(57)【要約】本発明は、単鎖可変断片（「ＳｃＦｖ」）ライブラリーを設計および作製するためのポリヌクレオチドベクターおよびリンカーならびに方法を提供する。また、本発明は、ハイスループットな産生およびスクリーニングのためにＳｃＦｖライブラリーをＦａｂ形態およびＩｇＧ形態に再編成するためのポリヌクレオチドベクターおよびリンカーならびに方法も提供する。    【図５】2012503490.tif 000012
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
５’から３’に向かって少なくとも４つの制限部位を含む単離されたポリヌクレオチドであって、一番５’側の制限部位（「部位１」）がＳｆｉＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＡｐａＬＩ、またはＭｆｅＩを含み、部位１の３’側に位置する制限部位（「部位２」）がＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｃｌＩ、ＢｓｔＥＩＩ、ＭｌｕＩ、ＳｍａＩ、またはＸｂａＩを含み、部位２の３’側に位置する制限部位（「部位３」）がＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｓｐＥＩ、ＡｐａＬＩ、ＢｓｓＨＩＩ、またはＥｃｏＲＶを含み、一番３’側の制限部位（「部位４」）がＳｆｉＩ、ＢｃｌＩ、ＡｖｒＩＩ、ＢｓｉＷＩ、またはＢａｍＨＩを含む、単離されたポリヌクレオチド。
【請求項２】
部位１がＢｓｓＨＩＩを含み、部位２がＸｈｏＩを含み、部位３がＢｓｐＥＩを含み、部位４がＡｖｒＩＩまたはＢｓｉＷＩを含む、請求項１に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項３】
部位１と部位２の間に挿入されたＶＨポリヌクレオチドおよび部位３と部位４の間に挿入されたＶＬポリヌクレオチドを含む、請求項１または２に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項４】
５’から３’に向かって少なくとも４つの制限部位を含む単離されたポリヌクレオチドであって、一番５’側の制限部位（「部位１」）がＳｆｉＩ、ＢｓｓＨＩＩ、またはＡｐａＬＩを含み、部位１の３’側に位置する制限部位（「部位２」）がＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｃｌＩ、ＳａｃＩ、ＡｖｒＩＩ、ＢｓｉＷＩ、またはＭｌｕＩを含み、部位２の３’側に位置する制限部位（「部位３」）がＭｆｅＩ、ＢｓｐＥＩ、ＡｐａＬＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＸｈｏＩ、またはＳａｌＩを含み、一番３’側の制限部位（「部位４」）がＳｆｉＩ、ＢｃｌＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、またはＢｓｔＥＩＩを含む、単離されたポリヌクレオチド。
【請求項５】
部位１がＢｓｓＨＩＩを含み、部位２がＡｖｒＩＩまたはＢｓｉＷＩを含み、部位３がＢｓｐＥＩを含み、部位４がＸｈｏＩを含む、請求項４に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項６】
部位１と部位２の間に挿入されたＶＬポリヌクレオチドおよび部位３と部位４の間に挿入されたＶＨポリヌクレオチドを含む、請求項４または５に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項７】
部位２と部位３の間に位置するリンカーをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項８】
５’から３’に向かって、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＸｈｏＩ部位、およびＳｆｉ１部位を含む制限酵素認識部位を含むヌクレオチド配列を含む、単離されたポリヌクレオチド。
【請求項９】
前記制限酵素認識部位が、ＸｈｏＩ部位の３’側かつＳｆｉＩ部位の５’側に位置するＢｓｔＥＩＩ部位をさらに含む、請求項８に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１０】
前記制限酵素認識部位が、５’から３’に向かって、（ａ）ＡｐａＬＩ部位の５’側に位置するＡｓｃＩ部位、ＰｃｉＩ部位、およびＨｉｎｄＩＩＩ部位、（ｂ）ＳａｃＩ部位の３’側かつＸｈｏＩ部位の５’側に位置するＡｖａＩ部位、（ｃ）ＢｓｔＥＩＩ部位の５’側に位置するＭｆｅＩ部位、ＸｍａＩ部位、およびＳｍａＩ部位、ならびに（ｄ）ＢｓｔＥＩＩ部位の３’側かつＳｆｉＩ部位の５’側に位置するＢｃｌＩ部位をさらに含む、請求項９に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１１】
前記ヌクレオチド配列が、配列番号１またはその相補物と少なくとも９５％同一の配列を含む、請求項８から１０のいずれか一項に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１２】
前記ヌクレオチド配列が、配列番号１またはその相補物を含む、請求項８から１１のいずれか一項に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１３】
前記ヌクレオチド配列が、配列番号６１またはその相補物と少なくとも９５％同一の配列を含む、請求項８から１２のいずれか一項に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１４】
前記ヌクレオチド配列が、配列番号６１またはその相補物を含む、請求項８から１３のいずれか一項に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１５】
前記制限酵素認識部位が、５’から３’に向かって、（ａ）ＡｐａＬＩ部位の５’側に位置するＰｃｉＩ部位およびＨｉｎｄＩＩＩ部位、（ｂ）ＳａｃＩ部位の３’側かつＸｈｏＩ部位の５’側に位置するＡｓｃＩ部位、（ｃ）ＸｈｏＩ部位の３’側かつＢｓｔＥＩＩ部位の５’側に位置するＡｖａＩ部位およびＭｆｅＩ部位をさらに含む、請求項９に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１６】
前記ヌクレオチド配列が、配列番号２またはその相補物と少なくとも９５％同一の配列を含む、請求項１５に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１７】
ポリヌクレオチド配列が、配列番号２またはその相補物を含む、請求項１５または１６に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１８】
前記ポリヌクレオチド配列が、配列番号６２またはその相補物と少なくとも９５％同一の配列を含む、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項１９】
前記ポリヌクレオチド配列が、配列番号６２またはその相補物を含む、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項２０】
ＶＨ遺伝子、ＶＬ遺伝子、前記ＶＨ遺伝子の５’末端に配置されたＸｈｏＩ制限部位、前記ＶＨ遺伝子の３’末端に配置されたＳｆｉＩ制限部位またはＢｓｔＥＩＩ制限部位、前記ＶＬ遺伝子の５’末端に配置されたＡｐａＬ１制限部位、および前記ＶＬ遺伝子の３’末端に配置されたＳａｃ１制限部位を含む、単離されたポリヌクレオチド。
【請求項２１】
前記ＶＨ遺伝子と前記ＶＬ遺伝子の間のリンカーをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、請求項２０に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項２２】
前記リンカーが、配列番号３のアミノ酸配列を含む、請求項７または２１に記載の単離されたポリヌクレオチド。
【請求項２３】
複数の単離されたポリヌクレオチドを含み、各ポリヌクレオチドが、請求項１から２２にのいずれか一項に記載のポリヌクレオチドである、単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ポリヌクレオチドライブラリー。
【請求項２４】
単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ポリヌクレオチドライブラリーを構築するための方法であって、
（ａ）ＶＨ遺伝子のコレクションの５’末端に第１の制限部位を、３’末端に第２の制限部位を導入するステップと、
（ｂ）前記第１の制限部位と適合性がある制限部位および前記第２の制限部位と適合性がある制限部位を用いて、複数のポリヌクレオチドベクター中に前記ＶＨ遺伝子のコレクションをクローニングするステップと、
（ｃ）ＶＬ遺伝子のコレクションの５’末端に第３の制限部位を、３’末端に第４の制限部位を導入するステップと、
（ｄ）前記第３の制限部位および前記第４の制限部位と適合性がある制限部位を用いて、複数のポリヌクレオチドベクター中に前記ＶＬ遺伝子のコレクションをクローニングするステップとを含み、
（ｉ）前記第１、第２、第３、および第４の制限部位は互いに適合性ではなく、
（ｉｉ）前記第１の制限部位は、ＸｈｏＩ、ＳｆｉＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＡｐａＬＩ、ＭｆｅＩ、ＢｓｐＥＩ、およびＳａｌＩからなる群から選択され、
（ｉｉｉ）前記第２の制限部位は、ＢｓｔＥＩＩ、ＳｆｉＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｃｌＩ、ＭｌｕＩ、ＳｍａＩ、およびＸｂａＩからなる群から選択され、
（ｉｖ）前記第３の制限部位は、ＡｐａＬＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｓｐＥＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＥｃｏＲＶ、およびＳｆｉＩからなる群から選択され、
（ｖ）前記第４の制限部位は、ＳａｃＩ、ＳｆｉＩ、ＢｃｌＩ、ＡｖｒＩＩ、ＢｓｉＷＩ、ＢａｍＨＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、およびＭｌｕＩからなる群から選択される、
方法。
【請求項２５】
ステップ（ａ）が、単離された全ＲＮＡから第１の鎖ｃＤＮＡを合成するステップと、前記第１の制限部位を含むフォワードプライマーおよび前記第２の制限部位を含むリバースプライマーを含む１つまたは複数のプライマーセットを用いたＰＣＲ増幅によってＶＨ遺伝子を増幅するステップとを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
ステップ（ｃ）が、単離されたＲＮＡから第１の鎖ｃＤＮＡを合成するステップと、前記第３の制限部位を含むフォワードプライマーおよび前記第４の制限部位を含むリバースプライマーを含む１つまたは複数のプライマーセットを用いたＰＣＲ増幅によってＶＬ遺伝子を増幅するステップとを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記複数のベクターの各ポリヌクレオチドベクターが、配列番号１と少なくとも９５％同一のヌクレオチド配列を含む、請求項２４から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数のベクターの各ポリヌクレオチドベクターが、配列番号１のヌクレオチド配列を含む、請求項２４から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記複数のベクターの各ポリヌクレオチドベクターが、配列番号６１と少なくとも９５％同一のヌクレオチド配列を含む、請求項２４から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記複数のベクターの各ポリヌクレオチドベクターが、配列番号６１のヌクレオチド配列を含む、請求項２４から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
請求項２４から３０のいずれか一項に記載の方法を用いて構築した単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ポリヌクレオチドライブラリー。
【請求項３２】
単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ポリヌクレオチドライブラリーをＦａｂポリヌクレオチドベクター発現系に再編成するための方法であって、
（ａ）請求項２３または３１に記載のＳｃＦｖポリヌクレオチドライブラリーを提供するステップと、
（ｂ）１つまたは複数の制限酵素を用いて前記ＳｃＦｖポリヌクレオチドライブラリーを消化することによって、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子をそれぞれが含む複数のポリヌクレオチド断片を作製するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）で作製した前記複数のポリヌクレオチド断片の各ポリヌクレオチド断片を、適合性制限部位を含むＦａｂポリヌクレオチド発現ベクター中にクローニングするステップと
を含む、方法。
【請求項３３】
前記１つまたは複数の制限酵素が、請求項２４に記載の１つまたは複数の第１、第２、第３、および第４の制限部位を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記複数の断片のそれぞれが、前記ＶＨ遺伝子と前記ＶＬ遺伝子の間のリンカーをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記リンカーが、配列番号３のアミノ酸配列を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
リンカーをコードする前記ポリヌクレオチドの少なくとも一部分を、Ｃｋ配列、リボソーム結合部位（ｒｂｓ）、およびシグナルペプチド配列を含むヌクレオチド配列で置き換えるステップをさらに含む、請求項３４または３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記シグナルペプチド配列がＰｅｌＢリーダー配列を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記複数のＦａｂポリヌクレオチド発現ベクターの各Ｆａｂポリヌクレオチド発現ベクターが、配列番号２と少なくとも９５％同一のヌクレオチド配列を含む、請求項３２から３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記複数のＦａｂポリヌクレオチド発現ベクターの各Ｆａｂポリヌクレオチド発現ベクターが、配列番号２のヌクレオチド配列を含む、請求項３２から３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記複数のＦａｂポリヌクレオチド発現ベクターの各Ｆａｂポリヌクレオチド発現ベクターが、配列番号６２と少なくとも９５％同一のヌクレオチド配列を含む、請求項３２から３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記複数のＦａｂポリヌクレオチド発現ベクターの各Ｆａｂポリヌクレオチド発現ベクターが、配列番号６２のヌクレオチド配列を含む、請求項３２から４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
複数のＦａｂポリヌクレオチド発現ベクター中に複数のＳｃＦｖポリヌクレオチドを含む、請求項３２から４１のいずれか一項に従って構築したポリヌクレオチドライブラリー。
【請求項４３】
単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ポリヌクレオチドライブラリーをＩｇＧ発現系に再編成するための方法であって、
（ａ）請求項２３または３１に記載のＳｃＦｖポリヌクレオチドライブラリーを提供するステップと、
