A, инкубируют с 350 нг очищенной активной BoNT-гидролазы в течение 15 мин при 37°С и концентрируют до 300 мкл посредством ультрафильтрации. Для окончательной остановки реакции nBH удаляют посредством гель-фильтрационной хроматографии (колонка Superdex 200 10/300 GL, буфер: 50 мМ NaP pH 7,5, 150 мМ NaCl, объем образца = 0,3 мл, скорость протока = 0,25 мл/мин), и уровень расщепления анализируют посредством электрофореза в 10% SDS-PAGE. С. Фракции 1 и 2 (1800 мкл), содержащие ~80% процессированного BoNT/A, объединяют и инкубируют с 120 нг очищенной активной BoNT-гидролазы в течение 25 мин при 37°С и концентрируют до 300 мкл посредством ультрафильтрации. Для окончательной остановки реакции nBH удаляют посредством гель-фильтрационной хроматографии (колонка Superdex 200 10/300 GL, буфер: 50 мМ NaP pH 7,5, 150 мМ NaCl, объем образца = 0,3 мл, скорость протока = 0,25 мл/мин), и уровень расщепления анализируют посредством электрофореза в 10% SDS-PAGE. Получают >95% процессированного BoNT/A (SEQ ID NO. 3). A. 200 μg of recombinant purified scBoNT / A was incubated with 350 ng of purified active BoNT hydrolase for 12 min at 37 ° C. To stop the reaction, nBH is removed by gel filtration chromatography (Superdex 200 10/300 GL column, buffer: 50 mM NaP pH 7.5, 150 mM NaCl, sample volume = 0.3 ml, flow rate = 0.25 ml / min ), and the level of degradation is analyzed by electrophoresis in 10% SDS-PAGE. B. Fraction 1 (1800 μl) containing ˜40% processed BoNT / A was incubated with 350 ng of purified active BoNT hydrolase for 15 min at 37 ° C and concentrated to 300 μl by ultrafiltration. To stop the reaction finally, nBH is removed by gel filtration chromatography (Superdex 200 10/300 GL column, buffer: 50 mM NaP pH 7.5, 150 mM NaCl, sample volume = 0.3 ml, flow rate = 0.25 ml / min), and the level of degradation is analyzed by electrophoresis in 10% SDS-PAGE. C. Fractions 1 and 2 (1800 μl) containing ~ 80% processed BoNT / A are combined and incubated with 120 ng of purified active BoNT hydrolase for 25 min at 37 ° C and concentrated to 300 μl by ultrafiltration. To stop the reaction finally, nBH is removed by gel filtration chromatography (Superdex 200 10/300 GL column, buffer: 50 mM NaP pH 7.5, 150 mM NaCl, sample volume = 0.3 ml, flow rate = 0.25 ml / min), and the level of degradation is analyzed by electrophoresis in 10% SDS-PAGE. > 95% processed BoNT / A (SEQ ID NO. 3) is obtained.

Список последовательностей показывает:The sequence listing shows:

SEQ ID NO: 1: протеолитически активный полипептид, полученный из Clostridium botulinum штамма ATCC 3502, номер в GenBank CAL82988.1, лишенный 248 N-концевых аминокислотных остатковSEQ ID NO: 1: Proteolytically active polypeptide obtained from Clostridium botulinum strain ATCC 3502, GenBank number CAL82988.1, devoid of 248 N-terminal amino acid residues

SEQ ID NO: 2: протеолитически неактивный полипептид, полученный из Clostridium botulinum штамма ATCC 3502, номер в GenBank CAL82988.1SEQ ID NO: 2: Proteolytically inactive polypeptide derived from Clostridium botulinum strain ATCC 3502, GenBank number CAL82988.1

SEQ ID NO: 3: BoNT/A ATCC 3502, номер в GenBank AAA23262SEQ ID NO: 3: BoNT / A ATCC 3502 GenBank number AAA23262

SEQ ID NO: 4: Петля BoNT/A1SEQ ID NO: 4: BoNT / A1 loop

SEQ ID NO: 5: Петля BoNT/A2/А6SEQ ID NO: 5: Loop BoNT / A2 / A6

SEQ ID NO: 6: Петля BoNT/A3SEQ ID NO: 6: BoNT / A3 loop

SEQ ID NO: 7: Петля BoNT/A3SEQ ID NO: 7: BoNT / A3 loop

SEQ ID NO: 8: Петля BoNT/A4SEQ ID NO: 8: BoNT / A4 loop

SEQ ID NO: 9: Петля BoNT/A5SEQ ID NO: 9: BoNT / A5 loop

SEQ ID NO: 10: Петля BoNT/A7SEQ ID NO: 10: Loop BoNT / A7

SEQ ID NO: 11: Петля BoNT/В1/B4bv/B6SEQ ID NO: 11: Loop BoNT / B1 / B4bv / B6

SEQ ID NO: 12: Петля BoNT/В2/B3SEQ ID NO: 12: Loop BoNT / B2 / B3

SEQ ID NO: 13: Петля BoNT/В5npSEQ ID NO: 13: Loop BoNT / B5np

SEQ ID NO: 14: Петля BoNT/C/CDSEQ ID NO: 14: BoNT / C / CD Loop

SEQ ID NO: 15: Петля BoNT/DSEQ ID NO: 15: Loop BoNT / D

SEQ ID NO: 16: Петля BoNT/DCSEQ ID NO: 16: BoNT / DC loop

SEQ ID NO: 17: Петля BoNT/E1-E5SEQ ID NO: 17: Loop BoNT / E1-E5

SEQ ID NO: 18: Петля BoNT/E6SEQ ID NO: 18: BoNT / E6 loop

SEQ ID NO: 19: Петля BoNT/F1/F6SEQ ID NO: 19: Loop BoNT / F1 / F6

SEQ ID NO: 20: Петля BoNT/F2/F3SEQ ID NO: 20: Loop BoNT / F2 / F3

SEQ ID NO: 21: Петля BoNT/F4SEQ ID NO: 21: BoNT / F4 loop

SEQ ID NO: 22: Петля BoNT/F5SEQ ID NO: 22: BoNT / F5 loop

SEQ ID NO: 23: Петля BoNT/F7SEQ ID NO: 23: BoNT / F7 loop

SEQ ID NO: 24: Петля BoNT/GSEQ ID NO: 24: BoNT / G loop

SEQ ID NO: 25: Петля TeNTSEQ ID NO: 25: TeNT loop

SEQ ID NO: 26: последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая SEQ ID NO: 1SEQ ID NO: 26: nucleic acid sequence encoding SEQ ID NO: 1

SEQ ID NO: 27: последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая SEQ ID NO: 2SEQ ID NO: 27: nucleic acid sequence encoding SEQ ID NO: 2

Следующие примеры иллюстрируют изобретение и никак не должны быть растолкованы как ограничивающие его объем.The following examples illustrate the invention and should in no way be construed as limiting its scope.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1: Очистка и характеристика нативной BoNT-гидролазы (nBH), которая специфично расщепляет одноцепочечный BoNT/A до его активной двухцепочечной формыExample 1: Purification and characterization of native BoNT hydrolase (nBH), which specifically cleaves single-stranded BoNT / A to its active double-stranded form

(1) Система считывания/исследование активности: Для специфичного детектирования и очистки ферментативной активности, гидролизующей ботулинический нейротоксин А (BoNT/A) до 50 кДа легкой цепи (LC) и 100 кДа тяжелой цепи (HC) в культуральных супернатантах C. botulinum и между хроматографическими стадиями мы экспрессировали 150 кДа BoNT/A в виде одноцепочечного (sc) полипептида в E. coli. Инкубация рекомбинантного scBoNT/A с подходящей ферментативной активностью (nBH) должна приводить к образованию 50 кДа LC и 100 кДа HC, визуализируемых посредством восстанавливающего электрофореза в 10-13% SDS-PAGE.(1) Readout system / activity study: For the specific detection and purification of enzymatic activity hydrolyzing botulinum neurotoxin A (BoNT / A) to 50 kDa light chain (LC) and 100 kDa heavy chain (HC) in C. botulinum culture supernatants and between by chromatographic steps, we expressed 150 kDa BoNT / A as a single chain (sc) polypeptide in E. coli . Incubation of the recombinant scBoNT / A with the appropriate enzymatic activity (nBH) should result in 50 kDa LC and 100 kDa HC, visualized by reducing electrophoresis in 10-13% SDS-PAGE.

(2) Экспрессия протеазы клостридий: Одну колонию C. botulinum штамма ATCC 3502 инокулировали в 100 мл среды с сердечно-мозговым экстрактом (BHI) и инкубировали культуру в течение ночи при 37°С в анаэробных условиях. 10 мл ночной культуры инокулировали в 1 л среды BHI и инкубировали в анаэробных условиях в течение 48-72 ч.(2) Expression of Clostridial protease: One colony of C. botulinum strain ATCC 3502 was inoculated into 100 ml of Brain Heart Infusion (BHI) medium and the culture was incubated overnight at 37 ° C. under anaerobic conditions. 10 ml of the overnight culture was inoculated into 1 L of BHI medium and incubated under anaerobic conditions for 48-72 h.

(3) Преципитация сульфатом аммония: 1 л культурального супернатанта собирали центрифугированием (4°С, 6500×g, 25 мин). Сульфат аммония добавляли до конечной концентрации 85% (здесь 575 г), суспензию перемешивали в течение 6 часов при 4°С и впоследствии центрифугировали (4°С, 6500×g, 30 мин). Осажденный преципитат сульфата аммония растворяли в небольшом объеме (здесь 5 мл) 50 мМ NaP pH 7,5 и диализовали против 50 мМ NaP, 150 мМ NaCl pH 7,5. В конце диализат центрифугировали (4°С, 40000×g, 60 мин) и супернатант применяли для ионообменной хроматографии.(3) Ammonium sulfate precipitation: 1 L of the culture supernatant was collected by centrifugation (4 ° C, 6500 × g, 25 min). Ammonium sulfate was added to a final concentration of 85% (here 575 g), the suspension was stirred for 6 hours at 4 ° C and subsequently centrifuged (4 ° C, 6500 xg, 30 min). The precipitated ammonium sulfate precipitate was dissolved in a small volume (here 5 ml) of 50 mM NaP pH 7.5 and dialyzed against 50 mM NaP, 150 mM NaCl pH 7.5. At the end, the dialysate was centrifuged (4 ° C, 40,000 × g, 60 min) and the supernatant was used for ion exchange chromatography.

(4) Ионообменная хроматография (IEC, колонка HiPrep 16/10 Q FF): супернатант из (3) (Фигура 1, дорожка 3) наносили на уравновешенную анионообменную колонку HiPrep 16/10 Q FF и промывали буфером, содержащим 50 мМ NaP pH 7,5, 150 мМ NaCl. Опыт проводили при скорости потока, равной 1 мл/мин. Исследование активности проводили посредством инкубации 5 мкл каждой второй фракции с 2 мкг scBoNTA в течение 1 ч при 37°С и последующего электрофоретического анализа в SDS-PAGE (Фигура 1). Фракции 6-24 объединяли и объем концентрировали до 3,5 мл посредством ультрафильтрации (Amicon-Ultra MWCO 10,000).(4) Ion exchange chromatography (IEC, HiPrep 16/10 Q FF column): The supernatant from (3) (Figure 1, lane 3) was loaded onto an equilibrated HiPrep 16/10 Q FF anion exchange column and washed with a buffer containing 50 mM NaP pH 7 , 5, 150 mM NaCl. The experiment was carried out at a flow rate of 1 ml / min. The activity study was performed by incubating 5 μl of each second fraction with 2 μg scBoNTA for 1 h at 37 ° C and subsequent electrophoretic analysis in SDS-PAGE (Figure 1). Fractions 6-24 were combined and the volume concentrated to 3.5 ml by ultrafiltration (Amicon-Ultra MWCO 10,000).

(5) Гель-фильтрационная хроматография (SEC, HiLoad 16/60 Superdex 200): Впоследствии раствор концентрированного белка из стадии (4) наносили на колонку HiLoad 16/60 Superdex 200, уравновешенную 50 мМ NaP pH 7,5, 150 мМ NaCl. Разделение проводили при скорости потока, равной 1 мл/мин. Фракции с удерживаемым объемом между 80 мл и 100 мл анализировали с помощью исследования активности (1), и подходящие фракции, содержащие ферментативную активность (nBH), объединяли (~10 мл) и концентрировали до 3 мл посредством ультрафильтрации. Впоследствии добавляли сульфат аммония до конечной концентрации 12,5% = 500 мМ (+0,2 г).(5) Gel filtration chromatography (SEC, HiLoad 16/60 Superdex 200): Subsequently, the concentrated protein solution from step (4) was loaded onto a HiLoad 16/60 Superdex 200 column equilibrated with 50 mM NaP pH 7.5, 150 mM NaCl. The separation was carried out at a flow rate of 1 ml / min. Fractions with a retention volume between 80 ml and 100 ml were analyzed by activity assay (1) and appropriate fractions containing enzymatic activity (nBH) were pooled (~ 10 ml) and concentrated to 3 ml by ultrafiltration. Subsequently, ammonium sulfate was added to a final concentration of 12.5% = 500 mM (+0.2 g).

(6) Гидрофобная хроматография (HIC, HiTrap Phenyl Sepharose): nBH связывали с фенилсефарозой в буфере А (50 мМ NaP pH 7,5, 500 мМ сульфата аммония). Связанную nBH элюировали, понижая количество сульфата аммония по линейному возрастающему градиенту буфером В (50 мМ NaP pH 7,5) при скорости потока, равной 1 мл/мин. Все содержащие белок фракции анализировали, применяя исследование активности (1), и подходящие фракции объединяли и концентрировали посредством ультрафильтрации до 3,5 мл. Буфер раствора подводили до 50 мМ NaP pH 7,5; 150 мМ NaCl.(6) Hydrophobic chromatography (HIC, HiTrap Phenyl Sepharose): nBH was coupled to phenylsepharose in buffer A (50 mM NaP pH 7.5, 500 mM ammonium sulfate). The bound nBH was eluted by decreasing the amount of ammonium sulfate along a linear increasing gradient with buffer B (50 mM NaP pH 7.5) at a flow rate of 1 ml / min. All protein-containing fractions were analyzed using the activity assay (1) and the appropriate fractions were pooled and concentrated by ultrafiltration to 3.5 ml. The solution buffer was added to 50 mM NaP pH 7.5; 150 mM NaCl.

