具有人源化信号调节蛋白基因的非人动物的制作方法_2

文档序号:9828862阅读:来源:国知局
守氨基酸取代的术语"保守"指氨基酸残基被另一个具有 有类似化学性质(例如电荷或疏水性)的侧链R基团的氨基酸残基取代。通常,保守氨基酸取 代不会在实质上改变蛋白质的感兴趣的功能性质,例如受体与配体结合的能力。具有有类 似化学性质的侧链的氨基酸组的实例包括脂肪族侧链例如甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸 和异亮氨酸;脂肪族羟基侧链例如丝氨酸和苏氨酸;含酰胺侧链例如天冬酰胺和谷氨酰胺; 芳香族侧链例如苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸;碱性侧链例如赖氨酸、精氨酸和组氨酸;酸性 侧链例如天冬氨酸和谷氨酸;以及含硫侧链例如半胱氨酸和甲硫氨酸。保守氨基酸取代组 包括,例如,缬氨酸/亮氨酸/异亮氨酸,苯丙氨酸/酪氨酸,赖氨酸/精氨酸,丙氨酸/缬氨酸, 谷氨酸盐/天冬氨酸盐,和天冬酰胺/谷氨酰胺。在一些实施方案中,保守氨基酸取代可以是 用丙氨酸取代蛋白质中的任何天然氨基酸,如,例如丙氨酸扫描突变中所用的。在一些实施 方案中,进行保守取代使其在Gonnet et al.(1992)Exhaustive Matching of the Entire Protein Sequence Database,Science 256:1443-45中公开的PAM250对数似然矩阵中具有 正值,通过引用将该文献合并入本文。在一些实施方案中,取代是中度保守取代,其中该取 代在PAM250对数似然矩阵中具有非负值。
[0053] 本文中所使用的术语"破裂"(di srupt ion)指与DNA分子(例如与内源同源序列例 如基因或基因座)同源重组的结果。在一些实施方案中,破裂可以实现或代表插入、缺失、取 代、替换、错义突变或DNA序列移框,或者它们的组合。插入可以包括插入整个基因或基因的 片段,例如外显子,其可以来源于除内源序列之外的其它来源。在一些实施方案中,破裂可 以提尚基因或基因广物的(例如由基因编码的蛋白质的)表达和/或活性。在一些实施方案 中,破裂可以降低基因或基因产物的表达和/或活性。在一些实施方案中,破裂可以改变基 因的或编码的基因产物的序列(例如编码的蛋白质)。在一些实施方案中,破裂可以截短基 因或编码的基因产物(例如编码的蛋白质)或使其片段化。在一些实施方案中,破裂可以使 基因或编码的基因产物延长;在一些这样的实施方案中,破裂可以实现融合蛋白的组装。在 一些实施方案中,破裂可以影响基因或基因产物的水平但不影响其活性。在一些实施方案 中,破裂可以影响基因或基因产物的活性但不影响其水平。在一些实施方案中,破裂可以对 于基因或基因产物的水平没有显著影响。在一些实施方案中,破裂可以对于基因或基因产 物的活性没有显著影响。在一些实施方案中,破裂可以对于基因或基因产物的水平或活性 都没有显著影响。
[0054] 本文中所使用的术语"内源基因座"或"内源基因"指在引入本文所述的破裂、缺 失、替换、改变或修饰之前,在亲本或参考生物体中发现的基因座。在一些实施方案中,内源 基因座具有天然发现的序列。在一些实施方案中,内源基因座是野生型的。在一些实施方案 中,参考生物体是野生型生物体。在一些实施方案中,参考生物体是工程化生物体。在一些 实施方案中,参考生物体是实验室培育的生物体(无论是野生型的还是工程化的)。
[0055] 短语"内源启动子"指与内源基因自然结合的启动子,例如在野生型生物体中。
[0056] 本文中所使用的术语"异源"指来自于不同来源的剂或实体。例如,当用于特定细 胞或生物体中存在的多肽、基因或基因产物时,该术语表示相关的多肽、基因或基因产物1) 通过人为行为被工程化;2)通过人为行为(例如通过基因工程)被引入到该细胞或生物体 (或它们的前身)中;和/或3)不是由相关的细胞或生物体(例如相关的细胞类型或生物体类 型)天然产生的或天然存在于其中的。
