RU2175657C2 - Hepatitis c virus (hcv) asialoglycoprotein, immunogenic composition, method of induction of immune response, method of immune assay - Google Patents
Hepatitis c virus (hcv) asialoglycoprotein, immunogenic composition, method of induction of immune response, method of immune assay Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175657C2 RU2175657C2 RU97115378A RU97115378A RU2175657C2 RU 2175657 C2 RU2175657 C2 RU 2175657C2 RU 97115378 A RU97115378 A RU 97115378A RU 97115378 A RU97115378 A RU 97115378A RU 2175657 C2 RU2175657 C2 RU 2175657C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hcv
- region
- virus
- hepatitis
- proteins
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Description
Это изобретение относится к общим областям экспрессии рекомбинантного белка и вирусологии. Более конкретно, изобретение относится к гликопротеинам, пригодным для диагностики, лечения и профилактики инфекции вирусом гепатита С и к способам получения таких гликопротеинов. This invention relates to the general fields of recombinant protein expression and virology. More specifically, the invention relates to glycoproteins suitable for the diagnosis, treatment and prevention of hepatitis C virus infection and to methods for producing such glycoproteins.
Прототипы изобретения
Гепатит НИА-НИВ (ГНАНВ) является трансмиссивным заболеванием (или группой заболеваний), по- видимому, вирусной этиологии, отличающимся от других форм поражения печени, связанного с вирусом, таких как вызванные вирусом гепатита А (ВГА), вирусом гепатита В (ВГВ), вирусом гепатита дельта (ВГД), цитомегаловирусом (ЦМВ) или вирусом Эпштейна-Барр (ВЭБ). Эпидемиологические данные наводят на мысль, что ГНАНВ может быть трех типов: эпидемического типа, передающегося с водой, типа, передающегося через кровь или с инъекциями, и типа, спорадически появляющегося у населения. Количество вызывающих его возбудителей неизвестно. Однако недавно были выделены новые виды вирусов, вирус гепатита С (ВГС) как основная (если не единственная) причина передающегося через кровь ГНАНВ (ВВ-ГНАНВ). См., например, PCT WO 89/046699. Гепатит C является главной формой гепатита, связанного с переливанием крови, во многих странах и регионах, включая Соединенные Штаты, Европу и Японию. Имеются также сведения об участии ВГС в возникновении печеночно-клеточного рака. Поэтому существует необходимость в эффективном способе предупреждения и лечения ВГС-инфекции.Prototypes of the invention
Hepatitis NIA-NIV (GNANV) is a vector-borne disease (or group of diseases), apparently of a viral etiology, different from other forms of liver damage associated with the virus, such as those caused by hepatitis A virus (HAV), hepatitis B virus (HBV) , hepatitis delta virus (IOP), cytomegalovirus (CMV) or Epstein-Barr virus (EBV). Epidemiological data suggest that there can be three types of STDW: the epidemic type, which is transmitted through water, the type that is transmitted through blood or injections, and the type that sporadically appears in the population. The number of pathogens causing it is unknown. However, new types of viruses have recently been isolated, hepatitis C virus (HCV) as the main (if not the only) cause of blood-transmitted GNANV (BB-GNANV). See, for example, PCT WO 89/046699. Hepatitis C is the main form of transfusion-related hepatitis in many countries and regions, including the United States, Europe, and Japan. There is also evidence of HCV involvement in the development of hepatocellular carcinoma. Therefore, there is a need for an effective way to prevent and treat HCV infection.
Потребность в чувствительных специфичных методиках для скрининга и выявления носителей ВГС и зараженных ВГС крови и препаратов крови значительна. Посттрансфузионный гепатит (ПТТ) встречается приблизительно у 10% больных, получавших переливание крови, и ВГС вызывает до 90% этих случаев. Основная проблема этого заболевания в том, что оно часто вызывает хроническое прогрессирующее поражение печени (25-55%). The need for sensitive specific techniques for screening and identifying carriers of HCV and infected HCV blood and blood products is significant. Post-transfusion hepatitis (PTT) occurs in approximately 10% of patients who have received a blood transfusion, and HCV causes up to 90% of these cases. The main problem of this disease is that it often causes chronic progressive liver damage (25-55%).
Лечение больного, также как предупреждение передачи ВГС с кровью и препаратами крови или при тесном контакте с персоналом, требует доступных диагностических и прогностических средств для обнаружения нуклеиновых кислот, антигенов и антител, связанных с ВГС. К тому же существует также нужда в эффективных вакцинах ииммунотерапевтических лечебных препаратах для предупреждения и/или лечения этого заболевания. Treatment of a patient, as well as preventing transmission of HCV with blood and blood products or in close contact with staff, requires available diagnostic and prognostic tools to detect nucleic acids, antigens, and antibodies associated with HCV. In addition, there is also a need for effective vaccines and immunotherapeutic drugs to prevent and / or treat this disease.
ВГС появляется в крови инфицированных лиц в очень небольших количествах по сравнению с другими инфекционными вирусами, из-за чего этот вирус очень трудно обнаружить. Низкая концентрация вируса, возможно, является основной причиной того, что возбудитель ГНАНВ так долго оставался необнаруженным. Даже при том, что в настоящее время его клонировали, ВГС все еще трудно культивировать и размножать. Соответственно, очень нужны рекомбинантные способы получения диагностических (терапевтических) профилактических белков ВГС. HCV appears in the blood of infected individuals in very small amounts compared to other infectious viruses, which makes the virus very difficult to detect. A low concentration of the virus is probably the main reason that the causative agent of GNIV has remained undetected for so long. Even though it was currently cloned, HCV is still difficult to cultivate and propagate. Accordingly, recombinant methods for obtaining diagnostic (therapeutic) prophylactic HCV proteins are very necessary.
Вдобавок, очень нужна вакцина ВГС. Однако вырастить ВГС в культуре клеток очень трудно. Поэтому не было возможности вывести ослабленные штаммы вируса при помощи серийных пассажей на культурах ткани/клеток. In addition, a HCV vaccine is needed. However, growing HCV in cell culture is very difficult. Therefore, it was not possible to derive attenuated virus strains using serial passages on tissue / cell cultures.
Сущность изобретения
При экспрессировании в рекомбинантных системах было обнаружено, что два белка ВГС, E1 и E2 проявляются как связанные с оболочкой асиалогликопротеины. Это было неожиданным, потому что гликопротеины обычно не остаются у млекопитающих в форме с маннозой на конце, а подвергаются дальнейшим модификациям другими углеводами: форма, оканчивающаяся на маннозу, в типичных случаях, является только переходной. У E1 и E2 (как они экспрессировались в наших системах) этот асиалогликопротеин, казалось, являлся конечной формой. E1 (белок оболочки 1) является гликопротеином с молекулярной массой около 35 кД, который транслируется с предсказанной области E1 генома ВГС. E2 (белок оболочки 2) является гликопротеином с молекулярной массой около 72 кД, который транслируется с предсказанной областью NSI (неструктурный белок 1) генома ВГС, основываясь на флавовирусной модели ВГС. Так как вирусные гликопротеины часто высоко иммуногенны, E1 и E2 являются первыми кандидатами для использования в иммуноанализах и терапевтических/профилактических вакцинах.SUMMARY OF THE INVENTION
When expressed in recombinant systems, it was found that two HCV proteins, E1 and E2, appear as membrane-linked asialoglycoproteins. This was unexpected, because glycoproteins usually do not remain in mammals in the form with mannose at the end, but undergo further modifications with other carbohydrates: the form ending in mannose, in typical cases, is only transitional. In E1 and E2 (how they were expressed in our systems), this asialoglycoprotein seemed to be the final form. E1 (envelope protein 1) is a glycoprotein with a molecular weight of about 35 kD, which is translated from the predicted E1 region of the HCV genome. E2 (envelope protein 2) is a glycoprotein with a molecular weight of about 72 kD, which translates with the predicted NSI region (non-structural protein 1) of the HCV genome based on the flavovirus model of HCV. Since viral glycoproteins are often highly immunogenic, E1 and E2 are the first candidates for use in immunoassays and therapeutic / prophylactic vaccines.
Открытие, что E1 и E2 не сиалилированы, является значительным. Особая форма белка часто подсказывает, какие клетки могут служить подходящим хозяином для рекомбинантной экспрессии. Прокариоты, такие как E.coli, не гликозилируют белки и, в общем, не подходят для получения гликопротеинов, используемых как антигены, из-за того, что гликозилирование часто является важным для полной антигенности, растворимости и стабильности белка. Низшие эукариоты, такие как дрожжи и грибки, гликозилируют белки, но в целом не способны добавлять к углеводным комплексам терминальные остатки сиаловой кислоты. The discovery that E1 and E2 are not sialylated is significant. The particular form of the protein often suggests which cells may serve as a suitable host for recombinant expression. Prokaryotes, such as E. coli, do not glycosylate proteins and, in general, are not suitable for the production of glycoproteins used as antigens, because glycosylation is often important for complete antigenicity, solubility and stability of the protein. Lower eukaryotes, such as yeast and fungi, glycosylate proteins, but are generally not able to add terminal sialic acid residues to carbohydrate complexes.
Поэтому белки, полученные в дрожжах, могут быть антигенно отличными от своих естественных (нерекомбинантных) аналогов. Therefore, proteins obtained in yeast can be antigenically different from their natural (non-recombinant) analogues.
Экспрессия в клетках млекопитающих предпочтительна в случаях, когда важна антигенность продукта, так как гликозилирование рекомбинантного протеина должно очень походить на таковое у протеинов природных вирусов. Expression in mammalian cells is preferred in cases where the antigenicity of the product is important, since glycosylation of the recombinant protein should be very similar to that of proteins of natural viruses.
Новые данные указывают, что при инфицировании вирус ВГС может проникнуть в клетки хозяина либо через асиалогликопротеиновый рецептор, найденный на гепатоцитах, либо через рецептор маннозы, найденный на эндотелиальных клетках печени и макрофагах (особенно, на купферовских клетках). Неожиданно было обнаружено, что масса естественных E1 и E2 не содержит терминальных остатков сиаловой кислоты, а только гликозилированную сердцевину. Небольшие фракции дополнительно содержат терминальный N-ацетилглюкозамин. Соответственно, объектом настоящего изобретения является получение гликопротеинов оболочки ВГС, лишенных всех или почти всех терминальных остатков сиаловой кислоты. New data indicate that, upon infection, the HCV virus can enter the host cells either through the asialoglycoprotein receptor found on hepatocytes or through the mannose receptor found on liver endothelial cells and macrophages (especially Kupffer cells). It was unexpectedly found that the mass of natural E1 and E2 does not contain terminal sialic acid residues, but only a glycosylated core. Small fractions additionally contain terminal N-acetylglucosamine. Accordingly, an object of the present invention is to provide HCV envelope glycoproteins lacking all or almost all of the terminal sialic acid residues.
Другим аспектом изобретения является способ получения асиало-E1 или E2 в условиях подавления присоединения терминальной сиаловой кислоты, например, путем экспрессии в дрожжах или экспрессии в клетках млекопитающих, используя антибиотики для облегчения секреции или выделения. Another aspect of the invention is a method for producing asialo-E1 or E2 under conditions of suppressing the attachment of terminal sialic acid, for example, by expression in yeast or expression in mammalian cells, using antibiotics to facilitate secretion or excretion.
Другим аспектом изобретения является способ очистки E1 и E2 путем сродства к лектинам, которые связывают терминальные остатки маннозы или терминальные N - ацетилглюкозаминовые остатки. Another aspect of the invention is a method for purifying E1 and E2 by affinity for lectins that bind terminal mannose residues or terminal N-acetylglucosamine residues.
Другим аспектом изобретения является иммуногенная композиция, включающая рекомбинантный асиалогликопротеин, выбранный из группы, состоящей из E1 и E2 ВГС в сочетании с фармацевтически приемлемым носителем. По желанию (необязательно) можно включить иммунологический адъювант. Another aspect of the invention is an immunogenic composition comprising a recombinant asialoglycoprotein selected from the group consisting of HCV E1 and E2 in combination with a pharmaceutically acceptable carrier. Optionally, an immunological adjuvant may be included.
