RU2839898C2 - Synergetic action of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy - Google Patents
Synergetic action of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2839898C2 RU2839898C2 RU2021102051A RU2021102051A RU2839898C2 RU 2839898 C2 RU2839898 C2 RU 2839898C2 RU 2021102051 A RU2021102051 A RU 2021102051A RU 2021102051 A RU2021102051 A RU 2021102051A RU 2839898 C2 RU2839898 C2 RU 2839898C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nucleic acid
- aav9
- smn1
- gly
- ser
- Prior art date
Links
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY
Настоящая заявка относится к области биотехнологии, вирусологии, генетики и молекулярной биологии. Более конкретно, настоящее изобретение относится к выделенной нуклеиновой кислоте для получения генотерапевтического вирусного препарата, которая содержит нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1 (белок выживаемости моторных нейронов) с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1, и нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a, экспрессионной кассете и вектору на ее основе, а также к рекомбинантному вирусу на основе AAV9 (аденоассоциированный вирус 9 серотипа) для экспрессии гена SMN1 в целевых клетках, фармацевтической композиции, которая включает данный рекомбинантный вирус, и различным вариантам применения вышеуказанного рекомбинантного вируса и вышеуказанной композиции.The present application relates to the field of biotechnology, virology, genetics and molecular biology. More specifically, the present invention relates to an isolated nucleic acid for producing a gene therapeutic viral preparation, which comprises a nucleic acid that encodes a SMN1 protein (survival motor neuron protein) with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and a nucleic acid that encodes a miR-23a microRNA, an expression cassette and a vector based on it, as well as a recombinant virus based on AAV9 (adeno-associated virus serotype 9) for expressing the SMN1 gene in target cells, a pharmaceutical composition that includes this recombinant virus, and various uses of the above-mentioned recombinant virus and the above-mentioned composition.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY
Спинальная мышечная атрофия (CMA/SMA) относится к группе нервно-мышечных заболеваний и характеризуется преимущественно аутосомно-рецессивным типом наследования. На сегодняшний день, как правило, под термином СМА понимается наиболее распространенная форма заболевания, развивающаяся вследствие мутаций и (или) делеций в гене SMN1 (survival motor neuron 1 - ген фактора выживания мотонейрона-1), расположенном на длинном плече 5-й хромосомы (5q11.2-q 13.3) (Lefebvre et al., Cell (1995) 80:155-165). Заболевание сопровождается дегенерацией двигательных нейронов в вентральном (переднем) роге спинного мозга и/или стволе головного мозга, что ведет к гипотонии проксимальных групп мышц, отвечающих за основные двигательные навыки, например, ползание, ходьбу, удержание головы, а также к нарушению глотания и дыхания (Sumner С.J., NeuroRx (2006) 3:235-245). Таким образом, у пациентов со СМА большой риск развития дыхательной недостаточности и присоединения интеркуррентных заболеваний.Spinal muscular atrophy (CMA/SMA) is a group of neuromuscular diseases and is characterized predominantly by an autosomal recessive type of inheritance. Today, the term SMA is generally understood to mean the most common form of the disease, which develops as a result of mutations and/or deletions in the SMN1 gene (survival motor neuron 1), located on the long arm of chromosome 5 (5q11.2-q 13.3) (Lefebvre et al., Cell (1995) 80:155-165). The disease is accompanied by degeneration of motor neurons in the ventral (anterior) horn of the spinal cord and/or brainstem, which leads to hypotonia of the proximal muscle groups responsible for basic motor skills, such as crawling, walking, holding the head, as well as to impaired swallowing and breathing (Sumner C.J., NeuroRx (2006) 3:235-245). Thus, patients with SMA have a high risk of developing respiratory failure and the addition of intercurrent diseases.
Генная терапия представляет собой перспективный способ лечения спинальной мышечной атрофии.Gene therapy is a promising treatment for spinal muscular atrophy.
Аденоассоциированные вирусные (AAV) векторы считаются эффективными для генной терапии ЦНС, поскольку они обладают подходящим профилем токсичности и иммуногенности, их можно использовать в трансдукции нервных клеток, и они способны опосредовать длительную экспрессию в ЦНС.Adeno-associated viral (AAV) vectors are considered effective for CNS gene therapy because they have a favorable toxicity and immunogenicity profile, can be used in neural cell transduction, and are able to mediate long-term expression in the CNS.
Аденоассоциированный вирус (AAV) представляет собой небольшой (20 нм), неспособный к самостоятельной репликации, безоболочечный вирус. У человека и приматов описано множество различных серотипов AAV. Геном аденоассоциированного вируса содержит (+ или -) одноцепочечную ДНК (ssDNA) длиной около 4,7 тысяч нуклеотидов. На концах молекулы геномной ДНК располагаются инвертированные концевые повторы (англ. inverted terminal repeats, ITRs). Геном содержит две открытые рамки считывания (англ. ORF): Rep и Сар, содержащие в себе несколько альтернативных рамок считывания, кодирующих различные белковые продукты. Продукты Rep имеют важное значение для репликации AAV, при этом ген Сар, помимо других альтернативных продуктов, кодирует 3 капсидных белка (VP1, VP2 и VP3). Белки VP1, VP2 и VP3 находятся в соотношении 1:1:10, образуя икосаэдрический капсид (Xie Q. et al. The atomic structure of adeno-associated virus (AAV-2), a vector for human gene therapy. Proc Natl Acad Sci USA, 2002; 99:10405-10410). При образовании рекомбинантного вектора AAV (rAAV) кассета экспрессии, фланкированная ITR, упаковывается в капсид AAV. Гены, необходимые для репликации AAV, не входят в кассету. Рекомбинантный AAV считается самым безопасным и одним из наиболее широко используемых вирусных векторов для переноса генов in vivo. Векторы могут инфицировать клетки из тканей множества типов, обеспечивая мощную и устойчивую трансгенную экспрессию. Они также являются непатогенными и имеют низкий профиль иммуногенности (High KА et al., «rAAV human trial experience» Methods Mol Biol. 2011; 807:429-57).Adeno-associated virus (AAV) is a small (20 nm), non-enveloped, non-spontaneous virus. Many different AAV serotypes have been described in humans and primates. The adeno-associated virus genome contains (+ or -) single-stranded DNA (ssDNA) approximately 4.7 thousand nucleotides long. At the ends of the genomic DNA molecule are inverted terminal repeats (ITRs). The genome contains two open reading frames (ORFs): Rep and Cap, which contain several alternative reading frames encoding different protein products. The Rep products are essential for AAV replication, and the Cap gene, in addition to other alternative products, encodes three capsid proteins (VP1, VP2, and VP3). The VP1, VP2, and VP3 proteins are present in a 1:1:10 ratio, forming an icosahedral capsid (Xie Q. et al. The atomic structure of adeno-associated virus (AAV-2), a vector for human gene therapy. Proc Natl Acad Sci USA, 2002; 99:10405-10410). In the formation of a recombinant AAV vector (rAAV), an expression cassette flanked by an ITR is packaged into the AAV capsid. The genes required for AAV replication are not included in the cassette. Recombinant AAV is considered the safest and one of the most widely used viral vectors for in vivo gene transfer. Vectors can infect cells from a variety of tissue types, providing potent and robust transgene expression. They are also non-pathogenic and have a low immunogenicity profile (High KA et al., “rAAV human trial experience” Methods Mol Biol. 2011; 807:429-57).
Международные заявки WO 2017106354 (A1), WO 2010129021 (A1), WO 2015060722 (A1), WO 2017066579 (A1), WO 2015158749 (A2) описывают различные варианты AAV с геном SMN1 и их применение.International applications WO 2017106354 (A1), WO 2010129021 (A1), WO 2015060722 (A1), WO 2017066579 (A1), WO 2015158749 (A2) describe various AAV variants with the SMN1 gene and their use.
Описание изобретенияDescription of the invention
Авторами изобретения была разработана выделенная нуклеиновая кислота для получения генотерапевтического вирусного препарата, которая содержит нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1, и нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a, экспрессионная кассета и вектор на ее основе, а также рекомбинантный вирус на основе AAV9 для экспрессии гена SMN1 в целевых клетках, фармацевтическая композиция, которая включает данный рекомбинантный вирус, и различные варианты применения вышеуказанного рекомбинантного вируса и вышеуказанной композиции. Авторы изобретения неожиданно установили, что miR-23a усиливает функциональное действие эффекта SMN1 in vitro и установили синергетический эффект SMN1 и miR-23a при лечении СМА в животной модели данной болезни.The inventors have developed an isolated nucleic acid for obtaining a gene therapy viral preparation, which contains a nucleic acid encoding the SMN1 protein with the amino acid sequence SEQ ID NO: 1, and a nucleic acid encoding the miR-23a microRNA, an expression cassette and a vector based on it, as well as a recombinant virus based on AAV9 for expressing the SMN1 gene in target cells, a pharmaceutical composition that includes this recombinant virus, and various options for using the above-mentioned recombinant virus and the above-mentioned composition. The inventors have unexpectedly found that miR-23a enhances the functional effect of SMN1 in vitro and have established a synergistic effect of SMN1 and miR-23a in the treatment of SMA in an animal model of this disease.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к выделенной нуклеиновой кислоте для получения генотерапевтического вирусного препарата, которая содержит нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1 (белок выживаемости моторных нейронов) с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1, и нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a.In one aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid for producing a gene therapy viral preparation, which comprises a nucleic acid that encodes a SMN1 protein (survival motor neuron protein) with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and a nucleic acid that encodes a miR-23a microRNA.
В некоторых вариантах выделенная нуклеиновая кислота, которая кодирует белок SMN1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1, включает нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2.In some embodiments, an isolated nucleic acid that encodes an SMN1 protein with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2.
В некоторых вариантах выделенная нуклеиновая кислота, включает микроРНК miR-23a, которая имеет нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 3.In some embodiments, the isolated nucleic acid comprises miR-23a microRNA, which has the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3.
В некоторых вариантах выделенная нуклеиновая кислота, включает нуклеиновую кислоту, кодирующую микроРНК miR-23a, которая включает нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 4.In some embodiments, the isolated nucleic acid comprises a nucleic acid encoding a miR-23a microRNA that comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4.
В некоторых вариантах выделенная нуклеиновая кислота, включает следующие элементы в направлении от 5'-конца к 3'-концу:In some embodiments, the isolated nucleic acid comprises the following elements in the 5' to 3' direction:
нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1, иa nucleic acid that encodes the SMN1 protein with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and
нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a.nucleic acid that encodes the microRNA miR-23a.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к экспрессионной кассете, которая включает любую из вышеуказанных нуклеиновых кислот.In one aspect, the present invention relates to an expression cassette that comprises any of the above nucleic acids.
В некоторых вариантах экспрессионная кассета включает следующие элементы в направлении от 5'-конца к 3'-концу:In some embodiments, the expression cassette includes the following elements in the 5' to 3' direction:
левый (первый) ITR (инвертированные концевые повторы);left (first) ITR (inverted terminal repeats);
CMV (цитомегаловирусный) энхансер;CMV (cytomegalovirus) enhancer;
CMV (цитомегаловирусный) промотер;CMV (cytomegalovirus) promoter;
интрон гена hBG1 (ген субъединицы гемоглобина гамма-1);intron of the hBG1 gene (hemoglobin gamma-1 subunit gene);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1;nucleic acid that encodes the SMN1 protein;
сигнал полиаденилирования hGH1 (сигнал полиаденилирования гена гормона роста человека);hGH1 polyadenylation signal (human growth hormone gene polyadenylation signal);
SV40 промотор (промотор вируса обезьяны 40); нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a;SV40 promoter (simian virus 40 promoter); nucleic acid that encodes the microRNA miR-23a;
сигнал полиаденилирования SV40 (сигнал полиаденилирования вируса обезьяны 40) и правый (второй) ITR.SV40 polyadenylation signal (simian virus 40 polyadenylation signal) and right (second) ITR.
В некоторых вариантах экспрессионная кассета включает нуклеиновую кислоту с SEQ ID NO: 6.In some embodiments, the expression cassette comprises a nucleic acid of SEQ ID NO: 6.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится кэкспрессионному вектору, который включает любую из вышеуказанных нуклеиновых кислот или любую из вышеуказанных кассет.In one aspect, the present invention relates to an expression vector that comprises any of the above nucleic acids or any of the above cassettes.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к рекомбинантному вирусу на основе AAV9 (аденоассоциированный вирус 9 серотипа) для экспрессии гена SMN1 в целевых клетках, который включает капсид и любую из вышеуказанных кассет.In one aspect, the present invention relates to a recombinant AAV9 (adeno-associated virus 9)-based virus for expressing the SMN1 gene in target cells, which comprises a capsid and any of the above cassettes.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 включает белок VP1 AAV9.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus includes the AAV9 VP1 protein.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 включает белок VP1 AAV9, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus comprises an AAV9 VP1 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 включает белок VP1 AAV9, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 с одной или несколькими точечными мутациями.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus comprises an AAV9 VP1 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 with one or more point mutations.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 включает белок VP1 AAV9, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 или аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 с одной или несколькими точечными мутациями, а экспрессионная кассета включает следующие элементы в направлении от 5'-конца к 3'-концу:In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus comprises an AAV9 VP1 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 or the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 with one or more point mutations, and the expression cassette comprises the following elements in the 5'-to-3'-direction:
левый (первый) ITR (инвертированные концевые повторы);left (first) ITR (inverted terminal repeats);
CMV (цитомегаловирусный) энхансер;CMV (cytomegalovirus) enhancer;
CMV (цитомегаловирусный) промотер;CMV (cytomegalovirus) promoter;
интрон гена hBG1 (ген субъединицы гемоглобина гамма-1);intron of the hBG1 gene (hemoglobin gamma-1 subunit gene);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN 1;nucleic acid that encodes the SMN 1 protein;
сигнал полиаденилирования hGH1 (сигнал полиаденилирования гена гормона роста человека);hGH1 polyadenylation signal (human growth hormone gene polyadenylation signal);
SV40 промотор (промотор вируса обезьяны 40);SV40 promoter (simian virus 40 promoter);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a;nucleic acid that encodes the microRNA miR-23a;
сигнал полиаденилирования SV40 (сигнал полиаденилирования вируса обезьяны 40) и правый (второй) ITR.SV40 polyadenylation signal (simian virus 40 polyadenylation signal) and right (second) ITR.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 включает белок VP1 AAV9, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 или аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 с одной или несколькими точечными мутациями, а экспрессионная кассета включает нуклеиновую кислоту с SEQ ID NO: 6.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus comprises an AAV9 VP1 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 or the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 with one or more point mutations, and the expression cassette comprises a nucleic acid of SEQ ID NO: 6.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции для доставки гена SMN1 в целевые клетки, которая включает любой из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 в сочетании с одним или несколькими фармацевтически приемлемыми эксципиентами.In one aspect, the present invention relates to a pharmaceutical composition for delivering an SMN1 gene to target cells, which comprises any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses in combination with one or more pharmaceutically acceptable excipients.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к применению любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции для доставки гена SMN1 в целевые клетки.In one aspect, the present invention relates to the use of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition for delivering the SMN1 gene to target cells.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к применению любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции для выживаемости субъекта, который имеет спинальную мышечную атрофию и/или не имеет полнофункциональных копий гена SMN1.In one aspect, the present invention relates to the use of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition for the survival of a subject who has spinal muscular atrophy and/or lacks fully functional copies of the SMN1 gene.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к применению любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции для обеспечения белком SMN1 субъекта, который имеет спинальную мышечную атрофию и/или не имеет полнофункциональных копий гена SMN1.In one aspect, the present invention relates to the use of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition for providing SMN1 protein to a subject who has spinal muscular atrophy and/or lacks fully functional copies of the SMN1 gene.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к применению любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции для лечения спинальной мышечной атрофии у субъекта, который имеет спинальную мышечную атрофию.In one aspect, the present invention relates to the use of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition for the treatment of spinal muscular atrophy in a subject having spinal muscular atrophy.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу модуляции двигательной функции у субъекта с нарушением двигательных нейронов, включающий введение терапевтически эффективного количества любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции в клетки субъекта.In one aspect, the present invention relates to a method of modulating motor function in a subject with a motor neuron disorder, comprising administering a therapeutically effective amount of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition to the cells of the subject.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу обеспечения белком SMN субъекта со спинальной мышечной атрофией, включающий введение терапевтически эффективного количества любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции в клетки субъекта, нуждающегося в этом.In one aspect, the present invention relates to a method of providing SMN protein to a subject with spinal muscular atrophy, comprising administering a therapeutically effective amount of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition to cells of the subject in need thereof.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу доставки гена SMN1 в целевые клетки субъекта со спинальной мышечной атрофией, включающий введение любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции в клетки субъекта.In one aspect, the present invention relates to a method of delivering an SMN1 gene to target cells of a subject with spinal muscular atrophy, comprising administering any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition to the cells of the subject.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу лечения спинальной мышечной атрофии у субъекта, который включает ведение терапевтически эффективного количества любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции субъекту со спинальной мышечной атрофией.In one aspect, the present invention relates to a method of treating spinal muscular atrophy in a subject, which comprises administering a therapeutically effective amount of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition to a subject with spinal muscular atrophy.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фиг. 1 представляет собой график, показывающий экспрессию SMN1 на уровне мРНК после нокдауна SMN1 с помощью siRNA и трансдукции вирусами AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a. Клетки U-87 были трансфецированы 20 нмоль/л siRNA, специфичной к SMN 1 (или контрольной siRNA), после чего трансдуцированы вирусами AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a при MOI=400000. Через 120 ч после трансдукции количество копий гена SMN1 в каждом образце было определено с помощью количественной ПЦР (n=3). Также было определено количество копий гена домашнего хозяйства GAPDH. Все полученные количества для SMN1 были нормализованы на количества копий гена GAPDHv. каждом образце. Представлены данные по нормализованному среднему количеству копий SMN1 с указанием стандартного отклонения.Fig. 1 is a graph showing the expression of SMN1 at the mRNA level after SMN1 knockdown by siRNA and transduction with AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1, and AAV9-SMN1-miR-23a viruses. U-87 cells were transfected with 20 nmol/L SMN 1-specific siRNA (or control siRNA) and then transduced with AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1, and AAV9-SMN1-miR-23a viruses at an MOI of 400,000. At 120 h post-transduction, the copy number of SMN1 gene in each sample was determined by qPCR (n=3). The copy number of housekeeping gene GAPDH was also determined. All SMN1 counts were normalized to the GAPDHv gene copy numbers in each sample. Data are presented as normalized mean SMN1 copy numbers with standard deviation.
Фиг. 2 представляет собой график, показывающий экспрессию SMN на уровне белка после нокдауна SMNJ с помощью siRNA и трансдукции вирусами AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a. Клетки U-87 были трансфецированы 20 нмоль/л siRNA, специфичной к SMN1 (или контрольной siRNA), после чего трансдуцированы вирусами AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a при MOI=400000. Через 120 ч после трансдукции количество белка SMN в каждом образце было определено с помощью ИФА (n=3). Все полученные количества белка SMN (в пг) были нормализованы на общее количество белка в каждом образце (в мкг). Представлены данные по нормализованному среднему количеству белка SMN, с указанием стандартного отклонения.Fig. 2 is a graph showing the expression of SMN at the protein level after SMNJ knockdown by siRNA and transduction with AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1, and AAV9-SMN1-miR-23a viruses. U-87 cells were transfected with 20 nmol/L SMN1-specific siRNA (or control siRNA) and then transduced with AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1, and AAV9-SMN1-miR-23a viruses at an MOI of 400,000. At 120 h post-transduction, the amount of SMN protein in each sample was determined by ELISA (n=3). All SMN protein amounts (in pg) were normalized to the total protein amount in each sample (in μg). The data are presented as normalized mean SMN protein amounts, with standard deviations.
Фиг. 3 представляет собой график, показывающий экспрессию miR-23a после нокдауна SMN1 с помощью siRNA и трансдукции вирусами AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a. Клетки U-87 были трансфецированы 20 нмоль/л siRNA, специфичной к SMN1 (или контрольной siRNA), после чего трансдуцированы вирусами AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a при MOI=400000. Через 120 ч после трансдукции количество miR-23a относительно количества копий гена GAPDH в каждом образце было определено с помощью количественной ПЦР (n=3), по методу ΔΔCT. Представлены данные по нормализованному среднему количеству miR-23a, с указанием стандартного отклонения. Относительное количество miR-23a в нетрансфецированном и нетрансдуцированном контроле принято за 100%.Fig. 3 is a graph showing the expression of miR-23a after SMN1 knockdown by siRNA and transduction with AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1, and AAV9-SMN1-miR-23a viruses. U-87 cells were transfected with 20 nmol/L SMN1-specific siRNA (or control siRNA) and then transduced with AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1, and AAV9-SMN1-miR-23a viruses at an MOI of 400,000. At 120 h post-transduction, the amount of miR-23a relative to the number of GAPDH gene copies in each sample was determined by qPCR (n=3) using the ΔΔC T method. The data are presented as normalized mean miR-23a amounts with standard deviation. The relative amount of miR-23a in the untransfected and untransduced controls is taken as 100%.
Фиг. 4 представляет собой график, показывающий экспрессию Senataxin после нокдауна SMN1 с помощью siRNA и трансдукции вирусами AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a. Клетки U-87 были трансфецированы 20 нмоль/л siRNA, специфичной к SMN1 дикого типа (или контрольной siRNA), после чего трансдуцированы вирусами AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a при MOI=400000. Через 120 ч после трансдукции количество Senataxin относительно количества белка Vinculin в каждом образце было определено с помощью Western blot. Представлен график нормализованной экспрессии Senataxin относительно Vinculin в экспериментальных образцах с указанием стандартных отклонений (n=3). Относительное количество Senataxin в нетрансфецированном и нетрансдуцированном контроле принято за 100%.Fig. 4 is a graph showing the expression of Senataxin after SMN1 knockdown by siRNA and transduction with AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1, and AAV9-SMN1-miR-23a viruses. U-87 cells were transfected with 20 nmol/L siRNA specific for wild-type SMN1 (or control siRNA) and then transduced with AAV9-GFP, AAV9-GFP-miR-23a, AAV9-SMN1, and AAV9-SMN1-miR-23a viruses at an MOI of 400,000. At 120 h post-transduction, the amount of Senataxin relative to the amount of Vinculin protein in each sample was determined by Western blot. The graph of normalized expression of Senataxin relative to Vinculin in experimental samples with standard deviations (n=3) is presented. The relative amount of Senataxin in the untransfected and untransduced control is taken as 100%.
Для фигур 1-4:For figures 1-4:
siNEG это негативный контроль siRNA,siNEG is a negative control siRNA,
siSMN1 это siRNA для SMN1.siSMN1 is siRNA for SMN1.
Фиг. 5 представляет собой график, показывающий кривые выживания мышей модели СМА, инъецированных вирусами AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a. Также показаны кривые выживания животных, инъецированных плацебо, и контрольных мышей дикого типа (из того же помета, что и опытные).Fig. 5 is a graph showing the survival curves of SMA mice injected with AAV9-SMN1 and AAV9-SMN1-miR-23a viruses. Survival curves of placebo-injected animals and wild-type control mice (from the same litter as the experimental mice) are also shown.
Определения и общие методыDefinitions and General Methods
Если иное не определено в настоящем документе, научные и технические термины, используемые в связи с настоящим изобретением, будут иметь значения, которые обычно понятны специалистам в данной области.Unless otherwise defined herein, scientific and technical terms used in connection with the present invention shall have the meanings that are commonly understood by those skilled in the art.
Кроме того, если по контексту не требуется иное, термины в единственном числе включают в себя термины во множественном числе, и термины во множественном числе включают в себя термины в единственном числе. Как правило, используемая классификация и методы культивирования клеток, молекулярной биологии, иммунологии, микробиологии, генетики, аналитической химии, химии органического синтеза, медицинской и фармацевтической химии, а также гибридизации и химии белка и нуклеиновых кислот, описанные в настоящем документе, хорошо известны специалистам и широко применяются в данной области. Ферментативные реакции и способы очистки осуществляют в соответствии с инструкциями производителя, как это обычно осуществляется в данной области, или как описано в настоящем документе.In addition, unless the context otherwise requires, singular terms include plural terms, and plural terms include singular terms. Generally, the classification and methods of cell culture, molecular biology, immunology, microbiology, genetics, analytical chemistry, organic synthetic chemistry, medicinal and pharmaceutical chemistry, as well as hybridization and protein and nucleic acid chemistry described herein are well known to those skilled in the art and are widely used in the art. Enzymatic reactions and purification methods are carried out in accordance with the manufacturer's instructions, as is customary in the art, or as described herein.
«Выделенный» означает измененный или удаленный из природного состояния. Например, нуклеиновая кислота или пептид, в природе присутствующие в животном, не являются «выделенными», но те же нуклеиновая кислота или пептид, частично или полностью отделенные от материалов, сопутствующих им в их природном состоянии, являются «выделенными». Выделенная нуклеиновая кислота или белок могут существовать, по существу, в очищенной форме или могут существовать в неприродном окружении, таком как, например, генетически модифицированной клетке."Isolated" means altered or removed from its natural state. For example, a nucleic acid or peptide naturally present in an animal is not "isolated," but the same nucleic acid or peptide partially or completely separated from the materials accompanying it in its natural state is "isolated." An isolated nucleic acid or protein may exist in a substantially purified form or may exist in a non-natural environment, such as, for example, a genetically modified cell.
