САМОСБОРНЫЕ БЕЛКОВЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ, ЭКСПОНИРУЮЩИЕ F-БЕЛКИ ПАРАМИКСОВИРУСА И/ИЛИ ПНЕВМОВИРУСА, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

1. Наноструктура, содержащая:
(a) множество первых сборных единиц, где каждая из первых сборных единиц содержит множество одинаковых первых полипептидов;
(b) множество вторых сборных единиц, где каждая из вторых сборных единиц содержит множество одинаковых вторых полипептидов, причем указанный второй полипептид отличается от первого полипептида;
где указанное множество первых сборных единиц нековалентно взаимодействует с указанным множеством вторых сборных единиц с образованием наноструктуры; и
при этом указанная наноструктура экспонирует несколько копий одного или более F-белков парамиксовируса и/или пневмовируса или антигенных фрагментов указанных белков на внешней стороне наноструктуры.
2. Наноструктура по п. 1, в которой
(a) указанные первые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности полипептида, выбранного из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1-51; и
(b) указанные вторые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности полипептида, выбранного из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1-51.
3. Наноструктура по п. 1 или 2, в которой указанные один или более F-белков парамиксовируса и/или пневмовируса или их антигенных фрагментов содержат полипептид, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичный по всей его длине полипептиду, выбранному из группы, состоящей из SEQ ID NO: 53, 61-68 и 101.
4. Наноструктура по п. 1 или 2, в которой указанные один или более F-белков парамиксовируса и/или пневмовируса или их антигенных фрагментов содержат полипептид, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичный по всей его длине F-белку RSV или его мутанту, выбранному из группы, состоящей из SEQ ID NO: 53 и 61-64, при этом указанный полипептид содержит один или более из следующих остатков: 67I, 149С, 458С, 46G, 465Q, 215Р, 92D и 487Q.
5. Наноструктура по п. 1 или  2, где указанные один или более F-белков парамиксовируса и/или пневмовируса или их антигенных фрагментов содержат полипептид, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичный по всей его длине F-белку MPV или его мутанту, выбранному из группы, состоящей из SEQ ID NO: 65-68 и 101, где полипептид содержит один или более из следующих остатков: 113С, 120С, 339С, 160F, 177L, 185Р и 426С.
6. Наноструктура по любому из пп. 1-5, в которой указанные первые полипептиды и вторые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотным последовательностям, выбранным из следующих пар:
SEQ ID NO: 1 и SEQ ID NO: 2 (I53-34A и I53-34B);
SEQ ID NO: 3 и SEQ ID NO: 4 (I53-40A и I53-40B);
SEQ ID NO: 3 и SEQ ID NO: 24 (I53-40A и I53-40B.1);
SEQ ID NO: 23 и SEQ ID NO: 4 (I53-40A.1 и I53-40B);
SEQ ID NO: 35 и SEQ ID NO: 36 (семейство I53-40A и семейство I53-40B);
SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6 (I53-47A и I53-47B);
SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 27 (I53-47A и I53-47B.1);
SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 28 (I53-47A и I53-47B.1NegT2);
SEQ ID NO: 25 и SEQ ID NO: 6 (I53-47A.1 и I53-47B);
SEQ ID NO: 25 и SEQ ID NO: 27 (I53-47A.1 и I53-47B.1);
SEQ ID NO: 25 и SEQ ID NO: 28 (I53-47A.1 и I53-47B.1NegT2);
SEQ ID NO: 26 и SEQ ID NO: 6 (I53-47A.1NegT2 и I53-47B);
SEQ ID NO: 26 и SEQ ID NO: 27 (I53-47A.1NegT2 и I53-47B.1);
SEQ ID NO: 26 и SEQ ID NO: 28 (I53-47A.1NegT2 и I53-47B.1NegT2);