Другим аспектом изобретения является реагент для иммуноанализа, включающий рекомбинантный асиалогликопротеин, выбранный из группы, состоящей из E1 и E2 ВГС в сочетании с подходящим носителем. Другой реагент для иммуноанализа по этому изобретению состоит из рекомбинантного асиалогликопротеина, выбранного из группы, состоящей из E1 и E2 ВГС, в сочетании с подходящей выявляемой меткой. Another aspect of the invention is an immunoassay reagent comprising a recombinant asialoglycoprotein selected from the group consisting of HCV E1 and E2 in combination with a suitable carrier. Another immunoassay reagent of this invention consists of a recombinant asialoglycoprotein selected from the group consisting of HCV E1 and E2, in combination with a suitable detectable label.
Еще один аспект изобретения касается димеров и агрегатов более высокого порядка E1 и/или E2. Одним из видов изобретения является комплекс E2. Другой разновидностью изобретения является гетеродимер E1:E2. Another aspect of the invention relates to higher order dimers and aggregates E1 and / or E2. One type of invention is the E2 complex. Another variation of the invention is the heterodimer E1: E2.
Еще одним аспектом изобретения является композиция ВГС-вакцины, состоящая из агрегатов E1:E2 и фармацевтически приемлемого носителя. Another aspect of the invention is a HCV vaccine composition consisting of E1: E2 aggregates and a pharmaceutically acceptable carrier.
Еще одним аспектом изобретения является способ очистки комплексов E1:E2. Another aspect of the invention is a method for purifying E1: E2 complexes.
Еще одним аспектом изобретения является способ размножения ВГС в культуре клеток, включающий: (а) предоставление клетки, экспрессирующей рецептор, выбранный из группы, состоящей из рецептора маннозы и рецептора асиалогликопротеина; (б) инфицирование клетки ВГС; (в) выращивание инфицированной клетки. Предпочтительно, чтобы клетка экспрессировала рекомбинантный рецептор. Another aspect of the invention is a method for propagating HCV in a cell culture, comprising: (a) providing a cell expressing a receptor selected from the group consisting of mannose receptor and asialoglycoprotein receptor; (b) HCV cell infection; (c) growing an infected cell. Preferably, the cell expresses a recombinant receptor.
Способы проведения изобретения
А. Определения
Термин "асиалогликопротеин" относится к гликозилированному протеину, который в значительной степени освобожден от остатков сиаловой кислоты. Асиалогликопротеины можно получить рекомбинантным способом, либо путем очистки из культуры клеток, либо из естественных источников.Methods of carrying out the invention
A. Definitions
The term “asialoglycoprotein” refers to a glycosylated protein that is substantially free of sialic acid residues. Asialoglycoproteins can be obtained recombinantly, either by purification from cell culture, or from natural sources.
В настоящее время предпочтительны асиалогликопротеины, получающиеся из ВГС, предпочтительно, гликопротеины E1 и E2, наиболее предпочтительно, рекомбинантные E1 и E2 (pE1 и pE2). Белок, "в значительной степени освобожденный" от сиаловой кислоты, подпадает под это определение, если количество остатков сиаловой кислоты незначительно влияет на связывание гликопротеина с протеинами, связывающими маннозу, такими как GNA. Такая степень сиалилирования, в общем, достигается, если сиаловая кислота составляет менее 40% общего количества N-связанных углеводов, более предпочтительно - менее 30%, более предпочтительно менее 20%, более предпочтительно менее 10, более предпочтительно менее 5% и самое предпочтительное менее 2%. Asialoglycoproteins derived from HCV are currently preferred, preferably glycoproteins E1 and E2, most preferably recombinant E1 and E2 (pE1 and pE2). A protein "substantially free" of sialic acid falls within this definition if the amount of sialic acid residues does not significantly affect glycoprotein binding to mannose binding proteins such as GNA. This degree of sialylation is generally achieved if sialic acid is less than 40% of the total amount of N-linked carbohydrates, more preferably less than 30%, more preferably less than 20%, more preferably less than 10, more preferably less than 5% and most preferably less 2%
Термин "E1" используется здесь для обозначения белка или полипептида, экспрессированного в пределах первых 400 аминокислот полипротеина ВГС, участка, иногда упоминаемого как протеин E или S. В естественном виде он является гликопротеином в 35 кД, строго связанным с оболочкой. У большинства природных штаммов ВГС протеин E1 закодирован в вирусном полипротеине после протеина С (сердцевины). The term “E1” is used herein to refer to a protein or polypeptide expressed within the first 400 amino acids of the HCV polyprotein, a site sometimes referred to as protein E or S. In its natural form, it is a 35 kD glycoprotein strictly bound to the membrane. In most natural HCV strains, protein E1 is encoded in the viral polyprotein after protein C (core).
Протеин E1 располагается приблизительно между 192 и 383 аминокислотами полноразмерного полипротеина. В термин "E1" здесь также включаются аналоги и усеченные мутанты, дающие перекрестные иммунологические реакции с естественным E1. The E1 protein is located between approximately 192 and 383 amino acids of a full-sized polyprotein. The term "E1" also includes analogs and truncated mutants that give cross-immunological reactions with natural E1.
Термин "E2" используется здесь для обозначения белка или полипептида, экспрессируемого в пределах первых 900 аминокислот полипротеина ВГС, участка, иногда упоминаемого как белок NSI. В естественном виде он является гликопротеином в 72 кД, строго связанным с оболочкой. У большинства естественных штаммов ВГС протеин E2 следует за протеином E1. The term “E2” is used herein to refer to a protein or polypeptide expressed within the first 900 amino acids of a HCV polyprotein, a site sometimes referred to as an NSI protein. In its natural form, it is a 72 kD glycoprotein strictly bound to the membrane. In most natural strains of HCV, protein E2 follows protein E1.
Протеин E2 располагается приблизительно между 384 и 820 аминокислотами. В понятие "E2" здесь также включаются аналоги и усеченные мутанты, дающие перекрестные иммунологические реакции с естественным E2. Protein E2 is located between approximately 384 and 820 amino acids. The term "E2" also includes analogs and truncated mutants that give cross-immunological reactions with natural E2.
Термин "агрегат" используется здесь для обозначения комплекса E1 и/или E2, содержащего более одного мономера E1 или E2. В рамках этого определения димеры E1:E1 и E2:E2 и гетеродимеры E1:E2 являются "агрегатами". Композиции изобретения могут также включать более крупные агрегаты с молекулярной массой, превышающей 800 кД. The term “aggregate” is used herein to mean a complex E1 and / or E2 containing more than one monomer E1 or E2. In the framework of this definition, the E1: E1 and E2: E2 dimers and the E1: E2 heterodimers are “aggregates”. The compositions of the invention may also include larger aggregates with a molecular weight exceeding 800 kD.
Термин "частица" используется здесь для обозначения агрегата E1, E2 или E1/E2, видимого при электронной микроскопии и имеющего размеры не менее 20 нм. Предпочтительными частицами являются те, которые имеют приблизительно сферическую форму и диаметр около 40 нм при электронной микроскопии. The term "particle" is used here to mean an aggregate E1, E2 or E1 / E2, visible by electron microscopy and having a size of at least 20 nm. Preferred particles are those that are approximately spherical in shape and about 40 nm in diameter by electron microscopy.
Термин "очищенные" здесь применяют по отношению к протеинам в композиции, где заданный протеин составляет не менее 35% всего белкового компонента композиции. Предпочтительно, заданный протеин составляет не менее 40%, более предпочтительно не менее 50%, более предпочтительно не менее 60%, еще более предпочтительно не менее 70%, даже предпочтительнее не менее 80%, даже предпочтительнее не менее 90% и предпочтительнее всего не менее 95% всего белкового компонента. Композиция может содержать другие соединения, такие как углеводы, соли, липиды, растворители и т.п., не нарушая определения процента очистки, здесь применяющегося. "Изолированный" асиалогликопротеин ВГС означает композицию асиалогликопротеина ВГС, очищенную не менее чем на 35%. The term “purified” is used herein to refer to the proteins in the composition, wherein the target protein is at least 35% of the total protein component of the composition. Preferably, the target protein is at least 40%, more preferably at least 50%, more preferably at least 60%, even more preferably at least 70%, even more preferably at least 80%, even more preferably at least 90% and most preferably at least 95% of the total protein component. The composition may contain other compounds, such as carbohydrates, salts, lipids, solvents, etc., without violating the determination of the percentage of purification used here. An “isolated” HCV asialoglycoprotein means a composition of the HCV asialoglycoprotein purified by at least 35%.
"Протеин, связывающий маннозу", здесь означает лектин или другой протеин, специфически связывающийся с протеинами с гликозилированием, оканчивающимся на маннозу (например, асиалогликопротеины), например лектины, связывающие маннозу, антитела, специфичные для гликозилирования, оканчивающегося на маннозу, протеин рецептора маннозы (R.A.B. Ezekowitz et al., J.Exp. Med. (1990) 176-1785-94), протеины рецептора асиалогликопротеина (H.Kurata et al. , J. Biol Chem. (1990) 265: 11295-98), сывороточный протеин, связывающий маннозу, (1. Schuffenecker et al., Cytoqenet. Coll Genet. (1991) 56: 99-102; K. Sastry et al. , J. Immunol. (1991) 147: 692-97), сывороточный протеин, связывающий асиалогликопротеин и т.п. Лектины, связывающие маннозу, включают, например, GNA, конканавалин А (КонА) и другие лектины со сходными связывающими свойствами. "Mannose binding protein" here means a lectin or other protein specifically binding to proteins with glycosylation ending in mannose (e.g. asialoglycoproteins), for example, mannose binding lectins, antibodies specific for glycosylation ending in mannose, mannose receptor protein ( RAB Ezekowitz et al., J. Exp. Med. (1990) 176-1785-94), asialoglycoprotein receptor proteins (H. Kurata et al., J. Biol Chem. (1990) 265: 11295-98), whey protein binding mannose (1. Schuffenecker et al., Cytoqenet. Coll Genet. (1991) 56: 99-102; K. Sastry et al., J. Immunol. (1991) 147: 692-97 ), whey protein binding asialoglycoprotein, etc. Mannose binding lectins include, for example, GNA, concanavalin A (ConA), and other lectins with similar binding properties.
Термин "лектин GNA" относится к агглютинину растения Galanthus nivalus, продажному лектину, который связывает гликопротеины, оканчивающиеся маннозой. The term "GNA lectin" refers to agglutinin of the plant Galanthus nivalus, a commercial lectin that binds glycoproteins ending in mannose.
"Рекомбинантным" гликопротеином здесь называется гликопротеин, экспрессированный с рекомбинантного полинуклеотида, в котором структурный ген, кодирующий гликопротеин, экспрессируется под контролем регуляторной последовательности, не примыкающей в естественных условиях к структурному гену, или в котором структурный ген модифицирован. A "recombinant" glycoprotein is here referred to as a glycoprotein expressed from a recombinant polynucleotide in which a structural gene encoding a glycoprotein is expressed under the control of a regulatory sequence not naturally attached to the structural gene, or in which the structural gene is modified.
