(57)【要約】  本発明は、Ｃ末端螺旋領域にシステインを有する１つ以上のドメインを含む、Ｆｃ結合タンパク質に関する。本発明は更に、本発明のＦｃ結合タンパク質を含む親和性マトリックスに関する。本発明はまた、免疫グロブリンの親和性精製のためのこれらのＦｃ結合タンパク質又は親和性マトリックスの使用、及び本発明のＦｃ結合タンパク質を使用する親和性精製方法にも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のドメインを含む、Ｆｃ結合タンパク質であって、配列番号２に対応する４３位のアミノ酸、４６位のアミノ酸、４７位のアミノ酸、５０位のアミノ酸、５１位のアミノ酸、又は５３位のアミノ酸が、システインである、Ｆｃ結合タンパク質。
【請求項２】
少なくとも１つのドメインが、配列番号２のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列を含み、配列番号２に対応する４３位のアミノ酸、４６位のアミノ酸、４７位のアミノ酸、５０位のアミノ酸、５１位のアミノ酸、又は５３位のアミノ酸が、システインである、請求項１に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項３】
少なくとも１つのドメインが、配列番号３〜１６のアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも８９．５％の同一性をそれぞれ有するアミノ酸配列を含み、配列番号３〜１６に対応する４３位のアミノ酸、４６位のアミノ酸、４７位のアミノ酸、５０位のアミノ酸、５１位のアミノ酸、又は５３位のアミノ酸が、システインである、請求項１に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項４】
少なくとも１つのドメインが、配列番号７〜８のアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも８９．５％の同一性をそれぞれ有するアミノ酸配列を含み、配列番号７〜８に対応する４３位のアミノ酸、４６位のアミノ酸、４７位のアミノ酸、５０位のアミノ酸、５１位のアミノ酸、又は５３位のアミノ酸が、システインである、請求項１に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項５】
少なくとも１つのドメインが、配列番号１７〜８６、９０〜９５の群から選択されるアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも８９．５％の同一性をそれぞれ有するアミノ酸配列を含む、請求項１に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項６】
前記ドメインが、そのＮ末端の最初の４つのアミノ酸内に１、２、若しくは３つのアミノ酸の欠失、又はそのＣ末端の最初の２つのアミノ酸内に１若しくは２つのアミノ酸の欠失の少なくとも一つを有する、請求項１に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項７】
前記Ｆｃ結合タンパク質が、互いに連結した２、３、４、５、６、７、又は８つのドメインを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項８】
前記Ｆｃ結合タンパク質が、ホモ多量体又はヘテロ多量体である、請求項７に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項９】
１つ以上のドメインが、直接、又は１つ以上のリンカー、好ましくはペプチドリンカーで互いに連結している、請求項８に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項１０】
前記Ｆｃ結合タンパク質が、好ましくは４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位の前記システインを介して、固体支持体にコンジュゲートされている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項１１】
前記Ｆｃ結合タンパク質が、Ｆｃ領域を含むＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ４、ＩｇＭ、ＩｇＡ、Ｉｇ断片、ＩｇのＦｃ領域を含む融合タンパク質、及び前記ＩｇのＦｃ領域を含むコンジュゲートに結合する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のＦｃ結合タンパク質。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のＦｃ結合タンパク質を含む、親和性分離マトリックス。
【請求項１３】
Ｆｃ配列を含む任意のタンパク質の親和性精製のための、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のＦｃ結合タンパク質又は請求項１２に記載の親和性分離マトリックスの使用。
【請求項１４】
Ｆｃ配列を含むタンパク質の親和性精製方法であって、前記親和性精製方法が、（ａ）Ｆｃ配列を含むタンパク質を含有する液体を提供することと、（ｂ）親和性分離マトリックスにカップリングされた、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のＦｃ結合タンパク質の少なくとも１つを含む、親和性分離マトリックスを提供することと、（ｃ）請求項１〜１１のいずれか一項に記載のＦｃ結合タンパク質の少なくとも１つが、Ｆｃ配列を含むタンパク質に結合することを可能にする条件下で、前記親和性分離マトリックスを前記液体と接触させることと、（ｄ）前記親和性分離マトリックスからＦｃ配列を含む前記タンパク質を溶出させることと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｃ末端螺旋領域にシステインを有する１つ以上のドメインを含む、Ｆｃ結合タンパク質に関する。本発明は更に、本発明のＦｃ結合タンパク質を含む親和性マトリックスに関する。本発明はまた、免疫グロブリンの親和性精製のためのこれらのＦｃ結合タンパク質又は親和性マトリックスの使用、及び本発明のＦｃ結合タンパク質を使用する親和性精製方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの生物学的技術用途及び医薬用途は、抗体を含有する試料から汚染物質を除去することを必要とする。抗体を捕捉及び精製するための確立された手順は、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓからの細菌細胞表面プロテインＡを免疫グロブリンの選択的リガンドとして使用する親和性クロマトグラフィである（例えば、Ｈｕｓｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ５１，２００２：２１７−２３１の考察を参照されたい）。野生型プロテインＡは、高い親和性及び選択性でＩｇＧ分子のＦｃ領域に結合し、高温及び広範囲のｐＨ値で安定している。アルカリ安定性などの改善された特性を有する、抗体を精製するためのプロテインＡのバリアントが入手可能であり、プロテインＡリガンドを含む様々なクロマトグラフィマトリックスが市販されている。しかしながら、具体的には、野生型プロテインＡ系クロマトグラフィマトリックスは、アルカリ条件への曝露後、免疫グロブリンに対する結合能の損失を示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
抗体又はＦｃ含有融合タンパク質の大規模生成プロセスでは、親和性精製にプロテインＡを使用する。しかしながら、親和性クロマトグラフィでのプロテインＡの用途の限界に起因して、当該技術分野では、免疫グロブリンの親和性精製を容易にするために、免疫グロブリンに特異的に結合する改善された特性を有する新規Ｆｃ結合タンパク質を提供する必要がある。Ｆｃ結合タンパク質を含むクロマトグラフィマトリックスの値を最大限に活用するために、親和性リガンドマトリックスを複数回使用することが望ましい。クロマトグラフィサイクル間では、マトリックス上の残留汚染物質の消毒及び除去のために、徹底した洗浄手順が必要とされる。この手順では、高濃度のＮａＯＨを含むアルカリ溶液を親和性リガンドマトリックスに適用することが一般的である。野生型プロテインＡドメインは、そのような過酷なアルカリ条件に長時間耐えることができず、免疫グロブリンの結合能を早々に損失してしまう。したがって、この分野では、Ｆｃ配列を含むタンパク質に結合することが可能な新規タンパク質を得ることに対する、継続的な必要性が存在する。
【０００４】
本発明は、免疫グロブリンの親和性精製に特に良好に適しているが、従来技術の欠点を克服するＦｃ結合タンパク質を提供する。具体的には、本発明のＦｃ結合タンパク質の有意な利点は、高い動的結合能と組み合わせて、Ｆｃ結合能を低減することなく高いｐＨで長期間にわたる安定性の改善である。更に、新規Ｆｃ結合タンパク質は、ｐＨ３．５以上で、マトリックスに固定化されたＦｃ結合タンパク質からの結合したＦｃタンパク質の９５％超の溶出を可能にする。
【０００５】
上の概説は、必ずしも本発明によって解決される問題を全て説明するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、親和性精製に好適なＦｃ結合タンパク質を提供することである。これは、配列番号２に対応する少なくとも４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位のアミノ酸がシステインである、１つ以上のＦｃ結合ドメインを含むＦｃ結合タンパク質を用いて達成される。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、１つ以上のＦｃ結合ドメインを含み、少なくとも１つのドメインが、配列番号２のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、又はそれらから本質的になるか、又はそれらからなり、配列番号２に対応する少なくとも４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位のアミノ酸がシステインである。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのドメインは、配列番号３〜１６のアミノ酸配列、若しくはそれらに対して少なくとも８９．５％の同一性をそれぞれ有するアミノ酸配列を含むか、又はそれらから本質的になるか、又はそれらからなり、配列番号３〜１６に対応する少なくとも４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位のアミノ酸が、システインである。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのドメインは、配列番号７〜８のアミノ酸配列、若しくはそれらに対して少なくとも８９．５％の同一性をそれぞれ有するアミノ酸配列を含むか、又はそれらから本質的になるか、又はそれらからなり、配列番号７〜８に対応する少なくとも４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位のアミノ酸が、システインである。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのドメインは、配列番号１７〜７７、９０〜９５の群から選択されるアミノ酸配列、若しくはそれらに対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、又はそれらから本質的になるか、又はそれらからなる。