Определения «встречающийся в природе», «нативный» или «дикого типа» используют для описания объекта, который можно обнаружить в природе как отличающийся от получаемого искусственно. Например, белок или нуклеотидная последовательность, присутствующие в организме (включая вирус), которые можно изолировать из источника в природе, и которые не модифицированы умышленно специалистом в лаборатории, являются встречающимися в природе.The terms "naturally occurring," "native," or "wild-type" are used to describe something that can be found in nature as distinct from something produced artificially. For example, a protein or nucleotide sequence that is present in an organism (including a virus), that can be isolated from its source in nature, and that has not been intentionally modified by a technician in a laboratory, is naturally occurring.
Термин «геном» относится к полному генетическому материалу организма.The term "genome" refers to the complete genetic material of an organism.
В настоящем описании и в последующей формуле изобретения, если контекстом не предусмотрено иное, слова «включать» и «содержать» или их вариации, такие как «имеющий», «включает», «включающий», «содержит» или «содержащий», следует понимать как включение указанного целого или группы целых, но не исключение любого другого целого или группы целых.In the present description and in the following claims, unless the context otherwise requires, the words “include” and “comprise” or variations thereof such as “having,” “includes,” “including,” “comprises,” or “containing,” are to be understood as including the stated whole or group of wholes, but not excluding any other whole or group of wholes.
Белок (Пептид)Protein (Peptide)
В настоящем описании термины «пептид», «полипептид» и «белок» используют взаимозаменяемо, и они относятся к соединению, состоящему из аминокислотных остатков, ковалентно связанных пептидными связями. Белок или пептид должен содержать по меньшей мере две аминокислоты, и не существует ограничений по максимальному количеству аминокислот, которые может содержать последовательность белка или пептида. Полипептиды включают любой пептид или белок, содержащий две или более аминокислот, соединенных друг с другом пептидными связями. Как применяют в настоящем описании, термин относится и к коротким цепям, также общепринято обозначаемым в этой области, например, как пептиды, олигопептиды и олигомеры, и к более длинным цепям, как правило, обозначаемым в этой области как белки, множество типов которых существует. «Полипептиды» включают, помимо прочего, например, биологически активные фрагменты, по существу, гомологичные полипептиды, олигопептиды, гомодимеры, гетеродимеры, варианты полипептидов, модифицированные полипептиды, производные, аналоги, слитные белки. Полипептиды включают природные пептиды, рекомбинантные пептиды, синтетические пептиды или их комбинацию.As used herein, the terms "peptide", "polypeptide" and "protein" are used interchangeably and refer to a compound consisting of amino acid residues covalently linked by peptide bonds. A protein or peptide must contain at least two amino acids, and there is no limit to the maximum number of amino acids that a protein or peptide sequence may contain. Polypeptides include any peptide or protein containing two or more amino acids linked to each other by peptide bonds. As used herein, the term refers to both short chains, also commonly referred to in the art as, for example, peptides, oligopeptides and oligomers, and longer chains, commonly referred to in the art as proteins, of which there are many types. "Polypeptides" include, but are not limited to, for example, biologically active fragments, substantially homologous polypeptides, oligopeptides, homodimers, heterodimers, polypeptide variants, modified polypeptides, derivatives, analogs, fusion proteins. Polypeptides include natural peptides, recombinant peptides, synthetic peptides, or a combination thereof.
Молекулы нуклеиновых кислотNucleic acid molecules
Термины «нуклеиновая кислота», «нуклеиновая последовательность» или «нуклеиновокислотная последовательность», «полинуклеотид», «олигонуклеотид», «полинуклеотидная последовательность» и «нуклеотидная последовательность», которые используются равнозначно в данном описании, обозначают четкую последовательность нуклеотидов, модифицированных или не модифицированных, определяющую фрагмент или участок нуклеиновой кислоты, содержащую или не содержащую неприродные нуклеотиды и являющуюся либо двухцепочечной ДНК или РНК, либо одноцепочечной ДНК или РНК, либо продуктами транскрипции указанных ДНК.The terms "nucleic acid", "nucleic sequence" or "nucleic acid sequence", "polynucleotide", "oligonucleotide", "polynucleotide sequence" and "nucleotide sequence", which are used interchangeably in this specification, denote a distinct sequence of nucleotides, modified or unmodified, defining a fragment or section of nucleic acid, containing or not containing non-natural nucleotides and being either double-stranded DNA or RNA, or single-stranded DNA or RNA, or transcription products of said DNA.
Как применяют в настоящем описании, полинуклеотиды включают, в качестве неограничивающих примеров, все последовательности нуклеиновой кислоты, получаемые любыми способами, доступными в этой области, включая, в качестве неограничивающих примеров, рекомбинантные способы, т.е. клонирование последовательностей нуклеиновой кислоты из рекомбинантной библиотеки или генома клетки, использование обычной технологии клонирования и ПЦР и т.п., и способами синтеза.As used herein, polynucleotides include, but are not limited to, all nucleic acid sequences obtained by any methods available in the art, including, but not limited to, recombinant methods, i.e., cloning nucleic acid sequences from a recombinant library or cell genome, using conventional cloning and PCR technology, etc., and synthetic methods.
Здесь также следует упомянуть, что данное изобретение не относится к нуклеотидным последовательностям в их природной хромосомной среде, т.е. в природном состоянии. Последовательности данного изобретения были выделены и/или очищены, т.е. были взяты прямо или косвенно, например, путем копирования, при этом их среда была по меньшей мере частично модифицирована. Таким образом, также здесь следует подразумевать изолированные нуклеиновые кислоты, полученные путем генетической рекомбинации, например, с помощью принимающих клеток (клеток-хозяев), или полученные путем химического синтеза.It should also be mentioned here that the present invention does not relate to nucleotide sequences in their natural chromosomal environment, i.e. in their natural state. The sequences of the present invention have been isolated and/or purified, i.e. taken directly or indirectly, for example by copying, whereby their environment has been at least partially modified. Thus, isolated nucleic acids obtained by genetic recombination, for example with the help of host cells, or obtained by chemical synthesis should also be understood here.
Термин нуклеотидная последовательность охватывает его комплемент, если не указано иное. Таким образом, нуклеиновую кислоту, имеющую определенную последовательность следует понимать как охватывающие ее комплементарную цепь с ее комплементарной последовательностью.The term nucleotide sequence includes its complement unless otherwise specified. Thus, a nucleic acid having a certain sequence should be understood as including its complementary strand with its complementary sequence.
Аденоассоциированный вирус (AAV)Adeno-associated virus (AAV)
Вирусы семейства Parvoviridae представляют собой небольшие ДНК-содержащие вирусы животных. Семейство Parvoviridae может быть разделено на два подсемейства: Parvovirinae, представители которого инфицируют позвоночных животных, и Densovirinae, представители которого инфицируют насекомых. К 2006 году были описаны 11 серотипов аденоассоциированного вируса (Mori, S. ET AL., 2004, «Two novel adeno-associated viruses from cynomolgus monkey: pseudotyping characterization of capsid protein», Virology, T. 330 (2): 375-83). Все известные серотипы могут инфицировать клетки многих видов тканей. Тканевая специфичность определяется серотипом белков капсида, поэтому векторы на основе аденоассоциированого вируса конструируют, задавая необходимый серотип. Дополнительная информация по парвовирусам и другим представителям Parvoviridae описана в литературе (Kenneth I. Berns, «Parvoviridae: The Viruses and Their Replication», Chapter 69 in Fields Virology (3d Ed. 1996)).Viruses of the Parvoviridae family are small DNA-containing animal viruses. The Parvoviridae family can be divided into two subfamilies: Parvovirinae, which infect vertebrates, and Densovirinae, which infect insects. By 2006, 11 serotypes of adeno-associated virus had been described (Mori, S. ET AL., 2004, “Two novel adeno-associated viruses from cynomolgus monkey: pseudotyping characterization of capsid protein,” Virology, T. 330 (2): 375-83). All known serotypes can infect cells of many tissue types. Tissue specificity is determined by the serotype of the capsid proteins, so adeno-associated virus-based vectors are constructed by specifying the required serotype. Additional information on parvoviruses and other members of the Parvoviridae is described in the literature (Kenneth I. Berns, “Parvoviridae: The Viruses and Their Replication,” Chapter 69 in Fields Virology (3d Ed. 1996)).
Геномная организация всех известных серотипов AAV очень сходна. Геном AAV представляет собой линейную одноцепочечную молекулу ДНК, которая содержит менее чем примерно 5000 нуклеотидов (нт) в длину. Инвертированные концевые повторы (1TR) фланкируют уникальные кодирующие нуклеотидные последовательности репликации неструктурных белков (Rep) и структурных белков (Сар). Ген Сар кодирует белки VP (VP1, VP2 и VP3), которые образуют капсид. Концевые 145 нуклеотидов являются самокомплементарными и организованы таким образом, что может быть сформирован энергетически стабильный внутримолекулярный дуплекс, образующий Т-образную шпилечную структуру. Такие шпилечные структуры функционируют как точки начала репликации ДНК вируса, являясь праймерами для клеточного ДНК-полимеразного комплекса. После инфекции клеток млекопитающих AAV дикого типа (wtAAV) гены Rep (например, Rep78 и Rep52) экспрессируются с помощью Р5 промотора и Р19 промотора, соответственно, и оба белка Rep выполняют определенную функцию в репликации генома вируса. Сплайсинг в открытой рамке считывания Rep (Rep ORF) приводит к экспрессии фактически четырех белков Rep (например, Rep78, Rep68, Rep52 и Rep40). Однако было показано, что несплайсированная мРНК, кодирующая белки Rep78 и Rep52, является достаточной для продукции вектора AAV в клетках млекопитающих.The genomic organization of all known AAV serotypes is very similar. The AAV genome is a linear, single-stranded DNA molecule that is less than approximately 5,000 nucleotides (nt) in length. Inverted terminal repeats (1TR) flank unique nucleotide coding sequences for the replication nonstructural proteins (Rep) and structural proteins (Cap). The Cap gene encodes the VP proteins (VP1, VP2, and VP3) that form the capsid. The terminal 145 nt are self-complementary and are organized in such a way that an energetically stable intramolecular duplex can be formed, forming a T-shaped hairpin structure. These hairpin structures function as origins of viral DNA replication, serving as primers for the cellular DNA polymerase complex. Following infection of mammalian cells with wild-type AAV (wtAAV), Rep genes (e.g., Rep78 and Rep52) are expressed through the P5 promoter and P19 promoter, respectively, and both Rep proteins have a defined function in viral genome replication. Splicing within the Rep open reading frame (Rep ORF) results in the expression of virtually four Rep proteins (e.g., Rep78, Rep68, Rep52, and Rep40). However, unspliced mRNA encoding the Rep78 and Rep52 proteins has been shown to be sufficient for AAV vector production in mammalian cells.
ВекторVector
Термин «вектор» при использовании в настоящем документе означает молекулу нуклеиновой кислоты, способную транспортировать другую нуклеиновую кислоту, с которой она соединена. Кроме того, термин «вектор» в данном настоящем документе означает вирусную частицу, способную транспортировать нуклеиновую кислоту.The term "vector" as used herein means a nucleic acid molecule capable of transporting another nucleic acid to which it is linked. Additionally, the term "vector" as used herein means a viral particle capable of transporting a nucleic acid.
Как применяют в настоящем описании, термин «экспрессия» определяют как транскрипцию и/или трансляцию конкретной нуклеотидной последовательности, запускаемую ее промотором.As used herein, the term "expression" is defined as the transcription and/or translation of a particular nucleotide sequence driven by its promoter.
ПрименениеApplication
«Генная терапия» представляет собой вставку генов в клетки и/или ткани субъекта для лечения заболевания, обычно, наследственных заболеваний, при этом дефектный мутантный аллель заменяется или дополняется функциональным аллелем."Gene therapy" is the insertion of genes into a subject's cells and/or tissues to treat a disease, usually a hereditary disease, whereby a defective mutant allele is replaced or supplemented with a functional allele.
«Лечить», «лечение» и «терапия» относятся к методу смягчения или устранения биологического расстройства и/или по меньшей мере одного из сопутствующих ему симптомов. Используемый в данном документе, термин «облегчить» болезнь, заболевание или состояние, означает уменьшение тяжести и/или частоты возникновения симптомов заболевания, расстройства или состояния. Кроме того, содержащиеся в данном документе ссылки на «лечение» включает ссылки на лечебную, паллиативную и профилактическую терапию."Treat," "treatment," and "therapy" refer to a method of alleviating or eliminating a biological disorder and/or at least one of its associated symptoms. As used herein, the term "alleviate" a disease, disorder, or condition means to reduce the severity and/or frequency of the symptoms of the disease, disorder, or condition. Additionally, references herein to "treatment" include references to curative, palliative, and prophylactic therapy.
В одном аспекте субъект лечения или пациент является млекопитающим, предпочтительно человеческим субъектом. Вышеупомянутый субъект может быть мужского или женского пола любого возраста.In one aspect, the subject of treatment or patient is a mammal, preferably a human subject. The said subject may be male or female of any age.
Термин «нарушение» означает любое состояние, которое можно улучшить в результате лечения по настоящему изобретению.The term “disorder” means any condition that can be improved by treatment according to the present invention.
«Заболевание» является состоянием здоровья субъекта, где субъект не может поддерживать гомеостаз, и где, если заболевание не облегчают, то здоровье субъекта продолжает ухудшаться."Disease" is a state of health of a subject where the subject cannot maintain homeostasis, and where, unless the disease is alleviated, the subject's health continues to deteriorate.
Термин «субъект», «пациент», «индивидуум» и т.п. используют в настоящем описании взаимозаменяемо, и они относятся к любому животному, которое поддается воздействию способами, представленными в настоящем описании. В конкретных неограничивающих вариантах осуществления субъект, пациент или индивидуум является человеком. Вышеупомянутый субъект может быть мужского или женского пола любого возраста.The term "subject", "patient", "individual" and the like are used interchangeably herein and refer to any animal that is amenable to the methods described herein. In certain non-limiting embodiments, the subject, patient or individual is a human. The aforementioned subject may be male or female of any age.
Терапевтически эффективным количеством» или «эффективным количеством» считается количество вводимого терапевтического агента, которое избавит в определенной степени от одного или нескольких симптомов заболевания, по поводу которого проводится лечение.A "therapeutically effective amount" or "effective amount" is the amount of a therapeutic agent administered that will relieve to some degree one or more symptoms of the disease being treated.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Нуклеиновая кислотаNucleic acid
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к выделенной нуклеиновой кислоте для получения генотерапевтического вирусного препарата, которая содержит нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1 (белок выживаемости моторных нейронов) с аминокислотной последовательностью и нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a.In one aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid for producing a gene therapy viral preparation, which comprises a nucleic acid that encodes a SMN1 (survival motor neuron protein) protein with an amino acid sequence and a nucleic acid that encodes the microRNA miR-23a.
В некоторых вариантах вышеуказанная нуклеиновая кислота используется для получения генотерапевтического вирусного препарата, который представляет собой экспрессионный вектор по изобретению или рекомбинантный вирус на основе AAV9 по изобретению.In some embodiments, the above nucleic acid is used to produce a gene therapy viral preparation, which is an expression vector according to the invention or a recombinant virus based on AAV9 according to the invention.
«Выделенная» молекула нуклеиновой кислоты представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты, которая идентифицирована и отделена от по меньшей мере одной молекулы нуклеиновой кислоты-примеси, с которой она обычно связана в естественном источнике нуклеиновой кислоты нуклеазы. Выделенная молекула нуклеиновой кислоты отличается от той формы или набора, в которых она находится в естественных условиях. Таким образом, выделенная молекула нуклеиновой кислоты отличается от молекулы нуклеиновой кислоты, существующей в клетках в естественных условиях.An "isolated" nucleic acid molecule is a nucleic acid molecule that is identified and separated from at least one contaminant nucleic acid molecule with which it is normally associated in a natural source of the nuclease nucleic acid. An isolated nucleic acid molecule is different from the form or composition in which it is naturally found. Thus, an isolated nucleic acid molecule is different from a nucleic acid molecule that naturally exists in cells.
В некоторых вариантах выделенная нуклеиновая кислота представляет собой ДНК.In some embodiments, the isolated nucleic acid is DNA.
Специалисту в данной области будет очевидно, что белок SMN1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1 может быть кодирован широким рядом различных ДНК-последовательностей с учетом вырожденности генетического кода. Специалистам в данной области хорошо известно получение таких альтернативных ДНК-последовательностей, кодирующих одни и те же аминокислотные последовательности. Такие вариантные ДНК-последовательности находятся в объеме настоящего изобретения.It will be obvious to those skilled in the art that the SMN1 protein with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 can be encoded by a wide variety of different DNA sequences, given the degeneracy of the genetic code. It is well known to those skilled in the art to obtain such alternative DNA sequences encoding the same amino acid sequences. Such variant DNA sequences are within the scope of the present invention.
В некоторых вариантах выделенная нуклеиновая кислота, которая кодирует белок SMN1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1, включает нуклеотидную последовательность In some embodiments, an isolated nucleic acid that encodes an SMN1 protein with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 comprises a nucleotide sequence
В некоторых вариантах выделенная нуклеиновая кислота, включает микроРНК miR-23a, которая имеет нуклеотидную последовательность In some embodiments, the isolated nucleic acid comprises the miR-23a microRNA, which has the nucleotide sequence
В некоторых вариантах выделенная нуклеиновая кислота, включает нуклеиновую кислоту, кодирующую микроРНК miR-23a, которая включает нуклеотидную последовательность In some embodiments, the isolated nucleic acid comprises a nucleic acid encoding the miR-23a microRNA that comprises the nucleotide sequence
Вышеуказанная нуклеиновая кислота, которая кодирует микроРНК miR-23a, с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 4 является нуклеиновой кислотой до процессинга.The above nucleic acid encoding the miR-23a microRNA with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 is a nucleic acid before processing.
После процессинга нуклеиновая кислота, которая кодирует микроРНК miR-23a, имеет нуклеотидную последовательность After processing, the nucleic acid that encodes the miR-23a microRNA has the nucleotide sequence
В некоторых вариантах выделенная нуклеиновая кислота, включает следующие элементы в направлении от 5'-конца к 3'-концу:In some embodiments, the isolated nucleic acid comprises the following elements in the 5' to 3' direction:
нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1, иa nucleic acid that encodes the SMN1 protein with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and
нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a.nucleic acid that encodes the microRNA miR-23a.
Экспрессионная кассета. Экспрессионный векторExpression cassette. Expression vector.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к экспрессионной кассете, которая включает любую из вышеуказанных нуклеиновых кислот.In one aspect, the present invention relates to an expression cassette that comprises any of the above nucleic acids.
Термин «экспрессионная кассета» при использовании в данном документе, в частности, относится к фрагменту ДНК, который способен в соответствующей обстановке запускать экспрессию полинуклеотида, кодирующего представляющий интерес полипептид, который включен в указанную экспрессионную кассету. При введении в клетку-хозяина экспрессионная кассета помимо прочего способна задействовать клеточные механизмы для транскрипции полинуклеотида, кодирующего представляющий интерес полипептид, в РНК, которая затем обычно дополнительно процессируется и, наконец, транслируется в представляющий интерес полипептид. Экспрессионная кассета может содержаться в экспрессионном векторе.The term "expression cassette" as used herein refers in particular to a fragment of DNA that is capable, under appropriate circumstances, of driving the expression of a polynucleotide encoding a polypeptide of interest that is included in said expression cassette. When introduced into a host cell, the expression cassette is, among other things, capable of engaging the cellular machinery to transcribe the polynucleotide encoding the polypeptide of interest into RNA, which is then typically further processed and finally translated into the polypeptide of interest. The expression cassette may be contained in an expression vector.
Термин «кассета, которая экспрессирует» или «экспрессионная кассета» при использовании в данном документе, в частности, относится к фрагменту ДНК, который способен в соответствующей обстановке запускать экспрессию полинуклеотида, кодирующего представляющий интерес полипептид, который включен в указанную экспрессионную кассету. При введении в клетку-хозяина экспрессионная кассета помимо прочего способна задействовать клеточные механизмы для транскрипции полинуклеотида, кодирующего представляющий интерес полипептид, в РНК, которая затем обычно дополнительно процессируется и, наконец, транслируется в представляющий интерес полипептид. Экспрессионная кассета может содержаться в экспрессионном векторе.The term "expression cassette" or "expression cassette" as used herein, in particular, refers to a fragment of DNA that is capable, under appropriate circumstances, of driving the expression of a polynucleotide encoding a polypeptide of interest that is included in said expression cassette. When introduced into a host cell, the expression cassette is, among other things, capable of engaging the cellular machinery to transcribe the polynucleotide encoding the polypeptide of interest into RNA, which is then typically further processed and finally translated into the polypeptide of interest. The expression cassette may be contained in an expression vector.
Экспрессионная кассета по настоящему изобретению содержит в качестве элемента промотор. Термин «промотор», используемый в настоящем документе, в частности, относится к элементу ДНК, который способствует транскрипции полинуклеотида, с которым функционально связан промотор. Промотор может также составлять часть элемента «промотор/энхансер». Хотя физические границы между элементами «промотор» и «энхансер» не всегда ясны, термин «промотор» обычно относится к месту на молекуле нуклеиновой кислоты, с которым связывается РНК-полимераза и/или связанные с ней факторы, и с которого инициируется транскрипция. Энхансеры усиливают активность промотора во времени, а также пространственно. В данной области известно множество промоторов, которые транскрипционно активны в широком диапазоне типов клеток. Промоторы могут быть разделены на два класса: на тех, которые функционируют конститутивно, и тех, которые регулируются индукцией или снятием репрессии. Для экспрессии белка пригодны оба класса. Промоторы, которые используются для продукции высокого уровня полипептидов в эукариотических клетках и, в частности, в клетках млекопитающих, должны быть сильными и, предпочтительно, должны быть активными в широком диапазоне типов клеток. Сильные конститутивные промоторы, которые способны запускать экспрессию во многих типах клеток, хорошо известны в данной области и, поэтому, нет необходимости в их подробном описании в данном документе. В соответствии с идеей настоящего изобретения предпочтительно использовать промотор цитомегаловируса (CMV). Промотор или промотор/энхансер, полученные из немедленной ранней (IE) области цитомегаловируса (hCMV) человека, в особенности подходят в качестве промотора в экспрессионной кассете по настоящему изобретению. Немедленная ранняя (IE) область цитомегаловируса (hCMV) человека и полученные из нее функциональные запускающие экспрессию фрагменты и/или функциональные усиливающие экспрессию фрагменты, например, описаны в ЕР 0173177 и ЕР 0323997, а также хорошо известны в данной области. Таким образом, несколько фрагментов немедленной ранней (IE) области hCMV могут использоваться в качестве промотора и/или промотора/энхансера. Согласно одному варианту осуществления изобретения промотор CMV человека используется в экспрессионной кассете по настоящему изобретению.The expression cassette of the present invention comprises a promoter element. The term "promoter" as used herein particularly refers to a DNA element that promotes transcription of a polynucleotide to which the promoter is operably linked. A promoter may also form part of a "promoter/enhancer" element. Although the physical boundaries between the "promoter" and "enhancer" elements are not always clear, the term "promoter" generally refers to a site on a nucleic acid molecule to which RNA polymerase and/or associated factors bind and from which transcription is initiated. Enhancers enhance promoter activity temporally as well as spatially. A variety of promoters are known in the art that are transcriptionally active in a wide range of cell types. Promoters can be divided into two classes: those that function constitutively and those that are regulated by induction or release of repression. Both classes are useful for protein expression. Promoters which are used for the production of high levels of polypeptides in eukaryotic cells and in particular in mammalian cells should be strong and preferably should be active in a wide range of cell types. Strong constitutive promoters which are capable of driving expression in many cell types are well known in the art and therefore do not need to be described in detail herein. According to the teaching of the present invention, it is preferred to use a cytomegalovirus (CMV) promoter. A promoter or promoter/enhancer derived from the immediate early (IE) region of human cytomegalovirus (hCMV) is particularly suitable as a promoter in the expression cassette of the present invention. The immediate early (IE) region of human cytomegalovirus (hCMV) and functional expression driving fragments and/or functional expression enhancing fragments derived therefrom are, for example, described in EP 0 173 177 and EP 0 323 997 and are also well known in the art. Thus, several fragments of the immediate early (IE) region of hCMV can be used as a promoter and/or promoter/enhancer. According to one embodiment of the invention, the human CMV promoter is used in the expression cassette of the present invention.
В некоторых вариантах экспрессионная кассета включает следующие элементы в направлении от 5'-конца к 3'-концу:In some embodiments, the expression cassette includes the following elements in the 5' to 3' direction:
левый (первый) ITR (инвертированные концевые повторы);left (first) ITR (inverted terminal repeats);
CMV (цитомегаловирусный) энхансер;CMV (cytomegalovirus) enhancer;
CMV (цитомегаловирусный) промотер;CMV (cytomegalovirus) promoter;
интрон гена hBG1 (ген субъединицы гемоглобина гамма-1);intron of the hBG1 gene (hemoglobin gamma-1 subunit gene);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1;nucleic acid that encodes the SMN1 protein;
сигнал полиаденилирования hGH1 (сигнал полиаденилирования гена гормона роста человека);hGH1 polyadenylation signal (human growth hormone gene polyadenylation signal);
SV40 промотор (промотор вируса обезьяны 40);SV40 promoter (simian virus 40 promoter);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a;nucleic acid that encodes the microRNA miR-23a;
сигнал полиаденилирования SV40 (сигнал полиаденилирования вируса обезьяны 40) и правый (второй) ITR.SV40 polyadenylation signal (simian virus 40 polyadenylation signal) and right (second) ITR.
