产生不含聚集物的单体白喉毒素融合蛋白的方法和治疗用途技术

本发明专利技术是一种DNA表达载体，其包含：toxP；阻断Fe介导的基因表达调控的突变toxO；和编码蛋白质的DNA序列，其中所述toxP和所述突变toxO调控编码所述蛋白质的DNA区段的表达。优选的是本发明专利技术的DNA表达载体包含编码信号肽的DNA序列，以使所表达蛋白质在加工之前连接于所述信号肽。新型蛋白质由本发明专利技术的DNA表达载体产生出。

Method and therapeutic use of producing monomer diphtheria toxin fusion protein without aggregates

The present invention is a DNA expression vector, which comprises: toxP; a mutation toxO blocking the regulation of gene expression mediated by Fe; and a DNA sequence encoding a protein, in which toxP and the mutation toxO regulate the expression of the DNA segment encoding the protein. It is preferable that the DNA expression vector of the present invention contains a DNA sequence encoding a signal peptide so that the expressed protein is connected to the signal peptide before processing. The novel protein is produced by the DNA expression vector of the present invention.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生不含聚集物的单体白喉毒素融合蛋白的方法和治疗用途相关申请的引用本申请要求2016年3月10日提交的美国临时专利申请号62/306,281的权益，所述美国临时专利申请据此出于所有目的以引用的方式并入，所述引用的程度就好像在本文中完全阐述一样。电子提交材料的引用并入本申请含有已通过EFS网以ASCII格式提交并且据此以引用的方式整体并入本文的序列表。2017年3月2日创建的所述ASCII拷贝名为P13869-02_SL.txt，并且大小是134,966字节。政府利益的声明本专利技术根据由美国国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)授予的拨款号A137856、A136973、A1097138、UC7A1095321-01在政府资助下完成。政府享有本专利技术的某些权利。专利技术背景(地尼白介素-2(denileukindiftitox))是一种含521个氨基酸的重组DNA源性细胞毒性蛋白，由白喉毒素片段A和一部分片段B的氨基酸序列(Met1-His388)以及人白介素-2的序列(IL-2；Ala1-Thr133)组成。它当前在大肠埃希氏菌(E.coli)表达系统中产生，并且具有58kD的分子量。新霉素用于发酵过程中，但在最终产品中不可检测。以意图用于静脉内(IV)施用的无菌冷冻溶液形式提供在单次使用小瓶中的在1999年由FDA核准用于治疗皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL)。由于关于在最终制剂中存在具有异质分子量的蛋白质聚集物、过量残余DNA和过量残余清洁剂的担忧，FDA在2011年6月将置于临床暂停状态。的产生通过在大肠埃希氏菌细胞质中表达重组蛋白来实现，而这个表达系统产生形成包含多肽的大型不溶性聚集物或所谓包涵体的重组蛋白。在包括使包涵体形式变性和再折叠的当前生产过程中，具有异质分子量的蛋白质聚集物仍然存在于最终制剂中。在纯化形式中存在这些聚集物是使用大肠埃希氏菌源性细胞质包涵体作为多肽的来源的结果，并且是由于即使在吐温20(Tween20)存在下毒素的跨膜结构域也具有内在疏水性质。使用这个方法产生的将在下文中被称为经典或此外，如同所有细菌毒素和植物毒素一样，携带诱发血管渗漏综合征(VLS)的氨基酸基序。约30％的用治疗的患者显现在伴有快速重量增加的外周水肿至低白蛋白血症至肺水肿的范围内的VLS症状。