(7) SEC (HiLoad 16/60 Superdex 75): В конце nBH очищали посредством SEC, применяя колонку HiLoad 16/60 Superdex 75 в 50 мМ NaP pH 7,5; 150 мМ NaCl и скорости потока, равной 1 мл/мин. Фракции с удерживаемым объемом между 70 мл и 80 мл анализировали с помощью электрофореза в 12,5% SDS-PAGE (Фигура 2), и фракции 8-12, содержащие nBH, которая мигрирует на уровне ~37,3 кДа, объединяли (~10 мл) и концентрировали до 1 мл посредством ультрафильтрации.(7) SEC (HiLoad 16/60 Superdex 75): At the end, nBH was purified by SEC using a HiLoad 16/60 Superdex 75 column in 50 mM NaP pH 7.5; 150 mM NaCl and a flow rate of 1 ml / min. Fractions with a retention volume between 70 ml and 80 ml were analyzed by electrophoresis in 12.5% SDS-PAGE (Figure 2), and fractions 8-12 containing nBH migrating at ~ 37.3 kDa were pooled (~ 10 ml) and concentrated to 1 ml by ultrafiltration.

(8) Основной белок, мигрирующий приблизительно на уровне 37,3 кДа (nBH), анализировали посредством N-концевого секвенирования в соответствии с протоколом деградации по Эдману. Последовательность идентифицированного пептида: V Q G Q S V K G V G соответствует первым десяти остаткам SEQ ID NO: 1.(8) The major protein migrating at approximately 37.3 kDa (nBH) was analyzed by N-terminal sequencing according to the Edman degradation protocol. The sequence of the identified peptide: V Q G Q S V K G V G corresponds to the first ten residues of SEQ ID NO: 1.

(9) Две партии nBH (NT02CB1447, 37,3 кДа, Фигура 3, дорожка 3: TIK301009, дорожка 4: TIK280509) воспроизводимо выделяли в соответствии с процедурой, описанной выше. Следующие модификации процедуры выделения приводят к образованию nBH изоформы NT02CB1446 (38,6 кДа, Фигура 3, дорожка 2, партия TE311206): (i) выращивание культуры C. botulinum: 18 ч вместо 48 ч - 72 ч; (ii) вариация хроматографических стадий: IEC → SEC Superdex 75 → HIC фенилсефароза вместо IEC → SEC Superdex 200 → HIC фенилсефароза → SEC Superdex 75.(9) Two lots of nBH (NT02CB1447, 37.3 kDa, Figure 3, lane 3: TIK301009, lane 4: TIK280509) were reproducibly isolated according to the procedure described above. The following modifications to the isolation procedure resulted in the formation of the nBH isoform NT02CB1446 (38.6 kDa, Figure 3, lane 2, batch TE311206): (i) growing C. botulinum culture: 18 hours instead of 48 hours - 72 hours; (ii) variation of chromatographic steps: IEC → SEC Superdex 75 → HIC phenylsepharose instead of IEC → SEC Superdex 200 → HIC phenylsepharose → SEC Superdex 75.

Пример 2: Идентификация последовательности nBH из Example 2: Identification of an nBH sequence from C. botulinumC. botulinum посредством масс-спектрометрии (МС) by mass spectrometry (MS)

(1) Триптическое расщепление: белковые полосы примерно 38 кДа (nBH) в электрофорезе в SDS-PAGE вырезали для триптического расщепления и обесцвечивали аккуратным перемешиванием в 50 мМ Na4HCO3, 50% ацетонитриле в течение 30 мин при 37°С. Обесцвечивание повторяли, пока пятна в геле не становились прозрачными. Ацетонитрил (100%) добавляли и удаляли через 3 мин. Затем пятна высушивали в скоростной вакуумной системе (Eppendorf, Германия). Трипсин (10 нг/мкл) в 50 мМ NH4HCO3 добавляли и инкубировали на льду в течение 1 ч. Затем оставшийся раствор трипсина удаляли, добавляли небольшой объем 50 мМ NH4HCO3 и проводили расщепление при 37°С в течение ночи. Собирали супернатант, и кусочки геля экстрагировали, дважды применяя 5% трифторуксусную кислоту, 10% ацетонитрил. Все жидкости объединяли, высушивали в скоростном вакууме и экстрагированные пептиды хранили при 4°С.(1) Tryptic digestion: protein bands of approximately 38 kDa (nBH) in SDS-PAGE electrophoresis were excised for tryptic digestion and discolored by gentle stirring in 50 mM Na 4 HCO 3 , 50% acetonitrile for 30 min at 37 ° C. The discoloration was repeated until the spots in the gel became clear. Acetonitrile (100%) was added and removed after 3 minutes. Then the spots were dried in a high-speed vacuum system (Eppendorf, Germany). Trypsin (10 ng / μl) in 50 mM NH 4 HCO 3 was added and incubated on ice for 1 hour. The remaining trypsin solution was then removed, a small volume of 50 mM NH 4 HCO 3 was added and digestion was performed at 37 ° C overnight. The supernatant was collected and the gel pieces were extracted using 5% trifluoroacetic acid, 10% acetonitrile twice. All liquids were combined, dried under high speed vacuum, and the extracted peptides were stored at 4 ° C.

(2) Тандемная времяпролетная масс-спектрометрия с лазерной ионизацией и десорбцией из жидкой матрицы (MALDI-TOF/TOF MS): образцы анализировали в масс-спектрометре для времяпролетной MALDI масс-спектрометрии (Ultraflex 1 Bruker Daltonik GmbH) в линейном режиме с ускоряющим напряжением 25 кВ. Массы детектировали от 700 m/z до 4500 m/z. Образцы (2 мкл) сокристаллизовали с 2 мкл раствора синапиновой кислоты, содержащего 50% ацетонитрила и 0,2% трифторуксусной кислоты (TFA), напрямую на стальной подложке для MALDI. 500 лазерных импульсов собирали для каждого образца.(2) Tandem time-of-flight mass spectrometry with laser ionization and desorption from a liquid matrix (MALDI-TOF / TOF MS): samples were analyzed in a mass spectrometer for MALDI TOF mass spectrometry (Ultraflex 1 Bruker Daltonik GmbH) in a linear mode with an accelerating voltage 25 kV. Masses were detected from 700 m / z to 4500 m / z. Samples (2 μl) were co-crystallized with 2 μl of a sinapic acid solution containing 50% acetonitrile and 0.2% trifluoroacetic acid (TFA) directly on a steel MALDI support. 500 laser pulses were collected for each sample.

(3) Разделение пептидов обращенно-фазовой хроматографией: Разделение пептидов проводили посредством обращенно-фазовой хроматографии, применяя нано-ВЭЖХ систему (Agilent Technologies, Вальдброн, Германия), которая состоит из автоматического дозатора и градиентного насоса. Образец растворяли в буфере А (5% ацетонитрил, 0,1% муравьиная кислота) и аликвоту до 10 мкл инъецировали в колонку С18 (Zorbax SB-C18, 5 мкл, 300 А, 0,5 мм внутренний диаметр, длина 15 см) при скорости потока 5 мкл/мин. После нанесения колонку промывали в течение 15 мин буфером А, и элюировали пептиды, применяя градиент элюента А и элюента В (70% (объем/объем) ацетонитрила в 0,1% (объем/объем) муравьиной кислоты) от 0% до 100% элюента В за 75 мин.(3) Separation of peptides by reversed-phase chromatography: Separation of peptides was performed by reversed-phase chromatography using a nano-HPLC system (Agilent Technologies, Waldbronn, Germany), which consists of an automatic dispenser and a gradient pump. The sample was dissolved in buffer A (5% acetonitrile, 0.1% formic acid) and an aliquot of up to 10 μl was injected onto a C18 column (Zorbax SB-C18, 5 μl, 300 A, 0.5 mm ID, 15 cm length) at flow rate 5 μL / min. After loading, the column was washed for 15 min with buffer A, and peptides were eluted using a gradient of eluent A and eluent B (70% (v / v) acetonitrile in 0.1% (v / v) formic acid) from 0% to 100% eluent B in 75 min.

(4) Интерфейс с ионизацией электрораспылением (ESI) и масс-спектрометрия с ионной ловушкой: выход ВЭЖХ напрямую соединяли с источником наноESI масс-спектрометра с ионной ловушкой и применяли коаксиальный проточно-жидкостной распылитель Agilent (Agilent Technologies). Выходной капилляр удерживался прилегающей стальной иглой и выдавался на 0,1-0,2 мм из нее. Распыление стабилизировали N2 в качестве небулайзерного газа (5 л/мин). Напряжение ионизации устанавливали на уровне 4500 В и сухой газ применяли при 5 psi (34,47 КПа) и 250°С. Спектры снимали с помощью Esquire3000+ масс-спектрометра с ионной ловушкой (Bruker Daltonik) при скорости сканировании 13000 m/z в секунду. Применяя ESI в режиме регистрации положительных ионов, получали масс-спектры от 50 до 1600 m/z в режиме сканирования и зависимого от данных переключения между МС и тандемным МС анализом. Для повышения качества тандемных МС спектров выбирали только два иона-предшественника из одного спектра для тандемного МС анализа и устанавливали активную эксклюзию на 2 мин для исключения ионов-предшественников, которые уже были измерены.(4) Electrospray ionization (ESI ) interface and ion trap mass spectrometry: The HPLC output was directly connected to the nano ESI source of the ion trap mass spectrometer and an Agilent coaxial flow liquid nebulizer (Agilent Technologies) was used. The outlet capillary was held by an adjacent steel needle and protruded 0.1-0.2 mm from it. The nebulization was stabilized with N 2 as a nebulizer gas (5 L / min). The ionization voltage was set at 4500 V and dry gas was applied at 5 psi (34.47 KPa) and 250 ° C. Spectra were recorded using an Esquire3000 + ion trap mass spectrometer (Bruker Daltonik) at a scan rate of 13000 m / z per second. Using ESI in positive mode, mass spectra were obtained from 50 to 1600 m / z in scan mode and data-dependent switching between MS and tandem MS analysis. To improve the quality of the tandem MS spectra, only two precursor ions were selected from the same spectrum for tandem MS analysis and an active exclusion was set for 2 min to exclude precursor ions that were already measured.

(4) Обработка данных: обработку данных проводили с помощью пакетов программ Data Analysis (версия 3.0) и BioTools (версия 3.0) (Bruker Daltonik). Идентификацию белков проводили, применяя программное обеспечение MASCOT (версия 2.1) и базу данных MSDB (Matrix Science, Лондон, Великобритания).(4) Data processing: data processing was performed using Data Analysis (version 3.0) and BioTools (version 3.0) (Bruker Daltonik) software packages. Proteins were identified using the MASCOT software (version 2.1) and the MSDB database (Matrix Science, London, UK).

(5) Результаты:(5) Results:

Таблица 2
nBH, идентифицированные с помощью МС
table 2
nBH identified by MS
ДорожкаTrack Партия nBHParty nBH Концентрация белкаProtein concentration Название ORFORF name Номер GenbankGenbank number А.к. в ORFA. to. in ORF Молекулярный вес [кДа]Molecular weight [kDa] Показатель MascotMascot indicator 22 TE311206TE311206 192 нг/мкл192 ng / μl NT02CB1446
CBO1444
NT02CB1446
CBO1444
CAL82987.1CAL82987.1 254-594254-594 38,638.6 725725
33 TIK301009TIK301009 130 нг/мкл130 ng / μl NT02CB1447
CBO1445
NT02CB1447
CBO1445
CAL82988.1CAL82988.1 249-581249-581 37,337.3 555555
44 TIK280509TIK280509 114 нг/мкл114 ng / μl NT02CB1447
CBO1445
NT02CB1447
CBO1445
CAL82988.1CAL82988.1 249-581249-581 37,337.3 609609

38,6 кДа белковую полосу с дорожки 2 (nBH партия TE311206) идентифицировали как NT02CB1446/CBO1444 с показателем Mascot, равным 725, и покрытием пептидной последовательности тандемной МС, равным 29,6%, на протяжении всей открытой рамки считывания (ORF). Не идентифицировали ни одного пептида, полученного из 253 N-концевых аминокислот (Фигура 4). Анализ тандемной МС партии TE311206 показал покрытие последовательности, равное 52%, что соответствует С-концевым аминокислотам 254-594, образующим nBH.The 38.6 kDa protein band from lane 2 (nBH batch TE311206) was identified as NT02CB1446 / CBO1444 with a Mascot score of 725 and a tandem MS peptide sequence coverage of 29.6% throughout the open reading frame (ORF). Not a single peptide derived from the 253 N-terminal amino acids was identified (Figure 4). Analysis of the tandem MS batch TE311206 showed a sequence coverage of 52% corresponding to the C-terminal amino acids 254-594 forming nBH.

37,3 кДа белковые полосы с дорожки 3 (nBH партия TIK301009) и дорожки 4 (nBH партия TIK280509) идентифицировали как NT02CB1447/CBO1445 с показателем Mascot, равным 555 и 609, соответственно. Кроме одного, все идентифицированные пептиды получены из 333 С-концевых аминокислот (Фигура 5). Анализ тандемной МС партии TIK301009 показал покрытие последовательности, равное 49,5%, что соответствует С-концевым аминокислотам 249-581, образующим nBH.37.3 kDa protein bands from lane 3 (nBH batch TIK301009) and lane 4 (nBH batch TIK280509) were identified as NT02CB1447 / CBO1445 with a Mascot score of 555 and 609, respectively. Except for one, all identified peptides are derived from 333 C-terminal amino acids (Figure 5). Analysis of the tandem MS batch TIK301009 showed a sequence coverage of 49.5% corresponding to the C-terminal amino acids 249-581 forming nBH.

Пример 3: Характеристика ферментативной специфичности nBHExample 3: Characterization of the enzymatic specificity of nBH

(1) Сравнивали зависящую от концентрации протеолитическую активность nBH, полученных их трех серий очистки (Фигура 6). Исследование активности, анализирующее nBH, полученную из серий TIK301009, TIK280509 и TE311206, с применением разных разведений nBH, показывает, что более высокие разведения снижают скорость расщепления. Протеолитическая активность трех разных серий является практически идентичной, что указывает на то, что зрелая изоформа NT02CB1446 (TE311206) демонстрирует специфическую активность, схожую со зрелой NT02CB1447 (SEQ ID NO: 1).(1) The concentration-dependent proteolytic activity of nBH obtained from three purification runs was compared (Figure 6). An activity assay assaying nBH derived from the TIK301009, TIK280509 and TE311206 series using different nBH dilutions shows that higher dilutions decrease the rate of degradation. The proteolytic activity of the three different series is nearly identical, indicating that the mature isoform NT02CB1446 (TE311206) exhibits specific activity similar to the mature NT02CB1447 (SEQ ID NO: 1).

