[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2817420C1 - Mitochondrial localization peptide, nucleic acid for allotopic expression of mt-nd4 gene containing its expression vector and its use - Google Patents

Mitochondrial localization peptide, nucleic acid for allotopic expression of mt-nd4 gene containing its expression vector and its use Download PDF

Info

Publication number
RU2817420C1
RU2817420C1 RU2023127017A RU2023127017A RU2817420C1 RU 2817420 C1 RU2817420 C1 RU 2817420C1 RU 2023127017 A RU2023127017 A RU 2023127017A RU 2023127017 A RU2023127017 A RU 2023127017A RU 2817420 C1 RU2817420 C1 RU 2817420C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
insdseq
sequence
insdqualifier
gene
insdfeature
Prior art date
Application number
RU2023127017A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Карабельский
Александр Сергеевич Малоголовкин
Александр Дмитриевич Егоров
Софья Владимировна Журавлева
Original Assignee
Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Научно-технологический университет "Сириус"
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Научно-технологический университет "Сириус" filed Critical Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Научно-технологический университет "Сириус"
Application granted granted Critical
Publication of RU2817420C1 publication Critical patent/RU2817420C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology, in particular to a peptide containing SEQ ID NO: 12, as a mitochondrial localization peptide. Present invention also relates to a nucleic acid for allotopic expression of the MT-ND4 gene, comprising a nucleotide sequence SEQ ID NO: 1 and a sequence coding a peptide according to cl. 1, as well as to an expression vector containing said nucleic acid, and its use for treating Leber's hereditary optic neuropathy.
EFFECT: present invention provides mitochondrial protein localization and reduced consequences of mitochondrial dysfunction in cells with a mitochondrial gene mutation.
11 cl, 7 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области биотехнологии и молекулярной биологии, в частности генной инженерии, а именно к пептиду для встраивания в рекомбинантный белок в качестве пептида митохондриальной локализации, а также к нуклеиновой кислоте для аллотопической экспрессии гена MT-ND4, содержащему ее экспрессионному вектору и его применению.The invention relates to the field of biotechnology and molecular biology, in particular genetic engineering, namely to a peptide for integration into a recombinant protein as a peptide of mitochondrial localization, as well as to a nucleic acid for allotopic expression of the MT-ND4 gene, an expression vector containing it and its use.

Уровень техникиState of the art

Выяснение молекулярных механизмов развития наследственных заболеваний сетчатки (НЗС) обусловливает прогресс в разработке новых стратегий лечения этого заболевания [Scholl H.P.N, et al. Emerging therapies for inherited retinal degeneration // Sci. Transl. Med. American Association for the Advancement of Science, 2016. Vol. 8, №368]. Существует специфический тип клеток нейрального происхождения, нарушение функционирования которых также обусловливает манифестацию НЗС - ганглиозные клетки сетчатки.Elucidation of the molecular mechanisms of development of hereditary retinal diseases (HRD) determines progress in the development of new strategies for the treatment of this disease [Scholl H.P.N, et al. Emerging therapies for inherited retinal degeneration // Sci. Transl. Med. American Association for the Advancement of Science, 2016. Vol. 8, No. 368]. There is a specific type of cells of neural origin, the dysfunction of which also causes the manifestation of NDS - retinal ganglion cells.

Первое клиническое описание пациента, страдающего наследственным заболеванием, проявляющимся в форме оптической нейропатии (наследственная оптическая нейропатия, Leber's Hereditary Optic Neuropathy, LHON) было сделано более 150 лет назад Альбрехтом фон Грефе. Позже в 1871 году заболевание было выделено в отдельную нозологическую единицу немецким офтальмологом Теодором Лебером [Leber Т. Ueber hereditare und congenital-angelegte Sehnervenleiden // Albr. von Graefe's Arch, fur Ophthalmol. Springer, 1871. Vol. 17, №2. P. 249 291]. Вследствие значительной половой диспропорции, а наследственная нейропатия зрительного нерва чаще проявляется у молодых мужчин, было показано, что тип наследования был материнским, а заболевание было вызвано мутациями в митохондриальном геноме, или мтДНК [Erickson R.P. Leber's optic atrophy, a possible example of maternal inheritance. // Am. J. Hum. Genet. Elsevier, 1972. Vol.24, №3. P. 348]. Дуглас Уоллес с коллегами в 1988 г. обнаружили первую мутацию митохондриальной ДНК (мтДНК), ассоциированную с LHON, в гене MT-ND4, кодирующем белок MT-ND4 - одну из субъединиц НАДН-дегидрогеназного комплекса электрон-транспортной цепи митохондрий [Brown M.D. et al. Functional Analysis of Lymphoblast and Cybrid Mitochondria Containing the 3460, 11778, or 14484 Leber's Hereditary Optic Neuropathy Mitochondrial DNA Mutation * // J. Biol. Chem. Elsevier, 2000. Vol. 275, №51. P. 39831 39836]. Было описано множество других мутаций в генах, кодирующих компоненты НАДН-дегидрогеназного комплекса, которые участвуют в патогенезе LHON, однако мутации в гене MT-ND4 (G11778A) [Wallace D.C. et al. Mitochondrial DNA mutation associated with Leber's hereditary optic neuropathy // Science (80-.). American Association for the Advancement of Science, 1988. Vol. 242, №4884. P. 1427-1430], MT-ND1 (G3460A) [6] и MT-ND6 (T14484C) [Huoponen K. et al. A new mtDNA mutation associated with Leber hereditary optic neuroretinopathy. // Am. J. Hum. Genet. Elsevier, 1991. Vol. 48, №6. P. 1147] в совокупности ответственны за 90-95% всех случаев заболевания. При этом около 70% всех случаев связаны с мутацией в гене MT-ND4 [Yu-Wai-Man P., Griffiths P. G., Chinnery P. F. Mitochondrial optic neuropathies disease mechanisms and therapeutic strategies //Progress in retinal and eye research. 2011. T. 30. №. 2. C. 81-114].The first clinical description of a patient suffering from a hereditary disease manifesting itself in the form of optic neuropathy (Leber's Hereditary Optic Neuropathy, LHON) was made more than 150 years ago by Albrecht von Graefe. Later in 1871, the disease was identified as a separate nosological unit by the German ophthalmologist Theodor Leber [Leber T. Ueber hereditare und congenital-angelegte Sehnervenleiden // Albr. von Graefe's Arch, fur Ophthalmol. Springer, 1871. Vol. 17, no. 2. P. 249 291]. Because there is significant gender disproportion, and hereditary optic neuropathy is more common in young men, it has been shown that the mode of inheritance was maternal and the disease was caused by mutations in the mitochondrial genome, or mtDNA [Erickson R.P. Leber's optic atrophy, a possible example of maternal inheritance. //Am. J.Hum. Genet. Elsevier, 1972. Vol.24, No.3. P. 348]. Douglas Wallace and colleagues in 1988 discovered the first mitochondrial DNA (mtDNA) mutation associated with LHON in the MT-ND4 gene, encoding the MT-ND4 protein, one of the subunits of the NADH dehydrogenase complex of the mitochondrial electron transport chain [Brown M.D. et al. Functional Analysis of Lymphoblast and Cybrid Mitochondria Containing the 3460, 11778, or 14484 Leber's Hereditary Optic Neuropathy Mitochondrial DNA Mutation * // J. Biol. Chem. Elsevier, 2000. Vol. 275, No. 51. P. 39831 39836]. Many other mutations have been described in genes encoding components of the NADH dehydrogenase complex that are involved in the pathogenesis of LHON, but mutations in the MT-ND4 gene (G11778A) [Wallace D.C. et al. Mitochondrial DNA mutation associated with Leber's hereditary optic neuropathy // Science (80-.). American Association for the Advancement of Science, 1988. Vol. 242, No. 4884. P. 1427-1430], MT-ND1 (G3460A) [6] and MT-ND6 (T14484C) [Huoponen K. et al. A new mtDNA mutation associated with Leber hereditary optic neuroretinopathy. //Am. J.Hum. Genet. Elsevier, 1991. Vol. 48, No. 6. P. 1147] are collectively responsible for 90-95% of all cases of the disease. Moreover, about 70% of all cases are associated with a mutation in the MT-ND4 gene [Yu-Wai-Man P., Griffiths P. G., Chinnery P. F. Mitochondrial optic neuropathies disease mechanisms and therapeutic strategies //Progress in retinal and eye research. 2011. T. 30. No. 2. P. 81-114].

Эти замены вызывают острую или подострую гибель ганглиозных клеток сетчатки (retinal ganglion cells, RGC) и их аксонов, составляющих зрительный нерв, что приводит к потере центрального зрения и слепоте. Проявление патологии двустороннее: у большинства пациентов наблюдается потеря зрения сначала в одном глазу, а затем, как правило через 6-8 недель, - в другом. Лишь в 25% случаев происходит одновременное проявление нарушений в обоих глазах [Yu-Wai-Man P. et al. Treatment strategies for inherited optic neuropathies: past, present and future // Eye 2014 285. Nature Publishing Group, 2014. Vol. 28, №5. P. 521-537].These replacements cause acute or subacute death of retinal ganglion cells (RGCs) and their axons that make up the optic nerve, leading to loss of central vision and blindness. The manifestation of the pathology is bilateral: most patients experience vision loss first in one eye, and then, usually after 6-8 weeks, in the other. Only in 25% of cases there is a simultaneous manifestation of disorders in both eyes [Yu-Wai-Man P. et al. Treatment strategies for inherited optic neuropathies: past, present and future // Eye 2014 285. Nature Publishing Group, 2014. Vol. 28, No. 5. P. 521-537].

Мутации, приводящие к LHON, нарушают работу комплекса I дыхательной цепи, а именно значительное снижают НАДН-убихинон-оксидоредуктазную активность НАДН-дегидрогеназного комплекса [Brown M.D. et al. Functional Analysis of Lymphoblast and Cybrid Mitochondria Containing the 3460, 11778, or 14484 Leber's Hereditary Optic Neuropathy Mitochondrial DNA Mutation * // J. Biol. Chem. Elsevier, 2000. Vol.275, №51. P. 39831 39836; Majander A. et al. Electron transfer properties of NADH: Ubiquinone reductase in the ND1/3460 and the ND4/11778 mutations of the Leber hereditary optic neuroretinopathy (LHON) // FEBS Lett. No longer published by Elsevier, 1991. Vol.292, №12. P. 289 292; Howell N. et al. Leber hereditary optic neuropathy: identification of the same mitochondrial ND1 mutation in six pedigrees. // Am. J. Hum. Genet. Elsevier, 1991. Vol. 49, №5. P. 939; Smith P.R. et al. Platelet mitochondrial function in Leber's hereditary optic neuropathy // J. Neurol. Sci. Elsevier, 1994. Vol. 122, №1. P. 80-83; Carelli V. et al. Leber's hereditary optic neuropathy // Neurology. Wolters Kluwer Health, Inc. on behalf of the American Academy of Neurology, 1997. Vol. 48, №6. P. 1623-1632], что влечет гибель нейронов из-за истощения энергии в виде АТФ. Самые распространенные мутации находятся в генах MT-ND1, MT-ND6, MT-ND4, при этом на мутации в гене MT-ND4 приходится большинство случаев LHON [Majander A. et al. Electron transfer properties of NADH: Ubiquinone reductase in the ND1/3460 and the ND4/11778 mutations of the Leber hereditary optic neuroretinopathy (LHON) // FEBS Lett. No longer published by Elsevier, 1991. Vol. 292, №1-2. P. 289-292; Carelli V. et al. Biochemical Features of mtDNA 14484 (ND6/M64V) Point Mutation Associated with Leber's Hereditary Optic Neuropathy. 1999; Hofhaus G. et al. Respiration and Growth Defects in Transmitochondrial Cell Lines Carrying the 11778 Mutation Associated with Leber's Hereditary Optic Neuropathy * // J. Biol. Chem. Elsevier, 1996. Vol. 271, №22. P. 13155-13161].Mutations leading to LHON disrupt the functioning of complex I of the respiratory chain, namely, they significantly reduce the NADH-ubiquinone oxidoreductase activity of the NADH dehydrogenase complex [Brown M.D. et al. Functional Analysis of Lymphoblast and Cybrid Mitochondria Containing the 3460, 11778, or 14484 Leber's Hereditary Optic Neuropathy Mitochondrial DNA Mutation * // J. Biol. Chem. Elsevier, 2000. Vol.275, No.51. P. 39831 39836; Majander A. et al. Electron transfer properties of NADH: Ubiquinone reductase in the ND1/3460 and the ND4/11778 mutations of the Leber hereditary optic neuroretinopathy (LHON) // FEBS Lett. No longer published by Elsevier, 1991. Vol.292, No.12. P. 289 292; Howell N. et al. Leber hereditary optic neuropathy: identification of the same mitochondrial ND1 mutation in six pedigrees. //Am. J.Hum. Genet. Elsevier, 1991. Vol. 49, No. 5. P. 939; Smith P.R. et al. Platelet mitochondrial function in Leber's hereditary optic neuropathy // J. Neurol. Sci. Elsevier, 1994. Vol. 122, no. 1. P. 80-83; Carelli V. et al. Leber's hereditary optic neuropathy // Neurology. Wolters Kluwer Health, Inc. on behalf of the American Academy of Neurology, 1997. Vol. 48, No. 6. P. 1623-1632], which leads to the death of neurons due to depletion of energy in the form of ATP. The most common mutations are in the MT-ND1, MT-ND6, MT-ND4 genes, with mutations in the MT-ND4 gene accounting for the majority of LHON cases [Majander A. et al. Electron transfer properties of NADH: Ubiquinone reductase in the ND1/3460 and the ND4/11778 mutations of the Leber hereditary optic neuroretinopathy (LHON) // FEBS Lett. No longer published by Elsevier, 1991. Vol. 292, No. 1-2. P. 289-292; Carelli V. et al. Biochemical Features of mtDNA 14484 (ND6/M64V) Point Mutation Associated with Leber's Hereditary Optic Neuropathy. 1999; Hofhaus G. et al. Respiration and Growth Defects in Transmitochondrial Cell Lines Carrying the 11778 Mutation Associated with Leber's Hereditary Optic Neuropathy * // J. Biol. Chem. Elsevier, 1996. Vol. 271, No. 22. P. 13155-13161].

Исследования клеточных культур цитоплазматических гибридов (цибридов) выявили снижение скорости роста мутантных клеток вместе с более низким потреблением кислорода. Группа Валерио Карелли показала, что энергетическая недостаточность определяет судьбу клеток в модели цитоплазматических гибридов LHON [Vergani L. et al. MtDNA Mutations Associated with Leber's Hereditary Optic Neuropathy: Studies on Cytoplasmic Hybrid (Cybrid) Cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. Academic Press, 1995. Vol. 210, №3. P. 880-888]. Мутации комплекса I могут вызывать также окислительный стресс, потенциальной патогенетической роли которого уделялось меньше внимания.Studies of cell cultures of cytoplasmic hybrids (cybrids) have revealed a decrease in the growth rate of mutant cells along with lower oxygen consumption. Valerio Carelli's group showed that energy deficiency determines cell fate in the LHON cytoplasmic hybrid model [Vergani L. et al. MtDNA Mutations Associated with Leber's Hereditary Optic Neuropathy: Studies on Cytoplasmic Hybrid (Cybrid) Cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. Academic Press, 1995. Vol. 210, No. 3. P. 880-888]. Complex I mutations can also cause oxidative stress, the potential pathogenic role of which has received less attention.

Митохондриальное дыхание является основой метаболических процессов в клетках всех многоклеточных эукариот.Нарушение митохондриальных процессов, будь то фрагментация или другие морфологические изменения, повышенная частота мутаций в мтДНК, накопление мутантных белков, изменение проницаемости митохондриальных мембран, изменение окислительно-восстановительного потенциала и нарушение окислительного фосфорилирования, способны приводить к значительным последствиям для внутриклеточного метаболизма. В особенности, чувствительными к повреждению митохондрий и их дисфункции являются мышечные волокна и клетки нейрального происхождения. Окислительный стресс и повреждение митохондрий вовлечены в патогенез нескольких нейродегенеративных заболеваний, поскольку характеризуются перепроизводством активных форм кислорода, которые могут вызывать мутации митохондриальной ДНК, снижать эффективность митохондриальной дыхательной цепи, изменять проницаемость мембран и влиять на гомеостаз Са2+ и защитные системы митохондрий.Mitochondrial respiration is the basis of metabolic processes in the cells of all multicellular eukaryotes. Disruption of mitochondrial processes, be it fragmentation or other morphological changes, increased frequency of mutations in mtDNA, accumulation of mutant proteins, changes in the permeability of mitochondrial membranes, changes in redox potential and disturbances in oxidative phosphorylation, can lead to significant consequences for intracellular metabolism. In particular, muscle fibers and cells of neural origin are sensitive to mitochondrial damage and dysfunction. Oxidative stress and mitochondrial damage are implicated in the pathogenesis of several neurodegenerative diseases, as they are characterized by the overproduction of reactive oxygen species, which can cause mutations in mitochondrial DNA, reduce the efficiency of the mitochondrial respiratory chain, alter membrane permeability, and affect Ca 2+ homeostasis and mitochondrial defense systems.

Дисфункция комплекса I дыхательной цепи, возникающая вследствие мутаций в мтДНК (m.H778G>A в MT-ND4; m.3460G>A в MT-ND1; гл.14484Т>С в MT-ND6), приводит к снижению уровня синтеза АТФ. При вызванной подобной дисфункцией гипоксии гибнут наиболее чувствительные к повреждениям митохондрий ганглиозные клетки сетчатки. Локализация и функциональные особенности ганглиозных клеток сетчатки обусловливают их уникальные энергетические потребности: длинные аксоны этих клеток в ретробульбарной области переходят от немиелинизированного в миелинизированное состояние. Аксональный транспорт обусловлен моторными белками кинезином и динеином, которым для выполнения этой функции требуется большое количество АТФ. Истощение энергии, происходящее при митохондриальной дисфункции, нарушает аксональный транспорт [Chinnery P. F. et al. Leber hereditary optic neuropathy: does heteroplasmy influence the inheritance and expression of the G11778A mitochondrial DNA mutation? //American journal of medical genetics. 2001. T. 98. №. 3. - C. 235-243]. Кроме того, апоптоз ганглиозных клеток сетчатки в конечном счете приводит к атрофии зрительного нерва.Dysfunction of complex I of the respiratory chain, resulting from mutations in mtDNA (m.H778G>A in MT-ND4; m.3460G>A in MT-ND1; ch.14484T>C in MT-ND6), leads to a decrease in the level of ATP synthesis. When hypoxia caused by such dysfunction occurs, the retinal ganglion cells, which are most sensitive to mitochondrial damage, die. The location and functional characteristics of retinal ganglion cells determine their unique energy requirements: the long axons of these cells in the retrobulbar region transition from an unmyelinated to a myelinated state. Axonal transport is driven by the motor proteins kinesin and dynein, which require large amounts of ATP to perform this function. Energy depletion that occurs with mitochondrial dysfunction impairs axonal transport [Chinnery P. F. et al. Leber hereditary optic neuropathy: does heteroplasmy influence the inheritance and expression of the G11778A mitochondrial DNA mutation? //American journal of medical genetics. 2001. T. 98. No. 3. - pp. 235-243]. In addition, apoptosis of retinal ganglion cells ultimately leads to optic nerve atrophy.