（ｂ）１つまたは複数の制限酵素を用いて前記ＳｃＦｖライブラリーを消化することによって、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子をそれぞれが含む複数のポリヌクレオチド断片を作製するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）で作製した前記複数のポリヌクレオチド断片の各ポリヌクレオチド断片を、適合性制限部位を含むＩｇＧポリヌクレオチド発現ベクターにクローニングするステップと
を含む、方法。
【請求項４４】
前記１つまたは複数の制限酵素が、請求項２４に記載の１つまたは複数の第１、第２、第３、および第４の制限部位を含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数のポリヌクレオチド断片の各ポリヌクレオチドが、前記ＶＨ遺伝子と前記ＶＬ遺伝子の間のリンカーをコードするポリヌクレオチドをさらに含む、請求項４３または４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記リンカーが、配列番号３のアミノ酸配列を含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
リンカーをコードする前記ポリヌクレオチドの少なくとも一部分を、Ｃｋ配列、配列内リボソーム進入部位（ＩＲＥＳ）、およびシグナルペプチド配列を含む配列で置き換えるステップをさらに含む、請求項４５または４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記ＩｇＧポリヌクレオチド発現ベクターが、配列番号２と少なくとも９５％同一のヌクレオチド配列を含む、請求項４３から４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記ＩｇＧポリヌクレオチド発現ベクターが、配列番号２のヌクレオチド配列を含む、請求項４３から４８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
複数のＩｇＧポリヌクレオチド発現ベクター中に複数のＳｃＦｖポリヌクレオチドを含む、請求項４３から４９のいずれか一項に従って構築したポリヌクレオチドライブラリー。
【請求項５１】
ＶＨポリペプチドおよびＶＬポリペプチドを作製するための方法であって、
（ａ）前記第２の制限部位を認識する第２の制限酵素および前記第３の制限部位を認識する第３の制限酵素を用いて、請求項４２または５０に記載のポリペプチドライブラリーを消化するステップであって、前記ポリペプチドライブラリーの各ポリヌクレオチドが、前記第２の制限部位と前記第３の制限部位の間に位置するリンカーをコードするポリヌクレオチドを含み、その結果、前記リンカーをコードするポリヌクレオチドが、前記Ｆａｂ発現ベクターまたは前記ＩｇＧ発現ベクターから遊離され、それによって、（ｉ）ＶＨポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよびＶＬポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む直線状ベクターポリヌクレオチド断片（「直線状ベクターポリヌクレオチド」）ならびに（ｉｉ）前記リンカーをコードする直線状ポリヌクレオチド断片（「直線状リンカーポリヌクレオチド」）を作り出すステップと、
（ｂ）前記直線状ベクターポリヌクレオチドを単離するステップと、
（ｃ）調節配列を含むポリヌクレオチドを、前記直線状ベクターポリヌクレオチドの前記第２の制限部位と前記第３の制限部位にライゲーションして、ＶＨポリペプチドおよびＶＬポリペプチドを別々にコードするポリヌクレオチド（「ＶＨおよびＶＬ発現ベクターポリヌクレオチド」）を形成させるステップと、
（ｄ）前記ＶＨおよびＶＬ発現ベクターポリヌクレオチドからのＶＨポリペプチドおよびＶＬポリペプチドの発現を誘導するステップと
を含み、
ＶＨポリペプチドおよびＶＬポリペプチドが作製される、方法。
【請求項５２】
前記ＶＨポリペプチドが重鎖定常領域１に融合され、前記ＶＬポリペプチドがκ鎖定常領域またはλ鎖定常領域に融合される、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記ＶＨポリペプチドが重鎖定常領域１、２、および３に融合され、前記ＶＬポリペプチドがκ鎖定常領域またはλ鎖定常領域に融合される、請求項５１または５２に記載の方法。
【請求項５４】
ハイスループットなスクリーニングにおける、請求項５０に記載のポリヌクレオチドライブラリーの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ライブラリーならびにそれらのライブラリーをスクリーニングおよび再編成するためのベクターおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンパク質治療物質は、創薬の重要な部分である。タンパク質変種の大型ライブラリーのハイスループットなスクリーニングにより、結合親和性、安定性、および特異性などの望ましい特性に関してタンパク質治療物質を効率的に発見または最適化することが可能になる。
【０００３】
治療的抗体は、抗原に対する親和性および特異性が高く、かつインビトロおよびインビボでの安定性が比較的高いため、特に魅力的である。抗体は、２つの重鎖および２つの軽鎖からできており、これらはＮ末端に可変領域を含有し、ジスルフィド架橋によって連結されている。単鎖抗体は、重鎖可変領域および軽鎖可変領域の断片（ＳｃＦｖ）を連結することによって人工的に作り出される。
【０００４】
ＳｃＦｖを作るための典型的な手順は、一般に、抗体の可変領域をコードする遺伝子領域の増幅、ＳｃＦｖ遺伝子配列の組立て、および宿主細胞におけるＳｃＦｖ遺伝子配列の発現を伴う。これらの宿主細胞は、抗原に結合し、したがって、所望の特異性を有する機能的なＳｃＦｖを発現する細胞を同定するための標的抗原を用いてスクリーニングされる。
【０００５】
特異的抗原に結合する単鎖抗体を同定するために最もよく使用される技術は、ファージディスプレイおよびその変形法によるものである（Ｈｏｏｇｅｎｂｏｏｍら、１９９８を参照されたい）。一般に、ファージディスプレイ法は、ランダムなオリゴヌクレオチドをファージゲノム中に挿入することを伴い、その結果、ファージコートタンパク質（例えば、繊維状ファージｐＩＩＩ、ｐＶＩ、またはｐＶＩＩＩ）に融合されたペプチドライブラリーを細菌宿主が発現するようにそれらが指示する。最高１０１０個の個別メンバーからなるライブラリーが、このようにしてごく普通に調製され得る。成熟ファージコート配列中にＳｃＦｖ配列を組み入れることにより、異種配列にコードされたＳｃＦｖ抗体が生じ、ファージの外表面に提示される。関連する（１つまたは複数の）抗原標的を表面に固定化することにより、他のものは洗浄によって除去されるのに対し、表面上のそれらの標的の内の１つに結合するＳｃＦｖを提示するファージは残ると考えられる。
【０００６】
しかし、ＳｃＦｖは、二量体化する傾向を有する場合があり、これは、選択されたクローンの定量的区別が望まれる場合に特に、スクリーニングアッセイを複雑にする場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、他の免疫グロブリン形態、例えば、Ｆａｂ、ＩｇＧ、ＳｃＦｖ−Ｆｃ融合物へのＳｃＦｖ抗体の「大量（ｂｕｌｋ）」再編成を容易にする一般的制限部位を用いた、タンパク質発現またはディスプレイのための単鎖抗体（ＳｃＦｖ）ライブラリー設計を提供する。すなわち、本発明は、薬物の発見または最適化プロセスの早い段階における望ましい分子形態のＳｃＦｖの大型プールの移送(トランスファー)およびスクリーニングを可能にし、それによって、薬物発見の予定表を短縮する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様において、本発明は、抗体重鎖可変領域（「ＶＨ」）ポリヌクレオチド断片および抗体軽鎖可変領域（「ＶＬ」）のクローニング（挿入およびライゲーション）を受け入れるための少なくとも４つの制限酵素認識部位を含む、マルチクローニング部位またはリンカー（以下、ポリヌクレオチドリンカー、ポリリンカー、またはＭＣＳとも呼ぶ）としての機能を果たすポリヌクレオチドを提供する。
【０００９】
１つの実施形態において、ＶＨポリヌクレオチドをクローニングするための部位は、ＶＬポリヌクレオチドをクローニングするための部位の５プライム（５’）側に位置している。この特定の実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、ＶＨポリヌクレオチドのための部位の５’末端に位置した第１の制限部位（「部位１」）、ＶＨポリヌクレオチドのための部位の３プライム（３’）末端に位置した第２の制限部位（「部位２」）、部位２の３’側かつＶＬポリヌクレオチドのための部位の５’末端に位置した第３の制限部位（「部位３」）、およびＶＬポリヌクレオチドのための部位の３プライム（３’）末端に位置した第４の制限部位（「部位４」）を含む。いくつかの実施形態において、部位１は、ＳｆｉＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＡｐａＬＩ、およびＭｆｅＩを含む群から選択され、部位２は、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｃｌＩ、ＢｓｔＥＩＩ、ＭｌｕＩ、ＳｍａＩ、およびＸｂａＩを含む群から選択され、部位３は、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｓｐＥＩ、ＡｐａＬＩ、ＢｓｓＨＩＩ、およびＥｃｏＲＶからなる群から選択され、部位４は、ＳｆｉＩ、ＢｃｌＬ、ＡｖｒＩＩ、ＢｓｉＷＩ、およびＢａｍＨＩを含む群から選択される。いくつかの態様において、部位１はＢｓｓＨＩＩであり、部位２はＸｈｏＩであり、部位３はＢｓｐＥＩであり、部位４は、ＶＬポリヌクレオチドがλ軽鎖ポリペプチドをコードする場合、ＡｖｒＩＩであり、ＶＬポリヌクレオチドがκ軽鎖ポリペプチドをコードする場合、ＢｓｉＷＩである。
【００１０】
別の実施形態において、ＶＬポリヌクレオチドをクローニングするための部位は、ＶＨポリヌクレオチドをクローニングするための部位の５プライム（５’）側に位置している。この特定の実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、ＶＬポリヌクレオチドのための部位の５’末端に位置した第１の制限部位（「部位１」）、ＶＬポリヌクレオチドのための部位の３プライム（３’）末端に位置した第２の制限部位（「部位２」）、部位２の３’側かつＶＨポリヌクレオチドのための部位の５’末端に位置した第３の制限部位（「部位３」）、およびＶＨポリヌクレオチドのための部位の３プライム（３’）末端に位置した第４の制限部位（「部位４」）を含む。いくつかの実施形態において、部位１は、ＳｆｉＩ、ＢｓｓＨＩＩ、およびＡｐａＬＩを含む群から選択され、部位２は、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｃｌＩ、ＳａｃＩ、ＡｖｒＩＩ、ＢｓｉＷＩ、およびＭｌｕＩを含む群から選択され、部位３は、ＭｆｅＩ、ＢｓｐＥＩ、ＡｐａＬＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＸｈｏＩ、およびＳａｌＩからなる群から選択され、部位４は、ＳｆｉＩ、ＢｃｌＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、およびＢｓｔＥＩＩを含む群から選択される。いくつかの実施形態において、部位１はＢｓｓＨＩＩであり、部位２は、ＶＬポリヌクレオチドがλ軽鎖ポリペプチドをコードする場合、ＡｖｒＩＩであり、ＶＬポリヌクレオチドがκ軽鎖ポリペプチドをコードする場合、ＢｓｉＷＩであり、部位３はＢｓｐＥＩであり、部位４はＸｈｏＩである。
【００１１】
別の態様において、本発明は、二本鎖となった場合、例えば、５’から３’に向かって、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＸｈｏＩ部位、およびＳｆｉＩ部位を含む制限酵素認識部位を形成するヌクレオチド配列を含有する、マルチクローニング部位またはリンカー（以下、ポリヌクレオチドリンカー、ポリリンカー、またはＭＣＳとも呼ぶ）としての機能を果たすポリヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、ＸｈｏＩ部位の３’側かつＳｆｉＩ部位の５’側にＢｓｔＥＩＩ部位をさらに含む。
【００１２】
別の態様において、本発明は、二本鎖となった場合、例えば、５’から３’に向かって、ＡｓｃＩ部位、ＰｃｉＩ部位、ＨｉｎｄＩＩＩ部位、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＡｖａＩ部位、ＸｈｏＩ部位、ＭｆｅＩ部位、ＸｍａＩ部位、ＳｍａＩ部位、ＢｓｔＥＩＩ部位、ＢｃｌＩ部位、およびＳｆｉＩ部位を含む制限酵素認識部位を形成するポリヌクレオチド配列を含有するポリヌクレオチドリンカーを提供する。
【００１３】
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド配列は、配列番号１のヌクレオチド配列を含む。
【００１４】
いくつかの実施形態において、本発明のこの態様のポリヌクレオチド配列は、配列番号１と少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または９９．５％同一のヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド配列は、配列番号１と少なくとも９５％同一のヌクレオチド配列を含む。
【００１５】
さらに別の態様において、本発明は、二本鎖となった場合、例えば、５’から３’に向かって、ＰｃｉＩ部位、ＨｉｎｄＩＩＩ部位、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＡｓｃＩ部位、ＸｈｏＩ部位、ＡｖａＩ部位、ＭｆｅＩ部位、ＢｓｔＥＩＩ部位、およびＳｆｉＩ部位を含む制限酵素認識部位を形成するポリヌクレオチド配列を含有するポリヌクレオチドリンカーを提供する。
【００１６】
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド配列は、配列番号２のヌクレオチド配列を含有する。
【００１７】
いくつかの実施形態において、本発明のこの態様のポリヌクレオチド配列は、配列番号２と少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または９９．５％同一のヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド配列は、配列番号２と少なくとも９５％同一のヌクレオチド配列を含む。
【００１８】
本発明はさらに、上記の様々な実施形態において説明したようなポリヌクレオチドリンカーを含有するベクターも提供する。
【００１９】
１つの態様において、本発明は、可変重鎖（ＶＨ）遺伝子および可変軽鎖（ＶＬ）遺伝子を含有する核酸構築物を提供する。この核酸構築物はさらに、ＶＨ遺伝子の５’末端のＸｈｏＩ制限部位、ＶＨ遺伝子の３’末端のＳｆｉＩ制限部位またはＢｓｔＥＩＩ制限部位、ＶＬ遺伝子の５’末端のＡｐａＬ１制限部位、およびＶＬ遺伝子の３’末端のＳａｃ１制限部位を含有する。
【００２０】
いくつかの実施形態において、ＶＬ遺伝子およびＶＨ遺伝子は、ＶＬ−ＶＨ形態で存在する。他の実施形態において、核酸構築物は、ＶＨ遺伝子とＶＬ遺伝子の間にリンカーを含む。いくつかの実施形態において、リンカーは、ＤＧＧＧＳＧＧＧＧＳＧＧＧＧＳＳ（配列番号３）などの配列を含む。
【００２１】
別の態様において、本発明は、複数の核酸構築物を含む単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ライブラリーを提供し、各核酸構築物は、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子、ＶＨ遺伝子の５’末端のＸｈｏＩ制限部位、ＶＨ遺伝子の３’末端のＳｆｉＩ制限部位またはＢｓｔＥＩＩ制限部位、ＶＬ遺伝子の５’末端のＡｐａＬ１制限部位、ならびにＶＬ遺伝子の３’末端のＳａｃ１制限部位を含有する。