(2) Зависящее от времени расщепление scBoNT/A дикого типа и мутантов nBH анализировали с помощью теста активности (Фигура 7). scBoNT/A дикого типа активируется nBH в зависящей от времени манере до легкой цепи и тяжелой цепи за 120 мин более чем на 95%. Последовательность петли модифицировали для характеристики сайта расщепления. В scBoNT/A Throm все остатки лизина удалены, и вставлена последовательность распознавания тромбина LVPRGS, которая удлиняет ход расщепления. В scBoNT Res петля лишена каких-либо основных аминокислотных остатков, что очень задерживает полный гидролиз, указывая на сильное предпочтение основных остатков, подобных лизину и аргинину, для распознавания nBH в сайте расщепления. Более того, доступность nBH для петли нарушена укорочением петли до восьми небольших остатков или пяти аминокислот с объемными боковыми цепями (scBoNTAS (GGSG)2 и scBoNTAS FQWYI).(2) Time-dependent cleavage of wild-type scBoNT / A and nBH mutants was analyzed using an activity test (Figure 7). wild-type scBoNT / A is activated by nBH in a time-dependent manner to more than 95% of light chain and heavy chain in 120 min. The loop sequence was modified to characterize the cleavage site. In scBoNT / A Throm, all lysine residues are removed and the thrombin recognition sequence LVPRGS is inserted, which lengthens the cleavage path. In scBoNT Res, the loop is devoid of any basic amino acid residues, which greatly delays complete hydrolysis, indicating a strong preference for basic residues like lysine and arginine for nBH recognition at the cleavage site. Moreover, loop accessibility of nBH is impaired by shortening the loop to eight small residues or five amino acids with bulky side chains (scBoNTAS (GGSG) 2 and scBoNTAS FQWYI).

(3) Тандемный МС анализ 50 кДа продукта расщепления при переваривании scBoNT/A nBH показал, что самый С-концевой приписываемый пептид покрывает аминокислоты с G433 по K438, что соответствует физиологически наблюдаемому С-концу легкой цепи scBoNT/A (Фигура 8А). Анализ 100 кДа продукта расщепления, который идентифицировали как тяжелую цепь BoNT/A, показал, что самый N-концевой приписываемый пептид покрывает аминокислоты с А449 по K456, что соответствует физиологически наблюдаемому N-концу тяжелой цепи scBoNT/A (Фигура 8В). Таким образом, выделенная nBH приводит к образованию физиологически процессированного BoNT/A и предпочтительно гидролизует пептидные связи к С-концу от остатков лизина и аргинина.(3) Tandem MS analysis of the 50 kDa scBoNT / A nBH digestion product showed that the C-terminal most assigned peptide covers amino acids G433 through K438, which corresponds to the physiologically observed C-terminus of the scBoNT / A light chain (Figure 8A). Analysis of the 100 kDa cleavage product, which was identified as the BoNT / A heavy chain, showed that the most N-terminal assigned peptide covers amino acids A449 through K456, which corresponds to the physiologically observed N-terminus of the scBoNT / A heavy chain (Figure 8B). Thus, isolated nBH leads to the formation of physiologically processed BoNT / A and preferably hydrolyzes peptide bonds towards the C-terminus from lysine and arginine residues.

Пример 4: Эволюционная консервативность BoNT-гидролазы и ее изоформExample 4: Evolutionary Conservation of BoNT Hydrolase and Its Isoforms

Анализ белковой последовательности SEQ ID NO: 2 (номер Genbank CAL82988.1/YP_001253958.1) выявил три консервативных домена. Остатки 18-573 соответствуют цинковой металлопротеазе (эластазе) или LasB, участвующей в транспорте и метаболизме аминокислот, с показателем Blast, равным 738. Остатки 148-212 соответствуют пропептиду пептидазы и домену YPEB или PepSY (показатель Blast 97). Остатки 336-573 являются частью пептидазы семейства М4, включающего термолизин, протеализин, ауреолизин и нейтральные протеазы (показатель Blast 803).Analysis of the protein sequence of SEQ ID NO: 2 (Genbank number CAL82988.1 / YP_001253958.1) revealed three conserved domains. Residues 18-573 correspond to zinc metalloprotease (elastase) or LasB involved in the transport and metabolism of amino acids, with a Blast index of 738. Residues 148-212 correspond to the peptidase propeptide and the YPEB or PepSY domain (Blast index 97). Residues 336-573 are part of a peptidase of the M4 family, which includes thermolysin, proteasin, aureolysin, and neutral proteases (Blast value 803).

Секвенирование генома C. botulinum ATCC 3502 выявило существование шести ORF, кодирующих изоформы nBH (Sebaihia et al., 2007, Genome Res. 17(7):1082-1092). Последующие геномные данные доступны для 10 штаммов группы I C. botulinum, а также для не секретирующих BoNT C. sporogenes, которые содержат между пятью и семью ORF, кодирующих iBH. nBH (SEQ ID NO: 1) имеет минимум 64% идентичность аминокислотной последовательности и другими 63 изоформами.Sequencing of the C. botulinum ATCC 3502 genome revealed the existence of six ORFs encoding nBH isoforms (Sebaihia et al., 2007, Genome Res. 17 (7): 1082-1092). Subsequent genomic data are available for 10 C. botulinum group I strains, as well as non-BoNT secreting C. sporogenes , which contain between five and seven ORFs encoding iBH. nBH (SEQ ID NO: 1) has a minimum of 64% amino acid sequence identity with the other 63 isoforms.

Пример 5: Образование антител, специфичных к BoNT-гидролазеExample 5: Formation of Antibodies Specific to BoNT Hydrolase

(1) Образование IgY: шестнадцатинедельных кур [ISA Brown Lohmann Selected Leghorn (LSL), Spreenhagener Vermehrungsbetrieb fur Legehennen GmbH, Бестензее, Германия] содержали в индивидуальных клетках, специально сконструированных для содержания кур (Ebeco, Кастроп-Рауксель, Германия). Корм (ssniff Leghuhner-Zucht 1 и 2; ssniff Spezialitaten GmbH, Зост, Германия) и вода были доступны без ограничений, и куры начали нести яйца в возрасте между 23 и 25 неделями. Яйца собирали ежедневно, метили и хранили при 4°С до последующего применения. Весь уход за животными, и все эксперименты проводили в соответствии с руководством местных властей, Берлин (№ H0069/03). Кур иммунизировали, и проводили повторную иммунизацию внутримышечно (грудная мышца, левая и правая сторона) всего 10 раз за 1 год, с интервалами 4 и 8 недель. Применяемый интервал был основан на предыдущей работе, которая показала отсутствие в явном виде клеток памяти до по меньшей мере 3 недель после иммунизации (Pei and Collisson, 2005). Применяемая концентрация антигена составляла приблизительно 20 мкг на инъекцию (nBH). Не более 500 мкл раствора антигена инъецировали за одну иммунизацию. Полный адъювант Фрейнда применяли для первой иммунизации, а неполный адъювант Фрейнда применяли для последующих повторных инъекций. Способ очистки IgY адаптировали из Polson et al. (1980). Кратко, яичный желток растворяли 1:2 стерильным фосфатно-солевым раствором (рН 7,4, Roche, Мангейм, Германия). Для удаления липидов и липопротеина добавляли 3,5% (вес/объем) полиэтиленгликоля (ПЭГ) 6000 (Roth, Карлсруэ, Германия). После аккуратного перемешивания с последующим центрифугированием (10000 g в течение 20 мин при 4°С) удаляли супернатант и добавляли твердый ПЭГ 6000 до конечной концентрации 12% (вес/объем). Затем эту смесь центрифугировали, как описано выше. Преципитат растворяли в 10 мл фосфатно-солевого раствора, добавляли ПЭГ до 12% (вес/объем) и центрифугировали раствор. В конце преципитат растворяли в 1,2 мл фосфатно-солевого раствора, переносили в прибор для микродиализа (QuixSep, Рот, Германия) и диализовали против фосфатно-солевого раствора при 4°С. Содержание белка (мг/мл) анализировали электрофорезом в 12,5% SDS-PAGE (Фигура 9А) и измеряли фотометрически при 280 нм и рассчитывали в соответствии с законом Ламберта-Бера с коэффициентом экстинкции, равным 1,33, для IgY.(1) Formation of IgY: Sixteen week old chickens [ISA Brown Lohmann Selected Leghorn (LSL), Spreenhagener Vermehrungsbetrieb fur Legehennen GmbH, Bestensee, Germany] were housed in individual chicken cages specially designed for chickens (Ebeco, Castrop-Rauxel, Germany). Feed (ssniff Leghuhner-Zucht 1 and 2; ssniff Spezialitaten GmbH, Soest, Germany) and water were available without restriction, and the chickens began to lay eggs between 23 and 25 weeks of age. Eggs were harvested daily, labeled, and stored at 4 ° C until later use. All animal care and all experiments were carried out in accordance with the guidelines of the local authorities, Berlin (no. H0069 / 03). Chickens were immunized and boosted intramuscularly (pectoral muscle, left and right sides) 10 times in 1 year at intervals of 4 and 8 weeks. The range used was based on previous work that showed an overt absence of memory cells until at least 3 weeks after immunization (Pei and Collisson, 2005). The applied antigen concentration was approximately 20 μg per injection (nBH). No more than 500 μl of antigen solution was injected in one immunization. Complete Freund's adjuvant was used for the first immunization, and Freund's incomplete adjuvant was used for subsequent repeated injections. The IgY purification method was adapted from Polson et al. (1980). Briefly, egg yolk was dissolved 1: 2 with sterile phosphate-saline solution (pH 7.4, Roche, Mannheim, Germany). To remove lipids and lipoprotein, 3.5% (w / v) polyethylene glycol (PEG) 6000 (Roth, Karlsruhe, Germany) was added. After gentle mixing followed by centrifugation (10,000 g for 20 min at 4 ° C), the supernatant was removed and solid PEG 6000 was added to a final concentration of 12% (w / v). This mixture was then centrifuged as described above. The precipitate was dissolved in 10 ml of phosphate-saline solution, PEG was added to 12% (w / v) and the solution was centrifuged. At the end, the precipitate was dissolved in 1.2 ml of phosphate-saline solution, transferred to a microdialysis apparatus (QuixSep, Roth, Germany) and dialyzed against phosphate-saline solution at 4 ° C. Protein content (mg / ml) was analyzed by electrophoresis in 12.5% SDS-PAGE (Figure 9A) and measured photometrically at 280 nm and calculated according to Lambert-Beer law with an extinction coefficient of 1.33 for IgY.

(2) Твердофазный иммуноферментный анализ (ELISA): Планшеты для микротитрования Nunc Maxisorp F96 (VWR International GmbH, Дармштадт, Германия) покрывали nBH из разных партий (500 нг/мл) в фосфатно-солевом растворе при 4°С и затем блокировали в течение 1 ч блокирующим буфером из фосфатно-солевого раствора, содержащего 0,1% Tween-20 и 2% обезжиренного снятого молока (Merck, Дармштадт, Германия). После промывания разведение IgY (10 мкг/мл в блокирующем буфере) добавляли в течение 1 ч и детектировали с помощью меченных биотином ослиных IgY против иммуноглобулинов курицы, слитой со стрептавидином пероксидазы хрена (оба от Dianova, Гамбург, Германия) и 3,3’,5,5’-тетраметилбензидина (Sigma). Детектируемая nBH показана на Фигуре 9В.(2) Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) : Nunc Maxisorp F96 microtiter plates (VWR International GmbH, Darmstadt, Germany) were coated with nBH from different lots (500 ng / ml) in phosphate-saline solution at 4 ° C and then blocked for 1 hour blocking buffer from phosphate-saline solution containing 0.1% Tween-20 and 2% skim milk (Merck, Darmstadt, Germany). After washing, a dilution of IgY (10 μg / ml in blocking buffer) was added over 1 h and detected with biotin-labeled donkey IgY against chicken immunoglobulins fused with streptavidin horseradish peroxidase (both from Dianova, Hamburg, Germany) and 3.3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine (Sigma). The detected nBH is shown in Figure 9B.

(3) Вестерн блот: nBH разделяли электрофорезом в 12,5% SDS-PAGE и переносили на поливинилиденфторидную мембрану (Invitrogen GmbH, Карлсруэ, Германия), применяя стандартные техники иммуноблота. Мембрану блокировали в течение ночи при 4°С и инкубировали с IgY (1:5000 в блокирующем буфере) в течение 1 ч. После промывки мембрану исследовали меченными биотином ослиными IgY против иммуноглобулинов курицы в течение 30 мин и проявляли, применяя щелочную фосфатазу и CDP-Star (Perkin Elmer, Уолтем, штат Массачусетс).(3) Western blot : nBH was separated by electrophoresis in 12.5% SDS-PAGE and transferred to a polyvinylidene fluoride membrane (Invitrogen GmbH, Karlsruhe, Germany) using standard immunoblot techniques. The membrane was blocked overnight at 4 ° C and incubated with IgY (1: 5000 in blocking buffer) for 1 h. After washing, the membrane was examined with biotin-labeled donkey IgY against chicken immunoglobulins for 30 min and developed using alkaline phosphatase and CDP- Star (Perkin Elmer, Waltham, Massachusetts).

Пример 6: Рекомбинантная экспрессия BoNT-гидролазыExample 6: Recombinant Expression of BoNT Hydrolase

(1) Плазмидные конструкции: части гена, кодирующие нативную BH (SEQ ID NO: 1) и ее пропептид (SEQ ID NO: 2), амплифицировали с помощью ПЦР, применяя подходящие олигонуклеотиды и геномную ДНК C. botulinum ATCC 3502, слитую с олигонуклеотидом, кодирующим His6Tag, и вставляли в pQE3 (Qiagen), приводя к экспрессии плазмиды pQ-BH1445H6-249-581 и pQ-BH1445H6-1-581, соответственно. Нуклеотидные последовательности проверяли с помощью секвенирования ДНК.(1) Plasmid constructs: gene parts encoding native BH (SEQ ID NO: 1) and its propeptide (SEQ ID NO: 2) were amplified by PCR using appropriate oligonucleotides and C. botulinum ATCC 3502 genomic DNA fused to oligonucleotide encoding His6Tag and inserted into pQE3 (Qiagen), resulting in the expression of plasmids pQ-BH1445H6-249-581 and pQ-BH1445H6-1-581, respectively. Nucleotide sequences were checked using DNA sequencing.