需要的是1)使得能够以高产率和纯度产生Ontak样蛋白、从而消除最终商业产品中的聚集物的方法，和2)伴有最小VLS副作用以向患者提供更安全药物的经修饰的Ontak样蛋白。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方案是一种DNA表达载体，其包含：toxP；阻断Fe介导的基因表达调控的突变toxO；和编码蛋白质的DNA序列，其中所述toxP和所述突变toxO调控编码所述蛋白质的DNA区段的表达。优选的是本专利技术的DNA表达载体包含编码信号肽的DNA序列，以使从DNA表达载体表达出的蛋白质连接于通常被裂解去除以形成成熟蛋白质的所述信号肽。优选突变toxO是SEQIDNO:1，并且优选信号肽是SEQIDNO:5。本专利技术的DNA表达载体可用于产生许多种类的蛋白质诸如CRM197和CRM107或其组合。CRM蛋白序列以SEQIDNO:18-21加以说明。优选的是本专利技术的DNA表达载体编码白喉毒素或其功能性部分，其连接于受体结合蛋白或其功能性部分以形成白喉毒素受体融合蛋白。所述融合蛋白的受体结合蛋白部分可选自包括以下的组：IL-2、IL-3、IL-4、IL-6、IL-7、IL-15、EGF、FGF、P物质、CD4、αMSH、GRP、TT片段C、GCSF、调蛋白β1(heregulinβ1)、其功能性部分或其组合。白喉毒素融合蛋白的实例包括以SEQIDNO:11-15中的任一者加以说明的蛋白。本专利技术的另一实施方案是一种DNA表达载体，其包含：toxP；阻断Fe介导的基因表达调控的突变toxO；编码蛋白质的DNA序列，所述蛋白质包含信号序列；白喉毒素或其功能性部分，其不含白喉受体结合结构域或具有非功能性白喉毒素受体结合结构域；和选自包括以下的组的靶标受体结合结构域：IL-2、IL-3、IL-4、IL-6、IL-7、IL-15、EGF、FGF、P物质、CD4、αMSH、GRP、TT片段C、GCSF、调蛋白β1、其功能性部分或其组合，其中所述toxP和所述突变toxO调控编码所述蛋白质的所述DNA序列的表达。通常，用本专利技术的DNA表达载体转化的细菌产生连接于信号肽的白喉毒素受体结合融合蛋白，其由所述信号肽引导至周质、培养基或这两个位置。如果细菌是大肠埃希氏菌，那么信号肽通常将白喉毒素受体结合融合蛋白引导至周质。如果细菌是白喉棒杆菌(Corynebacteriumdiphtheria)，那么信号肽将白喉毒素受体结合融合蛋白引导至培养基。优选的是本专利技术的DNA表达载体包含SEQIDNO:3，并且可包含编码可裂解蛋白质标签的DNA，其中所述可裂解蛋白质标签连接于白喉毒素受体结合融合蛋白。由本专利技术的DNA表达载体产生的白喉毒素受体结合融合蛋白的实例包括SEQIDNo:11至15中的任一者。本专利技术的另一实施方案包括一种用于产生不含聚集物的单体白喉毒素融合蛋白的方法，其包括以下步骤：用本专利技术的DNA表达载体转化细菌；形成转化体；在培养基中孵育所述转化体以使分泌至所述培养基中的蛋白质表达；以及从所述培养基纯化所述蛋白质。用于这个方法中的优选细菌是白喉棒杆菌。本专利技术的另一实施方案包括一种用于产生不含聚集物的单体白喉毒素融合蛋白的方法，其包括以下步骤：1)用DNA载体转化白喉棒杆菌菌株，所述DNA载体包含：toxP；阻断Fe介导的基因表达调控的突变toxO；编码蛋白质的DNA序列，所述蛋白质包含：信号肽；白喉毒素或其功能性部分，其不含白喉受体结合结构域或具有非功能性白喉毒素受体结合结构域；和选自包括以下的组的靶标受体结合结构域：IL-2、IL-3、IL-4、IL-6、IL-7、IL-15、EGF、FGF、P物质、CD4、αMSH、GRP、TT片段C、GCSF、调蛋白β1、TNFα、TGFβ、其功能性部分或其组合，其中所述toxP和所述突变toxO调控编码所述蛋白质的所述DNA序列的表达；2)形成转化体；3)在培养基中孵育所述转化体以使所述蛋白质表达，并且其分泌至所述培养基中；和4)从所述培养基纯化所述白喉毒素融合蛋白。通过本专利技术方法产生的白喉毒素受体融合蛋白的实例包括SEQIDNO:11至15中的任一者。用于本专利技术方法中的优选白喉棒杆菌菌株是棒杆菌C7β(-),tox(-)。本专利技术的另一实施方案包括一种治疗患有结核病的患者的方法，其包括以下步骤：制备如本申请中提供的白喉毒素融合蛋白；向患有结核病的患者施用所述白喉毒素融合蛋白。本专利技术的另一实施方案包括一种包含突变toxO启动子的DNA表达载体。本专利技术的另一实施方案包括一种含有本专利技术的DNA表达载体的白喉棒杆菌菌株。