説明

タンパク質中への天然にコードされないアミノ酸の取り込み

本発明は、シュードモナス種及びシュードモナス種に由来する株によって、天然にコードされないアミノ酸をインビボで取り込むための方法及び組成物を提供する。シュードモナス種及びシュードモナス種に由来する株によって作製される天然にコードされないアミノ酸を有するタンパク質を含む組成物も提供される。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
シュードモナス種又はシュードモナス種由来の株中の翻訳系を含む組成物であり、前記翻訳系がオルソゴナルtRNA(O−tRNA)及びオルソゴナルアミノアシルtRNA合成酵素(O−RS)を含み、前記O−RSが、前記翻訳系において、少なくとも1つの非天然アミノ酸で前記O−tRNAを優先的にアミノアシル化し、及び前記O−tRNAが少なくとも1つのセレクターコドンを認識する、前記組成物。
【請求項2】
翻訳系がシュードモナス種又はその株に由来するインビトロ翻訳系を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
翻訳系がシュードモナス種又はその株の細胞抽出物を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項4】
O−tRNAが、配列番号1から3及びその相補的ポリヌクレオチド配列からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む核酸を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項5】
O−RSが、配列番号4から34からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、配列番号35から66からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列及びこれらの相補的ポリヌクレオチド配列を含む核酸によってコードされるポリペプチドからなる群から選択されるポリペプチドを含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項6】
少なくとも1つの非天然アミノ酸が、O−メチル−L−チロシン、L−3−(2−ナフチル)アラニン、3−メチル−フェニルアラニン、O−4−アリル−L−チロシン、4−プロピル−L−チロシン、トリ−O−アセチル−GlcNAcβ−セリン、L−ドーパ、フッ素化されたフェニルアラニン、イソプロピル−L−フェニルアラニン、p−アジド−L−フェニルアラニン、p−アシル−L−フェニルアラニン、p−ベンゾイル−L−フェニルアラニン、L−ホスホセリン、ホスホノセリン、ホスホノチロシン、p−ヨード−フェニルアラニン、p−ブロモフェニルアラニン、p−アミノ−L−フェニルアラニン、イソプロピル−L−フェニルアラニン、チロシンアミノ酸の非天然類縁体;グルタミンアミノ酸の非類縁体;フェニルアラニンアミノ酸の非天然類縁体;セリンアミノ酸の非天然類縁体;スレオニンアミノ酸の非天然類縁体;アルキル、アリール、アシル、アジド、シアノ、ハロ、ヒドラジン、ヒドラジド、ヒドロキシル、アルケニル、アルキニル、エーテル、チオール、スルホニル、セレノ、エステル、チオ酸、ボラート、ボロナート、ホスホ、ホスホノ、ホスフィン、複素環、エノン、イミン、アルデヒド、ヒドロキシルアミン、ケト若しくはアミノ置換されたアミノ酸又はこれらのあらゆる組み合わせ;光活性化可能な架橋剤を有するアミノ酸;スピン標識されたアミノ酸;蛍光性アミノ酸;新規官能基を有するアミノ酸;別の分子と共有結合又は非共有結合的に相互作用するアミノ酸;金属結合アミノ酸;金属含有アミノ酸;放射性アミノ酸;光ケージ化された及び/又は光異性体化可能なアミノ酸;ビオチン又はビオチン類縁体含有アミノ酸;グリコシル化された又は炭水化物修飾されたアミノ酸;ケト含有アミノ酸;ポリエチレングリコール又はポリエーテルを含むアミノ酸;重原子置換されたアミノ酸;化学的に切断可能な又は光切断可能なアミノ酸;伸長された側鎖を有するアミノ酸;毒性基を含有するアミノ酸;糖置換されたアミノ酸(例えば、糖置換されたセリンなど);炭素結合された糖を含有するアミノ酸;酸化還元活性なアミノ酸;α−ヒドロキシ含有酸;アミノチオ酸含有アミノ酸;α,α二置換されたアミノ酸;β−アミノ酸;及びプロリン以外の環状アミノ酸からなる群から選択される、請求項1に記載の組成物。