(2) Очистка рекомбинантных белков: nBH и iBH, слитые с карбоксиконцевым His6Tag, получали с помощью штамма E. coli M15pREP4 (Qiagen) за десять часов инкубации при комнатной температуре и очищали на бусинах Talon-сефарозы (Clontech Inc.), следуя инструкциям производителя. Фракции, содержащие желаемые белки, объединяли, замораживали в жидком азоте и хранили при -70°С. iBH выделяли как рекомбинантный белок с молекулярным весом 63 кДа (Фигура 10А). Отсутствие активности iBH демонстрировали, применяя исследование активности: через 1 ч при 37°С scBoNT/A дикого типа не гидролизовался до легкой цепи и тяжелой цепи (Фигура 10В).(2) Purification of recombinant proteins: nBH and iBH fused to carboxy-terminal His6Tag were prepared using E. coli strain M15pREP4 (Qiagen) after ten hours incubation at room temperature and purified on Talon-Sepharose beads (Clontech Inc.) following the manufacturer's instructions. ... Fractions containing the desired proteins were pooled, frozen in liquid nitrogen and stored at -70 ° C. iBH was isolated as a 63 kDa recombinant protein (Figure 10A). The lack of iBH activity was demonstrated using an activity assay: after 1 hour at 37 ° C, wild-type scBoNT / A did not hydrolyze to light chain and heavy chain (Figure 10B).

Пример 7: Ингибирование BoNT-гидролазыExample 7: Inhibition of BoNT hydrolase

(1) Скрининг пептидных ингибиторов BH: пептиды, основанные на SEQ ID NO: с 4 по 25, синтезируют без одной или более основных остатков. Каждый пептид добавят к смеси, в соответствии с исследованием активности. Пептид, способный снижать количество процессированного scBoNT/A, удлинять время, необходимое для полного процессинга scBoNT/A, или блокировать процессинг scBoNT/A, считается ингибитором nBH.(1) Screening for peptide BH inhibitors: peptides based on SEQ ID NO: 4 to 25 are synthesized without one or more basic residues. Each peptide will be added to the mixture according to the activity assay. A peptide capable of decreasing the amount of processed scBoNT / A, lengthening the time required for complete processing of scBoNT / A, or blocking processing of scBoNT / A is considered an nBH inhibitor.

(2) Скрининг ингибиторов на основе антител: антитела, полученные против эпитопов, полученных из nBH, как IgY из Примера 5, инкубируют с nBH и впоследствии проводят исследование активности. Антитело, способное снижать количество процессированного scBoNT/A, удлинять время, необходимое для полного процессинга scBoNT/A, или блокировать процессинг scBoNT/A, считается ингибитором nBH.(2) Screening of antibody-based inhibitors: Antibodies raised against epitopes derived from nBH like the IgY of Example 5 are incubated with nBH and subsequently assayed for activity. An antibody capable of decreasing the amount of scBoNT / A processed, lengthening the time required for complete scBoNT / A processing, or blocking scBoNT / A processing is considered an nBH inhibitor.

Пример 8: Применение очищенной активной BoNT-гидролазы (nBH) для получения протеолитически процессированного полипептидаExample 8: Use of Purified Active BoNT Hydrolase (nBH) to Produce Proteolytically Processed Polypeptide

(1) 200 мкг рекомбинантного очищенного scBoNT/A инкубируют с 350 нг очищенной активной BoNT-гидролазы в течение 12 мин при 37°С. Для остановки реакции nBH удаляют посредством SEC (колонка Superdex 200 10/300 GL, буфер: 50 мМ NaP pH 7,5, 150 мМ NaCl, объем образца = 0,3 мл, скорость потока = 0,25 мл/мин), и количественный анализ расщепления проводят посредством электрофореза в 10% SDS-PAGE (Фигура 11А).(1) 200 μg of recombinant purified scBoNT / A is incubated with 350 ng of purified active BoNT hydrolase for 12 min at 37 ° C. To stop the reaction, nBH is removed by SEC (Superdex 200 10/300 GL column, buffer: 50 mM NaP pH 7.5, 150 mM NaCl, sample volume = 0.3 ml, flow rate = 0.25 ml / min), and quantitative analysis of cleavage is performed by electrophoresis in 10% SDS-PAGE (Figure 11A).

(2) Фракцию 1 (1800 мкл), содержащую ~40% процессированного BoNT/A, инкубируют с 350 нг очищенной активной BoNT-гидролазы в течение 15 мин при 37°С и концентрируют до 300 мкл посредством ультрафильтрации. Для окончательной остановки реакции nBH удаляют посредством SEC (колонка Superdex 200 10/300 GL, буфер: 50 мМ NaP pH 7,5, 150 мМ NaCl, объем образца = 0,3 мл, скорость потока = 0,25 мл/мин), и количественный анализ расщепления проводят посредством электрофореза в 10% SDS-PAGE (Фигура 11В).(2) Fraction 1 (1800 μl), containing ~ 40% processed BoNT / A, was incubated with 350 ng of purified active BoNT hydrolase for 15 min at 37 ° C and concentrated to 300 μl by ultrafiltration. To stop the reaction finally, the nBH is removed by SEC (Superdex 200 10/300 GL column, buffer: 50 mM NaP pH 7.5, 150 mM NaCl, sample volume = 0.3 ml, flow rate = 0.25 ml / min), and quantitative analysis of cleavage is performed by electrophoresis in 10% SDS-PAGE (Figure 11B).

(2) Фракции 1 и 2 (1800 мкл), содержащие ~80% процессированного BoNT/A, комбинируют и инкубируют с 120 нг очищенной активной BoNT-гидролазы в течение 25 мин при 37°С и концентрируют до 300 мкл посредством ультрафильтрации. Для окончательной остановки реакции nBH удаляют посредством SEC (колонка Superdex 200 10/300 GL, буфер: 50 мМ NaP pH 7,5, 150 мМ NaCl, объем образца = 0,3 мл, скорость потока = 0,25 мл/мин), и количественный анализ расщепления проводят посредством электрофореза в 10% SDS-PAGE (Фигура 11С). Получают >95% процессированного BoNT/A (SEQ ID NO: 3). Идентичный полностью процессированный второй полипептид (>95% процессированного BoNT/A) получают, если второй полипептид процессируется в одну стадию в течение 50 мин при 37°С (200 мкг scBoNT/A инкубировали с 350 нг nBH). После инкубации в течение 1 ч при 37°С более чем 97% BoNT/A является процессированным.(2) Fractions 1 and 2 (1800 μl), containing ~ 80% processed BoNT / A, are combined and incubated with 120 ng of purified active BoNT hydrolase for 25 min at 37 ° C and concentrated to 300 μl by ultrafiltration. To stop the reaction finally, the nBH is removed by SEC (Superdex 200 10/300 GL column, buffer: 50 mM NaP pH 7.5, 150 mM NaCl, sample volume = 0.3 ml, flow rate = 0.25 ml / min), and quantitative analysis of cleavage is performed by electrophoresis in 10% SDS-PAGE (Figure 11C). > 95% processed BoNT / A (SEQ ID NO: 3) is obtained. An identical fully processed second polypeptide (> 95% processed BoNT / A) is obtained if the second polypeptide is processed in one step for 50 min at 37 ° C (200 μg scBoNT / A incubated with 350 ng nBH). After incubation for 1 h at 37 ° C, more than 97% of the BoNT / A is processed.

--->--->

СПИСОК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙSEQUENCE LIST

<110> toxogen GmbH<110> toxogen GmbH

<120> СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИ ПРОЦЕССИРОВАННЫХ ПОЛИПЕПТИДОВ<120> METHODS FOR PRODUCING PROTEOLYTIC PROCESSED POLYPEPTIDES

<130> 757-1<130> 757-1

<160> 27 <160> 27

<170> PatentIn version 3.5<170> PatentIn version 3.5

<210> 1<210> 1

<211> 333<211> 333

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<400> 1<400> 1

Val Gln Gly Gln Ser Val Lys Gly Val Gly Lys Thr Ser Leu Asp Gly Val Gln Gly Gln Ser Val Lys Gly Val Gly Lys Thr Ser Leu Asp Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Leu Val Asn Ile Asp Val Thr Tyr Gly Asn Gly Lys Tyr Tyr Leu Lys Leu Val Asn Ile Asp Val Thr Tyr Gly Asn Gly Lys Tyr Tyr Leu Lys

20 25 30 20 25 30

Asp Ser Asn Lys Asn Ile Tyr Leu Tyr Asp Leu Lys Asn Gln Val Asp Asp Ser Asn Lys Asn Ile Tyr Leu Tyr Asp Leu Lys Asn Gln Val Asp

35 40 45 35 40 45

Glu Tyr Asp Leu Tyr Asn Tyr Leu Ser Arg Pro Asn Tyr Lys Gln Ile Glu Tyr Asp Leu Tyr Asn Tyr Leu Ser Arg Pro Asn Tyr Lys Gln Ile

50 55 60 50 55 60

Leu Met Ser Lys Ser Glu Leu Ile Ser Asn Tyr Asn Asn Asn Phe Ile Leu Met Ser Lys Ser Glu Leu Ile Ser Asn Tyr Asn Asn Asn Phe Ile

65 70 75 80 65 70 75 80

Ala Asn Asn Gln Val Asn Ser Val Asp Ala Tyr Val Asn Thr Asn Lys Ala Asn Asn Gln Val Asn Ser Val Asp Ala Tyr Val Asn Thr Asn Lys

85 90 95 85 90 95

Thr Tyr Asp Tyr Tyr Lys Asn Lys Leu Asn Arg Asn Ser Ile Asp Asn Thr Tyr Asp Tyr Tyr Lys Asn Lys Leu Asn Arg Asn Ser Ile Asp Asn

100 105 110 100 105 110

Lys Gly Met Asn Ile Asn Gly Phe Val His Val Gly Arg Asn Tyr Gly Lys Gly Met Asn Ile Asn Gly Phe Val His Val Gly Arg Asn Tyr Gly

115 120 125 115 120 125

Asn Ala Phe Trp Tyr Gly Pro Tyr Asp Gly Met Phe Phe Gly Asp Gly Asn Ala Phe Trp Tyr Gly Pro Tyr Asp Gly Met Phe Phe Gly Asp Gly

130 135 140 130 135 140

Asp Gly Ile Tyr Phe Ser Ser Leu Ala Lys Ser Leu Asp Val Val Gly Asp Gly Ile Tyr Phe Ser Ser Leu Ala Lys Ser Leu Asp Val Val Gly

145 150 155 160 145 150 155 160

His Glu Leu Ser His Gly Val Thr Asn Lys Glu Ser Asn Leu Lys Tyr His Glu Leu Ser His Gly Val Thr Asn Lys Glu Ser Asn Leu Lys Tyr

165 170 175 165 170 175

Glu Asn Glu Ser Gly Ala Leu Asn Glu Ser Phe Ser Asp Ile Met Gly Glu Asn Glu Ser Gly Ala Leu Asn Glu Ser Phe Ser Asp Ile Met Gly

180 185 190 180 185 190

Val Ala Val Glu Gly Lys Asn Phe Val Leu Gly Glu Asp Cys Trp Val Val Ala Val Glu Gly Lys Asn Phe Val Leu Gly Glu Asp Cys Trp Val

195 200 205 195 200 205

Ala Gly Gly Val Met Arg Asp Met Glu Asn Pro Ser Arg Gly Gly Gln Ala Gly Gly Val Met Arg Asp Met Glu Asn Pro Ser Arg Gly Gly Gln

210 215 220 210 215 220

Pro Ala His Met Lys Asp Tyr Lys Tyr Lys Thr Met Asn Asp Asp Asn Pro Ala His Met Lys Asp Tyr Lys Tyr Lys Thr Met Asn Asp Asp Asn

225 230 235 240 225 230 235 240

Gly Gly Val His Thr Asn Ser Gly Ile Ile Asn His Ala Ala Tyr Leu Gly Gly Val His Thr Asn Ser Gly Ile Ile Asn His Ala Ala Tyr Leu

245 250 255 245 250 255

Val Ala Asp Gly Ile Glu Lys Thr Gly Ala Lys Asn Ser Lys Asp Ile Val Ala Asp Gly Ile Glu Lys Thr Gly Ala Lys Asn Ser Lys Asp Ile

260 265 270 260 265 270

Met Gly Lys Ile Phe Tyr Thr Ala Asn Cys Tyr Lys Trp Asp Glu Thr Met Gly Lys Ile Phe Tyr Thr Ala Asn Cys Tyr Lys Trp Asp Glu Thr

275 280 285 275 280 285

Thr Asn Phe Ala Lys Cys Arg Asn Asp Val Val Gln Val Thr Lys Glu Thr Asn Phe Ala Lys Cys Arg Asn Asp Val Val Gln Val Thr Lys Glu

290 295 300 290 295 300

Leu Tyr Gly Glu Asn Ser Asn Tyr Val Lys Ile Val Glu Lys Ala Phe Leu Tyr Gly Glu Asn Ser Asn Tyr Val Lys Ile Val Glu Lys Ala Phe

305 310 315 320 305 310 315 320

Asp Gln Val Gly Ile Thr Ala Thr Pro Gln Leu Pro Leu Asp Gln Val Gly Ile Thr Ala Thr Pro Gln Leu Pro Leu

325 330 325 330

<210> 2<210> 2

<211> 581<211> 581

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<400> 2<400> 2

Met Lys Ser Lys Lys Leu Leu Ala Thr Val Leu Ser Ala Val Ile Thr Met Lys Ser Lys Lys Leu Leu Ala Thr Val Leu Ser Ala Val Ile Thr

1 5 10 15 1 5 10 15

Phe Ser Thr Val Ser Ala Val Tyr Ala Ala Pro Val Gly Lys Glu Ser Phe Ser Thr Val Ser Ala Val Tyr Ala Ala Pro Val Gly Lys Glu Ser

20 25 30 20 25 30

Lys Val Glu Pro Lys Thr Thr Thr Ile Thr Trp Glu Lys Asn Glu Gln Lys Val Glu Pro Lys Thr Thr Thr Ile Thr Trp Glu Lys Asn Glu Gln

35 40 45 35 40 45

Asn Thr Lys Lys Ala Ala Thr Asp Ile Thr Glu Lys Lys Phe Asn Asn Asn Thr Lys Lys Ala Ala Thr Asp Ile Thr Glu Lys Lys Phe Asn Asn

50 55 60 50 55 60

Ser Glu Glu Ile Thr Lys Phe Phe Glu Lys Asn Ile Ser Lys Phe Gly Ser Glu Glu Ile Thr Lys Phe Phe Glu Lys Asn Ile Ser Lys Phe Gly

65 70 75 80 65 70 75 80

Val Gln Lys Gly Ser Leu Lys Asn Thr Lys Thr Val Lys Asp Glu Lys Val Gln Lys Gly Ser Leu Lys Asn Thr Lys Thr Val Lys Asp Glu Lys