Например, можно создать вектор, в котором структурный ген E1 помещен под контроль функционального фрагмента промотора глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы дрожжей (ГАФДГ). В настоящее время предпочтительным промотором для использования в дрожжах является гибридный промотор АДГ2/ГАФ, описанный в патенте США N 4.880.73, для которого используется фрагмент промотора ГАФДГ в сочетании с предшествующей активационной последовательностью, полученной из алкогольдегидрогеназы 2. Модификации структурного гена могут включать замещение различных кодонов вырожденными кодонами (например, использовать предпочтительные для хозяина кодоны, элиминировать или создать сайты рестрикции, контролировать образование шпилек и т.д.) и замещение, вставку или удаление ограниченного числа кодонов, кодирующих различные аминокислоты (предпочтительно не более 10%, более предпочтительно менее 5% от размера естественной аминокислотной последовательности подлежат изменению) и т.п. Таким же образом "рекомбинантным" рецептором назван протеин рецептора, экспрессированный с рекомбинантного полинуклеотида, в котором структурный ген, кодирующий рецептор, экспрессируется под контролем регуляторных последовательностей, не примыкающих в естественных условиях к структурному гену, или в котором структурный ген модифицирован. For example, you can create a vector in which the structural gene E1 is placed under the control of a functional fragment of the promoter of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase yeast (GAPDH). Currently, the preferred promoter for use in yeast is the ADH2 / GAF hybrid promoter described in US Pat. No. 4,880.73, which uses a fragment of the HAFDH promoter in combination with the preceding activation sequence derived from alcohol dehydrogenase 2. Modification of the structural gene may include substitution of various codons by degenerate codons (e.g., use codons preferred by the host, eliminate or create restriction sites, control hairpin formation, etc. .), And substitution, insertion or deletion of a limited number of codons encoding different amino acids (preferably no more than 10%, more preferably less than 5% of the size of the natural amino acid sequence subject to change), etc. In the same way, a “recombinant” receptor is a receptor protein expressed from a recombinant polynucleotide in which a structural gene encoding the receptor is expressed under the control of regulatory sequences not naturally attached to the structural gene, or in which the structural gene is modified.
Термин "изолированный полипептид" относится к полипептиду, в значительной степени свободному от других компонентов вируса ВГС, в особенности от полинуклеотидов. Полипептидная композиция является "существенно свободной" от других компонентов, если вес полипептида в композиции составляет не менее 70% веса полипептида и другого компонента, с ним соединенного, более предпочтительно - не менее 80%, еще более предпочтительно - около 90% и самое предпочтительное - 95% или более. The term "isolated polypeptide" refers to a polypeptide substantially free of other components of the HCV virus, in particular polynucleotides. A polypeptide composition is "substantially free" of other components if the weight of the polypeptide in the composition is at least 70% by weight of the polypeptide and the other component connected to it, more preferably at least 80%, even more preferably about 90%, and most preferably 95% or more.
Например, композиция, содержащая 100 мкг/мл E1 и только 3 мкг/мл других компонентов ВГС (например, ДНК, липиды и т. д.), является существенно свободной от "других компонентов ВГС" и таким образом является композицией изолированного полипептида в рамках этого определения. For example, a composition containing 100 μg / ml E1 and only 3 μg / ml of other HCV components (e.g. DNA, lipids, etc.) is substantially free of "other HCV components" and thus is an isolated polypeptide composition within of this definition.
Термин "лидер секреции" относится к полипептиду, который при кодировании на аминоконце белка вызывает после трансляции секрецию белка в культуральную среду хозяйских клеток. Лидер секреции, как правило, получается из используемой клетки хозяина. The term "secretion leader" refers to a polypeptide that, when encoded on the amino terminus of a protein, causes, after translation, secretion of the protein into the culture medium of the host cells. The secretion leader is typically obtained from the host cell used.
Например, в число лидеров секреции, подходящих для использования в дрожжах, входит лидер альфа-фактора Saccharomyces cerevisial (см. патент США N 4.870.008). For example, secretion leaders suitable for use in yeast include the alpha factor leader Saccharomyces cerevisial (see US Pat. No. 4,870.008).
Термин "низший эукариот" относится к клеткам-хозяевам, таким как дрожжи, грибы и т. п. Низшие эукариоты являются, как правило, (не обязательно) одноклеточными. Предпочтительными эукариотами являются дрожжи, особенно виды, относящиеся к Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Kluveromyces, Pichia, Hansenuba и т.п. Saccharomyces cerevisiae, S.Carisbergensis и К.lactis являются наиболее часто используемыми дрожжевыми хозяевами и общепринятыми грибковыми хозяевами. The term “lower eukaryotes” refers to host cells such as yeast, fungi, etc. Lower eukaryotes are typically (not necessarily) unicellular. Preferred eukaryotes are yeast, especially species related to Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Kluveromyces, Pichia, Hansenuba and the like. Saccharomyces cerevisiae, S. carisbergensis, and K. lactis are the most commonly used yeast hosts and common fungal hosts.
Термин "высший эукариот" относится к клеткам-хозяевам, полученным от высших животных, таких как млекопитающие, рептилии, насекомые и т.п. The term "higher eukaryote" refers to host cells obtained from higher animals, such as mammals, reptiles, insects, and the like.
В настоящее время предпочтительны высшие эукариотные клетки-хозяева, полученные от китайского хомячка (например, CHO-клетки яичника китайского хомячка), обезьян (например, клетки COS), человека и насекомого (например, spodoptera frugiperda). Клетки-хозяева могут быть представлены в виде суспензии или культуры в матрасе, культур ткани, культур органов и т.п. Higher eukaryotic host cells obtained from the Chinese hamster (e.g., Chinese hamster ovary CHO cells), monkeys (e.g. COS cells), humans and insects (e.g. spodoptera frugiperda) are currently preferred. Host cells can be presented as a suspension or culture in a mattress, tissue cultures, organ cultures, and the like.
Термин "модулятор кальция" относится к соединению, способному секвестировать или связывать ионы кальция в эндоплазматическом ретикулуме или изменять концентрацию ионов кальция в ЭПР путем действия на белки, регулирующие обмен кальция (например, белки кальциевых канальцев, кальциевые насосы и т. д. ). В число подходящих модуляторов кальция входит, например, тапсигаргин, EGTA (этиленгликоль-бис/бета-аминоэтиловый эфир/- N, N, N', N' - тетрауксусная кислота). В настоящее время предпочтительным модулятором является тапсигаргин (см. , например, O.Thastrup et al., Ргос. Nat. Acad. Sci. USA (1990) 87:2466-70). The term “calcium modulator” refers to a compound capable of sequestering or binding calcium ions in the endoplasmic reticulum or altering the concentration of calcium ions in the EPR by acting on proteins that regulate calcium metabolism (for example, calcium tubule proteins, calcium pumps, etc.). Suitable calcium modulators include, for example, thapsigargin, EGTA (ethylene glycol bis / beta-aminoethyl ether / - N, N, N ', N' - tetraacetic acid). Currently, the preferred modulator is thapsigargin (see, for example, O. Thastrup et al., Proc. Nat. Acad. Sci. USA (1990) 87: 2466-70).
Термин "иммуногенный" относится к способности вещества вызывать гуморальный и/или клеточный имунный ответ либо в одиночку, либо в связанном с носителем состояния в присутствии адъюванта или без него. "Нейтрализация" относится к иммунному ответу, блокирующему инфекционность, либо частично, либо полностью, инфекционного возбудителя. "Вакцина" является иммуногенной композицией, способной осуществить защиту от ВГС, частичную или полную, применимой для лечения индивидуума. The term “immunogenic” refers to the ability of a substance to elicit a humoral and / or cellular immune response, either alone or in a state associated with a carrier, with or without an adjuvant. "Neutralization" refers to an immune response that blocks infectivity, either partially or completely, of an infectious agent. A "vaccine" is an immunogenic composition capable of providing partial or complete protection against HCV, useful for treating an individual.
Термин "биологическая жидкость" относится к жидкости, полученной из организма, такой как сыворотка, плазма, слюна, желудочный сок, слизь и т.п. В общем, биологические жидкости подлежат скринингу на присутствие частиц ВГС. Некоторые биологические жидкости используются как источник других продуктов, таких как свертывающие факторы (например, фактор VIII:C), сывороточный альбумин, гормон роста и т.п. В таких случаях важно, чтобы источник биологической жидкости был свободен от загрязнения вирусом, таким как ВГС. The term "biological fluid" refers to a fluid obtained from the body, such as serum, plasma, saliva, gastric juice, mucus, and the like. In general, body fluids are screened for the presence of HCV particles. Some body fluids are used as a source of other products, such as coagulation factors (for example, factor VIII: C), serum albumin, growth hormone, etc. In such cases, it is important that the source of body fluid is free from contamination with a virus, such as HCV.
Б. Общий способ
Область E1 генома ВГС описывается в ЕР 388.232 как область "E", тогда как E2 описывается как "NS1". Область E1 включает приблизительно аминокислоты 192-383 полноразмерного вирусного полипротеина. Область E2 включает приблизительно аминокислоты 384-820. Полные последовательности прототипов этих протеинов (штамм ВГС-1) доступны специалисту (см. ЕР 388.232), так как являются общими способами клонирования и экспрессии протеинов. Как E1, так и E2, могут экспрессироваться с полинуклеотида, кодирующего первые 850-900 аминокислот полипротеина ВГС: посттрансляционное процессирование в большинстве эукариотных клетках-хозяевах расщепляет первоначальный полипротеин на С, E1 и H2. Можно усекать 5' конец кодирующей области для того, чтобы уменьшить величину продуцируемого протеина С.B. General method
The E1 region of the HCV genome is described in EP 388.232 as region "E", while E2 is described as "NS1". Region E1 includes approximately amino acids 192-383 of a full-sized viral polyprotein. Region E2 includes approximately amino acids 384-820. Complete prototype sequences of these proteins (HCV-1 strain) are available to the person skilled in the art (see EP 388.232), as they are common methods for protein cloning and expression. Both E1 and E2 can be expressed from a polynucleotide encoding the first 850-900 amino acids of the HCV polyprotein: post-translational processing in most eukaryotic host cells cleaves the original polyprotein into C, E1 and H2. The 5 ′ end of the coding region can be truncated in order to reduce the amount of protein C produced.
Экспрессию асиалогликопротеинов можно получить множеством способов. Например, можно получить экспрессию в низших эукариотах (таких, как дрожжи), которые в норме не добавляют остатки сиаловой кислоты к гликозилированным протеинам. В дрожжевых экспрессионных системах в настоящее время предпочтительно пользоваться лидером секреции, таким как лидер альфа- фактора S.cerevisial, так чтобы протеин экспрессировался после трансляции в питательную среду. Также в настоящее время предпочтительно пользоваться мутантами с дефицитом гликозилирования, таким как pmr1, так как эти мутанты обеспечивают только гликозилирование сердцевины и часто секретируют гетерологичные белки с высокой эффективностью (Н.К. Pudolph et al., Cell (1989) 58:133-45). Альтернативно можно использовать другие виды дрожжей, такие как Pichia pastaris, которые экспрессируют гликопротеины, содержащие 8-9 остатков маннозы в виде, напоминающем, как считают, тип гликозилирования сердцевины, наблюдающийся у млекопитающих в S.cerevisia. The expression of asialoglycoproteins can be obtained in many ways. For example, expression can be obtained in lower eukaryotes (such as yeast), which normally do not add sialic acid residues to glycosylated proteins. In yeast expression systems, it is currently preferred to use a secretion leader, such as S.cerevisial alpha factor leader, so that the protein is expressed after translation into the culture medium. It is also currently preferred to use glycosylation-deficient mutants such as pmr1, as these mutants only provide core glycosylation and often secrete heterologous proteins with high efficiency (N.K. Pudolph et al., Cell (1989) 58: 133-45 ) Alternatively, other types of yeast, such as Pichia pastaris, which express glycoproteins containing 8-9 mannose residues in a form resembling what is believed to be the type of core glycosylation observed in mammals in S. cerevisia, can be used.
Альтернативно можно вызвать экспрессию в клетках млекопитающих и блокировать терминальное гликозилирование (добавление сиаловой кислоты). Рекомбинантные конструкции будут предпочтительно включать сигнал секреции, чтобы гарантировать, что протеин направлен в эндоплазматический ретикулум. Транспорт в аппарат Гольджи, по-видимому, блокируют сами E1 и E2: высокий уровень экспрессии E1 или E2 в клетках млекопитающих, кажется, прекращает секрецию всех белков клетки в эндоплазматическом ретикулуме или в аппарате Гольджи. Можно дополнительно использовать мутант с дефектом гликозилирования. См., например, P. Stanlcy, Ann. Rev. Genet. (1984) 18: 525-52. В случае гликозилирования или транспорта мутант экспрессирует E1 или E2 с сиалилированием, тогда терминальный остаток сиаловой кислоты можно удалить обработкой нейраминидазой. Alternatively, expression can be induced in mammalian cells and block terminal glycosylation (sialic acid addition). Recombinant constructs will preferably include a secretion signal to ensure that the protein is directed into the endoplasmic reticulum. Transport to the Golgi apparatus seems to be blocked by E1 and E2 themselves: the high level of E1 or E2 expression in mammalian cells seems to stop the secretion of all cell proteins in the endoplasmic reticulum or in the Golgi apparatus. You can additionally use a mutant with a glycosylation defect. See, for example, P. Stanlcy, Ann. Rev. Genet. (1984) 18: 525-52. In the case of glycosylation or transport, the mutant expresses E1 or E2 with sialylation, then the terminal sialic acid residue can be removed by treatment with neuraminidase.