[0057] 术语"宿主细胞",如本文中所使用的,指异源(例如外源)核酸或蛋白质被引入到 其中的细胞。技术人员在阅读了本公开的内容之后将会理解,该术语不仅仅指特定的主体 细胞,还用于指这种细胞的后代。因为在后代中由于突变或环境影响可能发生特定的改变, 这种后代可以,事实上,与亲本细胞不完全相同,但是它们仍然被包括在本文中所使用的术 语"宿主细胞"的范围内。在一些实施方案中,宿主细胞包含原核或真核细胞。通常,宿主细 胞是适合于接受和/或产生异源核酸或蛋白质的任何细胞,不管该细胞属于哪种生物。示例 性的细胞包括原核生物和真核生物的细胞(单细胞或多细胞)、细菌细胞(例如大肠杆菌、芽 孢杆菌、链霉菌等的菌株)、分枝杆菌细胞、真菌细胞、酵母细胞(例如酿酒酵母、裂殖酵母、 巴斯德酵母、甲醇酵母等)、植物细胞、昆虫细胞(例如SF-9、SF-21、杆状病毒感染的昆虫细 胞、粉纹夜蛾等)、非人动物细胞、人细胞、或细胞融合体例如杂交瘤或四源杂交瘤 (quadromas)。在一些实施方案中,细胞是人、猴、猿、仓鼠、大鼠或小鼠细胞。在一些实施方 案中,细胞是真核的并选自下述细胞:CH0(例如CH0 1(1、0乂8-11010、¥688丨6-〇10)、0)3(例如 C0S-7)、视网膜细胞、Vero、CV1、肾(例如HEK293、293EBNA、MSR 293、MDCK、HaK、BHK)、HeLa、 HepG2、WI 38、MRC 5、C〇1〇205、HB 8065、HL-60、(例如冊1(21)、了1^1?^、〇311(1丨^431(表皮)、 CV-1、U937、3T3、L细胞、C127细胞、SP2/0、NS-0、MMT 060562、Sertoli细胞、BRL 3A细胞、 HT1080细胞、骨髓瘤细胞、肿瘤细胞和衍生自上述细胞的细胞系。在一些实施方案中,细胞 包含一个或多个病毒基因,例如表达病毒基因的视网膜细胞(例如PER.C6细胞)。在一些实 施方案中,宿主细胞包含分离的细胞。在一些实施方案中,宿主细胞是组织的一部分。在一 些实施方案中,宿主细胞是生物体的一部分。
[0058] 术语"人源化"在本文中根据它在本领域中理解的含义使用,指核酸或蛋白质,其 结构(即核苷酸或氨基酸序列)包括与非人动物中天然发现的特定基因或蛋白质的结构基 本相同或完全相同的部分,还包括与相关的特定非人基因或蛋白质中所发现的不同的部 分,但与相应的人基因或蛋白质中发现的相应结构更为接近。在一些实施方案中,"人源化" 基因编码具有基本上人多肽(例如人蛋白或其部分-例如其特征部分)那样的氨基酸序列的 多肽。举一个例子,在膜受体的情况下,"人源化"基因可以编码具有胞外部分的多肽,所述 胞外部分具有人胞外部分那样的氨基酸序列,而其余的序列是非人(例如小鼠)多肽的序 列。在一些实施方案中,人源化基因包含人基因的DNA序列的至少一部分。在一些实施方案 中,人源化基因包含完整的人基因 DNA序列。在一些实施方案中,人源化蛋白包含具有人蛋 白中出现的部分的序列。在一些实施方案中,人源化蛋白包含完整的人蛋白的序列,并且由 相应于人基因的同源物或直系同源物的非人动物的内源基因座表达。
[0059] 本文中所使用的术语"同一性"用于序列比较时指由本领域已知的多种不同算法 确定的,可用于测量核苷酸和/或氨基酸序列同一性的同一性。在一些实施方案中,使用 ClustalW v.l.83(slow)比对,使用10.0的开放缺口罚分和0.1的延伸缺口罚分,并使用 Gonnet相似矩阵确定本文所述的同一性(MACVECTOR 10.0.2,Mac Vector Inc. ,2008)。
[0060] 术语"分离的",如本文中所使用的,指已经(1)从在它最初产生时与它相结合的至 少一些组分中被分离(无论是在自然环境中和/或在实验设置中),和/或(2)人为设计、产 生、制备和/或制造的这样的物质和/或实体。分离的物质和/或实体可以从约10%、约20%、 约 30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%、约91 %、约92%、约93%、约94%、 约95%、约96%、约97%、约98%、约99 %或超过约99 %的最初与它们相结合的其它组分中 被分离。