模块化多肽文库以及其制备和使用方法技术

本公开提供了合成模块化多肽文库和编码这样的合成模块化多肽文库的核酸。还提供了制备合成模块化多肽文库和编码合成模块化多肽文库的核酸的方法。还提供了筛选合成模块化多肽文库以鉴定与合成模块化多肽文库的成员相关的所选表型的方法，其中这样的方法可用于体外测定和体内测定两者。外测定和体内测定两者。

【技术实现步骤摘要】
模块化多肽文库以及其制备和使用方法
[0001]本申请是中国专利技术专利申请201680057253.X的分案申请。对应母案申请201680057253.X的申请日为2016年8月31日，专利技术名称为“模块化多肽文库以及其制备和使用方法”。
[0002]交叉引用
[0003]本申请要求2015年9月1日提交的美国临时专利申请号62/212,999的权益，该申请以引用的方式整体并入本文。
[0004]关于联邦政府资助的研究的声明
[0005]本专利技术是根据国家卫生研究院(National Institutes of Health)授予的基金号EY016546、P50 GM081879、R01 CA196277、F32 GM006499以及R01 GM055040在政府支持下进行的。政府拥有本专利技术的某些权利。
[0006]作为文本文件提供的序列表以引用的方式并入
[0007]序列表是作为2016年8月29日创建并且具有145KB的大小的文本文件“UCSF
‑
518WO SeqList_ST25.txt”随本文提供的。所述文本文件的内容以引用的方式整体并入本文。

技术介绍

[0008]许多真核生物蛋白质经由模块化结构域或基序起作用，所述模块化结构域或基序控制或促进蛋白质整体的输入功能和输出功能。真核生物蛋白质的模块化结构域的重排和重组已经开始提供具有改变的输入/输出关系和完全新颖的总体功能的新蛋白质。成功通过输入结构域和输出结构域的简单重组将单个模块化蛋白质工程化已经用作这种用于新蛋白质开发的模块化方法的原理验证。
[0009]到目前为止例如用于治疗性细胞的新合成蛋白的构建已经用逐个构建体进行。同样，这样的合成蛋白的转染和筛选也已经以低通量方法，使用逐个筛选的单个构建体或在一些情况下，并行筛选的少量单个构建体来进行。并行筛选虽然比逐个筛选单个构建体更高效，但是具有有限的可按比例缩放性，这是因为要求单个构建体必须保持物理上分开的以有助于对表现良好的构建体进行末期鉴定。单独筛选大量新的蛋白质在进行体外测定时是繁重的，但是在测试被推进到在体内模型中进行的测定时变得甚至更加过于繁琐和昂贵。这样的单独产生和单独筛选极大地限制了新合成蛋白的开发速率。