85 90 95 85 90 95

Gly Lys Thr Asn Tyr His Met Ile Tyr Glu Val Glu Gly Ile Pro Val Gly Lys Thr Asn Tyr His Met Ile Tyr Glu Val Glu Gly Ile Pro Val

100 105 110 100 105 110

Tyr Tyr Gly Arg Ile Val Phe Thr Thr Glu Lys Asp Ser Ser Met Asp Tyr Tyr Gly Arg Ile Val Phe Thr Thr Glu Lys Asp Ser Ser Met Asp

115 120 125 115 120 125

Ser Ile Asn Gly Arg Ile Asp Thr Val Phe Glu Asn Gly Asn Trp Lys Ser Ile Asn Gly Arg Ile Asp Thr Val Phe Glu Asn Gly Asn Trp Lys

130 135 140 130 135 140

Asn Lys Ile Lys Leu Ser Lys Glu Asp Ala Ile Ala Lys Ala Lys Asn Asn Lys Ile Lys Leu Ser Lys Glu Asp Ala Ile Ala Lys Ala Lys Asn

145 150 155 160 145 150 155 160

Asp Ile Lys Asp Glu Lys Ala Thr Ser Lys Lys Thr Asp Leu Tyr Leu Asp Ile Lys Asp Glu Lys Ala Thr Ser Lys Lys Thr Asp Leu Tyr Leu

165 170 175 165 170 175

Tyr Asn Phe Glu Gly Lys Pro Tyr Val Val Tyr Leu Val Asp Leu Ile Tyr Asn Phe Glu Gly Lys Pro Tyr Val Val Tyr Leu Val Asp Leu Ile

180 185 190 180 185 190

Thr Asp Asn Gly Ser Trp Thr Val Phe Val Asn Ala Glu Asp Gly Ser Thr Asp Asn Gly Ser Trp Thr Val Phe Val Asn Ala Glu Asp Gly Ser

195 200 205 195 200 205

Ile Val Asn Lys Phe Asn Asn Thr Pro Thr Leu Ile Asp Thr Lys Asp Ile Val Asn Lys Phe Asn Asn Thr Pro Thr Leu Ile Asp Thr Lys Asp

210 215 220 210 215 220

Gln Lys Leu Pro Asn Ala Lys Lys Ile Lys Asp Glu Ala Lys Lys Ala Gln Lys Leu Pro Asn Ala Lys Lys Ile Lys Asp Glu Ala Lys Lys Ala

225 230 235 240 225 230 235 240

Ser Asn Ala Asn Asn Val Ile Asp Val Gln Gly Gln Ser Val Lys Gly Ser Asn Ala Asn Asn Val Ile Asp Val Gln Gly Gln Ser Val Lys Gly

245 250 255 245 250 255

Val Gly Lys Thr Ser Leu Asp Gly Leu Val Asn Ile Asp Val Thr Tyr Val Gly Lys Thr Ser Leu Asp Gly Leu Val Asn Ile Asp Val Thr Tyr

260 265 270 260 265 270

Gly Asn Gly Lys Tyr Tyr Leu Lys Asp Ser Asn Lys Asn Ile Tyr Leu Gly Asn Gly Lys Tyr Tyr Leu Lys Asp Ser Asn Lys Asn Ile Tyr Leu

275 280 285 275 280 285

Tyr Asp Leu Lys Asn Gln Val Asp Glu Tyr Asp Leu Tyr Asn Tyr Leu Tyr Asp Leu Lys Asn Gln Val Asp Glu Tyr Asp Leu Tyr Asn Tyr Leu

290 295 300 290 295 300

Ser Arg Pro Asn Tyr Lys Gln Ile Leu Met Ser Lys Ser Glu Leu Ile Ser Arg Pro Asn Tyr Lys Gln Ile Leu Met Ser Lys Ser Glu Leu Ile

305 310 315 320 305 310 315 320

Ser Asn Tyr Asn Asn Asn Phe Ile Ala Asn Asn Gln Val Asn Ser Val Ser Asn Tyr Asn Asn Asn Phe Ile Ala Asn Asn Gln Val Asn Ser Val

325 330 335 325 330 335

Asp Ala Tyr Val Asn Thr Asn Lys Thr Tyr Asp Tyr Tyr Lys Asn Lys Asp Ala Tyr Val Asn Thr Asn Lys Thr Tyr Asp Tyr Tyr Lys Asn Lys

340 345 350 340 345 350

Leu Asn Arg Asn Ser Ile Asp Asn Lys Gly Met Asn Ile Asn Gly Phe Leu Asn Arg Asn Ser Ile Asp Asn Lys Gly Met Asn Ile Asn Gly Phe

355 360 365 355 360 365

Val His Val Gly Arg Asn Tyr Gly Asn Ala Phe Trp Tyr Gly Pro Tyr Val His Val Gly Arg Asn Tyr Gly Asn Ala Phe Trp Tyr Gly Pro Tyr

370 375 380 370 375 380

Asp Gly Met Phe Phe Gly Asp Gly Asp Gly Ile Tyr Phe Ser Ser Leu Asp Gly Met Phe Phe Gly Asp Gly Asp Gly Ile Tyr Phe Ser Ser Leu

385 390 395 400 385 390 395 400

Ala Lys Ser Leu Asp Val Val Gly His Glu Leu Ser His Gly Val Thr Ala Lys Ser Leu Asp Val Val Gly His Glu Leu Ser His Gly Val Thr

405 410 415 405 410 415

Asn Lys Glu Ser Asn Leu Lys Tyr Glu Asn Glu Ser Gly Ala Leu Asn Asn Lys Glu Ser Asn Leu Lys Tyr Glu Asn Glu Ser Gly Ala Leu Asn

420 425 430 420 425 430

Glu Ser Phe Ser Asp Ile Met Gly Val Ala Val Glu Gly Lys Asn Phe Glu Ser Phe Ser Asp Ile Met Gly Val Ala Val Glu Gly Lys Asn Phe

435 440 445 435 440 445

Val Leu Gly Glu Asp Cys Trp Val Ala Gly Gly Val Met Arg Asp Met Val Leu Gly Glu Asp Cys Trp Val Ala Gly Gly Val Met Arg Asp Met

450 455 460 450 455 460

Glu Asn Pro Ser Arg Gly Gly Gln Pro Ala His Met Lys Asp Tyr Lys Glu Asn Pro Ser Arg Gly Gly Gln Pro Ala His Met Lys Asp Tyr Lys

465 470 475 480 465 470 475 480

Tyr Lys Thr Met Asn Asp Asp Asn Gly Gly Val His Thr Asn Ser Gly Tyr Lys Thr Met Asn Asp Asp Asn Gly Gly Val His Thr Asn Ser Gly

485 490 495 485 490 495

Ile Ile Asn His Ala Ala Tyr Leu Val Ala Asp Gly Ile Glu Lys Thr Ile Ile Asn His Ala Ala Tyr Leu Val Ala Asp Gly Ile Glu Lys Thr

500 505 510 500 505 510

Gly Ala Lys Asn Ser Lys Asp Ile Met Gly Lys Ile Phe Tyr Thr Ala Gly Ala Lys Asn Ser Lys Asp Ile Met Gly Lys Ile Phe Tyr Thr Ala

515 520 525 515 520 525

Asn Cys Tyr Lys Trp Asp Glu Thr Thr Asn Phe Ala Lys Cys Arg Asn Asn Cys Tyr Lys Trp Asp Glu Thr Thr Asn Phe Ala Lys Cys Arg Asn

530 535 540 530 535 540

Asp Val Val Gln Val Thr Lys Glu Leu Tyr Gly Glu Asn Ser Asn Tyr Asp Val Val Gln Val Thr Lys Glu Leu Tyr Gly Glu Asn Ser Asn Tyr

545 550 555 560 545 550 555 560

Val Lys Ile Val Glu Lys Ala Phe Asp Gln Val Gly Ile Thr Ala Thr Val Lys Ile Val Glu Lys Ala Phe Asp Gln Val Gly Ile Thr Ala Thr

565 570 575 565 570 575

Pro Gln Leu Pro Leu Pro Gln Leu Pro Leu

580 580

<210> 3<210> 3

<211> 1296<211> 1296

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<400> 3<400> 3

Met Pro Phe Val Asn Lys Gln Phe Asn Tyr Lys Asp Pro Val Asn Gly Met Pro Phe Val Asn Lys Gln Phe Asn Tyr Lys Asp Pro Val Asn Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Val Asp Ile Ala Tyr Ile Lys Ile Pro Asn Ala Gly Gln Met Gln Pro Val Asp Ile Ala Tyr Ile Lys Ile Pro Asn Ala Gly Gln Met Gln Pro

20 25 30 20 25 30

Val Lys Ala Phe Lys Ile His Asn Lys Ile Trp Val Ile Pro Glu Arg Val Lys Ala Phe Lys Ile His Asn Lys Ile Trp Val Ile Pro Glu Arg

35 40 45 35 40 45

Asp Thr Phe Thr Asn Pro Glu Glu Gly Asp Leu Asn Pro Pro Pro Glu Asp Thr Phe Thr Asn Pro Glu Glu Gly Asp Leu Asn Pro Pro Pro Glu

50 55 60 50 55 60

Ala Lys Gln Val Pro Val Ser Tyr Tyr Asp Ser Thr Tyr Leu Ser Thr Ala Lys Gln Val Pro Val Ser Tyr Tyr Asp Ser Thr Tyr Leu Ser Thr

65 70 75 80 65 70 75 80

Asp Asn Glu Lys Asp Asn Tyr Leu Lys Gly Val Thr Lys Leu Phe Glu Asp Asn Glu Lys Asp Asn Tyr Leu Lys Gly Val Thr Lys Leu Phe Glu

85 90 95 85 90 95

Arg Ile Tyr Ser Thr Asp Leu Gly Arg Met Leu Leu Thr Ser Ile Val Arg Ile Tyr Ser Thr Asp Leu Gly Arg Met Leu Leu Thr Ser Ile Val

100 105 110 100 105 110

Arg Gly Ile Pro Phe Trp Gly Gly Ser Thr Ile Asp Thr Glu Leu Lys Arg Gly Ile Pro Phe Trp Gly Gly Ser Thr Ile Asp Thr Glu Leu Lys

115 120 125 115 120 125

Val Ile Asp Thr Asn Cys Ile Asn Val Ile Gln Pro Asp Gly Ser Tyr Val Ile Asp Thr Asn Cys Ile Asn Val Ile Gln Pro Asp Gly Ser Tyr

130 135 140 130 135 140

Arg Ser Glu Glu Leu Asn Leu Val Ile Ile Gly Pro Ser Ala Asp Ile Arg Ser Glu Glu Leu Asn Leu Val Ile Ile Gly Pro Ser Ala Asp Ile

145 150 155 160 145 150 155 160

Ile Gln Phe Glu Cys Lys Ser Phe Gly His Glu Val Leu Asn Leu Thr Ile Gln Phe Glu Cys Lys Ser Phe Gly His Glu Val Leu Asn Leu Thr

165 170 175 165 170 175

Arg Asn Gly Tyr Gly Ser Thr Gln Tyr Ile Arg Phe Ser Pro Asp Phe Arg Asn Gly Tyr Gly Ser Thr Gln Tyr Ile Arg Phe Ser Pro Asp Phe

180 185 190 180 185 190

Thr Phe Gly Phe Glu Glu Ser Leu Glu Val Asp Thr Asn Pro Leu Leu Thr Phe Gly Phe Glu Glu Ser Leu Glu Val Asp Thr Asn Pro Leu Leu

195 200 205 195 200 205

Gly Ala Gly Lys Phe Ala Thr Asp Pro Ala Val Thr Leu Ala His Glu Gly Ala Gly Lys Phe Ala Thr Asp Pro Ala Val Thr Leu Ala His Glu

210 215 220 210 215 220

Leu Ile His Ala Gly His Arg Leu Tyr Gly Ile Ala Ile Asn Pro Asn Leu Ile His Ala Gly His Arg Leu Tyr Gly Ile Ala Ile Asn Pro Asn

225 230 235 240 225 230 235 240

Arg Val Phe Lys Val Asn Thr Asn Ala Tyr Tyr Glu Met Ser Gly Leu Arg Val Phe Lys Val Asn Thr Asn Ala Tyr Tyr Glu Met Ser Gly Leu

245 250 255 245 250 255

Glu Val Ser Phe Glu Glu Leu Arg Thr Phe Gly Gly His Asp Ala Lys Glu Val Ser Phe Glu Glu Leu Arg Thr Phe Gly Gly His Asp Ala Lys

260 265 270 260 265 270

Phe Ile Asp Ser Leu Gln Glu Asn Glu Phe Arg Leu Tyr Tyr Tyr Asn Phe Ile Asp Ser Leu Gln Glu Asn Glu Phe Arg Leu Tyr Tyr Tyr Asn

275 280 285 275 280 285

Lys Phe Lys Asp Ile Ala Ser Thr Leu Asn Lys Ala Lys Ser Ile Val Lys Phe Lys Asp Ile Ala Ser Thr Leu Asn Lys Ala Lys Ser Ile Val

290 295 300 290 295 300

Gly Thr Thr Ala Ser Leu Gln Tyr Met Lys Asn Val Phe Lys Glu Lys Gly Thr Thr Ala Ser Leu Gln Tyr Met Lys Asn Val Phe Lys Glu Lys

305 310 315 320 305 310 315 320

Tyr Leu Leu Ser Glu Asp Thr Ser Gly Lys Phe Ser Val Asp Lys Leu Tyr Leu Leu Ser Glu Asp Thr Ser Gly Lys Phe Ser Val Asp Lys Leu

325 330 335 325 330 335

Lys Phe Asp Lys Leu Tyr Lys Met Leu Thr Glu Ile Tyr Thr Glu Asp Lys Phe Asp Lys Leu Tyr Lys Met Leu Thr Glu Ile Tyr Thr Glu Asp

340 345 350 340 345 350

Asn Phe Val Lys Phe Phe Lys Val Leu Asn Arg Lys Thr Tyr Leu Asn Asn Phe Val Lys Phe Phe Lys Val Leu Asn Arg Lys Thr Tyr Leu Asn

355 360 365 355 360 365

Phe Asp Lys Ala Val Phe Lys Ile Asn Ile Val Pro Lys Val Asn Tyr Phe Asp Lys Ala Val Phe Lys Ile Asn Ile Val Pro Lys Val Asn Tyr

370 375 380 370 375 380

Thr Ile Tyr Asp Gly Phe Asn Leu Arg Asn Thr Asn Leu Ala Ala Asn Thr Ile Tyr Asp Gly Phe Asn Leu Arg Asn Thr Asn Leu Ala Ala Asn