SEQ ID NO: 37 и SEQ ID NO: 38 (семейство I53-47A и семейство I53-47B);
SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 8 (I53-50A и I53-50B);
SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 32 (I53-50A и I53-50B.1);
SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 33 (I53-50A и I53-50B.1NegT2);
SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 34 (I53-50A и I53-50B.4PosT1);
SEQ ID NO: 29 и SEQ ID NO: 8 (I53-50A.1 и I53-50B);
SEQ ID NO: 29 и SEQ ID NO: 32 (I53-50A.1 и I53-50B.1);
SEQ ID NO: 29 и SEQ ID NO: 33 (I53-50A.1 и I53-50B.1NegT2);
SEQ ID NO: 29 и SEQ ID NO: 34 (I53-50A.1 и I53-50B.4PosT1);
SEQ ID NO: 30 и SEQ ID NO: 8 (I53-50A.1NegT2 и I53-50B);
SEQ ID NO: 30 и SEQ ID NO: 32 (I53-50A.1NegT2 и I53-50B.1);
SEQ ID NO: 30 и SEQ ID NO: 33 (I53-50A.1NegT2 и I53-50B.1NegT2);
SEQ ID NO: 30 и SEQ ID NO: 34 (I53-50A.1NegT2 и I53-50B.4PosT1);
SEQ ID NO: 31 и SEQ ID NO: 8 (I53-50A.1PosT1 и I53-50B);
SEQ ID NO: 31 и SEQ ID NO: 32 (I53-50A.1PosT1 и I53-50 В.1);
SEQ ID NO: 31 и SEQ ID NO: 33 (I53-50A.1PosT1 и I53-50B. 1NegT2);
SEQ ID NO: 31 и SEQ ID NO: 34 (I53-50A.1PosT1 и I53-50B.4PosT1);
SEQ ID NO: 39 и SEQ ID NO: 40 (семейство I53-50А и семейство I53-50В);
SEQ ID NO: 9 и SEQ ID NO: 10 (I53-51A и I53-51B);
SEQ ID NO: 11 и SEQ ID NO: 12 (I52-03А и I52-03В);
SEQ ID NO: 13 и SEQ ID NO: 14 (I52-32A и I52-32B);
SEQ ID NO: 15 и SEQ ID NO: 16 (I52-33A и I52-33B)
SEQ ID NO: 17 и SEQ ID NO: 18 (I32-06A и I32-06B);
SEQ ID NO: 19 и SEQ ID NO: 20 (I32- 19A и I32-19B);
SEQ ID NO: 21 и SEQ ID NO: 22 (I32-28A и I32-28B);
SEQ ID NO: 23 и SEQ ID NO: 24 (I53-40A.1 и I53-40B.1);
SEQ ID NO: 41 и SEQ ID NO: 42 (T32-28A и T32-28B);
SEQ ID NO: 43 и SEQ ID NO: 44 (T33-09A и T33-09B);
SEQ ID NO: 45 и SEQ ID NO: 46 (T33-15A и T33-15B);
SEQ ID NO: 47 и SEQ ID NO: 48 (T33-21A и T33-21B);
SEQ ID NO: 49 и SEQ ID NO: 50 (T33-28A и T32-28B); и
SEQ ID NO: 51 и SEQ ID NO: 44 (T33-31B и T33-09B(также называемый T33-31B)).
7. Наноструктура по любому из пп. 1-6, в которой указанные первые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности Т33-31А (SEQ ID NO: 51), и указанные вторые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности Т33-09В/Т33-31В (SEQ ID NO: 44).
8. Наноструктура по любому из пп. 1-6, в которой указанные первые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности Т33-15В (SEQ ID NO: 46), и указанные вторые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности Т33-15А (SEQ ID NO: 45).
9. Наноструктура по любому из пп. 1-6, в которой указанные первые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности, выбранной из группы, состоящей из I53-50A (SEQ ID NO: 7), I53-50A.1 (SEQ ID NO: 29), I53-50A.1NegT2 (SEQ ID NO: 30) и I53-50A.1PosT1(SEQ ID NO: 31), и указанные вторые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности, выбранной из группы, состоящей из I53-50B (SEQ ID NO: 8), I53-50B.1 (SEQ ID NO: 32), I53-50B.1NegT2 (SEQ ID NO: 33) и I53-50B.4PosT1 (SEQ ID NO: 34).
10. Наноструктура по любому из пп. 1-6, в которой указанные первые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности I32-28A (SEQ ID NO: 21), и указанные вторые полипептиды содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности I32-28B (SEQ ID NO: 22).
11. Наноструктура по любому из пп. 1-10, в которой указанные один или более F-белков парамиксовируса и/или пневмовируса или их антигенных фрагментов экспрессируются в виде слитого белка с первыми полипептидами.