Роль активных форм кислорода (АФК) в патогенезе LHON является дополнением к гипотезе дефицита АТФ, поскольку митохондрии являются местом окислительного фосфорилирования, а комплекс I дыхательной цепи - источником, в качестве побочных продуктов, большинства клеточных супероксидов (О2 -) [Bolisetty S., Jaimes Е. А. Mitochondria and reactive oxygen species: physiology and pathophysiology //International journal of molecular sciences. 2013. T. 14. №. 3. C. 6306-6344], предшественников всех АФК [Juan С.A. et al. The chemistry of reactive oxygen species (ROS) revisited: outlining their role in biological macromolecules (DNA, lipids and proteins) and induced pathologies //International Journal of Molecular Sciences. - 2021. - T. 22. -№. 9. - C. 4642]. Хотя АФК играют внутриклеточную сигнальную роль в основных клеточных процессах [Starkov A. A. The role of mitochondria in reactive oxygen species metabolism and signaling //Annals of the New York Academy of Sciences. - 2008. - T. 1147. - №. 1. - C. 37-52], диапазон концентрации АФК с благоприятными физиологическими последствиями относительно узок.The role of reactive oxygen species (ROS) in the pathogenesis of LHON is complementary to the ATP deficiency hypothesis, since mitochondria are the site of oxidative phosphorylation, and complex I of the respiratory chain is the source, as by-products, of most cellular superoxides (O 2 - ) [Bolisetty S., Jaimes E. A. Mitochondria and reactive oxygen species: physiology and pathophysiology //International journal of molecular sciences. 2013. T. 14. No. 3. C. 6306-6344], the predecessors of all AFCs [Juan S.A. et al. The chemistry of reactive oxygen species (ROS) revisited: outlining their role in biological macromolecules (DNA, lipids and proteins) and induced pathologies //International Journal of Molecular Sciences. - 2021. - T. 22. -No. 9. - P. 4642]. Although ROS play an intracellular signaling role in basic cellular processes [Starkov AA The role of mitochondria in reactive oxygen species metabolism and signaling //Annals of the New York Academy of Sciences. - 2008. - T. 1147. - No. 1. - P. 37-52], the range of ROS concentrations with beneficial physiological consequences is relatively narrow.

В последние годы заместительная генная терапия рассматривалась как потенциальное решение проблемы лечения LHON. При заместительной генной терапии в клетку-мишень доставляют копию гена, не содержащую мутаций, которая обеспечивает синтез функционального белка. Однако генная терапия мутаций митохондриальной ДНК была сложной задачей, поскольку наличие двойной мембраны может препятствовать доставке генетического материала в митохондрии. Кроме того, одна соматическая клетка может содержать сотни митохондрий с большим количеством копий генома, что делает сомнительной возможность прямой митохондриальной доставки нуклеиновых кислот. Чтобы обойти эту трудность, группа доктора Гая в Майами в 2002 г. предложила технологию аллотопической экспрессии. В этой технологии используется трансген ядерной ДНК (яДНК), кодирующий митохондриальный белок MT-ND4 дикого типа. С помощью вектора аденоассоциированного вируса (AAV) трансген вводят в ядро ганглиозных клеток сетчатки. С помощью митохондриальной сигнальной последовательности информационная РНК затем перемещается из ядра на внешнюю мембрану митохондрий, где белок MT-ND4 дикого типа транслируется и включается в комплекс митохондриальной дыхательной цепи [Guy J, Qi X, Pallotti F, et al. Rescue of a mitochondrial deficiency causing Leber Hereditary Optic Neuropathy. Ann Neurol. 2002 Nov; 52(5):534-42. doi: 10.1002/ana. 10354; Chi SC, Cheng HC, Wang AG. Leber Hereditary Optic Neuropathy: Molecular Pathophysiology and Updates on Gene Therapy. Biomedicines. 2022 Aug9; 10(8): 1930. doi: 10.3390/biomedicinesl0081930; ArtikaI.M. Allotopic expression of mitochondrial genes: Basic strategy and progress // Genes Dis. Elsevier, 2020. Vol.7, №4. P. 578-584].In recent years, gene replacement therapy has been considered as a potential solution to the problem of treating LHON. In gene replacement therapy, a copy of the gene that does not contain mutations is delivered to the target cell, which ensures the synthesis of a functional protein. However, gene therapy for mitochondrial DNA mutations has been challenging because the presence of a double membrane can interfere with the delivery of genetic material to the mitochondria. In addition, one somatic cell can contain hundreds of mitochondria with a large number of genome copies, which makes the possibility of direct mitochondrial delivery of nucleic acids questionable. To circumvent this difficulty, Dr. Guy's group in Miami proposed allotopic expression technology in 2002. This technology uses a nuclear DNA (nDNA) transgene encoding the wild-type mitochondrial protein MT-ND4. Using an adeno-associated virus (AAV) vector, the transgene is introduced into the nucleus of retinal ganglion cells. Using a mitochondrial signal sequence, the messenger RNA is then translocated from the nucleus to the outer mitochondrial membrane, where the wild-type MT-ND4 protein is translated and incorporated into the mitochondrial respiratory chain complex [Guy J, Qi X, Pallotti F, et al. Rescue of a mitochondrial deficiency causing Leber Hereditary Optic Neuropathy. Ann Neurol. 2002 Nov; 52(5):534-42. doi: 10.1002/ana. 10354; Chi SC, Cheng HC, Wang AG. Leber Hereditary Optic Neuropathy: Molecular Pathophysiology and Updates on Gene Therapy. Biomedicines. 2022 Aug9; 10(8): 1930. doi: 10.3390/biomedicinesl0081930; ArtikaI.M. Allotopic expression of mitochondrial genes: Basic strategy and progress // Genes Dis. Elsevier, 2020. Vol.7, No.4. P. 578-584].

В 2002 году Гай и соавторы использовали аденоассоциированный вирусный вектор (AAV), содержащий кодонно оптимизированную последовательность, кодирующую белок MT-ND4 и последовательность, кодирующую пептид митохондриальной локализации (MTS). MTS представлял собой N-концевую область либо (1) изоформы Р1 субъединицы с АТФ-синтазы человека (АТФс), содержащей всю 61-аминокислотную последовательность MTS вместе с пятью аминокислотами зрелого полипептида Р124, либо (2) Aldh, содержащий первый MTS из 19 аминокислот.Трансдуцированные описанными вирусами цибриды с мутацией гена MT-ND4 продуцировали в три раза больше АТФ, чем трансдуцированные пустыми вирусными частицами цибриды, что авторы интерпретировали как успешное восстановление функций комплекса I [Guy J, Qi X, Pallotti F, et al. Rescue of a mitochondrial deficiency causing Leber Hereditary Optic Neuropathy. Ann Neurol. 2002 Nov; 52(5):534-42. doi: 10.1002/ana. 10354].In 2002, Guy et al used an adeno-associated viral vector (AAV) containing a codon-optimized sequence encoding the MT-ND4 protein and a sequence encoding a mitochondrial localization (MTS) peptide. The MTS was the N-terminal region of either (1) the P1 isoform of the human ATP synthase c subunit (ATS), containing the entire 61-amino acid MTS sequence along with the five amino acids of the mature P124 polypeptide, or (2) Aldh, containing the first 19-amino acid MTS Cybrids with the MT-ND4 gene mutation transduced with the described viruses produced three times more ATP than cybrids transduced with empty virus particles, which the authors interpreted as a successful restoration of complex I functions [Guy J, Qi X, Pallotti F, et al. Rescue of a mitochondrial deficiency causing Leber Hereditary Optic Neuropathy. Ann Neurol. 2002 Nov; 52(5):534-42. doi: 10.1002/ana. 10354].

В 2016 году Фейер и соавторы провели первые клинические испытания (КИ) самокомплементарного AAV scAA-V2(Y444,500,730F)-P1ND4v2 на пяти пациентах с мутацией в гене MT-ND4, которым проводилась генная терапия на одном глазу. scAA-V2(Y444,500,730F)-PlND4v2 содержит оптимизированную для транскрипции в ядре последовательность гена MT-ND4 и последовательность, кодирующую пептид митохондриальной локализации изоформы Р1 субъединицы с АТФ-синтазы. Ни у одного пациента не было зарегистрировано серьезных побочных явлений в ответ на терапию. У двух пациентов наблюдалось достоверное повышение остроты зрения. С анатомической точки зрения не было выявлено существенных различий в толщине слоев сетчатки [Feuer W.J. et al. Gene Therapy for Leber Hereditary Optic Neuropathy: Initial Results // Ophthalmology. Elsevier, 2016. Vol.123, №3. P. 558-570].In 2016, Feuer et al conducted the first clinical trial (CT) of the self-complementary AAV scAA-V2(Y444,500,730F)-P1ND4v2 in five patients with a mutation in the MT-ND4 gene who received gene therapy in one eye. scAA-V2(Y444,500,730F)-PlND4v2 contains the MT-ND4 gene sequence optimized for nuclear transcription and the sequence encoding the mitochondrial localization peptide of the P1 isoform of the ATP synthase subunit. No patients experienced serious adverse events in response to therapy. A significant increase in visual acuity was observed in two patients. From an anatomical point of view, there were no significant differences in the thickness of the retinal layers [Feuer W.J. et al. Gene Therapy for Leber Hereditary Optic Neuropathy: Initial Results // Ophthalmology. Elsevier, 2016. Vol.123, No.3. P. 558-570].

В 2017 году компания GenSight Biologies проводила рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое и много центровое клиническое исследование (КИ) III фазы. Пациентам в один глаз вводили GS010: рекомбинантный аденоассоциированный вирус, содержащий модифицированную кДНК, кодирующую человеческий митохондриальный белок MT-ND4 дикого типа и MTS СОХ 10. Другой глаз подвергали фиктивной инъекции. В среднем у пациентов наблюдали улучшение остроты зрения. Аналогичное улучшение было зарегистрировано в другом, фиктивно инъецированном глазу. Это вызвало подозрение на перенос ДНК вирусного вектора из инъецированного глаза в другой глаз [Yu-Wai-Man P. et al. Bilateral visual improvement with unilateral gene therapy injection for Leber hereditary optic neuropathy // Sci. Transl. Med. American Association for the Advancement of Science, 2020. Vol.12, №573]. В июле 2019 III фаза КИ GS010 была успешно завершена.In 2017, GenSight Biologies conducted a randomized, double-blind, placebo-controlled, multi-center Phase III clinical trial (CT). Patients were injected into one eye with GS010: a recombinant adeno-associated virus containing a modified cDNA encoding wild-type human mitochondrial protein MT-ND4 and MTS COX 10. The other eye was sham-injected. On average, patients experienced improvement in visual acuity. Similar improvement was reported in the other sham-injected eye. This raised suspicion of the transfer of viral vector DNA from the injected eye to the other eye [Yu-Wai-Man P. et al. Bilateral visual improvement with unilateral gene therapy injection for Leber hereditary optic neuropathy // Sci. Transl. Med. American Association for the Advancement of Science, 2020. Vol.12, No. 573]. In July 2019, phase III of the GS010 clinical trial was successfully completed.

В январе 2022 года компания Neurophth Biotechnology Limited получила одобрение Комитета Европейского агентства по лекарственным средствам (European Medicines Agency, ЕМА) на препарат NR082 (rAAV2-ND4) - новый рекомбинантный аденоассоциированный вирусный вектор серотипа 2, содержащий митохондриальный кодонно оптимизированный ген MT-ND4 под контролем промотора и энхансера цитомегаловируса.In January 2022, Neurophth Biotechnology Limited received approval from the European Medicines Agency (EMA) for the drug NR082 (rAAV2-ND4), a new recombinant adeno-associated viral vector of serotype 2 containing the mitochondrial codon-optimized MT-ND4 gene under control promoter and enhancer of cytomegalovirus.

Также в 2014 г. в Глазном институте им. Баскома Палмера Университета Майами было начато клиническое исследование фазы 1 scAAV2-P1ND4v2 для лечения ассоциированной с ND4 LHON. В предварительных результатах сообщалось о признаках эффективности у 2 пациентов из хронической группы и 4 пациентов из «острой» группы. В исследуемых когортах дозозависимого эффекта не наблюдали [Sahel J.A. et al. Gene Therapies for the Treatment of Leber Hereditary Optic Neuropathy // Int. Ophthalmol. Clin. Wolters Kluwer Health, 2021. Vol.61, №4. P. 195].Also in 2014 at the Eye Institute named after. Bascom Palmer University of Miami has initiated a phase 1 clinical trial of scAAV2-P1ND4v2 for the treatment of ND4-associated LHON. Preliminary results reported evidence of efficacy in 2 patients in the chronic group and 4 patients in the acute group. No dose-dependent effect was observed in the study cohorts [Sahel J.A. et al. Gene Therapies for the Treatment of Leber Hereditary Optic Neuropathy // Int. Ophthalmol. Clin. Wolters Kluwer Health, 2021. Vol.61, No.4. P. 195].

В заявке WO 2019241206 A1 раскрывается применение рекомбинантного вектора, кодирующего полипептид НАДН-дегидрогеназы 4 (ND4) человека и содержащего последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую MTS Сох 10, полипептид NADH-дегидрогеназы 4 (ND4) и 3'UTR Сох 10 при лечении наследственной оптической нейропатии Лебера (LHON).Application WO 2019241206 A1 discloses the use of a recombinant vector encoding a human NADH dehydrogenase 4 (ND4) polypeptide and containing a nucleic acid sequence encoding MTS Cox 10, a NADH dehydrogenase 4 (ND4) polypeptide and a Cox 10 3'UTR in the treatment of hereditary optic neuropathy Leber (LHON).

В патенте CN 109207520 В раскрыта рамка считывания для внутриядерной экспрессии митохондриального гена MT-ND4, которая включает ядерный промотор САМ, слитую последовательность, кодирующую пептид митохондриальной локализации СОХ 10 и экспрессирующийся в ядре ген ND4, а также последовательность, заякоривающую мРНК на поверхности митохондрий.Patent CN 109207520 B discloses a reading frame for intranuclear expression of the mitochondrial gene MT-ND4, which includes the nuclear CAM promoter, a fusion sequence encoding the mitochondrial localization peptide COX 10 and the nuclearly expressed ND4 gene, as well as a sequence anchoring the mRNA to the mitochondrial surface.

Патент CN 104450747 (Wuhan Neurophth Biological Technology Co., Ltd.), раскрывает ген ND4 для лечения LHON, в сочетании с последовательностями промотора CAG, Cox10 MTS и UTR, длина которой составляет 625 п. о., общая длина последовательности составляет 3824 п. н. AAV, несущий эту последовательность, вводят интравитреально для лечения LHON. Патент CN111073899 В того же правообладателя раскрывает слитую нуклеиновую кислоту, которая кодирует от 5'-конца до 3'-конца: MTS (СОХ 10), ND4, UTR.Patent CN 104450747 (Wuhan Neurophth Biological Technology Co., Ltd.), discloses the ND4 gene for the treatment of LHON, in combination with CAG promoter sequences, Cox10 MTS and UTR, which is 625 bp in length, for a total sequence length of 3824 bp. n. AAV carrying this sequence is administered intravitreally to treat LHON. Patent CN111073899 B of the same copyright holder discloses a nucleic acid fusion that encodes from the 5' end to the 3' end: MTS (COX 10), ND4, UTR.

Патент CN110876269 В раскрывает различные варианты последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей белок ND4, а также различные варианты нуклеотидной последовательности, кодирующей MTS, такие как нативный и оптимизированный MTS СОХ10, нативный и оптимизированный MTS OPAL Оптимизированные последовательности были разработаны для повышения эффективности транскрипции и трансляции. Рекомбинантная нуклеиновая кислота содержала последовательности, кодирующие MTS и ND4, а также нетранслируемую область 3'UTR. Синтетическую рекомбинантную нуклеиновую кислоту встраивали в вектор AAV2 для дальнейшего использования при введении в клетки-мишени. Другая оптимизированная последовательность ND4, слитая с последовательностью, кодирующей MTS СОХ10 или ОРА1 и/или 3'UTR раскрыта в патенте CN 110699367 В CN 109970861 B.Patent CN110876269 B discloses various variants of the nucleic acid sequence encoding the ND4 protein, as well as various variants of the nucleotide sequence encoding MTS, such as native and optimized MTS COX10, native and optimized MTS OPAL. Optimized sequences have been developed to improve transcription and translation efficiency. The recombinant nucleic acid contained sequences coding for MTS and ND4, as well as the 3'UTR untranslated region. The synthetic recombinant nucleic acid was inserted into the AAV2 vector for further use when introduced into target cells. Another optimized ND4 sequence fused to the MTS coding sequence COX10 or OPA1 and/or 3'UTR is disclosed in patent CN 110699367 B CN 109970861 B.

Патент ЕР 1880008 В1 (Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM) раскрывает экспрессионный вектор, адаптированный для стабильной и эффективной доставки белка в митохондрии. Вектор содержит последовательность, кодирующую MTS, в частности СОХ 10 (цитохром-с-оксидазы 10) или SOD2 (супероксиддисмутазы 2), кодирующую последовательность белка, в частности ND4, и последовательность с 3'-конца этих последовательностей, в частности SV40 3'-UTR или СОХ 10 3'-UTR. Указанный вектор использует посттрансляционный путь импорта, однако не использует иные последовательности пептидов митохондриальной локализации, кроме как СОХ 10 и SOD2.Patent EP 1880008 B1 (Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM) discloses an expression vector adapted for stable and efficient delivery of protein to mitochondria. The vector contains an MTS coding sequence, in particular COX 10 (cytochrome c oxidase 10) or SOD2 (superoxide dismutase 2), a protein coding sequence, in particular ND4, and a sequence at the 3' end of these sequences, in particular SV40 3'- UTR or COX 10 3'-UTR. This vector uses the post-translational import pathway, but does not use mitochondrial localization peptide sequences other than COX 10 and SOD2.

Однако существующие аналоги недостаточно эффективны. Так, например, компания Gensight Biologies SA 20 апреля 2023 года отозвала заявку на регистрацию препарата Lumevoq для лечения потери зрения, вызванной заболеванием глаз, известным как наследственная оптическая нейропатия Лебера. Результаты исследований не показали существенной разницы в зрении в глазах, которым вводили Lumevoq, и в глазах, которым вводили имитацию или плацебо. Кроме того, исследования не предоставили достаточных доказательств того, что введение Lumevoq в оба глаза принесет пользу пациентам [https://www.ema.europa.eu/en/medicines/human/withdrawn-applications/lumevoq, дата обращения 09.08.2023].However, existing analogues are not effective enough. For example, Gensight Biologies SA withdrew its marketing authorization application for Lumevoq on April 20, 2023, for the treatment of vision loss caused by the eye disease known as Leber's hereditary optic neuropathy. Study results showed no significant difference in vision between eyes treated with Lumevoq and eyes treated with sham or placebo. Additionally, studies have not provided sufficient evidence that administering Lumevoq to both eyes will benefit patients [https://www.ema.europa.eu/en/medicines/human/withdrawn-applications/lumevoq, accessed 08/09/2023] .

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является решение как минимум одной из вышеуказанных в уровне техники проблем.The technical problem to which the present invention is aimed is to solve at least one of the problems mentioned above in the prior art.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Технической решением является использование описанного признаками в пунктах формулы изобретения.The technical solution is to use the features described in the claims.

Одной из возможных технических задач, на решение которой может быть направлено настоящее изобретение, являлось расширение арсенала технических средств для направленного транспорта белка в митохондрии при аллотопической экспрессии гена, кодирующего упомянутый белок.One of the possible technical problems to which the present invention can be aimed is to expand the arsenal of technical means for targeted transport of protein into mitochondria during allotopic expression of the gene encoding the mentioned protein.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении настоящего изобретения, является митохондриальная локализация белков. Техническим результатом также является снижение последствий нарушения функции митохондрий в клетках с мутацией в митохондриальной гене.The technical result achieved by implementing the present invention is the mitochondrial localization of proteins. The technical result also is to reduce the consequences of mitochondrial dysfunction in cells with a mutation in the mitochondrial gene.