385 390 395 400 385 390 395 400

Phe Asn Gly Gln Asn Thr Glu Ile Asn Asn Met Asn Phe Thr Lys Leu Phe Asn Gly Gln Asn Thr Glu Ile Asn Asn Met Asn Phe Thr Lys Leu

405 410 415 405 410 415

Lys Asn Phe Thr Gly Leu Phe Glu Phe Tyr Lys Leu Leu Cys Val Arg Lys Asn Phe Thr Gly Leu Phe Glu Phe Tyr Lys Leu Leu Cys Val Arg

420 425 430 420 425 430

Gly Ile Ile Thr Ser Lys Thr Lys Ser Leu Asp Lys Gly Tyr Asn Lys Gly Ile Ile Thr Ser Lys Thr Lys Ser Leu Asp Lys Gly Tyr Asn Lys

435 440 445 435 440 445

Ala Leu Asn Asp Leu Cys Ile Lys Val Asn Asn Trp Asp Leu Phe Phe Ala Leu Asn Asp Leu Cys Ile Lys Val Asn Asn Trp Asp Leu Phe Phe

450 455 460 450 455 460

Ser Pro Ser Glu Asp Asn Phe Thr Asn Asp Leu Asn Lys Gly Glu Glu Ser Pro Ser Glu Asp Asn Phe Thr Asn Asp Leu Asn Lys Gly Glu Glu

465 470 475 480 465 470 475 480

Ile Thr Ser Asp Thr Asn Ile Glu Ala Ala Glu Glu Asn Ile Ser Leu Ile Thr Ser Asp Thr Asn Ile Glu Ala Ala Glu Glu Asn Ile Ser Leu

485 490 495 485 490 495

Asp Leu Ile Gln Gln Tyr Tyr Leu Thr Phe Asn Phe Asp Asn Glu Pro Asp Leu Ile Gln Gln Tyr Tyr Leu Thr Phe Asn Phe Asp Asn Glu Pro

500 505 510 500 505 510

Glu Asn Ile Ser Ile Glu Asn Leu Ser Ser Asp Ile Ile Gly Gln Leu Glu Asn Ile Ser Ile Glu Asn Leu Ser Ser Asp Ile Ile Gly Gln Leu

515 520 525 515 520 525

Glu Leu Met Pro Asn Ile Glu Arg Phe Pro Asn Gly Lys Lys Tyr Glu Glu Leu Met Pro Asn Ile Glu Arg Phe Pro Asn Gly Lys Lys Tyr Glu

530 535 540 530 535 540

Leu Asp Lys Tyr Thr Met Phe His Tyr Leu Arg Ala Gln Glu Phe Glu Leu Asp Lys Tyr Thr Met Phe His Tyr Leu Arg Ala Gln Glu Phe Glu

545 550 555 560 545 550 555 560

His Gly Lys Ser Arg Ile Ala Leu Thr Asn Ser Val Asn Glu Ala Leu His Gly Lys Ser Arg Ile Ala Leu Thr Asn Ser Val Asn Glu Ala Leu

565 570 575 565 570 575

Leu Asn Pro Ser Arg Val Tyr Thr Phe Phe Ser Ser Asp Tyr Val Lys Leu Asn Pro Ser Arg Val Tyr Thr Phe Phe Ser Ser Asp Tyr Val Lys

580 585 590 580 585 590

Lys Val Asn Lys Ala Thr Glu Ala Ala Met Phe Leu Gly Trp Val Glu Lys Val Asn Lys Ala Thr Glu Ala Ala Met Phe Leu Gly Trp Val Glu

595 600 605 595 600 605

Gln Leu Val Tyr Asp Phe Thr Asp Glu Thr Ser Glu Val Ser Thr Thr Gln Leu Val Tyr Asp Phe Thr Asp Glu Thr Ser Glu Val Ser Thr Thr

610 615 620 610 615 620

Asp Lys Ile Ala Asp Ile Thr Ile Ile Ile Pro Tyr Ile Gly Pro Ala Asp Lys Ile Ala Asp Ile Thr Ile Ile Ile Pro Tyr Ile Gly Pro Ala

625 630 635 640 625 630 635 640

Leu Asn Ile Gly Asn Met Leu Tyr Lys Asp Asp Phe Val Gly Ala Leu Leu Asn Ile Gly Asn Met Leu Tyr Lys Asp Asp Phe Val Gly Ala Leu

645 650 655 645 650 655

Ile Phe Ser Gly Ala Val Ile Leu Leu Glu Phe Ile Pro Glu Ile Ala Ile Phe Ser Gly Ala Val Ile Leu Leu Glu Phe Ile Pro Glu Ile Ala

660 665 670 660 665 670

Ile Pro Val Leu Gly Thr Phe Ala Leu Val Ser Tyr Ile Ala Asn Lys Ile Pro Val Leu Gly Thr Phe Ala Leu Val Ser Tyr Ile Ala Asn Lys

675 680 685 675 680 685

Val Leu Thr Val Gln Thr Ile Asp Asn Ala Leu Ser Lys Arg Asn Glu Val Leu Thr Val Gln Thr Ile Asp Asn Ala Leu Ser Lys Arg Asn Glu

690 695 700 690 695 700

Lys Trp Asp Glu Val Tyr Lys Tyr Ile Val Thr Asn Trp Leu Ala Lys Lys Trp Asp Glu Val Tyr Lys Tyr Ile Val Thr Asn Trp Leu Ala Lys

705 710 715 720 705 710 715 720

Val Asn Thr Gln Ile Asp Leu Ile Arg Lys Lys Met Lys Glu Ala Leu Val Asn Thr Gln Ile Asp Leu Ile Arg Lys Lys Met Lys Glu Ala Leu

725 730 735 725 730 735

Glu Asn Gln Ala Glu Ala Thr Lys Ala Ile Ile Asn Tyr Gln Tyr Asn Glu Asn Gln Ala Glu Ala Thr Lys Ala Ile Ile Asn Tyr Gln Tyr Asn

740 745 750 740 745 750

Gln Tyr Thr Glu Glu Glu Lys Asn Asn Ile Asn Phe Asn Ile Asp Asp Gln Tyr Thr Glu Glu Glu Lys Asn Asn Ile Asn Phe Asn Ile Asp Asp

755 760 765 755 760 765

Leu Ser Ser Lys Leu Asn Glu Ser Ile Asn Lys Ala Met Ile Asn Ile Leu Ser Ser Lys Leu Asn Glu Ser Ile Asn Lys Ala Met Ile Asn Ile

770 775 780 770 775 780

Asn Lys Phe Leu Asn Gln Cys Ser Val Ser Tyr Leu Met Asn Ser Met Asn Lys Phe Leu Asn Gln Cys Ser Val Ser Tyr Leu Met Asn Ser Met

785 790 795 800 785 790 795 800

Ile Pro Tyr Gly Val Lys Arg Leu Glu Asp Phe Asp Ala Ser Leu Lys Ile Pro Tyr Gly Val Lys Arg Leu Glu Asp Phe Asp Ala Ser Leu Lys

805 810 815 805 810 815

Asp Ala Leu Leu Lys Tyr Ile Tyr Asp Asn Arg Gly Thr Leu Ile Gly Asp Ala Leu Leu Lys Tyr Ile Tyr Asp Asn Arg Gly Thr Leu Ile Gly

820 825 830 820 825 830

Gln Val Asp Arg Leu Lys Asp Lys Val Asn Asn Thr Leu Ser Thr Asp Gln Val Asp Arg Leu Lys Asp Lys Val Asn Asn Thr Leu Ser Thr Asp

835 840 845 835 840 845

Ile Pro Phe Gln Leu Ser Lys Tyr Val Asp Asn Gln Arg Leu Leu Ser Ile Pro Phe Gln Leu Ser Lys Tyr Val Asp Asn Gln Arg Leu Leu Ser

850 855 860 850 855 860

Thr Phe Thr Glu Tyr Ile Lys Asn Ile Ile Asn Thr Ser Ile Leu Asn Thr Phe Thr Glu Tyr Ile Lys Asn Ile Ile Asn Thr Ser Ile Leu Asn

865 870 875 880 865 870 875 880

Leu Arg Tyr Glu Ser Asn His Leu Ile Asp Leu Ser Arg Tyr Ala Ser Leu Arg Tyr Glu Ser Asn His Leu Ile Asp Leu Ser Arg Tyr Ala Ser

885 890 895 885 890 895

Lys Ile Asn Ile Gly Ser Lys Val Asn Phe Asp Pro Ile Asp Lys Asn Lys Ile Asn Ile Gly Ser Lys Val Asn Phe Asp Pro Ile Asp Lys Asn

900 905 910 900 905 910

Gln Ile Gln Leu Phe Asn Leu Glu Ser Ser Lys Ile Glu Val Ile Leu Gln Ile Gln Leu Phe Asn Leu Glu Ser Ser Lys Ile Glu Val Ile Leu

915 920 925 915 920 925

Lys Asn Ala Ile Val Tyr Asn Ser Met Tyr Glu Asn Phe Ser Thr Ser Lys Asn Ala Ile Val Tyr Asn Ser Met Tyr Glu Asn Phe Ser Thr Ser

930 935 940 930 935 940

Phe Trp Ile Arg Ile Pro Lys Tyr Phe Asn Ser Ile Ser Leu Asn Asn Phe Trp Ile Arg Ile Pro Lys Tyr Phe Asn Ser Ile Ser Leu Asn Asn

945 950 955 960 945 950 955 960

Glu Tyr Thr Ile Ile Asn Cys Met Glu Asn Asn Ser Gly Trp Lys Val Glu Tyr Thr Ile Ile Asn Cys Met Glu Asn Asn Ser Gly Trp Lys Val

965 970 975 965 970 975

Ser Leu Asn Tyr Gly Glu Ile Ile Trp Thr Leu Gln Asp Thr Gln Glu Ser Leu Asn Tyr Gly Glu Ile Ile Trp Thr Leu Gln Asp Thr Gln Glu

980 985 990 980 985 990

Ile Lys Gln Arg Val Val Phe Lys Tyr Ser Gln Met Ile Asn Ile Ser Ile Lys Gln Arg Val Val Phe Lys Tyr Ser Gln Met Ile Asn Ile Ser

995 1000 1005 995 1000 1005

Asp Tyr Ile Asn Arg Trp Ile Phe Val Thr Ile Thr Asn Asn Arg Asp Tyr Ile Asn Arg Trp Ile Phe Val Thr Ile Thr Asn Asn Arg

1010 1015 1020 1010 1015 1020

Leu Asn Asn Ser Lys Ile Tyr Ile Asn Gly Arg Leu Ile Asp Gln Leu Asn Asn Ser Lys Ile Tyr Ile Asn Gly Arg Leu Ile Asp Gln

1025 1030 1035 1025 1030 1035

Lys Pro Ile Ser Asn Leu Gly Asn Ile His Ala Ser Asn Asn Ile Lys Pro Ile Ser Asn Leu Gly Asn Ile His Ala Ser Asn Asn Ile

1040 1045 1050 1040 1045 1050

Met Phe Lys Leu Asp Gly Cys Arg Asp Thr His Arg Tyr Ile Trp Met Phe Lys Leu Asp Gly Cys Arg Asp Thr His Arg Tyr Ile Trp

1055 1060 1065 1055 1060 1065

Ile Lys Tyr Phe Asn Leu Phe Asp Lys Glu Leu Asn Glu Lys Glu Ile Lys Tyr Phe Asn Leu Phe Asp Lys Glu Leu Asn Glu Lys Glu

1070 1075 1080 1070 1075 1080

Ile Lys Asp Leu Tyr Asp Asn Gln Ser Asn Ser Gly Ile Leu Lys Ile Lys Asp Leu Tyr Asp Asn Gln Ser Asn Ser Gly Ile Leu Lys

1085 1090 1095 1085 1090 1095

Asp Phe Trp Gly Asp Tyr Leu Gln Tyr Asp Lys Pro Tyr Tyr Met Asp Phe Trp Gly Asp Tyr Leu Gln Tyr Asp Lys Pro Tyr Tyr Met

1100 1105 1110 1100 1105 1110

Leu Asn Leu Tyr Asp Pro Asn Lys Tyr Val Asp Val Asn Asn Val Leu Asn Leu Tyr Asp Pro Asn Lys Tyr Val Asp Val Asn Asn Val

1115 1120 1125 1115 1120 1125

Gly Ile Arg Gly Tyr Met Tyr Leu Lys Gly Pro Arg Gly Ser Val Gly Ile Arg Gly Tyr Met Tyr Leu Lys Gly Pro Arg Gly Ser Val

1130 1135 1140 1130 1135 1140

Met Thr Thr Asn Ile Tyr Leu Asn Ser Ser Leu Tyr Arg Gly Thr Met Thr Thr Asn Ile Tyr Leu Asn Ser Ser Leu Tyr Arg Gly Thr

1145 1150 1155 1145 1150 1155

Lys Phe Ile Ile Lys Lys Tyr Ala Ser Gly Asn Lys Asp Asn Ile Lys Phe Ile Ile Lys Lys Tyr Ala Ser Gly Asn Lys Asp Asn Ile

1160 1165 1170 1160 1165 1170

Val Arg Asn Asn Asp Arg Val Tyr Ile Asn Val Val Val Lys Asn Val Arg Asn Asn Asp Arg Val Tyr Ile Asn Val Val Val Lys Asn

1175 1180 1185 1175 1180 1185

Lys Glu Tyr Arg Leu Ala Thr Asn Ala Ser Gln Ala Gly Val Glu Lys Glu Tyr Arg Leu Ala Thr Asn Ala Ser Gln Ala Gly Val Glu

1190 1195 1200 1190 1195 1200

Lys Ile Leu Ser Ala Leu Glu Ile Pro Asp Val Gly Asn Leu Ser Lys Ile Leu Ser Ala Leu Glu Ile Pro Asp Val Gly Asn Leu Ser

1205 1210 1215 1205 1210 1215

Gln Val Val Val Met Lys Ser Lys Asn Asp Gln Gly Ile Thr Asn Gln Val Val Val Met Lys Ser Lys Asn Asp Gln Gly Ile Thr Asn

1220 1225 1230 1220 1225 1230

Lys Cys Lys Met Asn Leu Gln Asp Asn Asn Gly Asn Asp Ile Gly Lys Cys Lys Met Asn Leu Gln Asp Asn Asn Gly Asn Asp Ile Gly

1235 1240 1245 1235 1240 1245

Phe Ile Gly Phe His Gln Phe Asn Asn Ile Ala Lys Leu Val Ala Phe Ile Gly Phe His Gln Phe Asn Asn Ile Ala Lys Leu Val Ala

