КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ COMPOSITIONS FOR TREATMENT AND WARNINGS
ПАПИЛЛОМАВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ ЧЕЛОВЕКА НА ОСНОВЕ БЕЛКА LlPAPILLOMAVIRUS HUMAN INFECTION ON THE BASIS OF PROTEIN Ll
И ПЕПТИДОВ БЕЛКА E7AND PEPTIDE PROTEIN E7
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области медицины, в частности вирусологии, гинекологии, онкологии и касается способа получения рекомбинантного структурного белка Ll вируса папилломы человека (HPV), композиций, вакцин, терапевтических композиций на его основе, дополнительно содержащих пептиды белка E7 HPV, для профилактики и/или лечения папилломавирусной инфекции, а также способов лечения и/или профилактики папилломавирусной инфекции и индуцирования иммунного ответа у человека.The invention relates to medicine, in particular virology, gynecology, oncology, and relates to a method for producing recombinant structural protein Ll of human papillomavirus (HPV), compositions, vaccines, therapeutic compositions based on it, additionally containing peptides of HPV E7 protein, for prevention and / or treatment of human papillomavirus infection, as well as methods of treating and / or preventing human papillomavirus infection and inducing an immune response in humans.
Уровень техникиState of the art
Рак шейки матки (цервикальный), связанный с персистирующей инфекцией вирусом папилломы человека (HPV) - один из самых распространенных и опасных видов злокачественных новообразований у женщин во всем мире. По данным ВОЗ каждый год в мире диагностируется 510 000 случаев рака шейки матки, из них примерно половину женщин ждет летальный исход. Вообще же более 630 миллионов человек являются носителями папилломавирусной инфекции, из них у 190 миллионов наблюдаются клинические проявления. Ранняя диагностика HPV довольно сложна, клинические проявления инфекции не обнаруживаются достаточно длительное время. Развитие лёгкой и умеренной дисплазии в тяжёлую происходит соответственно в 10 и 20% случаев, а тяжёлая дисплазия переходит в инвазивный рак, по меньшей мере, в 12% случаев. Одним из проявлений папилломавирусной инфекции являются остроконечные кондиломы, вызываемые, преимущественно, вирусами 6 и 11 типа. Кондиломы представляют собой разрастание слизистой оболочки и локализуются на наружных половых органах (иногда - в уретре, влагалище) и в ректальной области. Свыше 80% случаев этого заболевания происходит в развивающихся странах, где нет ни популяционного скрининга, ни возможности оптимального лечения. Более того, современное лечение и, в большинстве случаев, современные скрининговые стратегии не учитывают вирусную этиологию этого вида рака.Cervical cancer (cervical) associated with persistent human papillomavirus (HPV) infection is one of the most common and dangerous types of malignant neoplasms in women around the world. According to the WHO, every year 510,000 cases of cervical cancer are diagnosed in the world, of which about half the women are expected to die. In general, more than 630 million people are carriers of human papillomavirus infection, of which 190 million have clinical manifestations. The early diagnosis of HPV is quite complicated, the clinical manifestations of the infection are not detected for a sufficiently long time. The development of mild to moderate dysplasia in severe occurs respectively in 10 and 20% of cases, and severe dysplasia passes into invasive cancer in at least 12% of cases. One of the manifestations of human papillomavirus infection is genital warts, caused mainly by viruses of type 6 and 11. Condylomas are an overgrowth of the mucous membrane and are localized on the external genitalia (sometimes in the urethra, vagina) and in the rectal region. Over 80% of cases of this disease occur in developing countries, where there is neither population screening nor the possibility of optimal treatment. Moreover, modern treatment and, in most cases, modern screening strategies do not take into account the viral etiology of this type of cancer.
Вирус папилломы относится к семейству паповирусов (Рароviridае). Он имеет
диаметр 40 - 55 нм, и его оболочка, капсид в виде икосаэдра, составлена из 72 белковых капсомеров, состоящих из основного белка Ll и минорного белка L2. Геном вируса представлен в виде кольцевой двухцепочечной ДНК, которая содержит 8 ранних и 2 поздних гена. К настоящему времени открыты более 100 типов HPV, из них более 30 способны инфицировать эпителиальные клетки половых органов. Типы HPV 6, 11, 34, 39, и ряд других вызывают образование незлокачественных кондилом эпителия половых органов и дыхательных путей. Эпителиальная дисплазия и карциномы шейки матки, вагины и анального канала обычно связаны с HPV- 16, 18, 31, 33, и 45.The papilloma virus belongs to the family of papoviruses (Parviridae). He has diameter 40 - 55 nm, and its shell, a capsid in the form of an icosahedron, is composed of 72 protein capsomeres consisting of the main protein Ll and minor protein L2. The genome of the virus is presented in the form of a circular double-stranded DNA, which contains 8 early and 2 late genes. To date, more than 100 types of HPV have been discovered, of which more than 30 are capable of infecting genital epithelial cells. Types HPV 6, 11, 34, 39, and a number of others cause the formation of non-malignant genital warts of the genital and respiratory epithelium. Epithelial dysplasia and carcinomas of the cervix, vagina and anal canal are usually associated with HPV-16, 18, 31, 33, and 45.
В настоящее время рекомбинантные белки HPV рассматриваются как перспективные иммуногенные компоненты для профилактических и терапевтических вакцин. Профилактические кандидатные вакцины базируются на рекомбинантных капсидных белках вируса Ll (мажорный) и L2 (минорный). Мажорный белок Ll (55- 60 кДа) способен сам собираться в вирусоподобные частицы (VLP), при этом он обладает высокой иммуногенностью и индуцирует антитела, нейтрализующие инфекционный вирус. На моделях (кролик) было показано, что иммунизация этими белками, экспрессированными в бактериях и бакуловирусной системе, защищала животных от вирусной инфекции. В качестве терапевтических кандидатных вакцин сейчас рассматриваются хорошо охарактеризованные онкогенные белки HPV - E6 и E7. Эти белки, а также их пептидные фрагменты могут быть использованы для индукции специфических цитотоксических Т-лимфоцитов с целью элиминации инфицированных клеток. Исследования на животных и людях демонстрируют возможность индукции одновременного защитного ответа на различные типы HPV с помощью мультивалентных вакцин, основанных на препаратах, содержащих комбинацию эпитопов нескольких типов белков HPV Ll . Пока что ни одна из кандидатных вакцин не прошла полных клинических испытаний.Recombinant HPV proteins are currently considered promising immunogenic components for prophylactic and therapeutic vaccines. Prophylactic candidate vaccines are based on the recombinant capsid proteins of the Ll virus (major) and L2 (minor). The major Ll protein (55-60 kDa) is able to assemble itself into virus-like particles (VLP), while it has high immunogenicity and induces antibodies that neutralize the infectious virus. In models (rabbit), it was shown that immunization with these proteins expressed in bacteria and the baculovirus system protected animals from viral infection. Well-characterized HPV oncogenic proteins, E6 and E7, are now being considered as therapeutic candidate vaccines. These proteins, as well as their peptide fragments, can be used to induce specific cytotoxic T-lymphocytes in order to eliminate infected cells. Studies in animals and humans demonstrate the possibility of inducing a simultaneous protective response to various types of HPV using multivalent vaccines based on preparations containing a combination of epitopes of several types of HPV Ll proteins. So far, none of the candidate vaccines has passed complete clinical trials.
На современном этапе пока еще ни одна из профилактических кандидатных вакцин против HPV не вышла из уровня клинической оценки. Национальный институт рака в США (NCI) [http://www.cancer.gov] проводит испытания моновалентной вакцины, основанной на белке HPVl 6 VLP, чья экспрессия осуществляется клетками насекомого по рекомбинантной бакуловирусной технологии (клиническая стадия III). Компания Меdlmmuпе разработала бивалентную вакцину HPV- 16/ 18 VLP, которая также базируется на бакуловирусной технологии
(испытания в стадии II) [http://www.medirnmune.conVpipeline/hpvaccine.asp]. КомпанияAt the present stage, none of the preventive candidate vaccines against HPV has yet gone beyond the level of clinical evaluation. The National Cancer Institute in the USA (NCI) [http://www.cancer.gov] is testing a monovalent vaccine based on the HPVl 6 VLP protein, which is expressed by insect cells using recombinant baculovirus technology (clinical stage III). Medmmupe has developed the bivalent HPV-16/18 VLP vaccine, which is also based on baculovirus technology (Stage II trials) [http: //www.medirnmune.conVpipeline/hpvaccine.asp]. Company
Меrск [http://www.merck.com/finance/annualreport/ar2002/research_strategy.html; патент RU JV° 2161651] разрабатывает тривалентную (VLP HPV 6, 11, 16) и тетравалентную вакцину (VLP HPV-6, 11, 16, и 18), используя экспрессию HPV Ll -белков в дрожжах (стадия III). Результаты предварительных испытаний, правда, на ограниченном контингенте лиц и сроках, указывают на то, что эффективность таких вакцин довольно высока.Mersk [http://www.merck.com/finance/annualreport/ar2002/research_strategy.html; patent RU JV ° 2161651] develops a trivalent (VLP HPV 6, 11, 16) and tetravalent vaccine (VLP HPV-6, 11, 16, and 18) using the expression of HPV Ll proteins in yeast (stage III). The results of preliminary tests, however, on a limited contingent of individuals and terms, indicate that the effectiveness of such vaccines is quite high.
Терапевтические кандидатные вакцины также еще не вышли из стадии разработки. Одна из них основана на трансформированном геноме вируса осповакцины, куда встраивают гены онкобелков E6 и E7 типа HPVl 6 и 18 (препарат «TA-HPV»). Такой трансформированный живой вирус предполагают вводить оперированным больным после удаления цервикальных опухолей (испытания в фазе I/II) [http://www.xenova.co.ukУPressReleases/pr_20030414_02.html]. Химерные рекомбинанты, построенные из белков L2, E6 и E7 HPVl 6, были также продуцированы в бактериальных системах (испытания в фазе I), и предварительные данные свидетельствуют об их хорошей иммуногенности. Компания Тrапsgепе создала комбинаторную вакцину («MVA-HPV-EL2») на основе аттенуированного вируса осповакцины, который содержит последовательности, кодирующие белки E6, E7, а также цитокин IL-2Therapeutic candidate vaccines are also not yet in the development phase. One of them is based on the transformed vaccinia virus genome, where the genes of the oncoproteins E6 and E7 of the type HPVl 6 and 18 (drug “TA-HPV”) are inserted. Such a transformed live virus is supposed to be administered to operated patients after removal of cervical tumors (tests in phase I / II) [http: //www.xenova.co.ukУPressReleases/pr_20030414_02.html]. Chimeric recombinants constructed from HPVl 6 L2, E6 and E7 proteins were also produced in bacterial systems (phase I trials), and preliminary data indicate their good immunogenicity. Trapsgepe created a combinatorial vaccine (“MVA-HPV-EL2”) based on an attenuated vaccinia virus that contains sequences encoding the E6, E7 proteins, as well as the IL-2 cytokine
[http://wwwДransgene.fr/us/pdl7coпiпiunique_presse/communiques_divers_2004/PR- US_18-03-2004_MVA-HPV-IL2.pdf]. Комбинацию E7 и белка теплового шока Нsр в качестве вакцины предложила компания Strеssgеп[http: //wwwДransgene.fr/us/pdl7coпiпiunique_presse/communiques_divers_2004/PR- US_18-03-2004_MVA-HPV-IL2.pdf]. The combination of E7 and heat shock protein Нср was proposed as a vaccine by the company Strassgep
[http://www.stressgen.com/product/hspe7.htm], где компонент Нsр должен стимулировать иммунную систему для удаления инфицированных клеток (клинические испытания находятся в фазе II). Фирма Zусоs сделала терапевтическую ДНК-вакцину под названием ZYClOIa (внутримышечные инъекции 3 раза через 3- недельные интервалы) и продемонстрировала на группе больных снижение опухолей на 43% по сравнению с 23% в группе с плацебо.[http://www.stressgen.com/product/hspe7.htm], where the Hsp component must stimulate the immune system to remove infected cells (clinical trials are in phase II). Zusos made a therapeutic DNA vaccine called ZYClOIa (intramuscular injection 3 times at 3-week intervals) and showed a 43% reduction in tumors in the group of patients compared to 23% in the placebo group.
Таким образом, известные из уровня техники вакцины хотя и обладают в той или иной степени защитным эффектом, но еще не прошли необходимые клинические испытания. Заявленные вакцины подразделяются на два типа - это либо профилактические, либо терапевтические вакцины. Вакцины, сочетающие в себе свойства обеих групп, явным образом не описаны.
Указанные выше недостатки преодолеваются в настоящем изобретении.Thus, although vaccines known in the art have a protective effect to one degree or another, they have not yet passed the necessary clinical trials. The claimed vaccines are divided into two types - it is either preventive or therapeutic vaccines. Vaccines combining the properties of both groups are not explicitly described. The above disadvantages are overcome in the present invention.
Данное изобретение обеспечивает профилактический и терапевтический эффект в одной вакцине, т. е. она является комбинированной вакциной.This invention provides a preventive and therapeutic effect in one vaccine, i.e., it is a combination vaccine.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В своем первом аспекте данное изобретение обеспечивает способ получения рекомбинантного белка Ll папилломавируса человека, выбранного из серотипов HPVl 6, HPV 18 и HPV31, включающий: a) получение копии гена, кодирующего белок Ll, методом полимеразной цепной реакции, используя клинический материал, b) получение плазмиды, содержащей копию гена, полученного на стадии а) и предназначенной для экспрессии белка Ll папилломавируса человека в дрожжевых клетках-хозяевах, c) трансформацию дрожжевых клеток-хозяев плазмидой, полученной на стадии b), d) культивирование трансформированных дрожжевых клеток-хозяев в условиях, обеспечивающих эффективную экспрессию рекомбинантного папилломавирусного белка Ll, e) экстракцию и очистку папилломавирусного белка Ll .In its first aspect, the invention provides a method for producing a recombinant human papillomavirus Ll protein selected from serotypes HPVl 6, HPV 18 and HPV31, comprising: a) obtaining a copy of the gene encoding the Ll protein by polymerase chain reaction using clinical material, b) obtaining a plasmid containing a copy of the gene obtained in stage a) and intended for expression of the human papillomavirus Ll protein in host yeast cells, c) transformation of yeast host cells with the plasmid obtained in stage b), d) cultured the presence of transformed yeast host cells under conditions ensuring the efficient expression of recombinant human papillomavirus Ll protein; e) extraction and purification of human papillomavirus Ll protein.
В одном из воплощений плазмиду, содержащую копию гена Ll, получают на основе дрожжевой плазмиды pPDX2.In one embodiment, a plasmid containing a copy of the Ll gene is derived from the yeast plasmid pPDX2.
В своем втором аспекте изобретение обеспечивает рекомбинантный белок Ll папилломавируса человека HPV, полученный способом, являющимся первым аспектом настоящего изобретения.In a second aspect, the invention provides a recombinant human HPV papillomavirus Ll protein obtained by the method, which is the first aspect of the present invention.
В одном из воплощений рекомбинантный белок Ll характеризуется тем, что он получен в виде вирусоподобных частиц.In one embodiment, the recombinant Ll protein is characterized in that it is obtained in the form of virus-like particles.
В следующем воплощении рекомбинантный белок Ll полезен для изготовления лекарственного средства для предупреждения папилломавирусной инфекции.In a further embodiment, the recombinant Ll protein is useful for the manufacture of a medicament for the prevention of papillomavirus infection.
В третьем аспекте данное изобретение обеспечивает композицию, содержащую очищенный рекомбинантный белок Ll, полученный способом, являющимся первым аспектом настоящего изобретения, и, по меньшей мере, один очищенный синтетический пептид, являющийся фрагментом белка E7
rгапилломавируса человека, имеющий последовательность, выбранную из группы, представленной:In a third aspect, the invention provides a composition comprising a purified recombinant Ll protein obtained by the method of the first aspect of the present invention and at least one purified synthetic peptide that is a fragment of an E7 protein human hapillomavirus having a sequence selected from the group represented by:
SEQ ID NO: 1 YМLDLQРЕТТDLYС,SEQ ID NO: 1 YMLDLQRETTDLYC,
SEQ ID NO: 2 РАGQАЕРDRАНYNIVТFССК,SEQ ID NO: 2 PAQQERDRANYNIVTFSSK,
SEQ ID NO: 3 QАЕРDRАНYNIVТFССКСDSТLРvLСVQSТНVDIR,SEQ ID NO: 3 QAERDRANYYNIVТFССКСDSТТРРvLСVQSТНVDIR,
SEQ ID NO: 4 QSТНVDIRТLЕDLLМGТLGIV,SEQ ID NO: 4 QSTHVDIRTLEDLLMGTLGIV,
SEQ ID NO: 5 GQАЕРDRАНYNГVТFССК,SEQ ID NO: 5 GQAERDRANYNГVТFССК,
SEQ ID NO: 6 КАТLQDГVLНL,SEQ ID NO: 6 CATLQDГVLНL,
SEQ ID NO: 7 РКАТLQDIVLНLЕРQNЕIРV,SEQ ID NO: 7 RKATLQDIVLHLERQNЕIРV,
SEQ ID NO: 8 GVNHQHLPA,SEQ ID NO: 8 GVNHQHLPA,
SEQ ID NO: 9 RAEPQRHTM,SEQ ID NO: 9 RAEPQRHTM,
SEQ ID NO: 10 GQАЕРDRАНYNIVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,SEQ ID NO: 10 GQAERDRANYNIVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,
SEQ ID NO: 11 VLDLQРЕАТD,SEQ ID NO: 11 VLDLQREATD,
SEQ ID NO: 12 GQАЕРDТSNYNIVТFССQ,SEQ ID NO: 12 GQAERDTSNYNIVTFCCQ,
SEQ ID NO: 13 GQАЕРDТSNYNIVТFССQСКSТLRLСVQSТQVDIR,SEQ ID NO: 13 GQAERDТSNYNIVТFССQСКSТLRLСVQSTТQVDIR,
SEQ ID NO: 14 ЕLLМGSFGГVСРNА,SEQ ID NO: 14 ELLMGSFGGVCPNA,
SEQ ID NO: 15 TSNYNTVTF,SEQ ID NO: 15 TSNYNTVTF,
SEQ ID NO: 16 DТSNYNГVТF.SEQ ID NO: 16 DTSNYNГVTF.