【請求項7】
少なくとも1つのセレクターコドンがナンセンスコドン、レアコドン又は四塩基コドンである、請求項1に記載の組成物。
【請求項8】
少なくとも1つのセレクターコドンがアンバーコドンである、請求項1に記載の組成物。
【請求項9】
シュードモナス翻訳系において、少なくとも1つの非天然アミノ酸を含む少なくとも1つのタンパク質を作製する方法であって、
前記翻訳系に、少なくとも1つのセレクターコドンを含む少なくとも1つの核酸を与えること(前記核酸は、前記少なくとも1つのタンパク質をコードする。);
前記翻訳系にオルソゴナルtRNA(O−tRNA)を与えること(前記O−tRNAは前記翻訳系中において機能し、及び前記O−tRNAは前記少なくとも1つのセレクターコドンを認識する。);前記翻訳系にオルソゴナルアミノアシルtRNA合成酵素(O−RS)を与えること(前記O−RSは、前記翻訳系において、前記少なくとも1つの非天然アミノ酸で前記O−tRNAを優先的にアミノアシル化する。);並びに前記翻訳系に前記少なくとも1つの非天然アミノ酸を提供することにより、前記翻訳系において、前記少なくとも1つの非天然アミノ酸を含む前記少なくとも1つのタンパク質を産生すること、
を含む前記方法。
【請求項10】
請求項9に記載の方法によって作製された少なくとも1つの非天然アミノ酸を含むタンパク質であって、細胞依存的様式で加工及び修飾される前記タンパク質。
【請求項11】
タンパク質が、サイトカイン、成長因子、成長因子受容体、インターフェロン、インターロイキン、炎症性分子、発癌遺伝子産物、ペプチドホルモン、シグナル伝達分子、ステロイドホルモン受容体、転写活性化因子、転写抑制因子、エリスロポエチン(EPO)、インシュリン、ヒト成長ホルモン、上皮性好中球活性化ペプチド−78、GROα/MGSA、GROβ、GRO(、MIP−1α、MIP−1&、MCP−1、肝細胞増殖因子、インシュリン様増殖因子、白血病阻害因子、オンコスタチンM、PD−ECSF、PDGF、プレイオトロピン、SCF、c−kitリガンド、VEGF、G−CSF、IL−1、IL−2、IL−8、IGF−I、IGF−II、FGF(繊維芽細胞増殖因子)、PDGF、TNF、TGF−α、TGF−β、EGF(上皮増殖因子)、KGF(ケラチン生成細胞増殖因子)、SCF/c−Kit、CD40L/CD40、VLA−4/VCAM−1、ICAM−1/LFA−1、ヒアルリン/CD44、Mos、Ras、Raf、Met、p53、Tat、Fos、Myc、Jun、Myb、Rel、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、テストステロン受容体、アルドステロン受容体、LDL受容体及びコルチコステロンからなる群から選択される治療用タンパク質に対して相同である、請求項10に記載のタンパク質。
【請求項12】
タンパク質が、α−1アンチトリプシン、アンギオスタチン、抗溶血性因子、抗体、アポリポタンパク質、アポタンパク質、心房性ナトリウム利尿因子、心房性ナトリウム利尿ポリペプチド、心房性ペプチド、C−X−Cケモカイン、T39765、NAP−2、ENA−78、Gro−a、Gro−b、Gro−c、IP−10、GCP−2、NAP−4、SDF−1、PF4、MIG、カルシトニン、c−kitリガンド、サイトカイン、CCケモカイン、単球走化性タンパク質−1、単球走化性タンパク質−2、単球走化性タンパク質−3、単球炎症性タンパク質−1α、単球炎症性タンパク質−1β、RANTES、I309、R83915、R91733、HCC1、T58847、D31065、T64262、CD40、CD40リガンド、C−kitリガンド、コラーゲン、コロニー刺激因子(CSF)、補体因子5a、補体阻害剤、補体受容体1、サイトカイン、上皮性好中球活性化ペプチド−78、GROα/MGSA、GROβ、GRO(、MIP−1α、MP−1&、MCP−1、上皮増殖因子(EGF)、上皮性好中球活性化ペプチド、エリスロポエチン(EPO)、剥脱性毒素(exfoliating