大肠杆菌FIMH突变体和其用途制造技术

本公开涉及大肠杆菌突变的FimH多肽(其产生改善的生化性质和免疫原性)的设计，包含这样的多肽的组合物以及其用途。样的多肽的组合物以及其用途。样的多肽的组合物以及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】大肠杆菌FIMH突变体和其用途
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2020年12月23日提交的美国临时申请号63/130,153、2021年5月7日提交的美国临时申请号63/185,425和2021年11月23日提交的美国临时申请号63/282,244的优先权。上述申请的每一个的完整内容通过引用全部并入本文。
[0003]参考序列表
[0004]本申请通过EFS
‑
Web以电子方式提交且包括以.txt格式电子提交的序列表。.txt文档含有名为“PC072713_ST25_17Nov2021.txt”的序列表，其于2021年11月17日创建，大小为220KB。此.txt文档所含有的序列表是说明书的一部分并通过引用全部并入本文。


[0005]本公开涉及突变的大肠杆菌(Escherichia coli)FimH多肽和其使用方法。
[0006]专利技术背景
[0007]尿路感染(UTI)在五分之一的女性一生中至少影响一次且造成显著的发病率和死亡率，给医疗保健系统带来了沉重的负担。尽管若干种不同细菌能导致UTI，但最常见的病因(90
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95％病例)是革兰氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)。大部分大肠杆菌UTI由尿路致病性大肠杆菌(UPEC)导致，所述大肠杆菌定植在胃肠道并从粪便菌丛迁移到泌尿生殖道，在该处其粘附宿主尿路上皮细胞，因而建立尿路上行性感染的储存宿主(reservoir)。菌毛粘附素，包括1型菌毛帮助粘附，所述粘附素结合上皮层中或分泌入尿液的甘露糖化糖蛋白。1型菌毛在临床UPEC分离物中高度保守且由称为fim的基因簇编码，fim编码辅助蛋白(FimC、FimD)、多种结构亚基(FimE、FimF、FimG)和称为FimH的粘附素。FimH对小鼠模型中UTI感染的所有特征而言是必需的，所述模型模仿人膀胱感染的方面(Hannan等，PLoSPathog.2010Aug12；6(8):e1001042；doi:10.1371/journal.ppat.1001042；Schwartz等，Infect Immun.2011Oct；79(10):4250
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9.doi:10.1128/IAI.05339
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11)。通过模拟甘露糖化受体而靶向FimH的小分子抑制剂进一步确认FimH在UTI中的作用，并在动物模型中显示治疗前景(Cusumano CK等.Sci Transl Med.2011；3(109):109ra115.doi:10.1126/scitranslmed.3003021)。另外，FimH在大肠杆菌人膀胱炎分离物中处于正选择下(Chen SL,et al.Proc Natl Acad Sci U S A.2009Dec 29；106(52):22439
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44.doi:10.1073/pnas.0902179106)且正选择的残留物可能影响膀胱炎小鼠模型中的毒力(Schwartz,D.J.等.Proc Natl Acad Sci U S A 110,15530
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15537,doi:10.1073/pnas.1315203110(2013))。
[0008]FimH由2个结构域构成，即负责结合甘露糖化糖蛋白的凝集素结合域(FimH
LD
)和菌毛蛋白结构域。菌毛蛋白结构域用于通过称为供体链交换的机制连接FimH与其他菌毛结构亚基如FimG(Le Trong,I等,J.Struct Biol.2010Dec；172(3):380
‑
8.doi:10.1016/j.jsb.2010.06.002)。FimH菌毛蛋白结构域形成不完全免疫球蛋白折叠，产生的沟提供FimG N末端β链的结合位点，形成FimH与FimG之间的强分子间连接。尽管FimH
LD
能以可溶、稳定形式表达，但全长FimH单独并不稳定(Vetsch,M.等.J.Mol.Biol.322:827
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840(2002)；
Barnhart MM等,Proc Natl Acad Sci U S A.(2000)Jul5；97(14):7709
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14)，除非在与伴侣FimC的复合体中或与用肽形式或作为融合蛋白的FimG供体链肽补足(Barnhart MM等.,Proc Natl Acad Sci U S A.(2000)Jul 5；97(14):7709
‑