В некоторых вариантах левый (первый) ITR (инвертированные концевые повторы) имеет следующую последовательность нуклеиновой кислоты: In some variants, the left (first) ITR (inverted terminal repeats) has the following nucleic acid sequence:
В некоторых вариантах CMV (цитомегаловирусный) энхансер имеет следующую последовательность нуклеиновой кислоты: In some CMV (cytomegalovirus) variants, the enhancer has the following nucleic acid sequence:
В некоторых вариантах CMV (цитомегаловирусный) промотер имеет следующую последовательность нуклеиновой кислоты: In some CMV (cytomegalovirus) variants, the promoter has the following nucleic acid sequence:
В некоторых вариантах интрон гена hBG1 (ген субъединицы гемоглобина гамма-1) имеет следующую последовательность нуклеиновой кислоты: In some variants, the intron of the hBG1 gene (hemoglobin gamma-1 subunit gene) has the following nucleic acid sequence:
В некоторых вариантах сигнал полиаденилирования hGH1 (сигнал полиаденилирования гена гормона роста человека) имеет следующую последовательность нуклеиновой кислоты: In some embodiments, the hGH1 polyadenylation signal (the human growth hormone gene polyadenylation signal) has the following nucleic acid sequence:
В некоторых вариантах SV40 промотор (промотор вируса обезьяны 40) имеет следующую последовательность нуклеиновой кислоты: In some SV40 variants, the promoter (simian virus 40 promoter) has the following nucleic acid sequence:
В некоторых вариантах сигнал полиаденилирования SV40 (сигнал полиаденилирования вируса обезьяны 40) имеет следующую последовательность нуклеиновой кислоты: In some embodiments, the SV40 polyadenylation signal (simian virus 40 polyadenylation signal) has the following nucleic acid sequence:
В некоторых вариантах правый (второй) ITR имеет следующую последовательность нуклеиновой кислоты: In some variants, the right (second) ITR has the following nucleic acid sequence:
В некоторых вариантах экспрессионная кассета включает нуклеиновую кислоту с нуклеотидной последовательностью In some embodiments, the expression cassette comprises a nucleic acid having a nucleotide sequence
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к экспрессионному вектору, который включает любую из вышеуказанных нуклеиновых кислот или любую из вышеуказанных кассет.In one aspect, the present invention relates to an expression vector that comprises any of the above nucleic acids or any of the above cassettes.
В некоторых вариантах осуществления изобретения вектор представляет собой плазмиду, т.е. кольцевую двухцепочечную часть ДНК, в которую могут быть лигированы дополнительные сегменты ДНК.In some embodiments of the invention, the vector is a plasmid, i.e., a circular double-stranded piece of DNA into which additional DNA segments can be ligated.
В некоторых вариантах осуществления изобретения вектор представляет собой вирусный вектор, в котором дополнительные сегменты ДНК могут быть лигированы в вирусный геном.In some embodiments of the invention, the vector is a viral vector in which additional DNA segments can be ligated into the viral genome.
В некоторых вариантах осуществления изобретения векторы способны к автономной репликации в клетке-хозяине, в которую они введены (например, бактериальные векторы, имеющие бактериальный сайт инициации репликации и эписомные векторы млекопитающих). В других вариантах осуществления изобретения векторы (например, неэписомальные векторы млекопитающих) могут быть интегрированы в геном клетки-хозяина при введении в клетку-хозяина, и таким образом реплицируются вместе с геном хозяина. Более того, некоторые векторы способны направлять экспрессию генов, с которыми они функционально соединены. Такие векторы упоминаются в данном документе как «рекомбинантные экспрессирующие векторы» (или просто «экспрессирующие векторы» («вектор экспрессии» или «экспрессионный вектор»)).In some embodiments, vectors are capable of autonomous replication in a host cell into which they are introduced (e.g., bacterial vectors having a bacterial origin of replication and mammalian episomal vectors). In other embodiments, vectors (e.g., non-episomal mammalian vectors) can be integrated into the host cell genome upon introduction into the host cell, and thus replicate along with the host gene. Moreover, some vectors are capable of directing the expression of genes to which they are operably linked. Such vectors are referred to herein as "recombinant expression vectors" (or simply "expression vectors" ("expression vector" or "expression vector")).
Экспрессионные векторы включают плазмиды, ретровирусы, аденовирусы, аденоассоциированные вирусы (AAV), вирусы растений, такие как вирус мозаики цветной капусты, вирусы табачной мозаики, космиды, YAC, EBV полученные эписомы и тому подобное. Молекулы ДНК могут быть лигированы в вектор таким образом, что последовательности, контролирующие транскрипцию и трансляцию в векторе, выполняют предусмотренную функцию регуляции транскрипции и трансляции ДНК. Экспрессионный вектор и последовательности контроля экспрессии могут быть выбраны таким образом, чтобы быть совместимыми с используемой экспрессирующей клеткой-хозяином. Молекулы ДНК могут быть введены в экспрессионный вектор стандартными способами (например, лигированием комплементарных сайтов рестрикции или лигированием тупых концов, если сайты рестрикции отсутствуют).Expression vectors include plasmids, retroviruses, adenoviruses, adeno-associated viruses (AAV), plant viruses such as cauliflower mosaic virus, tobacco mosaic viruses, cosmids, YAC, EBV derived episomes, and the like. DNA molecules can be ligated into a vector such that transcription and translation control sequences in the vector perform the intended function of regulating transcription and translation of DNA. The expression vector and expression control sequences can be selected to be compatible with the expression host cell used. DNA molecules can be introduced into the expression vector by standard methods (e.g., ligation of complementary restriction sites or blunt end ligation if restriction sites are not present).
Рекомбинантный экспрессионный вектор также может кодировать лидерный пептид (или сигнальный пептид), который облегчает выработку белка-интереса клеткой-хозяином. Ген белка-интереса может быть клонирован в вектор таким образом, что сигнальный пептид соединен с рамкой считывания аминоконца белка-интереса. Лидерным пептидом (или сигнальным пептидом) может быть лидерный пептид иммуноглобулина или иной лидерный пептид (то есть, лидерный пептид белка не иммуноглобулиновой природы).The recombinant expression vector may also encode a leader peptide (or signal peptide) that facilitates production of the protein of interest by the host cell. The gene for the protein of interest may be cloned into the vector such that the signal peptide is linked in-frame to the amino terminus of the protein of interest. The leader peptide (or signal peptide) may be an immunoglobulin leader peptide or a different leader peptide (i.e., a leader peptide of a protein that is not immunoglobulin in nature).
Помимо генов SMN1 и микроРНК miR-23a по данному изобретению, рекомбинантная экспрессия векторов по данному изобретению может нести регулирующие последовательности, которые контролируют экспрессию гена SMN1 и гена микроРНК miR-23a в клетке-хозяине. Специалистам в этой области будет понятно, что дизайн экспрессионного вектора, включая выбор регулирующих последовательностей, может зависеть от таких факторов, как селекция клетки-хозяина для трансформации, уровень экспрессии желаемого белка и т.д. Предпочтительные регулирующие последовательности для экспрессирующей клетки-хозяина млекопитающих включают вирусные элементы, обеспечивающие высокий уровень экспрессии белков в клетках млекопитающих, таких как промоторы и/или энхансеры, полученные из ретровирусной LTR, цитомегаловируса (CMV) (например, CMV промотора/энхансера), обезьяньего вируса 40 (SV40) (например, SV40 промотора/энхансера), аденовируса, (например, большого позднего промотора аденовируса (AdMLP)), вирус полиомы, а также сильных промоторов млекопитающих, таких как промотор нативных иммуноглобулинов или промотор актина.In addition to the SMN1 and miR-23a microRNA genes of the present invention, the recombinant expression vectors of the present invention may carry regulatory sequences that control the expression of the SMN1 gene and the miR-23a microRNA gene in a host cell. Those skilled in the art will appreciate that the design of the expression vector, including the choice of regulatory sequences, may depend on factors such as the selection of the host cell for transformation, the level of expression of the desired protein, etc. Preferred regulatory sequences for a mammalian expression host cell include viral elements that provide high level expression of proteins in mammalian cells, such as promoters and/or enhancers derived from a retroviral LTR, cytomegalovirus (CMV) (e.g., the CMV promoter/enhancer), simian virus 40 (SV40) (e.g., the SV40 promoter/enhancer), adenovirus (e.g., the adenovirus large late promoter (AdMLP)), polyoma virus, as well as strong mammalian promoters such as the native immunoglobulin promoter or the actin promoter.
Выражение «контролирующие последовательности» относится к последовательностям ДНК, необходимым для экспрессии функционально связанной кодирующей последовательности в определенном организме-хозяине. Пригодные для прокариот контролирующие последовательности представляют собой, например, промотор, необязательно оператор и сайт связывания рибосомы. Как известно, в эукариотических клетках присутствуют промоторы, сигналы полиаденилирования и энхансеры.The expression "control sequences" refers to DNA sequences required for the expression of a functionally linked coding sequence in a given host organism. Suitable control sequences for prokaryotes are, for example, a promoter, optionally an operator, and a ribosome binding site. Promoters, polyadenylation signals, and enhancers are known to be present in eukaryotic cells.
В контексте настоящего описания термин «промотор» или «регуляторная последовательность транскрипции» или «регуляторная последовательность» относится к фрагменту нуклеиновой кислоты, который контролирует транскрипцию одной или нескольких кодирующих последовательностей, и который расположен против направления считывания информации относительно направления транскрипции от сайта инициации транскрипции кодирующей последовательности, а также который структурно идентифицируется по наличию сайта связывания для ДНК-зависимой РНК-полимеразы, сайтов инициации транскрипции и других последовательностей ДНК, включающих, без ограничения, сайты связывания фактора транскрипции, сайты связывания репрессора и активатора белка, а также любые другие последовательности нуклеотидов, известные специалистам в данной области, которые непосредственно или опосредованно регулируют уровень транскрипции с данным промотором. «Конститутивный» промотор представляет собой такой промотор, который активен в большинстве тканей в обычных физиологических условиях и условиях развития. «Индуцибельный» промотор представляет собой промотор, который подвергается физиологической регуляции или регуляции в ходе развития, например, при воздействии химического индуктора. «Тканеспецифичный» промотор активен только в конкретных типах тканей или клеток.As used herein, the term "promoter" or "transcriptional regulatory sequence" or "regulatory sequence" refers to a nucleic acid fragment that controls the transcription of one or more coding sequences and that is located upstream of the transcription initiation site of the coding sequence and that is structurally identifiable by the presence of a binding site for DNA-dependent RNA polymerase, transcription initiation sites, and other DNA sequences, including, but not limited to, transcription factor binding sites, repressor and activator protein binding sites, and any other nucleotide sequences known to those skilled in the art that directly or indirectly regulate the level of transcription from the promoter. A "constitutive" promoter is one that is active in most tissues under normal physiological and developmental conditions. An "inducible" promoter is one that is subject to physiological or developmental regulation, such as by exposure to a chemical inducer. A "tissue-specific" promoter is active only in specific tissue or cell types.
Термины «энхансеры» или «энхансер», используемые в изобретении, могут относиться к последовательности ДНК, которая расположена как смежная с последовательностью ДНК, кодирующей рекомбинантный продукт. Энхансерные элементы обычно расположены в 5'-направлении от промоторного элемента или могут быть расположены ниже или в пределах кодирующей последовательности ДНК (например, последовательности ДНК, транскрибированной или транслированной в рекомбинантный продукт или продукты). Таким образом, энхансерный элемент может быть расположен на расстоянии 100 пар оснований, 200 пар оснований или 300 или больше пар оснований перед последовательностью ДНК, которая кодирует рекомбинантный продукт, или после этой последовательности. Энхансерные элементы могут увеличивать количество экспрессируемого рекомбинантного продукта от последовательности ДНК, превышая экспрессию, обусловленную одиночным промоторным элементом. Специалистам в данной области техники доступно множество энхансерных элементов.The terms "enhancers" or "enhancer" as used herein may refer to a DNA sequence that is located adjacent to a DNA sequence encoding a recombinant product. Enhancer elements are typically located 5' of a promoter element or may be located downstream of or within a coding DNA sequence (e.g., a DNA sequence transcribed or translated into a recombinant product or products). Thus, an enhancer element may be located 100 base pairs, 200 base pairs, or 300 base pairs or more upstream of or after a DNA sequence encoding a recombinant product. Enhancer elements may increase the amount of recombinant product expressed from a DNA sequence beyond that resulting from a single promoter element. A variety of enhancer elements are available to those skilled in the art.
Термин «последовательность контроля экспрессии», используемый в данном описании, означает полинуклеотидные последовательности, которые необходимы для воздействия на экспрессию и процессинг кодирующих последовательностей, к которым они лигированы. Контролирующие экспрессию последовательности включают соответствующие последовательности инициации транскрипции, терминации, промотора и энхансера; эффективные сигналы процессинга РНК, такие как сплайсинг и сигналы полиаденилирования; последовательности, которые стабилизируют цитоплазматическую мРНК; последовательности, которые повышают эффективность трансляции (т.е. консенсусная последовательность Козака); последовательности, которые повышают стабильность белка; и, при желании, последовательности, которые усиливают секрецию белка. Характер таких контролирующих последовательностей различается в зависимости от организма-хозяина; в прокариотах такие контролирующие последовательности, как правило, включают промотор, сайт связывания рибосомы, а также последовательности терминации транскрипции; в эукариотах, как правило, такие контролирующие последовательности включают промоторы и последовательности терминации транскрипции. Термин «контролирующие последовательности» включает, как минимум, все компоненты, наличие которых имеет важное значение для экспрессии и процессинга, и может также включать дополнительные компоненты, чье присутствие является полезным, например, лидирующие последовательности и последовательности слившихся клеток.The term "expression control sequence" as used herein refers to polynucleotide sequences that are necessary to affect the expression and processing of coding sequences to which they are ligated. Expression control sequences include appropriate transcription initiation, termination, promoter, and enhancer sequences; efficient RNA processing signals such as splicing and polyadenylation signals; sequences that stabilize cytoplasmic mRNA; sequences that enhance translation efficiency (i.e., the Kozak consensus sequence); sequences that enhance protein stability; and, optionally, sequences that enhance protein secretion. The nature of such control sequences varies depending on the host organism; in prokaryotes, such control sequences typically include a promoter, a ribosome binding site, and transcription termination sequences; in eukaryotes, such control sequences typically include promoters and transcription termination sequences. The term "control sequences" includes, at a minimum, all components whose presence is essential for expression and processing, and may also include additional components whose presence is beneficial, such as leader sequences and fusion sequences.
В одном из вариантов настоящего изобретения «экспрессионный вектор» относится к вектору, содержащему одну или несколько интересующих полинуклеотидных последовательностей, интересующих генов или «трансгенов», которые фланкированы парвовирусными или инвертированными концевыми повторяющимися последовательностями (ITR).In one embodiment of the present invention, an "expression vector" refers to a vector comprising one or more polynucleotide sequences of interest, genes of interest, or "transgenes" that are flanked by parvovirus or inverted terminal repeat (ITR) sequences.
Ни кассета, ни вектор по изобретению не содержит нуклеотидные последовательности генов, кодирующих неструктурные белки (Rep) и структурные белки (Сар) аденоассоциированного вируса.Neither the cassette nor the vector according to the invention contains nucleotide sequences of genes encoding non-structural proteins (Rep) and structural proteins (Cap) of the adeno-associated virus.
Рекомбинантный вирус на основе AAV9 (аденоассоциированный вирус 9 серотипа)Recombinant virus based on AAV9 (adeno-associated virus 9 serotype)
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к рекомбинантному вирусу на основе AAV9 (аденоассоциированный вирус 9 серотипа) для экспрессии гена SMN1 в целевых клетках, который включает капсид и любую из вышеуказанных кассет.In one aspect, the present invention relates to a recombinant AAV9 (adeno-associated virus 9)-based virus for expressing the SMN1 gene in target cells, which comprises a capsid and any of the above cassettes.
Термин «рекомбинантный вирус на основе AAV» (или «вирусоподобная частица на основе AAV», или «рекомбинантный вирусный штамм AAV», или «рекомбинантный вектор AAV», или «вектор rAAV») в контексте настоящего описания относится к вышеуказанной экспрессионной кассете (или вышеуказанному экспрессионному вектору), которая заключена внутри капсида AAV.The term "recombinant AAV-based virus" (or "AAV-based virus-like particle", or "recombinant AAV viral strain", or "recombinant AAV vector", or "rAAV vector") as used herein refers to the above expression cassette (or the above expression vector), which is contained within the AAV capsid.
Ген Сар, помимо других альтернативных продуктов, кодирует 3 капсидных белка (VP1, VP2 и VP3). Белки VP1, VP2 и VP3 находятся в соотношении 1:1:10, образуя икосаэдрический капсид (Xie Q. et al. The atomic structure of adeno-associated virus (AAV-2), a vector for human gene therapy. Proc Natl Acad Sci USA, 2002; 99:10405-10410). Транскрипция этих генов начинается с одного промотора, р40. Молекулярная масса соответствующих белков (VP1, VP2 и VP3) составляет 87, 72 и 62 кДа, соответственно. Все три белка транслируются с одной мРНК. После транскрипции пре-мРНК может подвергаться сплайсингу двумя разными способами, при этом вырезается более длинный или более короткий интрон и образуются мРНК различной нуклеотидной длины.The Cap gene, in addition to other alternative products, encodes three capsid proteins (VP1, VP2, and VP3). The VP1, VP2, and VP3 proteins are in a 1:1:10 ratio, forming an icosahedral capsid (Xie Q. et al. The atomic structure of adeno-associated virus (AAV-2), a vector for human gene therapy. Proc Natl Acad Sci USA, 2002; 99:10405-10410). Transcription of these genes begins from a single promoter, p40. The molecular weight of the corresponding proteins (VP1, VP2, and VP3) is 87, 72, and 62 kDa, respectively. All three proteins are translated from a single mRNA. After transcription, the pre-mRNA can be spliced in two different ways, with a longer or shorter intron being excised and mRNAs of different nucleotide lengths being formed.
При образовании рекомбинантного вируса на основе AAV (rAAV) кассета экспрессии, фланкированная ИКП (ITR), упаковывается в капсид AAV. Гены, необходимые для репликации AAV, как было указано выше, не входят в кассету.In the formation of a recombinant AAV-based virus (rAAV), an expression cassette flanked by an ITR is packaged into the AAV capsid. The genes required for AAV replication, as noted above, are not included in the cassette.
ДНК экспрессионной кассеты упакована в вирусный капсид в виде одноцепочечной молекулы ДНК (оцДНК) длиной приблизительно 3000 нуклеотидов. После инфицирования клетки вирусом, одноцепочечную ДНК конвертируют в форму двухцепочечной ДНК (дцДНК). Только дцДНК могут использовать белки клетки, которые транскрибируют содержащийся ген или гены в РНК.The expression cassette DNA is packaged into the viral capsid as a single-stranded DNA (ssDNA) molecule approximately 3,000 nucleotides long. Once a cell is infected with the virus, the single-stranded DNA is converted to a double-stranded DNA (dsDNA) form. Only dsDNA can be used by the cell's proteins, which transcribe the gene or genes it contains into RNA.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP1 AAV9.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes the AAV9 VP1 protein.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP1 AAV9, имеющий следующую аминокислотную последовательность In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes the AAV9 VP1 protein having the following amino acid sequence:
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP1 AAV9, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 с одной или несколькими точечными мутациями.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes an AAV9 VP1 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 with one or more point mutations.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP2 AAV9.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes the AAV9 VP2 protein.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP2 AAV9, имеющий следующую аминокислотную последовательность: In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes the AAV9 VP2 protein, which has the following amino acid sequence:
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP2 AAV9, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 8 с одной или несколькими точечными мутациями.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes an AAV9 VP2 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8 with one or more point mutations.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP3 AAV9.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes the AAV9 VP3 protein.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP3 AAV9, имеющий следующую аминокислотную последовательность In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes the AAV9 VP3 protein, which has the following amino acid sequence:
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP3 AAV9, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 9 с одной или несколькими точечными мутациями.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes an AAV9 VP3 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9 with one or more point mutations.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белки VP1, VP2 и VP3 AAV9.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes the AAV9 VP1, VP2, and VP3 proteins.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белки VP1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 7, VP2 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 8 и VP3 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 9.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes proteins VP1 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7, VP2 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8, and VP3 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белки VP1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 7 с одной или несколькими точечными мутациями, VP2 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 8 с одной или несколькими точечными мутациями и VP3 с аминокислотной последовательностью SEQ IDNO: 9 с одной или несколькими точечными мутациями.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes VP1 proteins with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 with one or more point mutations, VP2 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8 with one or more point mutations, and VP3 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9 with one or more point mutations.
Под «несколькими точечными мутациями» подразумеваются две, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять или десять точечных замен.By "multiple point mutations" we mean two, three, four, five, six, seven, eight, nine, or ten point substitutions.
Особенно предпочтительные варианты включают замены (мутации), которые являются консервативными по природе, т.е. те замены, которые имеют место в семействе аминокислот, которые объединены по их боковым цепям. В частности, аминокислоты обычно делят на четыре семейства: (1) кислые - аспартат и глутамат; (2) основные - лизин, аргинин, гистидин; (3) неполярные - аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, фенилаланин, метионин, триптофан; и (4) незаряженные полярные - глицин, аспарагин, глутамин, цистеин, серии треонин, тирозин. Фенилаланин, триптофан и тирозин иногда классифицируют как ароматические аминокислоты. Например, достаточно обосновано предсказание о том, что выделенная замена лейцина на изолейцин или валин, аспартата на глутамат, треонина на серии или схожая консервативная замена аминокислоты на структурно родственную аминокислоту не окажет важного влияния на биологическую активность. Например, полипептид, представляющий интерес, может включать вплоть до приблизительно 5-10 консервативных или неконсервативных аминокислотных замен, при условии, что желаемая функция молекулы остается незатронутой.Particularly preferred variants include substitutions (mutations) that are conservative in nature, i.e., those substitutions that occur within a family of amino acids that are grouped together by their side chains. In particular, amino acids are usually divided into four families: (1) acidic - aspartate and glutamate; (2) basic - lysine, arginine, histidine; (3) nonpolar - alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, methionine, tryptophan; and (4) uncharged polar - glycine, asparagine, glutamine, cysteine, threonine series, tyrosine. Phenylalanine, tryptophan, and tyrosine are sometimes classified as aromatic amino acids. For example, it is reasonably predictable that a selected substitution of leucine for isoleucine or valine, aspartate for glutamate, threonine for serine, or a similar conservative substitution of an amino acid for a structurally related amino acid will not have an important effect on biological activity. For example, a polypeptide of interest may include up to about 5-10 conservative or non-conservative amino acid substitutions, provided that the desired function of the molecule remains intact.
Вариант точечных мутаций в последовательностях белков VP1, VP2 или VP3 AAV9 с помощью аминокислотных замен представляет собой замену, по меньшей мере, одного аминокислотного остатка в белке VP1, VP2 или VP3 AAV9 на другой аминокислотный остаток.A variant of point mutations in the sequences of the AAV9 VP1, VP2 or VP3 proteins using amino acid substitutions is a replacement of at least one amino acid residue in the AAV9 VP1, VP2 or VP3 protein with another amino acid residue.
Консервативные замены показаны в табл. А под заголовком «предпочтительные замены».Conservative substitutions are shown in Table A under the heading "preferred substitutions."