В своем четвертом аспекте данное изобретение обеспечивает вакцину для предупреждения и/или лечения папилломавирусной инфекции, которая включает эффективное количество рекомбинантного белка Ll, полученного способом, являющимся первым аспектом настоящего изобретения.In a fourth aspect, the invention provides a vaccine for the prevention and / or treatment of human papillomavirus infection, which comprises an effective amount of a recombinant Ll protein obtained by the method of the first aspect of the present invention.
В одном из воплощений данного изобретения вакцина дополнительно содержит эффективное количество, по меньшей мере, одного очищенного синтетического пептида, являющегося фрагментом белка E7 папилломавируса человека, имеющего последовательность, выбранную из группы, представленной:In one embodiment of the invention, the vaccine further comprises an effective amount of at least one purified synthetic peptide, which is a fragment of human papillomavirus E7 protein, having a sequence selected from the group represented by:
SEQ ID NO: 1 YМLDLQРЕТТDLYС,SEQ ID NO: 1 YMLDLQRETTDLYC,
SEQ ID NO: 1 YМLDLQРЕТТDLYС,SEQ ID NO: 1 YMLDLQRETTDLYC,
SEQ ID NO: 2 РАGQАЕРDRАНYNГVТFССК,SEQ ID NO: 2 PAQQAERDRANYNГVTFSSK,
SEQ ID NO: 3 QАЕРDRАНYNГVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,SEQ ID NO: 3 QAERDRANYYNГVТFССКСDSТТRLRLСVQSТНVDIR,
SEQ ID NO: 4 QSТНVDIRТLЕDLLМGТLGIV,SEQ ID NO: 4 QSTHVDIRTLEDLLMGTLGIV,
SEQ ID NO: 5 GQАЕРDRАНYNГVТFССК,SEQ ID NO: 5 GQAERDRANYNГVТFССК,
SEQ ID NO: 6 КАТLQDГVLНL,
SEQ ID NO: 7 РКАТLQDIVLНLЕРQNЕIРV,SEQ ID NO: 6 CATLQDГVLНL, SEQ ID NO: 7 RKATLQDIVLHLERQNЕIРV,
SEQ ID NO: 8 GVNHQHLPA,SEQ ID NO: 8 GVNHQHLPA,
SEQ ID NO: 9 RAEPQRHTM,SEQ ID NO: 9 RAEPQRHTM,
SEQ ID NO: 10 GQАЕРDRАНYNIVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,SEQ ID NO: 10 GQAERDRANYNIVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,
SEQ ID NO: 11 VLDLQРЕАТD,SEQ ID NO: 11 VLDLQREATD,
SEQ ID NO: 12 GQАЕРDТSNYNIVТFССQ,SEQ ID NO: 12 GQAERDTSNYNIVTFCCQ,
SEQ ID NO: 13 GQАЕРDТSNYNIVТFССQСКSТLRLСVQSТQVDIR,SEQ ID NO: 13 GQAERDТSNYNIVТFССQСКSТLRLСVQSTТQVDIR,
SEQ ID NO: 14 ELLMGS FGIVCPNA,SEQ ID NO: 14 ELLMGS FGIVCPNA,
SEQ ID NO: 15 TSNYNIVTF,SEQ ID NO: 15 TSNYNIVTF,
SEQ ID NO: 16 DТSNYNГVТF.SEQ ID NO: 16 DTSNYNГVTF.
В следующем воплощении изобретения вакцина дополнительно содержит один или несколько адъювантов.In a further embodiment of the invention, the vaccine further comprises one or more adjuvants.
В пятом аспекте настоящее изобретение обеспечивает вакцину для предупреждения и/или лечения папилломавирусной инфекции, которая включает эффективное количество композиции, являющейся третьим аспектом данного изобретения.In a fifth aspect, the present invention provides a vaccine for the prevention and / or treatment of human papillomavirus infection, which comprises an effective amount of a composition, which is the third aspect of the present invention.
В одном из своих воплощений вакцина для предупреждения и/или лечения папилломавирусной инфекции дополнительно содержит один или несколько адъювантов.In one of its embodiments, the vaccine for the prevention and / or treatment of human papillomavirus infection additionally contains one or more adjuvants.
В своем шестом аспекте данное изобретение обеспечивает терапевтическую композицию, содержащую эффективное количество рекомбинантного белка Ll, являющегося вторым аспектом данного изобретения.In a sixth aspect, the invention provides a therapeutic composition comprising an effective amount of a recombinant Ll protein, which is a second aspect of the invention.
В одном из своих воплощений терапевтическая композиция дополнительно содержит эффективное количество, по меньшей мере, одного очищенного синтетического пептида, являющегося фрагментом белка E7 папилломавируса человека, имеющего последовательность, выбранную из группы, представленной:In one of its embodiments, the therapeutic composition further comprises an effective amount of at least one purified synthetic peptide, which is a fragment of the human papillomavirus E7 protein, having a sequence selected from the group represented by:
SEQ ID NO: 1 YМLDLQРЕТТDLYС,SEQ ID NO: 1 YMLDLQRETTDLYC,
SEQ ID NO: 2 РАGQАЕРDRАНYNГVТFССК,SEQ ID NO: 2 PAQQAERDRANYNГVTFSSK,
SEQ ID NO: 3 QАЕРDRАНYNIVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,SEQ ID NO: 3 QAERDRANYYNIVТFССКСDSТТRLRLСVQSТНVDIR,
SEQ ID NO: 4 QSТНVDIRТLЕDLLМGТLGIV,SEQ ID NO: 4 QSTHVDIRTLEDLLMGTLGIV,
SEQ ID NO: 5 GQАЕРDRАНYNГVТFССК,SEQ ID NO: 5 GQAERDRANYNГVТFССК,
SEQ ID NO: 6 КАТLQDIVLНL,SEQ ID NO: 6 CATLQDIVLHL,
SEQ ID NO: 7 РКАТLQDГVLНLЕРQNЕIРV,
SEQ ID NO: 8 GVNHQHLPA,SEQ ID NO: 7 RKATLQDГVLНLЕРQNЕIРV, SEQ ID NO: 8 GVNHQHLPA,
SEQ ID NO: 9 RAEPQRHTM,SEQ ID NO: 9 RAEPQRHTM,
SEQ ID NO: 10 GQАЕРDRАНYNГVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,SEQ ID NO: 10 GQAERDRANYNГVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,
SEQ ID NO: 11 VLDLQРЕАТD,SEQ ID NO: 11 VLDLQREATD,
SEQ ID NO: 12 GQАЕРDТSNYNГVТFССQ,SEQ ID NO: 12 GQAERDTSNYNGVTFCCQ,
SEQ ID NO: 13 GQАЕРDТSNYNIVТFССQСКSТLRLСVQSТQVDIR,SEQ ID NO: 13 GQAERDТSNYNIVТFССQСКSТLRLСVQSTТQVDIR,
SEQ ID NO: 14 ЕLLМGSFGIVСРNА,SEQ ID NO: 14 ELLMGSFGIVCPNA,
SEQ ID NO: 15 TSNYNIVTF,SEQ ID NO: 15 TSNYNIVTF,
SEQ ID NO: 16 DТSNYNГVТF.SEQ ID NO: 16 DTSNYNГVTF.
В одном из своих воплощений терапевтическая композиция дополнительно содержит один или несколько адъювантов.In one of its embodiments, the therapeutic composition further comprises one or more adjuvants.
Седьмым аспектом данного изобретения является применение белка Ll папилломавируса человека HPV, являющегося вторым аспектом данного изобретения, или композиции, являющейся третьим аспектом данного изобретения, для изготовления лекарственного средства для предупреждения и/или лечения папилломавирусной инфекции у человека. Должно быть понятно, что данный аспект по существу также относится к способу предупреждения и/или лечения папилломавирусной инфекции у человека, предусматривающему введение профилактически или терапевтически эффективного количества рекомбинантного белка Ll папилломавируса человека HPV, являющегося вторым аспектом данного изобретения, или композиции, являющейся третьим аспектом данного изобретения. Должно быть понятно, что способ предупреждения и/или лечения папилломавирусной инфекции у человека может также предусматривать введение эффективного количества вакцины, являющейся четвертым или пятым аспектами настоящего изобретения, или терапевтической композиции, являющейся шестым аспектом настоящего изобретения.A seventh aspect of the present invention is the use of the HPV human papillomavirus Ll protein L, which is the second aspect of the present invention, or the composition, which is the third aspect of the present invention, for the manufacture of a medicament for the prevention and / or treatment of human papillomavirus infection. It should be understood that this aspect also essentially relates to a method of preventing and / or treating human papillomavirus infection, comprising administering a prophylactically or therapeutically effective amount of a recombinant HPV human papillomavirus Ll protein, the second aspect of the present invention, or a composition, which is the third aspect of the present inventions. It should be understood that a method of preventing and / or treating human papillomavirus infection may also include administering an effective amount of a vaccine, which is the fourth or fifth aspect of the present invention, or a therapeutic composition, which is the sixth aspect of the present invention.
Наконец, в своем седьмом аспекте настоящее изобретение относится к применению рекомбинантного белка Ll папилломавируса человека HPV, являющегося вторым аспектом данного изобретения, или композиции, являющейся третьим аспектом данного изобретения, для изготовления лекарственного средства для индуцирования иммунного ответа у человека. Должно быть понятно, что данный аспект по существу также относится к способу индуцирования иммунного ответа у человека, предусматривающему введение профилактически или терапевтически
эффективного количества рекомбинантного белка Ll папилломавируса человекаFinally, in its seventh aspect, the present invention relates to the use of the recombinant human HPV HPV Ll protein, the second aspect of the invention, or the composition, the third aspect of the invention, for the manufacture of a medicament for inducing an immune response in humans. It should be understood that this aspect also essentially relates to a method of inducing an immune response in humans, comprising prophylactically or therapeutically administering effective amount of recombinant human papillomavirus Ll protein
HPV, являющегося вторым аспектом данного изобретения, или композиции, являющейся третьим аспектом данного изобретения. Должно быть понятно, что способ индуцирования иммунного ответа у человека может также предусматривать введение эффективного количества вакцины, являющейся четвертым или пятым аспектами настоящего изобретения, или терапевтической композиции, являющейся шестым аспектом настоящего изобретения.HPV, the second aspect of the present invention, or a composition, which is the third aspect of the present invention. It should be understood that a method of inducing an immune response in humans may also include administering an effective amount of a vaccine, which is the fourth or fifth aspect of the present invention, or a therapeutic composition, which is the sixth aspect of the present invention.
Краткое описание фигур:Brief description of the figures:
Фиг. 1. Результаты гель-электрофореза полученных полинуклеотидов. 1 и 2 - фрагменты, содержащие ген белка Ll серотипа HPV 16; 3 и 4 — фрагменты, содержащие ген белка Ll серотипа HPV 18.FIG. 1. The results of gel electrophoresis of the obtained polynucleotides. 1 and 2 — fragments containing the Ll protein gene of the HPV 16 serotype; 3 and 4 — fragments containing the Ll protein gene of the HPV 18 serotype.
Фиг. 2. Карты плазмид (pUC19) со вставками гена Ll HPV с сайтами рестрикции. А - со вставкой гена Ll HPV 16, Б - со вставкой гена Ll HPVl 8.FIG. 2. Plasmid maps (pUC19) with inserts of the HPV Ll gene with restriction sites. A - with the insertion of the Ll gene of HPVl 16, B - with the insertion of the Ll gene of HPVl 8.
Фиг. 3. Выравнивание транслированных аминокислотных последовательностей секвенированных вариантов гена Ll HPV 16 с опубликованной последовательностью белка Ll HPV16 (Ll-16). Места замен заключены в рамки.FIG. 3. Alignment of the translated amino acid sequences of the sequenced variants of the HPV 16 Ll gene with the published HPV16 Ll protein sequence (Ll-16). Replacements are enclosed in a box.
Фиг. 4. Выравнивание транслированных аминокислотных последовательностей секвенированных вариантов гена Ll HPVl 8 с опубликованной последовательностью белка Ll HPV 18 (Ll -18). Места замен заключены в рамки.FIG. 4. Alignment of the translated amino acid sequences of the sequenced variants of the HPVl 8 Ll gene with the published HPV 18 Ll protein sequence (Ll -18). Replacements are enclosed in a box.
Фиг. 5. Выравнивание транслированных аминокислотных последовательностей секвенированных вариантов гена Ll HPV31 с опубликованной последовательностью белка Ll HPV31. Места замен заключены в рамки. Местоположение сайта ЕсоШ показано затемненным боксом.FIG. 5. Alignment of the translated amino acid sequences of the sequenced variants of the HPV31 Ll gene with the published HPV31 Ll protein sequence. Replacements are enclosed in a box. The location of the EcoSh website is shown in a darkened box.
Фиг. 6. Карты дрожжевых репликативных плазмид, предназначенных для экспрессии белка Ll HPV. А - карта плазмиды pPDX2-Ll-16, содержащей вставку гена Ll HPV 16, Б - карта плазмиды pPDX2-Ll-18, содержащей вставку гена Ll HPV18.FIG. 6. Maps of yeast replicative plasmids designed for expression of HPV Ll protein. A is a map of the plasmid pPDX2-Ll-16 containing the insert of the HPV 16 Ll gene; B is a map of the plasmid pPDX2-Ll-18 containing the insert of the HPV18 Ll gene.
Фиг. 7. Электрофорез в полиакриламидном геле фракций рекомбинантных VLP HPV- 16 и 18 после ультрацентрифугирования дрожжевых лизатов (гель окрашен раствором серебра). Дорожки: 1 - Маркер мол. веса (верхняя полоса - 66 кДа),
2-5 - белки, выделенные из штаммов Y618/pPDX2-Ll-16 JV°JV°l-4, соответственно, 6 - белки, выделенные из штамма Y618/pPDX2 (отрицательный контроль), 7, 8 - белки, выделенные из штаммов Y618/pPDX2- Ll-18 JVaJVaI, 2, соответственно. Можно видеть, что в дорожках 2, 3, 5, 8 появилась дополнительная по сравнению с отрицательным контролем полоса, по весу соответствующая Ll - примерно 56 кДа (уровень приблизительно указан стрелкой).FIG. 7. Polyacrylamide gel electrophoresis of recombinant VLP fractions HPV-16 and 18 after ultracentrifugation of yeast lysates (gel stained with silver solution). Lanes: 1 - Marker pier. weight (upper band - 66 kDa), 2-5 - proteins isolated from strains Y618 / pPDX2-Ll-16 JV ° JV ° l-4, respectively, 6 - proteins isolated from strain Y618 / pPDX2 (negative control), 7, 8 - proteins isolated from strains Y618 / pPDX2-Ll-18 JVaJVaI, 2, respectively. It can be seen that in lanes 2, 3, 5, 8 an additional band appeared in comparison with the negative control, corresponding in weight to Ll - approximately 56 kDa (the level is approximately indicated by the arrow).
Фиг. 8. А - Электрофорез препаратов Ll, выделенных из трансформанта 618/pPDX2- Ll -18. Дорожки: 1 - маркер, 2 - образец после первого градиентного центрифугирования, 3 - тот же образец, очищенный от сахарозы при помощи ультрафильтрации на мембране 10 кДа, 4 - после повторной очистки в градиенте 45% сахарозы, окончательный препарат. Б - Электрофорез препарата белка Ll, полученного при препаративном выделении из трансформанта 618/pPDX2-Ll-16. Дорожки: 1- отрицательный контроль (618/pPDX2), 2 - препарат Ll-16, 3 - маркер.FIG. 8. A - Electrophoresis of Ll preparations isolated from the 618 / pPDX2-Ll -18 transformant. Lanes: 1 - marker, 2 - sample after the first gradient centrifugation, 3 - the same sample, purified from sucrose by ultrafiltration on a 10 kDa membrane, 4 - after repeated purification in a gradient of 45% sucrose, the final preparation. B - Electrophoresis of the Ll protein preparation obtained by preparative isolation from the 618 / pPDX2-Ll-16 transformant. Lanes: 1 - negative control (618 / pPDX2), 2 - drug Ll-16, 3 - marker.
Фиг. 9. Электронная микрофотография рекомбинантных VLP Ll HPVl 6. Маркер в нижнем левом углу соответствует 100 нм. А - увеличение x55000, Б-Г - увеличение хЗ 50000.FIG. 9. Electron micrograph of recombinant VLP Ll HPVl 6. The marker in the lower left corner corresponds to 100 nm. A - increase x55000, BG - increase hZ 50,000.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Изобретение касается рекомбинантных капсидных белков вируса папилломы человека (HPV), экспрессируемых в дрожжевой системе, синтетических пептидных фрагментов трансформирующего белка E7 HPV, способов их получения, применения в качестве профилактических и терапевтических вакцин против НРV-инфекции, способов профилактики и лечения папилломавирусной инфекции человека и способов индуцирования иммунного ответа. Различные аспекты данного изобретения включают рекомбинантные молекулы ДНК HPV, белки, кодируемые этими молекулами, пептидные фрагменты белков HPV, композиции, содержащие эти молекулы, в том числе и иммунологические композиции, содержащие адъюванты, способы применения этих соединений и их композиций.The invention relates to recombinant human papillomavirus (HPV) capsid proteins expressed in the yeast system, synthetic peptide fragments of the HPV E7 transforming protein, methods for their preparation, use as prophylactic and therapeutic vaccines against HPV infection, methods for the prevention and treatment of human papillomavirus infections and methods inducing an immune response. Various aspects of the present invention include recombinant HPV DNA molecules, proteins encoded by these molecules, peptide fragments of HPV proteins, compositions containing these molecules, including immunological compositions containing adjuvants, methods of using these compounds and their compositions.