14；Sauer MM等.Nat Commun.(2016)Mar 7；7:10738；Barnhart MM等.JBacteriol.2003May；185(9):2723
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30)。先前描述了通过经甘氨酸
‑
丝氨酸接头来连接FimG供体肽与全长FimH的全长FimH分子的设计和表达(PCT Intl.公开号WO2021/084429,2021年5月6日公开)，并命名为FimH
‑
DSG。
[0009]FimH
LD
被认为在刺激功能性免疫原性方面是弱免疫原。一些研究表明，尽管能用有或没有佐剂的FimH
LD
引发结合抗体滴度，但仅在佐剂存在下观察到功能性中和滴度(PCT Intl.公开号WO2021/084429,2021年5月6日公开)。研究表明将FimH锁定于开放构象，对甘露糖苷配体的亲和性下降，提高功能性免疫原性(Kisiela,D.I.等,Proc Natl Acad Sci U S A 110,19089
‑
19094(2013))。因此，本领域需要新的FimH突变体，其对甘露糖苷配体的亲和性下降且生化性质改善，产生相对于野生型FimH提高的功能性免疫原性。
[0010]专利技术概述
[0011]本公开涉及大肠杆菌FimH突变多肽(其产生改善的生化性质和免疫原性)的设计，包含这样的多肽的组合物以及其应用。例如，一方面，本公开提供突变的FimH多肽，其相对于野生型FimH多肽的氨基酸序列包含至少一个氨基酸突变，其中突变位置选自：F1、P12、G14、G15、G16、A18、P26、V27、V28、Q32、N33、L34、V35、R60、S62、Y64、G65、L68、F71、T86、L107、Y108、L109、V112、S113、A115、G116、V118、A119、A127、L129、Q133、F144、V154、V155、V156、P157、T158、V163和V185，其中氨基酸位置根据SEQ ID NO:59编号。
[0012]另一方面是突变的FimH多肽，其包含选自以下的至少一个突变：F1I、F1L、F1V、F1M、F1Y、F1W、P12C、G14C、G15A、G15P、G16A、G16P、A18C、P26C、V27A、V27C、V28C、Q32C、N33C、L34C、L34N、L34S、L34T、L34D、L34E、L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种突变的FimH多肽，相对于野生型FimH多肽的氨基酸序列，所述突变的FimH多肽包含至少一个氨基酸突变，其中突变位置选自F1、P12、G14、G15、G16、A18、P26、V27、V28、Q32、N33、L34、V35、R60、S62、Y64、G65、L68、F71、T86、L107、Y108、L109、V112、S113、A115、G116、V118、A119、A127、L129、Q133、F144、V154、V155、V156、P157、T158、V163和V185，其中氨基酸位置根据SEQ ID NO:59编号。2.权利要求1的突变的FimH多肽，其包含选自以下的至少一个突变：F1I、F1L、F1V、F1M、F1Y、F1W、P12C、G14C、G15A、G15P、G16A、G16P、A18C、P26C、V27A、V27C、V28C、Q32C、N33C、L34C、L34N、L34S、L34T、L34D、L34E、L34K；L34R；V35C、R60P、S62C、Y64C、G65A、L68C、F71C、T86C、L107C、Y108C、L109C、V112C、S113C、A115V、G116C、V118C、A119C、A119N、A119S、A119T、A119D、A119E、A119K、A119R、A127C、L129C、Q133K、F144C、V154C、V156C、P157C、T158C、V163I和V185I，或其任意组合。3.权利要求2的突变的FimH多肽，其中所述突变的FimH多肽包含选自以下的突变：a)突变G15A和G16A；b)突变P12C和A18C；c)突变G14C和F144C；d)突变P26C和V35C；e)突变P26C和V154C；f)突变P26C和V156C；g)突变V27C和L34C；h)突变V28C和N33C；i)突变V28C和P157C；j)突变Q32C和Y108C；k)突变N33C和L109C；l)突变N33C和P157C；m)突变V35C和L107C；n)突变V35C和L109C；o)突变S62C和T86C；p)突变S62C和L129C；q)突变Y64C和L68C；r)突变Y64C和A127C；s)突变L68C和F71C；t)突变V112C和T158C；u)突变S113C和G116C；v)突变S113C和T158C；w)突变V118C和V156C；x)突变A119C和V155C；y)突变L34N和V27A；z)突变L34S和V27A；aa)突变L34T和V27A；
ab)突变L34D和V27A；ac)突变L34E和V27A；ad)突变L34K和V27A；ae)突变L34R和V27A；af)突变A119N和V27A；ag)突变A119S和V27A；ah)突变A119T和V27A；ai)突变A119D和V27A；aj)突变A119E和V27A；ak)突变A119K和V27A；al)突变A119R和V27A；a...

【专利技术属性】
技术研发人员：车晔，L，
申请(专利权)人：辉瑞公司，
类型：发明
国别省市：