1250 1255 1260 1250 1255 1260

Ser Asn Trp Tyr Asn Arg Gln Ile Glu Arg Ser Ser Arg Thr Leu Ser Asn Trp Tyr Asn Arg Gln Ile Glu Arg Ser Ser Arg Thr Leu

1265 1270 1275 1265 1270 1275

Gly Cys Ser Trp Glu Phe Ile Pro Val Asp Asp Gly Trp Gly Glu Gly Cys Ser Trp Glu Phe Ile Pro Val Asp Asp Gly Trp Gly Glu

1280 1285 1290 1280 1285 1290

Arg Pro Leu Arg pro leu

1295 1295

<210> 4<210> 4

<211> 25<211> 25

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/A1<221> Hinge BoNT / A1

<222> (1)..(25)<222> (1) .. (25)

<400> 4<400> 4

Cys Val Arg Gly Ile Ile Thr Ser Lys Thr Lys Ser Leu Asp Lys Gly Cys Val Arg Gly Ile Ile Thr Ser Lys Thr Lys Ser Leu Asp Lys Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys

20 25 20 25

<210> 5<210> 5

<211> 25<211> 25

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/A2/A6<221> Hinge BoNT / A2 / A6

<222> (1)..(25)<222> (1) .. (25)

<400> 5<400> 5

Cys Val Arg Gly Ile Ile Pro Phe Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly Cys Val Arg Gly Ile Ile Pro Phe Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys

20 25 20 25

<210> 6<210> 6

<211> 25<211> 25

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/A3<221> Hinge BoNT / A3

<222> (1)..(25)<222> (1) .. (25)

<400> 6<400> 6

Cys Val Arg Gly Ile Ile Pro Phe Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly Cys Val Arg Gly Ile Ile Pro Phe Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys

20 25 20 25

<210> 7<210> 7

<211> 25<211> 25

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/A3<221> Hinge BoNT / A3

<222> (1)..(25)<222> (1) .. (25)

<400> 7<400> 7

Cys Val Arg Gly Ile Ile Pro Phe Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly Cys Val Arg Gly Ile Ile Pro Phe Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Tyr Leu Cys Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Tyr Leu Cys

20 25 20 25

<210> 8<210> 8

<211> 25<211> 25

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/A4<221> Hinge BoNT / A4

<222> (1)..(25)<222> (1) .. (25)

<400> 8<400> 8

Cys Val Arg Gly Ile Ile Thr Ser Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly Cys Val Arg Gly Ile Ile Thr Ser Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Glu Leu Cys Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Glu Leu Cys

20 25 20 25

<210> 9<210> 9

<211> 25<211> 25

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/A5<221> Hinge BoNT / A5

<222> (1)..(25)<222> (1) .. (25)

<400> 9<400> 9

Cys Val Arg Gly Ile Ile Thr Ser Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly Cys Val Arg Gly Ile Ile Thr Ser Lys Thr Lys Ser Leu Asp Glu Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys Tyr Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys

20 25 20 25

<210> 10<210> 10

<211> 25<211> 25

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/A7<221> Hinge BoNT / A7

<222> (1)..(25)<222> (1) .. (25)

<400> 10<400> 10

Trp Val Arg Gly Ile Ile Pro Phe Lys Pro Lys Ser Leu Asp Glu Gly Trp Val Arg Gly Ile Ile Pro Phe Lys Pro Lys Ser Leu Asp Glu Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Ser Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys Ser Asn Lys Ala Leu Asn Asp Leu Cys

20 25 20 25

<210> 11<210> 11

<211> 10<211> 10

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/B1/B4bv/B6<221> Hinge BoNT / B1 / B4bv / B6

<222> (1)..(10)<222> (1) .. (10)

<400> 11<400> 11

Cys Lys Ser Val Lys Ala Pro Gly Ile Cys Cys Lys Ser Val Lys Ala Pro Gly Ile Cys

1 5 10 1 5 10

<210> 12<210> 12

<211> 10<211> 10

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/B2/B3<221> Hinge BoNT / B2 / B3

<222> (1)..(10)<222> (1) .. (10)

<400> 12<400> 12

Cys Lys Ser Val Arg Ala Pro Gly Ile Cys Cys Lys Ser Val Arg Ala Pro Gly Ile Cys

1 5 10 1 5 10

<210> 13<210> 13

<211> 10<211> 10

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/B5np<221> Loop BoNT / B5np

<222> (1)..(10)<222> (1) .. (10)

<400> 13<400> 13

Cys Lys Ser Val Lys Val Pro Gly Ile Cys Cys Lys Ser Val Lys Val Pro Gly Ile Cys

1 5 10 1 5 10

<210> 14<210> 14

<211> 17<211> 17

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/C/CD<221> BoNT / C / CD hinge

<222> (1)..(17)<222> (1) .. (17)

<400> 14<400> 14

Cys His Lys Ala Ile Asp Gly Arg Ser Leu Tyr Asn Lys Thr Leu Asp Cys His Lys Ala Ile Asp Gly Arg Ser Leu Tyr Asn Lys Thr Leu Asp

1 5 10 15 1 5 10 15

Cys Cys

<210> 15<210> 15

<211> 14<211> 14

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/D<221> Hinge BoNT / D

<222> (1)..(14)<222> (1) .. (14)

<400> 15<400> 15

Cys Leu Arg Leu Thr Lys Asn Ser Arg Asp Asp Ser Thr Cys Cys Leu Arg Leu Thr Lys Asn Ser Arg Asp Asp Ser Thr Cys

1 5 10 1 5 10

<210> 16<210> 16

<211> 14<211> 14

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/DC<221> BoNT / DC loop

<222> (1)..(14)<222> (1) .. (14)

<400> 16<400> 16

Cys Leu Arg Leu Thr Arg Asn Ser Arg Asp Asp Ser Thr Cys Cys Leu Arg Leu Thr Arg Asn Ser Arg Asp Asp Ser Thr Cys

1 5 10 1 5 10

<210> 17<210> 17

<211> 15<211> 15

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/E1-E5<221> Hinge BoNT / E1-E5

<222> (1)..(15)<222> (1) .. (15)

<400> 17<400> 17

Cys Lys Asn Ile Val Ser Val Lys Gly Ile Arg Lys Ser Ile Cys Cys Lys Asn Ile Val Ser Val Lys Gly Ile Arg Lys Ser Ile Cys

1 5 10 15 1 5 10 15

<210> 18<210> 18

<211> 15<211> 15

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/E6<221> Hinge BoNT / E6

<222> (1)..(15)<222> (1) .. (15)

<400> 18<400> 18

Cys Lys Asn Ile Val Phe Ser Lys Gly Ile Arg Lys Ser Ile Cys Cys Lys Asn Ile Val Phe Ser Lys Gly Ile Arg Lys Ser Ile Cys

1 5 10 15 1 5 10 15

<210> 19<210> 19

<211> 17<211> 17

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/F1/F6<221> Hinge BoNT / F1 / F6

<222> (1)..(17)<222> (1) .. (17)

<400> 19<400> 19

Cys Lys Ser Val Ile Pro Arg Lys Gly Thr Lys Ala Pro Pro Arg Leu Cys Lys Ser Val Ile Pro Arg Lys Gly Thr Lys Ala Pro Pro Arg Leu

1 5 10 15 1 5 10 15

Cys Cys

<210> 20<210> 20

<211> 17<211> 17

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/F2/F3<221> Loop BoNT / F2 / F3

<222> (1)..(17)<222> (1) .. (17)

<400> 20<400> 20

Cys Lys Ser Ile Ile Pro Arg Lys Gly Thr Lys Gln Ser Pro Ser Leu Cys Lys Ser Ile Ile Pro Arg Lys Gly Thr Lys Gln Ser Pro Ser Leu

1 5 10 15 1 5 10 15

Cys Cys

<210> 21<210> 21

<211> 17<211> 17

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/F4<221> Hinge BoNT / F4

<222> (1)..(17)<222> (1) .. (17)

<400> 21<400> 21

Cys Lys Ser Ile Ile Pro Arg Lys Gly Thr Lys Ala Pro Pro Arg Leu Cys Lys Ser Ile Ile Pro Arg Lys Gly Thr Lys Ala Pro Pro Arg Leu

1 5 10 15 1 5 10 15

Cys Cys

<210> 22<210> 22

<211> 15<211> 15

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/F5<221> Hinge BoNT / F5

<222> (1)..(15)<222> (1) .. (15)

<400> 22<400> 22

Cys Leu Asn Ser Ser Phe Lys Lys Asn Thr Lys Lys Pro Leu Cys Cys Leu Asn Ser Ser Phe Lys Lys Asn Thr Lys Lys Pro Leu Cys

1 5 10 15 1 5 10 15

<210> 23<210> 23

<211> 15<211> 15

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/F7<221> Hinge BoNT / F7

<222> (1)..(15)<222> (1) .. (15)

<400> 23<400> 23

Cys Lys Ser Ile Val Ser Lys Lys Gly Thr Lys Asn Ser Leu Cys Cys Lys Ser Ile Val Ser Lys Lys Gly Thr Lys Asn Ser Leu Cys

1 5 10 15 1 5 10 15

<210> 24<210> 24

<211> 15<211> 15

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<220><220>

<221> Петля BoNT/G<221> Hinge BoNT / G

<222> (1)..(15)<222> (1) .. (15)

<400> 24<400> 24

Cys Lys Pro Val Met Tyr Lys Asn Thr Gly Lys Ser Glu Gln Cys Cys Lys Pro Val Met Tyr Lys Asn Thr Gly Lys Ser Glu Gln Cys

1 5 10 15 1 5 10 15

<210> 25<210> 25

<211> 29<211> 29

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Clostridium Tetani<213> Clostridium Tetani

<220><220>

<221> Петля TeNT<221> TeNT hinge

<222> (1)..(29)<222> (1) .. (29)

<400> 25<400> 25

Cys Lys Lys Ile Ile Pro Pro Thr Asn Ile Arg Glu Asn Leu Tyr Asn Cys Lys Lys Ile Ile Pro Pro Thr Asn Ile Arg Glu Asn Leu Tyr Asn

1 5 10 15 1 5 10 15

Arg Thr Ala Ser Leu Thr Asp Leu Gly Gly Glu Leu Cys Arg Thr Ala Ser Leu Thr Asp Leu Gly Gly Glu Leu Cys

20 25 20 25

<210> 26<210> 26

<211> 1005<211> 1005

<212> ДНК<212> DNA

<213> C. Botulinum<213> C. botulinum

<400> 26<400> 26

atggttcaag gtcaaagcgt taaaggagta ggaaaaacta gcttggatgg actagtaaat 60atggttcaag gtcaaagcgt taaaggagta ggaaaaacta gcttggatgg actagtaaat 60

attgatgtaa cttatggaaa tggaaaatac tatttaaaag atagcaacaa aaatatttat 120attgatgtaa cttatggaaa tggaaaatac tatttaaaag atagcaacaa aaatatttat 120

ctatatgact taaaaaatca agttgatgaa tatgatctat acaattatct tagtagacct 180ctatatgact taaaaaatca agttgatgaa tatgatctat acaattatct tagtagacct 180

aactataaac aaatattaat gagcaaatct gaattaatat ctaattacaa taataatttt 240aactataaac aaatattaat gagcaaatct gaattaatat ctaattacaa taataatttt 240

atagccaaca atcaggttaa ttctgtagat gcttatgtaa acacaaataa aacctatgat 300atagccaaca atcaggttaa ttctgtagat gcttatgtaa acacaaataa aacctatgat 300

tattataaaa acaaattaaa tagaaacagt attgataata agggtatgaa tattaatggg 360tattataaaa acaaattaaa tagaaacagt attgataata agggtatgaa tattaatggg 360

tttgttcatg taggtagaaa ttatggtaat gctttttggt acggtccata tgatgggatg 420tttgttcatg taggtagaaa ttatggtaat gctttttggt acggtccata tgatgggatg 420

ttctttggcg atggcgacgg aatatacttc tcttcccttg caaaatcttt agatgttgta 480ttctttggcg atggcgacgg aatatacttc tcttcccttg caaaatcttt agatgttgta 480

ggccacgaat taagtcatgg tgtaacaaat aaagagtcta atcttaaata tgaaaatgaa 540ggccacgaat taagtcatgg tgtaacaaat aaagagtcta atcttaaata tgaaaatgaa 540

tctggtgccc taaatgaatc tttctcagat attatgggag tagctgttga gggtaaaaac 600tctggtgccc taaatgaatc tttctcagat attatgggag tagctgttga gggtaaaaac 600

tttgtactag gtgaagattg ctgggttgct ggaggagtaa tgagagatat ggaaaatcca 660tttgtactag gtgaagattg ctgggttgct ggaggagtaa tgagagatat ggaaaatcca 660

tccagaggag gccaaccagc tcatatgaaa gattataaat acaaaactat gaatgacgat 720tccagaggag gccaaccagc tcatatgaaa gattataaat acaaaactat gaatgacgat 720

aacggtggtg ttcatacaaa ttcaggtata ataaaccatg ctgcttattt agttgcagat 780aacggtggtg ttcatacaaa ttcaggtata ataaaccatg ctgcttattt agttgcagat 780

ggaatagaaa aaactggtgc aaaaaatagt aaagatatta tgggaaaaat attctataca 840ggaatagaaa aaactggtgc aaaaaatagt aaagatatta tgggaaaaat attctataca 840

gctaattgct ataaatggga tgaaacaaca aattttgcta agtgcagaaa tgatgtagtc 900gctaattgct ataaatggga tgaaacaaca aattttgcta agtgcagaaa tgatgtagtc 900

caagttacta aagaacttta tggcgaaaat agcaactatg taaaaattgt tgaaaaagct 960caagttacta aagaacttta tggcgaaaat agcaactatg taaaaattgt tgaaaaagct 960

tttgaccaag ttggaataac tgctacacct caattaccat tataa 1005tttgaccaag ttggaataac tgctacacct caattaccat tataa 1005