【００２２】
いくつかの実施形態において、ＶＬ遺伝子およびＶＨ遺伝子は、各核酸構築物においてＶＬ−ＶＨ形態で存在する。いくつかの実施形態において、複数の核酸構築物はそれぞれ、ＶＨ遺伝子とＶＬ遺伝子の間にリンカーを含む。いくつかの実施形態において、リンカーは、ＤＧＧＧＳＧＧＧＧＳＧＧＧＧＳＳ（配列番号３）などの配列を含む。
【００２３】
別の態様において、本発明は、単鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）ライブラリーを構築するための方法を提供する。この方法は、（１）ＶＨ遺伝子のコレクションの５’末端にＸｈｏＩ制限部位を、３’末端にＳｆｉＩ制限部位またはＢｓｔＥＩＩ制限部位を導入するステップと、（２）ＸｈｏＩと適合性がある第１の制限部位およびＳｆｉ１またはＢｓｔＥＩＩと適合性がある第２の制限部位を用いて、複数のベクター中にＶＨ遺伝子のコレクションをクローニングするステップと、（３）ＶＬ遺伝子のコレクションの５’末端にＳａｃＩ制限部位を、３’末端にＡｐａＬＩ制限部位を導入するステップと、（４）ＡｐａＬ１およびＳａｃ１と適合性がある制限部位を用いて、複数のベクター中にＶＬ遺伝子のコレクションをクローニングするステップとを含む。
【００２４】
いくつかの実施形態において、単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ライブラリーを構築するための方法は、単離された全ＲＮＡから第１の鎖ｃＤＮＡを合成するステップと、ＸｈｏＩ制限部位を含有するフォワードプライマーおよびＳｆｉＩ制限部位またはＢｓｔＥＩＩ制限部位を含有するリバースプライマーを含む１つまたは複数のプライマーセットを用いたＰＣＲ増幅によってＶＨ遺伝子を増幅するステップとを含んでよい。
【００２５】
いくつかの実施形態において、単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ライブラリーを構築するための方法は、単離された全ＲＮＡから第１の鎖ｃＤＮＡを合成するステップと、ＡｐａＬ１制限部位を含有するフォワードプライマーおよびＳａｃ１制限部位を含有するリバースプライマーを含む１つまたは複数のプライマーセットを用いたＰＣＲ増幅によってＶＬ遺伝子を増幅するステップとを含んでよい。
【００２６】
本発明はさらに、本発明のこの態様の方法を用いて構築した単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ライブラリーも提供する。
【００２７】
さらに別の態様において、本発明は、単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ライブラリーをＦａｂ発現系に再編成するための方法を提供する。この方法は、（１）本発明のＳｃＦｖライブラリーを提供するステップと、（２）１つまたは複数の制限酵素を用いてＳｃＦｖライブラリーを消化することによって、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子をそれぞれが含む複数の断片を作製するステップと、（３）ステップ（２）で作製した複数の断片を、適合性制限部位を有する複数のＦａｂ発現ベクターにクローニングするステップとを含む。
【００２８】
いくつかの実施形態において、１つまたは複数の制限酵素としては、ＡｐａＬＩおよびＢｓｔＥＩＩが挙げられる。いくつかの実施形態において、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子は、ＶＬ−ＶＨ形態で存在する。いくつかの実施形態において、複数の断片はそれぞれ、ＶＨ遺伝子とＶＬ遺伝子の間にリンカーをさらに含む。いくつかの実施形態において、この方法は、リンカーの少なくとも一部分を、Ｃｋ配列、リボソーム結合部位（ｒｂｓ）、およびシグナルペプチド配列を含有する配列で置き換えるステップをさらに含む。いくつかの実施形態において、シグナルペプチド配列は、ＰｅｌＢリーダー配列を含有する。
【００２９】
さらに別の態様において、本発明は、単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ライブラリーをＩｇＧ発現系に再編成するための方法を提供する。この方法は、（１）本発明のＳｃＦｖライブラリーを提供するステップと、（２）１つまたは複数の制限酵素を用いてＳｃＦｖライブラリーを消化することによって、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子をそれぞれが含む複数の断片を作製するステップと、（３）ステップ（２）で作製した複数の断片を、適合性制限部位を有する複数のＩｇＧ発現ベクターにクローニングするステップとを含む。
【００３０】
いくつかの実施形態において、１つまたは複数の制限酵素としては、ＡｐａＬ１およびＢｓｔＥＩＩが挙げられる。いくつかの実施形態において、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子は、ＶＬ−ＶＨ形態で存在する。いくつかの実施形態において、複数の断片はそれぞれ、ＶＨ遺伝子とＶＬ遺伝子の間にリンカーをさらに含む。いくつかの実施形態において、この方法は、リンカーの少なくとも一部分を、Ｃｋ配列、配列内リボソーム進入部位（ＩＲＥＳ）、およびシグナルペプチド配列を含有する配列で置き換えるステップをさらに含む。
【００３１】
本発明のその他の特徴、目的、および利点は、以下の詳細な説明、図面、および特許請求の範囲において明らかである。しかし、詳細な説明、図面、および特許請求の範囲は、本発明の実施形態を示すが、限定としてではなく、例証として与えられるにすぎないことを理解すべきである。本発明の範囲内の様々な変更および修正は、当業者に明らかになると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】例示的なＶ遺伝子増幅戦略を示す図である。
【図２】ＳｃＦｖダミー構築物を含有する例示的なベクターを示す図である。
【図３】ＳｃＦｖライブラリーを構築するための、制限に基づいた例示的なクローニング戦略を示す図である。
【図４】ハイスループットなタンパク質発現のためにＳｃＦｖライブラリーをＦａｂライブラリーに大量に再編成する、例示的な２ステップの手順を示す図である。Ｆａｂベクターの例示的なポリリンカーも示す。
【図５】ハイスループットなタンパク質発現のためにＳｃＦｖライブラリーをＩｇＧ発現系に大量に再編成する、例示的な２ステップの手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明は、ハイスループットな発現およびライブラリーディスプレイの両方のために、異なる分子形態、例えば、Ｆａｂ、ＩｇＧ、またはＦｃ融合物へのＳｃＦｖポリペプチドのプールのスムーズにつながった変換を可能にする、適合性制限部位を用いた単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ライブラリー設計を提供する。特に、本発明は、適合性制限部位に基づいてＳｃＦｖライブラリーを作製するためのベクターおよび方法、ならびに適合性制限部位を用いて、Ｆａｂ、ＩｇＧ、または他の免疫グロブリン形態に本発明のＳｃＦｖライブラリーを再編成する方法を提供する。
【００３４】
本発明の様々な態様を、以下のセクションにおいて詳細に説明する。セクションの使用は、本発明を限定することを意図していない。各セクションは、本発明の任意の態様に当てはまり得る。
【００３５】
単鎖可変（ＳｃＦｖ）ポリペプチド
典型的な単鎖可変断片（ＳｃＦｖ）は、免疫グロブリンの重鎖および軽鎖の可変領域を含有し、リンカーによって１つに連結された組換えポリペプチドである。典型的には、リンカーは短く柔軟である。いくつかの実施形態において、リンカーは、ＶＬのカルボキシル末端をＶＨ配列のアミノ末端に連結する（ＶＬ−ＶＨ配置）。他の実施形態において、リンカーは、ＶＨのカルボキシル末端をＶＬ配列のアミノ末端に連結する（ＶＨ−ＶＬ配置）。他の実施形態において、ＳｃＦｖポリペプチドは、元の免疫グロブリンの特異性を保持する。ＳｃＦｖポリペプチドをコードするＤＮＡを構築するための一般的方法は公知である。ＳｃＦｖポリペプチドは、ＳｃＦｖポリヌクレオチドにコードされる。
【００３６】
本出願において使用される場合、ＳｃＦｖポリペプチドは、ディスプレイもしくは発現されるポリペプチド、関心対象のポリペプチド、または異種ポリペプチドとも呼ばれる。さらに、「ポリペプチド」、「ペプチド」、または「タンパク質」という用語は、本出願において同義的に使用される。
【００３７】
ベクター
本明細書において使用される場合、「ベクター」または「ポリヌクレオチドベクター」という用語は、連結されている別の核酸断片または配列をある場所（例えば、宿主、系）から別の場所に運搬および移送することができる核酸分子を意味する。この用語は、例えばポリヌクレオチド発現ベクターなどのインビボまたはインビトロの発現系用のベクターを含む。例えば、本発明のベクターは、「プラスミド」の形態でよく、これは、典型的にはエピソームによって維持されている、環状二本鎖ＤＮＡループを意味する。本発明のベクターは、直線状形態でもよい。さらに、本発明は、等価な機能を果たし、かつ本明細書の後に当技術分野において公知になる他の形態のベクターも含むと意図される。
【００３８】
本発明のベクターは、ポリヌクレオチドおよびポリペプチドの発現のために使用され得る。一般に、本発明のベクターは、発現しようとするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたシス作用性調節領域を含む。調節領域は、構成的でも誘導性でもよい。適切なトランス作用性因子は、インビトロの翻訳系により、宿主によって、補完的（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ）ベクターによって、または宿主中に導入される際にベクターそれ自体によって、供給される。
【００３９】
本発明のベクターは、細菌プラスミド、バクテリオファージ、酵母エピソーム、酵母染色体エレメント、哺乳動物ウイルス、哺乳動物染色体、およびそれらの組合せに由来してよく、例えば、限定されるわけではないがコスミドおよびファージミドを含めて、プラスミドおよびバクテリオファージの遺伝子エレメントに由来するものでよい。
【００４０】
本発明のベクターは、発現ベクターまたはディスプレイベクターに典型的に含まれる任意のエレメントを含んでよく、これらとしては、限定されるわけではないが、複製起点配列、抗生物質耐性遺伝子、リーダー配列またはシグナルペプチド配列、様々なタグ配列、スタッファー配列および制限部位が挙げられる。
【００４１】
本発明のベクターを構築するための一般的方法は、当技術分野において周知である。例えば、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ：ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ、第２版、Ｓａｍｂｒｏｏｋら、１９８９、Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ。例えば、核酸構築物の調製、変異誘発、配列決定、細胞中へのＤＮＡの導入、および遺伝子発現における核酸の操作ならびにタンパク質の解析のための多くの公知の技術およびプロトコールは、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、第２版、Ａｕｓｕｂｅｌら編、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、１９９２に詳細に記載されている。ＳａｍｂｒｏｏｋらおよびＡｕｓｕｂｅｌらの開示内容は、参照により本明細書に組み入れられる。
【００４２】
本発明はまた、本発明のベクターを含有する、宿主細胞または他の生物も提供する。例えば、本発明は、本発明のベクターを含有する細菌、哺乳動物細胞、酵母、および他の細胞系を提供する。適切な哺乳動物細胞としては、チャイニーズハムスター卵巣細胞、ＨｅＬａ細胞、ベビーハムスター腎臓細胞、ＮＳＯマウス黒色腫細胞、ならびにその他の多くのものが挙げられるが、それらに限定されるわけではない。例示的な一般的細菌宿主は、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）である。
【００４３】
ポリヌクレオチドリンカー
典型的には、本発明のベクターは、制限部位に基づいたクローニング戦略を用いたライブラリー間での抗体重鎖可変（ＶＨ）遺伝子および抗体軽鎖可変（ＶＬ）遺伝子の移送を容易にする１つまたは複数の適合性制限部位を含有するポリヌクレオチドリンカーを含む。本明細書において使用される場合、「ポリヌクレオチドリンカー」または「ポリリンカー」という用語は、少なくとも１つの制限酵素認識部位を含有するポリヌクレオチド配列、または、二本鎖となった場合、少なくとも１つの制限酵素認識部位を形成する一本鎖ポリヌクレオチド配列を意味する。
【００４４】
本明細書において使用される場合、「適合性制限部位」という用語は、異なる分子形態（例えば、Ｆａｂ形態またはＩｇＧ形態）を有するベクター上の少なくとも１つの制限部位と適合性がある、１つの形態のベクター（例えば、ＳｃＦｖファージディスプレイベクター）上の制限部位を意味する。本明細書において使用される場合、制限部位は、適切な制限酵素によって切断された後に、ＤＮＡリガーゼによってライゲーションできる場合は、「適合性がある」。いくつかの実施形態において、適合性制限部位としては、適切な制限酵素によって切断された後に、ＤＮＡリガーゼによって結合できる相補的オーバーハング配列を有する「粘着末端」を生じるような二本鎖配列が挙げられる。粘着末端断片は、元来切断された元の断片だけでなく、適合性粘着末端を有する他の任意の断片にもライゲーションされ得る。粘着末端は、付着末端または相補的末端とも呼ばれる。制限酵素が、変性していない（ｎｏｎ−ｄｅｇｅｎｅｒａｔｅ）パリンドローム切断部位を有する場合、それによって産生される末端はすべて適合性である。また、異なる酵素によって産生される末端が適合性である場合もある。本明細書において使用される場合、適合性制限部位としては、適切な制限酵素によって切断された後に、ＤＮＡリガーゼによって結合できる「平滑末端」を生じるような二本鎖配列も挙げられる。本出願において使用される場合、適合性制限部位は、一般的制限部位または普遍的制限部位とも呼ばれる。本明細書において使用される場合、「制限部位」とは、制限エンドヌクレアーゼによって認識される特定のヌクレオチド配列を意味する。制限エンドヌクレアーゼ（制限酵素）は、一般に、パリンドロームであり二本鎖である制限部位を認識する。本出願の文脈において、制限部位配列は、一本鎖または二本鎖と呼ばれてよい。
【００４５】
一般に、１型、２型、または３型の任意の制限酵素によって切断可能な任意の制限部位が、本発明のために使用され得る。いくつかの実施形態において、２型制限酵素によって切断可能な任意の制限部位が使用され得る。制限酵素およびそれらの認識配列は、当技術分野において周知である。例示的な制限認識部位を表１に列挙する。適切な制限部位の配列は、標準的な組換え技術を用いてポリヌクレオチドリンカー配列中に組み入れることができる。
【００４６】
適合性制限部位の使用により、配列情報に依存せずに、ＳｃＦｖのプールを他の分子形態に再編成することが可能になる。これは、抗体のＶＨ遺伝子配列もＶＬ遺伝子配列も切断しないか、もしくは頻繁には切断せず、ＶＬ遺伝子およびＶＨ遺伝子の５’末端もしくは３’末端に位置するか、またはＶＨ遺伝子とＶＬ遺伝子の間に置かれた柔軟なリンカーをコードするポリヌクレオチド内に組み入れられた一般的制限部位を用いて実現することができる。したがって、選択されたＳｃＦｖのプールを発現またはディスプレイのために移送し、この移送の間、ＶＬとＶＨの連結を維持することができる。移送中のＶＬとＶＨの連結の保持は、再編成期間中のＶ遺伝子のシャッフリングおよび選択された結合対の損失を防ぐために重要な選択肢である。コンビナトリアルシャッフリング（ＶＨおよびＶＬの連結されていない移送）を可能にする代替のクローニング手順は、移送中に余分な多様性が望まれる場合、使用してよい。
【００４７】