Для экспрессии белка Ll могут использоваться любые известные в настоящее время системы экспрессии гетеро логичных белков. Такие системы могут быть как прокариотическими, так и эукариотическими. В качестве прокариотических систем
могут использоваться, например, системы на основе E. соli (Li еt аl., Li ML, Сriре TP,Any currently known heterologous protein expression systems may be used to express Ll protein. Such systems can be both prokaryotic and eukaryotic. As prokaryotic systems can be used, for example, systems based on E. coli (Li et al., Li ML, CP TP,
Еstеs PA, Lyon MK, Rоsе RC, Gаrсеs RL, Ехрrеssiоп оf thе humап рарillоmаvirus tуре 11 Ll сарsid рrоtеiп iп Еsсhеriсhiа соli: сhаrасtеrizаtiоп оf рrоtеiп dоmаiпs iпvоlvеd in DNA biпdiпg апd сарsid аssеmblу. J. Virоl 71, 2988-95, 1997), В. sиbtilis. В качестве эукариотических систем могут использоваться, например, системы на основе культивируемых тканей насекомых (бакуловирусные системы) (Сhristепsеп ND, Норfl R, DiAngelo SL, Сlаdеl NM, Раtriсk SD, Wеlsh PA, Budgeon LR, Rееd CA, Кrеidеr JW, Аssеmblеd bасulоvirus-ехрrеssеd humап рарillоmаviгаs tуре 11 Ll сарsid рrоtеiп virus- likе раrtiсlеs аrе rесоgпizеd bу пеutгаliziпg mопосlопаl апtibоdiеs апd iпduсе high titrеs оf пеutrаliziпg апtibоdiеs J. Gеп. Virоl. 75, 2271-2276, 1994; Сhristепsеп ND, Кrеidеr JW, Апtibоdу-mеdiаtеd пеutrаlizаtiоп iп vivо оf iпfесtiоus рарillоmаvirusеs. J. Virоl. 64, 3151- 3156, 1991; Rоsе RC, Воппеz W, Rеiсhmап RC, Gаrсеа RL, Ехрrеssiоп оf humап рарillоmаvirus tуре 11 Ll рrоtеiп iп iпsесt сеlls: iп vivо апd iп vitrо аssеmdlу оf virus-likе раrtiсlеs. J. Virоl 67, 1936-44, 1993; Кirпbаuеr R, F Вооу, N Сhепg, DR Lоwу, T Sсhillеr, Рарillоmаvirus Ll mаjоr сарsid рrоtеiп sеlf-аssеmblеs iпtо virus-likе раrtiсlеs thаt аrе highlу immuпоgепiс. Рrос. Nаtl. Асаd. Sсi USA 89: 12180-12184, 1992; Vоlреrs С, P Sсhirmасhеr, RE Strеесk, M Sарр, Аssеmblу оf thе mаjоr апd thе miпоr сарsid рrоtеiп оf humап рарillоmаvirus tуре 33 iпtо virus-likе раrtiсlеs апd tubulаr struсturеs iп iпsесt сеlls. Virоlоgу 200: 504-512, 1994), или млекопитающих (вакциновирусные системы) (Zhоu J, XY Suп, DJ Stепzеl, IH Frаzеr, Ехрrеssiоп оf vассiпiа rесоmbiпапt HPV 16 Ll апd L2 ORF рrоtеiпs iп ерithеliаl сеlls is suffiсiепt fоr аssеmblу оf HPV viriоп-likе раrtiсlеs. Virоlоgу 185:251-257, 1991; Наgепsее ME, N Yаеgаshi, DA Gаllоwау, Sеlf-аssеmblу оf humап рарillоmаvirus tуре I сарsids bу ехрrеssiоп оf thе Ll рrоtеiп аlопе оr bу соехрrеssiоп оf thе Ll апd L2. J. Virоl, 67:315-322, 1993), метилотрофных дрожжей P. раstоris, нитчатых грибов А. пigеr, дрожжей S. сеrеvisiае (Nеереr MP, Ноfiпапп KJ, Jапsеп KU, Ехрrеssiоп оf thе mаjоr сарsid рrоtеiп оf humап рарillоmаvirus tуре 11 iп Sассhаrотусеs сеrеvisiае, Gепе 180 1-6, 1996), делящихся дрожжей S. роmbе (Sаsаgаwа T, Рushkо P, Stееrs G, Gsсhmеissпеr SE, Наjibаghеri MA, Fiпсh J, Сrаwfоrd L, Тоmаssiпо M, Siпthеsis апd аssеmblу оf virus-likе раrtiсlеs оf humап рарillоmаvirusеs tуре 6 апd tуре 16 iп fissiоп уеаst Sсhizоsассhаrотусеs роmbе. Virоlоgу 206, 126-135, 1995) и т.д. Предварительные исследования по иммуногенной активности рекомбинантных белков HPV, полученных в бактериальной системе экспрессии, показали, что титр антител, вырабатываемых млекопитающими после иммунизации,
низок (Рilасiпski WP, Glassman DL, Кrуzеk RA, Sаdоwski PL, Robbins AK, Сlопiпg апd ехрrеssiоп iп Еsсhеriсhiа соli оf thе bоviпе рарillоmаviгus Ll апd L2 ореп rеаdiпg frаmеs. Вiоtесhпоlоgу 2, 356-360, 1984). Лучшие результаты показали бакуловирусные и вакциновирусные системы (Ноfiпашi KJ, Сооk JC, Jоусе JG, Вrоwп DR, Sсhultz LD, Gеоrgе Наш Rоsоlоwskу M, Fifе К, Jапsеп KU, Sеquепсе dеtеrmiпаtiоп оf humап рарillоmаvirus tуре 6а апd аssеmblу оf virus-likе раrtiсlеs iп Sассhаrотусеs сеrеvisiае. Virоlоgу 209, 506-518, 1995; Zhоu J, XY Suп, DJ Stепzеl, IH Frаzеr, Ехрrеssiоп оf vассiпiа rесоmbiпапt HPV 16 Ll апd L2 ORF рrоtеiпs iп ерithеliаl сеlls is suffiсiепt fоr аssеmblу оf HPV viriоп-likе раrtiсlеs. Virоlоgу 185:251-257, 1991; Наgепsее ME, N Yаеgаshi, DA Gаllоwау, Sеlf-аssеmblу оf humап рарillоmаvirus tуре I сарsids bу ехрrеssiоп оf thе Ll рrоtеiп аlопе оr bу соехрrеssiоп оf thе Ll апd L2. J. Virоl, 67:315- 322, 1993; Кiгаbаuеr R, F Вооу, N Сhепg, DR Lоwу, T Sсhillеr, Рарillоmаvirus Ll mаjоr сарsid рrоtеiп sеlf-аssеmblеs iпtо virus-likе раrtiсlеs thаt аrе highlу immuпоgепiс. Рrос. Nаtl. Асаd. Sсi USA 89: 12180-12184, 1992): в случае экспрессии белка Ll происходило агрегирование его в вирусоподобные частицы (VLP) и при использовании его как иммуногена наблюдался высокий уровень протективного иммунного ответа.Estes PA, Lyon MK, Rose RC, Garses RL, Ehrressiop ° F the humap rarillomavirus ture 11 Ll sarsid rroteip Ip Essherishia coli: sharasterizatiop ° F rroteip domaips ipvolved in DNA bipdipg apd sarsid assemblu. J. Virol 71, 2988-95, 1997), B. sibtilis. As eukaryotic systems, for example, systems based on cultured insect tissues (baculovirus systems) can be used (Christepsep ND, Нorfl R, DiAngelo SL, Сdedel NM, Рatriсk SD, Веlsh PA, Budgeon LR, Реd CA, Кreеdеr JW, Аssеlеvl ehrressed humap rarillomavigas ture 11 Ll sarsid rroteip virus- like rartisles are resogpized bu peutgalizipg moposlopal aptibodies apd ipduse high titres ° F peutralizipg aptibodies Gep J. Virol 75, 2271-2276, 1994;.. Shristepsep ND, Kreider JW, Aptibodu-mediated peutralizatiop Ip vivo оf ipfestios pirillomaviruses. J. virol 64, 3151- 3156, 1991; Rose RC, Voppez W, Reixhmap RC, Garcea RL, Expresiop of humap paralomavirus tour 11 Ll rrot ip ip iptest sells: ip viv ap ip vitro assumbled virus-likelist. J. Virol 67, 1936-44, 1993; Kirpuler R, F Chep, DR Loplarparpar Assemblies Ipto virus-likericles thаt аre high high immunity expected by Nat. Acad. USA USA 89: 12180-12184, 1992; Vollers C, P Sсhirmacher, RE Strеesk, M Sarr, Assеmblу оf thе mаjоr аpd thе mіporsarsid rоtеіp оf humap іrіllіmavirus ture 33 іpto virus-like іѕ іrtісерслісплеслпсерплеслплеслпсерплеслплеслпсерплесрплеслперслплеслпслплеслпслплеслтслесрплесртслесрплеслпсерплесл Virology 200: 504-512, 1994), or mammals (vaccine-viral systems) (Zhou J, XY Sup, DJ Stepzel, IH Frazer, Expresiopf HPV 16 Lp apfieplіpіlіpіlіpіlіpііlіpііlеsіpіlіpііlісіpііlе -Liké rartles. Virology 185: 251-257, 1991; Highest ME, N Yaegashi, DA Gallowow, Self-assumble humpelimpoupéloplépoplépoplépoplépoplépoplépoplépoplépoplépopel , 67: 315-322, 1993), methylotrophic yeast P. rasteris, filamentous fungi A. piger, yeast S. cerevisiae (Neerer MP, Hofipapp KJ, Japsep KU, Expessepopperipheporepipepipepipepipe , Gepe 180 1-6, 1996), dividing their yeast S. rombe (Sasagawa T, Pushko P, Sters G, Gсhmeissper SE, Native Hybrid MA, Fixture J, Сrafford L, Тomassіпсепомсіпліспомсіпомситіпоміпсіпомситіпоміпіситіпомситіпоміситіпіситіпіситіпіситіпіситіпіситіпіситіпіситіпіситіпіситіпіситіпістомі Rambe. Virology 206, 126-135, 1995), etc. Preliminary studies on the immunogenic activity of recombinant HPV proteins obtained in the bacterial expression system showed that the titer of antibodies produced by mammals after immunization, low (Ріліпіпski WP, Glassman DL, Крузек RA, Sadowski PL, Robbins AK, Сlopipпd аd exprescіssiоli оf thе bоwipe raіllіmіvigus Ll аpеdоgеpоgоpоgоpоgоpоgоpоgоpоgоpоgоpоgіpоgіpоgіpоgіpоgіpоgіpоgіpоgіpоgіpоgіpоgіpоgіpоgоgоgоgіpоgоgоgоgоgоgоgоgоgоgоgоgоpоgоpоgоgоpоgоpоgоpоgоpogo. The best results were shown by baculovirus and vaccine-viral systems (Hofipashi KJ, Sawk JC, José JG, Brows DR, Sсhultz LD, Görgé Our Rosolowsk M, Fife K, Japsep KU, Séféfusperfumefumf . serevisiae Virologu 209, 506-518., 1995; Zhou J, XY Sup, DJ Stepzel, IH Frazer, Ehrressiop ° F vassipia resombipapt HPV 16 Ll L2 ORF apd rroteips erithelial sells Ip is suffisiept assemblu ° F for HPV viriop-like rartisles Virologu 185 : 251-257, 1991; For more information ME, N Yaegashi, DA Gallow, Self-ass of hum hum ravillomavirus I sarsids exp Lope ruple lupl, 32, 2. , 1993; Kigabauer R.F. In the case of Ll protein expression, it was aggregated into virus-like particles (VLP), and when used as an immunogen, a high level of protective immune response was observed.
Наиболее предпочтительным для создания вакцины является использование системы на основе дрожжей Sассhаrотусеs сеrеvisiае в силу своей дешевизны, способности к наработке больших количеств белка в нативной конформации, сходства аппарата посттрансляционной модификации с таковым млекопитающих, и международно признанной безопасности дрожжей (Ноfmапп KJ, Сооk JC, Jоусе JG, Вrоwп DR, Sсhultz LD, Gеоrgе Наm Rоsоlоwskу M, Fifе К, Jапsеп KU, Sеquепсе dеtеrmiпаtiоп оf humап рарillоmаvirus tуре 6а апd аssеmblу оf virus-likе раrtiсlеs iп Sассhаrотусеs сеrеvisiае. Virоlоgу 209, 506-518, 1995), поскольку дрожжи S. сеrеvisiае отнесены к группе организмов категории GRAS (Gепеrаllу Rеgаrdеd As Sаfе).The most preferable for creating a vaccine is the use of a system based on the yeast Sasshotus erytes servis because of its cheapness, the ability to produce large amounts of protein in the native conformation, the similarity of the post-translational modification apparatus with that of mammals, and the internationally recognized safety of yeast (Hofmapp KJ, Jock JC, Jouse JG, Jose JG , War DR, Schultz LD, Georget Rosolu M, Fiffe K, Japsep KU, Scepse Determiopf humdapillavirus ture 6a apachelosuccess 5, siclosheluceplo sicloso sslosero selo sélépécole gray visiae are assigned to the group of organisms of the GRAS category (Heperell Regard As Safe).
В качестве плазмид для экспрессии целевого продукта имеется обширный арсенал векторов, отличающихся происхождением (из вируса, фага, плазмиды, или на основе набора искусственно скомбинированных контрольных элементов), специфичностью в отношении хозяина (векторы, реплицирующиеся строго в одном хозяине, или челночные векторы с несколькими репликонами), способом контроля экспрессии целевого продукта (различные варианты промоторов, терминаторов), способностью быть поддерживаемыми в виде независимо реплицирующейся единицы
в клетке-хозяине (репликативные, центромерные плазмиды, искусственные хромосомы, а также векторы на основе 2 мкм плазмиды дрожжей) или интегрироваться в хромосому (интегративные плазмиды). К эукариотическим плазмидам относятся, например, бакуловирусные векторы (Кirпbаuеr R, F Вооу, N Сhепg, DR Lоwу, T Sсhillеr, Рарillоmаvirus Ll mаjоr сарsid рrоtеiп sеlf-аssеmblеs iпtо virus-likе раrtiсlеs thаt аrе highlу immuпоgепiс. Рrос. Nаtl. Асаd. Sсi USA 89: 12180- 12184, 1992; Vоlреrs С, P Sсhirmасhеr, RE Strеесk, M Sарр, Аsееmblу оf thе mаjоr апd thе miпоr сарsid рrоtеiп оf humап рарillоmаviгus tуре 33 iпtо viгus-likе раrtiсlеs апd tubulаr struсturеs iп iпsесt сеlls. Virоlоgу 200: 504-512, 1994), векторы на основе вакциновирусов (Zhоu J, XY Suп, DJ Stепzеl, IH Frаzеr, Ехрrеssiоп оf vассiпiа rесоmbiпапt HPV 16 Ll апd L2 ORF рrоtеiпs iп ерithеliаl сеlls is suffiсiепt fоr аssеmblу оf HPV viriоп-likе раrtiсlеs. Virоlоgу 185:251-257, 1991; Наgепsее ME, N Yаеgаshi, DA Gаllоwау, Sеlf-аssеmblу оf humап рарillоmаvirus tуре I сарsids bу ехрrеssiоп оf thе Ll рrоtеiп аlопе оr bу соехрrеssiоп оf thе Ll апd L2. J. Virоl, 67:315-322, 1993), а также дрожжевые векторы, например векторы на основе рGАL, содержащие промотор GAL 1-10 (Ноfmашi KJ, Сооk JC, Jоусе JG, Вrоwп DR, Sсhultz LD, Gеоrgе Наm Rоsоlоwskу M, Fifе К, Jапsеп KU, Sеquепсе dеtеrmiпаtiоп оf humап рарillоmаvirus tуре 6а апd аssеmblу оf virus-likе раrtiсlеs iп Sассhаrотусеs сеrеvisiае. Virоlоgу 209, 506-518, 1995). Для организации транскрипции генов структурных белков Ll и L2 в клетках дрожжей могут быть использованы промоторы разных дрожжевых генов, таких как GALl, ADHl, ADH2, PGKl, TDHl, CUPl и др.As plasmids for expression of the target product, there is an extensive arsenal of vectors that differ in origin (from a virus, phage, plasmid, or based on a set of artificially combined control elements), host specificity (vectors that replicate strictly in one host, or shuttle vectors with several replicons), a method of controlling the expression of the target product (various variants of promoters, terminators), the ability to be supported as an independently replicating unit in the host cell (replicative, centromeric plasmids, artificial chromosomes, as well as vectors based on 2 μm yeast plasmid) or integrate into the chromosome (integrative plasmids). Eukaryotic plasmids include, for example, baculovirus vectors (Kirpbauer R, F Wow, N Chepg, DR Low, T Schiller, Parillomavirus Lactum test. USA 89: 12180-12184, 1992; Vollers C, P Sсhirmacher, RE Strеssk, M Sarr, Asеmblу оf thе mаjоr аpd thе miпосарсід ріпеtіпоf humap ріслеслісліtіслісліtіслісtіпуспуспус 504-512, 1994), vaccine virus-based vectors (Zhou J, XY Sup, DJ Stepzel, IH Frezer, Expresitive HPV 16 Ll ap L2 ORF Reserved HPV gu 185: 251-257, 1991; for example ME, N Yaegashi, DA Gallow, Self-ass of hum hum ravillavirus, I sarsids exp, Lopro, it is liberated. -322, 1993), as well as yeast vectors, for example, pGAL-based vectors containing the GAL 1-10 promoter (Hofmashi KJ, Sok JC, Jouse JG, Brow DR, Shchultz LD, Görm Rösol M, Fife K, Japse KU, Sеcepsa dethermiptiop оf humap paralillomavirus tour 6а add-up оf virus-likе ріrtісlеs іn Sassharotusеs serevisiаe. Virology 209, 506-518, 1995). To organize the transcription of structural protein Ll and L2 genes in yeast cells, promoters of different yeast genes, such as GALl, ADHl, ADH2, PGKl, TDHl, CUPl, etc. can be used.
Введение плазмиды в клетку-хозяина может осуществляться множеством способов, хорошо известных специалистам в данной области. В случае прокариотических клеток-хозяев может использоваться трансформация с использованием ионов Ca +, электропорация, трансфекция, трансдукция. В случае эукариотических клеток также может применяться электропорация, трансформация с участием катионов, и трансфекция, а также трансформация фрагментами ДНК, напыленными на частички коллоидного золота, и трансформация посредством протопластирования.The introduction of the plasmid into the host cell can be carried out in many ways well known to specialists in this field. In the case of prokaryotic host cells, transformation using Ca + ions, electroporation, transfection, transduction can be used. In the case of eukaryotic cells, electroporation, cationic transformation, and transfection, as well as transformation by DNA fragments sprayed onto particles of colloidal gold, and transformation by protoplasty can also be used.