在一些实施方案中,分离的试剂是约80%、约85%、约90%、约91 %、约92%、约 93 %、约94%、约95 %、约96%、约97 %、约98%、约99%或超过约99 %纯的。如本文所使用 的,如果物质基本不含其它组分,则该物质是"纯的"。在一些实施方案中,如本领域技术人 员所理解的,物质在与特定的其它组分例如一种或多种载体或赋形剂(例如缓冲液、溶剂、 水等)混合后,仍然可以被认为是"分离的"或者甚至是"纯的";在这种实施方案中,计算物 质的分离百分比或纯度时不包括这些载体或赋形剂。举一个例子,在一些实施方案中,当天 然存在的生物聚合物例如多肽或多核苷酸,a)由于其起源或来源而不与在自然界中在其天 然状态下与其一起存在的组分的一些或全部相结合;b)基本不含与自然界中产生它的物种 相同的物种的其它多肽或核酸;c)从不属于自然界中产生它的物种的细胞或其它表达系统 表达,或者另外与来自这些细胞或表达系统的组分相结合时,它被认为是"分离的"。因此, 例如,在一些实施方案中,化学合成的或者在与天然产生它的系统不同的细胞系统中合成 的多肽被认为是"分离的"多肽。替代性地或另外地,在一些实施方案中,已经过一个或多个 纯化技术纯化的多肽可以被认为是"分离的"多肽,其分离的程度是它已从a)天然与之结合 的;和/或b)最初产生时与之结合的其它组分中被分离。
[0061] 本文所使用的短语"非人动物"指非人的任何有脊椎生物体。在一些实施方案中, 非人动物是钩虫(acyclostome)、硬骨鱼、软骨鱼(例如藍鱼或鳐鱼(ray))、两栖动物、爬行 动物、哺乳动物和禽类。在一些实施方案中,非人哺乳动物是灵长动物、山羊、绵羊、猪、狗、 牛或啮齿动物。在一些实施方案中,非人动物是啮齿动物例如大鼠或小鼠。
[0062] 本文所使用的短语"核酸",在其最广泛的意义上,指可以被掺入到寡核苷酸链上 的任何化合物和/或物质。在一些实施方案中,核酸是通过磷酸二酯键被掺入到或可以被掺 入到寡核苷酸链上的化合物和/或物质。正如从上下文可以明确看出的,在一些实施方案 中,"核酸"指单个核酸残基(例如核苷酸和/或核苷);在一些实施方案中,"核酸"指包含单 个核酸残基的寡核苷酸链。在一些实施方案中,"核酸"是或包含RNA;在一些实施方案中, "核酸"是或包含DNA。在一些实施方案中,核酸是、包含一个或多个天然核酸残基,或者由其 组成。在一些实施方案中,核酸是、包含一个或多个核酸残基类似物,或者由其组成。在一些 实施方案中,核酸类似物与核酸的区别在于它不使用磷酸二酯骨架。例如,在一些实施方案 中,核酸是、包含一个或多个"肽核酸",或由其组成,所述"肽核酸"是本领域已知的,在骨架 上具有肽键而不是磷酸二酯键,其被认为在本发明的范围之内。替代性地或者另外地,在一 些实施方案中,核酸具有一个或多个硫代磷酸酯和/或5'-N-亚磷酰胺连接而不是磷酸二酯 键。在一些实施方案中,核酸是、包含一个或多个天然核苷(例如腺苷、胸苷、鸟苷、胞苷、尿 苷、脱氧腺苷、脱氧胸苷、脱氧鸟苷和脱氧胞苷),或由其组成。在一些实施方案中,核酸是、 包含一个或多个核苷类似物(例如2-氨基腺苷、2-硫代胸苷、肌苷、吡咯-嘧啶、3-甲基腺苷、 5-甲基胞苷、C-5丙炔基-胞苷、C-5丙炔基-尿苷、2-氨基腺苷、C5-溴尿苷、C5-氟尿苷、C5-碘 尿昔、C5-丙炔基-尿昔、C5-丙炔基-胞昔、C5-甲基胞昔、2_氛基腺昔、7_去氣腺昔、7_去氣尿 苷、8-氧腺苷、8-氧鸟苷、0(6)-甲基尿苷、2-硫代胞苷、甲基化碱基、嵌入性碱基和它们的组 合),或由其组成。在一些实施方案中,核酸与天然核酸中的那些相比包含一个或多个修饰 的糖(例如2 氟代核糖、核糖、2 脱氧核糖、阿拉伯糖和己糖)。在一些实施方案中,核酸具 有编码功能性基因产物例如RNA或蛋白质的核苷酸序列。在一些实施方案中,核酸包括一个 或多个内含子。在一些实施方案中,通过从自然来源分离,基于互补模板通过聚合来酶促合 成(在体内或在体外),在重组细胞或系统中再生产以及化学合成来制备核酸。在一些实施 方案中,核酸是至少3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、 85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、20、225、250、275、300、325、350、 375、400、425、450、475、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、 4500、5000或更多个碱基。在一些实施方案中,核酸是单链的;在一些实施方案中,核酸是双 链的。在一些实施方案中,核酸具有包含至少一个元件的核苷酸序列,所述元件编码多肽或 与编码多肽的序列互补。在一些实施方案中,核酸具有酶促活性。