Задача может решаться путем создания пептида митохондриальной локализации для получения слитого белка, а также последовательности нуклеотидов для аллотопической экспрессии гена MT-ND4 в клетках. Технический результат может достигаться созданием последовательности пептида митохондриальной локализации.The problem can be solved by creating a mitochondrial localization peptide to produce a fusion protein, as well as a nucleotide sequence for allotopic expression of the MT-ND4 gene in cells. The technical result can be achieved by creating a peptide sequence of mitochondrial localization.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается пептид, содержащий Seq Id No: 12, для встраивания в рекомбинантный белок в качестве пептида митохондриальной локализации.In one embodiment, the present invention provides a peptide containing Seq Id No: 12 for insertion into a recombinant protein as a mitochondrial localization peptide.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается нуклеиновая кислота для аллотопической экспрессии гена MT-ND4, содержащая последовательность нуклеотидов Seq Id No.: 1 и последовательность, кодирующую пептид по настоящему изобретению.In one embodiment, the present invention provides a nucleic acid for allotopic expression of the MT-ND4 gene, comprising the nucleotide sequence Seq Id No.: 1 and a sequence encoding a peptide of the present invention.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения нуклеиновая кислота содержит последовательность Seq Id No.: 1 и последовательность Seq Id No.: 11, которая кодирует пептид по настоящему изобретению.In one embodiment of the present invention, the nucleic acid comprises a Seq Id No.: 1 sequence and a Seq Id No.: 11 sequence, which encodes a peptide of the present invention.

В другом варианте осуществления изобретения предлагается экспрессионный вектор для экспрессии в эукариотических клетках, содержащий нуклеиновую кислоту для аллотопической экспрессии rena, MT-ND4 по настоящему изобретению.In another embodiment, the invention provides an expression vector for expression in eukaryotic cells containing a nucleic acid for allotopic expression of rena, MT-ND4 of the present invention.

В другом варианте осуществления изобретения предлагается плазмидный экспрессионный вектор, содержащий в соответствии с физической и генетической картой, представленной на Фиг. 4, следующие элементы:In another embodiment, the invention provides a plasmid expression vector containing, in accordance with the physical and genetic map presented in FIG. 4, the following items:

- участок начала репликации ori;- site of origin of replication ori;

- левый инвертированный концевой повтор ITR;- left inverted terminal repeat ITR;

- цитомегаловирусный промотор CMV promoter;- cytomegalovirus promoter CMV promoter;

- последовательность интрона гена b-глобина человека;- intron sequence of the human b-globin gene;

- последовательность, кодирующую пептид по п. 1 MTS DNAJC30;- sequence encoding the peptide according to claim 1 MTS DNAJC30;

- последовательность ND4opt Seq Id No.: 1;- sequence ND4opt Seq Id No.: 1;

- последовательность сигнала полиаденилирования poly(A);- polyadenylation signal sequence poly(A);

- правый инвертированный концевой повтор ITR;- right inverted terminal repeat ITR;

- промотор гена устойчивости к ампициллину AmpR promoter;- ampicillin resistance gene promoter AmpR promoter;

- ген устойчивости к антибиотику ампициллину AmpR.- ampicillin antibiotic resistance gene AmpR.

В еще одном из вариантов осуществления изобретения упомянутый вектор содержит последовательность SEQ Id No.: 11 в качестве последовательности, кодирующей пептид по настоящему изобретению.In yet another embodiment, the vector contains the sequence SEQ Id No.: 11 as the encoding sequence for the peptide of the present invention.

В другом варианте осуществления изобретения упомянутый вектор представляет собой вирусный экспрессионный вектор, в частном случае аденоассоциированный вирус, в частном случае аденоассоциированный вирус 6 серотипа.In another embodiment of the invention, said vector is a viral expression vector, in particular an adeno-associated virus, in particular an adeno-associated virus of serotype 6.

В другом варианте осуществления изобретения в качестве вирусного экспрессионного вектора предлагается аденоассоциированный вирус 6 серотипа, нарабатываемый в суспензионных клеточных культурах HEK293.In another embodiment of the invention, an adeno-associated virus of serotype 6, produced in HEK293 suspension cell cultures, is proposed as a viral expression vector.

В другом варианте осуществления изобретения предлагается применение экспрессионного вектора, содержащего последовательности нуклеотидов Seq Id No.: 11 и Seq Id No.: 1, для лечения наследственной оптической нейропатии Лебера.Another embodiment of the invention provides the use of an expression vector containing the nucleotide sequences Seq Id No.: 11 and Seq Id No.: 1 for the treatment of Leber hereditary optic neuropathy.

Введение в клетки с мутацией в гене MT-ND4 нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению приводит к статистически значимому снижению уровня таких маркеров окислительного стресса как содержание в клетках активных форм кислорода (АФК) и ионов кальция в митохондриях. Это свидетельствует об экспрессии нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и митохондриальной локализации гетерологичного белка MT-ND4 за счет того, что он содержит последовательность пептида по настоящему изобретению, который обеспечивает митохондриальную локализацию при присоединении к белку, и снижении последствий нарушения функции митохондрий. Снижение уровня маркеров окислительного стресса также косвенно подтверждает восстановление функции НАДН-дегидрогеназного комплекса в клетках с мутацией в гене MT-ND4. Таким образом, технический результат: митохондриальная локализация белка, а также снижение последствий нарушения функции митохондрий в клетках с мутацией в митохондриальной гене, - может быть достигнут при осуществлении настоящего изобретения.Introduction of the nucleic acid of the present invention into cells with a mutation in the MT-ND4 gene leads to a statistically significant decrease in the level of such markers of oxidative stress as the content of reactive oxygen species (ROS) in cells and calcium ions in mitochondria. This demonstrates the expression of the nucleic acid of the present invention and the mitochondrial localization of the heterologous MT-ND4 protein due to the fact that it contains the peptide sequence of the present invention, which provides mitochondrial localization when attached to the protein, and reduces the consequences of impaired mitochondrial function. A decrease in the level of oxidative stress markers also indirectly confirms the restoration of the function of the NADH dehydrogenase complex in cells with a mutation in the MT-ND4 gene. Thus, the technical result: mitochondrial localization of the protein, as well as reducing the consequences of impaired mitochondrial function in cells with a mutation in the mitochondrial gene, can be achieved by implementing the present invention.

Изобретение иллюстрируются следующими графическими материалами:The invention is illustrated by the following graphic materials:

На Фиг. 1 представлена структурная карта рекомбинантного плазмидного экспрессионного вектора pAAV-ND4opt, экспрессирующего оптимизированную последовательность ND4opt. ДНК с нуклеотидной последовательностью ND4opt была синтезирована и встроена в плазмиду pAAV-MCS по сайтам рестрикции (EcoRI и HindIII) под контролем CMV промотора.In FIG. Figure 1 shows a structural map of the recombinant plasmid expression vector pAAV-ND4opt expressing the optimized ND4opt sequence. DNA with the ND4opt nucleotide sequence was synthesized and inserted into the pAAV-MCS plasmid at restriction sites (EcoRI and HindIII) under the control of the CMV promoter.

На Фиг. 2 представлены пептиды митохондриальной локализации различных белков.In FIG. Figure 2 shows peptides of mitochondrial localization of various proteins.

На Фиг. 3 представлена структурная карта рекомбинантного плазмидного экспрессионного вектора pAAV-MTS10-ND4opt, экспрессирующего кодонно оптимизированный вариант tqu&MT-ND4 (ND4opt) с последовательностью, кодирующей MTS СОХ10. ДНК с последовательностью, кодирующей MTS СОХ10, слитой cND4opt, была синтезирована и встроена в плазмиду pAAV-MCS по сайтам рестрикции (EcoRI и HindIII) под контролем CMV промотора.In FIG. Figure 3 shows a structural map of the recombinant plasmid expression vector pAAV-MTS10-ND4opt, expressing the codon-optimized variant tqu&MT-ND4 (ND4opt) with the sequence encoding the MTS COX10. DNA with the sequence encoding MTS COX10 fused to cND4opt was synthesized and inserted into the pAAV-MCS plasmid at restriction sites (EcoRI and HindIII) under the control of the CMV promoter.

На Фиг. 4 представлена структурная карта рекомбинантного плазмидного экспрессионного вектора pAAV-MTSDNAJC30-ND4opt, экспрессирующего кодонно оптимизированный вариант гена MT-ND4 (ND4opt) с последовательностью MTS DNAJC30, кодирующей пептид, содержащий последовательность Seq Id No: 12. ДНК с последовательностью, кодирующей Seq Id No: 12, слитой с ND4opt, была синтезирована и встроена в плазмиду pAAV-MCS по сайтам рестрикции (EcoRI и HindIII) под контролем CMV промотора.In FIG. Figure 4 shows a structural map of the recombinant plasmid expression vector pAAV-MTSDNAJC30-ND4opt, expressing a codon-optimized variant of the MT-ND4 gene (ND4opt) with the sequence MTS DNAJC30 encoding a peptide containing the sequence Seq Id No: 12. DNA with the sequence encoding Seq Id No: 12, fused with ND4opt, was synthesized and inserted into the pAAV-MCS plasmid at restriction sites (EcoRI and HindIII) under the control of the CMV promoter.

На Фиг. 5 представлены результаты оценки флуоресценции при трансфекции фибробластов клеточной модели LHON с мутацией в гене ND4 двумя плазмидными экспрессионными векторами: pCasel2-Mito и вектором, экспрессирующим последовательность, кодирующую вариант MTS с ND4opt. По оси ординат - количество флуоресцирующих клеток.In FIG. Figure 5 shows the results of fluorescence assessment during transfection of fibroblasts from the LHON cell model with a mutation in the ND4 gene with two plasmid expression vectors: pCasel2-Mito and a vector expressing the sequence encoding the MTS variant with ND4opt. The ordinate shows the number of fluorescent cells.

cox10-ND4 трансфекция векторами pCasel2-Mito и pAAV-MTS10-ND4opt;cox10-ND4 transfection with pCasel2-Mito and pAAV-MTS10-ND4opt vectors;

pAAV-MCS - трансфекция исходным вектором pAAV-MCS, не экспрессирующим ND4opt;pAAV-MCS - transfection with the original pAAV-MCS vector not expressing ND4opt;

DNAJC30-ND4 трансфекция векторами pCasel2-Mito и pAAV-MTS-DNAJC30-ND4optDNAJC30-ND4 transfection with pCasel2-Mito and pAAV-MTS-DNAJC30-ND4opt vectors

На Фиг. 6 представлены результаты оценки флуоресценции DCF при трансфекции фибробластов клеточной модели LHON с мутацией в гене ND4 плазмидными экспрессионными векторами, экспрессирующими последовательность, кодирующую вариант MTS с ND4opt. По оси ординат - уровень флюоресценции в условных единицах после нормирования на 100 тысяч клеток.In FIG. Figure 6 shows the results of assessing DCF fluorescence during transfection of LHON cell model fibroblasts with a mutation in the ND4 gene with plasmid expression vectors expressing the sequence encoding the MTS variant with ND4opt. The ordinate shows the fluorescence level in arbitrary units after normalization per 100 thousand cells.

DNAJC30-ND4 -трансфекция вектором pAAV-MTS-DNAJC30-ND4opt;DNAJC30-ND4 - transfection with pAAV-MTS-DNAJC30-ND4opt vector;

coxlO-ND4 -трансфекция вектором pAAV-MTS10-ND4opt;coxlO-ND4 -transfection with pAAV-MTS10-ND4opt vector;

pAAV - трансфекция исходным вектором pAAV-MCS, не экспрессирующим ND4opt.pAAV - transfection with the original pAAV-MCS vector not expressing ND4opt.

На Фиг. 7 представлены результаты оценки флуоресценции DCF при трансдукции фибробластов клеточной модели LHON аденоассоциированный вирусным вектором, экспрессирующим последовательность, кодирующую вариант MTS с ND4opt. По оси ординат уровень флюоресценции в условных единицах после нормирования на 100 тысяч клеток.In FIG. Figure 7 presents the results of assessing DCF fluorescence during transduction of fibroblasts from the LHON cell model with an adeno-associated viral vector expressing the sequence encoding the MTS variant with ND4opt. On the ordinate axis is the fluorescence level in arbitrary units after normalization per 100 thousand cells.

Клетки (К) - клетки без трансдукции;Cells (K) - cells without transduction;

cox10-ND4 -трансфекция вектором pAAV-MTS10-ND4opt; DNAJC30-ND4 -трансфекция вектором pAAV-MTS-DNAJC30-ND4opt.cox10-ND4 -transfection with pAAV-MTS10-ND4opt vector; DNAJC30-ND4 -transfection with pAAV-MTS-DNAJC30-ND4opt vector.

Детальное описание изобретенияDetailed description of the invention

Если не указано иначе, предполагается, что все термины, обозначения и другие научные термины, используемые в данной заявке, имеют значения, которые обычно понимают специалисты в области, к которой относится настоящее изобретение. В некоторых случаях определения терминов с общепринятыми значениями приведены в данной заявке для ясности и/или для быстрой справки и понимания, и включение таких определений в настоящее описание не должно истолковываться как наличие существенного отличия значения термина от обычно подразумеваемого в данной области.Unless otherwise indicated, all terms, designations and other scientific terms used in this application are intended to have the meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention relates. In some cases, definitions of terms with generally accepted meanings are provided in this application for clarity and/or for quick reference and understanding, and the inclusion of such definitions in this specification should not be construed as substantially different in the meaning of the term from that generally understood in the art.

Кроме того, если по контексту не требуется иное, термины в единственном числе включают в себя термины во множественном числе, и термины во множественном числе включают в себя термины в единственном числе. Как правило, используемая классификация и методы культивирования клеток, молекулярной биологии, иммунологии, микробиологии, генетики, аналитической химии, химии органического синтеза, медицинской и фармацевтической химии, а также гибридизации и химии белка и нуклеиновых кислот, описанные в настоящем документе, хорошо известны специалистам и широко применяются в данной области. Ферментативные реакции и способы очистки осуществляют в соответствии с инструкциями производителя, как это обычно осуществляется в данной области, или как описано в настоящем документе.In addition, unless the context otherwise requires, terms in the singular include plural terms, and plural terms include singular terms. In general, the classification and methods of cell culture, molecular biology, immunology, microbiology, genetics, analytical chemistry, organic synthesis chemistry, medicinal and pharmaceutical chemistry, and hybridization and protein and nucleic acid chemistry described herein are well known to those skilled in the art. widely used in this field. Enzymatic reactions and purification methods are carried out in accordance with the manufacturer's instructions, as is typically carried out in the art, or as described herein.

В настоящем изобретении предлагается пептид, содержащий Seq Id No: 12, для встраивания в рекомбинантный белок в качестве пептида митохондриальной локализации.The present invention provides a peptide containing Seq Id No: 12 for insertion into a recombinant protein as a mitochondrial localization peptide.

Белок DNAJC30 представляет собой шаперон дыхательной цепи митохондрий [Tebbenkamp ATN, Varela L, Choi J, et al. The 7ql 1.23 Protein DNAJC30 Interacts with ATP Synthase and Links Mitochondria to Brain Development. Cell. 2018 Nov 1; 175(4): 1088-1104.e23. doi: 10.1016/j.cell.2018.09.014]. Поскольку этот митохондриальный белок экспрессируется в ядре, его аминокислотная последовательность содержит участок, отвечающий за митохондриальную локализацию - пептид митохондриальной локализации (MTS). Для создания пептида по настоящему изобретению, пептид митохондриальной локализации DNAJC30 сократили на две аминокислоты с С-конца, таким образом была получена последовательность Seq Id No.: 12.The DNAJC30 protein is a chaperone of the mitochondrial respiratory chain [Tebbenkamp ATN, Varela L, Choi J, et al. The 7ql 1.23 Protein DNAJC30 Interacts with ATP Synthase and Links Mitochondria to Brain Development. Cell. 2018 Nov 1; 175(4): 1088-1104.e23. doi: 10.1016/j.cell.2018.09.014]. Because this mitochondrial protein is expressed in the nucleus, its amino acid sequence contains a region responsible for mitochondrial localization, the mitochondrial localization peptide (MTS). To create the peptide of the present invention, the mitochondrial localization peptide DNAJC30 was shortened by two amino acids from the C-terminus, thus obtaining the sequence Seq Id No.: 12.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается нуклеиновая кислота для аллотопической экспрессии гена MT-ND4, содержащая последовательность нуклеотидов Seq Id No.: 1 и последовательность, кодирующую пептид по настоящему изобретению.In one embodiment, the present invention provides a nucleic acid for allotopic expression of the MT-ND4 gene, comprising the nucleotide sequence Seq Id No.: 1 and a sequence encoding a peptide of the present invention.

Последовательность нуклеотидов Seq Id No.: 1 кодирует нормальный белок МТ-ND4 человека и кодонно оптимизирована на основе последовательности гена MT-ND4 дикого типа. На основе последовательности гена MT-ND4 дикого типа (NC 012920.1, Gene ID: 4538) была проведена оптимизация кодонов для того, чтобы обеспечить аллотопическую экспрессию митохондриального rena,MT-ND4. Следовательно, кодонно оптимизированная последовательность гена MT-ND4 по настоящему изобретению, также называемая в описании изобретения ND4opt, кодирует нормальный белок МТ-ND4, который идентичен белку MT-ND4, синтезируемому в митохондриях. Кодонно оптимизированная последовательность ND4opt на 73% гомологична митохондриальной версии гена ND4, тогда как аминокислотные последовательности, кодируемые обеими нуклеотидными последовательностями, идентичны.The nucleotide sequence Seq Id No.: 1 encodes the normal human MT-ND4 protein and is codon optimized based on the wild-type MT-ND4 gene sequence. Based on the wild-type MT-ND4 gene sequence (NC 012920.1, Gene ID: 4538), codon optimization was performed to ensure allotopic expression of mitochondrial rena,MT-ND4. Therefore, the codon optimized MT-ND4 gene sequence of the present invention, also referred to herein as ND4opt, encodes a normal MT-ND4 protein that is identical to the MT-ND4 protein synthesized in mitochondria. The codon-optimized ND4opt sequence is 73% homologous to the mitochondrial version of the ND4 gene, while the amino acid sequences encoded by both nucleotide sequences are identical.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения нуклеиновая кислота содержит последовательность Seq Id No.: 1 и последовательность Seq Id No.: 11, которая кодирует пептид по настоящему изобретению.In one embodiment of the present invention, the nucleic acid comprises a Seq Id No.: 1 sequence and a Seq Id No.: 11 sequence, which encodes a peptide of the present invention.

Термин «кодонно оптимизированный» обозначает последовательность нуклеотидов, в которой была произведена замена одного или более кодонов на синонимичные без изменения последовательности белка, синтезированного с матрицы этой последовательности.The term “codon optimized” means a nucleotide sequence in which one or more codons have been replaced with synonymous ones without changing the sequence of the protein synthesized from the template of this sequence.

Оптимизация кодонов нами выполнена с учетом представленности кодонов и тРНК в клетках человека с уровнем относительной адаптивности не менее 50%. Разработанная кодон-оптимизированная последовательность лишь на 73% идентична последовательности MT-ND4 человека. Оптимизация кодонов при создании настоящего изобретения была выполнена с учетом вторичной структуры РНК и стабильности шпилек молекулы РНК, для исключения стоп-кодонов и несинонимичных кодонов, а также при проведении оптимизации учитывали структурные особенности белка ND4, в частности был проведен анализ неструктурированных регионов белка с целью выбора оптимальных регионов для оптимизации с помощью IUPred2 [https://iupred2a.elte.hu, дата обращения 16.06.2023].We optimized codons taking into account the representation of codons and tRNAs in human cells with a level of relative adaptability of at least 50%. The developed codon-optimized sequence is only 73% identical to the human MT-ND4 sequence. Optimization of codons when creating the present invention was carried out taking into account the secondary structure of RNA and the stability of hairpins of the RNA molecule, to exclude stop codons and non-synonymous codons, and during optimization, the structural features of the ND4 protein were taken into account, in particular, an analysis of unstructured regions of the protein was carried out in order to select optimal regions for optimization using IUPred2 [https://iupred2a.elte.hu, accessed 06/16/2023].