【０００７】
第２の態様では、本発明は、第１の態様のＦｃ結合タンパク質を含む親和性分離マトリックスに関する。
【０００８】
第３の態様では、本発明は、免疫グロブリン又は免疫グロブリンのＦｃ部分を含むタンパク質の親和性精製のための、第１の態様のＦｃ結合タンパク質又は第２の態様の親和性分離マトリックスの使用に関する。
【０００９】
第４の態様では、本発明は、免疫グロブリン又は免疫グロブリンのＦｃ部分を含むタンパク質の親和性精製方法であって、（ａ）免疫グロブリンを含有する液体を提供するステップと、（ｂ）当該親和性分離マトリックスにカップリングされた第１の態様の固定化Ｆｃ結合タンパク質を含む、親和性分離マトリックスを提供するステップと、（ｃ）当該液体及び当該親和性分離マトリックスを接触させるステップであって、当該免疫グロブリンが、当該固定化Ｆｃ結合タンパク質に結合する、接触させるステップと、（ｄ）当該免疫グロブリンを当該マトリックスから溶出させ、それによって、当該免疫グロブリンを含有する溶出液を得るステップと、を含む、方法に関する。本発明のこの概要は、必ずしも本発明の全ての特徴を説明するものではない。他の実施形態は、以下の詳細な説明を考察することから明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】Ｃ末端螺旋領域にシステインを有するＦｃ結合ドメインのアミノ酸配列。上段の番号は、Ｆｃ結合ドメインの対応するアミノ酸位置を指す。配列番号２のＦｃ結合ドメイン。
【図１Ｂ】Ｃ末端螺旋領域にシステインを有するＦｃ結合ドメインのアミノ酸配列。上段の番号は、Ｆｃ結合ドメインの対応するアミノ酸位置を指す。ヘリックス３にＣｙｓを有するＦｃ結合ドメインの例。
【図２Ａ】ヘリックス３にシステインを有するＦｃ結合ドメインの固定化。エポキシマトリックス上の４３、４６、４７、５０、又は５８位にシステインを有するＩＢ１４タンパク質のカップリング効率。Ｙ軸：ｎｍｏｌ／ｍＬでのタンパク質のカップリング量。
【図２Ｂ】ヘリックス３にシステインを有するＦｃ結合ドメインの固定化。ｃｓ１４  ４３Ｃ及びｃｓ１４  ４６Ｃのエポキシ活性化セファロース６Ｂマトリックスへのカップリング。Ｙ軸：ｎｍｏｌでのｎ（樹脂１ｍＬ当たりのタンパク質）
【図３Ａ】Ｃ末端領域３にシステインを有するＦｃ結合タンパク質の苛性安定性。４３、４６、４７、５０又は５８位にシステインを有するＩＢ１４のアルカリ安定性の分析。Ｙ軸：％での、Ｆｃ結合タンパク質ＩＢ１４及びＣｙｓバリアントの残留ＩｇＧ結合活性。灰色の棒グラフ：６時間連続の０．５ＭのＮａＯＨ処理後のＩｇＧ結合活性。黒色の棒グラフ：ＮａＯＨを用いないＩｇＧ結合活性。
【図３Ｂ】Ｃ末端領域３にシステインを有するＦｃ結合タンパク質の苛性安定性。４３又は４６位にシステインを有するｃｓ１４の苛性安定性及びＤＢＣ（登録商標）１０％、Ｙ軸：ＤＢＣ１０％（ｍｇ／ｍＬ）。黒色：ＤＢＣ１０％（ｍｇ／ｍＬ）、０時間ＮａＯＨ、明灰色：ＤＢＣ１０％（ｍｇ／ｍＬ）、１８時間ＮａＯＨ、暗灰色：ＤＢＣ１０％（ｍｇ／ｍＬ）、７２時間ＮａＯＨ、Ｃｙｓバリアントを、Ｃ末端システインを有するｃｓ１４及びプロテインＡと比較した。
【図４】６、２４、及び３６時間連続の０．５ＭのＮａＯＨ処理後の、４６位にＣｙｓを有しないｃｓ２６と比較した、及び野生型プロテインＡドメインＣと比較した、ｃｓ２６  ４６Ｃの残留結合能（％）を示す。Ｘ軸は、０．５ＭのＮａＯＨ培養時間を時間単位で示す。
【図５】４６位にＣｙｓを有しないｃｓ２６と比較した、及び組み換え野生型プロテインＡと比較した、ｃｓ２６  ４６Ｃ（単量体及び二量体）の動的結合能（ＤＢＣ、ｄｙｎａｍｉｃ  ｂｉｎｄｉｎｇ  ｃａｐａｃｉｔｙ、ｍｇ／ｍＬ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［定義］
以下に本発明を詳細に説明する前に、本明細書に記載の特定の方法論、プロトコル、及び試薬は変動し得るので、本発明はこれらに限定されないことを理解されたい。また、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態をただ説明することを目的とし、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。
【００１２】
好ましくは、本明細書で使用される用語は、「Ａ  ｍｕｌｔｉｌｉｎｇｕａｌ  ｇｌｏｓｓａｒｙ  ｏｆ  ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ  ｔｅｒｍｓ：（ＩＵＰＡＣ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ）」、Ｌｅｕｅｎｂｅｒｇｅｒ，Ｈ．Ｇ．Ｗ，Ｎａｇｅｌ，Ｂ．ａｎｄ  Ｋｏｌｂｌ，Ｈ．ｅｄｓ．（１９９５）、Ｈｅｌｖｅｔｉｃａ  Ｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ，ＣＨ−４０１０  Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）に提供される定義と同一である。
【００１３】
本明細書及び以下の特許請求の範囲全体を通して、特に文脈上必要とされない限り、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という語、並びに及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの変化形は、記載される部材、整数、若しくはステップ、又は部材、整数、若しくはステップの群を含むが、任意の他の部材、整数、若しくはステップ、又は部材、整数、若しくはステップの群を除外しないことを意味すると理解されるであろう。
【００１４】
本発明の説明及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、互換的に使用され、特に文脈が相反すると明示しない限り、複数形も同様に含み、各意味の範疇内に当てはまることが意図される。また、本明細書で使用される場合、代替的な（「又は」）と解釈されるときの「及び／又は」は、列挙された項目のうちの１つ以上のいずれか及び全ての可能な組み合わせ、並びに組み合わせの欠如を指し、それらを包含する。
【００１５】
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、明確に列挙された量、並びにその±１０％の偏差を包含する。より好ましくは、偏差５％は、「約」という用語によって包含される。
【００１６】
いくつかの文書（例えば、特許、特許出願、科学出版物、製造元の取扱説明書など）は、本明細書の本文全体を通して引用される。本明細書では、本発明が、先行する発明によるそのような開示より前の日付のものに権利がないと認めるものとして解釈されるべきではない。本明細書に引用される文書のうちのいくつかは、「参照により組み込まれる」として特徴付けられる。そのような組み込まれる参考文献の定義又は教示と、本明細書に引用される定義又は教示との間に矛盾が生じる場合、本明細書の本文が優先される。
【００１７】
本明細書で言及される全ての配列は、その全内容及び開示と共に、本明細書の一部である添付の配列表に開示される。
【００１８】
本発明の文脈において、「Ｆｃ結合タンパク質」、又は「免疫グロブリン結合タンパク質」、又は「Ｉｇ結合タンパク質」という用語は、免疫グロブリンのＦｃ領域に特異的に結合することが可能なタンパク質を説明するために使用される。本明細書で理解される「免疫グロブリン」としては、必ずしも限定されないが、例えば、ヒトＩｇＧ１、ヒトＩｇＧ２、ヒトＩｇＧ４、マウスＩｇＧ、ラットＩｇＧ、ヤギＩｇＧ、ウシＩｇＧ、モルモットＩｇＧ、ウサギＩｇＧなどの哺乳類ＩｇＧ；ヒトＩｇＭ、ヒトＩｇＡ；及びＦｃ領域を含む免疫グロブリン断片を挙げることができる。Ｆｃ領域への特異的結合に起因して、本発明の「Ｆｃ結合タンパク質」又は「Ｉｇ結合タンパク質」は、完全免疫グロブリン、及びＦｃ領域を含む免疫グロブリン断片、免疫グロブリンのＦｃ領域を含む融合タンパク質、及び免疫グロブリンのＦｃ領域を含むコンジュゲートに結合することが可能である。本明細書の本発明のＦｃ結合タンパク質は、免疫グロブリンのＦｃ領域への特異的結合を呈するが、Ｆｃ結合タンパク質は、免疫グロブリンのＦａｂ領域などの他の領域に、低減した親和性で追加的に結合し得ることを除外するものではない。
【００１９】
本発明による「結合」という用語は、好ましくは、特異的結合に関する。「特異的結合」は、Ｆｃ結合タンパク質又はＦｃ結合ドメインが、別の非免疫グロブリン標的への結合と比較して、特異的である免疫グロブリンに強力に結合することを意味する。
【００２０】
「結合活性」という用語は、免疫グロブリンに結合する本発明のＦｃ結合タンパク質の能力を指す。例えば、結合活性は、アルカリ処理の前及び／又は後に判定することができる。結合活性は、Ｆｃ結合タンパク質に対して、又はマトリックスにカップリングされたＦｃ結合タンパク質に対して、すなわち、固定化結合タンパク質に対して判定され得る。「人工」という用語は、天然に存在しない対象物を指す、すなわち、この用語は、人為的に生成又は修飾された対象物を指す。例えば、人為的（例えば、遺伝子工学によって、シャッフリング法、若しくは化学反応などによって実験室で）に生成された、又は意図的に修飾されたポリペプチド若しくはポリヌクレオチド配列は人工的である。
【００２１】
「解離定数」又は「ＫＤ」という用語は、特異的結合親和性を定義する。本明細書で使用される場合、「ＫＤ」という用語（通常「ｍｏｌ／Ｌ」で測定され、時折「Ｍ」と略記される）は、第１のタンパク質と第２のタンパク質との間の特定の相互作用の解離平衡定数を指すことを意図する。本発明の文脈において、ＫＤという用語は、具体的には、Ｆｃ結合タンパク質と免疫グロブリンとの間の結合親和性について説明するために使用される。少なくとも１μＭ以下、又は好ましくは１００ｎＭ以下、より好ましくは５０ｎＭ以下、更により好ましくは１０ｎＭ以下の免疫グロブリンに対する解離定数ＫＤを有する場合、本発明のＦｃ結合タンパク質は、免疫グロブリンに結合するとみなされる。
【００２２】