いくつかの実施形態において、本発明に適した適合性制限部位としては、抗原ＶＨまたはＶＬ遺伝子配列を切断しないか、または頻繁には切断しない制限酵素によって切断可能な制限部位が挙げられる。例えば、適切な適合性制限部位は、平均で、ＶＨまたはＶＬ遺伝子集団の３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、４％、３％、２％、１％、０．０８％、０．０６％、０．０４％、０．０２％、０．０１％、または０．００５％未満を切断する制限酵素によって切断可能な任意の部位でよい。制限酵素の切断頻度は、コード領域のヌクレオチド組成またはＤＮＡ供給源に依存する。いくつかの実施形態において、本発明のポリヌクレオチドリンカーは、限定されるわけではないが、ＡｐａＬＩ、ＡｓｃＩ、ＡｖａＩ、ＡｖｒＩＩ、ＭｆｅＩ、ＢａｍＨＩ、ＢｃＩＩ、ＢｓｉＷＩ、ＢｓｐＥＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＢｓｔＥＩＩ、ＥｃｏＲＶ、ＨｉｎｄＩＩＩ、ＭＩｕＩ、ＮｃｏＩ、ＮｏｔＩ、ＸｂａＩ、ＸｈｏＩ、ＸｍａＩ、ＰｃｉＩ、ＰｓｔＩ、ＮｈｅＩ、ＳａｃＩ、ＳａＩＩ、ＳｆｉＩ、およびＳｍａＩを含めて、抗体ＶＨまたはＶＬ遺伝子を切断しないか、または頻繁には切断しない制限酵素によって切断可能な１つまたは複数の適合性制限部位を含む。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、上記の酵素のいずれか１つによって切断可能な制限部位を含有してよい。例えば、ポリヌクレオチドリンカーは、ＳｆｉＩによって切断可能な１つまたは複数の適合性制限部位を含有してよい。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、ＳｆｉＩによって切断可能な第１の適合性制限部位およびＳｆｉＩによって切断可能な第２の適合性制限部位を含有してよく、その際、第１の適合性制限部位および第２の適合性制限部位は互いに適合性ではない。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、ＡｓｃＩおよびＭｆｅＩ、ＡｓｃＩおよびＳｆｉＩ、ＡｐａＬＩおよびＮｏｔＩ、ＡｐａＬＩおよびＮｈｅＩ、またはＡｐａＬ１およびＢｓｔＥＩＩなど、上記の酵素のいずれかによって切断可能な制限部位の組合せを含有してよい。他の実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、ＳｆｉＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＡｐａＬＩ、またはＭｆｅＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｃｌＩ、ＢｓｔＥＩＩ、ＭｌｕＩ、ＳｍａＩ、またはＸｂａＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｓｐＥｉ、ＡｐａＬＩ、ＢｓｓＨＩＩ、またはＥｃｏＲＶ、およびＳｆｉＩ、ＢｃｌＬ、ＡｖｒＩＩ、ＢｓｉＷＩ、またはＢａｍＨＩなどの上記の酵素のいずれかによって切断可能な制限部位の組合せを含有してよい。さらに別の実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、ＳｆｉＩ、ＢｓｓＨＩＩ、またはＡｐａＬＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｃｌＩ、ＳａｃＩ、ＡｖｒＩＩ、ＢｓｉＷＩ、またはＭｌｕＩ、ＭｆｅＩ、ＢｓｐＥＩ、ＡｐａＬＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＸｈｏＩ、またはＳａｌＩ、およびＳｆｉＩ、ＢｃｌＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、またはＢｓｔＥＩＩなどの上記の酵素のいずれかによって切断可能な制限部位の組合せを含有してよい。
【００４８】
いくつかの実施形態において、本発明のポリヌクレオチドリンカーは、決まった相対的位置に存在する制限部位の組合せを含有する。例えば、ポリヌクレオチドリンカーは、５’から３’に向かって、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＸｈｏＩ部位、およびＳｆｉＩ部位を含む、適合性制限部位の組合せを含んでよい。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、５’から３’に向かって、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＸｈｏＩ部位、ＢｓｔＥＩＩ、およびＳｆｉＩ部位を含む、適合性制限部位の組合せを含む。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、５’から３’に向かって、ＡｓｃＩ部位、ＰｃｉＩ部位、ＨｉｎｄＩＩＩ部位、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＡｖａＩ部位、ＸｈｏＩ部位、ＭｆｅＩ部位、ＸｍａＩ部位、ＳｍａＩ部位、ＢｓｔＥＩＩ部位、ＢｃｌＩ部位、およびＳｆｉＩ部位を含む、適合性制限部位の組合せを含む。１つのこのような例示的なポリリンカーを実施例３において説明し、この例示的なポリヌクレオチドのヌクレオチド配列を配列番号１に示す。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、５’から３’に向かって、ＳｆｉＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＡｐａＬＩ、またはＭｆｅＩ部位、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｃｌＩ、ＢｓｔＥＩＩ、ＭｌｕＩ、ＳｍａＩ、またはＸｂａＩ部位、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｓｐＥｉ、ＡｐａＬＩ、ＢｓｓＨＩＩ、またはＥｃｏＲＶ部位、およびＳｆｉＩ、ＢｃｌＬ、ＡｖｒＩＩ、ＢｓｉＷＩ、またはＢａｍＨＩ部位を含む、適合性制限部位の組合せを含む。１つの例示的なポリリンカーは、５’から３’に向かって、ＢｓｓＨＩＩ、ＸｈｏＩ、ＢｓｐＥＩ、およびＡｖｒＩＩまたはＢｓｉＷＩを含む。他の実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、５’から３’に向かって、ＳｆｉＩ、ＢｓｓＨＩＩ、またはＡｐａＬＩ部位、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、ＢｃｌＩ、ＳａｃＩ、ＡｖｒＩＩ、ＢｓｉＷＩ、またはＭｌｕＩ部位、ＭｆｅＩ、ＢｓｐＥＩ、ＡｐａＬＩ、ＢｓｓＨＩＩ、ＸｈｏＩ、またはＳａｌＩ部位、およびＳｆｉＩ、ＢｃｌＩ、ＸｈｏＩ、ＳａｌＩ、またはＢｓｔＥＩＩ部位を含む、適合性制限部位の組合せを含む。１つの例示的なポリリンカーは、５’から３’に向かって、ＢｓｓＨＩＩ、ＡｖｒＩＩまたはＢｓｉＷＩ、ＢｓｐＥＩ、およびＸｈｏＩを含む。
【００４９】
適合性制限部位間のヌクレオチド配列は変更されてよい。したがって、いくつかの実施形態において、制限部位の同じ組合せ（すなわち、５’から３’に向かって、ＡｓｃＩ部位、ＰｃｉＩ部位、ＨｉｎｄＩＩＩ部位、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＡｖａＩ部位、ＸｈｏＩ部位、ＭｆｅＩ部位、ＸｍａＩ部位、ＳｍａＩ部位、ＢｓｔＥＩＩ部位、ＢｃｌＩ部位、およびＳｆｉＩ部位）を含有するポリヌクレオチドリンカーは、配列番号１と少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または９９．５％同一のポリヌクレオチド配列を有してよい。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド配列は、配列番号１と少なくとも９５％同一のヌクレオチド配列を含む。
【００５０】
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドリンカーは、５’から３’に向かって、ＰｃｉＩ部位、ＨｉｎｄＩＩＩ部位、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＡｓｃＩ部位、ＸｈｏＩ部位、ＡｖａＩ部位、ＭｆｅＩ部位、ＢｓｔＥＩＩ部位、およびＳｆｉＩ部位を含む、適合性制限部位の組合せを含む。１つのこのような例示的なポリリンカーを実施例５において説明し、この例示的なポリヌクレオチドのヌクレオチド配列を配列番号２に示す。
【００５１】
適合性制限部位間のヌクレオチド配列は変更されてよい。したがって、いくつかの実施形態において、制限部位の同じ組合せ（すなわち、５’から３’に向かって、ＰｃｉＩ部位、ＨｉｎｄＩＩＩ部位、ＡｐａＬＩ部位、ＳａｃＩ部位、ＡｓｃＩ部位、ＸｈｏＩ部位、ＡｖａＩ部位、ＭｆｅＩ部位、ＢｓｔＥＩＩ部位、およびＳｆｉＩ部位）を含有するポリヌクレオチドリンカーは、配列番号２と少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または９９．５％同一のポリヌクレオチド配列を有してよい。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド配列は、配列番号２と少なくとも９５％同一のヌクレオチド配列を含む。
【００５２】
いくつかの実施形態において、ダミーＶＬ遺伝子またはダミーＶＨ遺伝子を適合性制限部位の間に組み入れてよい。ダミーＶＬ遺伝子またはダミーＶＨ遺伝子は、既存のＶＬ遺伝子またはＶＨ遺伝子のそれぞれに、典型的には３つのフレームすべてに停止コドンを導入することによって構築することができる。適合性制限部位は、ダミーＶＬ遺伝子およびダミーＶＨ遺伝子の５’末端および３’末端に導入し、適合性制限部位を用いて、ポリヌクレオチドリンカー中にクローニングすることができる。ダミーＶＨ遺伝子およびダミーＶＬ遺伝子は、後述するように適合性制限部位を用いて、関心対象のＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子でそれぞれ置き換えることができる。例示的なＳｃＦｖダミー構築物を実施例３において説明し、図２に示す。
【００５３】
したがって、本発明は、決まった位置に存在する適合性制限部位を用いて、異なるエレメント（例えば、ＶＨ遺伝子またはＶＬ遺伝子）を独立にクローニングおよび交換できる、モジュール式ポリリンカー設計を提供する。また、このポリリンカー設計により、配列情報に依存せずに、制限に基づいたクローニング手順を用いて、連結された形態のＶＨおよびＶＬの大きなプールを異なる形態（例えば、ＦａｂおよびＩｇＧ）のベクターに移動することが容易になる。後述するように、典型的には、再編成は、外部の制限部位を最初に用いた両Ｖ遺伝子の移送、続いて、Ｆａｂ発現またはＩｇＧ発現のいずれかのための適切な配列断片によるＳｃＦｖリンカー配列の置換を含む、２ステップのクローニング手順を伴う。
【００５４】
【表１−１】
2012503490.tif 000003
【００５５】
【表１−２】
2012503490.tif 000004
【００５６】
【表１−３】
2012503490.tif 000005
【００５７】
【表１−４】
2012503490.tif 000006
【００５８】
【表１−５】
2012503490.tif 000007
【００５９】
ファージディスプレイベクター
典型的には、本発明のファージディスプレイベクターは、例えば、ファージタンパク質（例えばファージ表面タンパク質）との融合タンパク質として、異種ポリペプチドを発現または条件付きで発現することができるファージ由来核酸配列を含有するベクターである。いくつかの実施形態において、本発明のファージディスプレイベクターは、繊維状ファージ（例えば、ファージｆ１、ｆｄ、およびＭ１３）またはバクテリオファージ（例えば、Ｔ７バクテリオファージおよびλ型ファージ）に由来するベクターである。繊維状ファージおよびバクテリオファージは、例えば、Ｓａｎｔｉｎｉ（１９９８）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２８２：１２５〜１３５、Ｒｏｓｅｎｂｅｒｇら（１９９６）Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ  ６：１〜６、Ｈｏｕｓｈｍａｎｄら（１９９９）Ａｎａｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  ２６８：３６３〜３７０）に記載されている。
【００６０】
特に、本発明のファージディスプレイベクターは、次のエレメントを含んでよい：（１）構成的発現または誘導性発現に適したプロモーター（例えば、ｌａｃプロモーター）、（２）ディスプレイされるペプチドをコードする配列の前のリボソーム結合部位およびシグナル配列、ならびに（３）前述したような適合性制限部位を含有するポリヌクレオチドリンカー、（４）任意選択により、ヒスチジン５〜６個のストレッチまたは抗体によって認識されるエピトープなどのタグ配列、（５）抑制可能なコドン（ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｂｌｅ）（例えば、終止コドン）、ならびに（６）ディスプレイしようとするペプチドとの融合物を形成するようにインフレームに位置する、ファージ表面タンパク質をコードする配列。
【００６１】
一般に、本発明のファージディスプレイベクターは、異種ポリペプチドをコードする核酸配列およびファージ表面タンパク質をコードする配列に作動可能に連結されたプロモーターおよび／または調節領域を含有する。「作動可能に連結される」という用語は、連結されたプロモーターおよび／または調節領域がコード配列の発現を機能的に制御するような、核酸配列間の機能的連結を意味する。また、これは、同じ連結されたプロモーターおよび／または調節領域にコード配列が制御され得るような、コード配列間の連結も意味する。コード配列間のこのような連結は、それらのコード配列にコードされるアミノ酸を含む融合タンパク質が発現され得るように、インフレームで、または同じコーディングフレーム中で連結されていると呼ぶこともできる。
【００６２】
本発明の他の実施形態において、融合タンパク質を発現する能力は、調節的プロモーターまたは他の調節領域（例えば、誘導がない場合、それらによって制御される発現が低いか、または検出不可能である、誘導性プロモーター）の使用によってある程度調節される。誘導性プロモーターの非限定的な例としては、ｌａｃプロモーター、ｌａｃ  ＵＶ５プロモーター、アラビノースプロモーター、およびｔｅｔプロモーターが挙げられる。いくつかの実施形態において、リプレッサー（例えば、ｌａｃＩ）またはターミネーター（例えば、ｔＨＰターミネーター）を組み入れることによって、誘導性プロモーターをさらに拘束することができる。例えば、リプレッサーｌａｃＩは、Ｌａｃプロモーターと共に使用される。いくつかの実施形態において、ｌａｃＩ遺伝子とＬａｃプロモーターの間に強力なｔＨＰターミネーターをさらに挿入することができる。
【００６３】
本明細書において使用される場合、「ファージ表面タンパク質」という用語は、繊維状ファージ（例えば、ファージｆ１、ｆｄ、およびＭ１３）またはバクテリオファージ（例えば、λ、Ｔ４、およびＴ７）の表面に通常存在し、異種ポリペプチドとの融合タンパク質として発現されるように適合され、それでもなお、集合してファージ粒子を構築することができ、その結果、そのポリペプチドがファージ表面にディスプレイされる、任意のタンパク質を意味する。繊維状ファージに由来する適切な表面タンパク質としては、遺伝子ＩＩＩタンパク質および遺伝子ＶＩＩＩタンパク質など繊維状ファージに由来するマイナーコートタンパク質、遺伝子ＶＩタンパク質、遺伝子ＶＩＩタンパク質、遺伝子ＩＸタンパク質、Ｔ７由来の遺伝子１０タンパク質、およびバクテリオファージλのカプシドＤタンパク質（ｇｐＤ）など繊維状ファージに由来する主要コートタンパク質が挙げられるが、それらに限定されるわけではない。いくつかの実施形態において、適切なファージ表面タンパク質は、天然に存在する表面タンパク質のドメイン、切断型変種、断片、または機能的変種である。例えば、適切なファージ表面タンパク質は、遺伝子ＩＩＩタンパク質のドメイン、例えば、アンカードメインまたは「断端（ｓｔｕｍｐ）」でよい。その他の例示的なファージ表面タンパク質は、その開示内容が参照により本明細書に組み入れられるＷＯ００／７１６９４に記載されている。当業者は認識するように、ファージ表面タンパク質は、ファージディスプレイベクターおよびその増殖のために使用する細胞の考慮と組み合わせて、選択するべきである。