В результате оптимизации кодонов было получено несколько вариантов последовательности нуклеотидов, кодирующих ND4, из которых была выбрана последовательность нуклеотидов Seq Id No.: 1 с оптимальными свойствами, предсказанными in silico. ДНК с последовательностью нуклеотидов по настоящему изобретению успешно синтезирована и введена в плазмидный экспрессионный вектор на основе pAAV и вирусный экспрессионный вектор на основе аденоассоциированного вируса. ДНК с последовательностью нуклеотидов по настоящему изобретению стабильно экспрессируется как в клетках адгезионной культуры, так и в клетках суспензионной культуры.As a result of codon optimization, several variants of the nucleotide sequence encoding ND4 were obtained, from which the nucleotide sequence Seq Id No.: 1 with optimal properties predicted in silico was selected. DNA with the nucleotide sequence of the present invention has been successfully synthesized and introduced into a pAAV-based plasmid expression vector and an adeno-associated virus-based viral expression vector. DNA with the nucleotide sequence of the present invention is stably expressed in both adhesion culture cells and suspension culture cells.

Термин «оптимизация кодонов» означает экспериментальный подход для улучшения кодонного состава рекомбинантного гена на основе различных критериев без изменения аминокислотной последовательности. Оптимизация кодонов возможна благодаря вырожденному генетическому коду, означающему, что большинство аминокислот кодируется более чем одним кодоном. Большинство подходов к оптимизации кодонов заключается в избегании использования редких кодонов. Также направлением оптимизации кодонов может быть выявление элементов нестабильности мРНК, вторичных структур мРНК, повторов последовательностей, внутренних сайтов входа в рибосому, промоторных последовательностей, предполагаемых сайтов сплайсинга и пр. примеры технологий такой оптимизации писаны в статье [Gao, W. et al. (2004) UpGene: Application of a web-based DNA codon optimization algorithm. Biotechnol. Prog. 20, 443-448; Raab, D. et al. (2010) The GeneOptimizer Algorithm: using a sliding window approach to cope with the vast sequence space in multiparameter DNA sequence optimization. Syst. Synth. Biol. 4, 215-225; Gaspar, P. et al. (2012) EuGene: maximizing synthetic gene design for heterologous expression. Bioinformatics 28, 2683-2684; Fath, S. et al. (2011) Multiparameter RNA and codon optimization: a standardized tool to assess and enhance autologous mammalian gene expression. PLoS ONE 6, e 17596], текст которой инкорпорирован в настоящее описание посредством ссылки. Частоты встречаемости синонимических кодонов различаются у разных организмов и даже в разных клетках одного и того же организма. Они декодируются рибосомами с разной скоростью, так как соответствующие им тРНК также присутствуют в разных клетках в разных количествах, как показано в статье [Dana A., Tuller Т. (2014) The effect of tRNA levels on decoding times of mRNA codons. Nucl. Acids Res. 42, 9171 9181], текст которой инкорпорирован в настоящее описание посредством ссылки. Трансляция в митохондриях отклоняется от универсального генетического кода, используя механизмы и частоты кодонов, более сходные с их а-протеобактериальными предками, чем с ядерным геномом млекопитающих, поэтому для успешной экспрессии в цитозоле митохондриальных генов используется оптимизация кодонов для перекодирования последовательности митохондриального гена в универсальный код [Lewis CJ, Dixit В, Batiuk Е, et al. Codon optimization is an essential parameter for the efficient allotopic expression of mtDNA genes. Redox Biol. 2020 Feb; 30:101429. doi: 10.1016/j.redox.2020.101429].The term "codon optimization" refers to an experimental approach to improve the codon composition of a recombinant gene based on various criteria without changing the amino acid sequence. Codon optimization is possible due to the degenerate genetic code, meaning that most amino acids are encoded by more than one codon. Most codon optimization approaches involve avoiding rare codons. Also, the direction of codon optimization can be the identification of elements of mRNA instability, secondary structures of mRNA, sequence repeats, internal ribosome entry sites, promoter sequences, putative splicing sites, etc. examples of technologies for such optimization are written in the article [Gao, W. et al. (2004) UpGene: Application of a web-based DNA codon optimization algorithm. Biotechnol. Prog. 20, 443-448; Raab, D. et al. (2010) The GeneOptimizer Algorithm: using a sliding window approach to cope with the vast sequence space in multiparameter DNA sequence optimization. Syst. Synth. Biol. 4, 215-225; Gaspar, P. et al. (2012) EuGene: maximizing synthetic gene design for heterologous expression. Bioinformatics 28, 2683-2684; Fath, S. et al. (2011) Multiparameter RNA and codon optimization: a standardized tool to assess and enhance autologous mammalian gene expression. PLoS ONE 6, e 17596], the text of which is incorporated herein by reference. The frequencies of occurrence of synonymous codons vary among different organisms and even among different cells of the same organism. They are decoded by ribosomes at different rates, since their corresponding tRNAs are also present in different cells in different quantities, as shown in the article [Dana A., Tuller T. (2014) The effect of tRNA levels on decoding times of mRNA codons. Nucl. Acids Res. 42, 9171 9181], the text of which is incorporated herein by reference. Translation in mitochondria deviates from the universal genetic code using mechanisms and codon frequencies more similar to their a-proteobacterial ancestors than to the mammalian nuclear genome, so for successful expression of mitochondrial genes in the cytosol, codon optimization is used to recode the mitochondrial gene sequence into the universal code [ Lewis CJ, Dixit B, Batiuk E, et al. Codon optimization is an essential parameter for the efficient allotopic expression of mtDNA genes. Redox Biol. Feb 2020; 30:101429. doi:10.1016/j.redox.2020.101429].

Термин «аллотопическая экспрессия» описывает способ экспрессии митохондриальных генов, при котором последовательность митохондриального гена кодонно оптимизируют в соответствии с универсальным кодом для того, чтобы транскрипция проходила в ядре с использованием эукариотического транскрипционного аппарата. При этом к последовательности митохондриального гена интереса, как правило, присоединяют последовательность, кодирующую гетерологичный пептид митохондриальной локализации (MTS) для того, чтобы полученный в результате аллотопической экспрессии белок локализовался в митохондрии. В последовательностях ядерных генов, кодирующих митохондриальные белки, также закодированы и последовательности MTS.The term "allotopic expression" describes a method of mitochondrial gene expression in which the mitochondrial gene sequence is codon-optimized according to a universal code to allow transcription to occur in the nucleus using the eukaryotic transcription machinery. In this case, a sequence encoding a heterologous mitochondrial localization (MTS) peptide is usually added to the sequence of the mitochondrial gene of interest so that the protein resulting from allotopic expression is localized in the mitochondria. Nuclear gene sequences encoding mitochondrial proteins also encode MTS sequences.

Нуклеиновая кислота по настоящему изобретению, в результате экспрессии в клетках с мутацией гена MT-ND4, приводит к локализации нормального белка MT-ND4 в митохондриях, благодаря наличию последовательности пептида Seq Id No.: 12, и восполняет подавленную функцию аутологичного НАДН-дегидрогеназного комплекса. В результате снижаются последствия нарушения функции митохондрий в клетках с мутацией в гене MT-ND4, что выражается в снижении уровня маркеров окислительного стресса. При этом нуклеиновая кислота по настоящему изобретению может быть доставлена в клетки любым известным из уровня техники способом доставки и экспрессии, в том числе путем прямого введения, а также путем доставки в клетку с помощью известных из уровня техники экспрессионных векторов. Выбор способа доставки нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению не влияет на достижение технического результата.The nucleic acid of the present invention, as a result of expression in cells with a mutation of the MT-ND4 gene, leads to the localization of normal MT-ND4 protein in mitochondria, due to the presence of the peptide sequence Seq Id No.: 12, and replenishes the suppressed function of the autologous NADH dehydrogenase complex. As a result, the consequences of mitochondrial dysfunction in cells with a mutation in the MT-ND4 gene are reduced, which is reflected in a decrease in the level of oxidative stress markers. In this case, the nucleic acid of the present invention can be delivered into cells by any delivery and expression method known from the prior art, including by direct administration, as well as by delivery into the cell using expression vectors known from the prior art. The choice of method for delivering nucleic acid according to the present invention does not affect the achievement of the technical result.

Введение в клетки с мутацией в гене MT-ND4 нуклеиновой кислоты для аллотопической экспрессии нормального белка MT-ND4 по настоящему изобретению достоверно снижало количество АФК в клетках на от 8% до 30% в зависимости от типа экспрессионного вектора. Это говорит о том, что нуклеиновая кислота по настоящему изобретению экспрессируется в клетках с мутацией в гене MT-ND4, приводя к накоплению нормального белка MT-ND4 и снижая последствия недостаточной работы НАДН-дегидрогеназного комплекса. Этот эффект не ограничивается клетками с конкретной мутацией и может распространяться на клетки с любой мутацией в гене МТ-ND4, поскольку замещает мутантный белок функциональным (здоровым). Нуклеиновая кислота по настоящему изобретению таким образом может быть использована для заместительной генной терапии LHON.Introduction into cells with a mutation in the MT-ND4 gene of a nucleic acid for allotopic expression of the normal MT-ND4 protein according to the present invention significantly reduced the amount of ROS in the cells by 8% to 30%, depending on the type of expression vector. This suggests that the nucleic acid of the present invention is expressed in cells with a mutation in the MT-ND4 gene, leading to the accumulation of normal MT-ND4 protein and reducing the consequences of insufficient functioning of the NADH dehydrogenase complex. This effect is not limited to cells with a specific mutation and can extend to cells with any mutation in the MT-ND4 gene, since it replaces the mutant protein with a functional (healthy) one. The nucleic acid of the present invention can thus be used for gene replacement therapy for LHON.

Нуклеиновая кислота с заявленной последовательностью может быть получена любым известным из уровня техники способом, включая, в качестве неограничивающих примеров, рекомбинантные способы, такие как клонирование последовательностей нуклеиновой кислоты из рекомбинантной библиотеки или генома клетки, использование обычной технологии клонирования и ПЦР и другими, а также способами химического синтеза.A nucleic acid having a claimed sequence may be produced by any method known in the art, including, but not limited to, recombinant methods such as cloning nucleic acid sequences from a recombinant library or cell genome, using conventional cloning and PCR technology, and other methods. chemical synthesis.

Нуклеиновая кислота с кодонно оптимизированной последовательностью нуклеотидов по настоящему изобретению может быть введена в плазмидный экспрессионный вектор, например, на основе pAAV. Введение плазмидного экспрессионного вектора, содержащего последовательность нуклеотидов по настоящему изобретению, в клетки HEK293T путем трансфекции приводит к экспрессии гетерологичного гена MT-ND4 (ND4opt), при этом уровень активных форм кислорода (АФК) в митохондриях трансфицированных клеток снижается по меньшей мере в 2 раза.A nucleic acid with a codon optimized nucleotide sequence of the present invention can be introduced into a plasmid expression vector, for example based on pAAV. Introduction of a plasmid expression vector containing the nucleotide sequence of the present invention into HEK293T cells by transfection leads to the expression of the heterologous MT-ND4 gene (ND4opt), and the level of reactive oxygen species (ROS) in the mitochondria of transfected cells is reduced by at least 2 times.

Термин «вектор» обозначает молекулу нуклеиновой кислоты, используемую для передачи генетического материала внутрь клетки. Термин «экспрессионный вектор» обозначает вектор, содержащий промоторную и другие регуляторные последовательности, обеспечивающие эффективную транскрипцию рекомбинантного гена с последующей трансляцией мРНК и образованием рекомбинантного белка. Используемые плазмидные и экспрессионные векторы, приведенные ниже, используются для примера и не ограничивают объем прав настоящего изобретения. Термин «экспрессия гена» обозначает преобразование наследственной информации, зашифрованной в последовательности нуклеотидов гена, в функциональный продукт -РНК или белок.The term "vector" refers to a nucleic acid molecule used to transfer genetic material into a cell. The term "expression vector" means a vector containing promoter and other regulatory sequences that ensure efficient transcription of a recombinant gene, followed by translation of mRNA and formation of a recombinant protein. The plasmid and expression vectors used below are for exemplary purposes and do not limit the scope of the present invention. The term "gene expression" refers to the transformation of hereditary information encoded in the nucleotide sequence of a gene into a functional product - RNA or protein.

В одном из вариантов осуществления изобретения предлагается экспрессионный вектор для экспрессии в эукариотических клетках, содержащий нуклеиновую кислоту для аллотопической экспрессии гена MT-ND4 по настоящему изобретению. Нуклеиновая кислота по настоящему изобретению может быть введена в любой известный из уровня техники вектор, в том числе в плазмидный, вирусный, в том числе на основе вируса SV40, аденовирусов, герпесвирусов, ретровирусов, лентивирусов, аденоассоциированного и других вирусов. Векторы, в которые может быть введена нуклеиновая кислота по настоящему изобретению, не ограничивается этим списком. Выбор экспрессионного вектора определяется задачами, для которых вектор будет в дальнейшем использован и не ограничивает объем настоящего изобретения, способы получения векторов известны из уровня техники, векторы, содержащие нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению могут быть получены специалистами в области генетической инженерии.In one embodiment, the invention provides an expression vector for expression in eukaryotic cells containing a nucleic acid for allotopic expression of the MT-ND4 gene of the present invention. The nucleic acid of the present invention can be introduced into any vector known from the prior art, including plasmid, viral, including those based on the SV40 virus, adenoviruses, herpes viruses, retroviruses, lentiviruses, adeno-associated and other viruses. Vectors into which the nucleic acid of the present invention can be introduced are not limited to this list. The choice of expression vector is determined by the tasks for which the vector will be further used and does not limit the scope of the present invention; methods for obtaining vectors are known from the prior art; vectors containing the nucleic acid of the present invention can be obtained by specialists in the field of genetic engineering.

В варианте осуществления изобретения предлагается плазмидный экспрессионный вектор, содержащий элементы в соответствии с физической и генетической картой, представленной на Фиг. 4. Термин «промотор», используемый в настоящем документе, в частности, относится к последовательности нуклеотидов ДНК, узнаваемой РНК-полимеразой, на которой происходит инициация транскрипции элемента, с которым функционально связан промотор. Промотор может также сопровождаться «энхансером». Энхансеры усиливают активность промотора и стимулируют процесс транскрипции. Для получения большого количества белка в эукариотических клетках и, в частности, в клетках человека, целесообразно использовать сильные промоторы, активные в клетках-мишенях. Сильные конститутивные промоторы, способные инициировать экспрессию рекомбинантного гена в разных типах клеток, хорошо известны в данной области. В одном из вариантов осуществления изобретения в качестве промотора используют промотор цитомегаловируса (CMV promoter).An embodiment of the invention provides a plasmid expression vector containing elements in accordance with the physical and genetic map shown in FIG. 4. The term “promoter” as used herein specifically refers to the sequence of DNA nucleotides recognized by RNA polymerase at which initiation of transcription of the element to which the promoter is operably linked occurs. A promoter may also be accompanied by an "enhancer". Enhancers enhance promoter activity and stimulate the transcription process. To obtain large amounts of protein in eukaryotic cells and, in particular, in human cells, it is advisable to use strong promoters that are active in target cells. Strong constitutive promoters capable of driving recombinant gene expression in different cell types are well known in the art. In one embodiment of the invention, a cytomegalovirus promoter (CMV promoter) is used as a promoter.

В варианте осуществления изобретения плазмидный экспрессионный вектор включает следующие элементы в направлении от 5'-конца к 3'-концу:In an embodiment of the invention, the plasmid expression vector includes the following elements in the direction from the 5' end to the 3' end:

- участок начала репликации ori;- site of origin of replication ori;

- левый инвертированный концевой повтор ITR;- left inverted terminal repeat ITR;

- цитомегаловирусный промотор CMV promoter;- cytomegalovirus promoter CMV promoter;

- последовательность интрона гена b-глобина человека;- intron sequence of the human b-globin gene;

- последовательность, кодирующую пептид по п. 1 MTS DNAJC30;- sequence encoding the peptide according to claim 1 MTS DNAJC30;

- последовательность ND4opt Seq Id No.: 1;- sequence ND4opt Seq Id No.: 1;

- последовательность сигнала полиаденилирования poly(A);- polyadenylation signal sequence poly(A);

- правый инвертированный концевой повтор ITR;- right inverted terminal repeat ITR;

- промотор гена устойчивости к ампициллину AmpR promoter;- ampicillin resistance gene promoter AmpR promoter;

- ген устойчивости к антибиотику ампициллину AmpR.- ampicillin antibiotic resistance gene AmpR.

В еще одном из вариантов осуществления изобретения упомянутый вектор содержит последовательность SEQ Id No.: 11 в качестве последовательности, кодирующей пептид по настоящему изобретению.In yet another embodiment, the vector contains the sequence SEQ Id No.: 11 as the encoding sequence for the peptide of the present invention.

Трансфекция клеток плазмидными экспрессионными векторами, содержащими ДНК с последовательностью нуклеотидов Seq Id No.:l, приводит к стабильной экспрессии ND4opt и снижению уровня АФК и митохондриального уровня кальция по меньшей мере на 30%.Transfection of cells with plasmid expression vectors containing DNA with the nucleotide sequence Seq Id No.:l leads to stable expression of ND4opt and a decrease in ROS levels and mitochondrial calcium levels by at least 30%.

В одном из вариантов осуществления изобретения упомянутый вектор представляет собой вирусный экспрессионный вектор. Вектор может быть вектором аденоассоциированного вируса (AAV), аденовирусным вектором, ретровирусом или лентивирусным вектором на основе вируса иммунодефицита человека и других вирусов. AAV и лентивирусы могут обеспечивать длительную экспрессию, в то время как аденовирус может обеспечивать временную экспрессию.In one embodiment of the invention, said vector is a viral expression vector. The vector may be an adeno-associated virus (AAV) vector, an adenoviral vector, a retrovirus, or a lentiviral vector based on human immunodeficiency virus and other viruses. AAV and lentiviruses can provide long-term expression, while adenovirus can provide transient expression.