「タンパク質」及び「ポリペプチド」という用語は、ペプチド結合によって連結された２つ以上のアミノ酸の任意の直鎖分子を指し、生成物の特定の長さを指すものではない。したがって、「ペプチド」、「タンパク質」、「アミノ酸鎖」、又は２つ以上のアミノ酸の鎖を指すために使用される任意の他の用語は、「ポリペプチド」の定義内に含まれ、「ポリペプチド」という用語は、これらの用語のうちのいずれかの代わりに又はこれらと互換的に使用され得る。「ポリペプチド」という用語はまた、限定されないが、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、タンパク質分解切断、天然に存在しないアミノ酸による修飾、及び当該技術分野において周知の同様の修飾を含む、ポリペプチドの翻訳後修飾の生成物を指すことも意図される。したがって、２つ以上のタンパク質ドメインを含むＦｃ結合タンパク質はまた、「タンパク質」又は「ポリペプチド」という用語の定義にも当てはまる。
【００２３】
「アルカリ安定性の」若しくは「アルカリ安定性」、又は「苛性安定性の」若しくは「苛性安定性」（本明細書では「ｃｓ」とも略される）という用語は、免疫グロブリンに結合する能力を有意に損失することなくアルカリ条件に耐える、本発明のＦｃ結合タンパク質の能力を指す。この分野の当業者であれば、例えば、実施例に記載されるように、Ｆｃ結合タンパク質を水酸化ナトリウム溶液で培養することによってアルカリ安定性を容易に試験することができ、その後当業者に既知の一般的な実験、例えば、クロマトグラフィ手法によって免疫グロブリンに対する結合活性を試験することができる。
【００２４】
本発明のＦｃ結合タンパク質、並びに本発明のＦｃ結合タンパク質を含むマトリックスは、「増加した」又は「改善された」アルカリ安定性を呈し、これは、当該Ｆｃ結合タンパク質を組み込む分子及びマトリックスが、参照タンパク質と比較して長期間アルカリ条件下で安定であることを意味する。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「親タンパク質」又は「親ドメイン」という用語における「親」という用語は、その後修飾されて、当該親タンパク質又はドメインのバリアントを生成するＦｃ結合タンパク質を指す。当該親タンパク質又はドメインは、人工ドメイン（例えば、限定されないが、配列番号７８〜８３）、天然に存在するＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓプロテインＡドメイン（例えば、ドメインＣでは配列番号８４、ドメインＢでは配列番号８５）、又は天然に存在するＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓプロテインＡドメインのバリアント若しくは遺伝子操作されたバージョン（例えば、ドメインＺでは配列番号８６）であってもよい。
【００２６】
本明細書で使用される場合、「バリアント」という用語は、少なくとも１つのアミノ酸置換、欠失、又は挿入によって別のアミノ酸配列とは異なる、Ｆｃ結合タンパク質又はドメインのアミノ酸配列を含む。これらの修飾は、遺伝子操作によって、又は人為的に実行される化学合成又は化学反応によって生成することができる。例えば、配列番号２７（ｃｓ２６  Ａ４６Ｃ）は、配列番号７（ｃｓ２６）のバリアントである。
【００２７】
本明細書で使用される場合、「コンジュゲート」という用語は、第２のタンパク質又は非タンパク質性部分などの他の物質に化学的に取り付けられた、少なくとも第１のタンパク質を含むか、又はそれから本質的になる分子に関する。
【００２８】
「修飾」又は「アミノ酸修飾」という用語は、親ポリペプチド配列中の特定の位置のアミノ酸を別のアミノ酸に交換、欠失、又は挿入することを指す。既知の遺伝子コード、並びに組み換え及び合成ＤＮＡ技法を考慮すると、当業者は、アミノ酸バリアントをコードするＤＮＡを容易に構築することができる。
【００２９】
「置換」又は「アミノ酸置換」という用語は、親ポリペプチド配列中の特定の位置のアミノ酸を別のアミノ酸に交換することを指す。例えば、置換Ｇ４６Ｃは、４６位のグリシンがシステインに置き換えられたＦｃ結合タンパク質を指す。先行する例に関して、４６Ｃは、４６位のシステインを指す。本明細書の目的のために、複数の置換は、典型的にはスラッシュによって分離される。例えば、Ａ１Ｉ／Ｓ１１Ａ／Ｋ３５Ｒ／Ａ４６Ｃは、置換Ａ１Ｉ、Ｓ１１Ａ、Ｋ３５Ｒ、及びＡ４６Ｃの組み合わせを含むバリアントを指す。
【００３０】
「欠失」又は「アミノ酸欠失」という用語は、親ポリペプチド配列中の特定の位置のアミノ酸の除去を指す。
【００３１】
「挿入」又は「アミノ酸挿入」という用語は、親ポリペプチド配列へのアミノ酸の追加を指す。
【００３２】
この説明全体を通して、図１Ａ及び図１Ｂのアミノ酸残基位置番号付け慣習が使用され、位置番号は、例えば配列番号１〜１６のものに対応するものとして指定される。
【００３３】
「アミノ酸配列同一性」という用語は、２つ以上のタンパク質のアミノ酸配列の同一性（又は相違）の定量的比較を指す。参照ポリペプチド配列に対する「アミノ酸配列同一性パーセント（％）」又は「同一のパーセント（％）」又は「同一性パーセント（％）」は、配列同一性の最大パーセントを達成するように配列を整列させ、必要に応じてギャップを導入した後に、参照ポリペプチド配列中のアミノ酸残基と同一である、配列中のアミノ酸残基の百分率として定義される。
【００３４】
配列同一性を判定するために、タンパク質のクエリ配列を参照タンパク質の配列と整列させる。アラインメントのための方法は、当該技術分野において周知である。例えば、参照アミノ酸配列に対する任意のポリペプチドのアミノ酸配列同一性の程度を判定するために、ＳＩＭ局所類似性プログラムを用いることが好ましく（Ｘｉａｏｑｕｉｎ  Ｈｕａｎｇ  ａｎｄ  Ｗｅｂｂ  Ｍｉｌｌｅｒ（１９９１），Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，ｖｏｌ．１２：３３７−３５７）、これは自由に入手可能である（ｈｔｔｐ：／／ｗｗ．ｅｘｐａｓｙ．ｏｒｇ／ｔｏｏｌｓ／ｓｉｍ−ｐｒｏｔ．ｈｔｍｌも参照されたい）。複数のアラインメント分析には、ＣｌｕｓｔａｌＷを使用することが好ましい（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．（１９９４）Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ．，２２（２２）：４６７３−４６８０）。好ましくは、ＳＩＭ局所類似性プログラム又はＣｌｕｓｔａｌＷのデフォルトパラメータは、配列同一性百分率を計算するときに使用される。
【００３５】
本発明の文脈では、配列同一性の程度は、一般に、別途明記されていない場合、未修飾配列の全長に対して計算される。
【００３６】
所与の位置で参照アミノ酸配列とは異なるクエリ配列の各アミノ酸を、１つの差として計上する。次いで、差の合計は、参照配列の長さに関連して、非同一性の百分率をもたらす。同一性の定量的百分率は、１００から非同一性の百分率を差し引いたものとして計算される。
【００３７】
本明細書で使用される場合、２つのポリペプチド配列の文脈では、「同一のパーセント」、又は「アミノ酸配列同一性パーセント（％）」、又は「同一性パーセント」という句は、最大に対応するように比較し整列させると、次の配列比較アルゴリズム又は目視検査のうちの１つを使用して測定して、いくつかの実施形態では少なくとも約８０％、いくつかの実施形態では少なくとも約８２％、いくつかの実施形態では少なくとも８４％、いくつかの実施形態では少なくとも８６％、いくつかの実施形態では少なくとも８７％、いくつかの実施形態では少なくとも８９．５％、いくつかの実施形態では少なくとも９１％、いくつかの実施形態では少なくとも９３％、いくつかの実施形態では少なくとも９４％、いくつかの実施形態では少なくとも９６％、いくつかの実施形態では少なくとも９８％、いくつかの実施形態では１００％のアミノ酸残基同一性を有する、２つ以上の配列又はサブ配列を指す。明確にするために、例えば、少なくとも８９．５％の同一性を有する配列は、同一性が８９．５％超の同一性を有する全ての配列、例えば、少なくとも９１％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９６％、少なくとも９８％、１００％のアミノ酸同一性を有する実施形態を含む。
【００３８】
いくつかの実施形態では、少なくとも５０残基、少なくとも５２残基の領域にわたって、いくつかの実施形態では、少なくとも５３残基の領域にわたって、いくつかの実施形態では、少なくとも５４残基の領域にわたって、いくつかの実施形態では、少なくとも５５残基の領域にわたって、いくつかの実施形態では、少なくとも５６残基の領域にわたって、いくつかの実施形態では、少なくとも５７残基の領域にわたって、及びいくつかの実施形態では、少なくとも５８残基の領域にわたって、同一性パーセントが存在する。
【００３９】
「融合」という用語は、構成成分がペプチド結合によって直接又はペプチドリンカーを介してのいずれかで連結されることを意味する。
【００４０】
「融合タンパク質」という用語は、少なくとも第２のタンパク質に遺伝子的に接合された少なくとも第１のタンパク質を含む、タンパク質に関する。融合タンパク質は、本来別個のタンパク質をコードする２つ以上の遺伝子を接合することを通じて作製される。したがって、融合タンパク質は、単一の線状ポリペプチドとして発現される同一又は異なるタンパク質の多量体を含み得る。
【００４１】
本明細書で使用される場合、「リンカー」という用語は、その最も広い意味において、少なくとも２つの他の分子を共有結合的に接合する分子を指す。本発明の典型的な実施形態では、「リンカー」は、Ｆｃ結合ドメインを少なくとも１つの更なるＦｃ結合ドメインに接続する部分、すなわち、２つのタンパク質ドメインを互いに連結して多量体を生成する部分として理解されるべきである。好ましい実施形態では、「リンカー」はペプチドリンカーである、すなわち、２つのタンパク質ドメインを連結する部分が、１つの単一アミノ酸又は２つ以上のアミノ酸を含むペプチドである。
【００４２】
「クロマトグラフィ」という用語は、移動相及び固定相を用いて、試料中の他の分子（例えば汚染物質）から１種類の分子（例えば免疫グロブリン）を分離する分離技術を指す。液体移動相は、分子の混合物を含有し、固定相（固体マトリックスなど）を横切って又は通してこれらを輸送する。移動相中の異なる分子と固定相との差動相互作用に起因して、移動相中の分子を分離することができる。
【００４３】
「親和性クロマトグラフィ」という用語は、固定相にカップリングされたリガンドが、移動相（試料）中の分子（すなわち免疫グロブリン）と相互作用する、すなわちリガンドが、精製される分子に対して特異的結合親和性を有する、特定様式のクロマトグラフィを指す。本発明の文脈において理解されるように、親和性クロマトグラフィは、免疫グロブリンを含有する試料を、本発明のＦｃ結合タンパク質などのクロマトグラフィリガンドを含む固定相に添加することを伴う。
【００４４】
「固体支持体」又は「固体マトリックス」という用語は、固定相に対して互換的に使用される。
【００４５】