【００６４】
ディスプレイされるポリペプチドは、典型的には、ファージ表面タンパク質に共有結合されている。この連結は、表面タンパク質に融合されるポリペプチド構成要素をコードする核酸の翻訳の結果、生じる。この連結は、柔軟なペプチドリンカー、プロテアーゼ部位、または停止コドンの抑制の結果として組み入れられるアミノ酸を含んでよい。
【００６５】
抑制可能なコドンは、当技術分野において公知である。例えば、抑制可能なコドンは、ＵＡＧ（アンバーコドンと呼ばれる）、ＵＡＡ（オーカーコドンと呼ばれる）、およびＵＧＡを含めて、終始コドンでよい。ＵＡＧ、ＵＡＡ、およびＵＧＡは、ｍＲＮＡコドンを示す。ベクター中に存在する対応するヌクレオチド配列は、それぞれ、ＴＡＧ、ＴＡＡ、およびＴＧＡである。また、終止コドンの選択は、コドンの周囲に特定の配列を導入することによって強化することもできる。
【００６６】
コード配列の翻訳をさらに調節するために、特殊な開始シグナルを組み入れてもよい。これらのシグナルとしては、ＡＴＧ開始コドンまたは隣接配列が挙げられる。ＡＴＧ開始コドンを含めて、外因性翻訳制御シグナルが提供される必要がある場合がある。当業者は、これを判定し、必要なシグナルを提供することが容易にできるはずである。開始コドンは、挿入配列全体の翻訳を確実にするために、所望のコード配列のリーディングフレームと「インフレーム」でなければならないことは周知である。これらの外因性翻訳制御シグナルおよび開始コドンは、天然でも合成でもよい。誘導なしでのタンパク質産生をさらに減少させるために、低効率のリボソーム結合配列または翻訳開始シグナルが使用され得る。
【００６７】
発現されたタンパク質またはポリペプチドの分泌を推進または指示することができる任意のペプチド配列が、ファージディスプレイベクター用のリーダー配列として使用され得る。例示的なリーダー配列としては、ＰｅｌＢリーダー配列およびＯｍｐ  Ａリーダー配列が挙げられるが、それらに限定されるわけではない。
【００６８】
さらに、任意選択により、融合ポリペプチドは、精製、検出、および／またはスクリーニングにおいて有用であり得るタグを含んでもよい。適切なタグとしては、ＦＬＡＧ、ポリｈｉｓ、ｇＤタグ、ｃ−ｍｙｃ、蛍光タンパク質、またはβ−ガラクトシダーゼが挙げられるが、それらに限定されるわけではない。
【００６９】
ファージディスプレイベクター、ファージディスプレイライブラリーを構築するための一般的方法、および使用方法は、例えば、Ｌａｄｎｅｒら、米国特許第５，２２３，４０９号、Ｓｍｉｔｈ（１９８５）Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２２８：１３１５〜１３１７、ＷＯ９２／１８６１９、ＷＯ９１／１７２７１、ＷＯ９２／２０７９１；ＷＯ９２／１５６７９、ＷＯ９３／０１２８８、ＷＯ９２／０１０４７、ＷＯ９２／０９６９０、ＷＯ９０／０２８０９、ｄｅ  Ｈａａｒｄら（１９９９）Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７４：１８２１８〜３０、Ｈｏｏｇｅｎｂｏｏｍら（１９９８）Ｉｍｍｕｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ４：１−２０、Ｈｏｏｇｅｎｂｏｏｍら（２０００）Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｔｏｄａｙ２：３７１〜８、Ｆｕｃｈｓら（１９９１）Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ９：１３７０〜１３７２、Ｈａｙら（１９９２）Ｈｕｍ  Ａｎｔｉｂｏｄ  Ｈｙｂｒｉｄｏｍａｓ  ３：８１〜８５、Ｈｕｓｅら（１９８９）Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２４６：１２７５〜１２８１、Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓら（１９９３）ＥＭＢＯ  Ｊ  １２：７２５〜７３４、Ｈａｗｋｉｎｓら（１９９２）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２２６：８８９〜８９６、Ｃｌａｃｋｓｏｎら（１９９１）Ｎａｔｕｒｅ  ３５２：６２４〜６２８、Ｇｒａｍら（１９９２）ＰＮＡＳ  ８９：３５７６〜３５８０、Ｇａｒｒａｒｄら（１９９１）Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ９：１３７３〜１３７７、Ｒｅｂａｒら（１９９６）Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｅｎｚｙｍｏｌ．２６７：１２９〜４９、Ｈｏｏｇｅｎｂｏｏｍら（１９９１）Ｎｕｃ．Ａｃｉｄ  Ｒｅｓ．１９：４１３３〜４１３７、およびＢａｒｂａｓら（１９９１）ＰＮＡＳ  ８８：７９７８〜７９８２において説明されている。
【００７０】
例示的な本発明のファージディスプレイベクターは、以下の実施例のセクションにおいて説明する。
【００７１】
リボソームディスプレイベクター
本発明のリボソームディスプレイベクターとしては、原核生物ディスプレイ系または真核生物ディスプレイ系に適したベクターが挙げられる。原核生物リボソームディスプレイ系は、ポリソームディスプレイ系とも呼ばれる。
【００７２】
本発明のリボソームディスプレイベクターは、典型的には、プロモーターまたはＲＮＡポリメラーゼ結合配列、リボソーム結合部位、翻訳開始配列、ディスプレイされるペプチドをリボソームから離してペプチドの正確なフォールディングを補助するアミノ酸スペーサー配列、および前述の１つまたは複数の適合性制限部位を含有するポリヌクレオチドリンカーを含む。任意選択により、リボソームディスプレイベクターは、検出タグをコードする１つもしくは複数の配列、合成されたｍＲＮＡを保護するための３’ステムループ構造および／もしくは５’ステムループ構造、翻訳エンハンサー、または「アクチベーター」配列（複数可）も含んでよい。典型的には、本発明のリボソームディスプレイベクターは、ディスプレイされるポリペプチドのインフレームの停止コドンを欠いている。
【００７３】
本発明に適したプロモーターまたはＲＮＡポリメラーゼ結合配列としては、インビトロでの翻訳に適した任意のプロモーターを挙げることができる。例示的なプロモーターとしては、Ｔ７プロモーター、Ｔ３プロモーター、もしくはＳＰ６プロモーター、またはＲＮＡポリメラーゼＴ７、Ｔ３、もしくはＳＰ６によって認識される任意の配列が挙げられるが、それらに限定されるわけではない。いくつかの実施形態において、本発明のリボソームディスプレイベクターは、Ｔ７プロモーターとＳＰ６プロモーターの双方など、２つのプロモーターを含んでよい。
【００７４】
リボソーム結合部位は、プロモーター領域の下流、または内部に位置してよい。このリボソーム結合部位は、原核生物翻訳手順が使用される場合には、原核生物リボソーム複合体（シャイン・ダルガノ配列など）に特異的でよい。適切な原核生物翻訳系としては、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）Ｓ３０系が挙げられるが、それに限定されるわけではない。また、リボソーム結合部位は、真核生物翻訳手順が使用される場合、真核生物翻訳系（コザックコンセンサス配列など）に特異的でよい。適切な真核生物翻訳系としては、ウサギ網状赤血球系（Ｋｒａｗｅｔｚら、Ｃａｎ．Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．６１：２７４〜２８６、１９８３、Ｍｅｒｒｉｃｋ、Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．１０１：３８、１９８３）が挙げられるが、それに限定されるわけではない。１つの例示的なコザックコンセンサス配列は、ＧＣＣＧＣＣＡＣＣＡＴＧＧ（配列番号１２）である。
【００７５】
また、その他の翻訳エンハンサーまたは「アクチベーター」配列も含まれてよい。例えば、アフリカツメガエルβグロビン遺伝子の翻訳エンハンサーを、プロモーターと翻訳開始部位の間に挿入してよい。他の例示的な翻訳エンハンサーまたはアクチベーター配列としては、タバコモザイクウイルスに由来する非翻訳「リーダー配列」（Ｊｏｂｌｉｎｇら  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ．１６：４４８３〜４４９８、１９８８）、アルファルファモザイクウイルスＲＮＡ４（ＪｏｂｌｉｎｇおよびＧｅｈｒｋｅ、Ｎａｔｕｒｅ  ３２５：６２２〜６２５、１９８７）、ゴキブリウイルス（ノダウイルス（Ｎｏｄａｖｉｒｕｓ））ＲＮＡ２（ＦｒｉｅｓｅｎおよびＲｕｅｃｋｅｒｔ、Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．３７：８７６〜８８６、１９８１）、ならびにカブモザイクウイルスおよびブロムモザイクウイルスのコートタンパク質ｍＲＮＡ（Ｚａｇｏｒｓｋｉら、Ｂｉｏｃｈｉｍｉｅ  ６５：１２７〜１３３、１９８３）に由来する５’非翻訳領域が挙げられるが、それらに限定されるわけではない。
【００７６】
アミノ酸スペーサー配列をＣ末端に人工的に作り出して、ディスプレイされるペプチドをリボソームから離すことができる。いかなる理論にも拘泥するものではないが、スペーサー配列は、ディスプレイされるポリペプチドがリボソーム「トンネル」から完全に出て行き、正確にフォールディングするのを可能にすると予想される。典型的には、適切なスペーサー配列は、少なくとも２０アミノ酸長をコードする。特に、スペーサーの適切な長さとしては、少なくとも３０アミノ酸、４０アミノ酸、５０アミノ酸、６０アミノ酸、７０アミノ酸、８０アミノ酸、９０アミノ酸、１００アミノ酸を挙げることができる。いくつかの実施形態において、スペーサーは、２３個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、スペーサーは、６９個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、スペーサーは、１１６個のアミノ酸を含む。適切なスペーサー配列は、任意の公知のタンパク質に由来してよく、例えば、免疫グロブリンκ鎖の定常領域（Ｃ１ｃ）、繊維状ファージＭ１３の遺伝子ＩＩＩ、およびヒトＩｇＭのＣＨ３ドメインなどに由来してよい。
【００７７】
本発明のリボソームベクター中にタグ配列を組み入れてもよい。典型的には、タグ配列は、ディスプレイされるペプチドのＮ末端またはＣ末端に組み入れられる。適切なタグとしては、ヒスチジンのストレッチ（例えば、５〜６個のヒスチジン）、抗体によって認識されるエピトープ（例えば、サブスタンスＰまたはＦｌａｇ）が挙げられるが、それらに限定されるわけではない。
【００７８】
また、リボソームディスプレイベクターは、ステムループ構造を形成することができるパリンドローム配列を有する３’領域も含んでよい。いかなる理論にも拘泥するものではないが、ステムループ構造は、転座（ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ）を妨害することができ、したがって、パリンドローム配列は、翻訳期間中のリボソームの移動を減速させ、リボソームがｍＲＮＡから「脱落する」のを防ぎ、それによって、インビトロの翻訳ステップにおいて、合成されたｍＲＮＡを保護し、ポリソームの数を増加させる。同様に、リボソームディスプレイベクターは、５’ステムループ構造を含んでもよい。
【００７９】
さらに、３’領域は、相補的なホモポリマー配列へのハイブリダイゼーションによるインビトロ翻訳反応に由来するｍＲＮＡを後で精製するために、ポリＡまたは他のポリヌクレオチドストレッチを含有してもよい。
【００８０】
リボソームディスプレイベクターは、当業者に周知のプロトコールによって化学合成することができる。あるいは、上記の各エレメントは、１つまたは複数のプラスミド中に組み入れ、微生物中で増幅させ、標準手順によって精製し、制限酵素で切断して適切な断片にした後で、ベクターに組み立ててもよい。リボソームディスプレイベクター、リボソームディスプレイライブラリーを構築するための一般的方法、および使用方法は、米国特許第５，６４３，７６８号、第５，６５８，７５４号、および第７，０７４，５５７号、ならびにＭａｔｔｈｅａｋｉｓら、（１９９４）ＰＮＡＳ  ＵＳＡ  ９１、９０２２  ９０２６、Ｍａｔｔｈｅａｋｉｓら、（１９９６）Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｅｎｚｙｍｏｌ．２６７、１９５  ２０７、Ｇｅｒｓｕｋら、（１９９７）Ｂｉｏｔｅｃｈ  ａｎｄ  Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍ．２３２、５７８  ５８２、ＨａｎｅｓおよびＰｌｕｃｋｔｈｕｎ（１９９７）ＰＮＡＳ  ＵＳＡ  ９４、４９３７  ４９４２、Ｈａｎｅｓら、（１９９８）ＰＮＡＳ  ＵＳＡ  ９５、１４１３０  ５０、ＨｅおよびＴａｕｓｓｉｇ（１９９７）ＮＡＲ  ５１３２  ５２３４において説明されており、これらすべての文献の教示は、参照により本明細書に組み入れられる。
【００８１】
コレクション
本明細書において使用される場合、例えば、ＶＨ遺伝子のコレクションまたはＶＬ遺伝子のコレクションのような「遺伝子のコレクション」、「核酸のコレクション」、「ポリヌクレオチドのコレクション」、および「ポリペプチドのコレクション」という語句は、多様な変種、例えば、ヌクレオチド配列が異なる核酸変種またはアミノ酸配列が異なるポリペプチド変種の集団である。
【００８２】
ライブラリー
本明細書において使用される場合、「ライブラリー」という用語は、異種ポリペプチドまたは異種核酸の混合物を意味する。典型的には、ライブラリーは、それぞれがポリペプチド配列または核酸配列を含有する複数のメンバーを含む。典型的には、各ポリペプチド配列または核酸配列は、ベクター中に組み入れられる。本発明によるライブラリーは、典型的には、ポリペプチドまたは核酸のコレクションを包含する。ライブラリーメンバー間の配列の相違は、ライブラリーに存在する多様性の原因である。ライブラリーは、ポリペプチドもしくは核酸の単純な混合物の形態をとってもよく、または、核酸ライブラリーを用いて形質転換された生物もしくは細胞、例えば、細菌、ウイルス、および動物細胞もしくは植物細胞などの形態であってもよい。本明細書において使用される場合、「生物」という用語は、原核生物および真核生物など細胞性のあらゆる生き物、ならびにバクテリオファージおよびウイルスなど非細胞性の核酸含有実体を意味する。
【００８３】
特に、抗体ライブラリーは、合成核酸、未処置の核酸、患者（例えば、免疫化されたヒト対象または病気にかかったヒト対象）、および動物（例えば、免疫化された動物）からのものを含めて、様々な供給源からの多様性を組み入れることができる。
【００８４】
いくつかの実施形態において、免疫細胞は、抗体、ＭＨＣ複合体、およびＴ細胞受容体の差異に対する多様性の天然供給源として使用され得る。免疫細胞のいくつかの例は、Ｂ細胞およびＴ細胞である。免疫細胞は、例えば、ヒト、霊長類、マウス、ウサギ、ラクダ、またはげっ歯動物から得ることができる。これらの細胞は、特定の特性に関して選択することができる。例えば、ＣＤ４＋およびＣＤ８−であるＴ細胞を選択することができる。様々な成熟度段階のＢ細胞を選択することができる。
【００８５】