В одном из вариантов осуществления изобретения упомянутый вектор представляет собой аденоассоциированный вирус.Примеры таких векторов на основе AAV можно найти в статье: Peters, С.W., Maguire, С.А., & Hanlon, K. S. (2021). Delivering AAV to the Central Nervous and Sensory Systems. Trends in Pharmacological Sciences, 42(6), 461-474. Векторы на AAV признаются эффективными для генной терапии производных нервной ткани, в том числе тканей сенсорных органов, таких как глаз. AAV представляет собой небольшой, неспособный к самостоятельной репликации, вирус, не имеющий оболочки, размером около 20 нм. У человека и приматов описано множество различных серотипов AAV. Геном всех известных серотипов AAV организован сходно: он представляет собой линейную одноцепочечную молекулу ДНК размером менее чем примерно 5000 нуклеотидов (нт). Инвертированные концевые повторы (англ. inverted terminal repeats, ITR) ограничивают внутри себя уникальные нуклеотидные последовательности, кодирующие капсидные белки (Сар) и белки репликации (Rep). Ген Сар кодирует белки VP (VP1, VP2 и VP3), которые образуют капсид. При образовании рекомбинантного вектора AAV кассету экспрессии, не содержащую гены Rep и ограниченную ITR, помещают в капсид AAV. Рекомбинантный AAV не способен к репликации и в настоящее время признается одним из самых безопасных и широко используемых вирусных экспрессионных векторов для переноса генов in vivo. Векторы на основе AAV могут проникать в клетки различных тканей, обеспечивая стабильную экспрессию гетерологичного гена. Эти вирусы непатогенны и обладают низкой иммуногенностью [High КА, Aubourg P. rAAV human trial experience. Methods Mol Biol. 2011; 807:429-57]. Выбор серотипа AAV определяется целями и задачами исследования, типом клеток, для трансдукции которых разрабатывается вирус и не ограничивает объема прав настоящего изобретения.In one embodiment, the vector is an adeno-associated virus. Examples of such AAV-based vectors can be found in: Peters, C. W., Maguire, S. A., & Hanlon, K. S. (2021). Delivering AAV to the Central Nervous and Sensory Systems. Trends in Pharmacological Sciences, 42(6), 461-474. AAV vectors are recognized as effective for gene therapy of neural tissue derivatives, including tissues of sensory organs such as the eye. AAV is a small, non-replicating, non-enveloped virus, approximately 20 nm in size. Many different AAV serotypes have been described in humans and primates. The genome of all known AAV serotypes is organized similarly: it is a linear, single-stranded DNA molecule less than approximately 5,000 nucleotides (nt) in size. Inverted terminal repeats (ITRs) delimit unique nucleotide sequences encoding capsid proteins (Cap) and replication proteins (Rep). The Sar gene encodes the VP proteins (VP1, VP2 and VP3), which form the capsid. When a recombinant AAV vector is generated, an expression cassette containing no Rep genes and limited to ITRs is inserted into the AAV capsid. Recombinant AAV is incapable of replication and is currently recognized as one of the safest and most widely used viral expression vectors for in vivo gene transfer. AAV-based vectors can penetrate cells of various tissues, providing stable expression of a heterologous gene. These viruses are non-pathogenic and have low immunogenicity [High KA, Aubourg P. rAAV human trial experience. Methods Mol Biol. 2011; 807:429-57]. The choice of AAV serotype is determined by the goals and objectives of the study, the type of cells for transduction of which the virus is being developed and does not limit the scope of the rights of the present invention.

В одном из вариантов осуществления изобретения упомянутый вектор представляет собой аденоассоциированный вирус 6 серотипа. Все известные серотипы аденоассоциированных вирусов могут инфицировать клетки многих видов тканей. Тканевая специфичность определяется серотипом белков капсида, поэтому векторы на основе аденоассоциированного вируса конструируют, задавая необходимый серотип. Использование вирусного экспрессионного вектора на основе AAV 6 серотипа, содержащего ДНК с последовательностью нуклеотидов по настоящему изобретению, приводит к стабильной экспрессии гетерологичной ДНК в трансдуцированных ими клетках, при этом статистически достоверно снижается уровень АФКIn one embodiment of the invention, said vector is an adeno-associated virus serotype 6. All known serotypes of adeno-associated viruses can infect cells of many types of tissues. Tissue specificity is determined by the serotype of the capsid proteins, so vectors based on adeno-associated virus are constructed by specifying the required serotype. The use of a viral expression vector based on AAV 6 serotype containing DNA with the nucleotide sequence of the present invention leads to stable expression of heterologous DNA in transduced cells, while the level of ROS is statistically significantly reduced

В одном из вариантов осуществления изобретения в качестве вирусного экспрессионного вектора предлагается упомянутый аденоассоциированный вирус 6 серотипа, содержащий последовательности нуклеотидов Seq Id No.: 11 и Seq Id No.: 1, нарабатываемый в суспензионных клеточных культурах НЕК293. Введение плазмидного экспрессионного вектора, содержащего ген с последовательностью нуклеотидов по настоящему изобретению, совместно с вектором pHelper и вектором pRC2/6 в клетки суспензионной клеточной культуры HEK293 приводит к продукции вирусных экспрессионных векторов, представляющих собой аденоассоциированный вирус 6 серотипа. Было показано, что при трансдукции клеток полученными AAV-векторами содержащими последовательность ND4opt по настоящему изобретению, уровень АФК в клетках статистически достоверно.In one of the embodiments of the invention, the mentioned adeno-associated virus of serotype 6 is proposed as a viral expression vector, containing the nucleotide sequences Seq Id No.: 11 and Seq Id No.: 1, produced in HEK293 suspension cell cultures. Introduction of a plasmid expression vector containing a gene with the nucleotide sequence of the present invention, together with the pHelper vector and the pRC2/6 vector, into HEK293 suspension cell culture cells leads to the production of viral expression vectors representing adeno-associated virus serotype 6. It has been shown that when cells are transduced with the resulting AAV vectors containing the ND4opt sequence of the present invention, the level of ROS in the cells is statistically significant.

В одном из вариантов осуществления изобретения предлагается применение экспрессионного вектора, содержащего последовательность нуклеотидов Seq Id No.: 11 и Seq Id No.: 1, для лечения наследственной оптической нейропатии Лебера.In one embodiment of the invention, the use of an expression vector containing the nucleotide sequence Seq Id No.: 11 and Seq Id No.: 1 is proposed for the treatment of Leber hereditary optic neuropathy.

Для моделирования LHON in vitro и подбора лечения можно использовать методы, оценивающие метаболическое состояние клеток и факторы, которые являются следствием нарушения функций митохондрий, например накопление внутриклеточного кальция или активных форм кислорода, а в качестве способа коррекции заболевания использовать доставку терапевтического гена в ядро с помощью хорошо зарекомендовавших себя в клинических исследованиях AAV-векторов и аллотопической экспрессии трансгена за счет использования пептида митохондриальной локализации. Однако не очевидно, будет ли аллотопическая экспрессия положительно влиять на восстановление метаболического состояния клеток и зависит ли это от типа пептида митохондриальной локализации.To model LHON in vitro and select treatment, you can use methods that assess the metabolic state of cells and factors that are a consequence of dysfunction of mitochondria, for example, the accumulation of intracellular calcium or reactive oxygen species, and as a method of correcting the disease, use the delivery of a therapeutic gene into the nucleus using well proven in clinical studies of AAV vectors and allotopic expression of the transgene through the use of a mitochondrial localization peptide. However, it is not obvious whether allotopic expression will have a positive effect on restoring the metabolic state of cells and whether this depends on the type of peptide of mitochondrial localization.

Экспрессионные векторы по настоящему изобретению демонстрируют стабильную и высокую экспрессию ND4opt в клетках. Это свидетельствует в пользу того, что введение любого из заявленных экспрессионных векторов по настоящему изобретению в ткани глаза может привести к стабильной экспрессии ND4opt с последовательностью Seq Id No.:l и восполнению недостатка белка ND4 в клетках и тканях глаза, и, следовательно, восстановлению его функции и стабилизации зрения при наследственной оптической нейропатии Лебера. Введение плазмидного и вирусного векторов, экспрессирующих последовательность нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, в клетки с природной мутацией гена MT-ND4 приводят к накоплению нормального белка MT-ND4 и восстановлению функции митохондрий, выражающемуся в снижении уровня маркеров окислительного стресса.Expression vectors of the present invention demonstrate stable and high expression of ND4opt in cells. This indicates that the introduction of any of the claimed expression vectors of the present invention into eye tissue can lead to stable expression of ND4opt with the sequence Seq Id No.:l and replenishment of the lack of ND4 protein in the cells and tissues of the eye, and, consequently, its restoration function and stabilization of vision in Leber hereditary optic neuropathy. Introduction of plasmid and viral vectors expressing the nucleic acid sequence of the present invention into cells with a natural mutation of the MT-ND4 gene leads to the accumulation of normal MT-ND4 protein and restoration of mitochondrial function, expressed in a decrease in the level of oxidative stress markers.

Сущность и промышленная применимость изобретения поясняются следующими примерами:The essence and industrial applicability of the invention are illustrated by the following examples:

Пример 1. Создание плазмидных экспрессионных векторов.Example 1: Creation of plasmid expression vectors.

Пример 1.1. Оптимизация кодонов последовательности нуклеотидов гена MT-ND4.Example 1.1. Codon optimization of the nucleotide sequence of the MT-ND4 gene.

Аннотацию кодирующей последовательности гена MT-ND4 проводили с использованием сервиса NCBI/CCD. Для выравнивания нуклеотидных последовательностей применяли инструмент UniPro UGENE [Okonechnikov К, Golosova О, Fursov М; UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. Bioinformatics. 2012 Apr 15; 28(8): 1166-7. doi: 10.1093/bioinformatics/bts091]. Трансляцию нуклеотидной последовательности в аминокислотную проводили при помощи инструмента EMBOSS Transeq [https://www.ebi.ac.uk/Tools/st/emboss transeq/, дата обращения 08.08.2023]. Поскольку существуют различия в кодировании митохондриальных и ядерных генов, а клонируемый трансген экспрессируется в ядерной системе, была проведена оптимизация последовательности нуклеотидов для исключения стоп-кодонов и несинонимичных кодонов. Для изучения стабильности транскрипта была использована программа RNA fold [http://ma.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAWebSuite/RNAfold.cgi, дата обращения 16.06.2023]. Нуклеиновую кислоту с оптимизированной последовательностью генаМГ-ND4 (ND4opt, SEQ Id No.: 1), кодирующую последовательность белка MT-ND4 (SEQ Id No.: 2), синтезировали на заказ при помощи сервиса в компании TopGenetech (Канада). Дополнительно был проведен анализ неструктурированных регионов белка с целью выбора оптимальных регионов для оптимизации с помощью IUPred2 [https://iupred2a.elte.hu, дата обращения 16.06.2023].Annotation of the coding sequence of the MT-ND4 gene was carried out using the NCBI/CCD service. To align nucleotide sequences, the UniPro UGENE tool was used [Okonechnikov K, Golosova O, Fursov M; UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. Bioinformatics. 2012 Apr 15; 28(8): 1166-7. doi:10.1093/bioinformatics/bts091]. Translation of the nucleotide sequence into an amino acid sequence was carried out using the EMBOSS Transeq tool [https://www.ebi.ac.uk/Tools/st/emboss transeq/, access date 08.08.2023]. Since there are coding differences between mitochondrial and nuclear genes, and the cloned transgene is expressed in the nuclear system, nucleotide sequence optimization was performed to eliminate stop codons and nonsynonymous codons. To study the stability of the transcript, the RNA fold program was used [http://ma.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAWebSuite/RNAfold.cgi, access date 06/16/2023]. Nucleic acid with an optimized sequence of the MG-ND4 gene (ND4opt, SEQ Id No.: 1), encoding the sequence of the MT-ND4 protein (SEQ Id No.: 2), was synthesized to order using a service from TopGenetech (Canada). Additionally, an analysis of unstructured protein regions was carried out in order to select optimal regions for optimization using IUPred2 [https://iupred2a.elte.hu, access date 06/16/2023].

Пример 1.2. Получение экспрессионного вектора для аллотопической экспрессии ND4optExample 1.2. Preparation of an expression vector for allotopic expression of ND4opt

В качестве плазмидного экспрессионного вектора использовали pAAV-MCS (cat#VPK-410, Cell biolabs). В качестве матрицы для амплификации использовали ДНК с оптимизированной последовательностью гена MT-ND4 (ND4opt), для полимеразной цепной реакции использовали полимеразу Q5 (New England Biolabs Inc., США). Реакционную смесь для ПЦР готовили согласно рекомендациям производителя.pAAV-MCS (cat#VPK-410, Cell biolabs) was used as a plasmid expression vector. DNA with an optimized sequence of the MT-ND4 gene (ND4opt) was used as a template for amplification; Q5 polymerase (New England Biolabs Inc., USA) was used for polymerase chain reaction. The reaction mixture for PCR was prepared according to the manufacturer's recommendations.

Проводили ПЦР со следующими параметрами:PCR was carried out with the following parameters:

предварительное плавление ДНК при 98°С в течение 1 минуты, 25 циклов амплификации, включающих плавление в течение 10 секунд при 98°С, отжиг в течение 15 секунд при 58°С и элонгацию при 72°С в течение 30 секунд, конечную элонгацию при 72°С в течение 3 минут.preliminary DNA melting at 98°C for 1 minute, 25 amplification cycles, including melting for 10 seconds at 98°C, annealing for 15 seconds at 58°C and elongation at 72°C for 30 seconds, final elongation at 72°C for 3 minutes.

Условия проведения ПЦР:Conditions for PCR:

Встраивание последовательности ND4opt проводили по методике, рекомендуемой производителем вектора, с использованием эндонуклеаз рестрикции BamHI и HindIII (New England Biolabs Inc., США) и T4 ДНК-лигазы по стандартным протоколам.The ND4opt sequence was inserted according to the method recommended by the vector manufacturer, using BamHI and HindIII restriction endonucleases (New England Biolabs Inc., USA) and T4 DNA ligase according to standard protocols.

В результате был получен рекомбинантный плазмидный экспрессионный вектор pAAV-ND4opt (Фиг. 1), содержащий в соответствии с физической и генетической картой, представленной на Фиг. 1, следующие элементы:As a result, a recombinant plasmid expression vector pAAV-ND4opt was obtained (Fig. 1), containing, in accordance with the physical and genetic map presented in Fig. 1, the following items:

- участок начала репликации ori;- site of origin of replication ori;

- левый инвертированный концевой повтор ITR;- left inverted terminal repeat ITR;

- цитомегаловирусный промотор CMV promoter;- cytomegalovirus promoter CMV promoter;

- последовательность интрона гена b-глобина человека (интрон гена hBG1 - субъединицы гемоглобина гамма-1);- sequence of the intron of the human b-globin gene (intron of the hBG1 gene - subunit of hemoglobin gamma-1);

- последовательность ND4opt Seq Id No.: 1;- sequence ND4opt Seq Id No.: 1;

- последовательность сигнала полиаденилирования hGH poly(A) signal (hGH poly(A) signal, сигнал полиаденилирования гена гормона роста человека);- sequence of the polyadenylation signal hGH poly(A) signal (hGH poly(A) signal, polyadenylation signal of the human growth hormone gene);

- правый инвертированный концевой повтор ITR;- right inverted terminal repeat ITR;

- участок начала репликации для упаковки в фаговые частицы f1 ori;- site of origin of replication for packaging into phage particles f1 ori;

- промотор гена устойчивости к ампициллину AmpR promoter;- ampicillin resistance gene promoter AmpR promoter;

- ген устойчивости к антибиотику ампициллину AmpR.- ampicillin antibiotic resistance gene AmpR.

Пример 1.3. Подбор и клонирование последовательностей для направленного транспорта MT-ND4 в митохондрииExample 1.3. Selection and cloning of sequences for targeted transport of MT-ND4 into mitochondria

Пептиды митохондриальной локализации (MTS или MLS) цитохром С-оксидазы являются одними из наиболее хорошо изученных и часто используемых для доставки белков в митохондрии. MTS у цитохромоксидаз это обычно короткие пептидные последовательности (25-30 аминокислот) расположенные на N-участке полипептида. Идентифицировали MTS, а также проверяли мутационный ландшафт и эффективность процессинга MTS в MitaViewer [http://132.216.58.173/MTSvieweRl/, дата обращения 16.06.2023] и MitoFates [https://mitf.cbrc.pj.aist.go.jp/MitoFates/cgi-bin/top.cgi/, дата обращения 16.06.2023]. Результаты анализа суммированы в таблице 1 и Фиг. 2.Mitochondrial localization peptides (MTS or MLS) of cytochrome C oxidase are among the most well studied and frequently used to deliver proteins into mitochondria. MTS in cytochrome oxidases are usually short peptide sequences (25-30 amino acids) located in the N region of the polypeptide. We identified MTS, and also checked the mutational landscape and the efficiency of MTS processing in MitaViewer [http://132.216.58.173/MTSvieweRl/, access date 06/16/2023] and MitoFates [https://mitf.cbrc.pj.aist.go.jp /MitoFates/cgi-bin/top.cgi/, accessed 06/16/2023]. The results of the analysis are summarized in Table 1 and Fig. 2.

Плазмидные экспрессионные векторы pAAV-MTS-ND4opt, экспрессирующие ND4opt с одним из вариантов последовательности, кодирующей MTS, были получены встраиванием последовательности MTS-ND4opt в последовательность плазмидного вектора pAAV для сборки вируса. ДНК с последовательностью MTS-ND4opt получали методом ПЦР с перекрыванием последовательностей (splicing by overlap extension / splicing by overhang extension (SOE) PCR, принцип метода описан, например, в работе: Horton RM, Но SN, Pullen JK, et al. Gene splicing by overlap extension. Methods Enzymol. 1993;217:270-9. doi: 10.1016/0076-6879(93)17067-f).Plasmid expression vectors pAAV-MTS-ND4opt, expressing ND4opt with one of the variants of the MTS coding sequence, were obtained by inserting the MTS-ND4opt sequence into the sequence of the pAAV plasmid vector for virus assembly. DNA with the MTS-ND4opt sequence was obtained by PCR with overlapping sequences (splicing by overlap extension / splicing by overhang extension (SOE) PCR, the principle of the method is described, for example, in the work: Horton RM, But SN, Pullen JK, et al. Gene splicing by overlap extension Methods Enzymol 1993;217:270-9.

ДНК с последовательностью МТ8-СОХ-10-ОРТ (Таблица 2) объединяли с ДНК с последовательностью ND4opt, полученной, как описано в Примере 1.1., при помощи ПЦР с перекрыванием последовательностей (SOE PCR) с использованием праймеров, приведенных в Таблице 2. Праймеры содержали от 5' к 3'-концу короткую последовательность MTS и последовательность прямого праймера.DNA with the sequence MT8-COX-10-ORT (Table 2) was combined with DNA with the sequence ND4opt, obtained as described in Example 1.1, using sequence overlap PCR (SOE PCR) using the primers shown in Table 2. Primers contained from the 5' to the 3' end a short MTS sequence and a forward primer sequence.

Прямые праймеры содержали от 5' к 3'-концу короткую последовательность MTS и последовательность прямого праймера для ND4opt. На первом этапе использовали прямой праймер MTS-COX-10-OPT для соответствующего фрагмента MTS и обратный праймер ND4 opt rev, в качестве матрицы использовали полученную ранее плазмиду pAAV-ND4opt. Программа амплификации: предварительное плавление ДНК при 98°С в течение 30 секунд, 15 циклов амплификации, включающих плавление в течение 10 секунд при 98°С, отжиг в течение 30 секунд при 55°С и элонгацию при 72°С в течение 30 секунд, конечную элонгацию при 72°С в течение 3 минут.The forward primers contained the short MTS sequence from the 5' to the 3' end and the forward primer sequence for ND4opt. At the first stage, the forward primer MTS-COX-10-OPT for the corresponding MTS fragment and the reverse primer ND4 opt rev were used; the previously obtained plasmid pAAV-ND4opt was used as a template. Amplification program: preliminary DNA melting at 98°C for 30 seconds, 15 amplification cycles, including melting for 10 seconds at 98°C, annealing for 30 seconds at 55°C and elongation at 72°C for 30 seconds, final elongation at 72°C for 3 minutes.

На втором этапе использовали прямой праймер MTS-COX-10-OPT-Fw для соответствующего фрагмента MTS и обратный праймер ND4_opt_rev, в качестве матрицы использовали очищенный продукт ПЦР 1 этапа. Программа амплификации: предварительное плавление ДНК при 98°С в течение 30 секунд, 30 циклов амплификации, включающих плавление в течение 10 секунд при 98°С, отжиг в течение 30 секунд при 55°С и элонгацию при 72°С в течение 30 секунд, конечную элонгацию при 72°С в течение 3 минут.At the second stage, the forward primer MTS-COX-10-OPT-Fw was used for the corresponding MTS fragment and the reverse primer ND4_opt_rev; the purified PCR product of stage 1 was used as a template. Amplification program: preliminary DNA melting at 98°C for 30 seconds, 30 amplification cycles, including melting for 10 seconds at 98°C, annealing for 30 seconds at 55°C and elongation at 72°C for 30 seconds, final elongation at 72°C for 3 minutes.