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP1 AAV9, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 или аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 с одной или несколькими точечными мутациями, а экспрессионная кассета включает следующие элементы в направлении от 5'-конца к 3'-концу:In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes an AAV9 VP1 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 or the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 with one or more point mutations, and the expression cassette includes the following elements in the 5'-to-3'-direction:
левый (первый) ITR (инвертированные концевые повторы);left (first) ITR (inverted terminal repeats);
CMV (цитомегаловирусный) энхансер;CMV (cytomegalovirus) enhancer;
CMV (цитомегаловирусный) промотер;CMV (cytomegalovirus) promoter;
интрон гена hBG1 (ген субъединицы гемоглобина гамма-1);intron of the hBG1 gene (hemoglobin gamma-1 subunit gene);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1;nucleic acid that encodes the SMN1 protein;
сигнал полиаденилирования hGH1 (сигнал полиаденилирования гена гормона роста человека);hGH1 polyadenylation signal (human growth hormone gene polyadenylation signal);
SV40 промотор (промотор вируса обезьяны 40);SV40 promoter (simian virus 40 promoter);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a;nucleic acid that encodes the microRNA miR-23a;
сигнал полиаденилирования SV40 (сигнал полиаденилирования вируса обезьяны 40) и правый (второй) ITR.SV40 polyadenylation signal (simian virus 40 polyadenylation signal) and right (second) ITR.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белки VP1 с аминокислотной последовательностью SEQ IDNO: 7, VP2 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 8 и VP3 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 9, а экспрессионная кассета включает следующие элементы в направлении от 5'-конца к 3'-концу:In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes VP1 proteins with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7, VP2 proteins with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8, and VP3 proteins with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9, and the expression cassette includes the following elements in the 5'-to-3'-direction:
левый (первый) ITR (инвертированные концевые повторы);left (first) ITR (inverted terminal repeats);
CMV (цитомегаловирусный) энхансер;CMV (cytomegalovirus) enhancer;
CMV (цитомегаловирусный) промотер;CMV (cytomegalovirus) promoter;
интрон гена hBG1 (ген субъединицы гемоглобина гамма-1);intron of the hBG1 gene (hemoglobin gamma-1 subunit gene);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN1;nucleic acid that encodes the SMN1 protein;
сигнал полиаденилирования hGH1 (сигнал полиаденилирования гена гормона роста человека);hGH1 polyadenylation signal (human growth hormone gene polyadenylation signal);
SV40 промотор (промотор вируса обезьяны 40);SV40 promoter (simian virus 40 promoter);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a;nucleic acid that encodes the microRNA miR-23a;
сигнал полиаденилирования SV40 (сигнал полиаденилирования вируса обезьяны 40) и правый (второй) ITR.SV40 polyadenylation signal (simian virus 40 polyadenylation signal) and right (second) ITR.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белки VP1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 7 с одной или несколькими точечными мутациями, VP2 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 8 с одной или несколькими точечными мутациями и VP3 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 9 с одной или несколькими точечными мутациями, а экспрессионная кассета включает следующие элементы в направлении от 5'-конца к 3'-концу:In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes VP1 proteins with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 with one or more point mutations, VP2 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8 with one or more point mutations, and VP3 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9 with one or more point mutations, and the expression cassette includes the following elements in the direction from the 5' end to the 3' end:
левый (первый) ITR (инвертированные концевые повторы);left (first) ITR (inverted terminal repeats);
CMV (цитомегаловирусный) энхансер;CMV (cytomegalovirus) enhancer;
CMV (цитомегаловирусный) промотер;CMV (cytomegalovirus) promoter;
интрон гена hBG1 (ген субъединицы гемоглобина гамма-1);intron of the hBG1 gene (hemoglobin gamma-1 subunit gene);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует белок SMN 1;nucleic acid that encodes the SMN 1 protein;
сигнал полиаденилирования hGH1 (сигнал полиаденилирования гена гормона роста человека);hGH1 polyadenylation signal (human growth hormone gene polyadenylation signal);
SV40 промотор (промотор вируса обезьяны 40);SV40 promoter (simian virus 40 promoter);
нуклеиновую кислоту, которая кодирует микроРНК miR-23a;nucleic acid that encodes the microRNA miR-23a;
сигнал полиаденилирования SV40 (сигнал полиаденилирования вируса обезьяны 40) и правый (второй) 1TR.SV40 polyadenylation signal (simian virus 40 polyadenylation signal) and right (second) 1TR.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белок VP1 AAV9, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 или аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 с одной или несколькими точечными мутациями, а экспрессионная кассета включает нуклеиновую кислоту с SEQ ID NO: 6.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes an AAV9 VP1 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 or the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 with one or more point mutations, and the expression cassette includes a nucleic acid of SEQ ID NO: 6.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белки VP1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 7, VP2 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 8 и VP3 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 9, а экспрессионная кассета включает нуклеиновую кислоту с SEQ ID NO: 6.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes VP1 proteins with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7, VP2 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8, and VP3 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9, and the expression cassette includes a nucleic acid with SEQ ID NO: 6.
В некоторых вариантах рекомбинантный вирус на основе AAV9 имеет капсид, который включает белки VP1 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 7 с одной или несколькими точечными мутациями, VP2 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 8 с одной или несколькими точечными мутациями и VP3 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 9 с одной или несколькими точечными мутациями, а экспрессионная кассета включает нуклеиновую кислоту с SEQ ID NO: 6.In some embodiments, the recombinant AAV9-based virus has a capsid that includes VP1 proteins with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 with one or more point mutations, VP2 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8 with one or more point mutations, and VP3 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9 with one or more point mutations, and the expression cassette includes a nucleic acid with SEQ ID NO: 6.
Фармацевтическая композицияPharmaceutical composition
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции для доставки гена SMN1 в целевые клетки, которая включает любой из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 в сочетании с одним или несколькими фармацевтически приемлемыми эксципиентами.In one aspect, the present invention relates to a pharmaceutical composition for delivering an SMN1 gene to target cells, which comprises any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses in combination with one or more pharmaceutically acceptable excipients.
Действующее вещество в вышеуказанной композиции находится в эффективном количестве, например, в биологически эффективном количестве.The active substance in the above composition is in an effective amount, for example, in a biologically effective amount.
В конкретных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей рекомбинантный вирус на основе AAV9 по изобретению в фармацевтически приемлемом носителе или в других фармацевтических агентах, адъювантах, разбавителях и т.д. Носитель для инъекций обычно является жидким. Носитель для других способов введения может быть или твердым, или жидким, таким как стерильная апирогенная вода или стерильный апирогенный фосфатно-солевой буферный раствор. Для введения путем ингаляции носитель является вдыхаемым и предпочтительно находится в твердой или жидкой дисперсной форме. В качестве инъекционной среды предпочтительно использовать воду, содержащую добавки, общепринятые для инъекционных растворов, такие как стабилизирующие агенты, соли или солевые растворы и/или буферы.In particular embodiments, the present invention relates to a pharmaceutical composition comprising a recombinant AAV9-based virus of the invention in a pharmaceutically acceptable carrier or in other pharmaceutical agents, adjuvants, diluents, etc. The carrier for injection is usually liquid. The carrier for other modes of administration can be either solid or liquid, such as sterile pyrogen-free water or sterile pyrogen-free phosphate-buffered saline. For administration by inhalation, the carrier is respirable and is preferably in solid or liquid dispersed form. As an injection medium, it is preferable to use water containing additives conventional for injection solutions, such as stabilizing agents, salts or saline solutions and/or buffers.
«Фармацевтическая композиция» обозначает композицию, включающую в себя вышеуказанный рекомбинантный вирус на основе AAV9 по изобретению и, по крайней мере, один из компонентов, выбранных из группы, состоящей из фармацевтически приемлемых и фармакологически совместимых эксипиентов, таких как наполнители, растворители, разбавители, носители, вспомогательные, распределяющие, средства доставки, консерванты, стабилизаторы, эмульгаторы, суспендирующие агенты, загустители, регуляторы пролонгированной доставки, выбор и соотношение которых зависит от природы и способа назначения и дозировки. Фармацевтические композиции по настоящему изобретению и способы их изготовления будут бесспорно очевидными для специалистов в этой области. Производство фармацевтических композиций предпочтительно должно соответствовать требованиям GMP (надлежащей производственной практики). Композиция может включать буферную композицию, тонические агенты, стабилизаторы и солюбилизаторы."Pharmaceutical composition" means a composition comprising the above-mentioned recombinant AAV9-based virus of the invention and at least one component selected from the group consisting of pharmaceutically acceptable and pharmacologically compatible excipients such as fillers, solvents, diluents, carriers, auxiliary, distributing, delivery vehicles, preservatives, stabilizers, emulsifiers, suspending agents, thickeners, regulators of prolonged delivery, the choice and ratio of which depends on the nature and route of administration and dosage. The pharmaceutical compositions of the present invention and the methods for their manufacture will be undoubtedly obvious to those skilled in the art. The manufacture of pharmaceutical compositions should preferably comply with the requirements of GMP (good manufacturing practice). The composition may include a buffer composition, tonic agents, stabilizers and solubilizers.
«Фармацевтически приемлемым» считается материал, который не имеет биологических или других противопоказаний, например, материал можно вводить субъекту без каких-либо нежелательных биологических эффектов. Таким образом, такие фармацевтические композиции можно использовать, например, для трансфекции клетки ex vivo или для введения in vivo рекомбинантного вируса на основе AAV9 по изобретению непосредственно субъекту.A "pharmaceutically acceptable" material is one that does not have biological or other contraindications, e.g., the material can be administered to a subject without any undesirable biological effects. Thus, such pharmaceutical compositions can be used, for example, to transfect a cell ex vivo or to administer in vivo a recombinant AAV9-based virus of the invention directly to a subject.
Термин «эксципиент» или «вспомогательное вещество» используется в данном документе для описания любого компонента, отличающегося от ранее описанных по данному изобретению. Это вещества неорганического или органического происхождения, используемые в процессе производства, изготовления лекарственных препаратов для придания им необходимых физико-химических свойств.The term "excipient" or "auxiliary substance" is used in this document to describe any component different from those previously described in this invention. These are substances of inorganic or organic origin used in the process of production, manufacturing of medicinal products to impart the necessary physicochemical properties to them.
Под «стабилизатором» понимается вспомогательное вещество или смесь двух и более вспомогательных веществ, которые обеспечивают физическую и/или химическую стабильность активного агента.A "stabilizer" is an excipient or a mixture of two or more excipients that ensures the physical and/or chemical stability of the active agent.
Под термином «буфер», «буферная композиция», «буферный агент» понимается раствор, способный сохранять значение рН, благодаря взаимодействию кислотных и щелочных компонентов, входящих в его состав, который дает возможность препарату вектора на основе rAAV9, проявлять устойчивость к изменениям рН. В общем случае, преимущественными являются значения рН фармацевтической композиции от 4,0 до 8,0. В качестве буферных агентов могут быть использованы, например, ацетатный, фосфатный, цитратный, гистидиновый, сукцинатный и т.п. буферные растворы, но, не ограничиваясь ими.The term "buffer", "buffer composition", "buffering agent" means a solution capable of maintaining a pH value due to the interaction of acidic and alkaline components included in its composition, which enables the rAAV9-based vector preparation to exhibit resistance to pH changes. In general, the pH values of the pharmaceutical composition from 4.0 to 8.0 are preferable. For example, acetate, phosphate, citrate, histidine, succinate, etc. buffer solutions can be used as buffer agents, but are not limited to them.
Фармацевтическая композиция является «стабильной», если активный агент сохраняет свою физическую стабильность и/или химическую стабильность и/или биологическую активность в течение заявленного срока годности при температуре хранения, например, при 2-8°С. Предпочтительно, чтобы активный агент сохранял и физическую, и химическую стабильность, а также биологическую активность. Период хранения выбирается на основании результатов исследования стабильности при ускоренном и естественном хранении.A pharmaceutical composition is "stable" if the active agent retains its physical stability and/or chemical stability and/or biological activity during the stated shelf life at a storage temperature of, for example, 2-8°C. Preferably, the active agent retains both physical and chemical stability, as well as biological activity. The shelf life is selected based on the results of stability studies under accelerated and natural storage.
Фармацевтическая композиция по данному изобретению может изготавливаться, упаковываться или широко продаваться в виде единичной стандартной дозы или множества единичных стандартных доз в виде готовой лекарственной формы. Используемый в данном документе термин «единичная стандартная доза» означает дискретное количество фармацевтической композиции, содержащей заранее определенное количество активного ингредиента. Количество активного ингредиента обычно равно дозировке активного ингредиента, который будет вводиться субъекту, или удобной части такой дозировки, например, половине или трети такой дозировки.The pharmaceutical composition of the present invention may be manufactured, packaged, or commercially sold in a single unit dose or multiple single unit doses in a finished dosage form. As used herein, the term "unit dose" means a discrete quantity of the pharmaceutical composition containing a predetermined amount of the active ingredient. The quantity of the active ingredient is typically equal to the dosage of the active ingredient to be administered to the subject, or a convenient fraction of such a dosage, such as one-half or one-third of such a dosage.
ПрименениеApplication
Авторы изобретения неожиданно установили, что miR-23a усиливает функциональное действие эффекта SMN1 in vitro и установили синергетический эффект SMN1 и miR-23a при лечении СМА в животной модели данной болезни.The authors unexpectedly found that miR-23a enhances the functional effect of SMN1 in vitro and established a synergistic effect of SMN1 and miR-23a in the treatment of SMA in an animal model of the disease.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к применению любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции для доставки гена SMN1 в целевые клетки.In one aspect, the present invention relates to the use of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition for delivering the SMN1 gene to target cells.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к применению любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции для выживаемости субъекта, который имеет спинальную мышечную атрофию и/или не имеет полнофункциональных копий гена SMN1.In one aspect, the present invention relates to the use of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition for the survival of a subject who has spinal muscular atrophy and/or lacks fully functional copies of the SMN1 gene.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к применению любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции для обеспечения белком SMN1 субъекта, который имеет спинальную мышечную атрофию и/или не имеет полнофункциональных копий гена SMN1.In one aspect, the present invention relates to the use of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition for providing SMN1 protein to a subject who has spinal muscular atrophy and/or lacks fully functional copies of the SMN1 gene.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к применению любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции для лечения спинальной мышечной атрофии у субъекта, который имеет спинальную мышечную атрофию.In one aspect, the present invention relates to the use of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition for the treatment of spinal muscular atrophy in a subject having spinal muscular atrophy.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу модуляции двигательной функции у субъекта с нарушением двигательных нейронов, включающий введение терапевтически эффективного количества любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции в клетки субъекта.In one aspect, the present invention relates to a method of modulating motor function in a subject with a motor neuron disorder, comprising administering a therapeutically effective amount of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition to the cells of the subject.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу обеспечения белком SMN субъекта со спинальной мышечной атрофией, включающий введение терапевтически эффективного количества любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции в клетки субъекта, нуждающегося в этом.In one aspect, the present invention relates to a method of providing SMN protein to a subject with spinal muscular atrophy, comprising administering a therapeutically effective amount of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition to cells of the subject in need thereof.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу доставки гена SMN1 в целевые клетки субъекта со спинальной мышечной атрофией, включающий введение любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции в клетки субъекта.In one aspect, the present invention relates to a method of delivering an SMN1 gene to target cells of a subject with spinal muscular atrophy, comprising administering any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition to the cells of the subject.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу лечения спинальной мышечной атрофии у субъекта, который включает ведение терапевтически эффективного количества любого из вышеуказанных рекомбинантных вирусов на основе AAV9 или вышеуказанной композиции субъекту со спинальной мышечной атрофией.In one aspect, the present invention relates to a method of treating spinal muscular atrophy in a subject, which comprises administering a therapeutically effective amount of any of the above-mentioned recombinant AAV9-based viruses or the above-mentioned composition to a subject with spinal muscular atrophy.
Под отсутствием полнофункциональных копий гена SMN1 подразумеваются инактивирующие мутации или делеции во всех копиях гена SMN1 в геноме, которые приводят к потере или дефекту функции гена SMN1.Absence of fully functional copies of the SMN1 gene refers to inactivating mutations or deletions in all copies of the SMN1 gene in the genome that result in a loss or defect in the function of the SMN1 gene.
Под субъектом подразумевают любое животное, которое поддается воздействию способами, представленными в настоящем описании. В конкретных неограничивающих вариантах осуществления субъект является человеком. Вышеупомянутый субъект может быть мужского или женского пола любого возраста.By subject is meant any animal that is susceptible to the methods described herein. In certain non-limiting embodiments, the subject is a human. The aforementioned subject may be male or female of any age.
Под субъектом, нуждающимся в доставке гена SMN1 в целевые клетки, или субъектом, нуждающимся в обеспечении белком SMN1, или субъектом, нуждающимся в доставки гена SMN1 в целевые клетки, подразумевается субъект, который имеет спинальную мышечную атрофию или субъект, который имеет инактивирующие мутации или делеции в гене SMN1, которые приводят к потере или дефекту функции гена SMN 1.A subject in need of delivery of the SMN1 gene to target cells, or a subject in need of providing SMN1 protein, or a subject in need of delivery of the SMN1 gene to target cells, means a subject who has spinal muscular atrophy or a subject who has inactivating mutations or deletions in the SMN1 gene that result in a loss or defect in the function of the SMN 1 gene.
Примеры способов введения включают в себя местное применение, интраназальное, ингаляционное, чрезслизистое, трансдермальное, энтеральное (например, пероральное, ректальное), парентеральное (например, внутривенное, подкожное, внутрикожное, внутримышечное) введения, а также инъекции непосредственно в ткань или в орган.Examples of routes of administration include topical, intranasal, inhalational, transmucosal, transdermal, enteral (e.g., oral, rectal), parenteral (e.g., intravenous, subcutaneous, intradermal, intramuscular) administration, and injection directly into tissue or into an organ.
Инъекционные препараты могут быть приготовлены в общепринятых лекарственных формах: в виде жидких растворов или суспензий, твердых форм, подходящих для приготовления растворов или суспензий в жидкости перед инъекцией, или в виде эмульсий. Альтернативно, можно вводить вышеуказанный рекомбинантный вирус на основе AAV9 по данному изобретению локально, а не системно, например, в виде депо или в композиции с замедленным высвобождением.Injectable preparations can be prepared in conventional dosage forms: as liquid solutions or suspensions, solid forms suitable for preparing solutions or suspensions in liquid prior to injection, or as emulsions. Alternatively, the above-mentioned recombinant AAV9-based virus of the present invention can be administered locally rather than systemically, for example, as a depot or in a sustained-release composition.
Рекомбинантный вирус на основе AAV9 вводят в организм в эффективном количестве. Рекомбинантный вирус на основе AAV9 предпочтительно вводят в организм в биологически эффективном количестве. «Биологически эффективное» количество рекомбинантного вируса представляет собой количество, которое достаточно, чтобы вызвать инфекцию (или трансдукцию) и экспрессию последовательности нуклеиновой кислоты в клетке. Если вирус вводят в клетку in vivo (например, вирус вводят субъекту, как описано ниже), «биологически эффективное» количество вирусного вектора представляет собой количество, которое достаточно, чтобы вызвать трансдукцию и экспрессию последовательности нуклеиновой кислоты в клетке-мишени.The recombinant AAV9-based virus is administered to the body in an effective amount. The recombinant AAV9-based virus is preferably administered to the body in a biologically effective amount. A "biologically effective" amount of a recombinant virus is an amount that is sufficient to cause infection (or transduction) and expression of a nucleic acid sequence in a cell. If the virus is administered to a cell in vivo (e.g., the virus is administered to a subject as described below), a "biologically effective" amount of the viral vector is an amount that is sufficient to cause transduction and expression of the nucleic acid sequence in the target cell.
Дозировки вышеуказанного рекомбинантного вируса на основе AAV9 по данному изобретению будут зависеть от способа введения, конкретного вирусного вектора и их можно определять рутинными способами. Примерными дозами для достижения терапевтического эффекта являются вирусные титры, составляющие по меньшей мере примерно 105, 106, 107, 108, 109, 1010, 1011, 1012, 1013, 1014, 1015, 1016 трансдуцирующих единиц или больше, предпочтительно приблизительно от 109 до 1015 трансдуцирующих единиц, еще более предпочтительно 1014 трансдуцирующих единиц на килограмм.The dosages of the above recombinant AAV9-based virus of the present invention will depend on the route of administration, the specific viral vector, and can be determined by routine methods. Exemplary dosages for achieving a therapeutic effect are viral titers of at least about 10 5 , 10 6 , 10 7 , 10 8 , 10 9 , 10 10 , 10 11 , 10 12 , 10 13 , 10 14 , 10 15 , 10 16 transducing units or more, preferably about 10 9 to 10 15 transducing units, even more preferably 10 14 transducing units per kilogram.
Клетка для введения вышеуказанного рекомбинантного вируса на основе AAV9 по изобретению может быть клеткой любого типа, включая в себя без ограничения, моторные нейроны или прочие ткани нервной системы, эпителиальные клетки (например, эпителиальные клетки кожи, дыхательных путей и кишечника), печеночные клетки, мышечные клетки, клетки селезенки, фибробласты, эндотелиальные клетки и тому подобное.The cell for administering the above-mentioned recombinant AAV9-based virus of the invention may be any type of cell, including, but not limited to, motor neurons or other nervous system tissues, epithelial cells (e.g., epithelial cells of the skin, respiratory tract and intestine), liver cells, muscle cells, spleen cells, fibroblasts, endothelial cells and the like.
Вышеуказанный рекомбинантный вирус на основе AAV9 по изобретению не используется для модификации генетической целостности клеток зародышевой линии человека.The above-mentioned recombinant AAV9-based virus according to the invention is not used to modify the genetic integrity of human germline cells.
ПримерыExamples
Для наилучшего понимания изобретения приводятся следующие примеры. Эти примеры приведены только в иллюстративных целях и не должны толковаться как ограничивающие сферу применения изобретения в любой форме.For a better understanding of the invention, the following examples are given. These examples are given for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the scope of the invention in any way.
Все публикации, патенты и патентные заявки, указанные в этой спецификации включены в данный документ путем отсылки. Хотя вышеупомянутое изобретение было довольно подробно описано путем иллюстрации и примера в целях исключения двусмысленного толкования, специалистам в данной области на основе идей, раскрытых в данном изобретении, будет вполне понятно, что могут быть внесены определенные изменения и модификации без отклонения от сущности и объема прилагаемых вариантов осуществления изобретения.All publications, patents and patent applications mentioned in this specification are incorporated herein by reference. Although the above invention has been described in some detail by way of illustration and example for the purpose of avoiding ambiguity, it will be readily apparent to those skilled in the art, based on the teachings disclosed in this invention, that certain changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the accompanying embodiments of the invention.
Материалы и общие методыMaterials and general methods
Методы рекомбинантной ДНКRecombinant DNA methods
Для манипуляций с ДНК использовали стандартные методы, описанные у Sambrook J. и др., Molecular cloning: A laboratory manual; Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989. Реагенты для молекулярной биологии использовали согласно инструкциям производителей. Вкратце, плазмидную ДНК нарабатывали для дальнейших манипуляций в клетках Е. coli, выращиваемых под селективным давлением с антибиотиками для того, чтобы плазмиды не терялись в клеточной популяции. Плазмидную ДНК выделяли из клеток коммерческими наборами, измеряли концентрацию и использовали для клонирования с помощью обработки эндонуклеазами рестрикции или методами ПЦР-амплификации. Фрагменты ДНК лигировали между собой с помощью лигаз и трансформировали в бактериальные клетки для отбора клонов и дальнейших наработок. Все полученные генетические конструкции подтверждали по паттернам рестрикции и полным секвенированием по Сэнгеру.DNA manipulations followed standard procedures described in Sambrook, J., et al., Molecular cloning: A laboratory manual; Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989. Molecular biology reagents were used according to the manufacturers' instructions. Briefly, plasmid DNA for further manipulations was produced in E. coli cells grown under selective pressure with antibiotics to ensure that plasmids were not lost in the cell population. Plasmid DNA was isolated from the cells using commercial kits, measured for concentration, and used for cloning by restriction endonuclease digestion or PCR amplification. DNA fragments were ligated together using ligases and transformed into bacterial cells for clone selection and further development. All resulting genetic constructs were confirmed by restriction patterns and complete Sanger sequencing.
Синтез геновGene synthesis
Требуемые сегменты генов получали из олигонуклеотидов, созданных путем химического синтеза. Генные сегменты длиной от 300 до 1000 п. н., которые фланкированы уникальными сайтами рестрикции, собирали путем ренатурации олигонуклеотидов друг на друге с последующей ПЦР-амплификацией с крайних праймеров. В результате получали смесь фрагментов, включая нужный. Фрагменты клонировали по сайтам рестрикции в промежуточные векторы, после чего последовательности ДНК субклонированных фрагментов подтверждали путем секвенирования ДНК.The desired gene segments were obtained from oligonucleotides created by chemical synthesis. Gene segments of 300 to 1000 bp in length, flanked by unique restriction sites, were assembled by annealing the oligonucleotides on each other, followed by PCR amplification from the outer primers. The result was a mixture of fragments, including the desired one. The fragments were cloned into intermediate vectors by restriction sites, after which the DNA sequences of the subcloned fragments were confirmed by DNA sequencing.
Определение последовательностей ДНКDetermination of DNA sequences
Последовательности ДНК определяли путем секвенирования по Сэнгеру. Анализ последовательностей ДНК и белков и обработку данных о последовательностях осуществляли в программе SnapGene 4.2 и выше для создания, картирования, анализа, аннотирования и иллюстрации последовательностей.DNA sequences were determined by Sanger sequencing. DNA and protein sequence analysis and sequence data processing were performed using SnapGene 4.2 and higher for sequence generation, mapping, analysis, annotation, and illustration.
Культивирование клеточных культурCultivation of cell cultures
В экспериментах были использованы клеточные линии НЕК293 (Human Embryonic Kidney clone 293) и U-87 MG (глиобластома человека). Клетки культивировались в стандартных условиях при 37°С и 5%С02, на полной питательной среде DMEM с добавлением 10% FBS и антибиотика. Для культивирования HSMC культуральный пластик предварительно покрывался коллагеном (Gibco). Пересев клеток осуществлялся при достижении 80-90% конфлюентности. Жизнеспособность клеток оценивалась с помощью окраски Trypan Blue и камеры Горяева либо с помощью окраски PI и проточной цитометрии.The HEK293 (Human Embryonic Kidney clone 293) and U-87 MG (human glioblastoma) cell lines were used in the experiments. The cells were cultured under standard conditions at 37°C and 5% CO 2 , in a complete DMEM nutrient medium supplemented with 10% FBS and antibiotic. For HSMC cultivation, the culture plastic was pre-coated with collagen (Gibco). Cell passage was performed upon reaching 80-90% confluency. Cell viability was assessed using Trypan Blue staining and a Goryaev chamber or using PI staining and flow cytometry.
Трансфекция клеток siRNATransfection of cells with siRNA
Коммерческую siRNA, специфичную к гену SMN1, вместе с неспецифичным контролем заказывали у производителя (ThermoFisher Scientific).Commercial siRNA specific to the SMN1 gene along with non-specific control was ordered from the manufacturer (ThermoFisher Scientific).
Клеточные линии засеивали накануне трансфекции в 6-луночные планшеты таким образом, чтобы они достигали 70-80% конфлюентности к моменту трансфекции. Трансфекцию осуществляли с помощью коммерческих наборов для липофекции по протоколу производителя. Через 24 ч после трансфекции осуществляли трансдукцию (см. ниже). Через 120 ч после трансдукции клетки обрабатывали растворами трипсина или аналогичными, снимали с подложки, отмывали в фосфатном буфере и собирали для дальнейшего анализа экспрессии целевых генов и белков. Для контроля уровня нокдауна белка SMN ставили иммуно-ферментный анализ (ИФА).Cell lines were seeded in 6-well plates the day before transfection so that they reached 70-80% confluency at the time of transfection. Transfection was performed using commercial lipofection kits according to the manufacturer's protocol. Transduction was performed 24 h after transfection (see below). At 120 h after transduction, cells were treated with trypsin solutions or similar, removed from the substrate, washed in phosphate buffer and collected for further analysis of target gene and protein expression. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was used to monitor the level of SMN protein knockdown.