<210> 27<210> 27

<211> 1746<211> 1746

<212> ДНК<212> DNA

<213> Clostridium Botulinum<213> Clostridium Botulinum

<400> 27<400> 27

atgaaaagta aaaaattatt agctacagtg ctaagtgccg tgatcacttt ttctactgtt 60atgaaaagta aaaaattatt agctacagtg ctaagtgccg tgatcacttt ttctactgtt 60

tctgcagttt atgctgcgcc tgtaggaaaa gaaagtaaag ttgaaccaaa aactacaaca 120tctgcagttt atgctgcgcc tgtaggaaaa gaaagtaaag ttgaaccaaa aactacaaca 120

ataacttggg aaaaaaatga acaaaatact aaaaaagctg ctactgatat aactgaaaag 180ataacttggg aaaaaaatga acaaaatact aaaaaagctg ctactgatat aactgaaaag 180

aaatttaaca attctgagga gataactaaa ttctttgaaa aaaatatatc taaatttggt 240aaatttaaca attctgagga gataactaaa ttctttgaaa aaaatatatc taaatttggt 240

gtacaaaaag gttctcttaa aaacaccaag actgtaaaag acgaaaaagg taaaactaac 300gtacaaaaag gttctcttaa aaacaccaag actgtaaaag acgaaaaagg taaaactaac 300

tatcatatga tttatgaagt agaaggtata cctgtatact atggaagaat tgtttttaca 360tatcatatga tttatgaagt agaaggtata cctgtatact atggaagaat tgtttttaca 360

actgaaaaag actcctccat ggattctata aacggtagaa ttgatactgt ttttgaaaat 420actgaaaaag actcctccat ggattctata aacggtagaa ttgatactgt ttttgaaaat 420

gggaattgga aaaacaaaat caaactatca aaagaagatg ctatagcaaa agctaaaaat 480gggaattgga aaaacaaaat caaactatca aaagaagatg ctatagcaaa agctaaaaat 480

gatattaaag atgaaaaagc aactagtaaa aagaccgatt tatatctgta taattttgag 540gatattaaag atgaaaaagc aactagtaaa aagaccgatt tatatctgta taattttgag 540

ggcaaacctt atgtagttta tttagtagat ctaattacag acaacgggag ttggacggtt 600ggcaaacctt atgtagttta tttagtagat ctaattacag acaacgggag ttggacggtt 600

ttcgttaatg ctgaggatgg ttctatagta aataaattta ataatactcc tactttaatt 660ttcgttaatg ctgaggatgg ttctatagta aataaattta ataatactcc tactttaatt 660

gatactaaag atcaaaaatt acccaatgct aaaaaaatta aagatgaagc taaaaaagct 720gatactaaag atcaaaaatt acccaatgct aaaaaaatta aagatgaagc taaaaaagct 720

agtaatgcaa ataatgtaat tgatgttcaa ggtcaaagcg ttaaaggagt aggaaaaact 780agtaatgcaa ataatgtaat tgatgttcaa ggtcaaagcg ttaaaggagt aggaaaaact 780

agcttggatg gactagtaaa tattgatgta acttatggaa atggaaaata ctatttaaaa 840agcttggatg gactagtaaa tattgatgta acttatggaa atggaaaata ctatttaaaa 840

gatagcaaca aaaatattta tctatatgac ttaaaaaatc aagttgatga atatgatcta 900gatagcaaca aaaatattta tctatatgac ttaaaaaatc aagttgatga atatgatcta 900

tacaattatc ttagtagacc taactataaa caaatattaa tgagcaaatc tgaattaata 960tacaattatc ttagtagacc taactataaa caaatattaa tgagcaaatc tgaattaata 960

tctaattaca ataataattt tatagccaac aatcaggtta attctgtaga tgcttatgta 1020tctaattaca ataataattt tatagccaac aatcaggtta attctgtaga tgcttatgta 1020

aacacaaata aaacctatga ttattataaa aacaaattaa atagaaacag tattgataat 1080aacacaaata aaacctatga ttattataaa aacaaattaa atagaaacag tattgataat 1080

aagggtatga atattaatgg gtttgttcat gtaggtagaa attatggtaa tgctttttgg 1140aagggtatga atattaatgg gtttgttcat gtaggtagaa attatggtaa tgctttttgg 1140

tacggtccat atgatgggat gttctttggc gatggcgacg gaatatactt ctcttccctt 1200tacggtccat atgatgggat gttctttggc gatggcgacg gaatatactt ctcttccctt 1200

gcaaaatctt tagatgttgt aggccacgaa ttaagtcatg gtgtaacaaa taaagagtct 1260gcaaaatctt tagatgttgt aggccacgaa ttaagtcatg gtgtaacaaa taaagagtct 1260

aatcttaaat atgaaaatga atctggtgcc ctaaatgaat ctttctcaga tattatggga 1320aatcttaaat atgaaaatga atctggtgcc ctaaatgaat ctttctcaga tattatggga 1320

gtagctgttg agggtaaaaa ctttgtacta ggtgaagatt gctgggttgc tggaggagta 1380gtagctgttg agggtaaaaa ctttgtacta ggtgaagatt gctgggttgc tggaggagta 1380

atgagagata tggaaaatcc atccagagga ggccaaccag ctcatatgaa agattataaa 1440atgagagata tggaaaatcc atccagagga ggccaaccag ctcatatgaa agattataaa 1440

tacaaaacta tgaatgacga taacggtggt gttcatacaa attcaggtat aataaaccat 1500tacaaaacta tgaatgacga taacggtggt gttcatacaa attcaggtat aataaaccat 1500

gctgcttatt tagttgcaga tggaatagaa aaaactggtg caaaaaatag taaagatatt 1560gctgcttatt tagttgcaga tggaatagaa aaaactggtg caaaaaatag taaagatatt 1560

atgggaaaaa tattctatac agctaattgc tataaatggg atgaaacaac aaattttgct 1620atgggaaaaa tattctatac agctaattgc tataaatggg atgaaacaac aaattttgct 1620

aagtgcagaa atgatgtagt ccaagttact aaagaacttt atggcgaaaa tagcaactat 1680aagtgcagaa atgatgtagt ccaagttact aaagaacttt atggcgaaaa tagcaactat 1680

gtaaaaattg ttgaaaaagc ttttgaccaa gttggaataa ctgctacacc tcaattacca 1740gtaaaaattg ttgaaaaagc ttttgaccaa gttggaataa ctgctacacc tcaattacca 1740

ttataa 1746ttataa 1746

<---<---

Claims (19)

1. Протеолитически активный полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 95% идентичность последовательности SEQ ID NO ID:1, где указанный протеолитически активный полипептид способен гидролизовать ботулинический нейротоксин А (BoNT/A) с получением двухцепочечного ботулинического нейротоксина А (BoNT/A).1. A proteolytically active polypeptide comprising an amino acid sequence having at least 95% sequence identity to SEQ ID NO ID: 1, wherein said proteolytically active polypeptide is capable of hydrolyzing botulinum neurotoxin A (BoNT / A) to produce double-stranded botulinum neurotoxin A (BoNT / A ). 2. Молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая протеолитически активный полипептид по п. 1.2. A nucleic acid molecule encoding a proteolytically active polypeptide according to claim 1. 3. Вектор для экспрессии протеолитически активного полипептида по п. 1, где указанный вектор содержит молекулу нуклеиновой кислоты по п. 2 и регуляторные элементы.3. A vector for expression of a proteolytically active polypeptide according to claim 1, wherein said vector contains a nucleic acid molecule according to claim 2 and regulatory elements. 4. Клетка для получения протеолитически активного полипептида по п. 1, где указанная клетка содержит молекулу нуклеиновой кислоты по п. 2 или вектор по п. 3.4. A cell for producing a proteolytically active polypeptide according to claim 1, wherein said cell contains a nucleic acid molecule according to claim 2 or a vector according to claim 3. 5. Способ производства протеолитически активного полипептида по п.1, включающий стадии:5. A method for the production of a proteolytically active polypeptide according to claim 1, comprising the steps of: (a) химического синтеза или трансляции полипептида с нуклеотидной последовательности, где указанный полипептид состоит из протеолитически активного полипептида по п. 1; и(a) chemical synthesis or translation of a polypeptide from a nucleotide sequence, wherein said polypeptide consists of a proteolytically active polypeptide according to claim 1; and (b) очистки полипептида, полученного на стадии (a).(b) purifying the polypeptide obtained in step (a). 6. Применение протеолитически активного полипептида по п. 1 для получения антитела, специфически связывающегося с указанным протеолитически активным полипептидом.6. The use of a proteolytically active polypeptide according to claim 1 for producing an antibody that specifically binds to said proteolytically active polypeptide. 7. Способ производства протеолитически процессированного полипептида, включающий стадию приведения в контакт: 7. A method for the production of a proteolytically processed polypeptide, including the stage of bringing into contact: (а) первого полипептида, где вышеуказанный первый полипептид содержит протеолитически активный полипептид по п. 1, со (a) a first polypeptide, wherein said first polypeptide comprises a proteolytically active polypeptide according to claim 1, with (б) вторым полипептидом, где вышеуказанный второй полипептид содержит последовательность, имеющую по меньшей мере 95% идентичность любой из последовательностей SEQ ID NO: 3-5, (b) a second polypeptide, wherein said second polypeptide comprises a sequence having at least 95% identity to any of SEQ ID NO: 3-5, при котором вышеуказанный контакт приводит к протеолитическому процессингу вышеуказанного второго полипептида до по меньшей мере двух продуктов расщепления.wherein said contact results in proteolytic processing of said second polypeptide to at least two cleavage products. 8. Способ по п. 7, где второй полипептид расщепляют в положении сразу к С-концу от основного аминокислотного остатка в пределах указанной последовательности, выбранной из любой из SEQ ID NO: 3-5.8. The method of claim 7, wherein the second polypeptide is cleaved at a position immediately C-terminus from the basic amino acid residue within said sequence selected from any of SEQ ID NO: 3-5. 9. Способ скрининга ингибитора протеолитически активного полипептида по п. 1, включающий стадии:9. A method for screening an inhibitor of a proteolytically active polypeptide according to claim 1, comprising the steps of: (a) приведения протеолитически активного полипептида по п. 1 в контакт с одноцепочечным ботулиническим нейротоксином А (BoNT/A) и с предполагаемым ингибитором; и(a) contacting the proteolytically active polypeptide of claim 1 with a single-chain botulinum neurotoxin A (BoNT / A) and a putative inhibitor; and (b) определения эффекта предполагаемого ингибитора на превращение одноцепочечного ботулинического нейротоксина А (BoNT/A) в двухцепочечный ботулинический нейротоксин А (BoNT/A),(b) determining the effect of a putative inhibitor on the conversion of single-chain botulinum neurotoxin A (BoNT / A) to double-chain botulinum neurotoxin A (BoNT / A), в котором снижение количества двухцепочечного ботулинического нейротоксина А (BoNT/A) является показателем ингибирующего эффекта предполагаемого ингибитора.wherein the reduction in the amount of double-chain botulinum neurotoxin A (BoNT / A) is indicative of the inhibitory effect of the putative inhibitor. 10. Применение протеолитически активного полипептида по п. 1 при получении терапевтического двухцепочечного ботулинического нейротоксина А (BoNT/A).10. The use of a proteolytically active polypeptide according to claim 1 in the preparation of a therapeutic double-chain botulinum neurotoxin A (BoNT / A). 11. Композиция для гидролизации ботулинический нейротоксина А (BoNT/A) с получением двухцепочечного ботулинического нейротоксина А (BoNT/A), содержащая протеолитически активный полипептид по п. 1 в эффективном количестве и носитель.11. A composition for hydrolyzing botulinum neurotoxin A (BoNT / A) to obtain a double-chain botulinum neurotoxin A (BoNT / A) containing the proteolytically active polypeptide of claim 1 in an effective amount and a carrier.
RU2019136284A 2019-11-12 2019-11-12 Methods for producing proteolytically processed polypeptides RU2727402C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136284A RU2727402C1 (en) 2019-11-12 2019-11-12 Methods for producing proteolytically processed polypeptides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136284A RU2727402C1 (en) 2019-11-12 2019-11-12 Methods for producing proteolytically processed polypeptides

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018140686A Division RU2719164C1 (en) 2018-11-19 2018-11-19 Methods for producing proteolytically processed polypeptides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2727402C1 true RU2727402C1 (en) 2020-07-21

Family

ID=71741107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019136284A RU2727402C1 (en) 2019-11-12 2019-11-12 Methods for producing proteolytically processed polypeptides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2727402C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009014854A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Allergan, Inc. Methods of activiting clostridial toxins

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009014854A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Allergan, Inc. Methods of activiting clostridial toxins

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CLEMENS M. W. et al., Prevention of anastomotic thrombosis by botulinum toxin a in an animal model, Plastic and reconstructive surgery, 2009, V. 123, N. 1, p.64-70. *
ELEOPRA R. et al., Clinical use of non-A botulinum toxins: botulinum toxin type C and botulinum toxin type F, Neurotoxicity research, 2006, V. 9, N. 2-3, p.127-131. *
SEBAIHIA M. et al., Genome sequence of a proteolytic (Group I) Clostridium botulinum strain Hall A and comparative analysis of the clostridial genomes, Genome research, 2007, V. 17, N. 7, p.1082-1092. *
SEBAIHIA M. et al., Genome sequence of a proteolytic (Group I) Clostridium botulinum strain Hall A and comparative analysis of the clostridial genomes, Genome research, 2007, V. 17, N. 7, p.1082-1092. SMITH T. J. et al., Analysis of the neurotoxin complex genes in Clostridium botulinum A1-A4 and B1 strains: BoNT/A3,/Ba4 and/B1 clusters are located within plasmids, PloS one, 2007, V. 2, N. 12, p.e1271. CLEMENS M. W. et al., Prevention of anastomotic thrombosis by botulinum toxin a in an animal model, Plastic and reconstructive surgery, 2009, V. 123, N. 1, p.64-70. ELEOPRA R. et al., Clinical use of non-A botulinum toxins: botulinum toxin type C and botulinum toxin type F, Neurotoxicity research, 2006, V. 9, N. 2-3, p.127-131. СУПОТНИЦКИЙ М. В., Бактериальные токсины. Их природа, механизмы действия, возможности конструирования гибридных и модифицированных токсинов, Биопрепараты. Профилактика. Диагностика. Лечение, 2011, N. 1, с.6-15. *
SMITH T. J. et al., Analysis of the neurotoxin complex genes in Clostridium botulinum A1-A4 and B1 strains: BoNT/A3,/Ba4 and/B1 clusters are located within plasmids, PloS one, 2007, V. 2, N. 12, p.e1271 *
СУПОТНИЦКИЙ М. В., Бактериальные токсины. Их природа, механизмы действия, возможности конструирования гибридных и модифицированных токсинов, Биопрепараты. Профилактика. Диагностика. Лечение, 2011, N. 1, с.6-15. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11441141B2 (en) Methods for the manufacture of proteolytically processed polypeptides
EP3162894B1 (en) Methods for the manufacture of proteolytically processed polypeptides
JP2019141096A (en) Methods for manufacture of proteolytically processed polypeptides
RU2727402C1 (en) Methods for producing proteolytically processed polypeptides
RU2719164C1 (en) Methods for producing proteolytically processed polypeptides
JP6587321B2 (en) Method for producing proteolytically processed polypeptide