本明細書で互換的に使用される場合、「親和性マトリックス」又は「親和性分離マトリックス」又は「親和性クロマトグラフィマトリックス」という用語は、本発明の親和性リガンド、例えば、本発明のＦｃ結合タンパク質が取り付けられるマトリックス、例えばクロマトグラフィマトリックスを指す。リガンド（例えばＦｃ結合タンパク質）は、混合物から精製又は除去される対象の分子（例えば上で定義した免疫グロブリン）に特異的に結合することが可能である。
【００４６】
本明細書で使用される場合、「親和性精製」という用語は、上で定義した免疫グロブリンを、マトリックスに固定化されたＦｃ結合タンパク質に結合させることによって、上で定義した免疫グロブリンを液体から精製する方法を指す。それにより、免疫グロブリンを除く、混合物の全ての他の構成成分が除去される。更なるステップでは、結合免疫グロブリンは、精製された形態で溶出される。
本発明の実施形態
【００４７】
以降、本発明について更に説明する。次の文章では、本発明の異なる態様を、より詳細に定義する。以下に定義される各態様は、特に相反すると明示されない限り、任意の他の態様又は複数の態様と組み合わせることができる。具体的には、好ましい又は有利であると示される任意の特色は、好ましい又は有利であると示される任意の他の特色又は複数の特色と組み合わせることができる。
【００４８】
第１の態様では、本発明は、配列番号２に対応する４３位のアミノ酸、４６位のアミノ酸、４７位のアミノ酸、５０位のアミノ酸、５１位のアミノ酸、又は５３位のアミノ酸が、システインである、Ｆｃ結合タンパク質を対象とする。第１の態様では、Ｆｃタンパク質は、１つ以上のドメインを含み、少なくとも１つのドメインが、配列番号２のアミノ酸配列、又は少なくとも８０％、少なくとも８１％、少なくとも８２％、少なくとも８４％、少なくとも８６％、少なくとも８７％、少なくとも８９．５％、少なくとも９１％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９６％、少なくとも９８％、又は１００％の同一性を有するアミノ酸を含むか、又はそれらから本質的になるか、又はそれらからなり、配列番号２に対応する４３位のアミノ酸、４６位のアミノ酸、４７位のアミノ酸、５０位のアミノ酸、５１位のアミノ酸、又は５３位のアミノ酸が、システインである。
【００４９】
４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有するＦｃ結合タンパク質の驚くべき利点は、Ｆｃ結合特性を損なうことなく、かつ高い結合能を提供するマトリックスに対する部位指向性カップリング効率を有し、長期間にわたってアルカリ安定性を付与することである。本発明のＦｃ結合ドメインは、アミノ酸残基７〜１９からのヘリックス１、アミノ酸残基２３〜３７からのヘリックス２、及びアミノ酸残基４０〜５５からのヘリックス３を有する５８個のアミノ酸の三重螺旋束である。アミノ酸４３、４６、４７、５０、及び５１位は、Ｆｃ結合タンパク質のヘリックス３の一部であるが、Ｆｃ結合は、ヘリックス１及び２によって媒介される。本発明のＦｃ結合タンパク質は、０．５ＭのＮａＯＨ中で少なくとも６時間、最大で少なくとも７２時間の培養後の結合能の低減が２０％未満である。この特色は、例えばマトリックスを数回使用することができるように、高いＮａＯＨ濃度を有するアルカリ溶液を使用してマトリックス上の汚染物質を除去する洗浄手順を用いるクロマトグラフィ手法にとって重要である。更に、高い苛性安定性を有することに加えて、ヘリックス３の４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にＣｙｓを有するＦｃ結合タンパク質は、高いカップリング効率を示す。例えば４６位にＣｙｓを有するバリアントの動的結合能は、例えば、組み換えプロテインＡと比較して優れている（図５を参照されたい）。
【００５０】
ヘリックス３にシステインを有する好ましいＦｃ結合タンパク質。いくつかの実施形態は、配列番号１〜８３からなる群から選択されるアミノ酸を有する配列に関する。いくつかの実施形態は、４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有することを条件に、配列番号１〜８６、９０〜９５からなる群から選択されるアミノ酸に対して少なくとも８０％、少なくとも８１％、少なくとも８２％、少なくとも８４％、少なくとも８６％、少なくとも８７％、少なくとも８９．５％、少なくとも９１％、少なくとも９３％、少なくとも９４．５％、少なくとも９６％、少なくとも９８％、又は１００％の配列同一性を有するアミノ酸配列に関する。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位、好ましくは４３又は４６位に、より好ましくは４６位にシステインを有する配列番号１〜８６、９０〜９５からなる群から選択されるアミノ酸に対して少なくとも８９．５％の同一性を有する配列を用いる実施形態が好ましい。
【００５１】
配列番号１〜８６、９０〜９５のアミノ酸配列は、挿入、欠失、又は更なる置換などの更なる修飾を含んでもよい。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合ドメインは、１、２、３、４、５、又は６個の更なる置換を有する。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合ドメインは、そのＮ末端の最初の４つのアミノ酸内に１、２、３、若しくは４つのアミノ酸の欠失、及び／又はＣ末端に１若しくは２つのアミノ酸の欠失を有する。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合ドメインは、Ｎ末端の、例えば、１、２、及び４位、又は１、２、及び３位に欠失を有する。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合ドメインは、Ｃ末端の、例えば、５７及び／又は５８位に欠失を有する（例えば、限定されないが、配列番号３３〜３４として示される）。いくつかの実施形態は、前述の配列番号（例えば、限定されないが、配列番号１〜８６、９０〜９５）のうちのいずれかへのアミノ酸配列に対して少なくとも８９．５％の配列同一性を有するアミノ酸配列に関する。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にＣｙｓを有するＦｃ結合ドメインの例としては、例えば、限定されないが、図１Ａ及び図１Ｂに示すアミノ酸配列が挙げられる。
【００５２】
配列番号７（ｃｓ２６）及びバリアント。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、配列番号７のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列の１つ以上のドメインを含む。例えば、配列番号７に対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列としては、限定されないが、ｃｓ２４（配列番号８）が挙げられる。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にＣｙｓを有するｃｓ２６のバリアントの例としては、例えば、限定されないが、配列番号２６〜３９、９０〜９５が挙げられる。
【００５３】
配列番号８（ｃｓ２４）及びバリアント。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、配列番号８のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列の１つ以上のドメインを含む。例えば、配列番号８に対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列としては、限定されないが、ｃｓ２６（配列番号７）が挙げられる。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にＣｙｓを有するｃｓ２４のバリアントの例としては、例えば、限定されないが、配列番号２６〜３９、９０〜９５が挙げられる。
【００５４】
配列番号３（ｃｓ１４）及びバリアント。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、配列番号３のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％の配列同一性を有し、４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有する修飾に好適な配列の１つ以上のドメインを含む。例えば、配列番号３に少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列としては、限定されないが、配列番号１０（ｃｓ２５）、配列番号１１（ｃｓ４７ｈ３）、配列番号１２（ｃｓ４７ｈ４）、配列番号１３（ｃｓ７４ｈ１）、及び配列番号１４（ｃｓ７４ｈ２）が挙げられる。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にＣｙｓを有するｃｓ１４のバリアントの例としては、例えば、限定されないが、配列番号１７〜２０、４０〜５２、６４、６５、７０、７１、７４〜７６が挙げられる。
【００５５】
配列番号４（ｃｓ２７）及びバリアント。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、配列番号４のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％の同一性を有し、４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有する修飾に好適なアミノ酸配列の１つ以上のドメインを含む。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にＣｙｓを有するｃｓ２７のバリアントの例としては、例えば、限定されないが、配列番号２１〜２５が挙げられる。
【００５６】
配列番号５（ｃｓ２０）及びバリアント。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、配列番号５のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％の同一性を有し、４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有する修飾に好適なアミノ酸配列の１つ以上のドメインを含む。例えば、配列番号５に対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列としては、限定されないが、配列番号９（ｃｓ１７）が挙げられる。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にＣｙｓを有するｃｓ２０のバリアントの例としては、例えば、限定されないが、配列番号５３〜５７が挙げられる。
【００５７】