Все образцы ставили в трех экспериментальных повторностях.All samples were placed in three experimental replicates.
Анализ генной экспрессииGene expression analysis
Экспрессию SMN1 на уровне мРНК, а также экспрессию miR-23a проверяли с помощью количественной ПЦР. Вкратце, использовали праймеры и пробу, специфичные к нуклеотидной последовательности, кодирующей белок SMN 1. Для miR-23a использовали коммерческий набор для специфичной к процессированной miR-23a количественной ПЦР (Thermo Fisher Scientific). Для контроля количества исходной РНК использовали праймеры и пробу, специфичные к гену домашнего хозяйства GAPDH. Для каждого набора праймеров и проб строили калибровочные кривые с применением известного количества копий линеаризованной плазмидной ДНК, содержащей амплифицируемую последовательность соответствующего гена. Анализ экспрессии осуществляли, определяя по калибровочным кривым количество копий SMN1 и GAPDH в каждом образце, после чего нормализовали количество копий SMN1 на 10000 копий GAPDH. Полученные значения сравнивали между собой для различных образцов в рамках одного эксперимента.SMN1 mRNA expression as well as miR-23a expression were verified by quantitative PCR. Briefly, primers and probe specific for the nucleotide sequence encoding SMN 1 protein were used. For miR-23a, a commercial miR-23a-processed specific qPCR kit (Thermo Fisher Scientific) was used. Primers and probe specific for the housekeeping gene GAPDH were used to control the amount of input RNA. Calibration curves were constructed for each primer and probe set using known copy numbers of linearized plasmid DNA containing the amplified sequence of the respective gene. Expression analysis was performed by determining the copy numbers of SMN1 and GAPDH in each sample from the calibration curves and then normalizing the copy number of SMN1 per 10,000 copies of GAPDH. The obtained values were compared with each other for different samples within the same experiment.
Определение экспрессии белка SMNDetermination of SMN protein expression
Для определения количества общего белка использовали набор Thermo Fisher Scientific. Клеточные осадки лизировали, полученные лизаты вносили в лунки микропланшета вместе со стандартными разведениями BSA с известной концентрацией. К образцам добавляли рабочий реагент, инкубировали. По окончанию инкубации измеряли абсорбцию при длине волны 562 нм на микропланшетном ридере. Концентрацию общего белка в исследуемых образцах рассчитывали по кривой стандартного образца BSA. Далее, лизаты разводили до концентрации общего белка 10 м кг/мл.The Thermo Fisher Scientific kit was used to determine the amount of total protein. Cell pellets were lysed, the resulting lysates were added to the wells of a microplate along with standard dilutions of BSA with a known concentration. The working reagent was added to the samples and they were incubated. At the end of the incubation, the absorption was measured at a wavelength of 562 nm on a microplate reader. The concentration of total protein in the studied samples was calculated using the curve of the standard BSA sample. Then, the lysates were diluted to a total protein concentration of 10 m kg/ml.
Оценку содержания белка SMN в клетках проводили посредством иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием коммерческого набора Abcam согласно инструкции производителя. В лунки микропланшета, покрытые антителами к SMN, вносили исследуемые образцы и стандарты с известной концентрацией. После инкубации и промывки, в каждую лунку добавляли специфичные к SMN поликлональные антитела для детекции, инкубировали, отмывали. Вносили вторичные антитела, конъюгированные с пероксидазой хрена, инкубировали. Излишки реагентов смывали и добавляли ТМВ субстрат. После короткой инкубации ферментативную реакцию останавливали с помощью стоп-реагента. Оптическую плотность окрасившегося в желтый цвет продукта измеряли спектрофотометрически при длине волны 450 нм. Количество SMN в исследуемых образцах определяли по калибровочному графику зависимости оптической плотности от концентрации SMN в стандартах.The SMN protein content in the cells was assessed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using a commercial Abcam kit according to the manufacturer's instructions. The test samples and standards with known concentrations were added to the wells of a microplate coated with antibodies to SMN. After incubation and washing, SMN-specific polyclonal antibodies for detection were added to each well, incubated, and washed. Secondary antibodies conjugated with horseradish peroxidase were added and incubated. Excess reagents were washed off and TMB substrate was added. After a short incubation, the enzymatic reaction was stopped with a stop reagent. The optical density of the yellow-colored product was measured spectrophotometrically at a wavelength of 450 nm. The amount of SMN in the test samples was determined using a calibration graph of the dependence of optical density on the SMN concentration in the standards.
Определение экспрессии мишени SMN - белка Senataxin (функциональный тест)Determination of expression of the SMN target protein Senataxin (functional test)
Белок Senataxin - полифункциональный фермент, участвующий в разрешении ДНК-РНК структур, называемых R-loops и возникающих в процессе транскрипции в отсутствие или при недостаточной экспрессии белка SMN. В литературе была показана прямая корреляция между уровнями экспрессии SMN и Senataxin, и непрямая активация Senataxin является одной из функций SMN. В связи с этим изменение экспрессии Senataxin было использовано в качестве функционального теста для SMN.Senataxin protein is a multifunctional enzyme involved in the resolution of DNA-RNA structures called R-loops that arise during transcription in the absence or insufficient expression of SMN protein. A direct correlation between SMN and Senataxin expression levels has been shown in the literature, and indirect activation of Senataxin is one of the functions of SMN. In this regard, changes in Senataxin expression have been used as a functional test for SMN.
Уровень экспрессии Senataxin определяли с помощью метода Western blot. Вкратце, клетки лизировали буфером RIPA с добавлением коктейля ингибиторов протеаз после экспериментального воздействия (трансфекция, транедукция, инкубация), получив образцы белковых лизатов. Образцы наносили на 10% полиакриламидный денатурирующий гель, после чего осуществляли перенос белков на мембрану PVDF.Senataxin expression levels were determined using Western blot. Briefly, cells were lysed with RIPA buffer supplemented with protease inhibitor cocktail after experimental treatments (transfection, transduction, incubation) to obtain protein lysate samples. Samples were loaded onto 10% polyacrylamide denaturing gels, and proteins were then transferred to PVDF membrane.
Мембрану инкубировали в течение 1 часа в растворе 5% бычьего сывороточного альбумина (BSA) в буфере TBS-T, после чего раствор BSA заменяли на раствор 1% BSA в TBS-T с добавлением первичных антител, специфичных к Senataxin. Через 2 часа инкубации отмывали мембрану 3 раза раствором 1% BSA в TBS-T и добавляли раствор вторичных антител в TBS-T с 1% BSA. Использовали вторичные антитела, конъюгированные с ферментом пероксидазой хрена.The membrane was incubated for 1 hour in a solution of 5% bovine serum albumin (BSA) in TBS-T buffer, after which the BSA solution was replaced with a solution of 1% BSA in TBS-T with the addition of primary antibodies specific for Senataxin. After 2 hours of incubation, the membrane was washed 3 times with a solution of 1% BSA in TBS-T and a solution of secondary antibodies in TBS-T with 1% BSA was added. Secondary antibodies conjugated with the enzyme horseradish peroxidase were used.
Вторичные антитела отмыли 3 раза раствором 1% BSA в TBS-T, после чего проявили белковый сигнал на мембране, использовав субстрат для хемилюминисценции и систему визуализации гелей. Полученные изображения сохраняли в цифровом формате и анализировали интенсивность сигнала с помощью программного обеспечения системы визуализации гелей.The secondary antibodies were washed 3 times with 1% BSA in TBS-T, and the protein signal on the membrane was visualized using a chemiluminescence substrate and a gel imaging system. The resulting images were saved in digital format, and the signal intensity was analyzed using the gel imaging system software.
В качестве контроля для нормализации использовали белковый сигнал гена домашнего хозяйства винкулина. Окрашивание на него проводили аналогично.The protein signal of the housekeeping gene vinculin was used as a control for normalization. Staining for it was carried out similarly.
Сборка и очистка вирусных частиц рекомбинантных векторов AAVAssembly and purification of viral particles of recombinant AAV vectors
Для сборки вирусных частиц AAV, содержащих ген SMNJ или контрольный ген GFP, использовали упаковочные клетки НЕК293, в которые трансфецировали с использованием полиэтиленимина 3 плазмиды:To assemble AAV viral particles containing the SMNJ gene or the GFP control gene, HEK293 packaging cells were used, into which the following plasmids were transfected using polyethyleneimine 3:
1. Плазмида, содержащая геном AAV с кассетой для экспрессии трансгена (SNMJ, GFP, SMN1+miR-23a или GFP+miR-23a);1. A plasmid containing the AAV genome with a cassette for transgene expression (SNMJ, GFP, SMN1+miR-23a or GFP+miR-23a);
2. Плазмида для экспрессии гена Сар серотипа AAV9 и гена Rep серотипа AAV2. Каждый ген с помощью альтернативных рамок считывания кодирует несколько белковых продуктов;2. Plasmid for expression of the AAV9 serotype Cap gene and the AAV2 serotype Rep gene. Each gene encodes several protein products using alternative reading frames;
3. Плазмида для экспрессии генов аденовируса Ad5, необходимых для сборки и упаковки капсидов AAV.3. Plasmid for expression of adenovirus Ad5 genes required for assembly and packaging of AAV capsids.
Через 72 часа клетки лизировали и проводили очистку и концентрирование вирусных частиц с помощью методов фильтрации и хроматографии. Титр вирусных частиц определяли с помощью количественной ПЦР с праймерами и пробой, специфичными к участку рекомбинантного вирусного генома и выражали в виде количества копий вирусных геномов на 1 мл.After 72 hours, the cells were lysed and the viral particles were purified and concentrated using filtration and chromatography. The titer of viral particles was determined using quantitative PCR with primers and probe specific to a region of the recombinant viral genome and was expressed as the number of copies of viral genomes per 1 ml.
Трансдукции клеточных культурTransduction of cell cultures
Клеточную линию U-87 засевали аналогично экспериментам для трансфекции, ставили трансфекцию с siRNA, после чего добавляли препарат с вирусными частицами и через 120 ч клетки анализировали. Эффективность трансдукции считали, анализируя процент GFP + клеток.The U-87 cell line was seeded similarly to the transfection experiments, transfected with siRNA, then the preparation with viral particles was added and the cells were analyzed after 120 h. Transduction efficiency was calculated by analyzing the percentage of GFP + cells.
Для используемых культур предварительно были поставлены эксперименты с проверкой эффективности трансдукции. Кратко, препарат вируса AAV9-GFP трансдуцировали в клеточные линии в различных соотношениях клеток и вирусных частиц. Отношение количества вирусных частиц и клеток называют multiplicity of infection (MOI). MOI вируса AAV9-GFP варьировали от 50000 до 1000000. В результате для линии U-87 была выбрана оптимальная MOI, равная 400000. Дальнейшие работы с трансдукцией U-87 проводили с такой MOI для всех вирусов.Experiments to test transduction efficiency were performed in advance for the cultures used. Briefly, the AAV9-GFP virus preparation was transduced into cell lines in different ratios of cells and virus particles. The ratio of the number of virus particles to cells is called the multiplicity of infection (MOI). The MOI of the AAV9-GFP virus varied from 50,000 to 1,000,000. As a result, an optimal MOI of 400,000 was selected for the U-87 line. Further work with U-87 transduction was carried out with this MOI for all viruses.
После трансдукции анализ экспрессии генов и белков осуществляли как описано выше.After transduction, gene and protein expression analysis was performed as described above.
Все образцы ставили в трех экспериментальных повторах.All samples were set up in three experimental replicates.
Инъекция вирусных препаратов в мышиную модель спинальной мышечной атрофии (СМА)Injection of viral preparations into a mouse model of spinal muscular atrophy (SMA)
Вирусные частицы AAV9-SMN1, AAV9-GFP, AAV9-SMN1-miR-23a и AAV9-GFP-miR-23a использовали для инъекции в мышей модельной линии СМА. Данные мыши не экспрессируют ген Smn мыши, но имеют в своем геноме по одной копии гена SMN2 человека и гена SMN1 человека с отсутствующим 7 экзоном (SMN1Δ7). Без вмешательства или при инъекции плацебо такие мыши рождаются, но плохо набирают вес после рождения и погибают в среднем через 21 день.AAV9-SMN1, AAV9-GFP, AAV9-SMN1-miR-23a, and AAV9-GFP-miR-23a viral particles were injected into SMA model mice. These mice do not express the mouse Smn gene, but have one copy of the human SMN2 gene and one copy of the human SMN1 gene with exon 7 missing (SMN1Δ7) in their genome. Without intervention or with placebo injection, these mice are born, but gain weight poorly after birth and die on average after 21 days.
Мышей модельной линии генотипировали в первый день после рождения, после чего мышей, не содержащих ни одной копии гена Smn, инъецировали системно (в хвостовую вену) либо плацебо (раствор, не содержащий вирусных частиц, но содержащий буфер для их разведения), либо одним из вирусов с дозой 3,2×1014 вг/кг веса. После этого содержали животных в стандартных условиях и ежедневно замеряли их вес, а также строили кривые выживаемости. Через 90 дней после инъекции выживших животных забивали для анализа тканей и прекращали эксперимент.Mice of the model line were genotyped on the first day after birth, after which mice lacking any copy of the Smn gene were injected systemically (into the tail vein) with either a placebo (a solution containing no viral particles but containing a buffer for their dilution) or one of the viruses at a dose of 3.2×10 14 vg/kg of weight. After this, the animals were kept under standard conditions and their weight was measured daily, and survival curves were plotted. Ninety days after the injection, surviving animals were killed for tissue analysis and the experiment was terminated.
Пример 1. Сборка генетических конструкций, несущих рекомбинантный геном AAV и кодирующих гены SMN1, GFP и miR-23aExample 1. Assembly of genetic constructs carrying a recombinant AAV genome and encoding the SMN1, GFP and miR-23a genes
Последовательность гена SMN1 была получена путем амплификации со специфическими праймерами с кДНК, синтезированной на основе тотальной РНК клеток НЕK293, либо собрана из серии олигонуклеотидов (см. выше). В процессе амплификации с 5'-конца гена была добавлена последовательность Kozak и сайт рестрикции ClaI, а с 3'-конца - сайт рестрикции XbaI. После этого последовательность гена SMN1 была клонирована рестриктазно-лигазным методом по сайтам ClaI и XbaI в коммерческую конструкцию pAAV-GFP Control plasmid (VPK-402) от CellBiolab (США), с заменой гена GFP на SMN1, в результате была получена конструкция pAAV-SMN1.The SMN1 gene sequence was obtained by amplification with specific primers from cDNA synthesized on the basis of total RNA of HEK293 cells or assembled from a series of oligonucleotides (see above). During the amplification process, the Kozak sequence and the ClaI restriction site were added to the 5'-end of the gene, and the XbaI restriction site was added to the 3'-end. After that, the SMN1 gene sequence was cloned by the restriction enzyme-ligase method at the ClaI and XbaI sites into the commercial construct pAAV-GFP Control plasmid (VPK-402) from CellBiolab (USA), with the GFP gene replaced by SMN1, resulting in the pAAV-SMN1 construct.
В полученные ранее плазмиды pAAV-GFP и pAAV-SMN1 встроили дополнительную кассету для экспрессии miR-23a. Дополнительная кассета для экспрессии miR-23a состоит из промотора, гена интереса (miR-23a, получен с использованием ПЦР с геномной ДНК клеточной линии Huh7) и сигнала полиаденилирования. Целевые вектора были получены путем линеаризации по сайту PmlI векторов-реципиентов (pAAV-GFP, pAAV-SMN1) и последующим встраиванием экспресионной кассеты с miR-23a по липким концам.An additional cassette for miR-23a expression was inserted into the previously obtained plasmids pAAV-GFP and pAAV-SMN1. The additional cassette for miR-23a expression consists of a promoter, a gene of interest (miR-23a, obtained using PCR with genomic DNA of the Huh7 cell line) and a polyadenylation signal. Target vectors were obtained by linearization at the PmlI site of recipient vectors (pAAV-GFP, pAAV-SMN1) and subsequent insertion of the expression cassette with miR-23a at the sticky ends.
Конечный вектор содержит все необходимые элементы для экспрессии гена и сборки в составе генома рекомбинантного AAV:The final vector contains all the necessary elements for gene expression and assembly into the recombinant AAV genome:
1. Терминальные повторы ITR на концах последовательности, которая инкапсидируется в вирусный капсид;1. Terminal ITR repeats at the ends of the sequence that is encapsidated into the viral capsid;
2. Кассету для экспрессии целевого гена (промотор, энхансер, интрон, последовательность Kozak, трансген, сайт полиаденилирования);2. Cassette for expression of the target gene (promoter, enhancer, intron, Kozak sequence, transgene, polyadenylation site);
3. При наличии, кассету для экспрессии miR-23a (промотор, кассету микроРНК на основе miR-30, кодирующую прямую и обратную цепи miR-23a, сигнал полиаденилирования);3. If available, miR-23a expression cassette (promoter, miR-30-based microRNA cassette encoding the forward and reverse chains of miR-23a, polyadenylation signal);
4. Ориджин бактериальной репликации и ген устойчивости к антибиотику для наработки плазмидной ДНК в бактериальных клетках.4. Origin of bacterial replication and antibiotic resistance gene for the production of plasmid DNA in bacterial cells.
Пример 2. Создание вирусных препаратов, экспрессируюндих SMN1 и miR-23aExample 2. Creation of viral preparations expressing SMN1 and miR-23a
Плазмиды pAAV-SMN1, pAAV-GFP, pAAV-SMN1-miR-23a, pAAV-GFP-miR-23a вместе с остальными плазмидами, необходимыми для получения вирусных частиц рекомбинантного AAV (см. выше), были использованы для биопроцесса получения AAV. В качестве серотипа использовали серотип AAV9 дикого типа или с различными мутациями. Во всех случаях сравнение свойств вирусных частиц проводили только в случае идентичности используемого серотипа и мутаций капсида, если они присутствовали. Все серотипы на базе AAV9, дикого типа или с мутациями, в дальнейшем обозначаются как AAV9 без указания мутаций.Plasmids pAAV-SMN1, pAAV-GFP, pAAV-SMN1-miR-23a, pAAV-GFP-miR-23a along with other plasmids required for the production of recombinant AAV viral particles (see above) were used for the bioprocess of AAV production. The AAV9 serotype, wild-type or with various mutations, was used as a serotype. In all cases, the properties of the viral particles were compared only in the case of identity of the serotype used and the capsid mutations, if present. All serotypes based on AAV9, wild-type or with mutations, are hereinafter referred to as AAV9 without specifying the mutations.
В результате биопроцесса были получены рекомбинантные вирусные частицы, обозначенные как AAV9-SMN1, AAV9-GFP, AAV9-SMN1-miR-23a, AAV9-GFP-miR-23a. После определения титров вирусных частиц, все 3 препарата с одинаковыми MOI равными 400 тысяч были использованы для трансдукции пермиссивных клеток - U-87, предварительно (за 24 ч до этого) трансфицированных siRNA против SMN1 или siRNA с неспецифической последовательностью. Дальнейший анализ проводили только в том случае, если эффективность трансдукции GFP составляла не менее 70%.As a result of the bioprocess, recombinant viral particles designated as AAV9-SMN1, AAV9-GFP, AAV9-SMN1-miR-23a, AAV9-GFP-miR-23a were obtained. After determination of viral particle titers, all 3 preparations with the same MOI equal to 400 thousand were used for transduction of permissive cells - U-87, pre-transfected (24 h before) with siRNA against SMN1 or siRNA with a non-specific sequence. Further analysis was performed only if the efficiency of GFP transduction was at least 70%.
После успешной трансдукции клетки снимали с подложки, отмывали в фосфатном буфере и анализировали экспрессию SMN1 на уровне мРНК и белка SMN как описано выше. Было показано, что при трансдукции вирусами AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a экспрессия SMN1 превышала эндогенный уровень по мРНК (табл. 1, фиг. 1) и восстанавливалась до эндогенного уровня (наблюдаемого в контроле без siRNA, специфичной к SMN1) на уровне белка (табл. 2, фиг. 2).After successful transduction, cells were removed from the substrate, washed in phosphate buffer, and SMN1 expression was analyzed at the SMN mRNA and protein levels as described above. It was shown that upon transduction with AAV9-SMN1 and AAV9-SMN1-miR-23a viruses, SMN1 expression exceeded the endogenous level for mRNA (Table 1, Fig. 1) and was restored to the endogenous level (observed in the control without siRNA specific for SMN1) at the protein level (Table 2, Fig. 2).
Также был определен уровень экспрессии miR-23a в образцах после трансдукции. Было показано значительное превышение экспрессии miR-23a в образцах, трансдуцированных вирусами AAV9-SMN1-miR-23a, AAV9-GFP-miR-23a. В остальных образцах экспрессия miR-23a не отличалась от эндогенной. Трансфекция siRNA против SMN1 не влияла на экспрессию miR-23a (табл. 3, фиг. 3).The expression level of miR-23a in the samples after transduction was also determined. A significant increase in miR-23a expression was shown in the samples transduced with AAV9-SMN1-miR-23a and AAV9-GFP-miR-23a viruses. In the remaining samples, miR-23a expression did not differ from endogenous. Transfection of siRNA against SMN1 did not affect miR-23a expression (Table 3, Fig. 3).
Отметим, что изменение экспрессии SMNJ при нокдауне или восстановлении с помощью вирусного препарата не влияло на экспрессию miR-23a. Также, гиперэкспрессия miR-23a не оказывала влияния на экспрессию SMN1.Notably, altering SMNJ expression upon knockdown or rescue with the viral drug did not affect miR-23a expression. Also, overexpression of miR-23a did not affect SMN1 expression.
Пример 3. Функциональная оценка SMN1 и miR-23a in vitro после трансдукцииExample 3. Functional assessment of SMN1 and miR-23a in vitro after transduction
Описанная выше схема эксперимента по нокдауну SMN1 и восстановлению его экспрессии с помощью трансдукции вирусными частицами была использована для оценки функциональной кооперации SMN1 и miR-23a in vitro. Среди множества функций SMN1, данный белок ответственен за правильное разрешение ДНК-РНК дуплексов, возникающих в процессе транскрипции. При этом основным белком, участвующим в разрешении дуплексов, является Senataxin, который, по литературным данным, непрямым образом активируется SMN. Таким образом, можно считать активацию Senataxin функциональным тестом активности SMN в клетках.The above-described experimental design of SMN1 knockdown and expression restoration using viral particle transduction was used to assess the functional cooperation of SMN1 and miR-23a in vitro. Among the many functions of SMN1, this protein is responsible for the correct resolution of DNA-RNA duplexes that arise during transcription. The main protein involved in duplex resolution is Senataxin, which, according to the literature, is indirectly activated by SMN. Thus, Senataxin activation can be considered a functional test of SMN activity in cells.
Уровень экспрессии Senataxin в образцах определяли с помощью метода Western blot. Было обнаружено, что при нокдауне экспрессии SMN экспрессия Senataxin также снижалась примерно в 2 раза, а при восстановлении экспрессии SMN вирусом AAV9-SMN1 возвращалась на эндогенный уровень. При трансдукции контрольным вирусом AAV9-GFP-miR-23a также наблюдалась тенденция к незначительному увеличению экспрессии Senataxin в случае нокдауна SMN, однако оно не было статистически достоверным. Важно отметить, что при трансдукции вирусом AAV9-SMN1-miR-23a экспрессия Senataxin не только восстанавливалась до эндогенного уровня на фоне нокдауна эндогенного SMN, но и увеличивалась статистически достоверно в 1,5-2 раза (табл. 4, фиг. 4).The expression level of Senataxin in the samples was determined using the Western blot method. It was found that upon knockdown of SMN expression, Senataxin expression also decreased by about 2 times, and upon restoration of SMN expression by the AAV9-SMN1 virus, it returned to the endogenous level. Upon transduction with the control virus AAV9-GFP-miR-23a, a tendency towards a slight increase in Senataxin expression was also observed in the case of SMN knockdown, but it was not statistically significant. It is important to note that upon transduction with the AAV9-SMN1-miR-23a virus, Senataxin expression was not only restored to the endogenous level against the background of endogenous SMN knockdown, but also increased statistically significantly by 1.5-2 times (Table 4, Fig. 4).
Это свидетельствует о наличии синергетического эффекта SMN и miR-23a на экспрессию Senataxin, превышающего эффект как miR-23a, так и SMN по отдельности на регуляцию данного гена.This indicates the presence of a synergistic effect of SMN and miR-23a on Senataxin expression, which exceeds the effect of either miR-23a or SMN individually on the regulation of this gene.
Пример 4. Синергетический эффект SMN1 и miR-23a при лечении животных мышиной модели СМАExample 4. Synergistic effect of SMN1 and miR-23a in the treatment of mouse models of SMA
Вирусные препараты AAV9-SMN1 и AAV9-SMN1-miR-23a инъецировали в хвостовую вену модельных мышей СМА в первый день после рождения с дозой 3,6×1014 вг/кг. В качестве контролей использовали раствор без вирусных частиц (плацебо) и группу мышей-сиблингов дикого типа, не имевших фенотипа СМА в силу экспрессии у них Smn. Далее строили функции выживаемости мышей во всех группах. По достижении момента, когда было возможно определить медианы времени выживания для всех групп, медианы были посчитаны.Viral preparations AAV9-SMN1 and AAV9-SMN1-miR-23a were injected into the tail vein of SMA model mice on the first day after birth at a dose of 3.6×10 14 vg/kg. A solution without viral particles (placebo) and a group of wild-type sibling mice that did not have the SMA phenotype due to their expression of Smn were used as controls. Then, the survival functions of mice in all groups were constructed. When it was possible to determine the medians of survival time for all groups, the medians were calculated.