Дрожжи в дальнейшем нужно стимулировать кальциевым модулятором, для того чтобы получить секрецию протеина в эндоплазматический ретикулум. В число подходящих модуляторов входят тапсигаргин и А23817 (см,: например, O.Thastup et al., Proc. Nat. Accd. Sci. USA (1990) 87:2466-70). Например, можно экспрессировать большое количество E1 или E2 внутриклеточно в клетках млекопитающих (например, клетки CHO, COS, HeLa и т.п.) путем трансфекции вектором рекомбинантного вируса осповакцины. Выждав, пока протеин экспрессируется и накопится в эндоплазматическом ретикулуме, клетки обрабатывают кальциевым модулятором в концентрации, достаточно большой, чтобы вызвать освобождение содержимого ЭР. Затем белок извлекается из культуральной среды, которая замещается для следующего цикла. In the future, yeast should be stimulated with a calcium modulator in order to obtain protein secretion into the endoplasmic reticulum. Suitable modulators include thapsigargin and A23817 (see, for example, O.Thastup et al., Proc. Nat. Accd. Sci. USA (1990) 87: 2466-70). For example, a large amount of E1 or E2 can be expressed intracellularly in mammalian cells (e.g., CHO, COS, HeLa cells, etc.) by transfection with a recombinant vaccinia virus vector. After waiting until the protein is expressed and accumulates in the endoplasmic reticulum, the cells are treated with a calcium modulator in a concentration high enough to cause the release of ER contents. Then the protein is removed from the culture medium, which is replaced for the next cycle.
Дополнительно может оказаться выгодным экспрессировать усеченную форму протеина оболочки. Как E1, так и E2, по-видимому, обладают высокогидрофобным доменом, который, очевидно, удерживает протеин внутри эндоплазматического ретикулума и препятствует эффективному выделению. Поэтому можно по желанию убрать части последовательности, обнаруженные в одной или нескольких областях аминокислот 170-190, 260-290 или 330-380 у El (нумерация от начала полипротеина) и 660-830 у E2 (см., например, рисунок 20-1 в ЕР 388.232). Похоже, что по крайней мере один из этих гидрофобных доменов образует трансмембранную область, которая не является существенной для антигенности протеина и поэтому может быть удалена без ущерба. Какую область лучше удалить, можно определить немногими экспериментами по удалению, проведенными обычным образом. Удаление гидрофобного 3'-конца у E2 приводит к секреции части экспрессированного E2 с сиалилированием секретированного протеина. Additionally, it may be advantageous to express a truncated form of the membrane protein. Both E1 and E2 appear to have a highly hydrophobic domain, which apparently retains the protein within the endoplasmic reticulum and inhibits efficient excretion. Therefore, you can optionally remove parts of the sequence found in one or more regions of amino acids 170-190, 260-290 or 330-380 in El (numbering from the beginning of the polyprotein) and 660-830 in E2 (see, for example, Figure 20-1 in EP 388.232). It appears that at least one of these hydrophobic domains forms a transmembrane region that is not essential for the antigenicity of the protein and therefore can be removed without damage. Which region is best to be removed can be determined by a few removal experiments carried out in the usual way. Removal of the hydrophobic 3'-end at E2 results in secretion of a portion of the expressed E2 with sialylation of the secreted protein.
Для получения экспрессии можно использовать любой из ряда векторов. Низшие эукариоты, такие как дрожжи, обычно трансформируются плазмидами методом преципитации фосфатом кальция или подвергаются трансфекции рекомбинантным вирусом. Векторы могут независимо размножаться в клетке-хозяине или могут интегрироваться в геном клетки-хозяина. Высшие эукариоты могут трансформироваться плазмидами, но обычно они инфицируются рекомбинантным вирусом, например рекомбинантным вирусом осповакцины. Вирус осповакцины особенно предпочтителен, так как инфицирование вирусом осповакцины останавливает экспрессию белков клетки-хозяина. В настоящее время в число предпочтительных клеток-хозяев входят линии клеток HeLa и плазмоцитомы. В представленной системе это означает, что E1 и E2 накапливаются как главные гликозилированные разновидности в ЭР хозяина. To obtain expression, you can use any of a number of vectors. Lower eukaryotes, such as yeast, are usually transformed with plasmids by precipitation with calcium phosphate or transfected with a recombinant virus. Vectors can independently propagate in the host cell or can integrate into the genome of the host cell. Higher eukaryotes can be transformed with plasmids, but they are usually infected with a recombinant virus, such as a recombinant vaccinia virus. The vaccinia virus is particularly preferred since infection with the vaccinia virus stops the expression of the host cell proteins. Preferred host cells currently include HeLa cell lines and plasmacytomas. In the presented system, this means that E1 and E2 accumulate as the main glycosylated species in the host ER.
Так как pE1 и pE2 будут преобладающими гликопротеинами с маннозным окончанием, их легко выделить в чистом виде из клетки при помощи лектинов, таких как агглютинин Galanthus nivalus (GNA), который связывает терминальные остатки маннозы
Протеины, которые в естественном виде экспрессируются как гликопротеины с маннозным окончанием, в физиологии млекопитающих встречаются относительно редко. В большинстве случаев гликопротеин млекопитающих имеет маннозное окончание только в транзиторной промежуточной форме, образующейся в процессе гликозилирования. То что белки оболочки ВГС, рекомбинантно экспрессированные, содержат оканчивающийся на маннозу гликозильный остаток или (в меньшей степени) N-ацетилглюкозамин, означает, что белки ВГС и цельные вироны можно отделять и частично очищать от эндогенных протеинов при помощи лектинов, специфичных для терминальной маннозы или N-ацетилглюкозамина. Рекомбинантные протеины кажутся аутентичными и считаются в сущности идентичными белкам оболочки, обнаруживаемым в зрелом свободном вирионе или форме протеина, связанной с оболочкой клетки. Поэтому можно использовать лектины, такие как GNA для протеинов с маннозным окончанием и WCA (агглютинин семян пшеницы) и их эквиваленты для протеинов с N-ацетилглюкозаминовым окончанием. Можно пользоваться лектинами, фиксированными на твердой фазе (например, колонкой лектин-сефароза), чтобы отделить E1 и E2 от надосадочной жидкости культуры клеток или от других жидкостей, например, для очистки во время получения антигенов для вакцины или для использования в иммуноанализе.Since pE1 and pE2 will be the predominant mannose-terminated glycoproteins, they can be easily isolated from cells using lectins such as agglutinin Galanthus nivalus (GNA), which binds terminal residues of mannose
Proteins that are naturally expressed as mannose-terminated glycoproteins are relatively rare in mammalian physiology. In most cases, the mammalian glycoprotein has a mannose termination only in a transient intermediate form, which is formed during glycosylation. The fact that recombinantly expressed HCV envelope proteins contain a mannose terminating glycosyl residue or (to a lesser extent) N-acetylglucosamine means that the HCV proteins and whole virons can be separated and partially purified from endogenous proteins using lectins specific for terminal mannose or N-acetylglucosamine. Recombinant proteins appear authentic and are considered to be essentially identical to envelope proteins found in the mature free virion or form of the protein bound to the cell wall. Therefore, lectins such as GNA for mannose-terminated proteins and WCA (wheat seed agglutinin) and their equivalents for N-acetylglucosamine-terminated proteins can be used. Solid phase fixed lectins (e.g., a lectin-sepharose column) can be used to separate E1 and E2 from the supernatant of the cell culture or from other fluids, for example, for purification during preparation of vaccine antigens or for use in immunoassays.
Альтернативно можно предоставить подходящий лектин для выделения E1, E2 или вирионов ВГС из жидкости или тканей лиц с подозрением на ВГС инфекцию. Так как гликопротеины с маннозным окончанием относительно редки, такая процедура должна служить очистке белков, присутствующих в пробе, существенно ослабляя интенсивность фона. После связывания лектинами протеин ВГС может быть обнаружен при помощи антиВГС-антител. Alternatively, a suitable lectin can be provided for the isolation of E1, E2 or HCV virions from the fluid or tissues of individuals with suspected HCV infection. Since glycoproteins with a mannose ending are relatively rare, this procedure should serve to purify the proteins present in the sample, significantly reducing the background intensity. After lectin binding, the HCV protein can be detected using anti-HCV antibodies.
Если присутствуют цельные вироны, можно альтернативно обнаружить нуклеиновые кислоты ВГС при помощи методик полимеразной цепной реакции (PCR) или другими способами накопления нуклеиновых кислот, направленными на сохранение областей генома ВГС (например, некодирующей области 5'). Этот способ позволяет изолировать и дать характеристику различных штаммов ВГС независимо от отклонений или вариантов антигенности, например, в случаях, когда новый штамм не дает перекрестной иммунной реакции со штаммом, применявшимся для получения антител. Есть много других способов использовать преимущества уникального распознавания гликопротеинов с маннозным окончанием при помощи отдельных лектинов. If whole virons are present, it is possible to alternatively detect HCV nucleic acids using polymerase chain reaction (PCR) techniques or other nucleic acid accumulation methods aimed at preserving regions of the HCV genome (e.g., non-coding region 5 ′). This method allows you to isolate and characterize various strains of HCV, regardless of deviations or antigenicity options, for example, in cases where the new strain does not cross-react with the strain used to produce the antibodies. There are many other ways to take advantage of the unique recognition of mannose-terminated glycoproteins using single lectins.
Например, можно инкубировать пробы, предположительно содержащие вироны или протеины ВГС с биотин- или авидинмеченными лектинами, и осаждать протеин-лектиновый комплекс при помощи авидина или биотина. Можно также использовать сродство лектина к протеинам ВГС, чтобы нацелить соединения на вироны с терапевтической целью, например, конъюгировав антивирусное соединение с GNA. Альтернативно можно использовать подходящие лектины для того, чтобы удалить гликопротеины с маннозным окончанием из сыворотки или плазмы, снизив или исключив таким образом риск загрязнения ВГС. For example, you can incubate samples presumably containing HCV virons or proteins with biotin- or avidin-labeled lectins, and precipitate the protein-lectin complex with avidin or biotin. You can also use the affinity of lectin for HCV proteins to target compounds to virons for therapeutic purposes, for example, by conjugating an antiviral compound with GNA. Alternatively, suitable lectins can be used to remove mannose-terminated glycoproteins from serum or plasma, thereby reducing or eliminating the risk of HCV contamination.