配列番号６（ｃｓ４２）及びバリアント。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、配列番号６のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％の同一性を有し、４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有する修飾に好適なアミノ酸配列の１つ以上のドメインを含む。例えば、配列番号１６に対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列としては、限定されないが、ｃｓ２８（４位が異なる）、又はｃｓ４１（配列番号１５）が挙げられる。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にＣｙｓを有するｃｓ４２のバリアントの例としては、例えば、限定されないが、配列番号５８〜６３が挙げられる。
【００５８】
配列番号１６（ｃｓ４３）及びバリアント。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、配列番号１６のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％の同一性を有し、４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有する修飾に好適なアミノ酸配列の１つ以上のドメインを含む。例えば、配列番号１６に対して少なくとも８９．５％の同一性を有するアミノ酸配列としては、限定されないが、ｃｓ４４（４４位が異なる）、ｃｓ３１（２５及び５４位が異なる）、又はｃｓ４５（２５及び２６位が異なる）が挙げられる。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にＣｙｓを有するｃｓ４３のバリアントの例としては、例えば、限定されないが、配列番号６６〜６９、７２が挙げられる。
【００５９】
Ｆｃ結合タンパク質の配列；好ましいアミノ酸位置。
驚くべきことに、ヘリックス３の、特にＦｃ結合ドメインの４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位からなる群から選択されるアミノ酸位置のシステインは、図及び実施例に示されるように、４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有しないドメインと比較して、Ｆｃ結合ドメインのアルカリ安定性を増加させ、Ｆｃ結合タンパク質のマトリックスへの部位特異的カップリングを改善し、これにより能力が改善される。
【００６０】
いくつかの実施形態では、当該Ｆｃ結合ドメインは、１位にイソロイシンを含む。Ｆｃ結合ドメインの１位のアミノ酸は、トレオニン（Ｔ）ではないことが好ましい。１位のアミノ酸は、イソロイシン（Ｉ）又はアラニン（Ａ）であることが好ましい。代替的に、１位が欠失していてもよい。いくつかの実施形態では、当該Ｆｃ結合ドメインは、１１位にアラニン（Ａ）、グルタミン酸（Ｅ）、又はイソロイシン（Ｉ）を含む。１１位のアミノ酸は、アスパラギン（Ｎ）又はリジン（Ｋ）ではないことが好ましい。１１位のアミノ酸は、アラニン（Ａ）、イソロイシン（Ｉ）、グルタミン酸（Ｅ）、ヒスチジン（Ｈ）、又はプロリン（Ｐ）が好ましく、より好ましくはＡ、Ｉ、又はＥ、最も好ましくはＡである。代替的に、１１位のアミノ酸は、セリン（Ｓ）である。いくつかの実施形態では、当該Ｆｃ結合ドメインは、３５位にアルギニン（Ｒ）又はイソロイシン（Ｉ）を含む。３５位のアミノ酸は、プロリン（Ｐ）、アスパラギン（Ｎ）、グリシン（Ｇ）、トリプトファン（Ｗ）、アラニン（Ａ）、グルタミン（Ｑ）、又はメチオニン（Ｍ）ではないことが好ましい。いくつかの実施形態では、当該Ｆｃ結合ドメインは、４２位にロイシン（Ｌ）を含む。４２位のアミノ酸は、チロシン（Ｙ）ではないことが好ましい。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合ドメインは、４３Ｃ、４６Ｃ、４７Ｃ、５０Ｃ、５１Ｃ、又は５３Ｃに加えて、１Ｉ、１１Ａ、１１Ｓ、３５Ｒ、及び４２Ｌからなる群から選択される２、３、又は４つのアミノ酸位置を含む。いくつかの実施形態では、１Ｉ、３Ａ、６Ｄ、９Ｑ、１０Ｑ、１２Ａ、１３Ｆ、１４Ｙ、１５Ｅ、１６Ｉ、１７Ｌ、１８Ｈ、１９Ｌ、２０Ｐ、２１Ｎ、２２Ｌ、２３Ｔ、２４Ｅ、２６Ｑ、２７Ｒ、２８Ｎ、２９Ａ、３０Ｆ、３１Ｉ、３２Ｑ、３３Ｓ、３４Ｌ、３６Ｄ、３７Ｄ、３８Ｐ、３９Ｓ、４１Ｓ、４２Ｌ、４５Ｌ、４８Ａ、５２Ｎ、５５Ｑ、５６Ａ、５７Ｐ位の少なくとも９０％は、本発明のＦｃ結合ドメインでは同一である。２位がＡ又はＤであり、４位がＫ又はＱであり、５位がＨ又はＦであり、７位がＫ又はＥであり、８位がＤ、Ａ、又はＥであり、１１位がＡ、Ｓ、Ｉ、又はＥであり、２５位がＤ又はＥであり、３５位がＲ又はＩであり、４０位がＶ、Ｔ、又はＱであり、４３位がＥ、Ｓ、又はＣであり、４４位がＩ、Ｖ、又はＬであり、４６位がＣ、Ａ、又はＧであり、４７位がＥ又はＣであり、４９位がＫ又はＱであり、５０位がＫ又はＣであり、５１位がＬ又はＣであり、５３位がＤ又はＥ又はＣであり、５４位がＡ又はＳであり、５８位がＰ又はＫであることが好ましい。
【００６１】
本発明のＦｃ結合タンパク質は、配列番号２のアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも８９．５％同一のアミノ酸配列を含むか、又はそれから本質的になるか、又はそれからなる１つ以上のＦｃ結合ドメインを含む。配列番号２のアミノ酸配列は、次のアミノ酸配列である：
１位のアミノ酸がＩから選択されるか又は欠失され、２位のアミノ酸（Ｘ２）が、Ａ又はＤから選択されるか又は欠失され、３位のアミノ酸がＡから選択されるか又は欠失され、４位のアミノ酸（Ｘ４）が、Ｋ又はＱから選択されるか又は欠失され、５位のアミノ酸（Ｘ５）が、Ｈ又はＦから選択され、７位のアミノ酸（Ｘ７）が、Ｋ又はＥから選択され、８位のアミノ酸（Ｘ８）が、Ｄ、Ａ、又はＥから選択され、１１位のアミノ酸（Ｘ１１）が、Ａ、Ｓ、Ｉ、又はＥから選択され、２５位のアミノ酸（Ｘ２５）が、Ｄ又はＥから選択され、３５位のアミノ酸（Ｘ３５）が、Ｒ又はＩから選択され、４０位のアミノ酸（Ｘ４０）が、Ｑ、Ｔ、又はＶから選択され、４３位のアミノ酸（Ｘ４３）が、Ｅ、Ｓ、又はＣから選択され、４４位のアミノ酸（Ｘ４４）が、Ｉ、Ｌ、又はＶから選択され、４６位のアミノ酸（Ｘ４６）が、Ｇ、Ａ、又はＣから選択され、４７位のアミノ酸（Ｘ４７）が、Ｅ又はＣから選択され、４９位のアミノ酸（Ｘ４９）が、Ｋ又はＱから選択され、５０位のアミノ酸（Ｘ５０）が、Ｋ又はＣであり、５１位のアミノ酸（Ｘ５１）が、Ｌ又はＣであり、５３位のアミノ酸（Ｘ５３）が、Ｄ、Ｅ、又はＣから選択され、５４位のアミノ酸（Ｘ５４）が、Ａ又はＳから選択され、５７位のアミノ酸が、Ｐから選択されるか又は欠失され、５８位のアミノ酸（Ｘ５８）が、Ｐ又はＫから選択されるか又は欠失される、ＩＸ２ＡＸ４Ｘ５ＤＸ７Ｘ８ＱＱＸ１１ＡＦＹＥＩＬＨＬＰＮＬＴＥＸ２５ＱＲＮＡＦＩＱＳＬＸ３５ＤＤＰＳＸ４０ＳＬＸ４３Ｘ４４ＬＸ４６Ｘ４７ＡＸ４９Ｘ５０Ｘ５１ＮＸ５３Ｘ５４ＱＡＰＸ５８。本発明のＦｃ結合タンパク質は、次の４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位のうちの１つにシステインを有する。本発明のＦｃ結合ドメインの選択された例としては、例えば、限定されないが、配列番号１７〜７３、９０〜９５が挙げられる。
【００６２】
Ｆｃ結合タンパク質のＣ末端領域のシステインから生じる高アルカリ安定性。いくつかの実施形態では、４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有するＦｃ結合タンパク質は、驚くべきことに、実施例及び図に示されるように、Ｆｃ結合タンパク質の特に良好なアルカリ安定性を提供する。ヘリックス３にシステインを有するＦｃ結合タンパク質が、数時間のアルカリ処理後であっても、Ｉｇに結合することが可能であることは最も驚くべきことであり、予想外であった。Ｆｃ結合タンパク質のアルカリ安定性は、０．５ＭのＮａＯＨ中での少なくとも６時間の培養後のＩｇ結合活性の損失を比較することによって判定される（図３Ａを参照されたい）。例えば、ｃｓ２６  ４６Ｃの結合能は、０．５ＭのＮａＯＨでの長時間（例えば３６時間）の培養後に、野生型ドメインＣよりも少なくとも２０％高いままである（図４を参照されたい）。
【００６３】
免疫グロブリンに対する親和性。本発明の全てのＦｃ結合タンパク質は、好ましくは５００ｎＭ未満、又は１００ｎＭ未満、更により好ましくは１０ｎＭ以下の解離定数ＫＤで免疫グロブリンに結合する。Ｆｃ結合タンパク質又はドメインの結合親和性を判定するための、すなわち解離定数ＫＤを判定するための方法は、当業者に既知であり、例えば、当該技術分野において既知の次の方法：表面プラズモン共鳴（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＳＰＲ）に基づく技術、バイオレイヤ干渉法（Ｂｉｏ−ｌａｙｅｒ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ、ＢＬＩ）、酵素結合免疫吸着アッセイ（ｅｎｚｙｍｅ−ｌｉｎｋｅｄ  ｉｍｍｕｎｏｓｏｒｂｅｎｔ  ａｓｓａｙ、ＥＬＩＳＡ）、フローサイトメトリ、等温滴定カロリメトリ（ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  ｔｉｔｒａｔｉｏｎ  ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、ＩＴＣ）、分析用超遠心分離、ラジオイムノアッセイ（ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  ｕｌｔｒａｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎ，ｒａｄｉｏｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ、ＲＩＡ又はＩＲＭＡ）、及び増強化学発光（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、ＥＣＬ）から選択することができる。本方法のうちのいくつかは、実施例において更に説明される。典型的には、解離定数ＫＤは、２０℃、２５℃、又は３０℃で判定される。特に示されていない場合、本明細書に列挙されるＫＤ値は、表面プラズモン共鳴によって２２℃＋／−３℃で判定される。第１の態様の一実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、０．１ｎＭ〜１００ｎＭ、好ましくは０．１ｎＭ〜５０ｎＭの範囲のヒトＩｇＧ１に対する解離定数ＫＤを有する。
【００６４】
多量体。本発明の一実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、互いに連結した１、２、３、４、５、６、７、又は８、好ましくは２、３、４、５、又は６つのＦｃ結合ドメインを含む、すなわち、Ｆｃ結合タンパク質は、例えば、単量体、二量体、三量体、四量体、五量体、又は六量体であり得る。多量体は、２、３、４つ、又は更により多くの結合ドメインを含み得る。