Наибольшим образом фенотип СМА был исправлен в группе, инъецированной вирусом AAV9-SMN1-miR-23a. Медиана времени выживания для группы составила 55 дней. Этот результат значимо отличался от группы, инъецированной вирусом AAV9-SMN1, где медиана времени выживания составила 21 день. Для мышей, инъецированных плацебо, медиана составила 16 дней после рождения (фиг. 5). Данный результат свидетельствует о наличии синергетического эффекта SMNJ и miR-23a при лечении СМА в животной модели данной болезни.The SMA phenotype was corrected to the greatest extent in the AAV9-SMN1-miR-23a-injected group. The median survival time for the group was 55 days. This result was significantly different from the AAV9-SMN1-injected group, where the median survival time was 21 days. For placebo-injected mice, the median was 16 days after birth (Fig. 5). This result indicates the presence of a synergistic effect of SMNJ and miR-23a in the treatment of SMA in an animal model of this disease.
--->--->
Sequence listing Sequence listing
<110> LLC "ANABION"<110> LLC "ANABION"
<120> Synergistic effect of SMN1 and miR-23a in treating spinal muscular atrophy<120> Synergistic effect of SMN1 and miR-23a in treating spinal muscular atrophy
<150> RU2021102051<150>RU2021102051
<151> 29.01.2021<151> 01/29/2021
<160> 17<160> 17
<170> BiSSAP 1.3.6<170> BiSSAP 1.3.6
<210> 1<210> 1
<211> 294<211> 294
<212> PRT<212> PRT
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> Amino acid sequence of SMN1 protein<223> Amino acid sequence of SMN1 protein
<400> 1<400> 1
Met Ala Met Ser Ser Gly Gly Ser Gly Gly Gly Val Pro Glu Gln Glu Met Ala Met Ser Ser Gly Gly Ser Gly Gly Gly Val Pro Glu Gln Glu
1 5 10 15 1 5 10 15
Asp Ser Val Leu Phe Arg Arg Gly Thr Gly Gln Ser Asp Asp Ser Asp Asp Ser Val Leu Phe Arg Arg Gly Thr Gly Gln Ser Asp Asp Ser Asp
20 25 30 20 25 30
Ile Trp Asp Asp Thr Ala Leu Ile Lys Ala Tyr Asp Lys Ala Val Ala Ile Trp Asp Asp Thr Ala Leu Ile Lys Ala Tyr Asp Lys Ala Val Ala
35 40 45 35 40 45
Ser Phe Lys His Ala Leu Lys Asn Gly Asp Ile Cys Glu Thr Ser Gly Ser Phe Lys His Ala Leu Lys Asn Gly Asp Ile Cys Glu Thr Ser Gly
50 55 60 50 55 60
Lys Pro Lys Thr Thr Pro Lys Arg Lys Pro Ala Lys Lys Asn Lys Ser Lys Pro Lys Thr Thr Pro Lys Arg Lys Pro Ala Lys Lys Asn Lys Ser
65 70 75 80 65 70 75 80
Gln Lys Lys Asn Thr Ala Ala Ser Leu Gln Gln Trp Lys Val Gly Asp Gln Lys Lys Asn Thr Ala Ala Ser Leu Gln Gln Trp Lys Val Gly Asp
85 90 95 85 90 95
Lys Cys Ser Ala Ile Trp Ser Glu Asp Gly Cys Ile Tyr Pro Ala Thr Lys Cys Ser Ala Ile Trp Ser Glu Asp Gly Cys Ile Tyr Pro Ala Thr
100 105 110 100 105 110
Ile Ala Ser Ile Asp Phe Lys Arg Glu Thr Cys Val Val Val Tyr Thr Ile Ala Ser Ile Asp Phe Lys Arg Glu Thr Cys Val Val Val Tyr Thr
115 120 125 115 120 125
Gly Tyr Gly Asn Arg Glu Glu Gln Asn Leu Ser Asp Leu Leu Ser Pro Gly Tyr Gly Asn Arg Glu Glu Gln Asn Leu Ser Asp Leu Leu Ser Pro
130 135 140 130 135 140
Ile Cys Glu Val Ala Asn Asn Ile Glu Gln Asn Ala Gln Glu Asn Glu Ile Cys Glu Val Ala Asn Asn Ile Glu Gln Asn Ala Gln Glu Asn Glu
145 150 155 160 145 150 155 160
Asn Glu Ser Gln Val Ser Thr Asp Glu Ser Glu Asn Ser Arg Ser Pro Asn Glu Ser Gln Val Ser Thr Asp Glu Ser Glu Asn Ser Arg Ser Pro
165 170 175 165 170 175
Gly Asn Lys Ser Asp Asn Ile Lys Pro Lys Ser Ala Pro Trp Asn Ser Gly Asn Lys Ser Asp Asn Ile Lys Pro Lys Ser Ala Pro Trp Asn Ser
180 185 190 180 185 190
Phe Leu Pro Pro Pro Pro Pro Met Pro Gly Pro Arg Leu Gly Pro Gly Phe Leu Pro Pro Pro Pro Met Pro Gly Pro Arg Leu Gly Pro Gly
195 200 205 195 200 205
Lys Pro Gly Leu Lys Phe Asn Gly Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro Lys Pro Gly Leu Lys Phe Asn Gly Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro
210 215 220 210 215 220
Pro Pro His Leu Leu Ser Cys Trp Leu Pro Pro Phe Pro Ser Gly Pro Pro Pro His Leu Leu Ser Cys Trp Leu Pro Pro Phe Pro Ser Gly Pro
225 230 235 240 225 230 235 240
Pro Ile Ile Pro Pro Pro Pro Pro Ile Cys Pro Asp Ser Leu Asp Asp Pro Ile Ile Pro Pro Pro Pro Pro Ile Cys Pro Asp Ser Leu Asp Asp
245 250 255 245 250 255
Ala Asp Ala Leu Gly Ser Met Leu Ile Ser Trp Tyr Met Ser Gly Tyr Ala Asp Ala Leu Gly Ser Met Leu Ile Ser Trp Tyr Met Ser Gly Tyr
260 265 270 260 265 270
His Thr Gly Tyr Tyr Met Gly Phe Arg Gln Asn Gln Lys Glu Gly Arg His Thr Gly Tyr Tyr Met Gly Phe Arg Gln Asn Gln Lys Glu Gly Arg
275 280 285 275 280 285
Cys Ser His Ser Leu Asn Cys Ser His Ser Leu Asn
290 290
<210> 2<210> 2
<211> 882<211> 882
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220> <220>
<223> Nucleic acid sequence encoding SMN1 protein<223> Nucleic acid sequence encoding SMN1 protein
<400> 2<400> 2
atggccatga gcagcggcgg cagcggcggc ggcgtgcctg agcaagagga cagcgtgctg 60atggccatga gcagcggcgg cagcggcggc ggcgtgcctg agcaagagga cagcgtgctg 60
ttcagaagag gcaccggcca gagcgacgac agcgacatct gggacgacac cgccctgatc 120ttcagaagag gcaccggcca gagcgacgac agcgacatct gggacgacac cgccctgatc 120
aaggcctacg acaaggccgt ggccagcttc aagcacgccc tgaagaacgg cgacatctgc 180aaggcctacg acaaggccgt ggccagcttc aagcacgccc tgaagaacgg cgacatctgc 180
gagaccagcg gcaagcccaa gaccaccccc aagagaaagc ccgccaagaa gaacaagagc 240gagaccagcg gcaagcccaa gaccaccccc aagagaaagc ccgccaagaa gaacaagagc 240
cagaagaaga acaccgccgc cagcctgcag cagtggaagg tgggcgacaa gtgcagcgcc 300cagaagaaga acaccgccgc cagcctgcag cagtggaagg tgggcgacaa gtgcagcgcc 300
atctggagcg aggacggctg catctacccc gccaccatcg ccagcatcga cttcaagaga 360atctggagcg aggacggctg catctacccc gccaccatcg ccagcatcga cttcaagaga 360
gagacctgcg tggtggtgta caccggctac ggcaacagag aggagcagaa cctgagcgac 420gagacctgcg tggtggtgta caccggctac ggcaacagag aggagcagaa cctgagcgac 420
ctgctgagcc ccatctgcga ggtggccaac aacatcgagc agaacgccca agagaacgag 480ctgctgagcc ccatctgcga ggtggccaac aacatcgagc agaacgccca agagaacgag 480
aacgagagcc aagtgagcac cgacgagagc gagaacagca gaagccccgg caacaagagc 540aacgagagcc aagtgagcac cgacgagagc gagaacagca gaagccccgg caacaagagc 540
gacaacatca agcccaagag cgccccctgg aacagcttcc tgccccctcc cccccctatg 600gacaacatca agcccaagag cgccccctgg aacagcttcc tgccccctcc cccccctatg 600
cccggcccta gactgggccc tggcaagcct ggcctgaagt tcaacggccc ccccccccct 660cccggccta gactgggccc tggcaagcct ggcctgaagt tcaacggccc ccccccccct 660
cctcctcctc ctcctcctca cctgctgagc tgctggctgc cccccttccc cagcggccct 720cctcctcctc ctcctcctca cctgctgagc tgctggctgc cccccttccc cagcggccct 720
cctatcatcc ctcctccccc ccccatctgc cccgacagcc tggacgacgc cgacgccctg 780cctatcatcc ctcctccccc ccccatctgc cccgacagcc tggacgacgc cgacgccctg 780
ggcagcatgc tgatcagctg gtacatgagc ggctaccaca ccggctacta catgggcttc 840ggcagcatgc tgatcagctg gtacatgagc ggctaccaca ccggctacta catgggcttc 840
agacagaacc agaaggaggg ccggtgcagc cacagcctga ac 882agacagaacc agaaggagg ccggtgcagc cacagcctga ac 882
<210> 3<210> 3
<211> 73<211> 73
<212> RNA<212> RNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220> <220>
<223> microRNA miR-23a<223> microRNA miR-23a
<400> 3<400> 3
ggccggcugg gguuccuggg gaugggauuu gcuuccuguc acaaaucaca uugccaggga 60ggccggcugg gguuccuggg gaugggauuu gcuuccuguc acaaaucaca uugccaggga 60
uuuccaaccg acc 73uuuccaaccg acc 73
<210> 4<210> 4
<211> 648<211> 648
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220> <220>
<223> Nucleic acid sequence encoding microRNA miR-23a (prior to processing)<223> Nucleic acid sequence encoding microRNA miR-23a (prior to processing)
<400> 4<400> 4
catgcaagtt gctgtagcct ccttgtcccg catgggccct ctaggtatct ctgcctctcc 60catgcaagtt gctgtagcct ccttgtcccg catgggccct ctaggtatct ctgcctctcc 60
agtcctgggg ctggaacgga gggcacagct aggctccagc tccccgtgtg gtggctcctg 120agtcctgggg ctggaacgga gggcacagct aggctccagc tccccgtgtg gtggctcctg 120
catatgagaa aagagcttcc ctgtgatcaa aggaagcatc tggggacctg gaggggaggt 180catatgagaa aagagcttcc ctgtgatcaa aggaagcatc tggggacctg gaggggaggt 180
gtccccaaat ctcattacct cctttgctct ctctctcttt ctcccctcca ggtgccagcc 240gtccccaaat ctcattacct cctttgctct ctctctcttt ctcccctcca ggtgccagcc 240
tctggccccg cccggtgccc ccctcacccc tgtgccacgg ccggctgggg ttcctgggga 300tctggccccg cccggtgccc ccctcacccc tgtgccacgg ccggctgggg ttcctgggga 300
tgggatttgc ttcctgtcac aaatcacatt gccagggatt tccaaccgac cctgagctct 360tgggatttgc ttcctgtcac aaatcacatt gccagggatt tccaaccgac cctgagctct 360
gccaccgagg atgctgcccg gggacggggt ggcagagagg ccccgaagcc tgtgcctggc 420gccaccgagg atgctgcccg gggacggggt ggcagagagg ccccgaagcc tgtgcctggc 420
ctgaggagca gggcttagct gcttgtgagc agggtccaca ccaagtcgtg ttcacagtgg 480ctgaggagca gggcttagct gcttgtgagc agggtccaca ccaagtcgtg ttcacagtgg 480
ctaagttccg ccccccaggc cctcacctcc tctggccttg ccgcctgtcc cctgctgccg 540ctaagttccg ccccccaggc cctcacctcc tctggccttg ccgcctgtcc cctgctgccg 540
cctgtctgcc tgccatcctg ctgcctggcc tccctgggct ctgcctcccg tgcctactga 600cctgtctgcc tgccatcctg ctgcctggcc tccctgggct ctgcctcccg tgcctactga 600
gctgaaacac agttggtttg tgtacactgg ctcagttcag caggaaca 648gctgaaacac agttggtttg tgtacactgg ctcagttcag caggaaca 648
<210> 5<210> 5
<211> 73<211> 73
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220> <220>
<223> Nucleic acid sequence encoding microRNA miR-23a (following processing)<223> Nucleic acid sequence encoding microRNA miR-23a (following processing)
<400> 5<400> 5
ggccggctgg ggttcctggg gatgggattt gcttcctgtc acaaatcaca ttgccaggga 60ggccggctgg ggttcctggg gatgggattt gcttcctgtc acaaatcaca ttgccaggga 60
tttccaaccg acc 73tttccaaccg acc 73
<210> 6<210> 6
<211> 3972<211> 3972
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220> <220>
<223> Nucleic acid sequence of the expression cassette (complete)<223> Nucleic acid sequence of the expression cassette (complete)
<400> 6<400> 6
cctgcaggca gctgcgcgct cgctcgctca ctgaggccgc ccgggcgtcg ggcgaccttt 60cctgcaggca gctgcgcgct cgctcgctca ctgaggccgc ccgggcgtcg ggcgaccttt 60
ggtcgcccgg cctcagtgag cgagcgagcg cgcagagagg gagtggccaa ctccatcact 120ggtcgcccgg cctcagtgag cgagcgagcg cgcagagagg gagtggccaa ctccatcact 120
aggggttcct gcggccgcac gcgtctagtt attaatagta atcaattacg gggtcattag 180aggggttcct gcggccgcac gcgtctagtt attaatagta atcaattacg gggtcattag 180
ttcatagccc atatatggag ttccgcgtta cataacttac ggtaaatggc ccgcctggct 240ttcatagccc atatatggag ttccgcgtta cataacttac ggtaaatggc ccgcctggct 240
gaccgcccaa cgacccccgc ccattgacgt caataatgac gtatgttccc atagtaacgc 300gaccgcccaa cgacccccgc ccattgacgt caataatgac gtatgttccc atagtaacgc 300
caatagggac tttccattga cgtcaatggg tggagtattt acggtaaact gcccacttgg 360caatagggac tttccattga cgtcaatggg tggagtattt acggtaaact gcccacttgg 360
cagtacatca agtgtatcat atgccaagta cgccccctat tgacgtcaat gacggtaaat 420cagtacatca agtgtatcat atgccaagta cgccccctat tgacgtcaat gacggtaaat 420
ggcccgcctg gcattatgcc cagtacatga ccttatggga ctttcctact tggcagtaca 480ggcccgcctg gcattatgcc cagtacatga ccttatggga ctttcctact tggcagtaca 480
tctacgtatt agtcatcgct attaccatgg tgatgcggtt ttggcagtac atcaatgggc 540tctacgtatt agtcatcgct attaccatgg tgatgcggtt ttggcagtac atcaatgggc 540
gtggatagcg gtttgactca cggggatttc caagtctcca ccccattgac gtcaatggga 600gtggatagcg gtttgactca cggggatttc caagtctcca ccccattgac gtcaatggga 600
gtttgttttg gcaccaaaat caacgggact ttccaaaatg tcgtaacaac tccgccccat 660gtttgttttg gcaccaaaat caacgggact ttccaaaatg tcgtaacaac tccgccccat 660
tgacgcaaat gggcggtagg cgtgtacggt gggaggtcta tataagcaga gctcgtttag 720tgacgcaaat gggcggtagg cgtgtacggt gggaggtcta tataagcaga gctcgtttag 720
tgaaccgtca gatcgcctgg agacgccatc cacgctgttt tgacctccat agaagacacc 780tgaaccgtca gatcgcctgg agacgccatc cacgctgttt tgacctccat agaagacacc 780
gggaccgatc cagcctccgc ggattcgaat cccggccggg aacggtgcat tggaacgcgg 840gggaccgatc cagcctccgc ggattcgaat cccggccggg aacggtgcat tggaacgcgg 840
attccccgtg ccaagagtga cgtaagtacc gcctatagag tctataggcc cacaaaaaat 900attccccgtg ccaagagtga cgtaagtacc gcctatagag tctataggcc cacaaaaaat 900
gctttcttct tttaatatac ttttttgttt atcttatttc taatactttc cctaatctct 960gctttcttct tttaatatac ttttttgttt atcttatttc taatactttc cctaatctct 960
ttctttcagg gcaataatga tacaatgtat catgcctctt tgcaccattc taaagaataa 1020ttctttcagg gcaataatga tacaatgtat catgcctctt tgcaccattc taaagaataa 1020
cagtgataat ttctgggtta aggcaatagc aatatttctg catataaata tttctgcata 1080cagtgataat ttctgggtta aggcaatagc aatatttctg catataaata tttctgcata 1080
taaattgtaa ctgatgtaag aggtttcata ttgctaatag cagctacaat ccagctacca 1140taaattgtaa ctgatgtaag aggtttcata ttgctaatag cagctacaat ccagctacca 1140
ttctgctttt attttatggt tgggataagg ctggattatt ctgagtccaa gctaggccct 1200ttctgctttt attttatggt tgggataagg ctggattatt ctgagtccaa gctaggccct 1200
tttgctaatc atgttcatac ctcttatctt cctcccacag ctcctgggca acgtgctggt 1260tttgctaatc atgttcatac ctcttatctt cctcccacag ctcctgggca acgtgctggt 1260
ctgtgtgctg gcccatcact ttggcaaaga attgggattc gaacatcgat tgtaattcat 1320ctgtgtgctg gcccatcact ttggcaaaga attgggattc gaacatcgat tgtaattcat 1320
gagccaccat ggccatgagc agcggcggca gcggcggcgg cgtgcctgag caagaggaca 1380gagccaccat ggccatgagc agcggcggca gcggcggcgg cgtgcctgag caagaggaca 1380
gcgtgctgtt cagaagaggc accggccaga gcgacgacag cgacatctgg gacgacaccg 1440gcgtgctgtt cagaagaggc accggccaga gcgacgacag cgacatctgg gacgacaccg 1440
ccctgatcaa ggcctacgac aaggccgtgg ccagcttcaa gcacgccctg aagaacggcg 1500ccctgatcaa ggcctacgac aaggccgtgg ccagcttcaa gcacgccctg aagaacggcg 1500
acatctgcga gaccagcggc aagcccaaga ccacccccaa gagaaagccc gccaagaaga 1560acatctgcga gaccagcggc aagcccaaga ccacccccaa gagaaagccc gccaagaaga 1560
acaagagcca gaagaagaac accgccgcca gcctgcagca gtggaaggtg ggcgacaagt 1620acaagagcca gaagaagaac accgccgcca gcctgcagca gtggaaggtg ggcgacaagt 1620
gcagcgccat ctggagcgag gacggctgca tctaccccgc caccatcgcc agcatcgact 1680gcagcgccat ctggagcgag gacggctgca tctaccccgc caccatcgcc agcatcgact 1680
tcaagagaga gacctgcgtg gtggtgtaca ccggctacgg caacagagag gagcagaacc 1740tcaagagaga gacctgcgtg gtggtgtaca ccggctacgg caacagagag gagcagaacc 1740
tgagcgacct gctgagcccc atctgcgagg tggccaacaa catcgagcag aacgcccaag 1800tgagcgacct gctgagcccc atctgcgagg tggccaacaa catcgagcag aacgcccaag 1800
agaacgagaa cgagagccaa gtgagcaccg acgagagcga gaacagcaga agccccggca 1860agaacgagaa cgagagccaa gtgagcaccg acgagagcga gaacagcaga agccccggca 1860
acaagagcga caacatcaag cccaagagcg ccccctggaa cagcttcctg ccccctcccc 1920acaagagcga caacatcaag cccaagagcg ccccctggaa cagcttcctg ccccctcccc 1920
cccctatgcc cggccctaga ctgggccctg gcaagcctgg cctgaagttc aacggccccc 1980cccctatgcc cggccctaga ctgggccctg gcaagcctgg cctgaagttc aacggccccc 1980
ccccccctcc tcctcctcct cctcctcacc tgctgagctg ctggctgccc cccttcccca 2040ccccccctcc tcctcctcct cctcctcacc tgctgagctg ctggctgccc cccttcccca 2040
gcggccctcc tatcatccct cctccccccc ccatctgccc cgacagcctg gacgacgccg 2100gcggccctcc tatcatccct cctccccccc ccatctgccc cgacagcctg gacgacgccg 2100
acgccctggg cagcatgctg atcagctggt acatgagcgg ctaccacacc ggctactaca 2160acgccctggg cagcatgctg atcagctggt acatgagcgg ctaccacacc ggctactaca 2160
tgggcttcag acagaaccag aaggagggcc ggtgcagcca cagcctgaac tgatctagag 2220tgggcttcag acagaaccag aaggaggcc ggtgcagcca cagcctgaac tgatctagag 2220
tcgacctgca gaagcttgcc tcgagcagcg ctgctcgaga gatctacggg tggcatccct 2280tcgacctgca gaagcttgcc tcgagcagcg ctgctcgaga gatctacggg tggcatccct 2280
gtgacccctc cccagtgcct ctcctggccc tggaagttgc cactccagtg cccaccagcc 2340gtgacccctc cccagtgcct ctcctggccc tggaagttgc cactccagtg cccaccagcc 2340
ttgtcctaat aaaattaagt tgcatcattt tgtctgacta ggtgtccttc tataatatta 2400ttgtcctaat aaaattaagt tgcatcattt tgtctgacta ggtgtccttc tataatatta 2400
tggggtggag gggggtggta tggagcaagg ggcaagttgg gaagacaacc tgtagggcct 2460tggggtggag gggggtggta tggagcaagg ggcaagttgg gaagacaacc tgtagggcct 2460
gcggggtcta ttgggaacca agctggagtg cagtggcaca atcttggctc actgcaatct 2520gcggggtcta ttgggaacca agctggagtg cagtggcaca atcttggctc actgcaatct 2520
ccgcctcctg ggttcaagcg attctcctgc ctcagcctcc cgagttgttg ggattccagg 2580ccgcctcctg ggttcaagcg attctcctgc ctcagcctcc cgagttgttg ggattccagg 2580
catgcatgac caggctcagc taatttttgt ttttttggta gagacggggt ttcaccatat 2640catgcatgac caggctcagc taatttttgt ttttttggta gagacggggt ttcaccatat 2640
tggccaggct ggtctccaac tcctaatctc aggtgatcta cccaccttgg cctcccaaat 2700tggccaggct ggtctccaac tcctaatctc aggtgatcta cccaccttgg cctcccaaat 2700
tgctgggatt acaggcgtga accactgctc ccttccctgt ccttctgatt ttgtaggtaa 2760tgctgggatt acaggcgtga accactgctc ccttccctgt ccttctgatt ttgtaggtaa 2760
ccactagaga aatgttctgg cacctgcact tgcactgggg acagcctatt ttgctagttt 2820ccactagaga aatgttctgg cacctgcact tgcactgggg acagcctatt ttgctagttt 2820
gttttgtttc gttttgtttt gatggagagc gtatgttagt actatcgatt cacacaaaaa 2880gttttgtttc gttttgtttt gatggagagc gtatgttagt actatcgatt cacacaaaaa 2880
accaacacac agatgtaatg aaaataaaga tattttattg cggccgctgt tcctgctgaa 2940accaacacac agatgtaatg aaaataaaga tattttattg cggccgctgt tcctgctgaa 2940
ctgagccagt gtacacaaac caactgtgtt tcagctcagt aggcacggga ggcagagccc 3000ctgagccagt gtacacaaac caactgtgtt tcagctcagt aggcacggga ggcagagccc 3000
agggaggcca ggcagcagga tggcaggcag acaggcggca gcaggggaca ggcggcaagg 3060agggaggcca ggcagcagga tggcaggcag acaggcggca gcaggggaca ggcggcaagg 3060
ccagaggagg tgagggcctg gggggcggaa cttagccact gtgaacacga cttggtgtgg 3120ccagaggagg tgagggcctg gggggcggaa cttagccact gtgaacacga cttggtgtgg 3120
accctgctca caagcagcta agccctgctc ctcaggccag gcacaggctt cggggcctct 3180accctgctca caagcagcta agccctgctc ctcaggccag gcacaggctt cggggcctct 3180
ctgccacccc gtccccgggc agcatcctcg gtggcagagc tcagggtcgg ttggaaatcc 3240ctgccacccc gtccccgggc agcatcctcg gtggcagagc tcagggtcgg ttggaaatcc 3240
ctggcaatgt gatttgtgac aggaagcaaa tcccatcccc aggaacccca gccggccgtg 3300ctggcaatgt gatttgtgac aggaagcaaa tcccatcccc aggaacccca gccggccgtg 3300
gcacaggggt gaggggggca ccgggcgggg ccagaggctg gcacctggag gggagaaaga 3360gcacaggggt gaggggggca ccgggcgggg ccagaggctg gcacctggag gggagaaaga 3360