天然に多様な配列は、対象から得られた細胞および試料、例えば、末梢血白血球（ＰＢＬ）より単離された全ＲＮＡから作製されたｃＤＮＡとして得ることができる。第１の（アンチセンス）鎖の逆転写は、任意の適切なプライマーを用いて任意の様式で実施することができる。例えば、ｄｅ  Ｈａａｒｄら（１９９９）Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ  ２７４：１８２１８〜３０を参照されたい。プライマー結合領域は、例えば、免疫グロブリンの異なるアイソタイプを逆転写するために、異なる免疫グロブリンにおいて不変であってよい。また、プライマー結合領域は、免疫グロブリンの特定のアイソタイプに対して特異的であってもよい。典型的には、プライマーは、少なくとも１つのＣＤＲをコードする配列の３’側にある領域に特異的である。ポリｄＴプライマー（例えば、重鎖遺伝子に対する）またはｍＲＮＡ鎖にライゲーションされた合成配列にハイブリダイズする合成プライマーもまた、使用することができる。ｃＤＮＡを増幅し、改変し、断片化し、またはベクター中にクローニングして、抗体ライブラリーを形成させることができる。例えば、前記のｄｅ  Ｈａａｒｄら（１９９９）を参照されたい。
【００８６】
ＳｃＦｖライブラリーの構築
典型的には、ＳｃＦｖライブラリーの構築は２つのステップを含む。第１のステップは、前述したように関心対象の対象より単離されたＲＮＡ試料からＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子を別々に単離およびクローニングするステップを含む。当技術分野において周知の方法を用いた適切なプライマー設計によって、所望の適合性制限部位を組み入れることができる。複数回のＰＣＲ反応を用いて、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子を増幅するか、または所望の制限部位を導入することができる。適切な制限部位を用いて、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子を各自のダミーベクター中にクローニングして、ＶＨ遺伝子またはＶＬ遺伝子のみのコレクションを構築することができる。第２のステップは、適合性制限酵素を用いた消化によりＶＬ遺伝子のコレクションを単離するステップ、およびそのＶＬコレクションをＶＨ遺伝子のみのコレクション中に移送してＳｃＦｖライブラリーを構築するステップを含む。
【００８７】
いくつかの実施形態において、本発明の単鎖Ｆｖ（ＳｃＦｖ）ライブラリーを構築するための方法は、（１）ＶＨ遺伝子のコレクションの５’末端にＸｈｏＩ制限部位を、３’末端にＳｆｉＩ制限部位またはＢｓｔＥＩＩ制限部位を導入するステップと、（２）ＸｈｏＩと適合性がある第１の制限部位およびＳｆｉ１またはＢｓｔＥＩＩと適合性がある第２の制限部位を用いて、複数のベクター中にＶＨ遺伝子のコレクションをクローニングするステップと、（３）ＶＬ遺伝子のコレクションの５’末端にＳａｃＩ制限部位を、３’末端にＡｐａＬＩ制限部位を導入するステップと、（４）ＡｐａＬ１およびＳａｃ１と適合性がある制限部位を用いて、複数のベクター中にＶＬ遺伝子のコレクションをクローニングするステップとを含む。
【００８８】
いくつかの実施形態において、ステップ（１）は、単離された全ＲＮＡから第１の鎖ｃＤＮＡを合成するステップと、ＸｈｏＩ制限部位を含有するフォワードプライマーおよびＳｆｉＩ制限部位またはＢｓｔＥＩＩ制限部位を含有するリバースプライマーを含む１つまたは複数のプライマーセットを用いたＰＣＲ増幅によってＶＨ遺伝子を増幅するステップとを含む。
【００８９】
いくつかの実施形態において、ステップ（３）は、単離された全ＲＮＡから第１の鎖ｃＤＮＡを合成するステップと、ＡｐａＬ１制限部位を含有するフォワードプライマーおよびＳａｃ１制限部位を含有するリバースプライマーを含む１つまたは複数のプライマーセットを用いたＰＣＲ増幅によってＶＬ遺伝子を増幅するステップとを含む。
【００９０】
ＳｃＦｖライブラリーを構築するための例示的なプライマーおよび方法は、実施例のセクションにおいて説明する。
【００９１】
標的
標的は、コレクションの１つまたは複数の特異的結合メンバーがそれに対して同定され得るリガンドである。コレクションのメンバーが抗体分子である場合、標的は、抗原またはエピトープでよく、コレクションのメンバーが酵素である場合、標的は基質でよい。
【００９２】
選択
選択プロセスは、手動で、または自動化方法を用いて実施することができる。一部の場合において、非特異的結合および他の理想的ではない特性は、複数回の選択サイクルを必要とする。選択サイクルを追加することにより、候補ライブラリーメンバーが豊富になる。選択ステップを繰り返すために、溶出されたライブラリーメンバーを増幅し、次いで、標的に再度加える。実施に応じて、異なる回数の選択サイクルが、膨大な多様性を有するライブラリーから候補ライブラリーメンバーのプールを同定するために十分となり得る。例えば、１回または２回の選択が十分である場合がある。
【００９３】
いくつかの例示的な選択プロセスは、以下のとおりである。
【００９４】
パンニング法。標的分子が、マイクロタイターウェル、基材、粒子、またはビーズの表面などの固体支持体に固定される。ディスプレイライブラリーが、この支持体に接触させられる。標的に対する親和性を有するライブラリーメンバーは、結合することが可能である。非特異的にまたは弱く結合したメンバーは、支持体から洗い流される。次いで、結合されたライブラリーメンバーが、（例えば溶出によって）支持体から回収される。回収されたライブラリーメンバーは、さらなる解析（例えば、スクリーニング）のために集められるか、またはさらにもう１回選択するためにプールされる。
【００９５】
磁性粒子プロセッサ。自動選択の１つの例では、磁性粒子および磁性粒子プロセッサを使用する。この場合、標的は磁性粒子上に固定される。ＫｉｎｇＦｉｓｈｅｒ（商標）システム、すなわち、Ｔｈｅｒｍｏ  ＬａｂＳｙｓｔｅｍｓ（ヘルシンキ、フィンランド）社製の磁性粒子プロセッサが、標的に対してディスプレイライブラリーメンバーを選択するために使用される。ディスプレイライブラリーは、試験管中で磁性粒子と接触させられる。ビーズおよびライブラリーは混合される。次いで、使い捨ての鞘に覆われた磁性ピンが磁性粒子を回収し、洗浄液を含む別の試験管にそれらを移送する。粒子は、洗浄液と混合される。この様式により、磁性粒子プロセッサを用いて、磁性粒子を複数の試験管に順次移送して、非特異的にまたは弱く結合したライブラリーメンバーを粒子から洗い流すことができる。洗浄後、溶離緩衝液を含む試験管にこれらの粒子を移送して、特異的にかつ／または強く結合したライブラリーメンバーを粒子から除去する。次いで、溶離されたこれらのライブラリーメンバーは、解析のために個別に単離されるか、またはさらにもう１回選択するためにプールされる。詳細な磁性粒子プロセッサ選択プロセスは、米国特許出願公開第２００３０２２４４０８号に記載されている。
【００９６】
細胞ベースの選択。この選択は、ディスプレイライブラリーを標的細胞に結合させ、次いで、それらの細胞が結合したライブラリーメンバーを選択することによって、実施することができる。細胞ベースの選択により、例えば、翻訳後修飾を含む天然環境においてディスプレイされる標的分子、関連するタンパク質および因子、ならびに競合因子を認識するリガンドを同定することが可能になる。さらに、細胞ベースの選択は、特定の唯一の標的分子を対象としないため、標的に関する前もっての情報は必要とされない。もっと正確に言えば、細胞それ自体が決定因子である。その後のステップ、すなわち特定の機能アッセイを用いて、同定されたリガンドが、エフェクター機能を細胞に向ける際に活性であるかを確認することができる。詳細な細胞ベースの選択プロセスは、米国特許出願公開第２００３０２２４４０８号に記載されている。
【００９７】
インビボでの選択。例えば、Ｋｏｌｏｎｉｎら（２００１）Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｐｉｎｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ５：３０８〜３１３、ＰａｓｑｕａｌｉｎｉおよびＲｕｏｓｌａｈｔｉ（１９９６）Ｎａｔｕｒｅ  ３８０：３６４〜３６６、ならびにＰａｑｕａｌｉｎｉら（２０００）「Ｉｎ  ｖｉｖｏ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｈａｇｅ−Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｌｉｂｒａｒｉｅｓ」、Ｐｈａｇｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ：Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ  Ｂａｒｂａｓら編、Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｐｒｅｓｓ  ２２．１〜２２．２４において説明されているように、この選択をインビボで実施して、標的組織または標的器官に結合するライブラリーメンバーを同定することができる。例えば、ファージディスプレイライブラリーは、対象（例えば、ヒトまたは他の哺乳動物）中に注入される。適切な間隔をあけた後、対象から標的組織または標的器官が摘出され、標的部位に結合するディスプレイライブラリーメンバーが回収され、特徴付けられる。
【００９８】
親和性成熟／最適化
いくつかの実施形態において、第１のライブラリーを用いた最初の選択の後、ライブラリーメンバーの選択された集団を変異誘発して、選択されたメンバーの結合親和性または他の任意の特性を改善することができる。例えば、第１のディスプレイライブラリーは、標的に対する１つまたは複数のリガンドを同定するために使用される（リード同定としても公知である）。次いで、これらの同定されたリガンドを変異させて、第２のディスプレイライブラリーを形成させる。さらなる多様性が、変異誘発によって導入される。次いで、例えば、厳密性がより高いまたはより競合的な結合条件および洗浄条件を用いることによって、親和性が高いリガンドが第２のライブラリーから選択される。このプロセスは、親和性成熟または最適化として公知である。
【００９９】
いくつかの実施形態において、本発明のファージディスプレイライブラリーは、標的に結合するポリペプチドの最初の同定のために使用される。標的に結合するポリペプチドをコードする核酸断片の選択されたプールは、１つまたは複数の適合性制限部位を切断する制限酵素を用いた消化によって、回収され得る。次いで、回収された断片は、１つまたは複数の適合性制限部位を利用して、本発明のリボソームディスプレイベクター中に「まとめて」クローニングされ得る。ファージディスプレイライブラリーから移送された選択された核酸を含有するリボソームディスプレイベクターをさらに変異誘発して、第２のライブラリー、例えば、リボソームディスプレイライブラリーを形成させることができる。リボソームディスプレイライブラリーの多様性は、最高で１０１２を超えることができる。
【０１００】
同定された最初のリガンドを変異させてさらなる多様性を導入するために、多数の技術が使用され得る。これらの技術としては、エラープローンＰＣＲ（Ｌｅｕｎｇら（１９８９）Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  １：１１〜１５）、組換え、ランダム切断を用いたＤＮＡシャッフリング（Ｓｔｅｍｍｅｒ（１９９４）Ｎａｔｕｒｅ  ３８９〜３９１）、ＲＡＣＨＩＴＴ（商標）（Ｃｏｃｏら（２００１）Ｎａｔｕｒｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈ．１９：３５４）、部位特異的変異誘発（Ｚｏｌｌｅｒら（１９８７）Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｅｎｚｙｍｏｌ．１９８７、１５４：３２９〜５０、Ｚｏｌｌｅｒら（１９８２）Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ．１０：６４８７〜６５０４）、カセット変異誘発（Ｒｅｉｄｈａａｒ−Ｏｌｓｏｎ（１９９１）Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｅｎｚｙｍｏｌ．２０８：５６４〜５８６）、および縮重オリゴヌクレオチドの組入れ（Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓら（１９９４）ＥＭＢＯ  Ｊ  １３：３２４５）が挙げられるが、それらに限定されるわけではない。
【０１０１】
抗原の場合、変異誘発は、重鎖または軽鎖のＣＤＲ領域を対象としてよい。いくつかの実施形態において、変異誘発は、ＣＤＲの近くまたはＣＤＲに隣接したフレームワーク領域を対象としてよい。
【０１０２】
望ましい結合親和性または他の特性を有するリボソームディスプレイライブラリーのメンバーを同定するための方法、および選択されたポリペプチドをコードする核酸配列を回収するための方法は、当技術分野において周知である。例えば、例示的な方法は、米国特許第５，６４３，７６８号、第５，６５８，７５４号、および第７，０７４，５５７号に記載されている。
【０１０３】
再編成（ｒｅｆｏｒｍａｔｔｉｎｇ）
望ましい特性を有するディスプレイされるポリペプチドをコードする核酸配列を含有するライブラリーメンバーを選択および同定した後、核酸をディスプレイベクターから回収し、産生またはさらなる解析のために発現ベクターに移送することができる。このプロセスは、典型的には、再編成として公知である。したがって、再編成プロセスは、例えば、核酸をディスプレイベクターから細菌細胞または哺乳動物細胞における産生に適したベクターに移送するために使用される。１つの実施形態において、選択された各ライブラリーメンバーは、個別に再編成される。別の実施形態において、ライブラリーメンバーは集められ、まとめて再編成される。
【０１０４】
再編成プロセスは、ディスプレイのために最初に使用される発現系および第２の発現系に合わせて仕立てることができる。典型的なリボソームベクターは細菌発現系または哺乳動物発現系に適合性ではないのに対し、同じファージディスプレイベクターは、細菌発現系において、選択されたディスプレイされるポリペプチドを発現させるために使用され得るため、例えば、再編成プロセスは、リボソームディスプレイ産物の解析のために特に重要である。
【０１０５】
いくつかの実施形態において、選択されたＳｃＦｖポリペプチドは、限定されるわけではないが、ＩｇＧ、ＳｃＦｖ−Ｆｃ融合物、Ｆ（ａｂ’）２、Ｆ（ａｂ）２、Ｆａｂ’、Ｆａｂ、ダイアボディ、トリアボディまたはテトラボディを含めて、他の免疫グロブリン形態に再編成され得る。まとめて再編成する１つの例において、ＳｃＦｖの再編成は、二段階のプロセスを伴う。第１のサイクルは、例えば、適合性制限部位を用いてディスプレイベクターを消化して、軽鎖可変コード領域および重鎖可変コード領域を最小限含む核酸断片を放出させるステップを含む。これらの断片は、哺乳動物において発現させるためのベクター中にクローニングされる。このステップの間、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子の双方をコードする核酸断片の移送により、ディスプレイベクター中に存在する重鎖および軽鎖の組合せが発現ベクターにおいて維持されることが確実になる。さらに、移送プロセスを用いて、コード鎖の５’末端において原核生物プロモーターを哺乳動物プロモーターに切り替え、また、コード鎖の３’末端においてバクテリオファージコートタンパク質（またはその断片）をコードする配列をＦｃドメインをコードする配列に切り替えることができる。クローニングのための一般的方法は、標準的な実験室マニュアル、例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋら（２００１）Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ（第３版）、Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓにおいて説明されている。
【０１０６】
第２のステップにおいて、軽鎖コード領域と重鎖コード領域の間に介在する領域が、置換される。例えば、ＶＨ遺伝子とＶＬ遺伝子の間のリンカー領域は、原核生物リボソーム結合部位（ＲＢＳ）を含む配列、または配列内リボソーム進入部位（ＩＲＥＳ）を有する配列もしくは真核生物プロモーターを含む配列で置換され得る。また、このプロセスにおいて、分泌のためのシグナル（例えば、原核生物または真核生物の分泌シグナル）および免疫グロブリン分子の定常領域に由来する配列（例えば、Ｃｋ、ＣＨ１）も挿入され得る。いくつかの実施において、介在領域は、細胞において組換えによって置換される。さらに他の実施において、介在領域は置換されず、もっと正確に言えば（例えば、部位特異的組換えによって）例えば原核生物発現のために設計された配列を切除することなく、配列が挿入される。