Как результат изобретения, вектор pPDX2, предназначенный для экспрессии белка Ll в клетках дрожжей, был сконструирован на основе плазмид рРDХl, и рUСGАLаtgΛТгøΙ. При этом первую плазмиду использовали в качестве вектора, а из второй плазмиды получали фрагмент, несущий промотор GAL1-10. Необходимая
плазмида была отобрана и получила имя pPDX2. Полученная плазмида, таким образом, несет:As a result of the invention, the pPDX2 vector, intended for expression of the Ll protein in yeast cells, was constructed on the basis of plasmids pPDXl, and pUСGАLаtgΛТгøΙ. The first plasmid was used as a vector, and a fragment carrying the GAL1-10 promoter was obtained from the second plasmid. Necessary the plasmid was selected and received the name pPDX2. The resulting plasmid, thus, carries:
• фрагмент последовательности 2-микронной плазмиды дрожжей, позволяющий ей реплицироваться в клетках дрожжей,• a fragment of the sequence of a 2-micron plasmid of yeast, allowing it to replicate in yeast cells,
• ген URАЪ, являющийся селективным маркером при трансформации клеток дрожжей,• URAB gene, which is a selective marker in the transformation of yeast cells,
• промотор гена GAL 1-10,• GAL 1-10 gene promoter,
• терминатор гена CYC\ ,• CYC \ gene terminator,
• между промотором и терминатором расположены уникальные сайты Хhоl и ВатШ, по которым возможно дальнейшее включение в полученную плазмиду различных последовательностей гена белка Ll,• between the promoter and the terminator there are unique sites Ххол and ВАТШ, according to which further inclusion in the obtained plasmid of various sequences of the gene sequences of the Ll protein
• ген Ыа, являющийся селективным маркером при трансформации клеток E. соli и точку начала репликации для бактериальных клеток.• the Na gene, which is a selective marker for the transformation of E. coli cells and the origin of replication for bacterial cells.
Таким образом, гены, кодирующие белок Ll, можно легко переносить в вектор pPDX2. Эффективность трансформации клеток дрожжей плазмидной ДНК проводилась по методу [Itо еt аl. (1983)] и для вектора pPDX2 составляет приблизительно 103 трансформантов/мкг ДНК.Thus, genes encoding the Ll protein can be easily transferred to the pPDX2 vector. The efficiency of transformation of yeast cells with plasmid DNA was carried out according to the method of [Ito et al. (1983)] and for the vector pPDX2 is approximately 10 3 transformants / μg of DNA.
Очистка рекомбинантного белка может осуществляться любым из широко известных в данной области способов. Для очистки могут без ограничения использоваться такие процедуры, как хроматография (ионообменная, гель- проникающая) (Сооk JC, Jоусе JG, Gеоrgе НА, Sсhultz LD, Hurni WM, Jапsеп KU, Нерlеr RW, Ip С, Lоwе RS, Рuгifiсаtiоп оf virus-likе раrtiсlеs оf rесоmbiпапt humап рарillоmаvirus tуре 11 mаjоr сарsid protein Ll, Рrоt. Ехр. Рur. 17, 477-484, 1999), препаративный электрофорез (капиллярный, в геле), ультрафильтрация (Сооk еt аl., 1999, suрrа), ультрацентрифугирование в градиенте (Ноfiпапп KJ, Сооk JC, Jоусе JG, Вrоwп DR, Sсhultz LD, Gеоrgе Наm Rоsоlоwskу M, Fifе К, Jапsеп KU, Sеquепсе dеtеrmiпаtiоп оf humап рарillоmаvirus tуре 6а апd аssеmblу оf virus-likе раrtiсlеs iп Sассhаrотусеs сеrеvisiае. Virоlоgу 209, 506-518, 1995; Sаsаgаwа T, Рushkо P, Stееrs G, Gsсhmеissпеr SE, Наjibаghеri MA, Fiпсh J, Сrаwfоrd L, Тоmаssiпо M, Sупthеsis апd аssеmblу оf virus-likе раrtiсlеs оf humап рарillоmаvirusеs tуре 6 апd tуре 16 iп fissiоп уеаst Sсhizоsассhаrотусеs ротbе. Virоlоgу 206, 126-135, 1995).Purification of the recombinant protein may be carried out by any of the methods well known in the art. For purification, such procedures as chromatography (ion exchange, gel permeation) can be used without restriction (Soak JC, Jouse JG, George NA, Schultz LD, Hurni WM, Japse KU, Nerl RW, Ip C, Low RS, Rugifi-virus virus- like ricottles of reso humipapillomavirus tour 11 majo sarsid protein Ll, Roth. Exp. Rur. 17, 477-484, 1999), preparative electrophoresis (capillary, in gel), ultrafiltration (Soock et al., et al. in gradient (Hofipapp KJ, Jok JC, Jos JG, Wropp DR, Schultz LD, George N M Rosol M, F K, Jap KU, Safe Detected Avoid Configu n Sasshothetes servisio.Virolog 209, 506-518, 1995; Sasagawa T, Pushk P, Sters G, Gsmsseper SE, Jagheri MA, Phpssumplessformal Upd Tour 16 IP Fissiop West Chessosassarotus Rotbe. Virology 206, 126-135, 1995).
Известно, что малигнизация инфицированных HPV клеток эпителия обусловлена синтезом трех белков — E5, E6 и E7, кодируемых геномом HPV. При
этом основная роль в индукции опухолевой трансформации принадлежит низкомолекулярному белку E7, который, таким образом, является идеальной мишенью для развития терапевтических вакцин. Такая вакцина должна стимулировать продукцию цитотоксических Т-лимфоцитов, т. е. E7-cпeцифичecкиx CD8+ лимфоцитов, способных уничтожать клетки, экспрессирующие на своей поверхности белок E7. Причем в качестве основных компонентов вакцины могут быть использованы как сам белок E7, так и пептиды, имитирующие Т-эпитопы этого белка (Fеltkаmр M. С. W., H. L. Smits, M. P. M. Viеrbооm, R. P. Мiшiаааг, В. M. dе Jопgh, J. W. Drijfhоut, J. tеr Sсhеggеt, С. J. M. Меliеf, and W. M. Каst. Vассiпаtiоп with суtоtохiс T lуmрhосуtе ерitоре-сопtаiпiпg рерtidе ргоtесts аgаiпst а tumоr iпduсеd bу humап рарillоmаviгus tуре 16-tгansformed сеlls. Еur. J. Iттuпоl., 1993, 23:2242-2249). Длина пептидов может колебаться от 8 до 40 аминокислот.It is known that the malignancy of HPV-infected epithelial cells is due to the synthesis of three proteins - E5, E6 and E7, encoded by the HPV genome. At the main role in the induction of tumor transformation belongs to the low molecular weight protein E7, which, therefore, is an ideal target for the development of therapeutic vaccines. Such a vaccine should stimulate the production of cytotoxic T-lymphocytes, i.e., E7-specific CD8 + lymphocytes, which can destroy cells expressing E7 protein on their surface. Moreover, both the E7 protein itself and peptides that mimic the T-epitopes of this protein can be used as the main components of the vaccine (Feltkamr M. C. W., HL Smits, MPM WierbOOm, RP Mishiaaag, B. M. de Jopgh, JW Drijfhout, J. Ter Schaggett, C. JM Mélief, and WM Cast. 2242-2249). The length of the peptides can range from 8 to 40 amino acids.
Очищенные синтетические пептиды, являющиеся фрагментами белка E7, могут быть получены различными способами, хорошо известными специалистам в области пептидной химии, например, таким как твердофазный синтез по Меррифилду с использованием коммерчески доступных реагентов и пептидных синтезаторов, производимых фирмами РеrSерtivе Вiоsуstеms, Весkmап, Аdvапсеd СhеmТесh, Lаbоrtес AG и др. Для очистки синтезированных пептидов могут быть использованы различные способы. Для синтеза относительно коротких пептидов могут быть использованы также методы классической химии (в растворе), хотя они и более трудоемки. Один из альтернативных вариантов — синтез пептидов с помощью рекомбинантной технологии. В этом случае получают синтетические олигонуклетиды, кодирующие нужный пептид, причем эта последовательность (экзон) может повторяться один или несколько раз в одной нуклеотидной цепи. Между экзонами имеются специальные вставки, кодирующие короткие аминокислотные последовательности, распознаваемые протеазами, способными нарезать получаемый рекомбинантный продукт на нужные фрагменты — целевые пептиды.Purified synthetic peptides, which are fragments of the E7 protein, can be obtained by various methods well known to specialists in the field of peptide chemistry, for example, such as Merrifield solid-phase synthesis using commercially available reagents and peptide synthesizers produced by the Percertive BIOSystems, Weightmap, Advapched Chem Labortes AG et al. Various methods can be used to purify synthesized peptides. For the synthesis of relatively short peptides, classical chemistry methods (in solution) can also be used, although they are more laborious. One alternative is peptide synthesis using recombinant technology. In this case, synthetic oligonucleotides are obtained that encode the desired peptide, and this sequence (exon) can be repeated one or more times in one nucleotide chain. Between exons there are special inserts encoding short amino acid sequences recognized by proteases capable of cutting the resulting recombinant product into desired fragments — target peptides.
Для большей протеолитической устойчивости синтетических пептидов из E7- белка их N- и С-концевые аминокислоты могут быть заменены на неприродные D- энантиомерные аналоги, или их свободные N- и С-концевые группы могут быть заблокированы ацильной и амидной группами, соответственно. Для конъюгирования пептидов с молекулами, усиливающих их иммуногенную активность (биополимеры,
белки, адъюванты), в пептиды в процессе химического синтеза могут быть введены функциональные группы и спейсеры алифатической, ароматической или смешанной природы.For greater proteolytic stability of synthetic peptides from the E7 protein, their N- and C-terminal amino acids can be replaced by unnatural D-enantiomeric analogues, or their free N- and C-terminal groups can be blocked by the acyl and amide groups, respectively. For conjugation of peptides with molecules that enhance their immunogenic activity (biopolymers, proteins, adjuvants), functional groups and spacers of aliphatic, aromatic or mixed nature can be introduced into peptides during chemical synthesis.
Способы очистки пептидов могут быть разнообразными, в зависимости от их свойств (растворимость в различных средах, заряд молекулы при нейтральном рН, гидрофильно-гидрофобный баланс), но наиболее предпочтительным способом очистки является гель-проникающая хроматография на гидрофильных смолах (сшитые декстраны, производные целлюлозы, гидроксилапатит, пористые стекла и т. п.) и высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) на колонках с обращенной фазой.The methods for purifying peptides can be various, depending on their properties (solubility in various media, molecular charge at neutral pH, hydrophilic-hydrophobic balance), but the most preferred method of purification is gel permeation chromatography on hydrophilic resins (crosslinked dextrans, cellulose derivatives, hydroxylapatite, porous glasses, etc.) and high performance liquid chromatography (HPLC) on reverse phase columns.
Наиболее предпочтительными в соответствии с настоящим изобретением являются следующие пептиды белка E7 вируса папилломы человека:Most preferred in accordance with the present invention are the following peptides of the human papillomavirus E7 protein:
Пептиды E7 HPV16:Peptides E7 HPV16:
SEQ ID NO: 1 YМLDLQРЕТТDLYС,SEQ ID NO: 1 YMLDLQRETTDLYC,
SEQ ID NO: 2 РАGQАЕРDRАНYNWТFССК,SEQ ID NO: 2 RAQQAERDRANYNWTFSSK,
SEQ ID NO: 3 QАЕРDRАНYNТVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,SEQ ID NO: 3 QАЕРDRАНYNТVТFССКСDSТТRLRLСVQSТНVDIR,
SEQ ID NO: 4 QSТНVDIRТLЕDLLМGТLGIV,SEQ ID NO: 4 QSTHVDIRTLEDLLMGTLGIV,
SEQ ID NO: 5 GQАЕРDRАНYNIVТFССК,SEQ ID NO: 5 GQAERDRANYNIVTFCCC,
Пептиды E7 HPVl 8:Peptides E7 HPVl 8:
SEQ ID NO: 6 КАТLQDIVLНL,SEQ ID NO: 6 CATLQDIVLHL,
SEQ ID NO: 7 РКАТLQDIVLНLЕРQNЕIРV,SEQ ID NO: 7 RKATLQDIVLHLERQNЕIРV,
SEQ ID NO: 8 GVNHQHLPA,SEQ ID NO: 8 GVNHQHLPA,
SEQ ID NO: 9 RAEPQRHTM,SEQ ID NO: 9 RAEPQRHTM,
SEQ ID NO: 10 GQАЕРDRАНYNГVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,SEQ ID NO: 10 GQAERDRANYNГVТFССКСDSТLRLСVQSТНVDIR,
Пептиды E7 HPV31:Peptides E7 HPV31:
SEQ ID NO: 11 VLDLQРЕАТD,SEQ ID NO: 11 VLDLQREATD,
SEQ ID NO: 12 GQАЕРDТSNYNГVТFССQ,SEQ ID NO: 12 GQAERDTSNYNGVTFCCQ,
SEQ ID NO: 13 GQАЕРDТSNYNТVТFССQСКSТLRLСVQSТQVDIR,SEQ ID NO: 13 GQAERDТSNYNТVТFССQСКSТLRLСVQSTТQVDIR,
SEQ ID NO: 14 ЕLLМGSFGIVСРNА,SEQ ID NO: 14 ELLMGSFGIVCPNA,
SEQ ID NO: 15 ТSNYNГVТF,SEQ ID NO: 15 TSNYNГVTF,
SEQ ID NO: 16 DТSNYNГVТF.SEQ ID NO: 16 DTSNYNГVTF.
Белки и пептиды, входящие в составе вакцин и композиций настоящего
изобретения, могут присутствовать в форме соли, в частности фармацевтически приемлемой соли. К таким солям относятся, например, неорганические соли натрия, калия, лития, аммония, а также органические соли первичных, вторичных или третичных аминов. Могут быть получены и использованы в целях данного изобретения также различные органические соли, такие как соли уксусной кислоты, пропионовой кислоты, виноградной кислоты, малеиновой кислоты и других приемлемых кислот.Proteins and peptides that are part of the vaccines and compositions of this inventions may be present in salt form, in particular a pharmaceutically acceptable salt. Such salts include, for example, inorganic salts of sodium, potassium, lithium, ammonium, as well as organic salts of primary, secondary or tertiary amines. Various organic salts can also be obtained and used for the purposes of this invention, such as salts of acetic acid, propionic acid, grape acid, maleic acid and other acceptable acids.
Композиции и вакцины настоящего изобретения, пригодные для применения для предупреждения и/или лечения папилломавирусной инфекции у человека, могут быть приготовлены в соответствии с известными специалисту в данной области способами, в частности путем смешивания с фармацевтически приемлемыми эксципиентами. Такие композиции будут содержать эффективное количество белка Ll, а также при необходимости, по меньшей мере, одного пептида, являющегося фрагментом белка E7 папилломавируса человека.Compositions and vaccines of the present invention suitable for use in the prevention and / or treatment of human papillomavirus infection can be prepared in accordance with methods known to those skilled in the art, in particular by mixing with pharmaceutically acceptable excipients. Such compositions will contain an effective amount of Ll protein, as well as, if necessary, at least one peptide that is a fragment of the human papillomavirus E7 protein.
Кроме того, белок Ll и пептиды белка E7 папилломавируса человека, либо сами по себе, либо в комбинации с другими активными агентами или эксципиентами могут быть включены или инкапсулированы в полость липосом для доставки и для увеличения срока жизни композиций на основе белков и пептидов ех vivо и iп vivо. Как известно в аднной области липосомы могут быть отнесены к одному из нескольких типов: многослойные, стабильные состоящие из нескольких слоев, малые однослойные или большие однослойные везикулы. Липосомы могут быть получены из различных липидных компонентов как естественного происхождения, так и синтетических, включая фосфатидильные простые и сложные эфиры, такие как фосфатидилсерин, фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозит, димиристоилфосфатидилхолин; стероиды, такие как холестерин; цереброзиды; сфингомиелин; глицеролипиды; и другие липиды(cм., например, патент US 5833948).In addition, Ll protein and human papillomavirus E7 protein peptides, either alone or in combination with other active agents or excipients, can be incorporated or encapsulated in the liposome cavity for delivery and to increase the life of compositions based on ex vivo protein and peptides and ip vivo. As is known in the adnal region, liposomes can be assigned to one of several types: multilayer, stable, consisting of several layers, small unilamellar or large unilamellar vesicles. Liposomes can be obtained from various lipid components, both naturally occurring and synthetic, including phosphatidyl ethers and esters such as phosphatidylserine, phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylinositol, dimyristoylphosphatidylcholine; steroids such as cholesterol; cerebrosides; sphingomyelin; glycerolipids; and other lipids (see, for example, US Pat. No. 5,833,948).
В контексте данной заявки под «эффeктивным количеством)) понимается такое количество активного начала (белка, пептида) настоящего изобретения, которое является достаточным для оказания желаемого эффекта в отношении состояния, в связи с которым они вводятся индивиду. Точное количество будет зависеть от конкретных обстоятельств и может быть оценено специалистом в данной области с использованием известных методик. Обычно, количество должно быть способно оказывать профилактическое действие в отношении развития папилломавирусной
инфекции или терапевтические действие при ее наличии, а также индуцировать иммунный ответ у человека, которому оно вводится. Специалисту будет понятно, что эффективное количество будет iпtег аliа зависеть от типа папилломавируса, режима введения, вводится ли композиция или вакцина сама по себе или в комбинации с другими лекарственными средствами, общего состояния здоровья индивида, реактивности его иммунной системы. Обычно композиции и вакцины настоящего изобретения будут вводиться в дозах, находящихся в интервале от приблизительно 1 мкг до приблизительно 1 мг.In the context of this application, “effective amount)) means such an amount of the active principle (protein, peptide) of the present invention that is sufficient to provide the desired effect in relation to the condition in connection with which they are administered to the individual. The exact amount will depend on the specific circumstances and can be estimated by a person skilled in the art using known techniques. Typically, the amount should be able to have a prophylactic effect on the development of papillomavirus infection or therapeutic effect if present, and also induce an immune response in the person to whom it is administered. The specialist will understand that the effective amount will depend on the type of papillomavirus, the mode of administration, whether the composition or vaccine is administered alone or in combination with other drugs, the general state of health of the individual, the reactivity of his immune system. Typically, the compositions and vaccines of the present invention will be administered in doses ranging from about 1 μg to about 1 mg.