gagagagagc aaaggaggta atgagatttg gggacacctc ccctccaggt ccccagatgc 3420gagagagagc aaaggaggta atgagatttg gggacacctc ccctccaggt ccccagatgc 3420
ttcctttgat cacagggaag ctcttttctc atatgcagga gccaccacac ggggagctgg 3480ttcctttgat cacagggaag ctcttttctc atatgcagga gccaccacac ggggagctgg 3480
agcctagctg tgccctccgt tccagcccca ggactggaga ggcagagata cctagagggc 3540agcctagctg tgccctccgt tccagcccca ggactggaga ggcagagata cctagagggc 3540
ccatgcggga caaggaggct acagcaactt gcatggccgc agctttttgc aaaagcctag 3600ccatgcggga caaggaggct acagcaactt gcatggccgc agctttttgc aaaagcctag 3600
gcctccaaaa aagcctcctc actacttctg gaatagctca gaggccgagg cggcctcggc 3660gcctccaaaa aagcctcctc actacttctg gaatagctca gaggccgagg cggcctcggc 3660
ctctgcataa ataaaaaaaa ttagtcagcg atggggcgga gaatgggcgg aactgggcgg 3720ctctgcataa ataaaaaaaa ttagtcagcg atggggcgga gaatgggcgg aactgggcgg 3720
agttaggggc gggatgggcg gagttagggg cgggactatg gttgctgact aattgagatg 3780agttaggggc gggatgggcg gagttagggg cgggactatg gttgctgact aattgagatg 3780
cagggccgct ccaagtacct cccgtacctt aagtgcggac cgagcggccg caggaacccc 3840cagggccgct ccaagtacct cccgtacctt aagtgcggac cgagcggccg caggaacccc 3840
tagtgatgga gttggccact ccctctctgc gcgctcgctc gctcactgag gccgggcgac 3900tagtgatgga gttggccact ccctctctgc gcgctcgctc gctcactgag gccgggcgac 3900
caaaggtcgc ccgacgcccg ggctttgccc gggcggcctc agtgagcgag cgagcgcgca 3960caaaggtcgc ccgacgcccg ggctttgccc gggcggcctc agtgagcgag cgagcgcgca 3960
gctgcctgca gg 3972gctgcctgca gg 3972
<210> 7<210> 7
<211> 736<211> 736
<212> PRT<212> PRT
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> Amino acid sequence of AAV9 protein VP1<223> Amino acid sequence of AAV9 protein VP1
<400> 7<400> 7
Met Ala Ala Asp Gly Tyr Leu Pro Asp Trp Leu Glu Asp Asn Leu Ser Met Ala Ala Asp Gly Tyr Leu Pro Asp Trp Leu Glu Asp Asn Leu Ser
1 5 10 15 1 5 10 15
Glu Gly Ile Arg Glu Trp Trp Ala Leu Lys Pro Gly Ala Pro Gln Pro Glu Gly Ile Arg Glu Trp Trp Ala Leu Lys Pro Gly Ala Pro Gln Pro
20 25 30 20 25 30
Lys Ala Asn Gln Gln His Gln Asp Asn Ala Arg Gly Leu Val Leu Pro Lys Ala Asn Gln Gln His Gln Asp Asn Ala Arg Gly Leu Val Leu Pro
35 40 45 35 40 45
Gly Tyr Lys Tyr Leu Gly Pro Gly Asn Gly Leu Asp Lys Gly Glu Pro Gly Tyr Lys Tyr Leu Gly Pro Gly Asn Gly Leu Asp Lys Gly Glu Pro
50 55 60 50 55 60
Val Asn Ala Ala Asp Ala Ala Ala Leu Glu His Asp Lys Ala Tyr Asp Val Asn Ala Ala Asp Ala Ala Ala Leu Glu His Asp Lys Ala Tyr Asp
65 70 75 80 65 70 75 80
Gln Gln Leu Lys Ala Gly Asp Asn Pro Tyr Leu Lys Tyr Asn His Ala Gln Gln Leu Lys Ala Gly Asp Asn Pro Tyr Leu Lys Tyr Asn His Ala
85 90 95 85 90 95
Asp Ala Glu Phe Gln Glu Arg Leu Lys Glu Asp Thr Ser Phe Gly Gly Asp Ala Glu Phe Gln Glu Arg Leu Lys Glu Asp Thr Ser Phe Gly Gly
100 105 110 100 105 110
Asn Leu Gly Arg Ala Val Phe Gln Ala Lys Lys Arg Leu Leu Glu Pro Asn Leu Gly Arg Ala Val Phe Gln Ala Lys Lys Arg Leu Leu Glu Pro
115 120 125 115 120 125
Leu Gly Leu Val Glu Glu Ala Ala Lys Thr Ala Pro Gly Lys Lys Arg Leu Gly Leu Val Glu Glu Ala Ala Lys Thr Ala Pro Gly Lys Lys Arg
130 135 140 130 135 140
Pro Val Glu Gln Ser Pro Gln Glu Pro Asp Ser Ser Ala Gly Ile Gly Pro Val Glu Gln Ser Pro Gln Glu Pro Asp Ser Ser Ala Gly Ile Gly
145 150 155 160 145 150 155 160
Lys Ser Gly Ala Gln Pro Ala Lys Lys Arg Leu Asn Phe Gly Gln Thr Lys Ser Gly Ala Gln Pro Ala Lys Lys Arg Leu Asn Phe Gly Gln Thr
165 170 175 165 170 175
Gly Asp Thr Glu Ser Val Pro Asp Pro Gln Pro Ile Gly Glu Pro Pro Gly Asp Thr Glu Ser Val Pro Asp Pro Gln Pro Ile Gly Glu Pro Pro
180 185 190 180 185 190
Ala Ala Pro Ser Gly Val Gly Ser Leu Thr Met Ala Ser Gly Gly Gly Ala Ala Pro Ser Gly Val Gly Ser Leu Thr Met Ala Ser Gly Gly Gly
195 200 205 195 200 205
Ala Pro Val Ala Asp Asn Asn Glu Gly Ala Asp Gly Val Gly Ser Ser Ala Pro Val Ala Asp Asn Asn Glu Gly Ala Asp Gly Val Gly Ser Ser
210 215 220 210 215 220
Ser Gly Asn Trp His Cys Asp Ser Gln Trp Leu Gly Asp Arg Val Ile Ser Gly Asn Trp His Cys Asp Ser Gln Trp Leu Gly Asp Arg Val Ile
225 230 235 240 225 230 235 240
Thr Thr Ser Thr Arg Thr Trp Ala Leu Pro Thr Tyr Asn Asn His Leu Thr Thr Ser Thr Arg Thr Trp Ala Leu Pro Thr Tyr Asn Asn His Leu
245 250 255 245 250 255
Tyr Lys Gln Ile Ser Asn Ser Thr Ser Gly Gly Ser Ser Asn Asp Asn Tyr Lys Gln Ile Ser Asn Ser Thr Ser Gly Gly Ser Ser Asn Asp Asn
260 265 270 260 265 270
Ala Tyr Phe Gly Tyr Ser Thr Pro Trp Gly Tyr Phe Asp Phe Asn Arg Ala Tyr Phe Gly Tyr Ser Thr Pro Trp Gly Tyr Phe Asp Phe Asn Arg
275 280 285 275 280 285
Phe His Cys His Phe Ser Pro Arg Asp Trp Gln Arg Leu Ile Asn Asn Phe His Cys His Phe Ser Pro Arg Asp Trp Gln Arg Leu Ile Asn Asn
290 295 300 290 295 300
Asn Trp Gly Phe Arg Pro Lys Arg Leu Asn Phe Lys Leu Phe Asn Ile Asn Trp Gly Phe Arg Pro Lys Arg Leu Asn Phe Lys Leu Phe Asn Ile
305 310 315 320 305 310 315 320
Gln Val Lys Glu Val Thr Asp Asn Asn Gly Val Lys Thr Ile Ala Asn Gln Val Lys Glu Val Thr Asp Asn Asn Gly Val Lys Thr Ile Ala Asn
325 330 335 325 330 335
Asn Leu Thr Ser Thr Val Gln Val Phe Thr Asp Ser Asp Tyr Gln Leu Asn Leu Thr Ser Thr Val Gln Val Phe Thr Asp Ser Asp Tyr Gln Leu
340 345 350 340 345 350
Pro Tyr Val Leu Gly Ser Ala His Glu Gly Cys Leu Pro Pro Phe Pro Pro Tyr Val Leu Gly Ser Ala His Glu Gly Cys Leu Pro Pro Phe Pro
355 360 365 355 360 365
Ala Asp Val Phe Met Ile Pro Gln Tyr Gly Tyr Leu Thr Leu Asn Asp Ala Asp Val Phe Met Ile Pro Gln Tyr Gly Tyr Leu Thr Leu Asn Asp
370 375 380 370 375 380
Gly Ser Gln Ala Val Gly Arg Ser Ser Phe Tyr Cys Leu Glu Tyr Phe Gly Ser Gln Ala Val Gly Arg Ser Ser Phe Tyr Cys Leu Glu Tyr Phe
385 390 395 400 385 390 395 400
Pro Ser Gln Met Leu Arg Thr Gly Asn Asn Phe Gln Phe Ser Tyr Glu Pro Ser Gln Met Leu Arg Thr Gly Asn Asn Phe Gln Phe Ser Tyr Glu
405 410 415 405 410 415
Phe Glu Asn Val Pro Phe His Ser Ser Tyr Ala His Ser Gln Ser Leu Phe Glu Asn Val Pro Phe His Ser Ser Tyr Ala His Ser Gln Ser Leu
420 425 430 420 425 430
Asp Arg Leu Met Asn Pro Leu Ile Asp Gln Tyr Leu Tyr Tyr Leu Ser Asp Arg Leu Met Asn Pro Leu Ile Asp Gln Tyr Leu Tyr Tyr Leu Ser
435 440 445 435 440 445
Lys Thr Ile Asn Gly Ser Gly Gln Asn Gln Gln Thr Leu Lys Phe Ser Lys Thr Ile Asn Gly Ser Gly Gln Asn Gln Gln Thr Leu Lys Phe Ser
450 455 460 450 455 460
Val Ala Gly Pro Ser Asn Met Ala Val Gln Gly Arg Asn Tyr Ile Pro Val Ala Gly Pro Ser Asn Met Ala Val Gln Gly Arg Asn Tyr Ile Pro
465 470 475 480 465 470 475 480
Gly Pro Ser Tyr Arg Gln Gln Arg Val Ser Thr Thr Val Thr Gln Asn Gly Pro Ser Tyr Arg Gln Gln Arg Val Ser Thr Thr Val Thr Gln Asn
485 490 495 485 490 495
Asn Asn Ser Glu Phe Ala Trp Pro Gly Ala Ser Ser Trp Ala Leu Asn Asn Asn Ser Glu Phe Ala Trp Pro Gly Ala Ser Ser Trp Ala Leu Asn
500 505 510 500 505 510
Gly Arg Asn Ser Leu Met Asn Pro Gly Pro Ala Met Ala Ser His Lys Gly Arg Asn Ser Leu Met Asn Pro Gly Pro Ala Met Ala Ser His Lys
515 520 525 515 520 525
Glu Gly Glu Asp Arg Phe Phe Pro Leu Ser Gly Ser Leu Ile Phe Gly Glu Gly Glu Asp Arg Phe Phe Pro Leu Ser Gly Ser Leu Ile Phe Gly
530 535 540 530 535 540
Lys Gln Gly Thr Gly Arg Asp Asn Val Asp Ala Asp Lys Val Met Ile Lys Gln Gly Thr Gly Arg Asp Asn Val Asp Ala Asp Lys Val Met Ile
545 550 555 560 545 550 555 560
Thr Asn Glu Glu Glu Ile Lys Thr Thr Asn Pro Val Ala Thr Glu Ser Thr Asn Glu Glu Glu Ile Lys Thr Thr Asn Pro Val Ala Thr Glu Ser
565 570 575 565 570 575
Tyr Gly Gln Val Ala Thr Asn His Gln Ser Ala Gln Ala Gln Ala Gln Tyr Gly Gln Val Ala Thr Asn His Gln Ser Ala Gln Ala Gln Ala Gln
580 585 590 580 585 590
Thr Gly Trp Val Gln Asn Gln Gly Ile Leu Pro Gly Met Val Trp Gln Thr Gly Trp Val Gln Asn Gln Gly Ile Leu Pro Gly Met Val Trp Gln
595 600 605 595 600 605
Asp Arg Asp Val Tyr Leu Gln Gly Pro Ile Trp Ala Lys Ile Pro His Asp Arg Asp Val Tyr Leu Gln Gly Pro Ile Trp Ala Lys Ile Pro His
610 615 620 610 615 620
Thr Asp Gly Asn Phe His Pro Ser Pro Leu Met Gly Gly Phe Gly Met Thr Asp Gly Asn Phe His Pro Ser Pro Leu Met Gly Gly Phe Gly Met
625 630 635 640 625 630 635 640
Lys His Pro Pro Pro Gln Ile Leu Ile Lys Asn Thr Pro Val Pro Ala Lys His Pro Pro Pro Gln Ile Leu Ile Lys Asn Thr Pro Val Pro Ala
645 650 655 645 650 655
Asp Pro Pro Thr Ala Phe Asn Lys Asp Lys Leu Asn Ser Phe Ile Thr Asp Pro Pro Thr Ala Phe Asn Lys Asp Lys Leu Asn Ser Phe Ile Thr
660 665 670 660 665 670
Gln Tyr Ser Thr Gly Gln Val Ser Val Glu Ile Glu Trp Glu Leu Gln Gln Tyr Ser Thr Gly Gln Val Ser Val Glu Ile Glu Trp Glu Leu Gln
675 680 685 675 680 685
Lys Glu Asn Ser Lys Arg Trp Asn Pro Glu Ile Gln Tyr Thr Ser Asn Lys Glu Asn Ser Lys Arg Trp Asn Pro Glu Ile Gln Tyr Thr Ser Asn
690 695 700 690 695 700
Tyr Tyr Lys Ser Asn Asn Val Glu Phe Ala Val Asn Thr Glu Gly Val Tyr Tyr Lys Ser Asn Asn Val Glu Phe Ala Val Asn Thr Glu Gly Val
705 710 715 720 705 710 715 720
Tyr Ser Glu Pro Arg Pro Ile Gly Thr Arg Tyr Leu Thr Arg Asn Leu Tyr Ser Glu Pro Arg Pro Ile Gly Thr Arg Tyr Leu Thr Arg Asn Leu
725 730 735 725 730 735
<210> 8<210> 8
<211> 599<211> 599
<212> PRT<212> PRT
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> Amino acid sequence of AAV9 protein VP2<223> Amino acid sequence of AAV9 protein VP2
<400> 8<400> 8
Thr Ala Pro Gly Lys Lys Arg Pro Val Glu Gln Ser Pro Gln Glu Pro Thr Ala Pro Gly Lys Lys Arg Pro Val Glu Gln Ser Pro Gln Glu Pro
1 5 10 15 1 5 10 15
Asp Ser Ser Ala Gly Ile Gly Lys Ser Gly Ala Gln Pro Ala Lys Lys Asp Ser Ser Ala Gly Ile Gly Lys Ser Gly Ala Gln Pro Ala Lys Lys
20 25 30 20 25 30
Arg Leu Asn Phe Gly Gln Thr Gly Asp Thr Glu Ser Val Pro Asp Pro Arg Leu Asn Phe Gly Gln Thr Gly Asp Thr Glu Ser Val Pro Asp Pro
35 40 45 35 40 45
Gln Pro Ile Gly Glu Pro Pro Ala Ala Pro Ser Gly Val Gly Ser Leu Gln Pro Ile Gly Glu Pro Pro Ala Ala Pro Ser Gly Val Gly Ser Leu
50 55 60 50 55 60
Thr Met Ala Ser Gly Gly Gly Ala Pro Val Ala Asp Asn Asn Glu Gly Thr Met Ala Ser Gly Gly Gly Ala Pro Val Ala Asp Asn Asn Glu Gly
65 70 75 80 65 70 75 80
Ala Asp Gly Val Gly Ser Ser Ser Gly Asn Trp His Cys Asp Ser Gln Ala Asp Gly Val Gly Ser Ser Ser Gly Asn Trp His Cys Asp Ser Gln
85 90 95 85 90 95
Trp Leu Gly Asp Arg Val Ile Thr Thr Ser Thr Arg Thr Trp Ala Leu Trp Leu Gly Asp Arg Val Ile Thr Thr Ser Thr Arg Thr Trp Ala Leu
100 105 110 100 105 110
Pro Thr Tyr Asn Asn His Leu Tyr Lys Gln Ile Ser Asn Ser Thr Ser Pro Thr Tyr Asn Asn His Leu Tyr Lys Gln Ile Ser Asn Ser Thr Ser
115 120 125 115 120 125
Gly Gly Ser Ser Asn Asp Asn Ala Tyr Phe Gly Tyr Ser Thr Pro Trp Gly Gly Ser Ser Asn Asp Asn Ala Tyr Phe Gly Tyr Ser Thr Pro Trp
130 135 140 130 135 140
Gly Tyr Phe Asp Phe Asn Arg Phe His Cys His Phe Ser Pro Arg Asp Gly Tyr Phe Asp Phe Asn Arg Phe His Cys His Phe Ser Pro Arg Asp
145 150 155 160 145 150 155 160
Trp Gln Arg Leu Ile Asn Asn Asn Trp Gly Phe Arg Pro Lys Arg Leu Trp Gln Arg Leu Ile Asn Asn Asn Trp Gly Phe Arg Pro Lys Arg Leu
165 170 175 165 170 175
Asn Phe Lys Leu Phe Asn Ile Gln Val Lys Glu Val Thr Asp Asn Asn Asn Phe Lys Leu Phe Asn Ile Gln Val Lys Glu Val Thr Asp Asn Asn
180 185 190 180 185 190
Gly Val Lys Thr Ile Ala Asn Asn Leu Thr Ser Thr Val Gln Val Phe Gly Val Lys Thr Ile Ala Asn Asn Leu Thr Ser Thr Val Gln Val Phe
195 200 205 195 200 205
Thr Asp Ser Asp Tyr Gln Leu Pro Tyr Val Leu Gly Ser Ala His Glu Thr Asp Ser Asp Tyr Gln Leu Pro Tyr Val Leu Gly Ser Ala His Glu
210 215 220 210 215 220
Gly Cys Leu Pro Pro Phe Pro Ala Asp Val Phe Met Ile Pro Gln Tyr Gly Cys Leu Pro Pro Phe Pro Ala Asp Val Phe Met Ile Pro Gln Tyr
225 230 235 240 225 230 235 240
Gly Tyr Leu Thr Leu Asn Asp Gly Ser Gln Ala Val Gly Arg Ser Ser Gly Tyr Leu Thr Leu Asn Asp Gly Ser Gln Ala Val Gly Arg Ser Ser
245 250 255 245 250 255
Phe Tyr Cys Leu Glu Tyr Phe Pro Ser Gln Met Leu Arg Thr Gly Asn Phe Tyr Cys Leu Glu Tyr Phe Pro Ser Gln Met Leu Arg Thr Gly Asn
260 265 270 260 265 270
Asn Phe Gln Phe Ser Tyr Glu Phe Glu Asn Val Pro Phe His Ser Ser Asn Phe Gln Phe Ser Tyr Glu Phe Glu Asn Val Pro Phe His Ser Ser
275 280 285 275 280 285
Tyr Ala His Ser Gln Ser Leu Asp Arg Leu Met Asn Pro Leu Ile Asp Tyr Ala His Ser Gln Ser Leu Asp Arg Leu Met Asn Pro Leu Ile Asp
290 295 300 290 295 300
Gln Tyr Leu Tyr Tyr Leu Ser Lys Thr Ile Asn Gly Ser Gly Gln Asn Gln Tyr Leu Tyr Tyr Leu Ser Lys Thr Ile Asn Gly Ser Gly Gln Asn
305 310 315 320 305 310 315 320
Gln Gln Thr Leu Lys Phe Ser Val Ala Gly Pro Ser Asn Met Ala Val Gln Gln Thr Leu Lys Phe Ser Val Ala Gly Pro Ser Asn Met Ala Val
325 330 335 325 330 335
Gln Gly Arg Asn Tyr Ile Pro Gly Pro Ser Tyr Arg Gln Gln Arg Val Gln Gly Arg Asn Tyr Ile Pro Gly Pro Ser Tyr Arg Gln Gln Arg Val
340 345 350 340 345 350
Ser Thr Thr Val Thr Gln Asn Asn Asn Ser Glu Phe Ala Trp Pro Gly Ser Thr Thr Val Thr Gln Asn Asn Asn Ser Glu Phe Ala Trp Pro Gly
355 360 365 355 360 365
Ala Ser Ser Trp Ala Leu Asn Gly Arg Asn Ser Leu Met Asn Pro Gly Ala Ser Ser Trp Ala Leu Asn Gly Arg Asn Ser Leu Met Asn Pro Gly
370 375 380 370 375 380
Pro Ala Met Ala Ser His Lys Glu Gly Glu Asp Arg Phe Phe Pro Leu Pro Ala Met Ala Ser His Lys Glu Gly Glu Asp Arg Phe Phe Pro Leu
385 390 395 400 385 390 395 400
Ser Gly Ser Leu Ile Phe Gly Lys Gln Gly Thr Gly Arg Asp Asn Val Ser Gly Ser Leu Ile Phe Gly Lys Gln Gly Thr Gly Arg Asp Asn Val
405 410 415 405 410 415
Asp Ala Asp Lys Val Met Ile Thr Asn Glu Glu Glu Ile Lys Thr Thr Asp Ala Asp Lys Val Met Ile Thr Asn Glu Glu Glu Ile Lys Thr Thr
420 425 430 420 425 430
Asn Pro Val Ala Thr Glu Ser Tyr Gly Gln Val Ala Thr Asn His Gln Asn Pro Val Ala Thr Glu Ser Tyr Gly Gln Val Ala Thr Asn His Gln
435 440 445 435 440 445
Ser Ala Gln Ala Gln Ala Gln Thr Gly Trp Val Gln Asn Gln Gly Ile Ser Ala Gln Ala Gln Ala Gln Thr Gly Trp Val Gln Asn Gln Gly Ile
450 455 460 450 455 460
Leu Pro Gly Met Val Trp Gln Asp Arg Asp Val Tyr Leu Gln Gly Pro Leu Pro Gly Met Val Trp Gln Asp Arg Asp Val Tyr Leu Gln Gly Pro
465 470 475 480 465 470 475 480
Ile Trp Ala Lys Ile Pro His Thr Asp Gly Asn Phe His Pro Ser Pro Ile Trp Ala Lys Ile Pro His Thr Asp Gly Asn Phe His Pro Ser Pro
485 490 495 485 490 495
Leu Met Gly Gly Phe Gly Met Lys His Pro Pro Pro Gln Ile Leu Ile Leu Met Gly Gly Phe Gly Met Lys His Pro Pro Pro Gln Ile Leu Ile
500 505 510 500 505 510
Lys Asn Thr Pro Val Pro Ala Asp Pro Pro Thr Ala Phe Asn Lys Asp Lys Asn Thr Pro Val Pro Ala Asp Pro Pro Thr Ala Phe Asn Lys Asp
515 520 525 515 520 525
Lys Leu Asn Ser Phe Ile Thr Gln Tyr Ser Thr Gly Gln Val Ser Val Lys Leu Asn Ser Phe Ile Thr Gln Tyr Ser Thr Gly Gln Val Ser Val
530 535 540 530 535 540
Glu Ile Glu Trp Glu Leu Gln Lys Glu Asn Ser Lys Arg Trp Asn Pro Glu Ile Glu Trp Glu Leu Gln Lys Glu Asn Ser Lys Arg Trp Asn Pro
545 550 555 560 545 550 555 560
Glu Ile Gln Tyr Thr Ser Asn Tyr Tyr Lys Ser Asn Asn Val Glu Phe Glu Ile Gln Tyr Thr Ser Asn Tyr Tyr Lys Ser Asn Asn Val Glu Phe
565 570 575 565 570 575
Ala Val Asn Thr Glu Gly Val Tyr Ser Glu Pro Arg Pro Ile Gly Thr Ala Val Asn Thr Glu Gly Val Tyr Ser Glu Pro Arg Pro Ile Gly Thr
580 585 590 580 585 590
Arg Tyr Leu Thr Arg Asn Leu Arg Tyr Leu Thr Arg Asn Leu
595 595
<210> 9<210> 9
<211> 534<211> 534
<212> PRT<212> PRT
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> Amino acid sequence of AAV9 protein VP3<223> Amino acid sequence of AAV9 protein VP3
<400> 9<400> 9
Met Ala Ser Gly Gly Gly Ala Pro Val Ala Asp Asn Asn Glu Gly Ala Met Ala Ser Gly Gly Gly Ala Pro Val Ala Asp Asn Asn Glu Gly Ala
1 5 10 15 1 5 10 15
Asp Gly Val Gly Ser Ser Ser Gly Asn Trp His Cys Asp Ser Gln Trp Asp Gly Val Gly Ser Ser Ser Gly Asn Trp His Cys Asp Ser Gln Trp
20 25 30 20 25 30
Leu Gly Asp Arg Val Ile Thr Thr Ser Thr Arg Thr Trp Ala Leu Pro Leu Gly Asp Arg Val Ile Thr Thr Ser Thr Arg Thr Trp Ala Leu Pro
35 40 45 35 40 45
Thr Tyr Asn Asn His Leu Tyr Lys Gln Ile Ser Asn Ser Thr Ser Gly Thr Tyr Asn Asn His Leu Tyr Lys Gln Ile Ser Asn Ser Thr Ser Gly
50 55 60 50 55 60
Gly Ser Ser Asn Asp Asn Ala Tyr Phe Gly Tyr Ser Thr Pro Trp Gly Gly Ser Ser Asn Asp Asn Ala Tyr Phe Gly Tyr Ser Thr Pro Trp Gly
65 70 75 80 65 70 75 80
Tyr Phe Asp Phe Asn Arg Phe His Cys His Phe Ser Pro Arg Asp Trp Tyr Phe Asp Phe Asn Arg Phe His Cys His Phe Ser Pro Arg Asp Trp
85 90 95 85 90 95
Gln Arg Leu Ile Asn Asn Asn Trp Gly Phe Arg Pro Lys Arg Leu Asn Gln Arg Leu Ile Asn Asn Asn Trp Gly Phe Arg Pro Lys Arg Leu Asn
100 105 110 100 105 110
Phe Lys Leu Phe Asn Ile Gln Val Lys Glu Val Thr Asp Asn Asn Gly Phe Lys Leu Phe Asn Ile Gln Val Lys Glu Val Thr Asp Asn Asn Gly
115 120 125 115 120 125
Val Lys Thr Ile Ala Asn Asn Leu Thr Ser Thr Val Gln Val Phe Thr Val Lys Thr Ile Ala Asn Asn Leu Thr Ser Thr Val Gln Val Phe Thr
130 135 140 130 135 140
Asp Ser Asp Tyr Gln Leu Pro Tyr Val Leu Gly Ser Ala His Glu Gly Asp Ser Asp Tyr Gln Leu Pro Tyr Val Leu Gly Ser Ala His Glu Gly
145 150 155 160 145 150 155 160
Cys Leu Pro Pro Phe Pro Ala Asp Val Phe Met Ile Pro Gln Tyr Gly Cys Leu Pro Pro Phe Pro Ala Asp Val Phe Met Ile Pro Gln Tyr Gly
165 170 175 165 170 175
Tyr Leu Thr Leu Asn Asp Gly Ser Gln Ala Val Gly Arg Ser Ser Phe Tyr Leu Thr Leu Asn Asp Gly Ser Gln Ala Val Gly Arg Ser Ser Phe
180 185 190 180 185 190
Tyr Cys Leu Glu Tyr Phe Pro Ser Gln Met Leu Arg Thr Gly Asn Asn Tyr Cys Leu Glu Tyr Phe Pro Ser Gln Met Leu Arg Thr Gly Asn Asn
195 200 205 195 200 205
Phe Gln Phe Ser Tyr Glu Phe Glu Asn Val Pro Phe His Ser Ser Tyr Phe Gln Phe Ser Tyr Glu Phe Glu Asn Val Pro Phe His Ser Ser Tyr
210 215 220 210 215 220
Ala His Ser Gln Ser Leu Asp Arg Leu Met Asn Pro Leu Ile Asp Gln Ala His Ser Gln Ser Leu Asp Arg Leu Met Asn Pro Leu Ile Asp Gln
225 230 235 240 225 230 235 240
Tyr Leu Tyr Tyr Leu Ser Lys Thr Ile Asn Gly Ser Gly Gln Asn Gln Tyr Leu Tyr Tyr Leu Ser Lys Thr Ile Asn Gly Ser Gly Gln Asn Gln
245 250 255 245 250 255
