説明

ポリペプチド−核酸複合体の細胞の送達および活性化

本発明は一般的に核酸、ポリペプチドおよび/または蛍光団の細胞送達のため組成物、蛍光分子または部分、核酸およびポリペプチドを含む分子複合体、および、このような組成物の製造および使用の方法を提供する。複合体の光活性化分散は組成物または複合体からの核酸および/またはペプチド1つ以上の細胞内放出をもたらす。核酸、ポリペプチドおよび蛍光団の生物学的活性は複合体内において抑制され、そして、これらの活性は複合体からの放出により回復する。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
細胞にポリペプチドを送達する方法であって、以下:
(a)該細胞を、いずれかの順序または組み合わせにおいて、該ポリペプチド、核酸、蛍光分子、および、細胞送達分子に接触させる工程;ならびに
(b)該核酸、該蛍光分子、および、該細胞送達分子の1つ以上からの該ポリペプチドの解離をもたらす処理により該細胞を処理する工程
を包含する、方法。
【請求項2】
前記処理が照射を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記ポリペプチド、前記核酸、前記蛍光分子、および、前記細胞送達分子の2つ以上を前記接触の前に混合する、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記細胞送達分子が細胞送達ポリペプチドである、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記細胞送達ポリペプチドが合成ペプチドである、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記ポリペプチドが、前記細胞送達ポリペプチドをさらに含む融合蛋白内に含まれる、請求項4に記載の方法。
【請求項7】
前記融合蛋白がさらに副次的ポリペプチドを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記副次的ポリペプチドがその反応体の1つまたはその生成物の1つとして核酸を有する酵素である、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記副次的ポリペプチドがリコンビナーゼである、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記リコンビナーゼが部位特異的リコンビナーゼである、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記核酸が前記部位特異的リコンビナーゼにより認識される少なくとも1つの部位を含む、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
前記細胞送達ポリペプチドが:
(a)m%塩基性アミノ酸、ただしここでm%は約50%〜100%であるものを含み;
(b)n連続塩基性アミノ酸の配列、ただしここでnは2〜約75のいずれかの整数であるものを含み;そして、これに加えて、または、代替として、
(c)単純疱疹ウィルス(HSV)によりコードされる蛋白のアミノ酸配列中に存在しないアミノ酸配列を有する、
請求項4に記載の方法。
【請求項13】
前記ポリペプチドがリコンビナーゼである、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記リコンビナーゼが部位特異的リコンビナーゼである、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記核酸が前記部位特異的リコンビナーゼにより認識される少なくとも1つの部位を含む、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記細胞送達ポリペプチドが約10.5〜約14のpIを有する、請求項4に記載の方法。
【請求項17】
前記n連続塩基性アミノ酸の配列を有するオリゴペプチドが約10.5〜約14のpIを有する、請求項12に記載の方法。
【請求項18】
前記蛍光分子が蛍光ポリペプチドである、請求項1に記載の方法。
【請求項19】
前記ポリペプチドが前記蛍光ポリペプチドをさらに含む融合蛋白内に含まれる、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記蛍光分子が蛍光ポリペプチドである、請求項4に記載の方法。
【請求項21】