【００６５】
本発明の多量体は、一般に、当業者に周知の組み換えＤＮＡ技術によって人工的に生成される融合タンパク質である。
【００６６】
いくつかの実施形態では、多量体はホモ多量体であり、例えば、Ｆｃ結合タンパク質の全てのＦｃ結合ドメインのアミノ酸配列は同一である。
【００６７】
多量体は、２つ以上のＦｃ結合ドメインを含んでもよく、当該Ｆｃ結合ドメインは、好ましくは、４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位にシステインを有することを条件に、上述の配列を含むか、又はそれらから本質的になる。
【００６８】
例えば、配列番号２７又は配列番号２２を使用して、本明細書で実施例１に記載のホモ多量体融合構築物を生成した（例えば、配列番号３２、配列番号３５、又は配列番号２５を参照されたい）。
【００６９】
いくつかの実施形態では、多量体はヘテロ多量体であり、例えば、少なくとも１つのアルカリ安定Ｆｃ結合ドメインは、免疫グロブリン結合タンパク質内の他のＦｃ結合ドメインとは異なるアミノ酸配列を有する。
【００７０】
リンカー。第１の態様のいくつかの実施形態では、１つ以上のＦｃ結合ドメインは、互いに直接連結している。他の実施形態では、１つ以上のＦｃ結合ドメインは、１つ以上のリンカーで互いに連結している。これらの典型的な実施形態では、ペプチドリンカーが好ましい。これは、ペプチドリンカーが、第１のＦｃ結合ドメインを第２のＦｃ結合ドメインに接続するアミノ酸配列であることを意味する。ペプチドリンカーは、ドメインのＣ末端とＮ末端との間のペプチド結合によって第１のＦｃ結合ドメインを第２のＦｃ結合ドメインに接続し、それによって単一の直鎖ポリペプチドを生成する。リンカーの長さ及び組成は、少なくとも１〜最大約３０個のアミノ酸間で変動し得る。より具体的には、ペプチドリンカーは、１〜３０個のアミノ酸の長さ、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０アミノ酸の長さを有する。ペプチドリンカーのアミノ酸配列は、苛性条件及びプロテアーゼに対して安定であることが好ましい。リンカーは、Ｆｃ結合タンパク質のドメインの構造を不安定にするべきではない。グリシン及びセリンなどの小さなアミノ酸を含むか、又はそれらからなるリンカーが周知である。リンカーは、グリシンが豊富であり得る（例えば、リンカー中の残基の５０％超がグリシン残基であり得る）。更なるアミノ酸を含むリンカーもまた、好ましい。本発明の他の実施形態は、アラニン、プロリン、及びセリンからなるリンカーを含む。タンパク質の融合のための他のリンカーは、当該技術分野において既知であり、それらを使用することができる。いくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質の多量体は、Ｆｃ結合ドメインを接続する１つ以上のリンカーを含み、リンカーは同一であるか又は異なる。
【００７１】
固体支持体へのコンジュゲーション。本発明のいくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質は、固体支持体にコンジュゲートされる。Ｆｃ結合ドメインのヘリックス３の４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位のシステインは、Ｆｃ結合タンパク質と固体支持体との部位特異的共有結合的カップリング用の取り付け部位を含む。４３、４６、４７、５０、５１、又は５３位のシステインは、例えば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、ヨードアセトアミド、マレイミド、エポキシ、又はアルケン基から選択される固相の反応性基との、又は固相とタンパク質との間のリンカーとの特異的な化学反応を可能にする。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質はまた、例えばＮ及び／又はＣ末端のタグの有無にかかわらず追加の配列などの、Ｎ及び／又はＣ末端の追加のアミノ酸残基を含んでもよい。
【００７３】
親和性分離マトリックス。別の態様では、本発明は、第１の態様のＦｃ結合タンパク質を含む親和性分離マトリックスを対象とする。
【００７４】
第２の態様の好ましい実施形態では、親和性分離マトリックスは、固体支持体である。親和性分離マトリックスは、本発明の少なくとも１つのＦｃ結合タンパク質を含む。
【００７５】
親和性マトリックスは、免疫グロブリンの分離に有用であり、洗浄プロセス中に適用される際の高アルカリ条件下であっても、Ｉｇ結合特性を保持するべきである。そのようなマトリックスの洗浄は、マトリックスの長期的な繰り返し使用に不可欠である。
【００７６】
親和性クロマトグラフィの固体支持マトリックスは、当該技術分野において既知であり、例えば、限定されないが、アガロース及びアガロースの安定化誘導体（例えば、セファロース６Ｂ、Ｐｒａｅｓｔｏ（登録商標）Ｐｕｒｅ；ＣａｐｔｉｖＡ（登録商標）、ｒＰＲＯＴＥＩＮ  Ａ  Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｌｏｗ、Ｍａｂｓｅｌｅｃｔ（登録商標）、ＰｒｉｓｍＡ（登録商標）、及び他）、セルロース若しくはセルロース誘導体、制御された細孔ガラス（例えばＰｒｏＳｅｐ（登録商標）ｖＡ樹脂）、モノリス（例えばＣＩＭ（登録商標）モノリス）、シリカ、酸化ジルコニウム（例えば、ＣＭ  Ｚｉｒｃｏｎｉａ又はＣＰＧ（登録商標））、酸化チタン、又は合成ポリマー（例えば、Ｐｏｒｏｓ  ５０Ａ又はＰｏｒｏｓ  ＭａｂＣａｐｔｕｒｅ（登録商標）Ａ樹脂などのポリスチレン、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリヒドロキシアルキルアクリレート、ポリヒドロキシアルキルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミドなど）、及び様々な組成物のヒドロゲルが挙げられる。ある特定の実施形態では、支持体は、多糖類などのポリヒドロキシポリマーを含む。支持体に好適な多糖類の例としては、限定されないが、寒天、アガロース、デキストラン、デンプン、セルロース、プルランなど、及びこれらの安定化されたバリアントが挙げられる。
【００７７】
固体支持マトリックスのフォーマットは、任意の好適な周知の種類であってもよい。本発明のＦｃ結合タンパク質をカップリングするためのそのような固体支持マトリックスは、例えば、次のうちの１つ：カラム、毛管、粒子、膜、フィルタ、モノリス、繊維、パッド、ゲル、スライド、プレート、カセット、又はクロマトグラフィで通常使用され、当業者に既知の任意の他のフォーマットを含んでもよい。
【００７８】
一実施形態では、マトリックスは、ビーズ、例えばセファロースビーズ又はアガロースビーズとしても知られる、実質的に球状の粒子で構成される。好適な粒径は、１０〜１００μｍなど、２０〜８０μｍなど、４０〜７０μｍなどの５〜５００μｍの範囲の直径であってもよい。粒子形態のマトリックスは、充填床として、又は膨張床を含む懸濁形態で使用することができる。
【００７９】
代替的な実施形態では、固体支持マトリックスは、膜、例えばヒドロゲル膜である。いくつかの実施形態では、親和性精製は、第１の態様のＦｃ結合タンパク質が共有結合されているマトリックスとしての膜を伴う。固体支持体はまた、カートリッジ内の膜の形態であってもよい。
【００８０】
いくつかの実施形態では、親和性精製は、第１の態様のＦｃ結合タンパク質が共有結合されている固体支持マトリックスを含有するクロマトグラフィカラムを伴う。
【００８１】
本発明のＦｃ結合タンパク質は、従来のカップリング技法を介して好適な固体支持マトリックスに取り付けることができる。タンパク質リガンドを固体支持体に固定化するための方法は、この分野において周知であり、標準的な技法及び装置を使用して当業者によって容易に実施される。
【００８２】
Ｆｃ結合タンパク質の使用。第３の態様では、本発明は、免疫グロブリン又はそのバリアントの親和性精製のための、第１の態様のＦｃ結合タンパク質又は第２の態様の親和性マトリックスの使用を対象とする、すなわち、本発明のＦｃ結合タンパク質は、親和性クロマトグラフィに使用される。いくつかの実施形態では、本発明のＦｃ結合タンパク質は、本発明の第２の態様に記載の固体支持体上に固定化される。
【００８３】
免疫グロブリンの親和性精製方法。第４の態様では、本発明は、免疫グロブリンの親和性精製方法であって、方法が、（ａ）免疫グロブリンを含有する液体を提供することと、（ｂ）当該親和性分離マトリックスにカップリングされた第１の態様の固定化Ｆｃ結合タンパク質を含む、親和性分離マトリックスを提供することと、（ｃ）当該液体を当該親和性分離マトリックスに接触させることであって、当該免疫グロブリンが、当該固定化Ｆｃ結合タンパク質に結合する、接触させることと、（ｄ）当該免疫グロブリンを当該マトリックスから溶出させ、それによって、当該免疫グロブリンを含有する溶出液を得ることと、を含む、方法を対象とする。いくつかの実施形態では、親和性精製方法は、親和性分離マトリックスから、マトリックスに非特異的結合のいくつかの分子又は全ての分子を除去するのに十分な条件下で、ステップ（ｃ）と（ｄ）との間で実施される１つ以上の洗浄ステップを更に含み得る。非特異的結合とは、本開示の主題の少なくとも１つの結合ドメインと免疫グロブリンとの間の相互作用を伴わない、任意の結合を意味する。
【００８４】
開示される使用及び方法に好適な親和性分離マトリックスは、上述の実施形態に従う、かつ当業者に既知である、マトリックスである。
【００８５】
第４の態様のいくつかの実施形態では、ステップ（ｄ）のマトリックスからの免疫グロブリンの溶出は、ｐＨの変化及び／又は塩濃度の変化を通じてもたらされる。例えば、ｐＨ５以下の溶液（実施例９の表３を参照されたい）による、又はｐＨ１１以上の溶液による、任意の好適な溶液を使用することができる。
【００８６】
いくつかの実施形態では、好ましくは、例えばｐＨ１３〜１４のアルカリ液体を使用することによる親和性マトリックスの効率的な洗浄及び消毒のための更なるステップ（ｆ）が追加される。ある特定の実施形態では、洗浄液は、０．１〜１．０ＭのＮａＯＨ又はＫＯＨ、好ましくは０．２５〜０．５ＭのＮａＯＨ又はＫＯＨを含む。本発明のＦｃ結合タンパク質の高いアルカリ安定性に起因して、そのような強アルカリ溶液を洗浄目的で使用することができる。
【００８７】
いくつかの実施形態では、親和性マトリックスは、ステップ（ａ）〜（ｅ）の繰り返しによって、少なくとも１０回、少なくとも２０回、少なくとも３０回、少なくとも４０回、少なくとも５０回、少なくとも６０回、少なくとも７０回、少なくとも８０回、少なくとも９０回、又は少なくとも１００回再使用することができ、任意選択的に（ａ）〜（ｆ）を、少なくとも１０回、少なくとも２０回、少なくとも３０回、少なくとも４０回、少なくとも５０回、少なくとも６０回、少なくとも７０回、少なくとも８０回、少なくとも９０回、又は少なくとも１００回繰り返すことができる。