Gln Thr Leu Lys Phe Ser Val Ala Gly Pro Ser Asn Met Ala Val Gln Gln Thr Leu Lys Phe Ser Val Ala Gly Pro Ser Asn Met Ala Val Gln
260 265 270 260 265 270
Gly Arg Asn Tyr Ile Pro Gly Pro Ser Tyr Arg Gln Gln Arg Val Ser Gly Arg Asn Tyr Ile Pro Gly Pro Ser Tyr Arg Gln Gln Arg Val Ser
275 280 285 275 280 285
Thr Thr Val Thr Gln Asn Asn Asn Ser Glu Phe Ala Trp Pro Gly Ala Thr Thr Val Thr Gln Asn Asn Asn Ser Glu Phe Ala Trp Pro Gly Ala
290 295 300 290 295 300
Ser Ser Trp Ala Leu Asn Gly Arg Asn Ser Leu Met Asn Pro Gly Pro Ser Ser Trp Ala Leu Asn Gly Arg Asn Ser Leu Met Asn Pro Gly Pro
305 310 315 320 305 310 315 320
Ala Met Ala Ser His Lys Glu Gly Glu Asp Arg Phe Phe Pro Leu Ser Ala Met Ala Ser His Lys Glu Gly Glu Asp Arg Phe Phe Pro Leu Ser
325 330 335 325 330 335
Gly Ser Leu Ile Phe Gly Lys Gln Gly Thr Gly Arg Asp Asn Val Asp Gly Ser Leu Ile Phe Gly Lys Gln Gly Thr Gly Arg Asp Asn Val Asp
340 345 350 340 345 350
Ala Asp Lys Val Met Ile Thr Asn Glu Glu Glu Ile Lys Thr Thr Asn Ala Asp Lys Val Met Ile Thr Asn Glu Glu Glu Ile Lys Thr Thr Asn
355 360 365 355 360 365
Pro Val Ala Thr Glu Ser Tyr Gly Gln Val Ala Thr Asn His Gln Ser Pro Val Ala Thr Glu Ser Tyr Gly Gln Val Ala Thr Asn His Gln Ser
370 375 380 370 375 380
Ala Gln Ala Gln Ala Gln Thr Gly Trp Val Gln Asn Gln Gly Ile Leu Ala Gln Ala Gln Ala Gln Thr Gly Trp Val Gln Asn Gln Gly Ile Leu
385 390 395 400 385 390 395 400
Pro Gly Met Val Trp Gln Asp Arg Asp Val Tyr Leu Gln Gly Pro Ile Pro Gly Met Val Trp Gln Asp Arg Asp Val Tyr Leu Gln Gly Pro Ile
405 410 415 405 410 415
Trp Ala Lys Ile Pro His Thr Asp Gly Asn Phe His Pro Ser Pro Leu Trp Ala Lys Ile Pro His Thr Asp Gly Asn Phe His Pro Ser Pro Leu
420 425 430 420 425 430
Met Gly Gly Phe Gly Met Lys His Pro Pro Pro Gln Ile Leu Ile Lys Met Gly Gly Phe Gly Met Lys His Pro Pro Pro Gln Ile Leu Ile Lys
435 440 445 435 440 445
Asn Thr Pro Val Pro Ala Asp Pro Pro Thr Ala Phe Asn Lys Asp Lys Asn Thr Pro Val Pro Ala Asp Pro Pro Thr Ala Phe Asn Lys Asp Lys
450 455 460 450 455 460
Leu Asn Ser Phe Ile Thr Gln Tyr Ser Thr Gly Gln Val Ser Val Glu Leu Asn Ser Phe Ile Thr Gln Tyr Ser Thr Gly Gln Val Ser Val Glu
465 470 475 480 465 470 475 480
Ile Glu Trp Glu Leu Gln Lys Glu Asn Ser Lys Arg Trp Asn Pro Glu Ile Glu Trp Glu Leu Gln Lys Glu Asn Ser Lys Arg Trp Asn Pro Glu
485 490 495 485 490 495
Ile Gln Tyr Thr Ser Asn Tyr Tyr Lys Ser Asn Asn Val Glu Phe Ala Ile Gln Tyr Thr Ser Asn Tyr Tyr Lys Ser Asn Asn Val Glu Phe Ala
500 505 510 500 505 510
Val Asn Thr Glu Gly Val Tyr Ser Glu Pro Arg Pro Ile Gly Thr Arg Val Asn Thr Glu Gly Val Tyr Ser Glu Pro Arg Pro Ile Gly Thr Arg
515 520 525 515 520 525
Tyr Leu Thr Arg Asn Leu Tyr Leu Thr Arg Asn Leu
530 530
<210> 10<210> 10
<211> 130<211> 130
<212> DNA<212> DNA
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> left-hand (first) ITR (inverted terminal repeats)<223> left-hand (first) ITR (inverted terminal repeats)
<400> 10<400> 10
cctgcaggca gctgcgcgct cgctcgctca ctgaggccgc ccgggcgtcg ggcgaccttt 60cctgcaggca gctgcgcgct cgctcgctca ctgaggccgc ccgggcgtcg ggcgaccttt 60
ggtcgcccgg cctcagtgag cgagcgagcg cgcagagagg gagtggccaa ctccatcact 120ggtcgcccgg cctcagtgag cgagcgagcg cgcagagagg gagtggccaa ctccatcact 120
aggggttcct 130aggggttcct 130
<210> 11<210> 11
<211> 304<211> 304
<212> DNA<212> DNA
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> CMV (Cytomegalovirus) enhancer<223> CMV (Cytomegalovirus) enhancer
<400> 11<400> 11
cgttacataa cttacggtaa atggcccgcc tggctgaccg cccaacgacc cccgcccatt 60cgttacataa cttacggtaa atggcccgcc tggctgaccg cccaacgacc cccgcccatt 60
gacgtcaata atgacgtatg ttcccatagt aacgccaata gggactttcc attgacgtca 120gacgtcaata atgacgtatg ttcccatagt aacgccaata gggactttcc attgacgtca 120
atgggtggag tatttacggt aaactgccca cttggcagta catcaagtgt atcatatgcc 180atgggtggag tatttacggt aaactgccca cttggcagta catcaagtgt atcatatgcc 180
aagtacgccc cctattgacg tcaatgacgg taaatggccc gcctggcatt atgcccagta 240aagtacgccc cctattgacg tcaatgacgg taaatggccc gcctggcatt atgcccagta 240
catgacctta tgggactttc ctacttggca gtacatctac gtattagtca tcgctattac 300catgacctta tgggactttc ctacttggca gtacatctac gtattagtca tcgctattac 300
catg 304catg 304
<210> 12<210> 12
<211> 204<211> 204
<212> DNA<212> DNA
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> CMV (Cytomegalovirus) promoter<223> CMV (Cytomegalovirus) promoter
<400> 12<400> 12
gtgatgcggt tttggcagta catcaatggg cgtggatagc ggtttgactc acggggattt 60gtgatgcggt tttggcagta catcaatggg cgtggatagc ggtttgactc acggggattt 60
ccaagtctcc accccattga cgtcaatggg agtttgtttt ggcaccaaaa tcaacgggac 120ccaagtctcc accccattga cgtcaatggg agtttgtttt ggcaccaaaa tcaacgggac 120
tttccaaaat gtcgtaacaa ctccgcccca ttgacgcaaa tgggcggtag gcgtgtacgg 180tttccaaaat gtcgtaacaa ctccgcccca ttgacgcaaa tgggcggtag gcgtgtacgg 180
tgggaggtct atataagcag agct 204tgggaggtct atataagcag agct 204
<210> 13<210> 13
<211> 493<211> 493
<212> DNA<212> DNA
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> intron of hBG1 gene (hemoglobin subunit gamma 1)<223> intron of hBG1 gene (hemoglobin subunit gamma 1)
<400> 13<400> 13
cgaatcccgg ccgggaacgg tgcattggaa cgcggattcc ccgtgccaag agtgacgtaa 60cgaatcccgg ccgggaacgg tgcattggaa cgcggattcc ccgtgccaag agtgacgtaa 60
gtaccgccta tagagtctat aggcccacaa aaaatgcttt cttcttttaa tatacttttt 120gtaccgccta tagagtctat aggcccacaa aaaatgcttt cttcttttaa tatacttttt 120
tgtttatctt atttctaata ctttccctaa tctctttctt tcagggcaat aatgatacaa 180tgtttatctt atttctaata ctttccctaa tctctttctt tcagggcaat aatgatacaa 180
tgtatcatgc ctctttgcac cattctaaag aataacagtg ataatttctg ggttaaggca 240tgtatcatgc ctctttgcac cattctaaag aataacagtg ataatttctg ggttaaggca 240
atagcaatat ttctgcatat aaatatttct gcatataaat tgtaactgat gtaagaggtt 300atagcaatat ttctgcatat aaatatttct gcatataaat tgtaactgat gtaagaggtt 300
tcatattgct aatagcagct acaatccagc taccattctg cttttatttt atggttggga 360tcatattgct aatagcagct acaatccagc taccattctg cttttatttt atggttggga 360
taaggctgga ttattctgag tccaagctag gcccttttgc taatcatgtt catacctctt 420taaggctgga ttattctgag tccaagctag gcccttttgc taatcatgtt catacctctt 420
atcttcctcc cacagctcct gggcaacgtg ctggtctgtg tgctggccca tcactttggc 480atcttcctcc cacagctcct gggcaacgtg ctggtctgtg tgctggccca tcactttggc 480
aaagaattgg gat 493aaagaattgg gat 493
<210> 14<210> 14
<211> 479<211> 479
<212> DNA<212> DNA
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> polyadenylation signal of hGH1 <223> polyadenylation signal of hGH1
(polyadenylation signal (poly(A)) of human growth hormone) (polyadenylation signal (poly(A)) of human growth hormone)
<400> 14<400> 14
acgggtggca tccctgtgac ccctccccag tgcctctcct ggccctggaa gttgccactc 60acgggtggca tccctgtgac ccctccccag tgcctctcct ggccctggaa gttgccactc 60
cagtgcccac cagccttgtc ctaataaaat taagttgcat cattttgtct gactaggtgt 120cagtgcccac cagccttgtc ctaataaaat taagttgcat cattttgtct gactaggtgt 120
ccttctataa tattatgggg tggagggggg tggtatggag caaggggcaa gttgggaaga 180ccttctataa tattatgggg tggagggggg tggtatggag caaggggcaa gttgggaaga 180
caacctgtag ggcctgcggg gtctattggg aaccaagctg gagtgcagtg gcacaatctt 240caacctgtag ggcctgcggg gtctattggg aaccaagctg gagtgcagtg gcacaatctt 240
ggctcactgc aatctccgcc tcctgggttc aagcgattct cctgcctcag cctcccgagt 300ggctcactgc aatctccgcc tcctgggttc aagcgattct cctgcctcag cctcccgagt 300
tgttgggatt ccaggcatgc atgaccaggc tcagctaatt tttgtttttt tggtagagac 360tgttgggatt ccaggcatgc atgaccaggc tcagctaatt tttgtttttt tggtagagac 360
ggggtttcac catattggcc aggctggtct ccaactccta atctcaggtg atctacccac 420ggggtttcac catattggcc aggctggtct ccaactccta atctcaggtg atctacccac 420
cttggcctcc caaattgctg ggattacagg cgtgaaccac tgctcccttc cctgtcctt 479cttggcctcc caaattgctg ggattacagg cgtgaaccac tgctcccttc cctgtcctt 479
<210> 15<210> 15
<211> 202<211> 202
<212> DNA<212> DNA
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> SV40 promoter (simian virus 40 promoter)<223> SV40 promoter (simian virus 40 promoter)
<400> 15<400> 15
tgcatctcaa ttagtcagca accatagtcc cgcccctaac tccgcccatc ccgcccctaa 60tgcatctcaa ttagtcagca accatagtcc cgcccctaac tccgcccatc ccgcccctaa 60
ctccgcccag ttccgcccat tctccgcccc atcgctgact aatttttttt atttatgcag 120ctccgcccag ttccgcccat tctccgcccc atcgctgact aatttttttt atttatgcag 120
aggccgaggc cgcctcggcc tctgagctat tccagaagta gtgaggaggc ttttttggag 180aggccgaggc cgcctcggcc tctgagctat tccagaagta gtgaggaggc ttttttggag 180
gcctaggctt ttgcaaaaag ct 202gcctaggctt ttgcaaaaag ct 202
<210> 16<210> 16
<211> 154<211> 154
<212> DNA<212> DNA
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> SV40 polyadenylation signal (simian virus 40 polyadenylation signal)<223> SV40 polyadenylation signal (simian virus 40 polyadenylation signal)
<400> 16<400> 16
aataaaatat ctttattttc attacatctg tgtgttggtt ttttgtgtga atcgatagta 60aataaaatat ctttattttc attacatctg tgtgttggtt ttttgtgtga atcgatagta 60
ctaacatacg ctctccatca aaacaaaacg aaacaaaaca aactagcaaa ataggctgtc 120ctaacatacg ctctccatca aaacaaaacg aaacaaaaca aactagcaaa ataggctgtc 120
cccagtgcaa gtgcaggtgc cagaacattt ctct 154cccagtgcaa gtgcaggtgc cagaacattt ctct 154
<210> 17<210> 17
<211> 141<211> 141
<212> DNA<212> DNA
<213> Natural Sequence<213>Natural Sequence
<220> <220>
<223> right-hand (second) ITR<223> right-hand (second) ITR
<400> 17<400> 17
aggaacccct agtgatggag ttggccactc cctctctgcg cgctcgctcg ctcactgagg 60aggaacccct agtgatggag ttggccactc cctctctgcg cgctcgctcg ctcactgagg 60
ccgggcgacc aaaggtcgcc cgacgcccgg gctttgcccg ggcggcctca gtgagcgagc 120ccgggcgacc aaaggtcgcc cgacgcccgg gctttgcccg ggcggcctca gtgagcgagc 120
gagcgcgcag ctgcctgcag g 141gagcgcgcag ctgcctgcag g 141
<---<---
Claims (34)
Priority Applications (17)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2022/000025 WO2022164351A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy |
| AU2022213262A AU2022213262A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy |
| TW111104139A TW202246501A (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy |
| CR20230363A CR20230363A (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy |
| US18/274,496 US20240091383A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy |
| CA3206671A CA3206671A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy |
| BR112023015177A BR112023015177A2 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | NUCLEIC ACID COMPRISING SMN1 AND MIR-23A FOR TREATMENT OF SPINAL MUSCULAR ATROPHY, EXPRESSION CASSETTE, EXPRESSION VECTOR, RECOMBINANT VIRUS, PHARMACEUTICAL COMPOSITION, RELATED USE AND METHOD |
| CN202280025363.3A CN117545842A (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | Synergistic effect of SMN1 and miR-23a in treatment of spinal muscular atrophy |
| MX2023008825A MX2023008825A (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy. |
| PE2023002216A PE20250601A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | SYNERGISTIC EFFECT OF SMN1 AND MIR-23A IN THE TREATMENT OF SPINAL MUSCLE ATROPHY |
| MA62178A MA62178A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | SYNERGIC EFFECT OF SMN1 AND MIR-23A IN THE TREATMENT OF SPINAL AMYOTROPHY |
| UY0001039621A UY39621A (en) | 2021-01-29 | 2022-01-31 | SYNERGIC EFFECT OF SMN1 AND MIR-23A IN THE TREATMENT OF SPINAL MUSCULAR ATROPHY |
| ARP220100193A AR124736A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-31 | SYNERGIC EFFECT OF SMN1 AND miR-23a IN THE TREATMENT OF SPINAL MUSCULAR ATROPHY |
| CONC2023/0009633A CO2023009633A2 (en) | 2021-01-29 | 2023-07-19 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in the treatment of spinal muscular atrophy |
| IL304612A IL304612A (en) | 2021-01-29 | 2023-07-20 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy |
| ECSENADI202356133A ECSP23056133A (en) | 2021-01-29 | 2023-07-24 | SYNERGICAL EFFECT OF SMN1 AND MIR-23A IN THE TREATMENT OF SPINAL MUSCULAR ATROPHY |
| CL2023002218A CL2023002218A1 (en) | 2021-01-29 | 2023-07-27 | Synergistic effect of smn1 and mir-23a in the treatment of spinal muscular atrophy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021102051A RU2021102051A (en) | 2022-07-29 |
| RU2839898C2 true RU2839898C2 (en) | 2025-05-13 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2021499A2 (en) * | 2005-12-16 | 2009-02-11 | The Board of Trustees of The Leland Stanford Junior University | Functional arrays for high throughput characterization of gene expression regulatory elements |
| US7588772B2 (en) * | 2006-03-30 | 2009-09-15 | Board Of Trustees Of The Leland Stamford Junior University | AAV capsid library and AAV capsid proteins |
| WO2010129021A1 (en) * | 2009-05-02 | 2010-11-11 | Genzyme Corporation | Gene therapy for neurodegenerative disorders |
| WO2017136536A1 (en) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | University Of Massachusetts | Method to enhance the efficiency of systemic aav gene delivery to the central nervous system |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2021499A2 (en) * | 2005-12-16 | 2009-02-11 | The Board of Trustees of The Leland Stanford Junior University | Functional arrays for high throughput characterization of gene expression regulatory elements |
| US7588772B2 (en) * | 2006-03-30 | 2009-09-15 | Board Of Trustees Of The Leland Stamford Junior University | AAV capsid library and AAV capsid proteins |
| WO2010129021A1 (en) * | 2009-05-02 | 2010-11-11 | Genzyme Corporation | Gene therapy for neurodegenerative disorders |
| WO2017136536A1 (en) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | University Of Massachusetts | Method to enhance the efficiency of systemic aav gene delivery to the central nervous system |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| KAIFER K.A et al., AAV9-mediated delivery of miR-23a reduces disease severity in Smn2B/-SMA model mice, Hum Mol Genet, 2019, v. 28, n. 19, p. 3199-3210. ЗАБНЕНКОВА В.В. и др., Проксимальная спинальная мышечная атрофия типов I-IV: особенности молекулярно-генетической диагностики, Нервно-мышечные болезни, 2013, н. 3, с. 27-31. БД "GenBank", последовательность под номером NR_029495.1, опубликована 26.10.2001. * |
| БД UNIPROT последовательность Q16637-1, размещена 01.11.1996. DOMINGUEZ E. et al., Intravenous scAAV9 delivery of a codon-optimized SMN1 sequence rescues SMA mice, Human molecular genetics, 2011, v. 20, n. 4, p. 681-693. * |
| КИРИКОВ И. А. и др., МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТА СИНЕРГИИ В ГИБРИДНЫХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ МНОГОАГЕНТНЫХ СИСТЕМАХ, Системы и средства информатики, 2017, т. 27, н. 3, с. 99-111. BERRY M. J. et al., Substitution of cysteine for selenocysteine in type I iodothyronine deiodinase reduces the catalytic efficiency of the protein but enhances its translation, Endocrinology, 1992, v. 131, n. 4, p. 1848-1852. GASSER B. et al., Antibody production with yeasts and filamentous fungi: on the road to large scale?, Biotechnology letters, 2007, v. 29, n. 2, p. 201-212, MULLER S. et al., Spliceosomal peptide P140 for immunotherapy of systemic lupus erythematosus: results of an early phase II clinical trial, Arthritis & Rheumatism: Official Journal of the American College of Rheumatology, 2008, v. 58, n. 12, p. 3873-3883. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110944674B (en) | High activity regulatory element | |
| KR20210103469A (en) | Recombinant viral vectors and nucleic acids for producing them | |
| CN117545842A (en) | Synergistic effect of SMN1 and miR-23a in treatment of spinal muscular atrophy | |
| CN116685329B (en) | Nucleic acid constructs and their use in treating spinal muscular atrophy | |
| CN115151648A (en) | Gene therapy for the treatment of CDKL5 deficient disorders | |
| CN116113700A (en) | Adeno-associated virus vector for GLUT1 expression and use thereof | |
| CN112955557A (en) | Gene therapy for treating propionic acidemia | |
| CN112639108A (en) | Method of treating non-syndromic sensorineural hearing loss | |
| RU2761879C1 (en) | VACCINE BASED ON AAV5 FOR THE INDUCTION OF SPECIFIC IMMUNITY TO THE SARS-CoV-2 VIRUS AND/OR THE PREVENTION OF CORONAVIRUS INFECTION CAUSED BY SARS-CoV-2 | |
| RU2742837C1 (en) | Codon-optimized nucleic acid which encodes smn1 protein, and use thereof | |
| RU2760301C1 (en) | Aav5-based vaccine for induction of specific immunity to sars-cov-2 virus and/or prevention of coronavirus infection caused by sars-cov-2 | |
| CA3191194A1 (en) | Aav5-based vaccine against sars-cov-2 | |
| CN116171325A (en) | Gene therapy vectors for eEF1A2 and uses thereof | |
| CN113755524A (en) | Adeno-associated virus vector for treating spinal muscular atrophy and application thereof | |
| RU2839898C2 (en) | Synergetic action of smn1 and mir-23a in treating spinal muscular atrophy | |
| EA047326B1 (en) | SYNERGISTIC EFFECT OF SMN1 AND miR-23a IN THE TREATMENT OF SPINAL MUSCULAR ATROPHY | |
| RU2783313C1 (en) | VACCINE BASED ON AAV5 FOR INDUCTION OF SPECIFIC IMMUNITY TO SARS-CoV-2 VIRUS AND/OR PREVENTION OF CORONAVIRUS INFECTION CAUSED BY SARS-CoV-2 | |
| CN112639107A (en) | Methods of treating hearing loss and/or vision loss associated with CLRN1 | |
| US20240076691A1 (en) | Codon-optimized nucleic acid encoding the fix protein | |
| OA21365A (en) | Synergistic effect of SMN1 and MIR-23A in treating spinal muscular atrophy. | |
| EA050137B1 (en) | AAV5-BASED VACCINE AGAINST SARS-CoV-2 | |
| EA045749B1 (en) | CODON-OPTIMIZED NUCLEIC ACID ENCODING THE SMN1 PROTEIN AND ITS APPLICATION | |
| OA21075A (en) | Codon-optimized nucleic acid that encodes SMN1 protein, and use thereof |