前記蛍光ポリペプチドが前記ポリペプチド、および、これに加えて、または、代替として、前記蛍光ポリペプチドをさらに含む融合蛋白内に含まれる、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
1つ以上の前記ポリペプチド、細胞送達ポリペプチドおよび前記蛍光ポリペプチドが副次的ポリペプチドをさらに含む融合蛋白内に含まれる、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
前記副次的ポリペプチドがその反応体の1つまたはその生成物の1つとして核酸を有する酵素である、請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記細胞送達分子が核酸結合蛋白である、請求項1に記載の方法。
【請求項25】
前記核酸結合蛋白がヒストン、ヒストン様蛋白およびポリ−Lリジン、ならびに、これらの組み合わせおよびそれらの誘導体よりなる群から選択される、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記ポリペプチド、前記核酸、前記蛍光分子、および、前記細胞送達ポリペプチドの2つ以上を前記接触の前に混合する、請求項4に記載の方法。
【請求項27】
前記核酸がオリゴヌクレオチドである、請求項1に記載の方法。
【請求項28】
細胞にポリペプチドを送達する方法であって、以下:
(a)該細胞を、いずれかの順序または組み合わせにおいて、該ポリペプチド、核酸、蛍光分子、細胞送達分子およびトランスフェクション剤に接触させる工程;ならびに
(b)該核酸、該蛍光分子、および、該細胞送達分子の1つ以上からの該ポリペプチドの解離をもたらす処理により該細胞を処理する工程、
を包含する、方法。
【請求項29】
前記ポリペプチド、前記核酸、前記蛍光分子、および、前記細胞送達分子の2つ以上を前記接触の前に混合する、請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記蛍光分子および前記細胞送達分子の1つ以上がポリペプチドである、請求項28に記載の方法。
【請求項31】
少なくとも1つの蛍光分子および少なくとも1つの細胞送達分子を含むキット。
【請求項32】
少なくとも1つのトランスフェクション剤、少なくとも1つの細胞、少なくとも1つの核酸、少なくとも1つの取扱説明書のセット、および、少なくとも1つの光照明装置、および、場合によりこれらのための電源よりなる群から選択される1つ以上の要素をさらに含む、請求項31に記載のキット。
【請求項33】
前記細胞送達分子および前記蛍光分子の1つまたは両方がポリペプチドである、請求項31に記載のキット。
【請求項34】
前記細胞送達ポリペプチドおよび前記蛍光ポリペプチドが融合蛋白内に含まれる、請求項33に記載のキット。
【請求項35】
少なくとも1つのRNAi分子をさらに含む、請求項31に記載のキット。
【請求項36】
1つ以上の細胞をさらに含む、請求項31に記載のキット。
【請求項37】
前記細胞がトランスフェクションまたは形質転換に対してコンピテントである、請求項36に記載のキット。
【請求項38】
前記細胞がダイサーを発現または過剰発現する、請求項36に記載のキット。
【請求項39】
少なくとも1つのトランスフェクション剤および少なくとも1つのRNAi分子を含むキット。
【請求項40】
1つ以上の細胞、1つ以上のリコンビナーゼ、1つ以上の組み換え蛋白および1つ以上の取扱説明書のセットよりなる群から選択される1つ以上の要素をさらに含む、請求項39に記載のキット。
【請求項41】
細胞送達ポリペプチドおよび細胞により取り込まれる工程が望ましい薬剤を含み、該細胞送達ポリペプチドは蛍光部分を含む複合体。
【請求項42】
細胞により取り込まれる工程が望ましい前記薬剤の活性が前記複合体内において抑制される、請求項41に記載の複合体。
【請求項43】
前記薬剤が一旦前記複合体から解離すると、前記薬剤が活性化される、請求項42に記載の複合体。
【請求項44】
前記複合体からの前記細胞送達ポリペプチドの解離が光活性化可能である、請求項41に記載の複合体。
【請求項45】
前記複合体からの細胞により取り込まれる工程が望ましい前記薬剤の解離が光活性化可能である、請求項41に記載の複合体。
【請求項46】
核酸をさらに含む、請求項41に記載の複合体。
【請求項47】
前記核酸が約5塩基〜約200キロ塩基を含む、請求項41に記載の複合体。
【請求項48】