本专利技术的另一实施方案是制备蛋白质的方法，其包括以下步骤：提供DNA表达载体，其包含toxP、阻断Fe介导的基因表达调控的突变toxO、信号序列和编码蛋白质的DNA序列；用所述DNA载体转化细菌菌株以形成转化体；在培养基中孵育所述转化体持续一段时期以使分泌至所述培养基中的蛋白质表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DNA表达载体，其包含：a.toxP；b.阻断Fe介导的基因表达调控的突变toxO；和c.编码蛋白质的DNA序列，其中所述toxP和所述突变toxO调控编码所述蛋白质的DNA区段的表达。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.10 US 62/306,2811.一种DNA表达载体，其包含：a.toxP；b.阻断Fe介导的基因表达调控的突变toxO；和c.编码蛋白质的DNA序列，其中所述toxP和所述突变toxO调控编码所述蛋白质的DNA区段的表达。2.如权利要求1所述的DNA表达载体，其进一步包含编码信号肽的DNA序列。3.如权利要求2所述的DNA表达载体，其中所述蛋白质连接于所述信号肽。4.如权利要求1所述的DNA表达载体，其中所述突变toxO是SEQIDNO:1。5.如权利要求2所述的DNA表达载体，其中所述信号肽是SEQIDNO:5。6.如权利要求1所述的DNA表达载体，其中所述蛋白质选自由CRM197、CRM107或其组合组成的组。7.如权利要求6所述的DNA表达载体，其中所述蛋白质选自SEQIDNO:11、7至20中的任一者。8.如权利要求1所述的DNA表达载体，其中所述蛋白质包含连接于受体结合蛋白或其功能性部分的白喉毒素或其功能性部分。9.如权利要求8所述的DNA表达载体，其中所述受体结合蛋白选自包括以下的组：IL-2、IL-3、IL-4、IL-6、IL-7、IL-15、EGF、FGF、P物质、CD4、αMSH、GRP、TT片段C、GCSF、调蛋白β1、其功能性部分或其组合。10.如权利要求8所述的DNA表达载体，其中所述蛋白质选自SEQIDNO:12-15中的任一者。11.一种DNA表达载体，其包含：a.toxP；b.阻断Fe介导的基因表达调控的突变toxO；c.编码蛋白质的DNA序列，所述蛋白质包含i.信号序列；ii.白喉毒素或其功能性部分，其不含白喉受体结合结构域或具有非功能性白喉毒素受体结合结构域，和iii.靶标受体结合结构域，其选自包括以下的组：IL-2、IL-3、IL-4、IL-6、IL-7、IL-15、EGF、FGF、P物质、CD4、αMSH、GRP、TT片段C、GCSF、调蛋白β1、其功能性部分或其组合，其中所述toxP和所述突变toxO调控编码所述蛋白质的所述DNA序列的表达。12.如权利要求11所述的DNA表达载体，其中用所述DNA表达载体转化的细菌产生连接于信号肽的白喉毒素受体结合融合蛋白，其由所述信号肽引导至周质、培养基或这两个位置。13.如权利要求12所述的DNA表达载体，其中所述细菌是大肠埃希氏菌，并且所述信号肽将所述白喉毒素受体结合融合蛋白引导至所述周质。14.如权利要求12所述的DNA表达载体，其中所述细菌是白喉棒杆菌，并且所述信号肽将所述白喉毒素受体结合融合蛋白引导至所述培养基。15.如权利要求11所述的DNA表达载体，其包含SEQIDNO:3。16.如权利要求12所述的DNA表达载体，其进一步包含编码可裂解蛋白质标签的DNA。17.如权利要求12所述的DNA表达载体，其中所述可裂解蛋白质标签连接于所述白喉毒素受体结合融合蛋白。18.如权利要求11所述的DNA载体，其中所述白喉毒素受体结合融合蛋白选自SEQIDNo:12至15中的任一者。19.一种用于产生不含聚集物的单体白喉毒素融合蛋白的方法，其包括以下步骤：a.用权利要求1-18的DNA表达载体转化细菌；b.形成转化体；c.在培养基中孵育所述转化体以使分泌至所述培养基中的蛋白质表达；和d.从所述培养基纯化所述蛋白质。20.如权利要求19所述的方法，其中所述细菌是白喉棒杆菌。21.一种用于产生不含聚集物的单体白喉毒素融合蛋白的方法，其包括以下步骤：a.用DNA载体转化白喉棒杆菌菌株，所述DNA载体包含：i.toxP；ii.阻断...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·R·比塞，J·R·墨菲，L·彻恩格，S·古普塔，C·K·布伦，
申请(专利权)人：约翰·霍普金斯大学，波士顿大学理事会，
类型：发明
国别省市：美国,US