toxin)、第IX因子、第VII因子、第VIII因子、第X因子、繊維芽細胞増殖因子(FGF)、フィブリノーゲン、フィブロネクチン、G−CSF、GM−CSF、グルコセレブロシダーゼ、性腺刺激ホルモン、増殖因子、増殖因子受容体、ヘッジホッグタンパク質、ヘモグロビン、肝細胞増殖因子(HGF)、ヒルジン、ヒト血清アルブミン、ICAM−1、ICAM−1受容体、LFA−1、LFA−1受容体、インシュリン、インシュリン様増殖因子(IGF)、IGF−I、IGF−II、インターフェロン、IFN−α、IFN−β、IFN−γ、インターロイキン、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、ケラチン生成細胞増殖因子(KGF)、ラクトフェリン、白血病抑制因子、ルシフェラーゼ、ニュールツリン、好中球阻害因子(NIF)、オンコスタチンM、骨形成タンパク質、発癌遺伝子産物、副甲状腺ホルモン、PD−ECSF、PDGF、ペプチドホルモン、ヒト成長ホルモン、プレイオトロピン、プロテインA、プロテインG、発熱性外毒素A、B又はC、リラキシン、レニン、SCF、可溶性補体受容体I、可溶性I−CAM1、可溶性インターロイキン受容体、可溶性TNF受容体、ソマトメジン、ソマトスタチン、ソマトトロピン、ストレプトキナーゼ、スーパー抗原、ブドウ球菌エンテロトキシン、SEA、SEB、SEC1、SEC2、SEC3、SED、SEE、ステロイドホルモン受容体、スーパーオキシドジスムターゼ、毒素性ショック症候群毒素、チモシンα1、組織プラスミノーゲン活性化因子、腫瘍増殖因子(TGF)、TGF−α、TGF−β、腫瘍壊死因子、腫瘍壊死因子α、腫瘍壊死因子β、腫瘍壊死因子受容体(TNFR)、VLA−4タンパク質、VCAM−1タンパク質、血管内皮増殖因子(VEGF)、ウロキナーゼ、Mos、Ras、Raf、Met、p53、Tat、Fos、Myc、Jun、Myb、Rel、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、テストステロン受容体、アルドステロン受容体、LDL受容体及びコルチコステロンからなる群から選択される治療用タンパク質に対して相同である、請求項10に記載のタンパク質。
【請求項13】
(a)細胞内の1つ又はそれ以上の炭素源から非天然アミノ酸を産生するための生合成経路系と;及び
(b)オルソゴナルtRNA(O−tRNA)及びオルソゴナルアミノアシルtRNA合成酵素(O−RS)を含む翻訳系と(前記O−RSは、前記O−tRNAを前記非天然アミノ酸で優先的にアミノアシル化し、及び前記O−tRNAは、セレクターコドンに応答して前記非天然アミノ酸をタンパク質中に取り込む。)、
を含むシュードモナス細胞。
【請求項14】
セレクターコドンが、ナンセンスコドン、四塩基コドン、オーカーコドン、オパールコドン又はアンバーコドンを含む、請求項13に記載の細胞。
【請求項15】
生合成経路系が、ポリペプチド中への取り込みに十分な量で、天然にコードされないアミノ酸を産生する、請求項13に記載の細胞。

【公表番号】特表2008−541766(P2008−541766A)
【公表日】平成20年11月27日(2008.11.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−514900(P2008−514900)
【出願日】平成18年6月2日(2006.6.2)
【国際出願番号】PCT/US2006/021463
【国際公開番号】WO2006/132969
【国際公開日】平成18年12月14日(2006.12.14)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.TEFLON
【出願人】(506117057)アンブレツクス・インコーポレイテツド (14)
【Fターム(参考)】