【００８８】
一般に、親和性精製方法を実施するための好適な条件は、当業者に周知である。いくつかの実施形態では、開示のＦｃ結合ドメインを含む開示の親和性精製の使用又は方法は、３．５以上（例えば、約４．０、約４．５、約５．０、約５．５、約６．０、又は約６．５）のｐＨで、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、少なくとも約９９％のＦｃ含有タンパク質の溶出を提供し得る。
【００８９】
核酸分子。第５の態様では、本発明は、上に開示の任意の実施形態のＦｃ結合タンパク質をコードする核酸分子、好ましくは単離された核酸分子を対象とする。一実施形態では、本発明は、核酸分子を含むベクターを対象とする。ベクターは、タンパク質コード情報を宿主細胞に転写するために使用することができる、任意の分子又は実体（例えば、核酸、プラスミド、バクテリオファージ、又はウイルス）を意味する。一実施形態では、ベクターは、発現ベクターである。
【００９０】
第６の態様では、本発明は、上に開示の核酸又はベクター、例えば、原核宿主細胞、例えばＥ．ｃｏｌｉ、又は真核宿主、例えば酵母Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ若しくはＰｉｃｈｉａ  ｐａｓｔｏｒｉｓ、又はＣＨＯ細胞などの哺乳類細胞を含む、発現系を対象とする。
【００９１】
Ｆｃ結合タンパク質生成のための方法。第７の態様では、本発明のＦｃ結合タンパク質生成のための方法であって、（ａ）当該Ｆｃ結合タンパク質を得るための、結合タンパク質の発現に好適な条件下で、第６の態様の宿主細胞を培養するステップと、（ｂ）任意選択的に、当該Ｆｃ結合タンパク質を単離するステップと、を含む、方法を対象とする。原核又は真核宿主を培養するための好適な条件は、当業者に周知である。
【００９２】
本発明のＦｃ結合分子は、一般的な有機合成戦略、固相支援合成技法（ｓｏｌｉｄ  ｐｈａｓｅ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）、又は市販の自動合成器などの多くの従来の周知の技法のうちのいずれかによって調製することができる。一方、それらはまた、単独の従来の組み換え技法によって、又は従来の合成技法との組み合わせによって、調製することもできる。
【００９３】
本発明の一実施形態は、上に詳述した本発明によるＦｃ結合タンパク質調製のための方法であって、当該方法が、次のステップ：（ａ）上で定義したＦｃ結合タンパク質をコードする核酸を調製するステップと、（ｂ）当該核酸を発現ベクターに導入するステップと、（ｃ）当該発現ベクターを宿主細胞に導入するステップと、（ｄ）宿主細胞を培養するステップと、（ｅ）Ｆｃ結合タンパク質が発現される培養条件を宿主細胞に施し、それにより、（ｅ）上述のＦｃ結合タンパク質を生成するステップと、任意選択的に、（ｆ）ステップ（ｅ）で生成したタンパク質を単離するステップと、（ｇ）任意選択的に、タンパク質を上述の固体マトリックスにコンジュゲートするステップと、を含む、方法を対象とする。
【００９４】
本発明の更なる実施形態では、Ｆｃ結合タンパク質の生成は、細胞を用いないインビトロ転写／翻訳によって実施される。
【００９５】
実施例
次の実施例は、本発明の更なる説明のために提供される。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではなく、次の実施例は、上の説明に基づいて本発明の実用性を単に示すものである。
【００９６】
［実施例１．Ｆｃに結合する人工モザイクタンパク質の生成］
最初に、天然に存在するプロテインＡドメイン（Ｅ、Ｂ、Ｄ、Ａ、Ｃ、Ｚ）のシャッフリングプロセスによって、Ｆｃ結合タンパク質を生成した。より詳細には、本明細書で理解されるシャッフリング処理は、１組の非同一の既知のアミノ酸配列から開始する人工アミノ酸配列をもたらすアセンブリプロセスである。シャッフリング処理を、次のステップ：ａ）５つの天然に存在するプロテインＡドメインＥ、Ｂ、Ｄ、Ａ、及びＣ、並びにプロテインＡバリアントドメインＺの配列の提供、ｂ）当該配列のアラインメント、ｃ）再度組み合わせられたサブ配列を同定するためのインシリコでの統計的断片化、次いでｄ）モザイク生成物、すなわち、新規の人工的なアミノ酸配列を生成するための、様々な断片の新たな人工配列へのアセンブリ、で構成した。ステップｃ）で生成した断片は、任意の長さのものであり、例えば、断片化した親配列が長さｎを有する場合、断片は長さ１〜ｎ−１であった。
【００９７】
モザイク生成物のアミノ酸の相対位置は、出発アミノ酸配列に対して維持した。位置Ｑ９、Ｑ１０、Ａ１２、Ｆ１３、Ｙ１４、Ｌ１７、Ｐ２０、Ｌ２２、Ｑ２６、Ｒ２７、Ｆ３０、Ｉ３１、Ｑ３２、Ｓ３３、Ｌ３４、Ｄ３６、Ｄ３７、Ｐ３８、Ｓ３９、Ｓ４１、Ｌ４５、Ｅ４７、Ａ４８、Ｋ５０、Ｌ５１、Ｑ５５、Ａ５６、Ｐ５７の少なくとも９０％は、例えば、ＩＢ１４、ＩＢ２７、ＩＢ２４、ＩＢ２６、ＩＢ２８、ＩＢ２０（配列番号７８〜８３）の人工アミノ酸配列と、天然に存在するプロテインＡドメイン又はプロテインＡドメインバリアントとの間で同一である。例えば、Ｆｃ結合タンパク質ＩＢ１４、ＩＢ２６、及びＩＢ２７の全アミノ酸配列は、天然に存在するプロテインＡドメイン又はドメインＺのうちのいずれかの全アミノ酸配列に対して多くとも８５％同一であるという点で人工的である。最初の人工Ｆｃ結合タンパク質を生成した後、場合によっては、タンパク質は、生化学的特性を更に修飾するようなアミノ酸配列の部位特異的ランダム化によって更に修飾した。個々のアミノ酸残基の部位飽和変異導入によって、更なる修飾を導入した。
【００９８】
人工Ｆｃ結合タンパク質の遺伝子を合成し、当業者に既知の標準的な方法を使用して、Ｅ．ｃｏｌｉ発現ベクターにクローニングした。ＤＮＡシーケンシングを使用して、挿入された断片の正しい配列を確認した。
【００９９】
多量体Ｆｃ結合タンパク質を生成するために、２又は３つの同一のＦｃ結合ドメインを遺伝子融合させた。
【０１００】
任意選択的に、特異的精製用に、ｓｔｒｅｐ−ｔａｇ（ＷＳＨＰＱＦＥＫ、配列番号８９）をＦｃ結合タンパク質のＣ末端に追加した。
【０１０１】
［実施例２．バリアントを生成するための変異導入］
部位特異的変異導入のために、Ｑ５（登録商標））部位特異的変異導入キット（ＮＥＢ、カタログ番号Ｅ０５５４Ｓ）を、製造元の取扱説明書に従って使用した。各特定の置換のそれぞれをコードするオリゴヌクレオチド及びテンプレートを含有するプラスミドを用いて、ＰＣＲを実行した。生成物をライゲーションし、電気穿孔法を介してＥ．ｃｏｌｉＸＬ２−青色細胞（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）に形質転換した。単一のコロニーを単離し、クローンを含有するインサートにＤＮＡシーケンシングを使用して、正しい配列を確認した。
【０１０２】
ＧｅｎｅＡｒｔ（登録商標）Ｓｔｒｉｎｇｓ（登録商標）合成（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）によって、いくつかの点変異の組み合わせを生成した。ＳｔｒｉｎｇｓのＤＮＡ断片は、精製したＰＣＲ生成物に対応し、これをｐＥＴ２８ａベクターの誘導体にクローニングした。ライゲーション生成物を、電気穿孔法を介してＥ．ｃｏｌｉＸＬ２−青色細胞に形質転換した。単一のコロニーをＰＣＲによってスクリーニングして、適切なサイズのインサートを含有する構築物を同定した。ＤＮＡシーケンシングを使用して、正しい配列を確認した。点変異を有するいくつかのバリアントを、例えば、図１Ａに示す。
【０１０３】
［実施例３．Ｆｃ結合タンパク質の発現］
ＢＬ２１（ＤＥ３）コンピテントセルを、Ｆｃ結合タンパク質をコードする発現プラスミドで形質転換した。細胞を選択的な寒天プレート（カナマイシン）上に広げ、３７℃で一晩培養した。ラクトース及び消泡剤を含まない１５０μｇ／ｍＬのカナマイシンを補充したバッフル付き１Ｌ三角フラスコ内で、１００ｍＬの２ｘＹＴ培地に単一のコロニーからのプレ培養物を接種し、従来的なオービタルシェーカで、３７℃、１６０ｒｐｍで１６時間培養した。ＯＤ６００読も出し値は、６〜１２の範囲であるべきである。１５０μｇ／ｍＬのカナマイシンを補充した１Ｌ三角フラスコ内の、４００ｍＬの高濃度培地（改変したＨ１５培地（２％のグルコース、５％の酵母抽出物、０．８９％のグリセロール、０，７６％のラクトース、２５０ｍＭのＭＯＰＳ、２０２ｍＭのＴＲＩＳ、ｐＨ７．４、消泡剤ＳＥ１５））中に、前述の一晩培養物からの主な培養物を０．５の開始ＯＤ６００に調節して接種した。培養物を共振音響ミキサ（ＲＡＭｂｉｏ）に移し、３７℃、２０×ｇで培養し、酸素ポンプストッパ（Ｏｘｙ−Ｐｕｍｐ  ｓｔｏｐｐｅｒ）によって通気を促進した。組み換えタンパク質発現は、グルコースを代謝させ、続いてラクトースを細胞に入れることによって誘導した。所定の時点でＯＤ６００を測定し、５／ＯＤ６００に調節した試料を回収し、ペレット化し、−２０℃で凍結させた。細胞を一晩およそ２４時間増殖させて、約４５〜６０の最終ＯＤ６００に到達させた。バイオマスを収集するために、２０℃、１６０００×ｇで１０分間、細胞を遠心分離した。ペレットを秤量し（湿潤重量）、上清中でｐＨを測定した。処理前に細胞を−２０℃で保存した。
【０１０４】
［実施例４：Ｆｃ結合タンパク質の発現及び溶解度のＳＤＳ−ＰＡＧＥ分析］
発酵中に採取した試料を、３００μＬの抽出緩衝液（０．２ｍｇ／ｍＬのリゾチーム、０．５×ＢｕｇＢｕｓｔｅｒ、７．５ｍＭのＭｇＳＯ４、４０Ｕのベンゾナーゼを補充したＰＢＳ）に再懸濁し、７００ｒｐｍ、室温で１５分間、熱ミキサで撹拌することによって可溶化した。可溶性タンパク質を、遠心分離（１６０００×ｇ、２分、室温）で不溶性タンパク質から分離した。上清（可溶性画分）を回収し、ペレット（不溶性画分）を当量の尿素緩衝液（８Ｍの尿素、０．２ＭのＴｒｉｓ、２ｍＭのＥＤＴＡ、ｐＨ８．５）に再懸濁した。可溶性画分及び不溶性画分の両方から５０μＬを採取し、１２μＬの５ｘ試料緩衝液、並びに５μＬの０．５ＭのＤＴＴを添加した。試料を９５℃で５分間沸騰させた。最後に、８μＬのこれらの試料をＮｕＰａｇｅ  Ｎｏｖｅｘ４〜１２％Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓ  ＳＤＳゲルに適用し、製造元の推奨に従って泳動し、クマシーで染色した。選択された期間内の最適化条件下で、全てのＦｃ結合タンパク質の高レベルの発現が見出された（データは示さず）。ＳＤＳ−ＰＡＧＥによると、全ての発現したＦｃ結合タンパク質は、９５％超可溶性であった。
【０１０５】
［実施例５：Ｆｃ結合タンパク質の精製］
Ｃ末端ＳｔｒｅｐＴａｇＩＩ（ＷＳＨＰＱＦＥＫ）を有するＥ．ｃｏｌｉの可溶性画分に、Ｆｃ結合タンパク質を発現させた。細胞を２回の凍結／解凍サイクルによって溶解させ、製造元（ＩＢＡ（Ｇｏｅｔｔｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ））の取扱説明書に従ってＳｔｒｅｐ−Ｔａｃｔｉｎ（登録商標）樹脂を用いて精製ステップを実施した。ジスルフィド形成を回避するために、緩衝液に１ｍＭのＤＴＴを補充した。