前記核酸がmRNA、tmRNA、tRNA、rRNA、siRNA、shRNA、PNA、ssRNA、dsRNA、ssDNA、dsDNA、DNA:RNAハイブリッド分子、プラスミド、人工染色体、遺伝子療法コンストラクト、cDNA、PCR産物、制限フラグメント、リボザイム、アンチセンスコンストラクトおよびこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項46に記載の複合体。
【請求項49】
前記核酸がオリゴヌクレオチドである、請求項46に記載の複合体。
【請求項50】
前記核酸が1つ以上の化学修飾を含む、請求項46に記載の複合体。
【請求項51】
前記核酸が細胞により取り込まれる工程が望ましい薬剤である、請求項46に記載の複合体。
【請求項52】
前記細胞送達ポリペプチドが副次的ポリペプチドとの融合蛋白内に含まれる、請求項46に記載の複合体。
【請求項53】
前記副次的ポリペプチドが生物学的に活性である、請求項52に記載の複合体。
【請求項54】
前記副次的ポリペプチドが、アフィニティータグ、エピトープ、プロテアーゼ切断部位、検出可能なポリペプチド、酵素、ホルモン、受容体リガンド、受容体フラグメントおよび抗体または抗体誘導体よりなる群から選択される、請求項53に記載の複合体。
【請求項55】
前記蛍光部分が蛍光ポリペプチドである、請求項41に記載の複合体。
【請求項56】
前記蛍光ポリペプチドが第2のポリペプチドとの融合蛋白内に含まれる、請求項55に記載の複合体。
【請求項57】
前記副次的ポリペプチドが前記細胞送達ポリペプチドである、請求項52に記載の複合体。
【請求項58】
1つ以上のトランスフェクション剤をさらに含む、請求項41に記載の複合体。
【請求項59】
1つ以上のリコンビナーゼ、および、これに加えて、または、代替として、組み換え蛋白をさらに含む、請求項41に記載の複合体。
【請求項60】
請求項59に記載の複合体を含むキット。
【請求項61】
細胞に核酸を送達する方法であって、以下:
(a)該細胞を、いずれかの順序または組み合わせにおいて、該核酸、蛍光分子、および、細胞送達分子に接触させる工程;ならびに
(b)該蛍光分子および該細胞送達分子の一方または両方からの該核酸の解離をもたらす処理により該細胞を処理する工程、
を包含する、方法。
【請求項62】
前記処理が照射を含む、請求項61に記載の方法。
【請求項63】
前記核酸が前記処理の後に生物学的に活性である、請求項61に記載の方法。
【請求項64】
前記核酸が前記処理の後に前記細胞の原形質内に分散される、請求項61に記載の方法。
【請求項65】
前記核酸が約5塩基〜約200キロ塩基を含む、請求項61に記載の方法。
【請求項66】
前記核酸がmRNA、tmRNA、tRNA、rRNA、siRNA、shRNA、PNA、ssRNA、dsRNA、ssDNA、dsDNA、DNA:RNAハイブリッド分子、プラスミド、人工染色体、遺伝子療法コンストラクト、cDNA、PCR産物、制限フラグメント、リボザイム、アンチセンスコンストラクトおよびこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項61に記載の方法。
【請求項67】
前記核酸がオリゴヌクレオチドである、請求項61に記載の方法。
【請求項68】
前記核酸が1つ以上の化学修飾を含む、請求項61に記載の方法。
【請求項69】
前記蛍光分子が前記核酸に結合していない請求項61に記載の方法。
【請求項70】
前記蛍光分子が前記細胞送達分子に結合している、請求項61に記載の方法。
【請求項71】
前記細胞送達分子が細胞送達ポリペプチドである、請求項61に記載の方法。
【請求項72】
前記細胞送達ポリペプチドが合成ペプチドである、請求項71に記載の方法。
【請求項73】
前記細胞送達ポリペプチドが:
(a)m%塩基性アミノ酸、ただしここでm%は約50%〜100%であるものを含み;
(b)n連続塩基性アミノ酸の配列、ただしここでnは2〜約75のいずれかの整数であるものを含み;そして、これに加えて、または、代替として、
(c)単純疱疹ウィルス(HSV)によりコードされる蛋白のアミノ酸配列中に存在しないアミノ酸配列を有する、
請求項71に記載の方法。
【請求項74】
前記細胞送達ポリペプチドが融合蛋白内に含まれる、請求項71に記載の方法。
【請求項75】
前記融合蛋白がさらに副次的ポリペプチドを含む、請求項74に記載の方法。
【請求項76】
前記副次的ポリペプチドがその反応体の1つまたはその生成物の1つとして核酸を有する酵素である、請求項75に記載の方法。
【請求項77】
前記副次的ポリペプチドがリコンビナーゼである、請求項76に記載の方法。
【請求項78】