[0063] 短语"可操作连接",如本文所使用的,指并列,其中所描述的组分处于允许它们以 预期的方式行使功能的关系。与编码序列"可操作连接"的控制序列以这样的方式连接,以 使在与控制序列相容的条件下获得编码序列的表达。"可操作连接"序列包括与感兴趣基因 相邻的表达控制序列和以反式方式作用或远距离作用以控制感兴趣基因的表达控制序列。 本文所使用的术语"表达控制序列"指使与之相连的编码序列表达和加工所必需的多核苷 酸序列。表达控制序列包括合适的转录起始、终止、启动子和增强子序列;有效的RNA加工信 号例如剪接和多聚腺苷酸化信号;使细胞质mRNA稳定的序列;增强翻译效率的序列(即 Kozak共有序列);增加蛋白稳定性的序列;以及当需要时,增强蛋白分泌的序列。这种控制 序列的性质随宿主生物体而不同。例如,在原核生物中,这种控制序列通常包括启动子、核 糖体结合位点和转录终止序列,而在真核生物中,典型地,这种表达控制序列包括启动子和 转录终止序列。术语"控制序列"包括其存在对于表达和加工来说是必需的组分,并且还可 以包括额外的组分,其存在是有利的,例如,前导序列和融合伴侣序列。
[0064] 术语"多肽",如本文所使用的,指任何氨基酸的聚合链。在一些实施方案中,多肽 具有天然存在的氨基酸序列。在一些实施方案中,多肽具有非天然存在的氨基酸序列。在一 些实施方案中,多肽具有通过人为行为进行设计和/或产生的被工程化的氨基酸序列。
[0065] 术语"重组",如本文所使用的,意指通过重组手段设计、工程化、制备、表达、产生 或分离的多肽(例如本文所述的信号调节蛋白),例如使用转染到宿主细胞中的重组表达载 体表达的多肽,从重组的组合人多肽文库分离的多肽(Hoogenboom H.R.,(1997)TIB Tech.15:62-70;Azzazy H.,and Highsmith ff.E.,(2002)C1in.Biochem.35:425-445; Gavilondo J.V.,and Larrick J.ff.(2002)BioTechniques 29:128-145;Hoogenboom H., and Chames P.(2000)Immunology Today 21:371-378),从用人免疫球蛋白基因转基因的 动物(例如小鼠)分离的抗体(参见例如,了371(^丄.0.,6七&1.(1992)灿(31^(^(18 1^8.20: 6287-6295;Ke11ermann S-A. , and Green L · L · (2002) Current Opinion in Biotechnology 13:593_597;Little M.et al(2000)Immunology Today 21:364-370)或通 过任何其它手段制备、表达、产生或分离的多肽,所述的其它手段包括将选定的序列元件剪 接为另一种。在一些实施方案中,一个或多个这种选定的序列元件是天然存在的。在一些实 施方案中,一个或多个这种选定的序列元件是计算机设计的。在一些实施方案中,一个或多 个这种选定的序列元件由已知序列元件的诱变(例如在体内或在体外)产生,所述已知序列 元件例如来自于天然来源或合成来源。例如,在一些实施方案中,重组多肽由存在于感兴趣 的来源生物体(例如人、小鼠等)的基因组中的序列组成。在一些实施方案中,重组多肽具有 由诱变(例如在体外或在体内,例如在非人动物中)产生的氨基酸序列,以使得重组多肽的 氨基酸序列是可能不天然存在于非人
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