12. Наноструктура по п. 11, в которой каждая из указанного множества первых сборных единиц содержит одинаковые слитые белки.
13. Наноструктура по п. 11, в которой указанное множество первых сборных единиц в совокупности содержит два или более F-белков парамиксовируса и/или пневмовируса или их антигенных фрагментов.
14. Наноструктура по п. 11 или  12, в которой только подмножество указанных первых полипептидов содержит слитый белок с F-белком или его антигенным фрагментом.
15. Наноструктура по любому из пп. 1-14, в которой каждая из указанных первых сборных единиц содержит гомотример первого полипептида.
16. Наноструктура по любому из пп. 1-15, в которой указанные один или более F-белков парамиксовируса и/или пневмовируса или их антигенных фрагментов содержат полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности DS-Cav1 (SEQ ID NO: 53).
17. Наноструктура по любому из пп. 11-16, в которой каждый слитый белок содержит аминокислотный линкер, расположенный между указанным первым полипептидом и указанными одним или более F-белками парамиксовируса и/или пневмовируса или их антигенным фрагментом.
18. Наноструктура по п. 17, в которой указанная аминокислотная линкерная последовательность содержит один или более доменов тримеризации.
19. Наноструктура по п. 17 или 18, в которой указанная аминокислотная линкерная последовательность содержит аминокислотную последовательность GYIPEAPRDGQAYVRKDGEWVLLSTFL (SEQ ID NO: 54).
20. Наноструктура по п. 17, в которой указанная аминокислотная линкерная последовательность содержит линкер Gly-Ser.
21. Наноструктура по любому из пп. 12-20, в которой указанный слитый белок содержит полипептиды, по меньшей мере, на 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или на 100% идентичные по всей их длине аминокислотной последовательности, выбранной из группы, состоящей из SEQ ID NO: 69-100.
22. Наноструктура по п. 21, в которой:
(a) когда каждый слитый белок представляет собой DS-Cav1-фолдон-Т33-31А (SEQ ID NO: 69) или DS-Cav1-T33-31A (SEQ ID NO: 70), каждый из вторых полипептидов представляет собой Т33-31В (SEQ ID NO: 44);
(b) когда каждый слитый белок представляет собой DS-Cav1-фолдон-Т33-15В (SEQ ID NO: 71) или DS-Cav1-T33-15B (SEQ ID NO: 72), каждый из вторых полипептидов представляет собой Т33-15А (SEQ ID NO: 45);
(c) когда каждый слитый белок представляет собой DS-Cav1-фолдон-I53-50А (SEQ ID NO: 73) или DS-Cav1-I53-50A (SEQ ID NO: 74), каждый из вторых полипептидов представляет собой I53-50B (SEQ ID NO: 8), I53-50B.1 (SEQ ID NO: 32), I53-50B.1NegT2 (SEQ ID NO: 33) или I53-50B.4PosT1 (SEQ ID NO: 34); или
(d) когда каждый слитый белок представляет собой DS-Cav1-I32-28A (SEQ ID NO: 75), каждый из вторых полипептидов представляет собой I32-28B (SEQ ID NO: 22).
23. Наноструктура по п. 16, в которой каждый из первых полипептидов содержит слитый белок DS-Cav1 (SEQ ID NO: 53), связанный с SEQ ID NO: 7 (153-50A) посредством аминокислотного линкера.
24. Наноструктура по п. 23, в которой аминокислотный линкер содержит линкер Gly-Ser и/или домен удлинения спирали.
25. Наноструктура по любому из пп. 11-24, в которой каждый слитый белок содержит аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 69-77 и 81-90.
26. Наноструктура по любому из пп. 23-24, в которой каждый слитый белок содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 76 (F10).
27. Наноструктура по любому из пп. 23-25, в которой каждый из вторых полипептидов содержит аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из I53-50B (SEQ ID NO: 8), I53-50B.1 (SEQ ID NO: 32), I53-50B.1NegT2 (SEQ ID NO: 33) или I53-50B.4PosT1 (SEQ ID NO: 34).
28. Наноструктура по любому из пп. 23-27, в которой каждый из вторых полипептидов содержит аминокислотную последовательность I53-50B.4PosT1 (SEQ ID NO: 34).