前記リコンビナーゼが部位特異的リコンビナーゼである、請求項77に記載の方法。
【請求項79】
前記核酸が前記部位特異的リコンビナーゼにより認識される少なくとも1つの部位を含む、請求項78に記載の方法。
【請求項80】
前記核酸が蛋白またはその一部をコードする配列を包含する、請求項61に記載の方法。
【請求項81】
前記配列が前記細胞の蛋白の一部のアミノ酸配列をコードし、該蛋白またはその一部をコードする細胞核酸が該配列により望ましく置き換えられる、請求項80に記載の方法。
【請求項82】
前記蛋白が前記細胞において発現される、請求項80に記載の方法。
【請求項83】
前記細胞送達ポリペプチドが約10.5〜約14のpIを有する、請求項73に記載の方法。
【請求項84】
前記n連続塩基性アミノ酸の配列を有するオリゴペプチドが約10.5〜約14のpIを有する、請求項73に記載の方法。
【請求項85】
前記蛍光分子が蛍光ポリペプチドである、請求項61に記載の方法。
【請求項86】
前記蛍光分子が蛍光ポリペプチドである、請求項71に記載の方法。
【請求項87】
前記蛍光分子および前記蛍光送達分子が融合蛋白内に含まれるポリペプチドである、請求項86に記載の方法。
【請求項88】
細胞に核酸を送達する方法であって、以下:
(a)該細胞を、いずれかの順序または組み合わせにおいて、該核酸、蛍光分子、細胞送達分子およびトランスフェクション剤に接触させる工程;ならびに
(b)該蛍光分子および該細胞送達分子の1つ以上からの該核酸の解離をもたらす処理により該細胞を処理する工程
を包含する、方法。
【請求項89】
前記核酸、前記蛍光分子、および、前記細胞送達分子の2つ以上を前記接触の前に混合する、請求項88に記載の方法。
【請求項90】
前記蛍光分子および前記細胞送達分子の1つ以上がポリペプチドである、請求項88に記載の方法。
【請求項91】
1つ以上の核酸、1つ以上の蛍光団、および、1つ以上の細胞送達ポリペプチドを含む分子複合体であって、各細胞送達ポリペプチドが、
(a)m%塩基性アミノ酸、ただしここでm%は約10%〜100%であるものであり;
(b)n連続塩基性アミノ酸の配列、ただしここでnは2〜50のいずれかの整数であるものを含み;そして、
(c)単純疱疹ウィルス(HSV)蛋白に由来しない、
複合分子複合体。
【請求項92】
前記蛍光団が前記核酸または前記細胞送達ポリペプチドに共有結合している、請求項91に記載の分子複合体。
【請求項93】
請求項91に記載の分子複合体を含む、組成物。
【請求項94】
トランスフェクション剤、トランスフェクション増強剤およびエンドソーム崩壊剤よりなる群から選択される1つ以上の薬剤をさらに含む、請求項93に記載の組成物。
【請求項95】
請求項91に記載の分子複合体を含む、細胞。
【請求項96】
請求項95に記載の細胞を含む、組成物。
【請求項97】
前記組成物を凍結した後に前記細胞が生存性を維持している、請求項96に記載の組成物。
【請求項98】
前記組成物がグリセロールを含む、請求項97に記載の組成物。
【請求項99】
請求項91に記載の分子複合体を含む、容器。
【請求項100】
請求項91に記載の分子複合体および薬学的に許容される賦形剤または担体を含む、医薬組成物。
【請求項101】
1つ以上の前記核酸、前記ポリペプチドおよび前記蛍光団が生物学的に活性である、請求項100に記載の医薬組成物。
【請求項102】
前記核酸が生物学的に活性である、請求項100に記載の医薬組成物。
【請求項103】
前記生物学的に活性な核酸がmRNA、tmRNA、tRNA、rRNA、siRNA、shRNA、PNA、ssRNA、dsRNA、ssDNA、dsDNA、DNA:RNAハイブリッド分子、プラスミド、人工染色体、遺伝子療法コンストラクト、cDNA、PCR産物、制限フラグメント、リボザイム、アンチセンスコンストラクトおよびこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項102に記載の医薬組成物。
【請求項104】
前記ポリペプチドが生物学的に活性である、請求項100に記載の医薬組成物。
【請求項105】
疾患または障害に罹患した個体の治療方法であって、該方法が請求項91に記載の複合体、請求項93に記載の組成物、または、請求項100に記載の医薬組成物に該個体を接触させる工程を包含する、方法。
【請求項106】
電磁気照射に前記個体を曝露する工程をさらに含む、請求項105に記載の方法。
【請求項107】
遺伝子療法を必要とする個体に、該療法を提供する方法であって、該個体またはその個体に由来する細胞を請求項91に記載の複合体、請求項93に記載の組成物、または、請求項100に記載の医薬組成物に接触させる工程を包含する、方法。