В настоящее время предпочтительно изолировать асиалогликопротеины E1 и/или E2 из неочищенных лизатов клеток путем инкубирования с иммобилизированным протеином, связывающим маннозу, особенно с лектином, таким как КонА или GNA. Клетки лизируются, например, механическим разрушением в гипотоническом буфере, потом лизат центрифугируют, чтобы приготовить постнуклеарный лизат, и еще раз центрифугируют, чтобы получить неочищенную фракцию микросомальных мембран. Неочищенная фракция мембран последовательно солюбилизируется в буфере, содержащем детергент, такой как тритон Х-100, Np40 или им подобный. Этот экстракт с детергентом в дальнейшем очищают от нерастворимых частиц центрифугированием и образовавшийся осветвленный лизат инкубируют в хроматографической колонке, содержащей иммобилизированный протеин, связывающий маннозу, предпочтительно GNA, фиксированный на твердой подложке, такой как агароза или сефароза, в течение времени, достаточного для связывания, обычно на 16-20 часов. Затем суспензию пропускают через колонку до тех пор, пока E1/E2 начинают появляться в элюенте, затем - инкубируют в колонне в течение времени, достаточного для связывания, обычно около 12-24 часов. Связанный материал затем промывается дополнительным количеством буфера с детергентом (например, тритоном Х-100, NP40 или им подобным) и элюируется маннозой для того, чтобы получить очищенный асиалогликопротеин. It is currently preferred to isolate the E1 and / or E2 asialoglycoproteins from crude cell lysates by incubation with an immobilized mannose binding protein, especially with lectin such as ConA or GNA. Cells are lysed, for example, by mechanical disruption in a hypotonic buffer, then the lysate is centrifuged to prepare a post-nuclear lysate, and centrifuged again to obtain a crude fraction of microsomal membranes. The crude membrane fraction is sequentially solubilized in a buffer containing a detergent, such as X-100, Np40, or the like. This extract with a detergent is subsequently purified from insoluble particles by centrifugation, and the resulting clarified lysate is incubated in a chromatographic column containing an immobilized mannose binding protein, preferably GNA, fixed on a solid support such as agarose or sepharose for a sufficient time for binding, usually for 16-20 hours. Then the suspension is passed through the column until E1 / E2 begins to appear in the eluent, then they are incubated in the column for a time sufficient for binding, usually about 12-24 hours. The bound material is then washed with additional detergent buffer (for example, X-100, NP40, or the like), and eluted with mannose in order to obtain purified asialoglycoprotein.
При элюции предпочтительно элюировать только до тех пор, пока в элюате не начнет появляться протеин, в этот момент элюирование останавливается и колонка уравновешивается в течение 2-3 часов, прежде чем приступить к элюированию протеина. Полагают, что это дает достаточно времени для того, чтобы прореагировали оставшиеся крупные белковые агрегаты. В случаях, когда E1 и E2 экспрессируются вместе в естественном виде (т.е. без процессирования домена связи с оболочкой), существенная часть асиалогликопротеинов появляется в виде агрегатов E1:E2. При исследовании под электронным микроскопом значительная часть этих агрегатов выглядит как частицы почти сферической формы диаметром около 40 нм, что соответствует предполагаемым размерам интактного вируса. Эти частицы кажутся самоорганизующимися вирусными субъединицами. When eluting, it is preferable to elute only until a protein begins to appear in the eluate, at which point the elution stops and the column is equilibrated for 2–3 hours before proceeding with the elution of the protein. It is believed that this gives enough time for the remaining large protein aggregates to react. In cases where E1 and E2 are expressed together in their natural form (i.e., without processing the binding domain to the membrane), a substantial part of asialoglycoproteins appears as E1: E2 aggregates. When examined under an electron microscope, a significant part of these aggregates looks like particles of almost spherical shape with a diameter of about 40 nm, which corresponds to the estimated size of the intact virus. These particles appear to be self-organizing viral subunits.
Ожидается, что эти агрегаты должны образовывать четвертичную структуру, очень схожую со структурой аутентичных частиц вириона ВГС, и поэтому ожидается, что они будут служить как высокоиммуногенная вакцина. It is expected that these aggregates should form a quaternary structure very similar to the structure of authentic HCV virion particles, and therefore they are expected to serve as a highly immunogenic vaccine.
Комплексы E1/E2 могут быть далее очищены гель-хроматографией на основной среде, например фрактогель-ДЭАЭ или ДЭАЭ-сефароза. При помощи фрактогель-ДЭАЭ гель-хроматографии можно получить комплексы E1/E2, очищенные, приблизительно, до 60-80%. E1 можно далее очистить обработкой лизинпротеазой, потому что у E1 есть 0-1 Лиз остаток. Обработка комплекса лизинпротеазой разрушает E2 и позволяет легко отделить E1. The E1 / E2 complexes can be further purified by gel chromatography on a basic medium, for example, fractogel-DEAE or DEAE-Sepharose. Using fractogel-DEAE gel chromatography, E1 / E2 complexes can be obtained, purified to approximately 60-80%. E1 can be further purified by treatment with a lysine protease, because E1 has a 0-1 Lys residue. Processing the complex with a lysine protease destroys E2 and makes it easy to separate E1.
Тканевая специфичность ВГС вместе с наблюдением, что гликопротеины оболочки ВГС имеют маннозные окончания, наводят на мысль, что вирус использует рецептор маннозы или асиалогликопротеиновый рецептор (АСГР) для того, чтобы проникнуть в клетку-хозяина. Маннозные рецепторы обнаружены на макрофагах и клетках синусоидов печени, тогда как АСГР обнаружен на паренхиматозных гепатоцитах. Поэтому должно быть возможно выращивать ВГС в клетках-хозяевах, экспрессирующих один или оба эти рецептора. Можно либо использовать первичные культуры клеток, которые естественно экспрессируют этот рецептор, в условиях, сохраняющих рецептор, или можно ввести в другую линию клеток, такую как HeLa, СНО, COS и т.п., вектор, способствующий экспрессии этого рецептора. The tissue specificity of the HCV, together with the observation that the HCV envelope glycoproteins have mannose endings, suggests that the virus uses the mannose receptor or asialoglycoprotein receptor (ACHR) in order to enter the host cell. Mannose receptors are found on macrophages and liver sinusoid cells, while ASHR is found on parenchymal hepatocytes. Therefore, it should be possible to grow HCV in host cells expressing one or both of these receptors. You can either use primary cultures of cells that naturally express this receptor under conditions that preserve the receptor, or you can enter into another cell line, such as HeLa, CHO, COS, etc., a vector that promotes the expression of this receptor.
Клонирование рецептора маннозы и его трансфекция и экспрессия в фибробластах были продемонстрированы М. Е. Maylor et al. J.Biol. Chem (1990) 265:12156-62. Cloning of the mannose receptor and its transfection and expression in fibroblasts have been demonstrated by M.E. Maylor et al. J. Biol. Chem (1990) 265: 12156-62.
Клонирование и секвенирование АСГР описаны К. Drickamer et al., J. Biol. Chem (1984) 259; 770-78 и М. Spiess et.al., Proc. Nat. Acad. Sci., USA (1985) 82:6465-69; трансфекция и экспрессия функционального АСГР в НТС гомозитных типирующих клетках крыс описана М. McPhaul и Р.Beгg, Pros. Nat Acad. Sci. USA (1986) 83:8863-67 и М.McPhaul и Р.Berg, Mc1. Cell Biol. (1987) 7: 1841-47. ASHR cloning and sequencing are described by K. Drickamer et al., J. Biol. Chem (1984) 259; 770-78 and M. Spiess et.al., Proc. Nat. Acad Sci., USA (1985) 82: 6465-69; transfection and expression of functional ASHR in NTS homologous typing rat cells is described by M. McPhaul and P. Bagg, Pros. Nat Acad. Sci. USA (1986) 83: 8863-67 and M. McPhaul and P. Berg, Mc1. Cell Biol. (1987) 7: 1841-47.
Таким образом, возможна трансфекция одного или обоих рецепторов в подходящие линии клеток и использование получившихся клеток в качестве хозяина для размножения ВГС в культуре. Серийные пассажи ВГС в такой культуре должны привести к возникновению ослабленных штаммов, подходящих для использования в качестве живой вакцины. Можно либо использовать первичные культуры клеток, которые естественным образом экспрессируют этот рецептор, создавая условия, при которых рецептор сохраняется, или можно произвести трансфекцию другой линии клеток, такой как HeLa, CHO, COS и т.п., вектором, обеспечивающим экспрессию рецептора. Thus, it is possible to transfect one or both receptors into suitable cell lines and use the resulting cells as a host for propagating HCV in culture. Serial HCV passages in such a culture should result in attenuated strains suitable for use as a live vaccine. You can either use primary cell cultures that naturally express this receptor, creating the conditions under which the receptor is maintained, or you can transfect another cell line, such as HeLa, CHO, COS, etc., with a vector that allows expression of the receptor.
Клонирование рецептора маннозы и его трансфекция и экспрессирование в фибробластах были показаны Taylor et al. (см. выше), тогда как трансфекция и экспрессия функционального АСГР в гомозиготных типирующих клетках крыс описана McPhaul et al. (см. выше). Cloning of the mannose receptor and its transfection and expression in fibroblasts have been shown by Taylor et al. (see above), while transfection and expression of functional ASHR in rat homozygous typing cells is described by McPhaul et al. (see above).
В настоящее время предпочтительно пользоваться бессмертной линией клеток, трансфицированных одним или обоими рекомбинантными рецепторами. Currently, it is preferable to use the immortal line of cells transfected with one or both of the recombinant receptors.
Иммуногенные композиции можно приготовить известными способами. Настоящие композиции включают иммуногенное количество полипептида, например композиции частиц E1, E2 или E1/E2, обычно соединенного с фармацевтически приемлемым носителем, предпочтительно далее включающие адъювант. Immunogenic compositions can be prepared by known methods. The present compositions include an immunogenic amount of a polypeptide, for example a composition of particles of E1, E2 or E1 / E2, usually combined with a pharmaceutically acceptable carrier, preferably further comprising an adjuvant.
Если желателен "коктейль" - комбинация полипептидов ВГС, для повышения эффективности можно, например, смешать вместе антигены E1 и E2. Агрегаты вирусоподобных частиц E1/E2 представят, как ожидается, особенно полезный вакцинный антиген. Иммуногенные композиции можно вводить животным, чтобы вызвать образование антител, или получить источник антител, или создать защитный иммунитет у животного. If a “cocktail”, a combination of HCV polypeptides, is desired, for example, you can mix E1 and E2 antigens together to increase efficiency. Aggregates of virus-like particles of E1 / E2 are expected to present a particularly useful vaccine antigen. Immunogenic compositions can be administered to animals to cause the formation of antibodies, or to obtain a source of antibodies, or to create protective immunity in the animal.
Фармацевтически приемлемые носители включают любой носитель, который сам не вызывает образования антител, опасных для индивидуума, получающего композицию. Подходящими носителями обычно являются крупные, медленно разрушающиеся макромолекулы, такие как белки, полисахариды, полилактокислоты, полигликолевые кислоты, полимеры аминокислот, сополимеры аминокислот и неактивные вирусные частицы. Такие носители хорошо известны специалистам. Pharmaceutically acceptable carriers include any carrier that does not itself produce antibodies that are harmful to the individual receiving the composition. Suitable carriers are typically large, slowly degradable macromolecules such as proteins, polysaccharides, polylactic acids, polyglycolic acids, amino acid polymers, amino acid copolymers and inactive virus particles. Such carriers are well known in the art.
В число предпочтительных адъювантов, усиливающих эффективность композиции, входят, но ими не ограничиваются: гидроксид алюминия (алум), N-ацетил-мурамил-L-треонил-D-изоглутамин (thr - MDP), найденный в патенте США N 4.606.918, N-ацетил- нормурамил-L-аланил-D-изоглутамин (hor-MDP), N-ацетилмурамил-L-аланил-D-изоглутаминил-L-аланил-2-(1'-2'-дипальмитоил-Sn-глицеро-3-гидроксифосфорилокси)-этиламин (МТР-РЕ) и R1B1, который содержит три компонента, извлеченные из бактерий, монофосфориллипид А, димиколат трехалозы и скелет клеточной стенки (MPL + TDM + CWS) в 2% эмульсии сквален/твин 80. Among the preferred adjuvants that enhance the effectiveness of the composition include, but are not limited to: aluminum hydroxide (alum), N-acetyl-muramyl-L-threonyl-D-isoglutamine (thr - MDP), found in US patent N 4.606.918, N-acetyl-norumramyl-L-alanyl-D-isoglutamine (hor-MDP), N-acetylmuramyl-L-alanyl-D-isoglutaminyl-L-alanyl-2- (1'-2'-dipalmitoyl-Sn-glycero- 3-hydroxyphosphoryloxy) ethylamine (MTP-PE) and R1B1, which contains three components extracted from bacteria, monophosphoryl lipid A, trialose dimicolate and cell wall skeleton (MPL + TDM + CWS) in a 2% squalene / twin emulsion 80.