Под ((фармацевтически приемлемым)) в контексте настоящего описания понимается такой эксципиент, например носитель, растворитель, иммуномодулятор, адъювант или любая иная целевая добавка, которые не вызывают нежелательных побочных эффектов у индивида, которому они вводятся, и не препятствуют осуществлению целевой биологической функции при введении вакцины в организм индивида. Такие фармацевтически и физиологически приемлемые средства хорошо известны в данной области (см., например, Rеmiпgtоп's Рhаrmасеutiсаl Sсiепсеs, 18Ш еditiоп, А.R. Gеппаrо, Ed., Масk Рublishiпg Соmрапу - 1990; Напdbооk оf Рhаrmасеutiсаl Ехсiрiепts, Зrd еditiоп, А. Кibbе, Ed., Рhаrmасеutiсаl Рrеss - 2000). Разнообразные эксципиенты, которые могут входить в состав композиций или вакцин настоящего изобретения, хорошо известны специалистам в данной области. К таким эксципиентам могут относиться буферы, диспергаторы, консерванты, стабилизаторы.Under ((pharmaceutically acceptable)) in the context of the present description refers to such an excipient, for example, a carrier, a solvent, an immunomodulator, an adjuvant or any other targeted additive that does not cause undesirable side effects in the individual to whom they are administered and do not interfere with the implementation of the target biological function when the introduction of a vaccine into the body of an individual. Such pharmaceutically and physiologically acceptable means well known in the art (see, e.g., Remington's Rharmaseutisal Ssiepses 18 W editiop, Gepparo A.R., Ed, Mask Rublishipg Somrapu - 1990;.. Napdbook Rharmaseutisal Ehsiriepts ° F, G rd editiop, A Kibbe, Ed., Pharmacutral Pres - 2000). A variety of excipients that may be included in the compositions or vaccines of the present invention are well known to those skilled in the art. Such excipients may include buffers, dispersants, preservatives, stabilizers.
Для поддержания осмотического давления вакцины могут содержать такие регулирующие тоничность агенты, как сахароза, глюкоза, хлорид натрия, полиглюкин, реополиглюкин, а также многоатомные сахароспирты, такие как глицерин, эритрит, арабит, ксилит, сорбит или маннит.To maintain osmotic pressure, vaccines may contain tonicity agents such as sucrose, glucose, sodium chloride, polyglucin, reopoliglukin, as well as polyhydric sugar alcohols such as glycerol, erythritol, arabitol, xylitol, sorbitol, or mannitol.
Для поддержания физиологических значений рН вакцины настоящего изобретения могут содержать физиологически приемлемые буферные агенты, как, например, Нереs, фосфатный, цитратный, сукцинатный, тартратный, фумаратный, глюконатный, оксалатный, лактатный, ацетатный или гистидиновый буферы, а также их комбинации.To maintain physiological pH, the vaccines of the present invention may contain physiologically acceptable buffering agents, such as Heps, phosphate, citrate, succinate, tartrate, fumarate, gluconate, oxalate, lactate, acetate or histidine buffers, as well as combinations thereof.
Поскольку вакцины настоящего изобретения вводятся парентерально, специалисту в данной области понятно, что вакцины должны находиться в стерильной форме. Для обеспечения стерильности могут использоваться различные известные в данной области способы, такие как фильтрование через стерилизующий
фильтр с размером пор 0,22 мкм. Для предотвращения бактериального заражения в состав вакцин могут также входить (но необязательно) консерванты, например, тимеросал, фенол.Since the vaccines of the present invention are administered parenterally, one skilled in the art will recognize that the vaccines must be in sterile form. Various methods known in the art can be used to ensure sterility, such as filtering through a sterilizing a filter with a pore size of 0.22 microns. To prevent bacterial infection, preservatives, for example, thimerosal, phenol, may also be included in the vaccines.
Для увеличения иммуногенности вакцины настоящего изобретения могут содержать разнообразные адъюванты, как, например, CPG, фосфат или гидроокись алюминия, стеарил-тирозин, MDP, ГМДП, полиоксидоний, экстракты фрагментов клеточной стенки бактерий (см. F. R. Vоgеl, M. F. Роwеll, С. R. Аlviпg. А Соmрепdium оf Vассiпе Аdjuvапts апd Ехсiрiепts, 1999, 2nd Еditiоп).To increase the immunogenicity, the vaccines of the present invention may contain a variety of adjuvants, such as CPG, aluminum phosphate or hydroxide, stearyl tyrosine, MDP, GMDP, polyoxidonium, extracts of fragments of the bacterial cell wall (see FR Vogel, MF Travel, C. R. Alviпg. And Сomrepdium оf Vassipе Аdjuvapts аpd Exciriepts, 1999, 2nd Editiop).
Иммунологическая эффективность полученных VLP, т. е. хороший гуморальный и клеточный иммунный ответы, как необходимое условие протективной активности вакцины, демонстрируется в различных тестах на животных моделях. Такие тесты хорошо известны в данной области техники и признаны специалистами в качестве адекватных [Вrеitburd еt аl. J. Virоl., 1995,69 3959-3963; Кirпbаuеr еt аl. Virоlоgу, 1996, 219, 37-44; Suziсh еt аl. Рrос. Nаtl. Асаd. Sсi. USA, 1995, 92, 11553- 11557; M. F. Duggап-Кееп, M. D. Вrоwп, S. N. Stасеу, P. L. Stеrп. Рарillоmаvirus vассiпеs. Frопtiеrs iп Вiоsсiепсе, 3, dl 192-1208, 1, 1998; Sсhоеll W. M., Мirhаshеmi R., Liu В., Jапiсеk M.F., Роdасk E. R., Репаlvеr M.A., Аvеrеttе Н.Е.Gепеrаtiоп оf tumоr- sресifiс суtоtохiс T lуmрhосуtеs bу stimulаtiоп with HPV tуре 16 E7 рерtidе-рulsеd dепdritiс сеlls: ап аррrоасh tо immuпоthеrару оf сеrviсаl сапсеr. Gупесоl Опсоl 74:448- 455, 1999].The immunological efficacy of the obtained VLPs, i.e., good humoral and cellular immune responses, as a necessary condition for the protective activity of the vaccine, is demonstrated in various tests on animal models. Such tests are well known in the art and are recognized by experts as adequate [Breitbur et al. J. Virol., 1995.69 3959-3963; Kirpbauer et al. Virology, 1996, 219, 37-44; Suzish et al. Roc. Natl. Acad. Sсi. USA, 1995, 92, 11553-11557; M. F. Duggap-Kep, M. D. Browp, S. N. Staseu, P. L. Sterp. Rarillomavirus vassipes. Framers ip BIOSIPSE, 3, dl 192-1208, 1, 1998; Schoell WM, Mirshashmi R., Liu V., Japan MF, ER ER, Repalver MA, AvtoRette N.E. Gerapatiop of tumo-rescuerto ispulertulopredeposito HP: Of Servisal Sapser. Hupesol Opsoel 74: 448-455, 1999].
К ним относятся:These include:
• индукция высоких титров анти-VLР-антител, получаемых после иммунизации лабораторных животных соответствующими Ll VLP без адъюванта,• the induction of high titers of anti-VLP antibodies obtained after immunization of laboratory animals with the corresponding Ll VLP without adjuvant,
• реактивность моноклональных НРV-вируснейтрализующих референс- антител (коммерческих) в реакциях иммуноферментного анализа (ИФА) с полученными Ll VLP,• reactivity of monoclonal HPV virus neutralizing reference antibodies (commercial) in enzyme immunoassay reactions (ELISA) with the obtained Ll VLP,
• данные электронной микрофотографии (должны быть видны сферические частицы размером около 50 нм),• electron micrograph data (spherical particles about 50 nm in size should be visible),
• способность продуцировать в результате иммунизации препаратами Ll VLР-специфические Т-хелперные лимфоциты,
• способность продуцировать в результате иммунизации препаратами Ll• the ability to produce, as a result of immunization with Ll drugs, VLP-specific T-helper lymphocytes, • ability to produce as a result of immunization with Ll
VLР-специфические цитотоксические лимфоциты.VLP-specific cytotoxic lymphocytes.
Иммунологическая эффективность полученных пептидов из белка E7 демонстрируется следующими тестами:The immunological effectiveness of the obtained peptides from the E7 protein is demonstrated by the following tests:
• индукция анти-пептидных антител, получаемых после иммунизации лабораторных животных пептидами из E7-бeлкa с соответствующими адъювантами,• the induction of anti-peptide antibodies obtained after immunization of laboratory animals with peptides from E7 protein with the appropriate adjuvants,
• способность продуцировать в результате иммунизации E7-пeптидaми специфические Т-хелперные лимфоциты,• the ability to produce specific T-helper lymphocytes as a result of immunization with E7 peptides
• способность продуцировать в результате иммунизации препаратами Ll VLР- специфические цитотоксические лимфоциты• the ability to produce, as a result of immunization with Ll drugs, VLP-specific cytotoxic lymphocytes
Высокие титры антител к полученным рекомбинантным Ll VLP достигаются иммунизацией лабораторных мышей композициями на основе препаратов Ll VLP16, 18, или 31. В состав иммунизирующей композиции могут входить сам белок Ll, физиологический раствор, адъюванты, белковые стабилизаторы и другие компоненты, например, иммуноактивные синтетические пептиды, имитирующие T- клеточные эпитопы белка E7 HPV и создающие Т-клеточный иммунитет. Композиции, содержащие Ll VLP, рассматриваются как профилактические вакцины. Композиции, содержащие кроме Ll VLP пептиды белка E7 HPV 16, 18, 31 могут быть использованы в качестве как профилактических, так и терапевтических вакцин.High titers of antibodies to the obtained recombinant Ll VLP are achieved by immunizing laboratory mice with compositions based on Ll VLP16, 18, or 31 preparations. The immunizing composition may include the Ll protein itself, saline solution, adjuvants, protein stabilizers, and other components, for example, immunoactive synthetic peptides that mimic the T-cell epitopes of the HPV E7 protein and create T-cell immunity. Compositions containing Ll VLP are considered prophylactic vaccines. Compositions containing, in addition to Ll VLP peptides, HPV protein E7 16, 18, 31 can be used as both prophylactic and therapeutic vaccines.
Вакцины и композиции настоящего изобретения могут вводиться различными способами, например (без ограничения) подкожно, местно, внутримышечно, перорально, внутривенно, трансмукозально, вагинально, ректально. Вакцины и композиции могут вводиться в виде единичной дозы или в виде множественных доз. Схема введения может быть оценена лечащим врачем с учетом, в частности, таких факторов, как тип папилломавируса, возраст, пол, общее состояние пациента, тяжесть заболевания или состояния, которое подлежит лечению или профилактике, способ введения, и конкретная вакцина или композиция. В пределах компетентности врача выбрать дозировку вводимой композиции или вакцины.Vaccines and compositions of the present invention can be administered in various ways, for example (without limitation) subcutaneously, topically, intramuscularly, orally, intravenously, transmucosally, vaginally, rectally. Vaccines and compositions may be administered as a single dose or as multiple doses. The administration schedule can be evaluated by the attending physician taking into account, in particular, factors such as the type of papillomavirus, age, gender, general condition of the patient, the severity of the disease or condition to be treated or prevented, the route of administration, and the particular vaccine or composition. Within the competence of the physician, choose the dosage of the administered composition or vaccine.
В одном из воплощений белок Ll и пептиды белка E7 папилломавируса человека вводятся в идее раствора или суспензии в подходящей водной среде. Кроме
того, композиции вакцины настоящего изобретения для инъекций могут быть получены в липофильных растворителях, таких как (без ограничения) масла типа растительного, оливкового, арахисового, пальмового, саффлорового, кукурузного или соевого; синтетические сложные эфиры жирных кислот типа этилолеата или тригдицеридов; производные холестерина типа холестеринолеат, холестеринлинолеат, холестеринмиристилат. Композиции могут готовиться непосредственно в липофильном растворителе или, предпочтительно, в эмульсии масло/вода (см., например, Liu F. еt аl., Рhаrm. Rеs. 12: 1060-1064 (1995), Prankerd R. J., J. Раrепt. Sсi. Тесh. 44: 139-149 (1990)).In one embodiment, the Ll protein and peptides of the human papillomavirus E7 protein are introduced in a solution or suspension in a suitable aqueous medium. Besides in addition, the vaccine compositions of the present invention for injection can be prepared in lipophilic solvents, such as (without limitation) oils such as vegetable, olive, peanut, palm, safflower, corn or soybean; synthetic fatty acid esters such as ethyl oleate or triglycerides; cholesterol derivatives such as cholesterol oleate, cholesterol linoleate, cholesterol myristylate. The compositions can be prepared directly in a lipophilic solvent or, preferably, in an oil / water emulsion (see, for example, Liu F. et al., Pharm. Res. 12: 1060-1064 (1995), Prankerd RJ, J. Rept. Ssi Tes. 44: 139-149 (1990)).
Далее изобретение будет проиллюстрировано со ссылкой на примеры, однако следует понимать, что примеры приводятся исключительно для целей более ясного понимания сущности заявленного изобретения и не предназначены для его ограничения.The invention will now be illustrated with reference to examples, however, it should be understood that the examples are provided solely for the purpose of clarifying the essence of the claimed invention and are not intended to limit it.
Пример 1. Дизайн праймеровExample 1. Design primers
С целью клонирования генов белка Ll HPV серотипов 16 и 18 предпринят компьютерный поиск последовательностей генов белка Ll различных подтипов серотипов 16 и 18 HPV в открытых базах данных Ехраsу, РubМеd. На основе найденных последовательностей был произведен дизайн и синтез праймеров для амплификации целевых генов, как показано в таблице 1.In order to clone the HPV Ll protein genes of serotypes 16 and 18, a computer search was made for the sequences of Ll protein genes of various subtypes of serotypes 16 and 18 of HPV in the open databases of Expu, PubMed. Based on the sequences found, primers were designed and synthesized to amplify the target genes, as shown in Table 1.
Таблица 1. Последовательности праймеров, предназначенных для амплификации генов белка Ll серотипов 16 и 18 HPV.Table 1. Sequences of primers designed for amplification of Ll protein genes of serotypes 16 and 18 of HPV.
Подчеркиванием выделены сайты рестриктаз Хhоl и BgIIIUnderlined are the restriction enzyme sites Xhol and BgIII
В праймеры с 5 '-концов были добавлены некомплементарные участки, содержащие шестичленные последовательности, узнаваемые рестриктазами Хhоl (в праймерах к 3 '-концу) и BgIII (в праймерах к 5'-кoнцy).Non-complementary regions containing six-membered sequences recognized by the restriction enzymes Xhol (in the primers to the 3 'end) and BgIII (in the primers to the 5'-end) were added to the primers from the 5' ends.
ЛИСТ
Пример 2. Полимеразная цепная реакция (ПЦР)SHEET Example 2. Polymerase chain reaction (PCR)
Температура отжига в ходе реакции рассчитывалась по формуле T=2(A+T)+4(G+C), где T - температура, A, T, G, С - количество соответствующих нуклеотидов в составе праймера. Рабочими растворами для ПЦР являлись: 1Ox реакционный буфер (600 мМ Трис-НСl, рН 8,5, 250 мМ KCL, 15 мМ MgCl2, 100 мМ меркаптоэтанол, 1% Тритон X-100), 1,25 мМ смесь dNТР, Таq-полимераза 10 ед/мкл, раствор праймеров, матричная ДНК (в сыворотке), H2O (suреrQ). Для ПЦР брали по 25 пмоль каждого из праймеров. Готовая к реакции смесь осторожно перемешивалась, сверху наслаивалось минеральное масло. Реакция ставилась в 20 мкл. Микроцентрифужные пробирки закладывались в термоциклер, который программировался следующим образом: Цикл 1 : первичное плавление 94°C 1,5 мин; Цикл 2: основной, плавление 940C 20 с. Отжиг праймеров при специфической температуре (в нашем случае - 670C) 5 с, синтез 720C 30 с, повторение 5 раз, плавление 940C 5 с, отжиг праймеров при 670C 5 с, синтез 720C 30 с, повторение: 40 раз. Цикл 3: хранение при 100CThe annealing temperature during the reaction was calculated by the formula T = 2 (A + T) +4 (G + C), where T is the temperature, A, T, G, C is the number of corresponding nucleotides in the primer. The working solutions for PCR were: 1Ox reaction buffer (600 mM Tris-Hcl, pH 8.5, 250 mM KCL, 15 mM MgCl 2 , 100 mM mercaptoethanol, 1% Triton X-100), 1.25 mM mixture of dNTP, Taq -polymerase 10 u / μl, solution of primers, template DNA (in serum), H 2 O (supQ). For PCR, 25 pmol of each of the primers was taken. Ready for the reaction, the mixture was carefully mixed, mineral oil was layered on top. The reaction was set at 20 μl. Microcentrifuge tubes were placed in a thermal cycler, which was programmed as follows: Cycle 1: primary melting 94 ° C 1.5 min; Cycle 2: basic, melting 94 0 C 20 s. Primer annealing at a specific temperature (in our case, 67 0 C) 5 s, synthesis 72 0 C 30 s, repeat 5 times, melting 94 0 C 5 s, anneal primers at 67 0 C 5 s, synthesis 72 0 C 30 s Repeat: 40 times. Cycle 3: storage at 10 0 C
Таким образом, при помощи ПЦР на основе клинических материалов были синтезированы требуемые последовательности длиной 1511 (серотип 16) и 1521 (серотип 18) нуклеотидов. Каждая амплификация гена отдельного серотипа ставилась на основе двух различных образцов, в четырех повторностях. На Фиг. 1 приведена фотография гель-электрофореза фрагментов, полученных в результате ПЦР.Thus, using PCR based on clinical materials, the required sequences of 1511 (serotype 16) and 1521 (serotype 18) nucleotides were synthesized. Each amplification of a single serotype gene was based on two different samples, in four replicates. In FIG. Figure 1 shows a photograph of gel electrophoresis of fragments obtained by PCR.
Пример 3. Клонирование гена белка Ll HPV 16 и 18 в wιазмиду Фрагменты, полученные в результате ПЦР, были клонированы в плазмиду pUC19, взятую из коллекции лаборатории. Плазмида pUC19 содержала ген lасZ, кодирующий β-галактозидазу. Внутри гена lасZ расположены многочисленные уникальные рестрикционные сайты. При встраивании по этим сайтам каких-либо фрагментов ДНК рамка считывания гена lасZ, как правило, нарушается, и β-галактозидаза не синтезируется. Наличие и отсутствие функциональной β-галактозидазы легко определяется при помощи реактива, называемого Х-gаl, который добавляют в среду для культивирования микроорганизмов. В случае, если функциональная β- галактозидаза присутствует в клетках, колония микроорганизмов синеет.Example 3. Cloning of the Ll protein gene of HPV 16 and 18 into wιazmid. Fragments obtained by PCR were cloned into plasmid pUC19, taken from the laboratory collection. Plasmid pUC19 contained the lacZ gene encoding β-galactosidase. Inside the lacZ gene are numerous unique restriction sites. When any DNA fragments are inserted at these sites, the reading frame of the lacZ gene is usually violated, and β-galactosidase is not synthesized. The presence and absence of functional β-galactosidase is easily determined using a reagent called X-gal, which is added to the microorganism culture medium. If functional β-galactosidase is present in the cells, the colony of microorganisms turns blue.