【請求項108】
試験化合物への細胞の応答を測定する方法であって、以下:
(a)第1の細胞を、いずれかの順序または組み合わせにおいて、第1の核酸、蛍光分子、および、細胞送達分子に接触させる工程;
(b)第2の細胞を、いずれかの順序または組み合わせにおいて、第2の核酸、該蛍光分子、および、該細胞送達分子に接触させる工程;
(c)該核酸、該蛍光分子、および、該細胞送達分子の1つ以上からの該ポリペプチドの解離をもたらす処理により該細胞を処理する工程;
(d)(a)の前;(a)、(b)または(c)の最中;(a)と(b)との間;(b)と(c)との間;および、これに加えて、または、代替として、(c)の後に該試験化合物に該細胞を接触させる工程;
(e)該細胞からの細胞応答に相当するシグナルを検出する工程;ならびに
(f)該第1の細胞からのシグナルを該第2の細胞からのシグナルと比較する工程
を包含する、方法。
【請求項109】
前記細胞の1つ以上が1つ以上のレポーター遺伝子を含む、請求項108に記載の方法。
【請求項110】
1つ以上の前記核酸、前記細胞送達分子、および、前記蛍光団が生物学的に活性である、請求項108に記載の方法。
【請求項111】
前記核酸が生物学的に活性である、請求項108に記載の方法。
【請求項112】
前記生物学的に活性な核酸がmRNA、tmRNA、tRNA、rRNA、siRNA、shRNA、PNA、ssRNA、dsRNA、ssDNA、dsDNA、DNA:RNAハイブリッド分子、プラスミド、人工染色体、遺伝子療法コンストラクト、cDNA、PCR産物、制限フラグメント、リボザイム、アンチセンスコンストラクトおよびこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項111に記載の方法。
【請求項113】
予め選択された活性または作用を有する化合物を発見する方法であって、以下:
(a)第1の細胞を、いずれかの順序または組み合わせにおいて、第1の核酸、蛍光分子、および、細胞送達分子に接触させる工程;
(b)第2の細胞を、いずれかの順序または組み合わせにおいて、第2の核酸、蛍光分子、および、細胞送達分子に接触させる工程;
(c)該核酸、該蛍光分子、および、該細胞送達分子の1つ以上からの該ポリペプチドの解離をもたらす処理により該細胞を処理する工程;
(d)(a)の前;(a)、(b)または(c)の最中;(a)と(b)との間;(b)と(c)との間;および、これに加えて、または、代替として、(c)の後に該試験化合物に該細胞を接触させる工程;
(e)該細胞からの細胞応答に相当するシグナルを検出する工程;ならびに
(f)該第1の細胞からのシグナルを該第2の細胞からのシグナルと比較する工程;
を包含し、
ここで該第2の細胞からのシグナルとの第1の細胞からのシグナルの相違が該予め選択された活性または作用に相当する、方法。
【請求項114】
前記細胞の1つ以上が1つ以上のレポーター遺伝子を含む、請求項113に記載の方法。
【請求項115】
1つ以上の前記核酸、前記細胞送達分子、および、前記蛍光団が生物学的に活性である、請求項113に記載の方法。
【請求項116】
前記核酸が生物学的に活性である、請求項113に記載の方法。
【請求項117】
前記生物学的に活性な核酸がmRNA、tmRNA、tRNA、rRNA、siRNA、shRNA、PNA、ssRNA、dsRNA、ssDNA、dsDNA、DNA:RNAハイブリッド分子、プラスミド、人工染色体、遺伝子療法コンストラクト、cDNA、PCR産物、制限フラグメント、リボザイム、アンチセンスコンストラクトおよびこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項116に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2006−517790(P2006−517790A)
【公表日】平成18年8月3日(2006.8.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−500857(P2006−500857)
【出願日】平成16年1月9日(2004.1.9)
【国際出願番号】PCT/US2004/000430
【国際公開番号】WO2004/063342
【国際公開日】平成16年7月29日(2004.7.29)
【出願人】(502221282)インヴィトロジェン コーポレーション (113)
【Fターム(参考)】