Для получения фрагмента MTS-DNAJC30-ND4, содержащего последовательность SEQ Id No.: 11 и SEQ Id No.: 1 (ND4opt), проводили амплификацию в 2 этапа с использованием праймеров DNAJC30-MTS-1-FW, DNAJC30-MTS-ND4-2-Rev, ND4_opt_rev (Таблица 2).To obtain the MTS-DNAJC30-ND4 fragment containing the sequence SEQ Id No.: 11 and SEQ Id No.: 1 (ND4opt), amplification was carried out in 2 stages using primers DNAJC30-MTS-1-FW, DNAJC30-MTS-ND4- 2-Rev, ND4_opt_rev (Table 2).

На первом этапе использовали прямой праймер DNAJC30-MTS-1-FW, обратный праймер DNAJC30-MTS-ND4-2-Rev, в качестве матрицы использовали ген DNAJC30, который ранее был амплифицирован из клеточной линии ARPE19. Программа амплификации: предварительное плавление ДНК при 98°С в течение 30 секунд, 20 циклов амплификации, включающих плавление в течение 5 секунд при 98°С, отжиг в течение 10 секунд при 60°С и элонгацию при 72°С в течение 10 секунд, конечную элонгацию при 72°С в течение 3 минут.At the first stage, forward primer DNAJC30-MTS-1-FW, reverse primer DNAJC30-MTS-ND4-2-Rev were used, and the DNAJC30 gene, which was previously amplified from the ARPE19 cell line, was used as a template. Amplification program: preliminary DNA melting at 98°C for 30 seconds, 20 amplification cycles, including melting for 5 seconds at 98°C, annealing for 10 seconds at 60°C and elongation at 72°C for 10 seconds, final elongation at 72°C for 3 minutes.

На втором этапе использовали прямой праймер DNAJC30-MTS-1-FW, обратный праймер ND4_opt_rev, в качестве матрицы использовали очищенный продукт ПЦР 1 этапа. Программа амплификации: предварительное плавление ДНК при 98°С в течение 30 секунд, 20 циклов амплификации, включающих плавление в течение 5 секунд при 98°С и элонгацию при 72°С в течение 2 минут, конечную элонгацию при 72°С в течение 3 минут.At the second stage, forward primer DNAJC30-MTS-1-FW, reverse primer ND4_opt_rev were used, and the purified PCR product of stage 1 was used as a template. Amplification program: preliminary DNA melting at 98°C for 30 seconds, 20 amplification cycles, including melting for 5 seconds at 98°C and elongation at 72°C for 2 minutes, final elongation at 72°C for 3 minutes .

Полученные в результате амплификации фрагменты MTS-COX-10-ND4 и MTS-DNAJC30-ND4 встраивали в вектор pAAV-CMV-MCS. Реакцию рестрикции проводили по методике, рекомендуемой производителем pAAV-CMV-MCS с использованием эндонуклеаз рестрикции BamHI и HindIII (New England Biolabs Inc., США). Реакцию лигирования наработанных вставок и вектора проводили согласно рекомендованному протоколу производителя в объеме 20 мкл. Для лигирования использовали 10Х Т4 DNA Ligation Buffer и Т4 DNA Ligase (New England Biolabs Inc., США), реакцию проводили при 16°С в течение 16 часов (ночи). Инактивирование фермента проводили при 65°С в течение 10 минут.The resulting amplification fragments of MTS-COX-10-ND4 and MTS-DNAJC30-ND4 were inserted into the pAAV-CMV-MCS vector. The restriction reaction was carried out according to the method recommended by the manufacturer of pAAV-CMV-MCS using restriction endonucleases BamHI and HindIII (New England Biolabs Inc., USA). The ligation reaction of the produced inserts and the vector was carried out according to the manufacturer’s recommended protocol in a volume of 20 μl. For ligation, 10X T4 DNA Ligation Buffer and T4 DNA Ligase (New England Biolabs Inc., USA) were used; the reaction was carried out at 16°C for 16 hours (overnight). The enzyme was inactivated at 65°C for 10 minutes.

Трансформацию клеток проводили по стандартному протоколу [Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. - М.: Мир, 1984. - 239-241 с.]. Для проведения трансформации аликвоту химически компетентных клеток Escherichia coli DH5a извлекали из морозильной камеры (-80°С) и помещали в лед для медленного оттаивания. К оттаявшим клеткам добавляли по 5 мкл охлажденной лигазной смеси и инкубировали во льду 30 мин. Проводили тепловой шок в течение 30 сек при 42°С на водяной бане, затем перемещали пробирку с клетками в лед и инкубировали 2 мин. Затем добавляли к клеткам по 1 мл предварительно нагретой до 37°С питательной среды SOC и инкубировали в термостате в течение 1 часа при 37°С и перемешивании со скоростью 180-200 об/мин. Высевали суспензию трансформированных клеток на предварительно подсушенные в термостате при 37°С чашки Петри с LB-агаром и ампициллином по 100 мкл на чашку. Культивировали клетки в термостате при 37°С в течение 16-18 часов.Cell transformation was carried out according to a standard protocol [Maniatis T., Fritsch E., Sambrook J. Methods of genetic engineering. Molecular cloning. - M.: Mir, 1984. - 239-241 p.]. To perform transformation, an aliquot of chemically competent Escherichia coli DH5a cells was removed from the freezer (-80°C) and placed on ice to slowly thaw. 5 μl of the cooled ligase mixture was added to the thawed cells and incubated in ice for 30 min. Heat shock was performed for 30 sec at 42°C in a water bath, then the tube with cells was transferred to ice and incubated for 2 min. Then 1 ml of SOC nutrient medium preheated to 37°C was added to the cells and incubated in a thermostat for 1 hour at 37°C and stirring at a speed of 180-200 rpm. A suspension of transformed cells was seeded onto Petri dishes with LB agar and ampicillin, pre-dried in a thermostat at 37°C, 100 μl per dish. Cells were cultured in a thermostat at 37°C for 16-18 hours.

Для анализа колоний трансформированных клеток проводили ПЦР-скрининг с использованием вектор-специфических праймеров pAAV_For_seq2 и pAAV_Rev_seq2 (Таблица 2) и готовой смеси для ПЦР ScreenMix (Евроген, Россия). Реакционную смесь готовили согласно рекомендациям производителя. В качестве матрицы использовали термолизаты отдельных колоний бактерий. Для этого клетки каждой из 8 колоний отбирали с поверхности питательной среды уколом наконечника микропипетки и переносили в пробирку с 20 мкл воды. Пробирки с суспензией бактерий нагревали при 95°С в течение 5 минут.В ПЦР брали по 2 мкл суспензии. Проводили ПЦР со следующими параметрами: предварительное плавление ДНК при 95°С в течение 3 минут, 25 циклов амплификации, включающих плавление в течение 20 секунд при 95°С, отжиг в течение 20 секунд при 55°С и элонгацию при 72°С в течение 2 минут, конечную элонгацию при 72°С в течение 5 минут. Клоны, для которых методом ПЦР было подтверждено наличие вставки корректного размера, передавали на секвенирование. Отбирали клоны с корректной последовательностью по результатам секвенирования.To analyze colonies of transformed cells, PCR screening was performed using vector-specific primers pAAV_For_seq2 and pAAV_Rev_seq2 (Table 2) and a ready-made mixture for PCR ScreenMix (Evrogen, Russia). The reaction mixture was prepared according to the manufacturer's recommendations. Thermolysates of individual bacterial colonies were used as a matrix. To do this, the cells of each of the 8 colonies were selected from the surface of the nutrient medium by pricking the tip of a micropipette and transferred to a test tube with 20 μl of water. Tubes with a suspension of bacteria were heated at 95°C for 5 minutes. 2 μl of the suspension was taken for PCR. PCR was carried out with the following parameters: DNA preliminary melting at 95°C for 3 minutes, 25 amplification cycles, including melting for 20 seconds at 95°C, annealing for 20 seconds at 55°C and elongation at 72°C for 2 minutes, final extension at 72°C for 5 minutes. Clones for which the presence of an insert of the correct size was confirmed by PCR were submitted for sequencing. Clones with the correct sequence were selected based on sequencing results.

В результате культивирования отобранных клонов получили рекомбинантные плазмидные экспрессионные векторы, каждый из которых содержал последовательность ND4opt и последовательность нуклеотидов, кодирующую один из двух различных вариантов MTS (Фиг. 3-4). Характеристики полученных векторов представлены ниже.As a result of cultivation of selected clones, recombinant plasmid expression vectors were obtained, each of which contained the ND4opt sequence and a nucleotide sequence encoding one of two different MTS variants (Fig. 3-4). The characteristics of the resulting vectors are presented below.

Рекомбинантный плазмидный экспрессионный вектор pAAV-MTS10-ND4opt, экспрессирующий кодонно оптимизированную последовательность гена MT-ND4 (ND4opt, Seq Id No.: 1) с последовательностью нуклеотидов, кодирующей MTS СОХ10, содержит в соответствии с физической и генетической картой, представленной на Фиг. З, следующие элементы:The recombinant plasmid expression vector pAAV-MTS10-ND4opt, expressing the codon-optimized sequence of the MT-ND4 gene (ND4opt, Seq Id No.: 1) with the nucleotide sequence encoding MTS COX10, contains, in accordance with the physical and genetic map presented in FIG. 3, the following elements:

- участок начала репликации ori;- site of origin of replication ori;

- левый инвертированный концевой повтор ITR;- left inverted terminal repeat ITR;

- цитомегаловирусный промотор CMV promoter;- cytomegalovirus promoter CMV promoter;

- последовательность интрона гена b-глобина человека;- intron sequence of the human b-globin gene;

- последовательность SEQ Id No.:9, кодирующую MTS СОХ10 (SEQ Id No.: 10);- sequence SEQ Id No.:9 encoding MTS COX10 (SEQ Id No.: 10);

- последовательность ND4opt Seq Id No.: 1;- sequence ND4opt Seq Id No.: 1;

- последовательность сигнала полиаденилирования poly(A);- polyadenylation signal sequence poly(A);

- правый инвертированный концевой повтор ITR;- right inverted terminal repeat ITR;

- промотор гена устойчивости к ампициллину AmpR promoter;- ampicillin resistance gene promoter AmpR promoter;

- ген устойчивости к антибиотику ампициллину AmpR.- ampicillin antibiotic resistance gene AmpR.

Рекомбинантный плазмидный экспрессионный вектор pAAV-MTS-DNAJC30-ND4, экспрессирующий кодонно оптимизированную последовательность гена MT-ND4 (ND4opt, Seq Id No.: 1) с последовательностью нуклеотидов, кодирующей MTS DNAJC30, содержит в соответствии с физической и генетической картой, представленной на Фиг. 4, следующие элементы:The recombinant plasmid expression vector pAAV-MTS-DNAJC30-ND4, expressing the codon-optimized sequence of the MT-ND4 gene (ND4opt, Seq Id No.: 1) with the nucleotide sequence encoding MTS DNAJC30, contains in accordance with the physical and genetic map presented in Fig. . 4, the following items:

- участок начала репликации ori;- site of origin of replication ori;

- левый инвертированный концевой повтор ITR;- left inverted terminal repeat ITR;

- цитомегаловирусный промотор CMV promoter;- cytomegalovirus promoter CMV promoter;

- последовательность интрона гена b-глобина человека;- intron sequence of the human b-globin gene;

- последовательность, кодирующую SEQ Id No.: 12 MTS DNAJC30;- sequence encoding SEQ Id No.: 12 MTS DNAJC30;

- последовательность ND4opt Seq Id No.: 1;- sequence ND4opt Seq Id No.: 1;

- последовательность сигнала полиаденилирования poly(A);- polyadenylation signal sequence poly(A);

- правый инвертированный концевой повтор ITR;- right inverted terminal repeat ITR;

- промотор гена устойчивости к ампициллину AmpR promoter;- ampicillin resistance gene promoter AmpR promoter;

- ген устойчивости к антибиотику ампициллину AmpR.- ampicillin antibiotic resistance gene AmpR.

Пример 1.4. Оценка влияния экспрессии и коэкспрессии генов после трансфекции HEK293Example 1.4. Assessing the impact of gene expression and coexpression after HEK293 transfection

Повреждение митохондрий вызывает снижение продукции АТФ, что приводит к открытию митохондриальной Са2+-зависимой поры (mPTP - Mitochondrial Permeability Transition роге). Митохондриальная пора (mPTP) неселективный канал, который играет значительную роль в кальциевом обмене между митохондриями и средой. Открытие митохондриальной поры влияет на ионный гомеостаз клетки, скорость образования активных форм кислорода и активацию клеточной гибели.Damage to mitochondria causes a decrease in ATP production, which leads to the opening of the mitochondrial Ca2+-dependent pore (mPTP - Mitochondrial Permeability Transition pore). The mitochondrial pore (mPTP) is a non-selective channel that plays a significant role in calcium exchange between mitochondria and the environment. The opening of the mitochondrial pore affects the ionic homeostasis of the cell, the rate of formation of reactive oxygen species and the activation of cell death.

На данный момент разработаны флуоресцентные кальциевые зонды на основе хелатора ВАРТА, флуоресценция которых зависит от концентрации ионов кальция в среде (Fluo, Oregon Green, Fura Red). Однако для количественного определения могут быть использованы только возбуждаемые ультрафиолетом Fura 2 и Indo.At the moment, fluorescent calcium probes have been developed based on the BARTA chelator, the fluorescence of which depends on the concentration of calcium ions in the medium (Fluo, Oregon Green, Fura Red). However, only UV-excited Fura 2 and Indo can be used for quantitative determination.

В 2007 году был разработан генетически кодируемый флуоресцентный сенсор ионов Са2+ Case 12, который имеет высокий динамический диапазон для прямого измерения изменений внутриклеточного Са2+ при различных физиологических и патологических состояниях [Souslova Е. A. et al. Single fluorescent protein-based Ca2+ sensors with increased dynamic range // BMC biotechnology. 2007. T. 7. №. 1. C. 1-10]. Данный сенсор чувствителен к изменению концентрации кальция в физиологическом диапазоне от сотен наномолей до микромолярных концентраций. Связывание Са2+ быстро и обратимо, что позволяет отслеживать высокочастотные колебания данных ионов. В ответ на повышение концентрации Са2+ наблюдается увеличение интенсивности флуоресценции до 12 раз. Флуоресценция Case 12 характеризуется одиночными максимумами возбуждения/испускания с максимумом при 491/516 нм.In 2007, a genetically encoded fluorescent Ca2+ ion sensor Case 12 was developed, which has a high dynamic range for direct measurement of changes in intracellular Ca2+ under various physiological and pathological conditions [Souslova E. A. et al. Single fluorescent protein-based Ca2+ sensors with increased dynamic range // BMC biotechnology. 2007. T. 7. No. 1. P. 1-10]. This sensor is sensitive to changes in calcium concentration in the physiological range from hundreds of nanomoles to micromolar concentrations. The binding of Ca2+ is rapid and reversible, which makes it possible to monitor high-frequency vibrations of these ions. In response to an increase in Ca2+ concentration, an increase in fluorescence intensity up to 12 times is observed. Case 12 fluorescence is characterized by single excitation/emission maxima with a maximum at 491/516 nm.

Так как мутации в генах, кодирующих компоненты электрон-транспортной цепи, могут приводить к повышению концентрации ионов кальция и увеличению продукции АФК в митохондриях, для оценки активности полученных в Примере 1.3. экспрессионных векторов использовали 2 сенсора, которые флуоресцируют в зеленой области спектра.Since mutations in genes encoding components of the electron transport chain can lead to an increase in the concentration of calcium ions and an increase in the production of ROS in mitochondria, to evaluate the activity obtained in Example 1.3. expression vectors used 2 sensors that fluoresce in the green region of the spectrum.

1) pCasel2-Mito (cat#FP992, Евроген, Россия) - генетически кодируемый сенсор для измерения концентрации кальция в митохондриях;1) pCasel2-Mito (cat#FP992, Evrogen, Russia) - a genetically encoded sensor for measuring calcium concentration in mitochondria;

2) краситель EhDCFDA для измерения количества внутриклеточных АФК.2) EhDCFDA dye to measure the amount of intracellular ROS.

Существует несколько методов детекции АФК, в том числе Н2О2.There are several methods for detecting ROS , including H2O2 .

К прямым методам детекции относится методика с использованием клеточно-проницаемого флуорогенного зонда H2DFCDA (2',7'-Дихлоро-дигидро-флуоресцеин диацетат). Будучи клеточно-проницаемым нефлуоресцентный H2DFCDA быстро диффундирует в клетки, где позже деацетилируется клеточными эстеразами и окисляется АФК до дихлорфлуоресцеина (DFC). DFC характеризуется яркой флуоресценцией в зеленой области спектраи может выявляться при микроскопии, титровании в микропланшетах и цитометрии (ex 485/cm 535). Интенсивность флуоресценции пропорциональна уровню АФК в клетке [Woolley J. F., Stanicka J., Cotter T. G. Recent advances in reactive oxygen species measurement in biological systems //Trends in biochemical sciences. 2013. T. 38. №. 11. C. 556-565].Direct detection methods include the method using the cell-permeable fluorogenic probe H2DFCDA (2',7'-Dichloro-dihydro-fluorescein diacetate). Being cell-permeable, non-fluorescent H2DFCDA rapidly diffuses into cells, where it is later deacetylated by cellular esterases and oxidized by ROS to dichlorofluorescein (DFC). DFC is characterized by bright fluorescence in the green region of the spectrum and can be detected by microscopy, titration in microplates and cytometry (ex 485/cm 535). The fluorescence intensity is proportional to the level of ROS in the cell [Woolley J. F., Stanicka J., Cotter T. G. Recent advances in reactive oxygen species measurement in biological systems // Trends in biochemical sciences. 2013. T. 38. No. 11. P. 556-565].

Для экспериментальной работы нами был использован вектор pCasel2-dMito, предназначенный для экспрессии под контролем конститутивного CMV-промотора в клетках млекопитающих Case 12, слитого с последовательностью, кодирующей пептид митохондриальной локализации (cat#FP992, Евроген, Россия).For experimental work, we used the pCasel2-dMito vector, intended for expression under the control of the constitutive CMV promoter in Case 12 mammalian cells, fused with a sequence encoding a peptide of mitochondrial localization (cat#FP992, Evrogen, Russia).

Пример 1.5. Оценка влияния экспрессии ND4opt на митохондриальный уровень кальция с помощью биосенсора pCasel2-Mito на модели первичных фибробластов клеточной модели LHONExample 1.5. Assessment of the effect of ND4opt expression on mitochondrial calcium levels using the pCasel2-Mito biosensor in a model of primary fibroblasts of the LHON cell model

С использованием генетически кодируемого сенсора pCase12-Mito возможно определение митохондриальной концентрации ионов кальция: жизненно важного медиатора энергетического метаболизма митохондрий и запуска процессов клеточной гибели.Using the genetically encoded sensor pCase12-Mito, it is possible to determine the mitochondrial concentration of calcium ions: a vital mediator of mitochondrial energy metabolism and the initiation of cell death processes.

