СКОНСТРУИРОВАННЫЕ ОСТЕОГЕННЫЕ БЕЛКИ

1. Сконструированный белок BMP (костный морфогенетический белок), содержащий по меньшей мере одну мутацию по меньшей мере в одном домене, связывающем рецептор I типа или II типа, где указанная мутация изменяет связывание с рецептором BMP I типа или II типа по сравнению со связыванием с рецептором I типа или II типа соответствующего BMP дикого типа.
2. Белок по п.1, выбранный из группы, состоящей из ВМР2, ВМР4, ВМР5, ВМР6, ВМР7, ВМР8 и ВМР9.
3. Белок по п.1, содержащий по меньшей мере одну мутацию в пределах:
(а) связывающего домена А II типа;
(б) связывающего домена В II типа;
(в) связывающего домена I типа; и
(г) любой комбинации указанных выше доменов.
4. Сконструированный остеогенный белок, содержащий аминокислотную последовательность, содержащую по меньшей мере одну мутацию по меньшей мере в одном домене, связывающем рецептор I или II типа, где указанная мутация изменяет связывание с рецептором BMP I типа или II типа по сравнению со связыванием с рецептором I типа или II типа соответствующего ВМР2 дикого типа.
5. Белок по п.4, где мутация выбрана из группы, состоящей из:
(а) мутации в пределах связывающего домена А II типа, где указанная мутация представляет собой по меньшей мере одну мутацию, выбранную из группы, состоящей из мутации в V33, Р36, Н39 и F41 в последовательности SEQ ID NO:1;
(б) мутации в пределах связывающего домена А II типа, где указанная мутация представляет собой по меньшей мере одну мутацию, выбранную из группы, состоящей из V33I, Р36К, P36R, Н39А и F41N в последовательности SEQ ID NO:1;
(в) мутации в пределах связывающего домена В II типа, где указанная мутация представляет собой по меньшей мере одну мутацию, выбранную из группы, состоящей из мутации в Е83, S85, М89, L92, Е94, Е96, К97 и V99 в последовательности SEQ ID NO:1;
(г) мутации в пределах связывающего домена В II типа, где указанная мутация представляет собой по меньшей мере одну мутацию, выбранную из группы, состоящей из Е83К, S85N, M89V, L92F, E94D, E96S, K97N и V99I в последовательности SEQ ID NO:1;
(д) мутации в пределах связывающего домена I типа, где указанная мутация представляет собой по меньшей мере одну мутацию, выбранную из группы, состоящей из мутации в Н44, Р48, А52, D53, L55, S57, N68, S69, V70, вставки одной аминокислоты после N71, S72, К73, 174, А77 и V80 в последовательности SEQ ID NO:1; и
(е) мутации в пределах связывающего домена I типа, где указанная мутация представляет собой по меньшей мере одну мутацию, выбранную из группы, состоящей из H44D, P48S, A52N, D53A, L55M, S57A, N68H, S69L, V70M, вставки Р после N71, S72E, K73Y, I74V, А77Р и V80A в последовательности SEQ ID NO:1.
6. Белок по п.4, содержащий мутации, выбранные из группы, состоящей из:
(а) мутации каждой из аминокислот Н44, Р48, А52, D53, L55, S57, N68, S69, V70, вставки одной аминокислоты после N71, S72, К73, 174, А77 и V80 в последовательности SEQ ID NO:1;
(б) белка из (а), где мутации представляют собой H44D, P48S, A52N, D53A, L55M, S57A, N68H, S69L, V70M, вставки Р после N71, S72E, K73Y, I74V, А77Р и V80A;
(в) мутации каждой из аминокислот V33, Р36, Н39, S85, М89, L92, Е94, Е96, К97 и V99 в последовательности SEQ ID NO:1;
(г) белка из (в), где мутации представляют собой V33I, Р36К, Н39А, S85N, М89, L92F, E94D, E96S, K97N и V99I;
(д) мутации каждой из аминокислот V33, Р36, Н39, Н44, Р48, А52, D53, L55, S57, N68, S69, V70, вставки одной аминокислоты после N71, S72, К73, 174, А77 и V80, S85, М89, L92, Е94, Е96, К97 и V99 в последовательности SEQ ID NO:1; и
(е) белка из (д), где мутации представляют собой V33I, Р36К, Н39А, H44D, P48S, A52N, D53A, L55M, S57A, N68H, S69L, V70M, вставки Р после N71, S72E, K73Y, I74V, А77Р и V80A, S85N, М89, L92F, E94D, E96S, K97N и V99I; и
(ж) белка из (д), где мутации представляют собой V331, P36R, Н39А, H44D, P48S, A52N, D53A, L55M, S57A, N68H, S69L, V70M, вставки Р после N71, S72E, K73Y, I74V, А77Р и V80A, S85N, М89, L92F, E94D, E96S, K97N и V99I.