【０１０６】
代替的に、Ｃ末端ＳｔｒｅｐＴａｇＩＩを有するＥ．ｃｏｌｉの可溶性画分に、Ｆｃ結合タンパク質を発現させた。細胞を細胞破壊緩衝液に再懸濁し、１ｋｂａｒで２サイクルの一定の細胞破壊システム（Ｕｎｉｔ  Ｆ８Ｂ、Ｈｏｌｌｙ  Ｆａｒｍ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｐａｒｋ）によって溶解した。Ｓｔｒｅｐ−Ｔａｃｔｉｎ−樹脂（ＩＢＡ（Ｇｏｅｔｔｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ））及び追加のゲル濾過（Ｓｕｐｅｒｄｅｘ７５  １６／６０、ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を用いて、製造元の取扱説明書に従って、ＡＫＴＡｘｐｒｅｓｓシステム（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を使用して精製ステップを実施した。ジスルフィド形成を回避するために、Ｓｔｒｅｐ−Ｔａｃｔｉｎ精製用の緩衝剤を、１ｍＭのＤＴＴを補充し、泳動用緩衝液としてクエン酸緩衝液（２０ｍＭのＣｉｔｒａｔ、１５０ｍＭのＮａＣｌ、ｐＨ６，０）をゲル濾過に使用した。
【０１０７】
［実施例６．Ｆｃ結合タンパク質は、（ＥＬＩＳＡによって判定される際）高い親和性でＩｇＧに結合する。］
ＩｇＧ１又はＩｇＧ２、又はＩｇＧ４に対する、Ｆｃ結合タンパク質の親和性を、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）を使用して判定した。抗体（例えば、ＩｇＧ１ではセツキシマブ、ＩｇＧ２ではパニツムマブ、又はＩｇＧ４ではナタリズマブ）を含有するＩｇＧ１又はＩｇＧ２又はＩｇＧ４を、９６ウェルＮｕｎｃ  ＭａｘｉＳｏｒｂ  ＥＬＩＳＡプレート上に固定化した（２μｇ／ｍＬ）。４℃で１６時間培養した後、ウェルをＰＢＳＴ（ＰＢＳ＋０．１％のＴｗｅｅｎ２０）で３回洗浄し、ウェルをＰＢＳ中３％のＢＳＡで遮断した（室温で２時間）。陰性対照のウェルは、ＢＳＡのみで遮断した。遮断後、ウェルをＰＢＳＴで３回洗浄し、室温でＦｃ結合タンパク質（ＰＢＳＴ中）と共に１時間培養した。培養後、ウェルをＰＢＳＴで３回洗浄し、続いてＳｔｒｅｐ−Ｔａｃｔｉｎ−ＨＲＰ（１：１００００）（ＩＢＡ（Ｇｏｅｔｔｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ））と共に室温で１時間培養した。その後、ウェルをＰＢＳＴで３回、ＰＢＳで３回洗浄した。ＴＭＢ−Ｐｌｕｓ基質を添加することにより、西洋ワサビペルオキシダーゼの活性を可視化した。３０分後、０．２ＭのＨ２ＳＯ４を添加することによって反応を停止させ、吸光度を４５０ｎｍで測定した。例えば、ＥＬＩＳＡを介して判定される際、ヒトＩｇＧ１のＫＤは、ＩＢ１４では４．９ｎＭ、ドメインＺでは３．４ｎＭ、ドメインＢでは３．１ｎＭ、ドメインＣでは２．８ｎＭである。
【０１０８】
［実施例７．Ｆｃ結合タンパク質は、（表面プラズモン共鳴実験で判定される際）高い親和性でＩｇＧに結合する。］
１つのＣＭ５センサチップ（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）をＳＰＲ泳動用緩衝液で平衡化した。ＥＤＣとＮＨＳとの混合物を通過させることによって、表面に露出したカルボン酸基を活性化して反応性エステル基を得た。７００〜１５００ＲＵオンリガンドをフローセル上に固定化し、オフリガンドを別のフローセル上に固定化した。リガンド固定化後のエタノールアミンの注入により、非共有結合Ｆｃ結合タンパク質を除去する。リガンド結合の際に、タンパク質分析物は、表面上に蓄積し、屈折率を増加させた。この屈折率の変化をリアルタイムで測定し、応答又はレゾナンスユニット（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｕｎｉｔ、ＲＵ）対時間としてプロットした。分析物を、好適な流量（μＬ／分）で連続希釈してチップに適用した。各実行後、チップ表面を再生バッファ緩衝液で再生し、泳動用緩衝液で平衡化した。対照試料をマトリックスに適用した。再生及び再平衡化は、前述のように実施した。Ｂｉａｃｏｒｅ（登録商標）３０００（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を２５℃で使用することにより、結合研究を実行し、製造元によって提供されるＢＩＡｅｖａｌｕａｔｉｏｎ３．０ソフトウェアを介して、Ｌａｎｇｍｕｉｒの１：１モデル（ＲＩ＝０）を使用することによって、データ評価を行った。評価された解離定数（ＫＤ）は、ヒトＩｇＧ１−Ｆｃ、セツキシマブ（ＩｇＧ１）、ナタリズマブ（ＩｇＧ４）、又はパニツムマブ（ＩｇＧ２）の異なる人工Ｆｃ結合タンパク質のオフターゲット及びＫＤ値に対して標準化され、表１に示される。
【０１０９】
【表１】
2021512085.tif 000002
【０１１０】
［実施例８．エポキシ活性化マトリックスにカップリングされたＦｃ結合タンパク質（セファロース６Ｂ）］
精製したＦｃ結合タンパク質を、エポキシ活性化マトリックス（セファロース６Ｂ、ＧＥ；カタログ番号１７−０４８０−０１）に、製造元の取扱説明書に従って（カップリング条件：ｐＨ９．０、一晩、エタノールアミンで５時間遮断）、カップリングした。セツキシマブをＩｇＧ試料として使用した（５ｍｇ、１ｍｇ／ｍＬマトリックス）。セツキシマブを、固定化Ｆｃ結合タンパク質を含むマトリックスに飽和量で適用した。マトリックスを１００ｍＭグリシン緩衝液（ｐＨ２．５）で洗浄して、固定化ＩｇＧ−結合タンパク質に結合したセツキシマブを溶出させた。Ｆｃ結合タンパク質の結合活性を判定するために、溶出したＩｇＧの濃度を、ＢＬＩ（基準としてのプロテインＡ  Ｏｃｔｅｔ−ｓｅｎｓｏｒｓ及びセツキシマブの定量化）によって測定した。
【０１１１】
図２Ａは、ＩＢ１４（配列番号７８）、及び４３、４６、４７、５０、又は５８位にシステインを有するＩＢ１４バリアント（それぞれ配列番号７４〜７７）のカップリング効率を示す。４３、４６、４７、５０、又は５８位にＣｙｓを有する全てのＩＢ１４バリアントのカップリング効率は、ＩＢ１４よりも高かった。図２Ｂは、Ｃ末端にＣｙｓを有するｃｓ１４と比較した、及び市販のプロテインＡと比較した、ｃｓ１４  ４６Ｃ（配列番号１８）又はｃｓ１４  ４３Ｃ（配列番号１７）のエポキシ活性化セファロース６Ｂマトリックスへのカップリングを示す。カップリング条件は、４５０μＭ、４５００ｎｍｏｌ／ｍＬ、ｐＨ９、３０℃で２時間又は１８時間、１ｍＭのＴＣＥＰ、１Ｍの（ＮＨ４）２ＳＯ４であった。正味のカップリング速度でのわずかな変化のみが、２時間〜１８時間の間に観察された。カップリング速度は、ｎｍｏｌｅ（ドメイン）／ｍｌで示されている。
【０１１２】
［実施例９．エポキシ活性化マトリックスにカップリングされたＦｃ結合タンパク質のアルカリ安定性］
カラムを、室温（２２℃＋／−３℃）で０時間、６時間、１８時間、２４時間、３６時間、又は７２時間、０．５ＭのＮａＯＨで培養した。０．５ＭのＮａＯＨでの培養前及び培養後に、固定化タンパク質のＩｇ結合活性を分析した。ＮａＯＨ処理前の固定化タンパク質のＩｇ結合活性を、１００％と定義した。６時間連続の０．５ＭのＮａＯＨ処理後の、ＩＢ１４バリアント（配列番号７４〜７７）の残留するＩｇＧ結合活性を、図３Ａに示す。図３Ｂは、０時間、１８時間、又は７２時間連続の０．５ＭのＮａＯＨ処理後のｃｓ１４  ４６Ｃ、ｃｓ１４  ４３Ｃ、ｃｓ１４、及び市販のプロテインＡの苛性安定性を示す。タンパク質を、３０℃で２時間、エポキシセファロースに固定化した（４５００ｎｍｏｌ／ｍｌ）。動的結合能ＤＢＣ１０％を、５分の滞留時間で判定した。１９，５ｍｇ／ｍｌのＣｓ１４  ４６Ｃは、７２時間連続の０．５のＮａＯＨ処理後の最高ＤＢＣ１０％を示し、これは市販のプロテインＡで測定された値よりも２０％超高い。図４は、６、２４、及び３６時間連続の０．５ＭのＮａＯＨ処理後の、ｃｓ２６（配列番号７）及び野生型ドメインＣ（配列番号８４）と比較した、ｃｓ２６  ４６Ｃ（配列番号２７）の残留する結合能を示す。ｃｓ２６  Ａ４６Ｃ（単量体又は二量体）の結合能は、少なくとも３６時間０．５ＭのＮａＯＨ培養後、＞２０％のままである（表２を参照されたい）。
【０１１３】
【表２】
2021512085.tif 000003
【０１１４】
［実施例１０．アガロース系クロマトグラフィビーズＰｒａｅｓｔｏ（登録商標）Ｐｕｒｅ４５にカップリングされたＦｃ結合タンパク質］
精製したＦｃ結合タンパク質を、アガロース系クロマトグラフィビーズ（Ｐｒａｅｓｔｏ（登録商標）Ｐｕｒｅ４５、Ｐｕｒｏｌｉｔｅ、カタログ番号ＰＲ０１２６２−１６６）に、製造元の取扱説明書に従って（カップリング条件：ｐＨ９．５、３時間、３５℃、４．１ＭのＮａＳＯ４、エタノールアミンで一晩遮断）カップリングした。ポリクローナルヒトＩｇＧ  Ｇａｍｍａｎｏｒｍ（登録商標）（Ｏｃａｔｐｈａｒｍ）（濃度２，２ｍｇ／ｍｌ）をＩｇＧ試料として使用した。ポリクローナルｈＩｇＧ試料を、固定化Ｆｃ結合タンパク質を含むマトリックスに飽和量で適用した。マトリックスを１００ｍＭのクエン酸緩衝液（ｐＨ２．０）で洗浄し、固定化Ｆｃ結合タンパク質に結合したｈＩｇＧを溶出させた。ｃｓ２６  ４６Ｃ（単量体及び二量体（配列番号２７、３２）の動的結合能を、６分の滞留時間で１０％破過時の注入したｈＩｇＧの質量により、組み換え野生型プロテインＡと比較して判定した。図５は、Ｃｓ２６  ４６Ｃが、６分の滞留時間で、組み換えプロテインＡよりも６１．２％高いＤＢＣを有することを示す。
【０１１５】
［実施例１１．アガロース系クロマトグラフィビーズＰｒａｅｓｔｏ（商標）Ｐｕｒｅ４５及び／又はＰｕｒｅ８５にカップリングされたＦｃ結合タンパク質からのＩｇＧの溶出
精製したＦｃ結合タンパク質（ｃｓ２６４６  Ｃ）を、製造元の取扱説明書に従って、アガロース系クロマトグラフィビーズ（Ｐｒａｅｓｔｏ（登録商標）Ｐｕｒｅ４５又はＰｕｒｅ５）にカップリングした。ポリクローナルヒトＩｇＧ  Ｇａｍｍａｎｏｒｍ（登録商標）及びモノクローナルＩｇＧ１抗体セツキシマブを、ＤＢＣ１０％まで充填してＩｇＧ試料として使用した（濃度２．２ｍｇ／ｍｌ）。ポリクローナルｈＩｇＧ試料を、固定化Ｆｃ結合タンパク質を含むマトリックスに飽和量で適用した。２ステッププロセスでは、まず、マトリックスを１００ｍＭのクエン酸緩衝液（ｐＨ３．５）で、次いで、１００ｍＭのクエン酸緩衝液（ｐＨ２．０）で洗浄して、固定化Ｆｃ結合タンパク質に結合したｈＩｇＧを溶出させた。表３は、ｐＨ３．５で、結合したＩｇＧのほぼ１００％が、ｃｓ２６  ４６Ｃをカップリングしたビーズから溶出されたことを示す。
【０１１６】
【表３】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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