29. Наноструктура по любому из пп. 1-28, отличающаяся тем, что указанная наноструктура:
(a) связывает антитела, специфичные к F-белку в префузионном состоянии, включая, не ограничиваясь, моноклональным антителом D25;
(b) образует симметричную структуру, включая, не ограничиваясь, икосаэдрической структурой;
(c) стабильна при 50°С; и/или
(d) стабильна в 2,25 М гидрохлориде гуанидина.
30. Рекомбинантная нуклеиновая кислота, кодирующая указанный слитый белок с первым полипептидом по любому из пп. 11-29.
31. Рекомбинантный вектор экспрессии, содержащий рекомбинантную нуклеиновую кислоту по п. 30, функционально связанную с промотором.
32. Рекомбинантная клетка-хозяин, содержащая рекомбинантные векторы экспрессии по п. 31.
33. Рекомбинантная клетка-хозяин, содержащая один или более рекомбинантных векторов экспрессии, способных экспрессировать указанные первые полипептиды и указанные вторые полипептиды по любому из пп. 1-29.
34. Иммуногенная композиция, содержащая наноструктуру по любому из пп. 1-29 и фармацевтически приемлемый носитель.
35. Иммуногенная композиция по п. 34, дополнительно содержащая адъювант.
36. Способ генерирования иммунного ответа на F-белок парамиксовируса и/или пневмовируса у субъекта, включающий введение нуждающемуся в этом субъекту эффективного количества наноструктуры или иммуногенной композиции по любому из пп. 1-29 и 34-35 для генерирования иммунного ответа.
37. Способ лечения или ограничения парамиксовирусной и/или пневмовирусной инфекции у субъекта, включающий введение нуждающемуся в этом субъекту эффективного количества наноструктуры или иммуногенной композиции по любому из пп. 1-29 и 34-35, что тем самым приводит к лечению или предупреждению парамиксовирусной и/или пневмовирусной инфекции у субъекта.
38. Способ по п. 36 или 37, согласно которому введение приводит к выработке у субъекта антител, нейтрализующих парамиксовирус и/или пневмовирус.
50
39. Способ по п. 38, согласно которому нейтрализующие антитела присутствуют в сыворотке субъекта в титре (1/ID), равном по меньшей мере 1000.
40. Способ сборки наноструктур по любому из пп. 1-29 in vitro, включающий смешивание двух или более компонентов наноструктуры в водной среде для инициации самопроизвольной сборки желаемой наноструктуры.
41. Способ по п. 40, согласно которому смешивание включает смешивание первых сборных единиц, содержащих первые полипептиды (такие как тримерные первые полипептиды), каждая из которых содержит F-белок или его антигенный фрагмент («F-белок»), с соответствующими вторыми сборными единицами, содержащими вторые полипептиды, в молярном соотношении первый полипептид : второй полипептид, равном приблизительно 1:1, в условиях и в течение времени, подходящих для обеспечения возможности взаимодействия указанных первых сборных единиц и указанных вторых сборных единиц с образованием указанной наноструктуры.
42. Способ по п. 40, согласно которому смешивание включает смешивание первых сборных единиц, содержащих первые полипептиды (такие как тримерные первые полипептиды), где менее чем все первые полипептиды (например, 75%, 50%, 25% и так далее) содержат F-белок, с соответствующими вторыми сборными единицами, содержащими вторые полипептиды, в молярном соотношении первый полипептид : второй полипептид, равном приблизительно 1:1, в условиях и в течение времени, подходящих для обеспечения возможности взаимодействия указанных первых сборных единиц и указанных вторых сборных единиц с образованием указанной наноструктуры.
43. Способ по п. 40, согласно которому смешивание включает смешивание первых сборных единиц, содержащих первые полипептиды (такие как тримерные первые полипептиды), каждый из которых содержит F-белок, где в совокупности указанные первые полипептиды содержат несколько разных F-белков (например, 2, 3, 4 или более), с соответствующими вторыми сборными единицами, содержащими вторые полипептиды, в молярном соотношении первый полипептид: второй полипептид, равном приблизительно 1:1, в условиях и в течение времени, подходящих для обеспечения возможности взаимодействия указанных первых сборных единиц и указанных вторых сборных единиц с образованием наноструктуры, содержащей несколько F-белков или их антигенных фрагментов.