В качестве релевантной клеточной модели LHON использовали первичные фибробласты из биобанка ФГБНУ «Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова», несущие наиболее часто встречающуюся мутацию m. 11778G>A в гене MT-ND4. Наличие мутации подтвердили секвенированием по Сенгеру. Клетки первичных дермальных фибробластов культивировали в среде ДМЕМ с высоким содержанием глюкозы (4,5 г/л) и 10% эмбриональной бычьей сыворотки, содержащей L-Gln и заменимые аминокислоты. Среду культивирования меняли каждые 2-3 дня. После достижения клетками 80-90% конфлюентности проводили замораживание клеток с целью формирования рабочего банка клеточных линий. Для этого трипсинизировали клетки 0,25% раствором трипсина-ЭДТА, отмывали от излишков трипсина в фосфатно-солевом буфере, центрифугировали при 200 g, разводили промытые клетки в эмбриональной бычьей сыворотке с 10% ДМСО, переносили аликвоты клеточных суспензий в криоампулы в количестве 1 млн клеток на ампулу, помещали ампулы в морозильную камеру с температурой -80°С. После замораживания криоампулы с клетками переносили в криохранилище с жидким азотом для хранения. В дальнейшем клетки размораживали по мере необходимости по стандартным протоколам.As a relevant cellular model of LHON, we used primary fibroblasts from the biobank of the Federal State Budgetary Institution “Medical Genetic Research Center named after Academician N.P. Bochkova" carrying the most common mutation m. 11778G>A in the MT-ND4 gene. The presence of the mutation was confirmed by Sanger sequencing. Primary dermal fibroblast cells were cultured in DMEM with high glucose (4.5 g/L) and 10% fetal bovine serum containing L-Gln and nonessential amino acids. The culture medium was changed every 2-3 days. After the cells reached 80-90% confluency, the cells were frozen to form a working bank of cell lines. To do this, cells were trypsinized with a 0.25% trypsin-EDTA solution, washed from excess trypsin in phosphate-buffered saline, centrifuged at 200 g, washed cells were diluted in fetal bovine serum with 10% DMSO, aliquots of cell suspensions were transferred into cryoampoules in the amount of 1 million cells per ampoule, the ampoules were placed in a freezer with a temperature of -80°C. After freezing, cryoampoules with cells were transferred to a cryogenic storage facility with liquid nitrogen for storage. Cells were subsequently thawed as needed using standard protocols.

Клетки трансфицировали одновременно двумя плазмидами: pCase12-Mito и одной из плазмид, экспрессирующих ND4opt с последовательностью, кодирующей один из вариантов MTS (Фиг. 3-4).Cells were simultaneously transfected with two plasmids: pCase12-Mito and one of the plasmids expressing ND4opt with a sequence encoding one of the MTS variants (Fig. 3-4).

Для трансфекции фибробластов готовили трансфекционную смесь. Для этого в центрифужную пробирку добавляли плазмидную ДНК из расчета 250 нг ДНК на лунку 48-луночного планшета. В другую пробирку добавляли реагент для трансфекции GenJect 39 (GenJect 39, Molecta, Россия) из расчета массового соотношения ДНК: GenJect 39 1:2. К ДНК и GenJect 39 добавляли среду ДМЕМ до общего объема из расчета 15 мкл для каждой лунки 48-луночного планшета. Для получения трансфекционной смеси содержимое двух пробирок объединяли и инкубировали 10-15 минут. К осадку клеток, полученному после центрифугирования при 200g, из расчета 80 тысяч клеток на лунку, добавляли трансфекционную смесь объемом из расчета 30 мкл на лунку и инкубировали 20 минут при 37°С. К клеточной суспензии добавляли среду ДМЕМ с 10% об. FBS из расчета 300 мкл на лунку. В лунки 48-луночного планшета переносили по 350 мкл полученной клеточной суспензии и инкубировали при 37°С, 5% СО2. Питательную среду заменяли через 24 часа на среду ДМЕМ объемом 300 мкл, содержащую 10% об. FBS. После завершения этапа трансфекции переносили культуральный планшет в систему для прижизненного анализа клеток IncuCyte S3 с настройками, описанными ранее в Примере 1.4.For transfection of fibroblasts, a transfection mixture was prepared. To do this, plasmid DNA was added to a centrifuge tube at the rate of 250 ng of DNA per well of a 48-well plate. Transfection reagent GenJect 39 (GenJect 39, Molecta, Russia) was added to another tube based on the DNA: GenJect 39 mass ratio of 1:2. DMEM medium was added to DNA and GenJect 39 to a total volume of 15 μl for each well of a 48-well plate. To obtain a transfection mixture, the contents of two tubes were combined and incubated for 10-15 minutes. To the cell sediment obtained after centrifugation at 200g, at the rate of 80 thousand cells per well, the transfection mixture was added in a volume of 30 μl per well and incubated for 20 minutes at 37°C. DMEM medium with 10% vol. was added to the cell suspension. FBS at 300 µl per well. 350 μl of the resulting cell suspension was transferred into the wells of a 48-well plate and incubated at 37°C, 5% CO 2 . The nutrient medium was replaced after 24 hours with 300 μl DMEM medium containing 10% vol. FBS. After completing the transfection step, the culture plate was transferred to the IncuCyte S3 intravital cell analysis system with the settings described previously in Example 1.4.

В результате трансфекции плазмидным экспрессионным вектором pAAV-MTSDNAJC30-ND4opt, экспрессирующим ND4opt с последовательностью, кодирующей укороченный MTS DNAJC30, наблюдается достоверное снижение уровня катионов Са2+ в митохондриях на ~ 16% (Фиг. 5). Уровень флуоресценции при этом был достоверно ниже, чем при использовании известного в литературе варианта MTS СОХ 10.As a result of transfection with the plasmid expression vector pAAV-MTSDNAJC30-ND4opt, expressing ND4opt with the sequence encoding the truncated MTS DNAJC30, a significant decrease in the level of Ca 2+ cations in mitochondria by ~ 16% was observed (Fig. 5). The fluorescence level was significantly lower than when using the MTS COX 10 variant known in the literature.

Пример 1.6. Оценка влияния экспрессии ND4opt на количество активных форм кислорода с помощью красителя на модели первичных фибробластов клеточной модели LHONExample 1.6. Evaluation of the effect of ND4opt expression on the amount of reactive oxygen species using a dye in a model of primary fibroblasts of the LHON cell model

Как было описано выше, мутации в гене MT-ND4 способствуют повышению количества АФК в клетках и при восстановлении функции этого гена наблюдается понижение количества АФК. В связи с этим мы использовали метод оценки уровня АФК для проверки функциональной активности последовательности ND4opt в сочетании с последовательностью, кодирующей пептид по настоящему изобретению или MTS белка Сох 10, при введении в клетки в составе плазмидного экспрессионного вектора pAAV-MTS-ND4opt. Для оценки количества АФК использовали 2',7'-дихлородигидрофлуоресцеин диацетат (H2DCFDA) как один из широко используемых реагентов для измерения количества АФК в живых клетках. H2DCFDA представляет собой нефлуоресцирующее производное флуоресцеина - его восстановленную ацетилированную форму. Реагент начинает флуоресцировать только после отщепления ацетильных групп и окисления внутри клетки под воздействием АФК, превращаясь в 2',7'-дихлорофлуоресцеин (DCF). Чем выше уровень АФК в клетках, тем больше накапливается флуоресцирующий продукт реакции, который можно оценивать с помощью планшетных анализаторов в определенной области спектра.As described above, mutations in the MT-ND4 gene contribute to an increase in the amount of ROS in cells, and when the function of this gene is restored, a decrease in the amount of ROS is observed. In this regard, we used a method for assessing the level of ROS to test the functional activity of the ND4opt sequence in combination with the sequence encoding the peptide of the present invention or the MTS protein Cox 10 when introduced into cells as part of the plasmid expression vector pAAV-MTS-ND4opt. To estimate the amount of ROS, 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (H2DCFDA) was used as one of the widely used reagents for measuring the amount of ROS in living cells. H2DCFDA is a non-fluorescent derivative of fluorescein - its reduced acetylated form. The reagent begins to fluoresce only after the cleavage of acetyl groups and oxidation inside the cell under the influence of ROS, turning into 2',7'-dichlorofluorescein (DCF). The higher the level of ROS in cells, the more the fluorescent reaction product accumulates, which can be assessed using plate analyzers in a certain region of the spectrum.

Таким образом, для определения функциональной активности ND4opt с одной из последовательностей, кодирующих MTS, мы проводили трансфекцию полученными экспрессионными векторами первичных фибробластов с дефектным геном MT-ND4, после чего измеряли уровень АФК в клетках.Thus, to determine the functional activity of ND4opt with one of the sequences encoding MTS, we transfected primary fibroblasts with the defective MT-ND4 gene with the resulting expression vectors, after which we measured the level of ROS in the cells.

Клеточные культуры фибробластов трансфицировали плазмидными экспрессионными векторами, описанными в Примере 1.2., способом, описанным ранее в Примере 1.5. Далее культуральный планшет культивировали при 37°С и 5% СО2 в течение 7 суток. Действия с красителем проводили в темноте. Клеточный монослой в лунках 48-луночного планшета дважды промывали 250 мкл фосфатно-солевого буфера (PBS). Удаляли остаток жидкости и вносили 237,5 мкл PBS.Fibroblast cell cultures were transfected with plasmid expression vectors described in Example 1.2, in the manner described previously in Example 1.5. Next, the culture plate was cultured at 37°C and 5% CO 2 for 7 days. Actions with the dye were carried out in the dark. The cell monolayer in the wells of a 48-well plate was washed twice with 250 μl of phosphate-buffered saline (PBS). The remaining liquid was removed and 237.5 μl of PBS was added.

В каждую лунку вносили по 12,5 мкл раствора красителя H2DCFDA до конечной концентрации 5 мкМ. Инкубировали планшет при 37°С в течение 2 часов.12.5 μl of H2DCFDA dye solution was added to each well to a final concentration of 5 μM. The plate was incubated at 37°C for 2 hours.

После завершения инкубации с красителем H2DCFDA культуральный планшет переносили в систему ClarioStar-Plus. В системе выбирали следующий тип сканирования: измерение при максимуме поглощения при % 483 нм, максимум флуоресценции при X 530 нм. После измерения клеточный монослой трипсинизировали и производили подсчет клеток на счетчике Countess II по протоколу производителя.After incubation with H2DCFDA dye was completed, the culture plate was transferred to the ClarioStar-Plus system. The following scanning type was selected in the system: measurement at maximum absorption at % 483 nm, maximum fluorescence at X 530 nm. After measurement, the cell monolayer was trypsinized and cells were counted on a Countess II counter according to the manufacturer's protocol.

Результаты эксперимента (Фиг. 6) показали, что экспрессия последовательности ND4opt, слитой с последовательностью, кодирующей пептид по настоящему изобретению, способна компенсировать вклад трансфекции в избыточное накопление АФК, а также снижать уровень АФК на -30% при длительной инкубации (7 суток) по сравнению с фибробластами, трансфицированными плазмидой pAAV-MCS без ND4opt (эквивалентная генетическая нагрузка для моделирования условий стресса), причем наблюдаемый уровень флуоресценции достоверно ниже, чем при использовании известного в литературе варианта MTS СОХ 10.The results of the experiment (Fig. 6) showed that the expression of the ND4opt sequence fused with the sequence encoding the peptide of the present invention is able to compensate for the contribution of transfection to the excessive accumulation of ROS, and also reduce the level of ROS by -30% during long-term incubation (7 days) at compared with fibroblasts transfected with the pAAV-MCS plasmid without ND4opt (equivalent genetic load to simulate stress conditions), and the observed level of fluorescence is significantly lower than when using the MTS COX 10 variant known in the literature.

Пример 1.7. Оценка влияния экспрессии последовательности ND4opt на маркеры окислительного стресса после трансдукции в составе вирусных векторовExample 1.7. Assessment of the effect of ND4opt sequence expression on markers of oxidative stress after transduction in viral vectors

Для получения вирусных AAV векторов использовали плазмидные экспрессионные векторы pAAV-MTS10-ND4opt, pAAV-MTSDNAJC30-ND4opt, а также коммерчески доступные хелперную плазмиду (pHelper) и упаковочную плазмиду для AAV6 pAAV-RC6 (cat#VPK-426, Cell Biolabs Inc, США).To obtain viral AAV vectors, we used plasmid expression vectors pAAV-MTS10-ND4opt, pAAV-MTSDNAJC30-ND4opt, as well as the commercially available helper plasmid (pHelper) and packaging plasmid for AAV6 pAAV-RC6 (cat#VPK-426, Cell Biolabs Inc, USA ).

Клетки суспензионной клеточной линии НЕК293 размораживали и культивировали согласно стандартным операционным процедурам и методикам. На момент получения расчетная плотность клеточной культуры составила 106 кл/мл, объем клеточной культуры 30 мл. Трансфекцию проводили в колбах Эрленмейера объемом 500 мл (рабочий объем 175 мл). Посевная доза 87,5-106 клеток. Трансфекцию плазмидами проводили через 12 часов после засева. Условия трансфекции: концентрация клеток при трансфекции 106 кл/мл, жизнеспособность 85-90%, масса ДНК 1,5 мкг/1 млн клеточной биомассы. Соотношение ДНК:РЕ1 1:5, объем трансфицирующей смеси 5% от объема клеточной культуры. После трансфекции клетки инкубировали при 37°С, 5%СО2, 75% влажности, 100 об/мин в течение 120 ч.HEK293 suspension cell line cells were thawed and cultured according to standard operating procedures and techniques. At the time of receipt, the calculated density of the cell culture was 10 6 cells/ml, the volume of the cell culture was 30 ml. Transfection was carried out in 500 ml Erlenmeyer flasks (working volume 175 ml). The seeding dose is 87.5-10 6 cells. Transfection with plasmids was carried out 12 hours after seeding. Transfection conditions: cell concentration during transfection 10 6 cells/ml, viability 85-90%, DNA weight 1.5 μg/1 million cell biomass. The DNA:PE1 ratio is 1:5, the volume of the transfection mixture is 5% of the cell culture volume. After transfection, cells were incubated at 37°C, 5% CO 2 , 75% humidity, 100 rpm for 120 h.

Для лизиса клеток в колбу добавляли Твин-20 до концентрации 0,05% и инкубировали в течение 1 часа). Далее добавляли эндонуклеазу (Диа-М, Россия) до 20 МЕ/мл и MgCl2 до 1-2 мМ и инкубировали в течение 1 часа. Центрифугировали лизаты в течение 10 мин при 3000 g и фильтровали через фильтры с размером пор 0,22 мкм. Проводили концентрирование фильтратов методом тангенциальной фильтрации с отсечением молекул размером больше 100 кДа, из 525 мл в 50 мл, при трансмембранном давлении 1,5-2 бар. Аффинную хроматографию проводили на сорбенте AAVX (Thermo Fisher Scientific, США) в соответствии с рекомендациями производителя.To lyse the cells, Tween-20 was added to the flask to a concentration of 0.05% and incubated for 1 hour). Next, endonuclease (Dia-M, Russia) was added to 20 IU/ml and MgCl 2 to 1-2 mM and incubated for 1 hour. The lysates were centrifuged for 10 min at 3000 g and filtered through filters with a pore size of 0.22 μm. The filtrates were concentrated by tangential filtration with the removal of molecules larger than 100 kDa, from 525 ml to 50 ml, at a transmembrane pressure of 1.5-2 bar. Affinity chromatography was performed on an AAVX sorbent (Thermo Fisher Scientific, USA) in accordance with the manufacturer’s recommendations.

Оценивали вирусный титр полученных образцов AAV с помощью ПЦР в режиме реального времени (qPCR), а также физический титр и наличие примесей (низкомолекулярных или высокомолекулярных-агрегатов) с помощью метода динамического рассеяния света (DLS). Во всех образцах обнаруживали частицы размером преимущественно 20 25 нм и минорное количество высокомолекулярных примесей (агрегатов).The viral titer of the resulting AAV samples was assessed using real-time PCR (qPCR), as well as the physical titer and the presence of impurities (low molecular weight or high molecular weight aggregates) using the dynamic light scattering (DLS) method. In all samples, particles with a size of predominantly 20–25 nm and a minor amount of high-molecular impurities (aggregates) were found.

Фибробласты, полученные как описано в Примере 1.5., трансдуцировали вирусными частицами в дозе 10000 MOI (отношение количества вирусных частиц к количеству клеток-мишеней, или множественность инфекции, от англ. multiplicity of infection). В качестве отрицательного контроля флуоресценции использовали нетрансдуцированные клетки. Анализ флуоресценции проводили в условиях, описанных выше в Примере 1.2.Fibroblasts obtained as described in Example 1.5 were transduced with viral particles at a dose of 10,000 MOI (the ratio of the number of viral particles to the number of target cells, or multiplicity of infection). Untransduced cells were used as a negative fluorescence control. Fluorescence analysis was carried out under the conditions described above in Example 1.2.

Было показано, что трансдукция первичных фибробластов клеточной модели LHON вирусными векторами AAV6, экспрессирующими ND4opt с последовательностью, кодирующей укороченный MTS DNAJC30, приводит к достоверному снижению уровня флуоресценции по сравнению с нетрансдуцированными клетками, что свидетельствует о снижении АФК в этих клетках (Фиг. 7). Трансдукция аналогичными векторами, экспрессирующими ND4opt с последовательностью, кодирующей MTS СОХ 10, не вызвала снижения уровня флуоресценции.It was shown that transduction of primary fibroblasts of the LHON cell model with AAV6 viral vectors expressing ND4opt with a sequence encoding the truncated MTS DNAJC30 leads to a significant decrease in the level of fluorescence compared to non-transduced cells, indicating a decrease in ROS in these cells (Fig. 7). Transduction with similar vectors expressing ND4opt with the sequence encoding MTS COX 10 did not cause a decrease in fluorescence levels.

Таким образом, изобретение позволяет локализовать белок в митохондрии, а также снизить последствия нарушения функции митохондрий в клетках с мутацией в митохондриальном гене, например, MT-ND4, что выражается в снижении активных форм кислорода и концентрации ионов кальция в митохондриях.Thus, the invention makes it possible to localize the protein in mitochondria, as well as reduce the consequences of impaired mitochondrial function in cells with a mutation in the mitochondrial gene, for example, MT-ND4, which is expressed in a decrease in reactive oxygen species and the concentration of calcium ions in mitochondria.

Заявитель просит рассмотреть представленные материалы заявки «Пептид митохондриальной локализации, нуклеиновая кислота для аллотопической экспрессии гена MT-ND4, содержащий ее экспрессионный вектор и его применение» на предмет выдачи патента на изобретение.The applicant requests to consider the submitted materials of the application “Mitochondrial localization peptide, nucleic acid for allotopic expression of the MT-ND4 gene, containing its expression vector and its use” for the issue of a patent for the invention.