技术实现思路

[0010]本公开提供了合成模块化多肽文库和编码这样的合成模块化多肽文库的核酸。还提供了制备合成模块化多肽文库和编码合成模块化多肽文库的核酸的方法。还提供了筛选合成模块化多肽文库以鉴定与合成模块化多肽文库的成员相关的所选表型的方法，其中这样的方法可用于体外测定和体内测定两者。
[0011]提供了一种在细胞中鉴定与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，所述方法包括：a)将带条形码的核酸文库引入到宿主细胞中，从而产生遗传修饰的宿主细胞的异质群体，其中所述带条形码的核酸文库包含多个成员，所述多个成员中的每一个均包含编码不
同合成模块化多肽的核苷酸序列；以及b)在所述异质群体内鉴定响应于刺激物展示出所述所选表型的遗传修饰的宿主细胞。
[0012]还提供了一种方法，其中所述合成模块化多肽是嵌合抗原受体(CAR)多肽并且其中所述刺激物是抗原提呈细胞，所述细胞在它的表面上展示由所述CAR结合的抗原。
[0013]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述刺激物与共刺激分子接触。
[0014]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述合成模块化多肽是模块化受体多肽。
[0015]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述模块化受体多肽是嵌合Notch受体多肽。
[0016]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述刺激物是嵌合Notch受体多肽的配体。
[0017]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述合成模块化多肽是模块化支架蛋白。
[0018]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述合成模块化多肽是模块化蛋白激酶或磷酸酶蛋白。
[0019]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述合成模块化多肽是模块化转录调节因子蛋白。
[0020]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述合成模块化多肽是模块化表观遗传调节因子蛋白。
[0021]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述合成模块化多肽是模块化重组酶或核酸酶蛋白。
[0022]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述所选表型包括包含两种或更多种表型的表型特征。
[0023]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，所述方法包括对所鉴定的遗传修饰的宿主细胞的条形码进行测序以鉴定所述与所述表型相关的合成模块化多肽。
[0024]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，所述方法包括对所述与所述表型相关的合成模块化多肽进行定量。
[0025]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，所述方法包括对所述带条形码的核酸文库的合成模块化多肽的单个模块进行定量。
[0026]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中编码不同合成模块化多肽的每一个核苷酸序列包含与所述编码所述合成模块化多肽的核苷酸序列可操作连接的编码可检测的报告蛋白的序列并且所述方法还包括基于所述所表达的可检测的报告蛋白分配所述遗传修饰的宿主细胞的异质群体。
[0027]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述鉴定是在体外或离体进行的。
[0028]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述表型是以下各项中的一种或多种：a)增殖；b)细胞因子产生；c)细胞表面标志物的表达；d)报
告蛋白的表达。
[0029]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述方法包括包含100个或更多个独特成员的带条形码的核酸文库并且所述鉴定包括针对所述所选表型对所述文库的100个或更多个独特成员进行筛选。
[0030]还提供了一种鉴定细胞中与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，其中所述方法包括包含多个成员的带条形码的核酸文库，其中所述多个成员包含编码合成模块化多肽的核苷酸序列，所述合成模块化多肽包含选自以下的模块化结构域：抗原结合结构域、特异性结合结构域或特异性结合配偶体蛋白、共刺激结构域、共抑制结构域、细胞内信号转导结构域、跨膜结构域、支架蛋白结构域、蛋白激酶蛋白结构域、蛋白质磷酸酶蛋白结构域、受体酪氨酸激酶蛋白结构域、脂质激酶蛋白结构域、脂质磷酸酶蛋白结构域、泛素化酶蛋白结构域、去泛素化酶蛋白结构域、SUMO化酶蛋白结构域、乙酰化酶蛋白结构域、脱乙酰基酶蛋白结构域、甲基化酶蛋白结构域、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离体/体外在细胞中鉴定与合成模块化多肽相关的所选表型的方法，所述方法包括：(a)将带条形码的核酸文库引入到宿主细胞中，从而产生遗传修饰的宿主细胞的异质群体，其中所述带条形码的核酸文库包含多个成员，所述多个成员中的每一个均包含编码不同合成模块化多肽的核苷酸序列，所述多核苷酸序列包含：编码区，所述编码区包含编码两个或更多个可变模块的两个或更多个编码序列，其中所述两个或更多个编码序列彼此在框内；和条形码区，所述条形码区包含两个或更多个独特的条形码，其中所述编码区中的每个可变模块与所述条形码区中特异性独特的条形码相关；(b)在所述异质群体内鉴定响应于刺激物展示出所述所选表型的遗传修饰的宿主细胞；以及(c)通过测序从(b)的鉴定的宿主细胞鉴定和/或定量条形码区，由此鉴定产生所选表型的合成模块化多肽和/或其模块；其中所述宿主细胞选自哺乳动物原代细胞和永生化细胞系，所述合成模块化多肽是模块化受体。2.一种制备带条形码的核酸文库的方法，所述核酸各自编码独特的合成模块化多肽，所述方法包括：使第一多核苷酸与第二多核苷酸在如下条件下接触，所述第一多核苷酸包含与第一条形码序列连接的第一模块编码序列，所述第二多核苷酸包含与第二条形码序列连接的第二模块编码序列，所述条件足以在第二编码序列与第二条形码序列之间的连接处将所述第一多核苷酸插入到所述第二多核苷酸中，从而产生带条形码的双模块化多核苷酸，其中所述带条形码的双模块化多核苷酸包含与所述第一模块编码序列在框内连接的第二模块编码序列，所述第一模块编码序列与所述第一条形码序列连接，所述第一条形码序列与所述第二条形码序列连接；并且其中所述合成模块化多肽是模块化受体。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述模块化受体是嵌合抗原受体(CAR)多肽。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个成员包含编码模块化受体的核苷酸序列，所述模块化受体包含选自以下的模块化结构域：抗原结合结构域、特异性结合结构域或特异性结合配偶体蛋白、共刺激结构域、共抑制结构域、细胞内信号转导结构域、跨膜结构域以及其组合。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述CAR包括T细胞刺激或T细胞抑制的共调节结构域中的一个或多个。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述CAR包含与SEQ ID NO:19
‑
42的氨基酸序列具有至少约85％序列同一性的至少一个共调节结构域。7.根据权利要求3所述的方法，其中所述CAR包括选自以下的抗原结合结构域：抗BCMA抗原结合结构域、抗CD123抗原结合结构域、抗CD138抗原结合结构域、抗CD171抗原结合结构域、抗CD19抗原结合结构域、抗CD22抗原结合结构域、抗CD30抗原结合结构域、抗CD33抗原结合结构域、抗CD7抗原结合结构域、抗CD70抗原结合结构域、抗CEA抗原结合结构域、抗EGFRvIII抗原结合结构域、抗EPCAM抗原结合结构域、抗Eph...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：