Дополнительно можно использовать такие адьюванты, как стимулон (Cambridge Bioscience, Morcester, МА). Далее, в препаратах, не предназначенных для людей, и в исследовательских целях можно пользоваться полным адъювантом Фрейнда(ПАФ) и неполным адъювантом Фрейнда (НАФ). Additionally, adjuvants such as a stimulon (Cambridge Bioscience, Morcester, MA) can be used. Further, in preparations not intended for humans, and for research purposes, you can use Freund's complete adjuvant (PAF) and Freund's incomplete adjuvant (NAF).
Иммуногенные композиции обычно будут содержать фармацевтически приемлемые наполнители, такие как вода, физиологический раствор, глицерин, этанол и т.д. Дополнительно в число таких наполнителей могут быть включены вспомогательные вещества, такие как смачивающие или эмульгирующие средства, буферные вещества для поддержания pH и т.п. Immunogenic compositions will usually contain pharmaceutically acceptable excipients, such as water, saline, glycerin, ethanol, etc. Additionally, excipients, such as wetting or emulsifying agents, pH buffering agents and the like, may be included among such excipients.
Типичные иммуногенные композиции готовятся в форме, пригодной для инъекций, либо как жидкий раствор, либо как эмульсия, также можно приготовить сухие формы, пригодные для растворения в жидком наполнителе с образованием раствора или суспензии перед инъекцией. Препараты также могут быть эмульгированы или инкапсулированы в липосомы для усиления адъювантного эффекта. Typical immunogenic compositions are prepared in an injectable form, either as a liquid solution or as an emulsion, and dry forms suitable for dissolution in a liquid vehicle can also be prepared to form a solution or suspension before injection. Drugs can also be emulsified or encapsulated in liposomes to enhance the adjuvant effect.
Иммуногенные композиции, используемые как вакцины, включают иммунологически эффективное количество полипептида ВГС, а также другие вышеупомянутые компоненты по потребности. Immunogenic compositions used as vaccines include an immunologically effective amount of the HCV polypeptide, as well as other aforementioned components as needed.
"Иммунологически эффективное количество" означает, что введение такого количества индивидууму либо однократно, либо как одна из нескольких последующих доз, эффективно для лечения, как определено выше. Это количество варьирует, в зависимости от здоровья и физического состояния индивидуума, которому оно вводится, таксономической группы индивидуумов, подвергающихся воздействию (например, человекообразные приматы, приматы и т.д.), способности иммунной системы индивидуума синтезировать антитела, степени желаемой защиты, состава вакцины, оценки медицинской ситуации лечащим врачом, штамма ВГС, вызвавшего инфекцию и других, имеющих значение факторов. “Immunologically effective amount” means that administering such an amount to an individual, either once or as one of several subsequent doses, is effective for treatment as defined above. This amount varies, depending on the health and physical condition of the individual to whom it is administered, the taxonomic group of individuals exposed (e.g., primates, primates, etc.), the ability of the individual's immune system to synthesize antibodies, the degree of protection desired, and the composition of the vaccine , assessing the medical situation by the attending physician, the HCV strain that caused the infection, and other relevant factors.
Ожидается, что это количество будет колебаться в довольно широких пределах, которые можно определить при обычных испытаниях. It is expected that this amount will fluctuate over a fairly wide range, which can be determined by routine testing.
Эти самособирающиеся агрегаты E1/E2 могут также служить носителями вакцины для гетерологичных (не ВГС) гаптенов таким же образом, как поверхностный антиген гепатита В (см. европейскую патентную заявку 174.444). При таком применении агрегаты E1/E2 представляют иммуногенный носитель, способный стимулировать иммунный ответ на гаптены или антигены, конъюгированные с агрегатом. These self-assembled E1 / E2 aggregates can also serve as vaccine carriers for heterologous (non-HCV) haptens in the same way as hepatitis B surface antigen (see European Patent Application 174.444). In this application, E1 / E2 aggregates represent an immunogenic carrier capable of stimulating an immune response to haptens or antigens conjugated to the aggregate.
Антиген можно конъюгировать либо обычными химическими способами, либо можно клонировать его в ген, кодирующий E1 и/или E2, с локализацией, соответствующей гидрофильной области белка. The antigen can be conjugated either by conventional chemical methods, or it can be cloned into a gene encoding E1 and / or E2, with a localization corresponding to the hydrophilic region of the protein.
Иммуногенные композиции принято вводить парентерально, обычно, путем подкожных или внутримышечных инъекций. Дополнительные прописи, подходящие для других способов введения, включают прописи для перорального введения и суппозиториев. Лечебная дозировка может быть введена однократно или в несколько приемов по схеме. Вакцину можно вводить в соединении с другими иммунорегулирующими средствами. Immunogenic compositions are customarily administered parenterally, usually by subcutaneous or intramuscular injection. Additional prescriptions suitable for other modes of administration include those for oral administration and suppositories. The therapeutic dosage can be administered once or in several doses according to the scheme. The vaccine can be administered in conjunction with other immunoregulatory agents.
В. Примеры
Данные ниже примеры представлены в качестве дальнейшего руководства для практического специалиста и не должны рассматриваться как какие-либо ограничения изобретения.B. Examples
The following examples are provided as further guidance to a practitioner and should not be construed as limiting the invention.
ПРИМЕР 1 (Клонирование и экспрессия)
(А).EXAMPLE 1 (Cloning and expression)
(A).
Векторы строили из плазмид, содержащих 5'-часть генома ВГС, как описано в ЕР 318.216 и ЕР 388.232. Кассета ВГС (S/B) содержит фрагмент ДНК StuI - Bgt II, кодирующий 5'-конец полипротеина от Мет1 до Лей906, начиная с нуклеотида-63, относящегося к Мет1. Сюда входят белок сердцевины (С), протеин E1 (также иногда упоминаемый как S), протеин E2 (также упоминаемый как NSI) и 5'-часть области NS2a. После экспрессии этого конструкта его разделяют протеолизом на отдельные белки С, E1 и E2.Vectors were constructed from plasmids containing the 5'-part of the HCV genome, as described in EP 318.216 and EP 388.232. The HCV cassette (S / B) contains a StuI-Bgt II DNA fragment encoding the 5'-end of the polyprotein from Met 1 to Lei 906 , starting with nucleotide-63, referring to Met 1 . These include core protein (C), protein E1 (also sometimes referred to as S), protein E2 (also referred to as NSI), and the 5 ′ portion of the NS2a region. After expression of this construct, it is separated by proteolysis into individual proteins C, E1 and E2.
Кассета ВГС (А/В) содержит фрагмент ДНК ApaLI-BgIII, кодирующий 5'-конец полипротеина от Мет1 до Лей906, начиная с нуклеотида-6, относящегося к Мет1. Сюда входят белок сердцевины (С), протеин E1 (также иногда упоминаемый как S), протеин E2 (также упоминаемый как NSI) и 5'-часть области NS2a.The HCV cassette (A / B) contains an ApaLI-BgIII DNA fragment encoding the 5'-end of the polyprotein from Met 1 to Lei 906 , starting from nucleotide-6, referring to Met 1 . These include core protein (C), protein E1 (also sometimes referred to as S), protein E2 (also referred to as NSI), and the 5 ′ portion of the NS2a region.
После экспрессии этого конструкта отдельные протеины С, E1 и E2 получают протеолитической обработкой. After expression of this construct, the individual proteins C, E1, and E2 are obtained by proteolytic treatment.
Кассета C-E1 (S/B) (часть StuI - BamHI) содержит 5'-конец от Мет1 до Иле340 (сайт BamHI в гене). Экспрессия этой кассеты приводит к экспрессии С и в какой-то степени усеченного E1 (E1'). Часть, срезанная с 3'-конца, является гидрофобной областью, которая считается служащей как сигнал трансляции.Cassette C-E1 (S / B) (part StuI - BamHI) contains the 5'-end from Met 1 to Ile 340 (BamHI site in the gene). Expression of this cassette leads to expression of C and, to some extent, truncated E1 (E1 '). The part cut from the 3'-end is a hydrophobic region, which is considered to serve as a broadcast signal.
Кассета NSI (В/В) (часть BamHI - BgIII содержит маленькую часть 3' от E1 (от Мет364), весь E2 и часть НС2а (до Лей906). В этом конструкторе фрагмент E1 служит транслокационным сигналом.The NSI (I / O) cassette (part BamHI - BgIII contains a small part 3 'from E1 (from Met 364 ), all E2 and part HC2a (to Lei 906 ). In this constructor, fragment E1 serves as a translocation signal.
Кассета ТРА-NSI использует лидер активатора тканевого плазминогена человека (tPA) как транслокационный сигнал вместо 3'-части E1. Эта кассета содержит усеченную форму E2 от Гли406 до Глу661, у которой утрачен гидрофобный конец 3'.The TPA-NSI cassette uses the human tissue plasminogen activator leader (tPA) as a translocation signal instead of the 3 ′ portion of E1. This cartridge contains a truncated form of E2 from Gly 406 to Glu 661 , in which the hydrophobic end 3 'is lost.
Каждая кассета встраивается в вектор pGEM3Z (Promega) с или без синтетической бета-глобиновой некодирующей последовательности для транскрипции и трансляции in vitro, пользуясь экспрессией T7 и ретикулоцита кролика. Each cassette is inserted into the pGEM3Z vector (Promega) with or without a synthetic beta-globin non-coding sequence for in vitro transcription and translation using expression of T7 and rabbit reticulocyte.
Векторы рекомбинантного вируса осповакцины (rVV) готовили встраиванием кассет в плазмиду pSC11 (полученную от Dr. В. Moss, NIH), после чего следует рекомбинация с вирусом осповакцины, как описано Charkrabarty et al., Mol. Cell Biol. (1985) 5:3403-09. Recombinant vaccinia virus (rVV) vectors were prepared by inserting cassettes into plasmid pSC11 (obtained from Dr. B. Moss, NIH), followed by recombination with vaccinia virus, as described by Charkrabarty et al., Mol. Cell Biol. (1985) 5: 3403-09.
(В). (IN).
Альтернативный экспрессирующий вектор получен путем встраивания ВГС (А/Б) в pS59 (полученную от Dr. В. Moss NIH) между сайтами StaI и SpeI с последующей рекомбинацией с вирусом осповакцины, как описано Charkrabarty et al., Mol. Cell Biol. (1985) 5:3403-09. An alternative expression vector is obtained by embedding HCV (A / B) in pS59 (obtained from Dr. B. Moss NIH) between the StaI and SpeI sites, followed by recombination with vaccinia virus, as described by Charkrabarty et al., Mol. Cell Biol. (1985) 5: 3403-09.
(С). (FROM).
Клетки HeLa собирали центрифугированием в течение 7 минут при 2000 об/мин при комнатной температуре в стерильных центрифужных флаконах емкостью 500 мл (ротор JA-10). HeLa cells were harvested by centrifugation for 7 minutes at 2000 rpm at room temperature in 500 ml sterile centrifuge bottles (JA-10 rotor).
Осадки ресуспендировали в дополнительной культуральной среде (Joklik - модифицированная MEM Spenner среда + 5% лошадиной сыворотки и гентамицин) ("центрифужная среда") до окончательной концентрации 2•107 клеток/мл. Разрушенная ультразвуком неочищенная масса вируса vv/SC59 - ВГС добавлялась к множеству инфекции в 8 бляшкообразующих единиц/клетку и смесь перемешивали 30 минут при 37oC. Затем инфицированные клетки переносили в центрифужный флакон, содержащий 8 л центрифужной среды, и инкубировали в течение 3 дней при 37oC.Precipitation was resuspended in additional culture medium (Joklik - modified MEM Spenner medium + 5% horse serum and gentamicin) ("centrifuge medium") to a final concentration of 2 × 10 7 cells / ml. Ultrasound-destroyed untreated mass of vv / SC59-HCV virus was added to a plurality of infections in 8 plaque forming units / cell and the mixture was stirred for 30 minutes at 37 ° C. Then, the infected cells were transferred to a centrifuge vial containing 8 L of centrifuge medium and incubated for 3 days at 37 o C.