【０１０７】
原核細胞および真核細胞の双方において機能的であるハイブリッドシグナル配列は、シグナル配列の一部（例えば、シグナル配列の少なくとも３’領域、例えば、−３、−２、および−１位置）またはすべての再編成を回避するために使用され得る。一部の場合において、シグナル配列は、複数の発現系（例えば、原核生物系および真核生物系の双方）において機能的である。例えば、いくつかの細菌β−ラクタマーゼのシグナル配列は、真核細胞および原核細胞において機能的である。例えば、Ｋｒｏｎｅｎｂｅｒｇら、１９８３、Ｊ．Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌ．９６、１１１７〜９、Ａｌ−Ｑａｈｔａｎｉら、１９９８、Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．３３１、５２１〜５２９を参照されたい。また、複数の宿主において機能するシグナル配列は、各発現宿主におけるそのようなシグナル配列の要件（共通規則）に基づいて選択することができ、または経験に基づいて選択することができる。
【０１０８】
いくつかの実施形態において、本発明の選択されたＳｃＦｖポリペプチドは、同様のクローニング戦略を用いて、小モジュール免疫薬剤（ＳＭＩＰ（商標））の薬形態（Ｔｒｕｂｉｏｎ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ、シアトル、ワシントン州）に再編成することができる。ＳＭＩＰは、抗原または対抗受容体などの同族構造体に対する結合ドメイン、１つのシステイン残基を有するかまたは１つもシステイン残基を有さないヒンジ領域ポリペプチド、ならびに免疫グロブリンのＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインから構成される単鎖ポリペプチドである（ｗｗｗ．ｔｒｕｂｉｏｎ．ｃｏｍも参照されたい）。ＳＭＩＰ薬物設計は、例えば、米国特許出願公開第２００３／０１１８５９２号、第２００３／０１３３９３９号、第２００４／００５８４４５号、第２００５／０１３６０４９号、第２００５／０１７５６１４号、第２００５／０１８０９７０号、第２００５／０１８６２１６号、第２００５／０２０２０１２号、第２００５／０２０２０２３号、第２００５／０２０２０２８号、第２００５／０２０２５３４号、および第２００５／０２３８６４６号、ならびにその関連する特許ファミリーメンバーにおいて開示されており、これらの文献はすべて、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【０１０９】
コード核酸は、再編成されたものであれ再編成されてないものであれ、組換え発現のための当技術分野において利用可能な任意の技術を用いてコードされたポリペプチドまたはペプチドを産生させる際に使用され得る。
【０１１０】
様々な異なる宿主細胞においてポリペプチドをクローニングおよび発現させるための系は周知である。適切な宿主細胞としては、細菌、哺乳動物細胞、酵母系、およびバキュロウイルス系が挙げられる。異種ポリペプチドを発現させるために当技術分野において利用可能な哺乳動物細胞株としては、チャイニーズハムスター卵巣細胞、ＨｅＬａ細胞、仔ハムスター腎臓細胞、ＮＳＯマウス黒色腫細胞、および他多数が挙げられる。一般的な好ましい細菌宿主は大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）である。
【０１１１】
大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のような原核細胞における抗体および抗体断片の発現は、当技術分野において十分に確立されている。概説については、例えば、Ｐｌｕｃｋｔｈｕｎ，Ａ．Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ９：５４５  ５５１（１９９１）を参照されたい。また、培養状態の真核細胞における発現も、特異的結合メンバーを産生させるための選択肢として当業者は利用可能である。最近の概説については、例えば、Ｒｅｆ，Ｍ．Ｅ．（１９９３）Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎｉｏｎ  Ｂｉｏｔｅｃｈ．４：５７３  ５７６、Ｔｒｉｌｌ  Ｊ．Ｊ．ら（１９９５）Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎｉｏｎ  Ｂｉｏｔｅｃｈ．６：５５３  ５６０を参照されたい。
【０１１２】
必要に応じて、プロモーター配列、ターミネーター配列、ポリアデニル化配列、エンハンサー配列、マーカー遺伝子、および他の配列を含めて、適切な調節配列を含有する適切なベクターを選択または構築することができる。ベクターは、必要に応じて、プラスミド、ウイルス、例えば、ファージ、またはファージミドでよい。さらなる詳細については、例えば、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ：ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ：第２版、Ｓａｍｂｒｏｏｋら、１９８９、Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓを参照されたい。例えば、核酸構築物の調製、変異誘発、配列決定、細胞中へのＤＮＡの導入および遺伝子発現における核酸の操作ならびにタンパク質の解析のための多くの公知の技術およびプロトコルは、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、第２版、Ａｕｓｕｂｅｌら編、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、１９９２に詳細に記載されている。ＳａｍｂｒｏｏｋらおよびＡｕｓｕｂｅｌらの開示内容は、参照により本明細書に組み入れられる。
【０１１３】
したがって、本発明の方法を用いて選択された特異的ポリペプチド、またはそのような特異的ポリペプチドの構成要素（例えば、ＶＨドメインおよび／もしくはＶＬドメイン）をコードする核酸が、産生用の発現系において提供され得る。これは、そのような核酸を宿主細胞中に導入するステップを含んでもよい。この導入には、任意の利用可能な技術を使用してよい。真核細胞の場合、適切な技術としては、リン酸カルシウムトランスフェクション、ＤＥＡＥ−デキストラン、エレクトロポレーション、リポソームを介したトランスフェクション、およびレトロウイルスまたは他のウイルス、例えば、ワクシニア、または昆虫細胞の場合、バキュロウイルスを使用する形質導入を挙げることができる。細菌細胞の場合、適切な技術としては、塩化カルシウム形質転換、エレクトロポレーション、およびバクテリオファージを用いたトランスフェクションを挙げることができる。
【０１１４】
導入に続いて、例えば、コードされる産生物を産生させるための条件下で宿主細胞を培養することによって、核酸からの発現を引き起こすか、または可能にさせることができる。本発明はまた、前述の特異的結合メンバーまたはポリペプチドを発現させるために、発現系において前述の構築物を使用するステップを含む方法も提供する。
【０１１５】
発現による産生に続いて、産生物を単離および／または精製してよく、また、少なくとも１つの付加的な成分を含む組成物に調製してよい。このような組成物は、薬学的に許容できる賦形剤、ビヒクル、または担体を含んでよい。
【０１１６】
本発明の別の態様および実施形態は、本発明の開示に照らして、当業者に明らかになると考えられる。本明細書において任意の箇所で言及される文書はすべて、参照により組み入れられることにさらに留意すべきである。
【０１１７】
以下の実験的な実施例を参照して、本発明を以下にさらに例示する。
【実施例】
【０１１８】
（実施例１）
ＳｃＦｖライブラリー設計
他の免疫グロブリン形態、例えば、ＩｇＧ、Ｆａｂ、ＳｃＦｖ−Ｆｃ融合物、小モジュール免疫薬剤（ＳＭＩＰ（商標））、ならびに他の短鎖抗体、例えば、ナノボディおよびサメ抗体など（それぞれ、参照により本明細書に組み入れられる米国特許出願公開第２００８０１０７６０１号および国際特許出願公開ＷＯ０３／０１４１６１を参照されたい）へのＳｃＦｖ抗体の「大量」再編成を容易にする一般的制限部位を用いて、ＳｃＦｖライブラリーを設計した。
【０１１９】
他の免疫グロブリン形態、例えば、ＩｇＧ、Ｆａｂ、ＳｃＦｖ−Ｆｃ融合物、小モジュール免疫薬剤（ＳＭＩＰ（商標））などへのＳｃＦｖ抗体の「大量」再編成を容易にする一般的制限部位を用いて、ＳｃＦｖライブラリーを設計した。
【０１２０】
この実験において、ベクター設計および再編成手順は、以下の因子を考慮に入れた：
（１）選択されたＶＬおよびＶＨの対形成の保持を可能にすること、
（２）Ｖ遺伝子配列を改変せずに再編成を可能にすること、
（３）生殖系列Ｖ遺伝子中でまれな制限部位を使用すること、
（４）配列情報に依存しない再編成を可能にすること、
（５）様々なエレメントを独立に交換できるように、モジュラー式設計を有すること。
【０１２１】
ＳｃＦｖ形態に適し、Ｆａｂ、ＩｇＧ、ＳＭＩＰ（商標）、および他の哺乳動物発現／ディスプレイベクターと適合性があるベクターを設計した。ＳｃＦｖベクターの重要な特徴を下記に考察する。
【０１２２】
第１に、ＶＬ−ＶＨ形態がＳｃＦｖ−Ｆｃ融合物またはＳＭＩＰにとって好ましい形態であるため、ＶＬ−ＶＨ形態でＳｃＦｖ抗体を発現するようにベクターを設計した。このようなＳｃＦｖ設計により、ハイスループットなタンパク質発現のためのＳＭＩＰへの直接的再編成が可能になる（すなわち、ＳｃＦｖを適合性ＳＭＩＰベクターに直接移送することができる）。
【０１２３】
第２に、生殖系列Ｖ遺伝子において切断しないか、またはめったに切断しない制限部位を、ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子の５’末端および３’末端に導入した。例えば、Ｘｈｏ１は、いかなるヒト生殖系列ＶＨ遺伝子も切断せず、生殖系列Ｖｋ遺伝子４０個の内の３個（すなわち、７．５％）において切断するため、Ｘｈｏ１制限部位をＶＨ遺伝子の５’末端に導入した。Ｘｈｏ１部位は、柔軟なリンカー（ＤＧＧＧＳＧＧＧＧＳＧＧＧＧＳＳ［配列番号３］）の３’末端に組み入れることができる。リンカー設計を以下に説明する。Ｓａｃ１部位は、ＶＬ遺伝子の３’末端（すなわち、Ｊｋセグメント）に組み入れることができる。Ｓａｃ１部位は、生殖系列Ｖｋ遺伝子４０個の内の１個のみ（すなわち、２．５％）に存在する。
【０１２４】
ＶＬ遺伝子とＶＨ遺伝子の間の柔軟なリンカーを下記に示すようにして設計した：
2012503490.tif 000008
【０１２５】
示したように、このリンカーは、３’末端の２つのセリンを含めて１６個のアミノ酸（ＤＧＧＧＳＧＧＧＧＳＧＧＧＧＳＳ［配列番号３］）をコードし、Ｘｈｏ１部位を組み入れている。このリンカーは、ＳＭＩＰと適合性がある。
【０１２６】
（実施例２）
Ｖ遺伝子増幅戦略
Ｖ遺伝子増幅戦略を図１に例示する。ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子の５’末端および３’末端に普遍的制限部位を導入するために、所望の制限部位を組み入れたプライマーセットを用いたＰＣＲ増幅を使用した。典型的には、複数回のＰＣＲ反応を行った。例えば、ＶＨコレクションは、一次ＰＣＲおよび二次ＰＣＲによって増幅することができる。一次ＰＣＲでは、Ｘｈｏ１部位を含有するＶＨフォワードプライマーおよびＩｇＭ特異的リバースプライマーを使用する。二次ＰＣＲでは、Ｘｈｏ１部位を含有するＶＨフォワードプライマーならびにＳｆｉ１部位および／またはＢｓｔＥＩＩ部位を含有するＪＨリバースプライマーを使用する。
【０１２７】
上述したように、Ｘｈｏ１は、いかなるヒト生殖系列ＶＨ遺伝子も切断せず、生殖系列Ｖｋ遺伝子４０個の内の３個において切断するだけである。３’末端にＸｈｏＩ部位を組み入れたリンカー配列の例示的な設計は、上記に示した。
【０１２８】
ＢｓｔＥＩＩは、生殖系列ＶＨ遺伝子５１個の内の４個（すなわち、７．８％）において、また、生殖系列Ｖｋ遺伝子４０個の内の０個において切断する。ＶＨ遺伝子のＦＷ４領域におけるＢｓｔＥＩＩ部位の例示的な設計を下記に例示する：
2012503490.tif 000009
【０１２９】
ＪＨ１〜５領域を網羅するために、少なくとも５個の異なるプライマーを設計した。
【０１３０】
同様に、ＶＬコレクションも、一次ＰＣＲおよび二次ＰＣＲによって増幅することができる。一次ＰＣＲでは、ＡｐａＬ１部位を含有するＶｋフォワードプライマーおよびＣｋ特異的リバースプライマーを使用し、二次ＰＣＲでは、ＡｐａＬ１部位を含有するＶｋフォワードプライマーおよびＳａｃ１部位を組み入れたＪｋリバースプライマーを使用する。リンカー配列は、二次ＰＣＲ用のリバースプライマー中に組み入れることができる。
【０１３１】
ＡｐａＬ１は、生殖系列Ｖｋ遺伝子において切断せず、生殖系列ＶＨ遺伝子５１個の内の２個（すなわち、３．９％）において切断するだけである。どのようにして５’ＡｐａＬ１部位をＶＬ遺伝子の５’に導入できるかを示すために、ＶＬ遺伝子の５’の例示的な設計を下記に示す。
2012503490.tif 000010
【０１３２】
すべてのＶｋ遺伝子ファミリーを網羅するために、少なくとも６個の異なるプライマーを設計した（表２を参照されたい）。
【０１３３】
ＳａｃＩは、生殖系列Ｖｋ遺伝子４０個の内の１個において（すなわち、２．５％）、また、生殖系列ＶＨ遺伝子５１個の内の１１個において（すなわち、２１．６％）切断する。下記に示すように、ＳａｃＩ部位は、ＦＷ４領域において生殖系列Ｊｋ配列ＴＫＶＥＩＫＲ（配列番号１８）をＴＫＶＥＬＫＲ（配列番号１９）に変換することによって導入することができる。
変換前：ＴＫＶＥＩＫＲ（配列番号１８：生殖系列Ｊｋ配列）
変換後：ＴＫＶＥＬＫＲ（配列番号１９：ＩからＬへの保存的変更）
2012503490.tif 000011
【０１３４】
Ｊｋ１〜５領域を網羅するために、少なくとも５個の異なるプライマーを設計した。
【０１３５】
ＶＨ遺伝子およびＶＬ遺伝子の増幅に適したその他の例示的なプライマーを表２に示す。
【０１３６】
表２
一次ＰＣＲのプライマー
HuIgM-Rev         
(配列番号21)
5' TGG AAG AGG CAC GTT CTT TTC TTT
HuCk-Rev          
(配列番号22)
5' ACA CTC TCC CCT GTT GAA GCT CTT 
ＶＨフォワードプライマー（Ｘｈｏ１部位に下線を引いている）
HuVH1b/7A-For     (配列番号23)
5' ggc tat ggt tgc GGC TCG AGC CAG
RTG CAG CTG GTG CAR TCT GG
HuVH1C-For       
(配列番号24)
5' ggc tat ggt tgc GGC TCG AGC SAG
GTC CAG CTG GTR CAG TCT GG
HuVH2-For         
(配列番号25)
5' ggc tat ggt tgc GGC TCG AGC CAG
RTC ACC TTG AAG GAG TCT GG
HuVH3B-For        
(配列番号26)
5' ggc tat ggt tgc GGC TCG AGC SAG
GTG CAG CTG GTG GAG TCT GG
HuVH3C-For        
(配列番号27)
5' ggc tat ggt tgc GGC TCG AGC GAG
GTG CAG CTG GTG GAG WCY GG
HuVH4B-For        
(配列番号28)
5' ggc tat ggt tgc GGC TCG AGC CAG
GTG CAG CTA CAG CAG TGG GG
HuVH4C-For        
(配列番号29)
5' ggc tat ggt tgc GGC TCG AGC CAG
STG CAG CTG CAG GAG TCS GG
HuVH5B-For        
(配列番号30)
5' ggc tat ggt tgc GGC TCG AGC GAR
GTG CAG CTG GTG CAG TCT GG