При клонировании фрагментов ДНК, содержащих гены белка Ll папилломавирусов человека серотипов 16 и 18, использовали лигирование по
«тyпым» концам. Для этого фрагменты, полученные в результате ПЦР, подвергали фосфорилированию при помощи полинуклеотидкиназы, так как фрагменты, не имеющие фосфата на конце, не могут лигироваться. Киназную смесь составляли следующим образом: 1/1 OV 1OmM АТФ, 1/1 OV специального буфера (буфер "А"), полинуклеотидкиназа, вода бидистил. до необходимого объема. Реакцию проводили в течение часа при 370C.When cloning DNA fragments containing the human papillomavirus Ll protein genes of serotypes 16 and 18, ligation was used according to "Typym" ends. For this, the fragments obtained by PCR were phosphorylated by polynucleotide kinase, since fragments without phosphate at the end cannot be ligated. The kinase mixture was as follows: 1/1 OV 1OmM ATP, 1/1 OV special buffer (buffer "A"), polynucleotide kinase, water bidistyl. to the required volume. The reaction was carried out for an hour at 37 0 C.
Вектор рUС 19 обрабатывали эндонуклеазой рестрикции Smаl, узнающей и расщепляющей сайт CCC|GGG. Таким образом, рестриктаза Smаl оставляла «тyпыe» концы. Рестрикцию проводили согласно следующему протоколу. Количество единиц фермента рассчитывали исходя из размера ДНК, ее концентрации и количества сайтов рестрикции. Подбор условий реакции производили в соответствии с каталогом фирмы-изготовителя (Fеrmепtаs, Литва). Реакционную смесь собирали по формуле: ДНК + буфер 1Ox + фермент + H2O бидистил., фермент добавляли в последнюю очередь. После инкубации 60 мин при температуре, оптимальной для работы данного фермента, результат оценивали по картине электрофорезного разделения продуктов рестрикции в агарозном геле. Электрофорез ДНК проводили в 50 мМ трис-ацетатном буфере в 1%-oм агарозном геле, как описано в Маниатис с соавт., 1984. Заливали ванну для электрофореза электродным буфером, растворяли агарозу в количестве 1% нагреванием в таком же буфере, к гелю добавляли бромистый этидий 1-2 мкг/мл. Гель при температуре 600C заливали в плашку с гребенками (обычное количество лунок - 14, обычный объем геля - 20 мл). Дождавшись, пока гель застынет, вносили пробы. Пробы предварительно смешивали с буфером для нанесения ДНК, содержавшим краситель - бромфеноловый синий. Электрофорез проводили при напряжении 10 В/см. После достаточного прохождения фореза, отмечаемого по лидирующему бромфеноловому синему, регистрировали положение ДНК в УФ-свете.The pUC 19 vector was treated with Smal restriction endonuclease that recognizes and cleaves the CCC | GGG site. Thus, the restriction enzyme Smal left a “loose” ends. Restriction was performed according to the following protocol. The number of enzyme units was calculated based on the size of DNA, its concentration and the number of restriction sites. The selection of reaction conditions was carried out in accordance with the catalog of the manufacturer (Fermeptas, Lithuania). The reaction mixture was collected according to the formula: DNA + 1Ox buffer + enzyme + H 2 O bidistyl., The enzyme was added last. After an incubation of 60 min at a temperature optimal for the operation of this enzyme, the result was evaluated by the pattern of electrophoresis separation of restriction products on an agarose gel. DNA electrophoresis was performed in 50 mM Tris-acetate buffer in a 1% agarose gel, as described in Maniatis et al., 1984. The electrophoresis bath was poured with electrode buffer, agarose was dissolved in an amount of 1% by heating in the same buffer, and gel was added ethidium bromide 1-2 μg / ml. The gel at a temperature of 60 0 C was poured into a plate with combs (the usual number of holes is 14, the usual volume of the gel is 20 ml). After waiting for the gel to harden, samples were added. Samples were pre-mixed with DNA buffer containing dye bromphenol blue. Electrophoresis was performed at a voltage of 10 V / cm. After sufficient passage of the phoresis marked by the leading bromophenol blue, the position of DNA in the UV light was recorded.
При помощи электрофореза убеждались в полном прохождении рестрикции по сайту Smаl, а также в наличии фрагментов нужного размера в киназной смеси, после чего рестриктазу Smаl в реакционной смеси с ДНК вектора pUC19 инактивировали нагреванием при 650C в течение 20 минут; аналогичным образом поступали с киназой в реакционной смеси с ПЦР-фрагментами. Затем лигировали обработанный рестриктазой вектор с ПЦР-фрагментами. На лигирование брали приблизительно одинаковые количества фрагментов и вектора. Лигирование осуществляли следующим образом: 1/ЮV 10 mМ АТФ, 1/ЮV лигазного буфера, 5-10 ед. T4-ДHK-
лигазы, ДНК 0,2 мкг, бидистил. вода до 20 мкл. Реакцию проводили в течение 16 часов при +40C.Using electrophoresis, we verified the complete passage of restriction to the Smal site, as well as the presence of fragments of the desired size in the kinase mixture, after which the Smal restriction enzyme in the reaction mixture with pUC19 vector DNA was inactivated by heating at 65 ° C for 20 minutes; similarly treated with kinase in a reaction mixture with PCR fragments. The restriction enzyme-treated vector with PCR fragments was then ligated. Approximately the same number of fragments and vector were taken for ligation. Ligation was carried out as follows: 1 / 10V 10 mM ATP, 1 / 10V ligase buffer, 5-10 units. T4-DHK- ligases, 0.2 μg DNA, bidistyl. water up to 20 μl. The reaction was carried out for 16 hours at +4 0 C.
Лигазной смесью трансформировали бактерии Еsсhеriсhiа соli штамма TG. Для этого 50 мкл ночной культуры клеток E. соli вносили в 5 мл свежей среды LB (1% пептона, 0,5% дрожжевого экстракта, 1% NaCl) и культивировали 1,5 часа при 370C. Затем клетки охлаждали 10 мин. в ледяной бане и отделяли от среды центрифугированием в микроцентрифужных пробирках в течение 15 сек при 12000 об/мин. Клеточный осадок промывали 200 мкл 100 мМ CaCl2, затем суспендировали в 1 мл свежего 100 мМ CaCl2 и инкубировали на льду в течение 2 часов. После инкубации в 100 мМ CaCl2 клетки осаждали центрифугированием 15 сек при 12000 об/мин, затем осадок ресуспендировали в 400 мкл 100 мМ CaCl2. Далее 200 мкл клеточной суспензии смешивали с лигазной смесью и инкубировали 40 мин в ледяной бане. После этого проводили тепловой шок 2 мин при 420C и охлаждали в ледяной бане - 5 мин. Затем добавляли 800 мкл LB, инкубировали 60 мин при 370C, центрифугировали 20 сек при 12000 об/мин, отбрасывали излишки жидкости и клетки высевали на чашку LA с антибиотиком, X-GAL и IPTG при помощи шпателя. При росте на селективной среде трансформированные клетки имели белый цвет. Получили 5 видов трансформантов, несущих плазмиду pUC19, лигировавшуюся с 3 имевшимися фрагментами, содержащими ген Ll серотипа HPV 16, и с 2 фрагментами, содержащими ген Ll серотипа HPVl 8.The bacteria Escherichia coli strain TG were transformed with a ligase mixture. For this, 50 μl of an overnight culture of E. coli cells was added to 5 ml of fresh LB medium (1% peptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl) and cultured for 1.5 hours at 37 ° C. Then the cells were cooled for 10 minutes. in an ice bath and was separated from the medium by centrifugation in microcentrifuge tubes for 15 seconds at 12,000 rpm. The cell pellet was washed with 200 μl of 100 mM CaCl 2 , then suspended in 1 ml of fresh 100 mM CaCl 2 and incubated on ice for 2 hours. After incubation in 100 mM CaCl 2, the cells were precipitated by centrifugation for 15 seconds at 12,000 rpm, then the pellet was resuspended in 400 μl of 100 mM CaCl 2 . Next, 200 μl of the cell suspension was mixed with the ligase mixture and incubated for 40 min in an ice bath. After that, heat shock was carried out for 2 min at 42 ° C and cooled in an ice bath for 5 min. Then 800 μl of LB was added, incubated for 60 min at 37 ° C, centrifuged for 20 sec at 12,000 rpm, excess fluid was discarded, and cells were plated on an LA plate with antibiotic, X-GAL and IPTG using a spatula. When grown on selective medium, the transformed cells were white. Received 5 types of transformants carrying the plasmid pUC19, ligated with 3 existing fragments containing the Ll gene of the HPVl serotype 16, and with 2 fragments containing the Ll gene of the HPVl 8 serotype.
Для анализа плазмидную ДНК выделяли из 500 полученных трансформантов белого цвета (с нарушенной рамкой считывания гена lасZ) согласно следующему протоколу. Клетки из 3 мл ночной культуры (в среде LB с антибиотиком) собирали центрифугированием 15 сек при 12000 об/мин в микроцентрифужные пробирки, суспендировали в буфере GET (на 100 мл: 0,92 г глюкозы; 0,37 г ЭДТА; 2,5 мл Трис, рН 7,5) - 100 мкл на Vоrtех. К суспензии добавляли 200 мкл свежего лизирующего буфера (NaOH 0,25 г; 2,5 мл SDS 10%; 22,5 мл H2O), смесь перемешивали переворачиванием и инкубировали при +40C 10 -12 мин, затем добавляли 140 мкл ЗМ ацетата натрия, рН 5,0. После перемешивания в пробирках выпадал белый осадок (белки, хромосомы). Хлопья осадка убирали центрифугированием 2 мин при 12000 об/мин, после чего 10 мкл супернатанта наносили на предварительный электрофорез с целью разделения полученных плазмид по размеру. Из 300 суммарно проанализированных клонов было отобрано 20 штук, которые подвергались
процедуре дальнейшего выделения ДНК. Супернатант переносили в микроцентрифужные пробирки, куда добавляли 200 мкл 10 M LiCl для осаждения РНК, и инкубировали смесь при -2O0C в течение 40-60 мин. Инкубат центрифугировали 5 мин при 12000 об/мин, супернатант переливали в микроцентрифужные пробирки.For analysis, plasmid DNA was isolated from 500 obtained white transformants (with a broken reading frame of the lacZ gene) according to the following protocol. Cells from 3 ml of overnight culture (in LB medium with antibiotic) were collected by centrifugation for 15 sec at 12000 rpm in microcentrifuge tubes, suspended in GET buffer (per 100 ml: 0.92 g of glucose; 0.37 g of EDTA; 2.5 ml Tris, pH 7.5) - 100 μl per Vortex. 200 μl of fresh lysis buffer (NaOH 0.25 g; 2.5 ml SDS 10%; 22.5 ml H 2 O) was added to the suspension, the mixture was stirred by inversion and incubated at +4 0 C for 10 -12 min, then 140 μl ZM sodium acetate, pH 5.0. After mixing in test tubes, a white precipitate (proteins, chromosomes) fell out. Sediment flakes were removed by centrifugation for 2 min at 12,000 rpm, after which 10 μl of the supernatant was applied to preliminary electrophoresis to separate the resulting plasmids by size. Of the 300 total analyzed clones, 20 were selected, which were the procedure for further DNA extraction. The supernatant was transferred to microcentrifuge tubes, to which 200 μl of 10 M LiCl was added to precipitate RNA, and the mixture was incubated at -2O 0 C for 40-60 min. The incubate was centrifuged for 5 min at 12,000 rpm, the supernatant was transferred into microcentrifuge tubes.
К раствору добавляли 600 мкл изопропанола, смесь перемешивали (недолгая инкубация при +40C), затем центрифугировали в течение 5 мин при 12000 об/мин и удаляли водную фазу водоструйным насосом. Осадок дважды промывали 200 мкл C2H5OH 70%, центрифугируя по 15 сек и удаляя спирт водоструйным насосом. Полученный осадок растворяли в 50 мкл бидистиллированной воды.600 μl of isopropanol was added to the solution, the mixture was stirred (brief incubation at + 4 ° C), then centrifuged for 5 min at 12,000 rpm and the aqueous phase was removed by a water-jet pump. The precipitate was washed twice with 200 μl of C 2 H 5 OH 70%, centrifuging for 15 seconds and removing alcohol with a water-jet pump. The resulting precipitate was dissolved in 50 μl bidistilled water.
Рестрикцию выделенных плазмид проводили по сайту РvuII и производили отбор плазмид, несущих нужную вставку по образованию фрагментов расчетного размера в процессе электрофоретического разделения. Для подтверждения правильности клонированных фрагментов проводили дополнительный анализ, используя рестрикцию ВаmНI/ЕсоRI. Проверку отобранных плазмид осуществляли при помощи рестрикции по сайтам ВаmШ. При этом варианте рестрикции определяли ориентацию вставки. В случае с pUC19-Ll-16, если ориентация прямая (как изображено на Фиг. 2A), выщепляются фрагменты размером 521 и 3683 нуклеотида, и 1018 и 3186 нуклеотидов, если ориентация обратная. В случае с pUC19- Ll-18 выщепляются фрагменты размером 1324 и 2886 нуклеотидов, если ориентация прямая (как изображено на Фиг. 2Б), и 221 и 3989 нуклеотидов, если ориентация обратная. В результате ориентация вставок в плазмидах pUC-Ll-18-1, pUC-Ll-18-2 и pUC-Ll-16-2 определена как прямая (как изображено на Фиг. 2), для плазмид рUС-Ll- 16-1,3 и 4 - как обратная.Restriction of the isolated plasmids was carried out at the PvuII site and plasmids carrying the desired insert were selected according to the formation of fragments of the calculated size during electrophoretic separation. To confirm the correctness of the cloned fragments, an additional analysis was performed using BamHI / EcoRI restriction. Verification of the selected plasmids was carried out using restriction sites BAM. With this restriction variant, the orientation of the insert was determined. In the case of pUC19-Ll-16, if the orientation is straight (as shown in Fig. 2A), fragments of 521 and 3683 nucleotides and 1018 and 3186 nucleotides are cleaved if the orientation is reversed. In the case of pUC19-Ll-18, fragments of 1324 and 2886 nucleotides are cleaved if the orientation is straight (as shown in Fig. 2B), and 221 and 3989 nucleotides if the orientation is reversed. As a result, the orientation of the inserts in plasmids pUC-Ll-18-1, pUC-Ll-18-2 and pUC-Ll-16-2 is defined as a straight line (as shown in Fig. 2), for plasmids pUC-Ll-16-1 , 3 and 4 - as the opposite.
Пример 4. Секвенирование и сравнение нуклеотидных последовательностей гена Ll и предсказанных аминокислотных последовательностей белка LlExample 4. Sequencing and comparison of the nucleotide sequences of the Ll gene and the predicted amino acid sequences of the Ll protein
Смесь для автоматического секвенирования составлялась в микроцентрифужных пробирках для ПНР из матрицы, праймера и бидистиллированной воды. Количество матрицы рассчитывалось согласно требованиям фирмы-производителя секвенатора. Для pUC19, несущей вставку гена Ll, это количество составляет 0,1-0,2 мкг/реакция. Количество праймера составляло 4 пмоль/реакция. При помощи бидистиллированной воды смесь доводили до объема 12 мкл.
После секвенирования плазмид в нуклеотидных последовательностях гена Ll серотипа 16 в сумме наблюдается 22 несоответствия, из них 5 природных (то есть общих для всех ПЦР-копий), 16 ошибок ПЦР и 1 ошибка в праймере (5 '-концевом). В аналогичных последовательностях гена Ll серотипа 18 наблюдается в сумме 10 несоответствий, из них 8 природных и 2 ошибки ПЦР. Представительные последовательности гена белка Ll каждого из серотипов HPV16, HPV18 и HPV31, полученные в результате секвенирования, приведены в Перечне последовательностей под номерами SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17 и SEQ ID NO: 186, соответственно.The mixture for automatic sequencing was compiled in microcentrifuge tubes for the NDP from the matrix, primer and bidistilled water. The amount of the matrix was calculated according to the requirements of the manufacturer of the sequencer. For pUC19 carrying the insert of the Ll gene, this amount is 0.1-0.2 μg / reaction. The amount of primer was 4 pmol / reaction. Using bidistilled water, the mixture was brought to a volume of 12 μl. After sequencing of plasmids in the nucleotide sequences of the Ll gene of serotype 16, a total of 22 mismatches were observed, of which 5 were natural (that is, common for all PCR copies), 16 PCR errors, and 1 error in the primer (5'-terminal). In similar sequences of the Ll gene of serotype 18, a total of 10 mismatches are observed, of which 8 are natural and 2 are PCR errors. Representative sequences of the Ll protein gene of each of the HPV16, HPV18 and HPV31 serotypes obtained by sequencing are shown in the Sequence Listing Numbers SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17 and SEQ ID NO: 186, respectively.
Поскольку генетический код является вырожденным, некоторые замены оснований в ДНК не приводят к замене аминокислот в первичной последовательности белка, поэтому полученные последовательности были транслированы при помощи программы DNA-SUN, и аминокислотные последовательности сравнивались с опубликованными. Результаты выравнивания предсказанных аминокислотных последовательностей белка Ll HPV серотипов 16, 18 и 31 представлены на Фиг. 3-5.Since the genetic code is degenerate, some base substitutions in DNA do not lead to a substitution of amino acids in the primary protein sequence, therefore, the obtained sequences were translated using the DNA-SUN program, and the amino acid sequences were compared with published ones. The alignment results of the predicted amino acid sequences of the HPV Ll protein of serotypes 16, 18 and 31 are shown in FIG. 3-5.
Таким образом, в аминокислотных последовательностях гена Ll серотипа 16 наблюдается в сумме 12 несоответствий, из них 4 природных (то есть общих для всех транслированных вариантов), 7 ошибок ПЦР и 1 замена, произошедшая в результате ошибки в праймере. Все природные замены являются опубликованными. Из замен, произошедших в результате ошибок ПЦР, 4 принадлежат варианту 16-1, 2 - варианту 16-2, а вариант 16-4 несет всего одну замену.Thus, in the amino acid sequences of the Ll gene of serotype 16, a total of 12 discrepancies are observed, of which 4 are natural (that is, common to all translated variants), 7 PCR errors, and 1 replacement resulting from an error in the primer. All natural substitutions are published. Of the substitutions that result from PCR errors, 4 belong to option 16-1, 2 to option 16-2, and option 16-4 carries only one replacement.