D
D
D
7. Белок по п.1, который связывает рецептор ALK2 с K не более чем примерно 2 нМ, связывает рецептор ALK3 с K не более чем примерно 2 нМ, связывает рецептор ALK6 с K не более чем примерно 1 нМ, связывает рецептор ActRIIA с Ко не более чем примерно 2 нМ, связывает рецептор ActRIIB с Ко не более чем примерно 0,5 нМ и связывает рецептор BMPRIIA с Ко не более чем примерно 3,5 нМ.
8. Белок по п.1, дополнительно содержащий 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 аминокислотных мутаций, не расположенных в пределах связывающих участков? I типа или II типа.
9. Сконструированный остеогенный белок, выбранный из белка, содержащего любую аминокислотную последовательность из SEQ ID NO:8-73.
10. Сконструированный остеогенный белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:12.
11. Сконструированный остеогенный белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:14.
12. Сконструированный остеогенный белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:36.
13. Сконструированный остеогенный белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:37.
14. Способ получения белка по п.1, включающий введение нуклеиновой кислоты, кодирующей белок, в клетку-хозяина, культивирование клетки в условиях, при которых продуцируется белок, и очистку белка.
15. Способ по п.14, где указанная нуклеиновая кислота содержит последовательность, выбранную из группы, состоящей из последовательностей нуклеиновых кислот SEQ ID NO:74-139.
16. Сконструированный белок ВМР6, содержащий аминокислотную последовательность, содержащую по меньшей мере одну мутацию по меньшей мере в одном домене, связывающем рецептор I или II типа, где указанная мутация изменяет связывание с рецептором BMP I типа или II типа по сравнению со связыванием с рецептором I типа или II типа ВМР6 дикого типа.
17. Белок по п.16, где указанная мутация выбрана из группы, состоящей из:
(а) мутации в пределах связывающего домена А II типа, где указанная мутация представляет собой по меньшей мере одну мутацию, выбранную из группы, состоящей из мутации в I57, К60, G61, А63, N65, Y66 и D68 в последовательности SEQ ID NO:4;
(б) мутации в пределах связывающего домена В II типа, где указанная мутация представляет собой по меньшей мере одну мутацию, выбранную из группы, состоящей из К108, N110, А111, V114, F117, D119, N120, S121, N122, V123 и 1124 в последовательности SEQ ID NO:4;
(в) мутации в пределах связывающего домена I типа, где указанная мутация представляет собой по меньшей мере одну мутацию, выбранную из группы, состоящей из мутации в S72, N76, А77, Н78, М79, N80, А81, N83, V87, Т89, Н92, L93, М94, N95, Р96, Е97, Y98, V99 и Р100 в последовательности SEQ ID NO:4;
(г) мутации каждого из аминокислотных остатков 157, К60, G61, А63, N65, Y66, и D68 в последовательности SEQ ID NO:4;
(д) мутации каждого из аминокислотных остатков К108, N110, А111, V114, F117, D119, N120, S121, N122, V123 и 1124 в аминокислотной последовательности SEQ ID NO:4; и
(е) мутации каждого из аминокислотных остатков S72, N76, А77, Н78, М79, N80, А81, N83, V87, Т89, Н92, L93, М94, N95, Р96, Е97, Y98, V99 или Р100 в аминокислотной последовательности SEQ ID NO:4.
18. Белок по п.16, дополнительно содержащий 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 аминокислотных мутаций, не расположенных в пределах связывающих доменов I типа или II типа.
19. Выделенная молекула нуклеиновой кислоты, содержащая нуклеотидную последовательность, кодирующую аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO:8-73.
20. Нуклеиновая кислота по п.19, кодирующая белок, содержащий аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из последовательности SEQ ID NO:12, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:36 и SEQ ID NO:37.
21. Выделенная молекула нуклеиновой кислоты, содержащая нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO:74-139.
22. Нуклеиновая кислота по п.21, содержащая нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из последовательности SEQ ID NO:78, SEQ ID NO:80, SEQ ID NO:102 и SEQ ID NO:103.
23. Способ получения белка по п.16, включающий введение нуклеиновой кислоты, кодирующей указанный белок, в клетку-хозяина, культивирование указанной клетки в условиях, при которых продуцируется указанный белок, и очистку указанного белка.
24. Способ лечения костного заболевания, ассоциированного с потерей костной массы, у пациента, нуждающегося в этом, включающий введение эффективного количества сконструированного остеогенного белка по п.1 указанному пациенту, и посредством этого лечение костного заболевания у указанного пациента.
25. Способ лечения фиброза у пациента, нуждающегося в этом, включающий введение эффективного количества сконструированного остеогенного белка по п.1 указанному пациенту, и посредством этого лечение фиброза.
26. Способ индукции остеогенеза в ткани, включающий приведение указанной ткани в контакт с сконструированным остеогенным белком по п.1, и посредством этого индукцию остегенеза в указанной ткани.