--->--->

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing <!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing

1.3//EN" "ST26SequenceListing_V1_3.dtd">1.3//EN" "ST26SequenceListing_V1_3.dtd">

<ST26SequenceListing dtdVersion="V1_3" <ST26SequenceListing dtdVersion="V1_3"

fileName="DNAJC30_listing.xml" softwareName="WIPO Sequence" fileName="DNAJC30_listing.xml" softwareName="WIPO Sequence"

softwareVersion="2.3.0" productionDate="2023-10-23">softwareVersion="2.3.0" productionDate="2023-10-23">

<ApplicationIdentification> <ApplicationIdentification>

<IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode> <IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode>

<ApplicationNumberText>2023127017</ApplicationNumberText> <ApplicationNumberText>2023127017</ApplicationNumberText>

<FilingDate>2023-10-21</FilingDate> <FilingDate>2023-10-21</FilingDate>

</ApplicationIdentification> </ApplicationIdentification>

<ApplicantName languageCode="ru">Автономная некоммерческая <ApplicantName languageCode="en">Autonomous non-profit

образовательная организация высшего образования educational organization of higher education

&quot;Научно-Технологический Университет &quot;University of Science and Technology

&quot;Сириус&quot;</ApplicantName>"Sirius"</ApplicantName>

<ApplicantNameLatin>Sirius University of Science and <ApplicantNameLatin>Sirius University of Science and

Technology</ApplicantNameLatin>Technology</ApplicantNameLatin>

<InventionTitle languageCode="ru">Пептид митохондриальной <InventionTitle languageCode="en">Mitochondrial peptide

локализации, нуклеиновая кислота для аллотопической экспрессии гена localization, nucleic acid for allotopic gene expression

MT-ND4, содержащий ее экспрессионный вектор и его MT-ND4 containing its expression vector and its

применение</InventionTitle>application</InventionTitle>

<SequenceTotalQuantity>25</SequenceTotalQuantity> <SequenceTotalQuantity>25</SequenceTotalQuantity>

<SequenceData sequenceIDNumber="1"> <SequenceData sequenceIDNumber="1">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>1383</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>1383</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..1383</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..1383</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q1"> <INSDQualifier id="q1">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>atgctgaaactgatcgtgccaacaattatgctgctgccactgacctggc <INSDSeq_sequence>atgctgaaactgatcgtgccaacaattatgctgctgccactgacctggc

tgagcaagaagcacatgatctggatcaacaccaccacccacagcctgatcatcagcatcatccccctgcttgagcaagaagcacatgatctggatcaacaccacccacagcctgatcatcagcatcatccccctgct

ctttttcaaccagatcaacaacaacctgttcagctgcagccctaccttctccagcgaccccctgaccacactttttcaaccagatcaacaacaacctgttcagctgcagccctaccttctccagcgaccccctgaccaca

cctctgctgatgctgacaacatggctgctgcctctgaccatcatggccagccaaagacacctgtcaagcgcctctgctgatgctgacaacatggctgctgcctctgaccatcatggccagccaaagacacctgtcaagcg

agcctctgagcagaaagaagctgtatctgagcatgctgatctccctgcaaatcagcctcatcatgaccttagcctctgagcagaaagaagctgtatctgagcatgctgatctccctgcaaatcagcctcatcatgacctt

taccgccaccgagctgatcatgttctacatcttcttcgagacaaccctcattcctaccctggccatcatctaccgccaccgagctgatcatgttctacatcttcttcgagacaaccctcattcctaccctggccatcatc

accagatggggcaaccagcctgagaggctgaacgccggtacatacttcctgttttacacacttgtgggcaaccagatggggcaaccagcctgagaggctgaacgccggtacatacttcctgttttacacacttgtgggca

gcctgcctctgctaatcgccctgatctacacccataataccctgggatctcttaacatcctgctgctgacgcctgcctctgctaatcgccctgatctacacccataataccctgggatctcttaacatcctgctgctgac

gcttacagcccaggagctgagcaacagctgggccaacaacctgatgtggctggcctacaccatggctttcgcttacagcccaggagctgagcaacagctgggccaacaacctgatgtggctggcctacaccatggctttc

atggtcaagatgcctctgtacggcctgcacctgtggctgcccaaggcccacgtggaagcccctatcgccgatggtcaagatgcctctgtacggcctgcacctgtggctgcccaaggcccacgtggaagcccctatcgccg

gcagcatggtgctggccgccgtgctgctcaagctgggcggctacggcatgatgcggctgaccctgatcctgcagcatggtgctggccgccgtgctgctcaagctgggcggctacggcatgatgcggctgaccctgatcct

gaatcctctgactaagcacatggcctaccccttcctggtgctgagcctgtggggaatgatcatgacatctgaatcctctgactaagcacatggcctaccccttcctggtgctgagcctgtggggaatgatcatgacatct

agcatctgtctgagacagactgatctgaagagcctgatcgcctattcttctatcagccacatggctctggagcatctgtctgagacagactgatctgaagagcctgatcgcctattcttctatcagccacatggctctgg

tggtgaccgctatcctgattcagaccccttggtcctttaccggcgctgtgatcctgatgatcgcacacggtggtgaccgctatcctgattcagaccccttggtcctttaccggcgctgtgatcctgatgatcgcacacgg

cctgaccagcagcctgctgttctgcctggctaattctaattacgagagaacacatagccggatcatgatccctgaccagcagcctgctgttctgcctggctaattctaattacgagagaacacatagccggatcatgatc

ctgtcccagggcctgcagacccttctgcctctgatggccttctggtggctgctggcctctctcgccaaccctgtcccagggcctgcagacccttctgcctctgatggccttctggtggctgctggcctctctcgccaacc

tggctctgccacctaccattaacctgctgggcgaactgtccgtgttagttaccacattcagctggagcaatggctctgccacctaccattaacctgctgggcgaactgtccgtgttagttaccacattcagctggagcaa

catcaccctgttactgaccggcctgaatatgctggtgaccgccctctacagcctgtacatgttcaccacccatcaccctgttactgaccggcctgaatatgctggtgaccgccctctacagcctgtacatgttcaccacc

acccagtggggctctctgacgcaccacatcaacaacatgaaacccagcttcacacgggaaaacacactgaacccagtggggctctctgacgcaccacatcaacaacatgaaacccagcttcacacgggaaaacacactga

tgttcatgcacctgtctcccatcctgctgctgtccctgaaccccgacatcatcacaggatttagctcctatgttcatgcacctgtctcccatcctgctgctgtccctgaaccccgacatcatcacaggatttagctccta

atga</INSDSeq_sequence>atga</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="2"> <SequenceData sequenceIDNumber="2">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>459</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>459</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>AA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>AA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..459</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..459</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>protein</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>protein</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q2"> <INSDQualifier id="q2">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>MLKLIVPTIMLLPLTWLSKKHMIWINTTTHSLIISIIPLLFFNQINNNL <INSDSeq_sequence>MLKLIVPTIMLLPLTWLSKKHMIWINTTTHSLIISIIPLLFFNQINNNL

FSCSPTFSSDPLTTPLLMLTTWLLPLTIMASQRHLSSEPLSRKKLYLSMLISLQISLIMTFTATELIMFYFSCSPTFSSDPLTTPLLMLTTWLLPLTIMASQRHLSSEPLSRKKLYLSMLISLQISLIMTFTATELIMFY

IFFETTLIPTLAIITRWGNQPERLNAGTYFLFYTLVGSLPLLIALIYTHNTLGSLNILLLTLTAQELSNSIFFETTLIPTLAIITRWGNQPERLNAGTYFLFYTLVGSLPLLIALIYTHNTLGSLNILLLTLTAQELSNS

WANNLMWLAYTMAFMVKMPLYGLHLWLPKAHVEAPIAGSMVLAAVLLKLGGYGMMRLTLILNPLTKHMAYWANNLMWLAYTMAFMVKMPLYGLHLWLPKAHVEAPIAGSMVLAAVLLKLGGYGMMRLTLILNPLTKHMAY

PFLVLSLWGMIMTSSICLRQTDLKSLIAYSSISHMALVVTAILIQTPWSFTGAVILMIAHGLTSSLLFCLPFLVLSLWGMIMTSSICLRQTDLKSLIAYSSISHMALVVTAILIQTPWSFTGAVILMIAHGLTSSLLFCL

ANSNYERTHSRIMILSQGLQTLLPLMAFWWLLASLANLALPPTINLLGELSVLVTTFSWSNITLLLTGLNANSNYERTHSRIMILSQGLQTLLPLMAFWWLLASLANLALPPTINLLGELSVLVTTTFSWSNITLLLTGLN

MLVTALYSLYMFTTTQWGSLTHHINNMKPSFTRENTLMFMHLSPILLLSLNPDIITGFSS</INSDSeq_MLVTALYSLYMFTTTQWGSLTHHINNMKPSFTRENTLMFMHLSPILLLSLNPDIITGFSS</INSDSeq_

sequence>sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="3"> <SequenceData sequenceIDNumber="3">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="4"> <SequenceData sequenceIDNumber="4">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="5"> <SequenceData sequenceIDNumber="5">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="6"> <SequenceData sequenceIDNumber="6">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="7"> <SequenceData sequenceIDNumber="7">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="8"> <SequenceData sequenceIDNumber="8">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="9"> <SequenceData sequenceIDNumber="9">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>84</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>84</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..84</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..84</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>genomic DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>genomic DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q9"> <INSDQualifier id="q9">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>atggccgcatctccgcacactctctcctcacgcctcctgacaggttgcg <INSDSeq_sequence>atggccgcatctccgcacactctctcctcacgcctcctgacaggttgcg

taggaggctctgtctggtatcttgaaagaagaact</INSDSeq_sequence>taggaggctctgtctggtatcttgaaagaagaact</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="10"> <SequenceData sequenceIDNumber="10">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>28</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>28</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>AA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>AA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..28</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..28</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>protein</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>protein</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q10"> <INSDQualifier id="q10">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>MAASPHTLSSRLLTGCVGGSVWYLERRT</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>MAASPHTLSSRLLTGCVGGSVWYLERRT</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="11"> <SequenceData sequenceIDNumber="11">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>108</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>108</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..108</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..108</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>genomic DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>genomic DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q26"> <INSDQualifier id="q26">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>atggccgccatgcgctggcgatggtggcagcggctgttaccttggaggt <INSDSeq_sequence>atggccgccatgcgctggcgatggtggcagcggctgttaccttggaggt

tgctgcaggcccgtggctttccacaaaattctgcacccagcctgggcgcccgcacctac</INSDSeq_stgctgcaggcccgtggctttccacaaaattctgcacccagcctgggcgcccgcacctac</INSDSeq_s

equence>equivence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="12"> <SequenceData sequenceIDNumber="12">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>36</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>36</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>AA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>AA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..36</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..36</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>protein</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>protein</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q27"> <INSDQualifier id="q27">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>MAAMRWRWWQRLLPWRLLQARGFPQNSAPGLGARTY</INSDSeq_seq <INSDSeq_sequence>MAAMRWRWWQRLLPWRLLQARGFPQNSAPGLGARTY</INSDSeq_seq

uence>uence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="13"> <SequenceData sequenceIDNumber="13">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="14"> <SequenceData sequenceIDNumber="14">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="15"> <SequenceData sequenceIDNumber="15">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="16"> <SequenceData sequenceIDNumber="16">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="17"> <SequenceData sequenceIDNumber="17">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>116</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>116</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..116</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..116</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q17"> <INSDQualifier id="q17">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>atatatggatccatggccgcatctccgcacactctctcctcacgcctcc <INSDSeq_sequence>atatatggatccatggccgcatctccgcacactctctcctcacgcctcc

tgacaggttgcgtaggaggctctgtctggtatcttgaaagaagaactctgaaactgatcgtgccaac</Itgacaggttgcgtaggaggctctgtctggtatcttgaaagaagaactctgaaactgatcgtgccaac</I

NSDSeq_sequence>NSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="18"> <SequenceData sequenceIDNumber="18">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>32</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>32</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..32</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..32</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q18"> <INSDQualifier id="q18">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>atatatggatccatggccgccatgcgctggcg</INSDSeq_sequenc <INSDSeq_sequence>atatatggatccatggccgccatgcgctggcg</INSDSeq_sequenc

e>e>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="19"> <SequenceData sequenceIDNumber="19">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>42</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>42</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..42</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..42</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q19"> <INSDQualifier id="q19">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>gttggcacgatcagtttcaggtaggtgcgggcgcccaggccc</INSDS <INSDSeq_sequence>gttggcacgatcagtttcaggtaggtgcgggcgcccaggccc</INSDS

eq_sequence>eq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="20"> <SequenceData sequenceIDNumber="20">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="21"> <SequenceData sequenceIDNumber="21">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>23</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>23</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..23</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..23</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q21"> <INSDQualifier id="q21">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>atatatggatccatggccgcatc</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>atatatggatccatggccgcatc</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="22"> <SequenceData sequenceIDNumber="22">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>37</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>37</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..37</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..37</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q22"> <INSDQualifier id="q22">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>atatataagctttcattaggagctaaatcctgtgatg</INSDSeq_se <INSDSeq_sequence>atatataagctttcattaggagctaaatcctgtgatg</INSDSeq_se

quence>quence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="23"> <SequenceData sequenceIDNumber="23">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length/> <INSDSeq_length/>

<INSDSeq_moltype/> <INSDSeq_moltype/>

<INSDSeq_division/> <INSDSeq_division/>

<INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>000</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="24"> <SequenceData sequenceIDNumber="24">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>20</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>20</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..20</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..20</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q24"> <INSDQualifier id="q24">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>tcttcctcccacagctcctg</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>tcttcctcccacagctcctg</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="25"> <SequenceData sequenceIDNumber="25">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>20</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>20</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..20</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..20</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q25"> <INSDQualifier id="q25">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>ttccagggccaggagaggca</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>ttccagggccaggagaggca</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

</ST26SequenceListing></ST26SequenceListing>

<---<---

Claims (21)

1. Пептид, содержащий SEQ ID NO: 12, в качестве пептида митохондриальной локализации.1. A peptide containing SEQ ID NO: 12 as a mitochondrial localization peptide. 2. Нуклеиновая кислота для аллотопической экспрессии гена MT-ND4, содержащая последовательность нуклеотидов SEQ ID NO: 1 и последовательность, кодирующую пептид по п. 1.2. Nucleic acid for allotopic expression of the MT-ND4 gene, containing the nucleotide sequence SEQ ID NO: 1 and the sequence encoding the peptide according to claim 1. 3. Нуклеиновая кислота по п. 2, в которой последовательность SEQ ID NO: 11 кодирует пептид по п. 1.3. Nucleic acid according to claim 2, in which the sequence SEQ ID NO: 11 encodes the peptide according to claim 1. 4. Экспрессионный вектор для экспрессии в эукариотических клетках, содержащий нуклеиновую кислоту по любому из пп. 2 или 3.4. An expression vector for expression in eukaryotic cells, containing a nucleic acid according to any one of paragraphs. 2 or 3. 5. Вектор по п. 4, представляющий собой плазмидный экспрессионный вектор, содержащий в соответствии с физической и генетической картой, представленной на Фиг. 4, следующие элементы: 5. The vector according to claim 4, which is a plasmid expression vector containing, in accordance with the physical and genetic map presented in FIG. 4, the following items: - участок начала репликации ori;- site of origin of replication ori; - левый инвертированный концевой повтор ITR;- left inverted terminal repeat ITR; - цитомегаловирусный промотор CMV promoter;- cytomegalovirus promoter CMV promoter; - последовательность интрона гена b-глобина человека;- intron sequence of the human b-globin gene; - последовательность, кодирующую пептид по п. 1 MTS DNAJC30; - sequence encoding the peptide according to claim 1 MTS DNAJC30; - последовательность ND4opt SEQ ID NO: 1;- sequence ND4opt SEQ ID NO: 1; - последовательность сигнала полиаденилирования poly(A);- polyadenylation signal sequence poly(A); - правый инвертированный концевой повтор ITR;- right inverted terminal repeat ITR; - промотор гена устойчивости к ампициллину AmpR promoter;- ampicillin resistance gene promoter AmpR promoter; - ген устойчивости к антибиотику ампициллину AmpR.- ampicillin antibiotic resistance gene AmpR. 6. Вектор по п. 5, содержащий последовательность SEQ ID NO: 11 в качестве последовательности, кодирующей пептид по п. 1.6. The vector according to claim 5, containing the sequence SEQ ID NO: 11 as the sequence encoding the peptide according to claim 1. 7. Вектор по любому из пп. 4-6, представляющий собой вирусный экспрессионный вектор.7. Vector according to any one of paragraphs. 4-6, which is a viral expression vector. 8. Вектор по п. 7, представляющий собой аденоассоциированный вирус.8. The vector according to claim 7, which is an adeno-associated virus. 9. Вектор по п. 8, представляющий собой аденоассоциированный вирус 6 серотипа.9. The vector according to claim 8, which is an adeno-associated virus of serotype 6. 10. Вектор по п. 9, нарабатываемый в суспензионных клеточных культурах HEK293.10. Vector according to claim 9, produced in suspension cell cultures HEK293. 11. Применение вектора по любому из пп. 4-10 для лечения наследственной оптической нейропатии Лебера.11. Application of the vector according to any one of paragraphs. 4-10 for the treatment of Leber hereditary optic neuropathy.
RU2023127017A 2023-10-21 Mitochondrial localization peptide, nucleic acid for allotopic expression of mt-nd4 gene containing its expression vector and its use RU2817420C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2817420C1 true RU2817420C1 (en) 2024-04-16

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020001657A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Wuhan Neurophth Biological Technology Limited Company Compositions and methods for treating leber's hereditary optic neuropathy
WO2020038352A1 (en) * 2018-08-20 2020-02-27 Wuhan Neurophth Biological Technology Limited Company Compositions and methods for treating leber's hereditary optic neuropathy
WO2021231603A2 (en) * 2020-05-12 2021-11-18 City Of Hope Compositions and methods for base specific mitochondrial gene editing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020001657A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Wuhan Neurophth Biological Technology Limited Company Compositions and methods for treating leber's hereditary optic neuropathy
WO2020038352A1 (en) * 2018-08-20 2020-02-27 Wuhan Neurophth Biological Technology Limited Company Compositions and methods for treating leber's hereditary optic neuropathy
WO2021231603A2 (en) * 2020-05-12 2021-11-18 City Of Hope Compositions and methods for base specific mitochondrial gene editing

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BENSON S. CHEN et al., Developments in the Treatment of Leber Hereditary Optic Neuropathy, Current Neurology and Neuroscience Reports, 2022, vol. 22, pp. 881-892. *
Н.А. ВЕРЕЩАГИНА и др., Импорт белков и нуклеиновых кислот в митохондрии, Биохимия, 2018, том 83, вып. 6, с. 816-838. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11617760B2 (en) Safe lentiviral vectors for targeted delivery of multiple therapeutic molecules
US20210017509A1 (en) Gene Editing for Autosomal Dominant Diseases
JP2024009857A (en) Modified factor ix, and compositions, methods and uses for gene transfer to cells, organs and tissues
JP7059285B2 (en) Adeno-associated virus vector for the treatment of mucopolysaccharidosis
IL265664B2 (en) Inducible caspases and methods for use
AU2014211315A1 (en) Methods and pharmaceutical composition for the treatment and the prevention of cardiomyopathy due to energy failure
JP2021512649A (en) Transcriptional regulatory elements and their use
CN112225793B (en) Lysosome targeting peptide, fusion protein thereof, adeno-associated virus vector carrying fusion protein coding sequence and application thereof
CN117545842A (en) Synergistic effect of SMN1 and miR-23a in treatment of spinal muscular atrophy
CN116685329A (en) Nucleic acid constructs and their use for the treatment of spinal muscular atrophy
CN112639108A (en) Method of treating non-syndromic sensorineural hearing loss
US20190351029A1 (en) Modulation of ischemic cell bioenergetics
RU2817420C1 (en) Mitochondrial localization peptide, nucleic acid for allotopic expression of mt-nd4 gene containing its expression vector and its use
RU2809065C1 (en) Nucleic acid for allotopic expression of mt-nd4 gene
JP7253274B2 (en) AAV compatible laminin-linker polymeric protein
US7604798B2 (en) Methods and compositions for importing nucleic acids into cell nuclei
EP1594549B1 (en) Hypoxia inducible vegf plasmid for ischemic disease
Veldwijk et al. Recombinant adeno-associated virus 2-mediated transfer of the human superoxide-dismutase gene does not confer radioresistance on HeLa cervical carcinoma cells
JP2024504625A (en) Improving disease treatment and nucleic acid delivery
CA2424693A1 (en) Induction of blood vessel formation by polynucleotides encoding sphingosine kinases
KR20230003557A (en) Miniaturized dystrophin having a spectrin fusion domain and uses thereof
JP2023542241A (en) Modified insulin and glucokinase nucleic acids for treating diabetes
WO2020005974A1 (en) Methods of treating clrn1-associated hearing loss and/or vision loss
US20240209354A1 (en) MULTIPLEX CRISPR/Cas9-MEDIATED TARGET GENE ACTIVATION SYSTEM
US20230398235A1 (en) Variant txnip compositions and methods of use thereof for the treatment of degenerative ocular diseases