В аминокислотных последовательностях гена Ll серотипа 18 наблюдается 5 несоответствий, из них 4 природных и 1 ошибка ПЦР. Из природных замен 3 являются опубликованными (следует отметить, что для серотипа 18 опубликовано только 3 полных аминокислотных последовательности белка Ll). Единственная аминокислотная замена, произошедшая в результате ошибки ПЦР, принадлежит варианту 18-1. Таким образом, вариант 18-2 является полностью безошибочным по аминокислотной последовательности.In the amino acid sequences of the Ll gene of serotype 18, 5 inconsistencies are observed, of which 4 are natural and 1 is PCR error. Of the natural substitutions, 3 are published (it should be noted that for serotype 18 only 3 complete amino acid sequences of the Ll protein are published). The only amino acid substitution resulting from PCR error belongs to variant 18-1. Thus, option 18-2 is completely error-free in amino acid sequence.
Пример 5. Конструирование дрожжевых векторов, экспрессирующих белки LlExample 5. Construction of yeast vectors expressing Ll proteins
Вектор pPDX2, предназначенный для экспрессии белка Ll в клетках дрожжей, конструируют на основе плазмид рРDХl, после чего фрагменты, содержащие гены, кодирующие белок Ll, переносят в этот вектор. В итоге получают плазмидные конструкции, содержащие соответствующие Ll-гены (плазмиды pPDX2-Ll-16,
pPDX2-Ll-18, и т. п.) (Фиг. 6).The pPDX2 vector, designed for expression of the Ll protein in yeast cells, is constructed on the basis of pPDXl plasmids, after which fragments containing the genes encoding the Ll protein are transferred to this vector. The result is plasmid constructs containing the corresponding Ll genes (plasmids pPDX2-Ll-16, pPDX2-Ll-18, etc.) (Fig. 6).
В результате было получено шесть дрожжевых репликативных плазмид, предназначенных для экспрессии белка Ll папилломавируса человека серотипов 16 и 18. Из них две - для серотипа 18, и четыре - для серотипа 16. Эти плазмиды были названы pPDX2-Ll-16 JVeJVe 1-4 и pPDX2-Ll-18 JVsJfel, 2.The result was six yeast replicative plasmids designed for expression of the human papillomavirus Ll Ll protein of serotypes 16 and 18. Of these, two for serotype 18 and four for serotype 16. These plasmids were named pPDX2-Ll-16 JVeJVe 1-4 and pPDX2-Ll-18 JVsJfel, 2.
Пример 6. Трансформация дрожжевых клеток Sассhаrотусеs сеrеvisiаеExample 6. Transformation of yeast cells Sasshotus servisisae
Трансформация клеток дрожжей S. сvеrеvisiае плазмидной ДНК проводилась в два этапа: на первом - приготовление компетентных клеток, на втором - собственно процедура.The transformation of S. yeast cells with plasmid DNA was carried out in two stages: on the first, the preparation of competent cells, on the second, the actual procedure.
Культуру дрожжевых клеток, выращенную на среде YPDжιщк, и находящуюся в логарифмической фазе, центрифугировали 2 мин при 4000 об/мин, осадок промывали 5-10 мл буфера ТЕ (10 мМ Трис-НСl рН 7,6; 0,1 мМ ЭДТА). После центрифугирования к осадку добавляли 5 мл ТЕ+LiАс (10 мМ Трис-НСl рН 7,6; 0,1 мМ ЭДТА; LiAc 0, 1 M), 20 мкл меркаптоэтанола и проводили инкубацию 60 мин при 280C. Далее клетки осаждали центрифугированием 2 мин при 4000 об/мин, и осадок промывали ТЕ+LiАс. К осадку клеток добавляли ТЕ+LiАс из расчета 108-109 кл/мл.The yeast cell culture grown on YPD medium and in the logarithmic phase was centrifuged for 2 min at 4000 rpm, the pellet was washed with 5-10 ml of TE buffer (10 mM Tris-Hcl pH 7.6; 0.1 mM EDTA) . After centrifugation, 5 ml of TE + LiAc (10 mM Tris-Hcl pH 7.6; 0.1 mM EDTA; LiAc 0, 1 M), 20 μl mercaptoethanol were added to the pellet, and incubation was performed for 60 min at 28 ° C. Next, the cells were besieged by centrifugation for 2 min at 4000 rpm, and the precipitate was washed with TE + LiAc. TE + LiAc was added to the cell pellet at the rate of 10 8 -10 9 cells / ml.
Подготовленные компетентные клетки в количестве 2x10 -1x10 смешивали с 5- 10 мкг ДНК в микроцентрифужных пробирках. Смеси инкубировали 30 мин при 3O0C, во все пробирки добавляли равный объем ПЭГ-4000 (50% ПЭГ-4000; 50% ТЕ+LiАс), затем проводили инкубацию 60 мин при 3O0C. Затем проводили тепловой шок в течение 15 мин при 42°C, после которого клетки высевали на чашки с селективной средой (SCD с соответствующими аминокислотными добавками).Prepared competent cells in an amount of 2x10 -1x10 were mixed with 5-10 μg of DNA in microcentrifuge tubes. The mixture was incubated for 30 min at 3O 0 C, an equal volume of PEG-4000 (50% PEG-4000; 50% TE + LiAc) was added to all tubes, then incubated for 60 min at 3O 0 C. Then, heat shock was carried out for 15 min at 42 ° C, after which the cells were plated on plates with selective medium (SCD with appropriate amino acid additives).
Пример 7. Продукция Ll VLPExample 7. Production Ll VLP
Дрожжевые клетки выращивали 68-72 часа на полной среде с 2% глюкозы, при этом в конце логарифмической фазы к клеткам добавляли галактозу в количестве 2%. Клетки собирали при помощи центрифугирования, к клеточному осадку в равном объеме добавляли РЕN-буфер (20 мМ Na3PO4, рН 7,2, 100 мМ NaCl, 1,7 мМ ЭДТА) и ПМСФ до конечной концентрации 2 мМ. Клетки разрушали при помощи стеклянных шариков диаметром 0,6 - 0,8 мм. Полученный таким образом лизат осветляли при помощи центрифугирования при 5000g в течение 20 мин и наносили на градиент 45% сахарозы, растворенной в буфере PEN. Градиент при этом содержал подложку из 70% сахарозы, растворенной в буфере PEN. Пробирки закладывали на 4-х часовое
центрифугирование при 10000Og. При этом вирусоподобные частицы проходили через 45% сахарозу, задерживаясь на границе раздела 45/70% сахарозы.Yeast cells were grown for 68-72 hours in complete medium with 2% glucose, and at the end of the logarithmic phase, 2% galactose was added to the cells. Cells were harvested by centrifugation, PEN buffer (20 mM Na 3 PO 4 , pH 7.2, 100 mM NaCl, 1.7 mM EDTA) and PMSF were added to the cell pellet in an equal volume to a final concentration of 2 mM. Cells were destroyed using glass beads with a diameter of 0.6 - 0.8 mm. The lysate thus obtained was clarified by centrifugation at 5000 g for 20 min and applied to a gradient of 45% sucrose dissolved in PEN buffer. In this case, the gradient contained a substrate of 70% sucrose dissolved in PEN buffer. Test tubes were laid on a 4-hour centrifugation at 10000Og. In this case, virus-like particles passed through 45% sucrose, lingering at the 45/70% sucrose interface.
После ультрацентрифугирования из пробирок при помощи водоструйного насоса удаляли верхнюю фазу вплоть до половины 45% сахарозы. Из оставшейся сахарозы при помощи шприца отбирали со дна 3 мл. Полученный препарат подвергали ультафильтрации в тангенциальном потоке на мембране 10 кДа с целью очистки от сахарозы. Для ультрафильтрации использовали буфер 0,2 M MOPS, рН 7,0, 0,4 M NaCl.After ultracentrifugation, the upper phase up to half of 45% sucrose was removed from the tubes using a water jet pump. From the remaining sucrose, 3 ml were taken from the bottom using a syringe. The resulting preparation was subjected to a tangential flow ultrafiltration on a 10 kDa membrane for purification from sucrose. A buffer of 0.2 M MOPS, pH 7.0, 0.4 M NaCl was used for ultrafiltration.
Препарат Ll VLP, свободный от сахарозы, центрифугировали при 500Og, 20 мин, и повторно наносили на градиент сахарозы. Образцы, снятые со второго градиента сахарозы, повторно очищали от сахарозы при помощи ультрафильтрации на мембране. Белок Ll VLP обычно удерживается на границе раздела 45/70% сахарозы. Нужную фракцию подвергали ультрафильтрации на мембране с размером пор 10 кДа, осветлению (5000g), повторному ультрацентрифугированию (10000Og) и ультрафильтрации на мембране 100 кДа, таким образом, удаляя (мономерные) белки, не входящие в комплекс Ll VLP. Пример продукции Ll VLP HPVl 8 по данным электрофореза приведен на Фиг. 7. Время достижения максимальной концентрации VLP в дрожжевой клетке зависит от серотипа вируса (40-80 часов) и состава питательной среды, источника углерода. Для препаративного выделения VLP культуры клеток продуцентов выращивают в питательной среде со специфичным для каждого серотипа источником углерода. Например, для серотипа 18 — 3% глюкозы + 3% глицерина, а для серотипа 16 — 0,5% глюкозы + 1,5% этанола + 3% глицерина. В конце логарифмической фазы в среду добавляется галактоза в количестве 2%.The sucrose-free Ll VLP preparation was centrifuged at 500Og for 20 minutes and re-applied to the sucrose gradient. Samples taken from the second sucrose gradient were re-purified from sucrose by ultrafiltration on a membrane. Protein Ll VLP is usually retained at the 45/70% sucrose interface. The desired fraction was subjected to ultrafiltration on a membrane with a pore size of 10 kDa, clarification (5000 g), repeated ultracentrifugation (10000 Og) and ultrafiltration on a membrane of 100 kDa, thus removing (monomeric) proteins not included in the Ll VLP complex. An example of the production of Ll VLP HPVl 8 according to electrophoresis is shown in FIG. 7. The time to reach the maximum concentration of VLP in the yeast cell depends on the serotype of the virus (40-80 hours) and the composition of the nutrient medium, carbon source. For preparative isolation of VLP, producer cell cultures are grown in culture medium with a carbon source specific for each serotype. For example, for serotype 18 - 3% glucose + 3% glycerol, and for serotype 16 - 0.5% glucose + 1.5% ethanol + 3% glycerol. At the end of the logarithmic phase, 2% galactose is added to the medium.
Пример 8. Измерение белка по методу БрэдфордаExample 8. The measurement of protein according to the method of Bradford
Белковые пробы вносились в лунки 96-лyнoчныx планшетов в количестве 20 мкл, к ним добавляли раствор красителя из набора Вrаdfоrd (Sigmа) в количестве 180 мкл. После 5-минутной инкубации оптическую плотность смесей измеряли на ридере Мultisсап с использованием фильтра λ=620нм. Калибровочная кривая строилась с использованием приготовленных белковых стандартов на основе БСА (бычьего сывороточного альбумина) с концентрациями 0, 50, 100, 150, 300 и 500 мкг/мл.Protein samples were added to the wells of 96-well plates in an amount of 20 μl, a dye solution from the Bradford set (Sigma) in an amount of 180 μl was added to them. After a 5-minute incubation, the optical density of the mixtures was measured on a MultiSap reader using a λ = 620 nm filter. A calibration curve was constructed using prepared protein standards based on BSA (bovine serum albumin) with concentrations of 0, 50, 100, 150, 300 and 500 μg / ml.
Пример 9. Денатурирующий электрофорез в акриламидном геле (SDS-PAGE) Собирали камеру для белкового электрофореза, в нее заливали 2 мл
разделяющего геля в качестве подложки. Для визуализации белков такого размера, какой имеет белок Ll (~55 кДа) необходимо использовать разделяющий гель с содержанием акриламида 8% (20% раствора 40%-нoгo акриламида, 10,5% раствора 2%-нoгo бисакриламида, 1% раствора 10%-нoгo додецилсульфата натрия, 37,5% Трис-НСl IM, рН 8,8, H2O). TEMED в количестве 1/1000 объема и персульфат аммония в количестве 8/1000 объема добавляли в гель непосредственно перед полимеризацией. После застывания подложки в камеру заливали еще 8 мл разделяющего геля, сверху добавляли 1 мл воды. После полной полимеризации разделяющего геля вода сливалась, поверхность подсушивалась фильтровальной бумагой. В камеру заливали 2,5 мл концентрирующего геля (10% раствора 40%-нoгo акриламида, 5,3% раствора 2%-нoгo бисакриламида, 12,5% Трис-НСl IM, рН 6,9, 1% раствора 10%-нoгo додецилсульфата натрия, H2O TEMED в количестве 1/1000 объема и персульфат аммония в количестве 8/1000 объема добавляли в гель непосредственно перед полимеризацией). В концентрирующий гель вставляли гребенку на 10 лунок (вместимость одной лунки 30 мкл).Example 9. Acrylamide Gel Denaturing Electrophoresis (SDS-PAGE) A protein electrophoresis chamber was assembled, 2 ml was poured into it. separating gel as a substrate. To visualize proteins of the same size as Ll protein (~ 55 kDa) it is necessary to use a separating gel with an acrylamide content of 8% (20% solution of 40% acrylamide, 10.5% solution of 2% bisacrylamide, 1% solution 10% sodium dodecyl sulfate, 37.5% Tris-HCl IM, pH 8.8, H 2 O). TEMED in an amount of 1/1000 volume and ammonium persulfate in an amount of 8/1000 volume were added to the gel immediately before polymerization. After the substrate solidified, an additional 8 ml of separation gel was poured into the chamber, and 1 ml of water was added from above. After the polymerization of the separating gel was complete, the water merged, the surface was dried with filter paper. 2.5 ml of a concentrating gel (10% solution of 40% acrylamide, 5.3% solution of 2% bisacrylamide, 12.5% Tris-Hcl IM, pH 6.9, 1% solution of 10% - were poured into the chamber sodium dodecyl sulfate, H 2 O TEMED in an amount of 1/1000 volume and ammonium persulfate in an amount of 8/1000 volume were added to the gel immediately before polymerization). A comb of 10 wells was inserted into a concentrating gel (30 μl per well).
После полной полимеризации концентрирующего геля гребенка вынималась, лунки промывали дистиллированной водой. Камеру погружали в ванну для электрофореза и заливали буфером (на 1 литр буфера: Трис - 3 г, глицин - 14,4 г, додецилсульфат натрия - 1 г.). Белковые растворы, разведенные таким образом, чтобы нагрузка на каждую дорожку была одинаковой, смешивали в микроцентрифужных пробирках объемом 1,5 мл с равными объемами краски для проб (на 100 мл: Трис 1,51 г, глицерин 20 мл, рН до 6,75, додецилсульфат натрия 4 г, β-меркаптоэтанол 10 мл, вода до 100 мл, бромфеноловый синий 2 мг) и кипятили в течение 60 с. После охлаждения пробирок до комнатной температуры пробы вносились в лунки при помощи микрошприца. Элекрофорез проводили при постоянном токе 0,33 мА/см2 в течение часа. После прохождения электрофореза, отмечаемого по лидирующему красителю бромфеноловому синему, камера разбиралась, гель готовился к окраске.After complete polymerization of the concentrating gel, the comb was removed, the wells were washed with distilled water. The chamber was immersed in an electrophoresis bath and poured with buffer (per 1 liter of buffer: Tris - 3 g, glycine - 14.4 g, sodium dodecyl sulfate - 1 g). Protein solutions diluted so that the load on each lane is the same, mixed in 1.5 ml microcentrifuge tubes with equal sample paint volumes (per 100 ml: Tris 1.51 g, glycerol 20 ml, pH up to 6.75 , sodium dodecyl sulfate 4 g, β-mercaptoethanol 10 ml, water up to 100 ml, bromophenol blue 2 mg) and boiled for 60 s. After cooling the tubes to room temperature, the samples were introduced into the wells using a microsyringe. Electrophoresis was carried out at a constant current of 0.33 mA / cm 2 for an hour. After electrophoresis, marked by the leading dye bromphenol blue, the camera was disassembled, the gel was preparing for staining.
Пример 10. Окраска серебром акриламидных гелей после белкового электрофорезаExample 10. Silver staining of acrylamide gels after protein electrophoresis
Если количество белка в дорожке менее 1 мкг, после белкового электрофореза гель подвергали окраске серебром. Гель погружали в фиксирующий раствор (25% 2- изопропанола, 10% ледяной уксусной кислоты) на 15 мин, затем отмывали в течение
15 мин в дистиллированной воде, 15 мин в 50% этаноле, и 15 мин - снова в дистиллированной воде. После этого гель заливали 200 мл заранее приготовленного раствора AgNO3 (на 200 мл - 100 мг NaOH, 3,5 мл 30% аммиака; 1,6 г AgNO3 растворяли в 10 мл дистиллированной воды, затем добавляли к основному объему; раствор титровали аммиаком до исчезновения осадка) и окрашивали в течение 30 мин в темноте. Окрашенный гель ополаскивали дистиллированной водой 3-5 раз в течение 5 мин и заливали 50 мл проявляющего раствора (0,2% по объему цитрата натрия, 0,2% формальдегида). После проявки гель промывали водой и фотографировали.If the amount of protein in the lane is less than 1 μg, after protein electrophoresis, the gel was silver stained. The gel was immersed in a fixing solution (25% 2-isopropanol, 10% glacial acetic acid) for 15 minutes, then washed for 15 minutes in distilled water, 15 minutes in 50% ethanol, and 15 minutes again in distilled water. After this, the gel was poured into 200 ml of a pre-prepared AgNO 3 solution (100 ml of NaOH, 3.5 ml of 30% ammonia per 200 ml; 1.6 g of AgNO 3 was dissolved in 10 ml of distilled water, then added to the main volume; the solution was titrated with ammonia until the precipitate disappeared) and stained for 30 min in the dark. The stained gel was rinsed with distilled water 3-5 times for 5 minutes and 50 ml of the developing solution were poured (0.2% by volume of sodium citrate, 0.2% formaldehyde). After development, the gel was washed with water and photographed.
На Фиг. 7 представлены результаты электрофоретического анализа в полиакриламидном геле нескольких образцов рекомбинантных VLP HPV- 16 и 18 после ультрацентрифугирования лизатов, полученных из нескольких клонов дрожжей штамма Y618, трансформированных pPDX2-Ll-16 (дорожки 2-5) и pPDX2-Ll-18 (дорожки 7-8). Можно видеть, что в дорожках 2, 3, 5, 8 появилась дополнительная по сравнению с отрицательным контролем (дорожка 6) полоса, по весу соответствующая Ll - примерно 56 кДа.In FIG. 7 shows the results of electrophoretic analysis in polyacrylamide gel of several recombinant VLP samples of HPV-16 and 18 after ultracentrifugation of lysates obtained from several clones of yeast strain Y618 transformed with pPDX2-Ll-16 (lanes 2-5) and pPDX2-Ll-18 (lanes 7 -8). It can be seen that in lanes 2, 3, 5, 8 an additional band appeared in comparison with the negative control (lane 6), corresponding to Ll in weight of approximately 56 kDa.