Затем культивированные клетки собирали центрифугированием и осадки ресуспендировали в буфере (10 мМ трис-HCL, pH 9,0, 152 мл). Затем клетки гомогенизировали гомогенизатором 40 мл Dounce (50 ударов) и ядра осаждали центрифугированием (5 минут, 1600 об/мин, 4oC, ротор JA-20). Ядерные осадки ресуспендировали в трис-буфере (24 мл), регомогенизировали и снова осаждали, собирая все супернатанты.Then, the cultured cells were collected by centrifugation and the pellets resuspended in buffer (10 mM Tris-HCL, pH 9.0, 152 ml). Then the cells were homogenized with a 40 ml Dounce homogenizer (50 strokes) and the nuclei were precipitated by centrifugation (5 minutes, 1600 rpm, 4 ° C, JA-20 rotor). Nuclear pellets were resuspended in Tris buffer (24 ml), rehomogenized, and pelleted again, collecting all supernatants.
Собранный лизат разделяли на порции в 10 мл и разрушали ультразвуком 3 х 30 минут в соникаторе в виде винного рога при средней мощности. Обработанный лизат (15 мл) наслаивали на 17 мл подушки из сахарозы (36%) в центрифужных пробирках SW 28 и центрифугировали в течение 80 минут при 13500 об/мин при 4oC для того, чтобы осадить вирус. Осадок вируса ресуспендировали в 1 мл трис-буфера (1 мМ трис-HCL, pH 9,0) и замораживали при -80oC.The collected lysate was divided into 10 ml portions and destroyed by ultrasound for 3 x 30 minutes in a sonicator in the form of a wine horn at medium power. The treated lysate (15 ml) was layered on 17 ml sucrose pads (36%) in SW 28 centrifuge tubes and centrifuged for 80 minutes at 13,500 rpm at 4 ° C in order to precipitate the virus. The virus pellet was resuspended in 1 ml Tris-buffer (1 mm Tris-HCL, pH 9.0) and frozen at -80 o C.
ПРИМЕР 2 (Сопоставление продуктов in vitro и in vivo)
(A)
E1 и E2 экспрессировали оба in vitro и in vivo и метилы 35S-Мет применявшиеся векторы, описанные выше, в примере 1. Клетки BSC-40 и HeLa инфицировали векторами rVV для экспрессии in vivo. Питательную среду и лизаты клеток исследовали на рекомбинантные белки. Проводили иммунопреципитацию продуктов человеческой ВГС иммунной сывороткой, тогда как протеины in vitro анализировали прямым методом. Образовавшиеся белки анализировали хроматографией SDS-PAGE.EXAMPLE 2 (Comparison of products in vitro and in vivo)
(A)
E1 and E2 both expressed in vitro and in vivo and 35 S-Meth methyls used the vectors described above in Example 1. BSC-40 and HeLa cells were infected with rVV vectors for in vivo expression. Nutrient medium and cell lysates were tested for recombinant proteins. Human HCV products were immunoprecipitated with immune serum, while in vitro proteins were analyzed by direct method. The resulting proteins were analyzed by SDS-PAGE chromatography.
Ретикулоцитарная экспрессионная система (pGFM3Z с ВГС (S/B) или ВГС (А/В) продуцировала протеины С, E1 и E2 с молекулярной массой приблизительно 18 кД, 35 кД и 72 кД соответственно. Лизаты клеток BSC-40 и HeLa, после трансфекции rVV, содержащим ВГС (S/B), ВГС (А/В) или C-E1 (S/B) давали те же самые протеины. Из-за того, что ретикулоцитарная система не обеспечивает эффективного процессирования в аппарате Гольджи и поэтому не предоставляет сиаловую кислоту, то продукты, как полученные in vitro, так и полученные in vivo, проявляют одинаковую подвижность, наводит на мысль, что протеины не сиализируют in vitro. Только вектор rVV, содержащий TPA-NSI, вызывает какую-то внеклеточную секрецию E2 с измененной подвижностью, соответствующей сиалилированию. The reticulocyte expression system (pGFM3Z with HCV (S / B) or HCV (A / B) produced proteins C, E1 and E2 with a molecular weight of approximately 18 kD, 35 kD and 72 kD, respectively. BSC-40 and HeLa cell lysates after transfection rVVs containing HCV (S / B), HCV (A / B), or C-E1 (S / B) produced the same proteins because the reticulocyte system does not provide efficient processing in the Golgi apparatus and therefore does not provide sialic acid, the products, both obtained in vitro and obtained in vivo, exhibit the same mobility, suggesting that prot Eins do not sialylate in vitro Only the rVV vector containing TPA-NSI induces some extracellular secretion of E2 with altered mobility corresponding to sialylation.
(В)
ВГС (S/B) экспрессировали in vitro и инкубировали с набором биотинилированных лектинов: GNA, SNA, PNA, WGA и КонА.(IN)
HCV (S / B) was expressed in vitro and incubated with a set of biotinylated lectins: GNA, SNA, PNA, WGA and ConA.
После инкубации комплексы собирали на авидин-акриловых шариках, промывали, элюировали буфером Лэмли для образца и анализировали хроматографией SDS-PAGE. Результаты показали, что E1 и E2 фиксированы на GNA и КонА, что указывает на наличие маннозы. GNA связывается с терминальными маннозными группами, тогда как КонА связывается с любой альфа-связанной маннозой. Отсутствие связывания с SNA, PNA и WGA указывается, что ни один из белков не содержит сиаловую кислоту, галактоза-N-ацетилгалактозамин или N-ацетилглюкозамин. After incubation, the complexes were collected on avidin-acrylic beads, washed, eluted with sample Lamley buffer and analyzed by SDS-PAGE chromatography. The results showed that E1 and E2 are fixed on GNA and ConA, which indicates the presence of mannose. GNA binds to terminal mannose groups, while ConA binds to any alpha-linked mannose. Lack of binding to SNA, PNA and WGA indicates that none of the proteins contains sialic acid, galactose-N-acetylgalactosamine or N-acetylglucosamine.
(С)
E1 и E2 с радиоактивной меткой получали в клетках BSC - 40 путем инфицирования rVV, содержащим ВГС (S/B) (vv/SC11-ВГС) и производили иммунопреципитацию человеческой ВГС+ иммунной сывороткой. Половину осажденного материала обрабатывали нейраминидазой в течение ночи, чтобы удалить любую сиаловую кислоту.(FROM)
Radioactive-labeled E1 and E2 were obtained in BSC-40 cells by infection with rVV containing HCV (S / B) (vv / SC11-HCV) and immunoprecipitation with human HCV + immune serum was performed. Half the precipitated material was treated with neuraminidase overnight to remove any sialic acid.
После обработки обработанные и необработанные протеины анализировали хроматографией SDS-PAGE. Не наблюдалось значительного различия в подвижности, что указывает на отсутствие сиализирования in vivo. After treatment, the processed and untreated proteins were analyzed by SDS-PAGE chromatography. There was no significant difference in mobility, indicating a lack of in vivo sialization.
(D)
E1 и E2 с радиоактивной меткой получали в клетках BSC-40 путем инфицирования rVV, содержащим ВГС (А/В) (vv/S С 59-ВГС), и производили либо иммунопреципитацию ВГС+ сывороткой человека, либо осаждали биотинилированным лектином GNA, связанным с акриловыми шариками, используя vv/S 11, свободный от ВГС последовательностей, в качестве контроля. Преципитаты исследовали хроматографией SDS-PAGE. Данные показали, что E1 и E2 были главными разновидностями протеинов с маннозным окончанием в vv/SC 59-ВГС инфицированных клетках. GNA также эффективно, как антисыворотка человека, осаждал E1 и E2 из среды культуры клеток. Наблюдался компонент в 25 кД, но он казался специфическим для клеток, инфицированных вирусом осповакцины.(D)
Radioactive-labeled E1 and E2 were obtained in BSC-40 cells by infection with rVV containing HCV (A / B) (vv / S C 59-HCV), and either HCV + human serum was immunoprecipitated or precipitated with biotinylated GNA lectin bound to acrylic beads using vv / S 11 free of HCV sequences as a control. Precipitates were investigated by SDS-PAGE chromatography. The data showed that E1 and E2 were the main types of mannose-terminated proteins in vv / SC 59-HCV infected cells. GNA, as well as human antiserum, precipitated E1 and E2 from cell culture medium. A 25 kD component was observed, but it seemed specific to cells infected with the vaccinia virus.
ПРИМЕР 3 (Очистка при помощи лектина)
(А)
В клетки HeLa инокулировали массу очищенного vv/SC 59-ВГС вируса с высоким титром при множестве инфекции в 5 бляшкообразующих единиц/клетку и смесь перемешивали 30 минут при 37oC. Затем инфицированные клетки переносили в центрифужный флакон, содержащий 8 л центрифужной среды и инкубировали 3 дня при 37oC. Клетки снова собирали центрифугированием и ресуспендировали в гипотоническом буфере (20 мМ HEPES, 10 мМ NaCI, 1 мМ MgCl2, 120 мл) на льду. Затем клетки гомогенизировали гомогенизатором Dounce (50 ударов) и ядра осаждали центрифугированием (5 минут, 1600 об/мин, 4oC, ротор JA-20). Осадки собирали, ресуспендировали в 48 мл гипотонического буфера, повторно регомогенизировали, центрифугировали, снова собирали и замораживали при -80oC.EXAMPLE 3 (Purification using lectin)
(A)
A mass of purified high-titer vv / SC 59-HCV virus was inoculated into HeLa cells with a plurality of infections in 5 plaque forming units / cell and the mixture was stirred for 30 minutes at 37 ° C. Then, the infected cells were transferred to a centrifuge bottle containing 8 L of centrifuge medium and incubated 3 days at 37 ° C. The cells were again harvested by centrifugation and resuspended in hypotonic buffer (20 mM HEPES, 10 mM NaCl, 1 mM MgCl 2 , 120 ml) on ice. Then the cells were homogenized with a Dounce homogenizer (50 strokes) and the nuclei were precipitated by centrifugation (5 minutes, 1600 rpm, 4 ° C, JA-20 rotor). Precipitation was collected, resuspended in 48 ml of hypotonic buffer, re-homogenized, centrifuged, collected again and frozen at -80 o C.
Затем замороженные супернатанты размораживали и фракцию микросомальных мембран из пост-нуклеарного лизата изолировали центрифугированием в течение 20 минут в роторе JA-20 при 13500 об/мин при 4oC. Супернатант удаляли отсасыванием.Then, the frozen supernatants were thawed and the fraction of microsomal membranes from the post-nuclear lysate was isolated by centrifugation for 20 minutes in a JA-20 rotor at 13,500 rpm at 4 ° C. The supernatant was removed by suction.
Осадки взбалтывали в 96 мл детергентного буфера (20 мМ трис-HCI, 100 мМ NaCl, 1 мМ EDTA, 1 мМ DDT, 0,5% тритон-X-100, pH 7,5) и гомогенизировали (50 ударов). Продукт осветляли центрифугированием в течение 20 минут при 13500 об/мин 4oC и собирали супернатанты.The pellets were shaken in 96 ml of detergent buffer (20 mM Tris-HCI, 100 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM DDT, 0.5% Triton-X-100, pH 7.5) and homogenized (50 strokes). The product was clarified by centrifugation for 20 minutes at 13,500 rpm 4 ° C. and supernatants were collected.
Колонка с GNA-агарозой (1 см х 3 см, 3 мг GNA/ мл шариков, 6 мл объем сорбента, Vector Lals, Burlingame, CA) предварительно уравновешивалась детергентным буфером. Образец супернатанта вносили в колонку с рециркуляцией при скорости тока 1 мл/мин в течение 16-20 часов при 4oC. Затем колонку промывали детергентным буфером.A column with GNA agarose (1 cm x 3 cm, 3 mg GNA / ml beads, 6 ml sorbent volume, Vector Lals, Burlingame, CA) was pre-equilibrated with detergent buffer. A sample of the supernatant was introduced into the column with recirculation at a flow rate of 1 ml / min for 16-20 hours at 4 o C. Then the column was washed with detergent buffer.