HuVH6A-For        
(配列番号31)
5' ggc tat ggt tgc GGC TCG AGC CAG
GTA CAG CTG CAG CAG TCA GG
Ｖｋフォワードプライマー（ＡｐａＬ１部位に下線を引いている）
HuVK1-For        
(配列番号32)
ggc tat ggt tgc AGT GCA CTT GAC ATC
CAG WTG ACC CAG TCT CC
HuVK2-For        
(配列番号33)
ggc tat ggt tgc AGT GCA CTT GAT GTT
GTG ATG ACT CAG TCT CC
HuVK3-For        
(配列番号34)
ggc tat ggt tgc AGT GCA CTT GAA ATT
GTG WTG ACR CAG TCT CC
HuVK4-For        
(配列番号35)
ggc tat ggt tgc AGT GCA CTT GAT ATT
GTG ATG ACC CAC ACT CC
HuVK5-For        
(配列番号36)
ggc tat ggt tgc AGT GCA CTT GAA ACG
ACA CTC ACG CAG TCT CC
HuVK6-For        
(配列番号37)
ggc tat ggt tgc AGT GCA CTT GAA ATT
GTG CTG ACT CAG TCT CC
二次ＰＣＲのプライマー
ＪＨリバースプライマー（Ｓｆｉ部位およびＢｓｔＥＩＩ部位に下線を引いている）
Hu JH1/2-Sfi1     (配列番号38)
ggc tat ggt tgc ggcccctgaggcc
tgatca  TGA GGA GAC GGT GAC CAG GGT GCC
Hu JH3-Sfi1       (配列番号39)
ggc tat ggt tgc ggcccctgaggcc
tgatca  TGA AGA GAC GGT GAC CAT TGT CCC
Hu JH4/5-Sfi1     (配列番号40)
ggc tat ggt tgc ggcccctgaggcc
tgatca  TGA GGA GAC GGT GAC CAG GGT TCC
Hu JH6 -Sfi1      (配列番号41)
ggc tat ggt tgc ggcccctgaggcc
tgatca  TGA GGA GAC GGT GAC CGT GGT CCC
Ｊｋリバースプライマー（Ｆｗ４にＳａｃ１部位を追加する）（Ｓａｃ１部位に下線を引いている）
Hu Jk1/4-Sac1     (配列番号42)
ggc tat ggt tgc ACG TTT GAG CTC CAC
CTT GGT CCC 
Hu Jk2-Sac1      
(配列番号43)
ggc tat ggt tgc ACG TTT GAG CTC CAG
CTT GGT CCC 
Hu Jk3-Sac1      
(配列番号44)
ggc tat ggt tgc ACG TTT GAG CTC CAC
TTT GGT CCC  
Hu Jk5-Sac1      
(配列番号45)
ggc tat ggt tgc ACG TTT GAG CTC CAG
TCG TGT CCC
ＰＣＲに基づいたクローニングのためのＪＨフォワードプライマー（Ｘｈｏ１部位に下線を引いている）
HuVH1b/7A-For +リンカー   
(配列番号46)
5' gat ggc ggt gga tcg ggc ggt ggt gga tct
gga gga ggt GGC TCG AGC CAG RTG CAG CTG GTG CAR TCT GG
HuVH1C-For +リンカー      
(配列番号47)
5' gat ggc ggt gga tcg ggc ggt ggt gga tct
gga gga ggt GGC TCG AGC SAG GTC CAG CTG GTR CAG TCT GG
HuVH2B-For +リンカー      
(配列番号48)
5' gat ggc ggt gga tcg ggc ggt ggt gga tct
gga gga ggt GGC TCG AGC CAG RTC ACC TTG AAG GAG TCT GG
HuVH3B-For +リンカー       
(配列番号49)
5' gat ggc ggt gga tcg ggc ggt ggt gga tct
gga gga ggt GGC TCG AGC SAG GTG CAG CTG GTG GAG TCT GG
HuVH3C-For +リンカー       
(配列番号50)
5' gat ggc ggt gga tcg ggc ggt ggt gga tct
gga gga ggt GGC TCG AGC GAG GTG CAG CTG GTG GAG WCY GG
HuVH4B-For +リンカー       
(配列番号51)
5' gat ggc ggt gga tcg ggc ggt ggt gga tct
gga gga ggt GGC TCG AGC CAG GTG CAG CTA CAG CAG TGG GG
HuVH4C-For +リンカー       
(配列番号52)
5' gat ggc ggt gga tcg ggc ggt ggt gga tct
gga gga ggt GGC TCG AGC CAG STG CAG CTG CAG GAG TCS GG
HuVH5B-For +リンカー        
(配列番号53)
5' gat ggc ggt gga tcg ggc ggt ggt gga tct
gga gga ggt GGC TCG AGC GAR GTG CAG CTG GTG CAG TCT GG
HuVH6A-For +リンカー        
(配列番号54)
5' gat ggc ggt gga tcg ggc ggt ggt gga tct
gga gga ggt GGC TCG AGC CAG GTA CAG CTG CAG CAG TCA GG 
ＰＣＲに基づいたクローニングのためのＪｋリバースプライマー（Ｓａｃ１部位に下線を引いている）
Hu Jk1-リンカー             
(配列番号55)
5' gct cga gcc acc tcc tcc aga tcc
acc acc gcc cga tcc acc gcc atc ACG TTT GAG CTC CAC CTT GGT CCC 3'
Hu Jk2-リンカー             
(配列番号56)
5' gct cga gcc acc tcc tcc aga tcc
acc acc gcc cga tcc acc gcc atc ACG TTT GAG CTC CAG CTT GGT CCC 3'
Hu Jk3-リンカー             
(配列番号57)
5' gct cga gcc acc tcc tcc aga tcc
acc acc gcc cga tcc acc gcc atc ACG TTT GAG CTC CAC TTT GGT CCC 3'
Hu Jk4-リンカー             
(配列番号58)
5' gct cga gcc acc tcc tcc aga tcc
acc acc gcc cga tcc acc gcc atc ACG TTT GAG CTC CAC CTT GGT CCC 3'
Hu Jk5-リンカー             
(配列番号59)
5' gct cga gcc acc tcc tcc aga tcc
acc acc gcc cga tcc acc gcc atc ACG TTT GAG CTC CAC TCG TGT CCC 3'
【０１３７】
（実施例３）
ｐＷＲＩＬ−５ファージディスプレイベクターの構築
ＶＬ−ＶＨ形態の抗ＲＡＧＥ  ＳｃＦｖ抗体を含有するＸＴ−Ｈ２  ＳｃＦｖ構築物を以下のようにして改変して、ダミーＳｃＦｖ構築物（配列番号６１）を有するｐＷＲＩＬ−５ファージディスプレイポリヌクレオチドベクターを構築した。
【０１３８】
第１に、前述したようにＸｈｏ１部位をリンカー中に組み入れた。第２に、前述したようにＳａｃＩ部位をＪｋ配列中に組み入れた。第３に、標準的な変異誘発によって５’のＳｆｉ１部位をＡｐａＬ１部位に変更した。さらに、２つのＡｐａＬ１部位をｐＷＲＩＬ−１ベクターバックボーンから除去し、標準的な組換え技術によってＸＴ−Ｈ２抗ＲＡＧＥ  ＳｃＦｖ配列のＶＬ遺伝子およびＶＨ遺伝子の３つのフレーム中に停止コドンを組み入れて、クローニングステップの間に、機能的に発現されるが重要ではないｖ領域配列が持ち越されるのを防止した。ダミーＳｃＦｖ構築物（配列番号６１）を加えたｐＷＲＩＬ−５ファージディスプレイポリヌクレオチドベクターを図２に示す。ダミーＳｃＦｖ構築物を含有する、ｐＷＲＩＬ−５の設計されたリンカー配列を配列番号１に示す。
【０１３９】
このリンカー配列をファージディスプレイベクターｐＷＲＩＬ−１中にＰｃｉ１／Ｓｆｉ１断片としてクローニングすることによって、ｐＷＲＩＬ−５を構築した。ｐＷＲＩＬ−１のリーディング鎖の完全なヌクレオチド配列を配列番号６０に示す。プロモーター配列は、配列番号６０のヌクレオチド番号２３６１〜２７０６を含む。
【０１４０】
（実施例４）
ＳｃＦｖライブラリー構築
ＳｃＦｖライブラリー構築は、２ステップのクローニング手順である。第１のステップは、実施例２で説明した増幅戦略を用いて、ＶＨコレクションおよびＶＬコレクションを別々に単離およびクローニングするステップを含む。第２のステップは、制限に基づいたクローニングを用いて、ＶＬコレクションをＶＨコレクションに移送するステップを含む（図３）。
【０１４１】
ＶＨコレクションをクローニングするために、正常な末梢血リンパ球（ＰＢＬ）（約１０９個のＢ細胞）から全ＲＮＡを単離した。オリゴｄＴプライミングによるｃＤＮＡ合成によって、第１の鎖ｃＤＮＡを合成した。Ｘｈｏ１部位を含有するＶＨフォワードプライマーおよびＩｇＭ特異的リバースプライマーを用いた一次ＰＣＲ、ならびにＸｈｏ１部位を含有するＶＨフォワードプライマーならびにＳｆｉ１部位および／またはＢｓｔＥＩＩ部位を組み入れたＪＨリバースプライマーを用いた二次ＰＣＲによって、ＶＨコレクションを増幅した。図３に示すように、ＶＨ遺伝子プールをＸｈｏ１／Ｓｆｉ１制限酵素またはＸｈｏ１／ＢｓｔＥ１１制限酵素で消化し、ダミーベクター中にクローニングして、ＶＨ遺伝子のみのコレクションを構築した。
【０１４２】
ＡｐａＬ１部位を含有するＶｋフォワードプライマーおよびＣｋ特異的リバースプライマーを用いた一次ＰＣＲ、ならびにＡｐａＬ１部位を含有するＶｋフォワードプライマーならびにリンカー配列およびＳａｃ１部位を組み入れたＪｋリバースプライマーを用いた二次ＰＣＲによって、ＶＬコレクションを増幅した。図３に示すように、ＶＬ遺伝子プールをＡｐａＬ１／Ｓａｃ１酵素で消化し、ダミーベクター中にクローニングして、Ｖｋのみのコレクションを構築した。
【０１４３】
ＳｃＦｖライブラリーを構築するために、ＶｋライブラリーをＡｐａＬ１／Ｓａｃ１酵素で消化することによって、Ｖｋ遺伝子を含有する断片を単離した。ＶＨのみのライブラリーをＡｐａＬ１／Ｓａｃ１酵素で消化してＶＬダミー鎖を除去し、適合性制限部位を用いて、ＶＨのみのライブラリー中にＶｋ断片をクローニングした（図３）。この方法を用いて構築したＳｃＦｖライブラリーのサイズは、典型的には１０９個である。
【０１４４】
（実施例５）
Ｆａｂファージディスプレイ／発現ベクターへの再編成
適合性制限部位を含有するＦａｂ発現／ファージディスプレイポリヌクレオチドベクターｐＷＲＩＬ−６（配列番号６２）を、ＳｃＦｖをＦａｂに再編成するために使用する。Ｃｋ、ＣＨ１、およびリボソーム結合部位を含有する設計されたリンカー配列（配列番号２）をＰｃｉ１／ＳｆｉＩ断片としてベクターｐＷＲＩＬ−１中にクローニングすることによって、ベクターｐＷＲＩＬ−６を構築した（実施例３を参照されたい）。設計されたリンカー配列は、配列番号２に示す。
【０１４５】
図４に示すように、本発明によって構築されたＳｃＦｖライブラリーは、配列情報に依存しない２ステップのクローニング手順においてＦａｂ発現系に再編成することができ、再編成する間、選択されたＶＬ−ＶＨ対形成を保持し、これにより、Ｆａｂのハイスループットな発現およびスクリーニングが可能になる。第１のステップは、ＡｐａＬ１／ＢｓｔＥＩＩ酵素消化を用いて、連結されたＶＬ−ＶＨ断片をＳｃＦｖライブラリーから回収するステップを含み、適合性制限部位を用いて、ＡｐａＬ１／ＢｓｔＥＩＩ断片をｐＷＲＩＬ−６中にクローニングする（図４）。第２のステップにおいて、Ｃｋ−ｒｂｓ−ＰｅｌＢリーダー配列を含有するＳａｃ１／Ｘｈｏ１断片で、ＶＬ遺伝子とＶＨ遺伝子の間のリンカーを置き換える（図４）。合成ＶＨ遺伝子を使用する場合、Ｘｈｏ１の代わりにＭｆｅ１部位を使用することができる。結果として得られるＦａｂプールを発現させ、（例えば、ＢＩＡｃｏｒｅアッセイを用いることによって）力価を指標にしてスクリーニングしてよく、または、ファージディスプレイを用いて特異的結合に関してさらに選択してもよい。
【０１４６】
（実施例６）
ＩｇＧ発現系への再編成
適合性制限部位を含有するＩｇＧ発現／ファージディスプレイを、ＳｃＦｖをＩｇＧ抗体に再編成するために使用する。ＩｇＧ発現ベクターは、典型的には、Ｆｃに加えてＣｋ−ＩＲＥＳシグナル配列を含有する。図５に示すように、ＳｃＦｖライブラリーは、配列情報に依存しない２ステップのクローニング手順においてＩｇＧライブラリーに再編成することができ、再編成する間、ＶＬ−ＶＨ対形成を保持し、これにより、一過性発現によるＩｇＧのハイスループットな産生が可能になる。
【０１４７】
実施例５で考察したように、第１のステップにおいて、ＳｃＦｖライブラリーはＡｐａＬ１／ＢｓｔＥ１１断片としてＩｇＧ発現ベクター中に移送される。第２のステップにおいて、Ｃｋ−ＩＲＥＳ−シグナル配列を含有するＳａｃ１／Ｘｈｏ１断片で、ＶＬ遺伝子とＶＨ遺伝子の間のリンカーを置き換える（図５）。合成ＶＨ遺伝子を使用する場合、Ｘｈｏ１の代わりにＭｆｅ１部位を使用することができる。結果として得られるＩｇＧプールを発現させ、（例えば、ＢＩＡｃｏｒｅアッセイを用いることによって）力価を指標にしてスクリーニングしてよく、または、ファージディスプレイを用いて特異的結合に関してさらに選択してもよい。
【０１４８】
前述の内容は、本発明のいくつかの非限定的な実施形態の説明であった。当業者は、ごく普通の実験法だけを用いて、本明細書において説明した本発明の個々の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、または確認することができる。当業者は、以下の特許請求の範囲において定義する本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に対する様々な変更および修正を加え得ることを理解するであろう。
【０１４９】
特許請求の範囲において、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」などの冠詞は、反対の記載がない限り、またはそうでなければ文脈から明らかではない限り、１つまたは複数を意味してよい。あるグループの１つまたは複数のメンバーの間に「または（ｏｒ）」を含む特許請求の範囲または記載は、反対の記載がない限り、またはそうでなければ文脈から明らかではない限り、１つ、複数、またはすべてのグループメンバーが所与の産生物またはプロセス中に存在するか、それらにおいて使用されるか、またはそうでなければそれらに関連している場合に満たされるとみなされる。
【０１５０】
本出願において引用する刊行物および特許文書はすべて、その全体が参照により組み入れられる。
【図１】
2012503490.tif 000013
【図２】
2012503490.tif 000014
【図３】
2012503490.tif 000015
【図４】
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【図５】
2012503490.tif 000017
【配列表】
2012503490000001.app
【国際調査報告】
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2012503490.tif 000019
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