Пример 11. Окраска акриламидных гелей после белкового электрофорезаExample 11. Coloring acrylamide gels after protein electrophoresis
КумассиCoomassie
При окраске Кумасси гель погружали на 5 мин в раствор, содержащий Кумасси бриллиантовый синий - 0,25% по объему, изопропанол - 25%, ледяная уксусная кислота - 10%, H2O. Краситель предварительно подогревали до 600C. Прокрашенный гель отмывали теплой 10% уксусной кислотой до проявления полос.When staining Coomassie, the gel was immersed for 5 min in a solution containing Coomassie brilliant blue - 0.25% by volume, isopropanol - 25%, glacial acetic acid - 10%, H 2 O. The dye was pre-heated to 60 0 C. The stained gel was washed warm 10% acetic acid until the bands appear.
Фотографии электрофореграмм даны на Фиг. 8. Можно видеть, что на обеих фотографиях имеется полоса, по молекулярному весу соответствующая полноразмерному белку Ll (примерно 56 кДа). Имеется также минорная полоса, соответствующая по размеру деградированному белку Ll (примерно 45 кДа). Согласно литературным данным, деградированный белок выделяется при любой очистке [Сооk еt аl., 1999]. Наконец, имеется полоса, соответствующая по размеру эндогенным Тi-частицам дрожжей (около 100 кДа).Photographs of electrophoregrams are given in FIG. 8. It can be seen that in both photographs there is a band corresponding in molecular weight to the full-sized Ll protein (approximately 56 kDa). There is also a minor band corresponding in size to the degraded Ll protein (approximately 45 kDa). According to published data, a degraded protein is released during any purification [Soket et al., 1999]. Finally, there is a band corresponding in size to the endogenous Ti particles of the yeast (about 100 kDa).
Пример 12. Иммуноферментный анализ (ИФА)Example 12. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)
Растворы антигенов (белки Ll VLP, пептиды) в карбонат-бикарбонатном буфере (КББ) с рН 9 (3 мкг/мл) наносят по 50 мкл/лунку в микропланшеты Соstаr для ELISA и инкубируют час при комнатной температуре и ночь в холодильнике (+4°). После
удаления раствора из планшеты, в лунки с адсорбированным антигеном добавляют буфер (50 мкл/лунку) для разведения сывороток и конъюгата (0,02 M, рН 7,2 PBS/0,05% Тwееп 20/0,5% БСА) и инкубируют час при 37°. Лунки отмывают 4 раза по 200 мкл буфера (0,02 M, рН 7,2 PBS/0,05% Тwееп 20). Вносят растворы антител (моноклональные антитела или поликлональную сыворотку) по 50 мкл/лунку, инкубируют 1 час при 37° и отмывают 4 раза по 200 мкл буфером (0,02 M, рН 7,2 PBS/0,05% Тwееп 20). Вносят антимышиный конъюгат (апti-IgG-НRР, Аmеrshаm) в рабочем разведении (1/2500) по 50 мкл/лунку. Отмывают лунки как описано выше. Вносят раствор субстрата (рН 5,0, 0,1 M ФЦБ, 0,04% ОФД, 0,2% перекиси водорода 3%-нoй) 50 мкл/лунку и инкубируют при комнатной температуре с затенением 15 мин. В качестве альтернативного субстрата применяют также готовый раствор TMB (Sigmа). Реакцию блокируют 2н серной кислотой и лунки сканируют при длине волны 492 нм при помощи ридера Мultisсап.Antigen solutions (Ll VLP proteins, peptides) in carbonate-bicarbonate buffer (KBB) with a pH of 9 (3 μg / ml) are applied at 50 μl / well in the Costa ELISA microplates and incubated for one hour at room temperature and overnight in the refrigerator (+4 °). After remove solution from the plate, buffer (50 μl / well) is added to the wells with adsorbed antigen to dilute the serum and conjugate (0.02 M, pH 7.2 PBS / 0.05% Tween 20 / 0.5% BSA) and incubated hour at 37 °. Wells are washed 4 times with 200 μl of buffer (0.02 M, pH 7.2 PBS / 0.05% Tween 20). Antibody solutions (monoclonal antibodies or polyclonal serum) are added at 50 μl / well, incubated for 1 hour at 37 ° and washed 4 times with 200 μl of buffer (0.02 M, pH 7.2 PBS / 0.05% Tween 20). Contribute anti-mouse conjugate (apti-IgG-HPP, Amersham) in a working dilution (1/2500) of 50 μl / well. Wash the wells as described above. Add a substrate solution (pH 5.0, 0.1 M FCB, 0.04% RPD, 0.2% hydrogen peroxide 3%) 50 μl / well and incubate at room temperature with a shade of 15 minutes. An alternative solution of TMB (Sigma) is also used as an alternative substrate. The reaction is blocked with 2 N sulfuric acid and the wells are scanned at a wavelength of 492 nm using a Multisap reader.
Пример 13. Подтверждение структуры VLP методом ИФА Для анализа каждого белка Ll VLP были использованы специфичные к ним моноклональные антитела, полученные от компании US Вiоlоgiсаl и от проф. Сhristепsеп (Тhе Мiltоп S.Неrshеу Меdiсаl Сепtеr, Неrshу Реппsуlvапiа) (см. Сhristепsеп еt аl, 2001), а также поликлональные антимышиные антитела к синтетическим пептидам из Ll VLP, соответствующие доминантным В-эпитопам этих белков (см. таблицу 4). Результаты ИФА приведены в таблице 1.Example 13. Confirmation of the structure of VLP by ELISA. For the analysis of each protein Ll VLP specific monoclonal antibodies were used, obtained from the company US Biological and from prof. Christepsep (Theme Miltop S. Hershéu Medicinal Septer, Nershu Reppsulvia) (see Christepsep et al, 2001), as well as polyclonal anti-mouse antibodies to synthetic peptides from Ll VLP, corresponding to the dominant B-epitopes of this Table 4 (see epitope. The results of ELISA are shown in table 1.
18.eighteen.
Таким образом, данные анализа подтверждают ожидаемую иммунореактивность полученных белков Ll VLP с указанными антителами. Более того, моноклональные вируснейтрализующие антитела Hl 6 U4 S/N 9 и Hl 8 J4 S/N (Сhristепsеп еt аl, 2001) реагируют как с референс-препаратами VLP 16 и 18 (получены от проф. Сhristепsеп,), так и с рекомбинантными Ll VLP16 и 18. Поскольку данные моноклональные антитела специфичны только к конформационным эпитопам Ll VLP, результаты подтверждают правильность сборки полученных рекомбинантных белков в капсидную структуру VLP, характерную для нативного вируса. Такая структура необходима для генерации вируснейтрализующих антител при вакцинации такими препаратами. Thus, the analysis data confirm the expected immunoreactivity of the obtained Ll VLP proteins with the indicated antibodies. Moreover, monoclonal neutralizing antibodies Hl 6 U4 S / N 9 and Hl 8 J4 S / N (Christepsep et al, 2001) react with VLP 16 and 18 reference preparations (obtained from Prof. Christepsep,) and with recombinant Ll VLP16 and 18. Since these monoclonal antibodies are specific only for conformational epitopes of Ll VLP, the results confirm the correct assembly of the obtained recombinant proteins into the capsid structure of VLP characteristic of the native virus. This structure is necessary for the generation of neutralizing antibodies when vaccinated with such drugs.
Пример 14. Подтверждение структуры VLP методом Вестерн-блота.Example 14. Confirmation of the structure of VLP by Western blot.
Препараты Ll VLP также подвергали анализу по Western Blot (WB), используя для распознавания указанные выше моноклональные антитела от US Вiоlоgiсаl. Данные WB демонстрируют присутствие специфически распознаваемой полосы с молекулярным весом, соответствующим полноразмерному белку Ll (примерно 56 кДа). Минорная полоса, соответствующая по размеру деградированному белку Ll (примерно 45 кДа), также распознается этими антителами. Полоса, соответствующая по размеру эндогенным Тi-частицам дрожжей (около 100 кДа), не распознается антителами.Ll VLP preparations were also subjected to Western Blot (WB) assays using the above monoclonal antibodies from US Biological for recognition. WB data demonstrate the presence of a specifically recognizable band with a molecular weight corresponding to a full-sized Ll protein (approximately 56 kDa). A minor band corresponding in size to the degraded Ll protein (approximately 45 kDa) is also recognized by these antibodies. The band corresponding in size to the endogenous Ti particles of the yeast (about 100 kDa) is not recognized by antibodies.
Пример 15. Подтверждение структуры Ll VLP методом электронной микроскопии.Example 15. The confirmation of the structure of Ll VLP by electron microscopy.
Окончательное доказательство структуры белков Ll VLP получали путем электронной просвечивающей микроскопии (см. Фиг. 9). Микрофотографии подтверждает, что синтезированные в дрожжах белки собираются в вирусоподобные структуры требуемого размера, и они полностью соответствует фотографиям, полученным ранее для Ll VLP, опубликованным в мировой литературе.The final proof of the structure of the Ll VLP proteins was obtained by transmission electron microscopy (see Fig. 9). Microphotographs confirm that the proteins synthesized in yeast are assembled into virus-like structures of the required size, and they fully correspond to the photographs previously obtained for Ll VLP published in the world literature.
Пример 16. Иммунологическая эффективность рекомбинантных Ll VLP - гуморальный ответ.Example 16. Immunological efficacy of recombinant Ll VLP - humoral response.
Оценку иммуногенности рекомбинантных Ll VLP проводят путем
трехкратной иммунизации лабораторных мышей, титры антител в сыворотке оценивают методом ИФА (таблица 2). В таблице показаны результаты иммунизации мышей белком Ll VLP 18. Видно, что титр антител уже после первой иммунизации достаточно высок, при второй иммунизации титр практически достигает потолка, причем добавление адъюванта заметно не стимулирует антительный ответ. Та же самая картина наблюдается и в случае иммунизации белком Ll VLP 16 (таблица 3).Assessment of the immunogenicity of recombinant Ll VLP is carried out by triple immunization of laboratory mice, serum antibody titers are evaluated by ELISA (table 2). The table shows the results of immunization of mice with Ll VLP 18 protein. It is seen that the titer of antibodies after the first immunization is quite high, with the second immunization the titer almost reaches the ceiling, and the addition of an adjuvant does not significantly stimulate the antibody response. The same picture is observed in the case of immunization with the protein Ll VLP 16 (table 3).
Таблица 2. Титр антител к рекомбинантному Ll VLP 18 после иммунизации гибридных мышей FlTable 2. Antibody titer to recombinant Ll VLP 18 after immunization of hybrid Fl mice
Таблица 3. Титр антител к рекомбинантному Ll VLP 16 после иммунизации гибридных мышей Fl .Table 3. Antibody titer to recombinant Ll VLP 16 after immunization of hybrid Fl mice.
Пример 17. Иммунологическая эффективность рекомбинантных Ll VLP - клеточный ответ.Example 17. Immunological efficacy of recombinant Ll VLP - cell response.
Пролиферативный Т-клеточный ответ (клеток селезенки) после вакцинации белками Ll VLP и синтетическими пептидами анализируют методом ELISPOT, т. е. определяют титр гамма-интерферона, секретируемого активированными Т-клетками, в микропланшетном варианте. С этой целью используют пептиды, моделирующие T- клеточные эпитопы белков, с длиной цепи 9-25 аминокислот (таблица 4). Такие пептиды способны вызывать антиген-специфическую активацию иммунных Т-клеток.
Показателем активации цитотоксических (CTL) и Т-хелперных клеток (ThI) клеток является секреция ими интерферона-гамма (IFN-γ). Определение антиген - специфических IFN-γ-продуцирующих клеток и подсчет их количества проводилось с помощью аппаратуры ELISPOT на коммерческих наборах фирмы BD Вiоsсiепсеs. Клетки иммунизированных мышей (спленоциты) помещают в 96 луночные планшеты, на дне которых адсорбированы антитела против IFN-γ мыши, инкубируют в полной питательной среде совместно с пептидами в течение 18 часов при 37° в 5% атмосфере CO2. По окончании инкубации клетки удаляют и вносят антитела против IFN-γ мыши, меченные биотином. После инкубации с меченым стрептавидином анализируют окрашенные клетки на специальном сканере (AELVIS (ЕЭС)- Еli.Sсап). Полученные результаты представлены в таблице 5.The proliferative T-cell response (spleen cells) after vaccination with Ll VLP proteins and synthetic peptides is analyzed by ELISPOT, i.e., the titer of gamma-interferon secreted by activated T-cells is determined in a microplate version. For this purpose, peptides are used that simulate T-cell epitopes of proteins with a chain length of 9-25 amino acids (table 4). Such peptides are capable of causing antigen-specific activation of immune T cells. An indicator of the activation of cytotoxic (CTL) and T helper cells (ThI) cells is their secretion of interferon-gamma (IFN-γ). Determination of antigen-specific IFN-γ-producing cells and counting of their number was carried out using ELISPOT equipment on commercial kits from BD BIOSIPSEPS. Cells of immunized mice (splenocytes) are placed in 96 well plates at the bottom of which anti-mouse IFN-γ antibodies are adsorbed, incubated in complete culture medium with peptides for 18 hours at 37 ° in a 5% CO 2 atmosphere. At the end of the incubation, the cells are removed and antibodies against mouse IFN-γ labeled with biotin are introduced. After incubation with labeled streptavidin, stained cells are analyzed on a special scanner (AELVIS (EES) - Eli.Sap). The results are presented in table 5.
Таблица 4. Синтетические пептиды HPV Ll HPVl 6Table 4. Synthetic peptides HPV Ll HPVl 6
E7 HPV31E7 HPV31
(А) - остаток аланина введен для удобства пептидного синтеза: Защитная группа Асm для меркаптогруппы цистеина (С) введена для имитации блокировки этой группы в белке Ll(A) - Alanine residue introduced for the convenience of peptide synthesis: The Acm protecting group for the cysteine mercapto group (C) was introduced to simulate the blocking of this group in the Ll protein
Таблица 5. Количество IFN-γ продуцирующих клеток после 18-часовой инкубации с исследуемыми пептидами (приведены средние значения по трем параллелям).Table 5. The number of IFN-γ producing cells after 18-hour incubation with the studied peptides (average values are given in three parallels).
Таким образом, видно, что к рекомбинантному Ll VLP 16 развивается сильный Т-клеточный иммунный ответ (цифры выделены жирным шрифтом), что свидетельствует о наличии у созданных препаратов не только профилактического, но и терапевтического потенциала. Из полученных данных видно, что иммунизация NC- 725+PAL-15 вызывает заметную активацию IFN-γ продуцирующих клеток. Так, количество активированных пептидом клеток составило примерно 85, а спонтанно активированных 9. Пептид без адъюванта не способен вызывать Т-клеточный ответ.Thus, it is seen that a strong T-cell immune response develops to recombinant Ll VLP 16 (the numbers are shown in bold), which indicates the presence of not only preventive, but also therapeutic potential in the developed drugs. From the data obtained, it can be seen that immunization with NC-725 + PAL-15 causes a noticeable activation of IFN-γ producing cells. Thus, the number of cells activated by the peptide was approximately 85, and spontaneously activated 9. The peptide without the adjuvant is not able to elicit a T-cell response.
Пример 18. Иммунологическая эффективность рекомбинантных Ll VLP — клеточный ответ в популяции, обогащенной цитотоксическими CD8+ лимфоцитами.Example 18. Immunological efficacy of recombinant Ll VLP - cell response in a population enriched in cytotoxic CD8 + lymphocytes.
В другой серии иммунизации данные, приведенные в Примере 17, нашли дальнейшее подтверждение в тестах с селекцией Т-клеток (удалялась субпопуляция CD4+-клeтoк, для выявления реактивности цитотоксических CD8+ клеток) (таблица 6).In another series of immunizations, the data in Example 17 found further confirmation in tests with T-cell selection (a subpopulation of CD4 + cells was removed to detect the reactivity of cytotoxic CD8 + cells) (table 6).
Таблица 6. Количество IFN-γ продуцирующих клеток после 18-часовой инкубации с исследуемыми пептидами (приведены средние значения по трем параллелям). Красным и синим цветом выделены активные зоны.Table 6. The number of IFN-γ producing cells after 18-hour incubation with the studied peptides (average values are given in three parallels). The active zones are highlighted in red and blue.
Таким образом, Ll VLP 16 показывает высокую активность, как и в предыдущем эксперименте. Особое значение имеет то, что при использовании пула CD8+лимфoцитoв (CD4+ клетки удалены) ответ оказался сильнее за счёт обогащения этой популяции, что свидетельствует о высоком цитотоксическом потенциале данного иммуногена для инфицированных клеток. Синтетические пептиды P53.236 и NC-725, содержащий как CTL, так и Тhl-эпитопы (оба из трансформирующего белка E7 HPV 16 и HPV31) также показали заметную активность, но только в сочетании с адъювантом. Таким образом, полученные рекомбинантные белки и пептиды обладают сильным профилактическим и лечебным потенциалом в отношении папилломавирусной инфекции.Thus, Ll VLP 16 shows high activity, as in the previous experiment. Of particular importance is that when using the pool of CD8 + lymphocytes (CD4 + cells removed), the response was stronger due to the enrichment of this population, which indicates a high cytotoxic potential of this immunogen for infected cells. The synthetic peptides P53.236 and NC-725, containing both CTL and Thl epitopes (both of the E7 transforming protein HPV 16 and HPV31) also showed marked activity, but only in combination with adjuvant. Thus, the resulting recombinant proteins and peptides have a strong prophylactic and therapeutic potential in relation to human papillomavirus infection.
Хотя изобретение было выше описано со ссылками на его предпочтительные воплощения, однако специалисту в данной области будет понятно, что возможны различные изменения и модификации описанных конкретных воплощений без отклонения от широкого изобретательского замысла. Любые изменения и модификации изобретения, которые будут функционировать таким же образом и обеспечивать достижение того же результата, будут попадать в объем охраны изобретения, который определяется приводимой ниже формулой изобретения.
Although the invention has been described above with reference to its preferred embodiments, it will be clear to a person skilled in the art that various changes and modifications of the described specific embodiments are possible without deviating from a wide inventive concept. Any changes and modifications of the invention that will function in the same way and ensure the achievement of the same result will fall within the scope of protection of the invention, which is determined by the claims below.