Очищенные протеины E1/E2 элюировали альфа-D-маннозидом (0,9 М в детергентном буфере) при скорости тока 0,5 мл/мин. Элюцию останавливали при появлении E1/E2 в элюенте и давали колонке вновь уравновеситься в течение 2-3 часов. Фракции анализировали вестерн-блоттированием и окраской серебром. Пиковые фракции собирали вместе и облучали УФ для инактивации любых остатков вируса осповакцины. The purified E1 / E2 proteins were eluted with alpha-D-mannoside (0.9 M in detergent buffer) at a flow rate of 0.5 ml / min. Elution was stopped when E1 / E2 appeared in the eluent and the column was allowed to equilibrate again for 2–3 hours. Fractions were analyzed by Western blotting and silver staining. Peak fractions were collected together and irradiated with UV to inactivate any residues of the vaccinia virus.
(В)
Асиалогликопротеины E1 и E2, очищенные GNA-агарозой, подвергали седиментации в 20-60% глицерине. Градиенты разделяли и анализировали протеины методами SDS-PAGE и вестерн-блоттированием. Пятна зондировали GNA для идентификации E1 и E2.(IN)
Asialoglycoproteins E1 and E2, purified by GNA agarose, were sedimented in 20-60% glycerol. Gradients were separated and proteins analyzed by SDS-PAGE and Western blotting. Spots probed GNA to identify E1 and E2.
Результаты указывают на присутствие гетеродимера E1:E2, осаждающегося с ожидаемой скоростью (т.е. позиция, характерная для протеина в 110 кД). Также появляются более крупные агрегаты протеинов оболочки ВГС. Также появлялись E2: E2 гомодимеры. Казалось, что E2 преобладал над E1 в более крупных разновидностях, хотя отдельные разновидности E1:E2 также выявлялись. The results indicate the presence of an E1: E2 heterodimer precipitating at the expected rate (i.e., a position characteristic of a 110 kD protein). Larger aggregates of HCV envelope proteins also appear. E2: E2 homodimers also appeared. It seemed that E2 prevailed over E1 in larger varieties, although individual varieties of E1: E2 were also detected.
Более крупные агрегаты осаждались значительно скорее, чем тиреоглобулиновый маркер. Larger aggregates precipitated much faster than the thyroglobulin marker.
(С)
E1 и E2, очищенные GNA-агарозой, осаждали в градиенте 20-60% глицерина с 1 мМ EDTA. Фракции анализировали SDS-PAGE с и без бета-меркаптоэтанола (ME). Количество E1 и E2 почти не зависело от присутствия ME, что указывало на отсутствие дисульфидных связей между гетеродимерами.(FROM)
E1 and E2 purified by GNA agarose were precipitated in a gradient of 20-60% glycerol with 1 mM EDTA. Fractions were analyzed by SDS-PAGE with and without beta-mercaptoethanol (ME). The amount of E1 and E2 was almost independent of the presence of ME, which indicated the absence of disulfide bonds between heterodimers.
(D)
Комплексы E1/E2 (приблизительно 40% чистоты) анализировали на Coulter DM-4 анализаторе субмикронных частиц. Обнаружен материал в диапазоне 20-60 нм.(D)
E1 / E2 complexes (approximately 40% purity) were analyzed on a Coulter DM-4 submicron particle analyzer. Material was detected in the range of 20-60 nm.
(Е)
Комплексы E1/E2 (очищенные приблизительно на 40%) исследовали под электронным микроскопом с негативным контрастированием фосфорно-вольфрамовой кислотой.(E)
The E1 / E2 complexes (approximately 40% purified) were examined under an electron microscope with negative contrast with tungsten phosphoric acid.
На электронных микрограммах выявлено присутствие частиц сферической формы диаметром около 40 нм. Комплексы E1/E2 инкубировали с ВГС + иммунной сывороткой человека, потом исследовали под ЭМ с негативным контрастированием. Наблюдались комплексы антител, содержащие крупные агрегаты и более мелкие частицы. Electronic micrograms revealed the presence of spherical particles with a diameter of about 40 nm. The E1 / E2 complexes were incubated with HCV + human immune serum, and then examined under EM with negative contrast. Antibody complexes were observed containing large aggregates and smaller particles.
ПРИМЕР 4 (Хроматографическая очистка)
(А)
Очищенный лектином GNA материал, приготовленный, как описано в примере 3 (0,5-0,8 мл), разводили в 10 раз буфером А (20 мМ трис-Cl буфер, pH 8,0; 1 мМ EDTA) и наносили на колонку Fractogel EMD DEAE-650 1,8 х 1,5 см (ЕМ Separations, Gibbstown, New Jersey, каталожный N 16883), уравновешенную в буфере А.EXAMPLE 4 (Chromatographic purification)
(A)
The lectin-purified GNA material prepared as described in Example 3 (0.5-0.8 ml) was diluted 10 times with buffer A (20 mM Tris-Cl buffer, pH 8.0; 1 mM EDTA) and applied to the column Fractogel EMD DEAE-650 1.8 x 1.5 cm (EM Separations, Gibbstown, New Jersey, catalog N 16883), balanced in buffer A.
Фракцию протеина, содержащую E1/E2, элюировали тем же буфером со скоростью 0,2 мл/мин и собирали 1 мл фракций. Фракции, содержащие E1 и E2 (определенные по SDS-PAGE), соединяли и хранили при -80oC.The protein fraction containing E1 / E2 was eluted with the same buffer at a rate of 0.2 ml / min and 1 ml of fractions was collected. Fractions containing E1 and E2 (determined by SDS-PAGE) were combined and stored at -80 o C.
(В)
Материал, очищенный вышеуказанным способом (А) по результатам SDS-PAGE, был очищен на 60-80%. Идентификация полос предполагаемых E1 и E2 подтверждалась анализом N-терминальной последовательности после осуществления методики переноса. Для этого материал E1/E2, очищенный Fractogel-DEAE, восстанавливали добавлением буфера Ламмли (pH 6,8, 0,06 М трис-Cl, 2,3% SDS, 10% глицерина, 0,72 М бета-меркаптоэтанола) и кипятили 3 минуты. Затем пробу загружали в 10% полиакриламидный гель.(IN)
The material purified by the above method (A) according to the results of SDS-PAGE, was purified by 60-80%. The identification of the bands of putative E1 and E2 was confirmed by analysis of the N-terminal sequence after the transfer procedure. For this, the E1 / E2 material purified by Fractogel-DEAE was reduced by the addition of Lammley buffer (pH 6.8, 0.06 M Tris-Cl, 2.3% SDS, 10% glycerol, 0.72 M beta-mercaptoethanol) and boiled 3 minutes. Then the sample was loaded into a 10% polyacrylamide gel.
После хроматографии SDS-PAGE протеин переносили на 0,2 мкм мембрану из поливинилиден-дифторида (PVDF) (Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA). Полоски, соответствующие предполагаемым протеинам E1 и E2, вырезали из пятна и подвергали N-терминальному аминокислотному анализу, хотя при приготовлении материала не предпринимали особых мер для предотвращения аминотерминального блокирования. Первые 15 циклов показали, что образец E1 имеет последовательность: Тир-Глн-Вал- Арг-Х-Сер-Тре-Гли-Х-Тир-Гис-Вал-Х-Асн-Асп, тогда как последовательность E2 была: Тре-Гис-Вал-Тре-Гли-Х-Х-Ала-Гли-Гис-Х- Вал-Х-Гли-Фен. Эти данные определения аминокислотной последовательности согласуются с тем, что ожидалось по соответствующим последовательностям ДНК. After chromatography, SDS-PAGE protein was transferred onto a 0.2 μm polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane (Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA). The strips corresponding to the putative proteins E1 and E2 were cut from the spot and subjected to N-terminal amino acid analysis, although no special measures were taken to prepare the material to prevent amino terminal blocking. The first 15 cycles showed that sample E1 has the sequence: Tir-Gln-Val-Arg-X-Ser-Tre-Gli-X-Tir-Gis-Val-X-Asn-Asp, whereas the sequence E2 was: Tre-Gis -Val-Tre-Gli-X-X-Ala-Gli-Gis-X-Val-X-Gli-Fen. These amino acid sequence determination data are consistent with what was expected from the corresponding DNA sequences.
Продукт E1/E2, очищенный, как описано выше, хроматографией Fractogel-DEDE, считается агрегированным на том основании, что большое количество E1 и E2 совместно элюируют в область свободного объема хроматографической колонки гель-фильтрации Bio-Sil TSK-4000 SW. Это указывает, что в естественных условиях значительное количество комплекса E1/E2 имеет молекулярную массу не менее 800 кД. Также наблюдалось присутствие материала E1/E2 с молекулярной массой около 650 кД. Product E1 / E2, purified as described above by Fractogel-DEDE chromatography, is considered aggregated on the basis that a large amount of E1 and E2 are co-eluted into the free volume region of the Bio-Sil TSK-4000 SW gel filtration column. This indicates that, in vivo, a significant amount of the E1 / E2 complex has a molecular weight of at least 800 kD. The presence of E1 / E2 material with a molecular weight of about 650 kD was also observed.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US61141990A | 1990-11-08 | 1990-11-08 | |
US611.419 | 1990-11-08 | ||
US611,965 | 1990-11-08 | ||
US611,419 | 1990-11-09 | ||
US758,880 | 1991-09-13 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93043621A Division RU2123528C1 (en) | 1990-11-08 | 1991-11-07 | Method of preparing hcv proteins useful for using in vaccine or immune analysis, asialoglycoprotein (variants), composition for using in vaccine or in immune analysis (variants), method of asialoglycoprotein purification and a method of hcv content decrease or elimination |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97115378A RU97115378A (en) | 1999-10-27 |
RU2175657C2 true RU2175657C2 (en) | 2001-11-10 |
Family
ID=24448944
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97115378A RU2175657C2 (en) | 1990-11-08 | 1991-11-07 | Hepatitis c virus (hcv) asialoglycoprotein, immunogenic composition, method of induction of immune response, method of immune assay |
RU93043621A RU2123528C1 (en) | 1990-11-08 | 1991-11-07 | Method of preparing hcv proteins useful for using in vaccine or immune analysis, asialoglycoprotein (variants), composition for using in vaccine or in immune analysis (variants), method of asialoglycoprotein purification and a method of hcv content decrease or elimination |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93043621A RU2123528C1 (en) | 1990-11-08 | 1991-11-07 | Method of preparing hcv proteins useful for using in vaccine or immune analysis, asialoglycoprotein (variants), composition for using in vaccine or in immune analysis (variants), method of asialoglycoprotein purification and a method of hcv content decrease or elimination |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
IE (1) | IE20060502A1 (en) |
RU (2) | RU2175657C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103063840A (en) * | 2011-10-18 | 2013-04-24 | 中国科学院武汉病毒研究所 | Application of cellular target liver X receptor in preparation of drugs treating hepatitis C virus |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI840950B (en) | 2016-03-14 | 2024-05-01 | 瑞士商赫孚孟拉羅股份公司 | Oligonucleotides for reduction of pd-l1 expression |
-
1991
- 1991-11-07 RU RU97115378A patent/RU2175657C2/en active
- 1991-11-07 RU RU93043621A patent/RU2123528C1/en active
- 1991-11-08 IE IE20060502A patent/IE20060502A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103063840A (en) * | 2011-10-18 | 2013-04-24 | 中国科学院武汉病毒研究所 | Application of cellular target liver X receptor in preparation of drugs treating hepatitis C virus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2123528C1 (en) | 1998-12-20 |
IE20060502A1 (en) | 2006-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6274148B1 (en) | Hepatitis C virus asialoglycoproteins | |
EP0842947B1 (en) | Hepatitis C virus asialoglycoproteins | |
RU2175657C2 (en) | Hepatitis c virus (hcv) asialoglycoprotein, immunogenic composition, method of induction of immune response, method of immune assay | |
EP1471073B1 (en) | Hepatitis C virus asialoglycoproteins | |
JP2945759B2 (en) | Hepatitis C virus asialoglycoprotein | |
IE84479B1 (en) | Hepatitis C Virus Asialoglycoproteins | |
CZ289923B6 (en) | Hepatitis C virus, shortened asialoglycoprotein, pharmaceutical composition containing thereof and its use |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |