CA2214451A1 - Conditional expression system - Google Patents
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Abstract
Description
CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96/00477 SYSTEME D'EXPRESSION CONDITIONNEL
La présente invention concerne un nouveau système pour I'expression conditionnelle de gènes. Elle concerne également l'utilisation de ce système en thérapie génique ou cellulaire, pour cibler de manière très 5 sélective l'expression de gènes d'intérêt.
Les thérapies génique et cellulaire consistent à corriger une déficience ou une anomalie (mutation, expression aberrante, etc) ou à
assurer l'expression d'une protéine d'intérêt thérapeutique par introduction d'une information génétique dans la cellule ou l'organe affecté. Cette 10 information génétique peut être introduite soit ex vivo dans une cellule ~ extraite de l'organe, la cellule modifiée étant alors réintroduite dans l'organisme (thérapie cellulaire), soit directement in vivo dans le tissu approprié (thérapie génique). Différentes techniques existent pour effectuer le transfert de gènes, parmi lesquelles des techniques diverses de transfection impliquant des vecteurs chimiques ou biochimiques, naturels ou synthétiques tels que des complexes d'ADN et de DEAE-dextran (Pagano et al., J.Virol. 1 (1967) 891), d'ADN et de protéines nucléaires (Kaneda et al., Science 243 (1989) 375), d'ADN et de lipides (Felgner et al., PNAS 84 (1987) 7413),1'emploi de liposomes (Fraley et al., J.Biol.Chem. 255 (1980) 10431), lipides cationiques, etc. Une autre technique repose sur l'emploi de virus comme vecteurs pour le transfert de gènes. A cet égard, différents virus ont été testés pour leur capacité à infecter certaines populations cellulaires. En particulier, les rétrovirus (RSV, HMS, MMS, etc), le virus HSV, les virus adéno-associés et les adénovirus. L'une des difficultés majeures pour le développement de ces thérapies génique et cellulaire réside cependant dans la sélectivité du traitement. Selon les applications, selon le gène à transférer, il est important de pouvoir cibler certains tissus ou certaines parties seulement de l'organisme afin de concentrer l'effet thérapeutique et de limiter la dissémination et les effets secondaires. Ce ciblage peut être réalisé en CA 022l44~l l997-09-22 W O96/30512 PCT~R96/00477 utilisant des vecteurs présentant une spécificité cellulaire donnée. Une autre approche consiste à utiliser des signaux d'expression spécifiques de certain types cellulaires. A cet égard, des promoteurs dits spécifiques ont été décrits dans la littérature, tels que le promoteur des gènes codant pour la pyruvate 5 kinase, la villine, la GFAP, le promoteur de la protéine intestinale de liaison des acides gras, le promoteur de l'actine a des cellules du muscle lisse, ou le promoteur des gènes de l'apo-AI, I'apo-AII, I'albumine humaine, etc.
Cependant, ces promoteurs présentent certains inconvénients et en particulier ils présentent un certain bruit de fond transcriptionnel qui peut être 10 génant pour l'expression de gènes toxiques et ils sont limités à certaines cellules et ne peuvent donc être utilisés pour toute application.
La présente invention décrit maintenant un nouveau système d'expression conditionnel de gènes, particulièrement sélectif et efficace. Une des caractéristiques avantageuses du système de l'invention réside dans sa 15 capacité à exprimer un gène non pas en fonction d'un type cellulaire, mais enfonction de la présence d'un élément cellulaire particulier ou d'une situation physiologique particulière. Ce système fait en effet appel à des molécules chimériques bispécifiques comprenant un domaine capable de lier sélectivement une séquence définie d'ADN et un domaine détecteur capable 20 de lier spécifiquement un transactivateur ou un complexe transactivateur.
Un premier aspect de la présente invention réside plus particulièrement dans la création et l'expression de molécules chimériques bispécifiques comprenant un domaine capable de lier sélectivement une séquence définie d'ADN et un domaine capable de lier spécifiquement un 25 transactivateur ou transrépresseur ou un complexe transactivateur ou transrépresseur.
Un autre aspect de la présente invention réside dans une séquence d'acide nucléique codant pour une molécule chimérique telle que définie ci-CA 022144~1 1997-09-22 avant, ainsi que tout un vecteur d'expression comprenant ladite séquence nucléique.
Un autre aspect de l'invention consiste en un système conditionnel d'expression de gènes comprenant (i) une molécule chimérique telle que 5 définie ci-avant et (ii) une cassette d'expression comportant une séquence de régulation, un promoteur minimal (dont l'activité dépend de la présence d'un transactivateur) et ledit gène.
.
Un autre aspect de l'invention réside également dans un vecteur d'expression comprenant - une séquence nucléique codant pour une molécule chimérique telle que définie ci-avant et - ladite cassette d'expression.
Le système d'expression conditionnel de l'invention est particulièrement approprié pour une utilisation en thérapie génique ou 15 cellulaire, pour cibler de manière très sélective l'expression de gènes d'intérêt.
L'une des composantes du système de l'invention consiste donc en des molécules chimériques bispécifiques particulières comprenant un domaine capable de lier sélectivement une séquence définie d'ADN et un 20 domaine capable de lier spécifiquement un transactivateur ou un complexe transactivateur. La bispécificité des molécules de l'invention réside d'une partdans leur capacité à lier une séquence d'ADN définie (généralement désignée séquence régulatrice ou opérateur) et d'autre part dans leur capacité à recruter spécifiquement un domaine protéique transactivateur ou 25 transrépresseur permettant d'induire ou de réprimer l'expression de gènes.
L'invention porte particulièrement sur la mise au point de molécules chimériques bispécifiques permettant le recrutement de tout facteur transcriptionnel dont l'activation ou i'inactivation conduit à une situation CA 022144~1 1997-09-22 WO g6/30512 PCT/liR96/00477 physiopathologique. Les molécules chimériques bispécifiques selon l'invention permettent ainsi le recrutement sélectif de transactivateurs transcriptionnels spécifiques d'un état physiopathologique, la fixation de ces facteur transcriptionnels à des promoteurs par l'intermédiaire d'une fixation 5 de ces molécules à des séquences d'ADN définies localisées près de ces promoteurs (séquences régulatrices ou opérateur), et ainsi i'expression conditionnelle de gènes (Figure 1).
L'invention porte également sur la mise au point de molécules chimériques bispécifiques permettant le recrutement non pas d'une molécule 10 portant un domaine transactivateur mais d'un complexe transactivateur transcriptionnel, c'est à dire d'un complexe formé entre une molécule cible présente dans une cellule et une molécule portant un domaine transactivateur (Figure 2). Dans ce cas, le complexe transactivateur est préférentiellement formé au moyen d'une deuxième molécule chimérique 15 bispécifique comprenant un domaine transactivateur et un domaine de liaison séléctif à ladite molécule cellulaire. La fixation de cette deuxième molécule permet la formation d'un complexe binaire transactivateur transcriptionnel, lequel complexe étant alors recruté par le système détecteur de l'invention.
La fixation de ce complexe ternaire à proximité de promoteurs permet ainsi 20 I'expression régulée de gènes. Ce type de construction permet avantageusement d'élargir les conditions d'utilisation du système de l'invention à la détection de toute molécule intracellulaire dépourvue de domaine transactivateur, qu'il s'agisse d'une molécule endogène ou d'une molécule d'origine infectieuse par exemple.
Le système de l'invention permet ainsi, grace à un système de détection tres sélectif ("sensor") d'activer l'expression de gènes d'intérêt uniquement en présence de protéines cibles. Il peut s'agir de facteurs transcriptionnels apparaissant lors de situations physiologiques ou physiopathologiques, ou de toute molécule endogène ou d'origine infectieuse CA 022144~1 1997-09-22 W O 96/30512 PCTA~R96/00477 par exemple. Le système de l'invention contient en effet un élément ~ détecteur très sensible et très séiectif permettant de conditionner l'expression d'un gène à la présence, I'apparition ou la disparition de toute molécule dans ~ une cellule.
Dans le cadre de la présente invention, le terme transactivateur désigne tout facteur transactivateur de la transcription ou toute protéine comportant un domaine transactivateur transcriptionnel. Le complexe transactivateur désigne le complexe formé entre une molécule présente dans une cellule et une molécule bispécifique de l'invention comprenant un domaine transactivateur et un domaine de liaison spécifique à ladite molécule. Le système d'expression de l'invention peut être utilisé pour recruter toute protéine transaetivatrice ou portant un domaine transactivateur, et en particulier toute protéine d'origine virale, parasitaire,mycobactérienne ou cellulaire possédant une activité transactivateur transcriptionnel. Parmi les facteurs transcriptionnels d'origine virale on peut citer notamment la protéine Tat du virus VIH, les protéines E6/E7 du virus du papillome ou encore la protéine EBNA du virus d'Epstein Barr. Ces protéines possèdent un domaine transactivateur transcriptionnel et sont présentes uniquement dans les cellules infectées par ces virus, c'est-à-dire dans des conditions physiopathologiques particulières. Le système d'expression conditionnel selon l'invention permet avantageusement une détection de cette situation physiologique (I'apparition de ces transactivateurs spécifiques de l'infection virale) et l'induction d'une expression sélective de gène(s) donné(s). Parmi les protéines cellulaires, on peut citer préférentiellement la protéine p53 mutée ou sauvage. La protéine p53 est constituée de 393 acides aminés. Sous sa forme sauvage, elle est un suppresseur de tumeur capable de réguler négativement la croissance et la division cellulaire. Cette activité est liée à la présence d'un domaine transactivateur transcriptionnel dans la structure de la protéine p53, localisé dans la région N-terminale de la protéine (résidus 1-100 environ). Dans certaines situations, p53 sauvage est CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTn~R96/00477 également capable d'induire l'apoptose (Yonish-Rouach et al., Nature, 352, 345-347, 1991). Ces propriétés se manifestant en situation de stress où
l'intégrité de l'ADN cellulaire est menacée, p53 a été suggérée être un "gardien du génome". La présence de p53 mutées dans environ 40 % des tumeurs humaines, tous types confondus, renforce cette hypothèse et souligne le rôle probablement crucial que jouent les mutations de ce gène dans le développement tumoral (pour revues, voir Montenarh, Oncogene, 7, 1673-1680, 1992; Oren, FASEB J., 6, 3169-3176, 1992; Zambetti and Levine, FASEB J., 7, 855-865, 1993). Dans le cadre de la présente invention, il est possible de recruter sélectivement le domaine transactivateur de la protéine p53 et ainsi d'induire l'expression controlée de gène(s) uniquement dans les cellules contenant cette protéine. ll est particulièrement intéressant selon l'invention de recruter spécifiquement les formes mutées de la protéine p53 qui, comme indiqué ci-avant, apparaissent dans des situations physiopathologiques d'hyperprolifération cellulaire (type cancer).
Ce ciblage peut être réalisé préférentiellement au moyen d'un domaine de liaison spécifique aux formes mutées de la protéine p53. Il existe toutefois une spéclficité de fait liée à l'accumulation des formes mutées qui possèdent une demi-vie très supérieure à la forme sauvage.
Le système de l'invention peut également être utilisé pour induire l'expression sélective de gène(s) par détection de toute molécule cible présente dans une cellule. La protéine détectée est préférentiellement une protéine apparaissant dans une cellule dans des situations anormales (infection, hyperprolifération, etc). Il peut s'agir en particulier de protéinesvirales telles que des protéines de structure ou de fonction d'un virus, et notamment du virus VIH, hépatite, herpès, etc. Il peut s'agir également de protéines spécifiques d'un état d'hyperprolifération cellulaire telles que notamment les protéines myc, fos, jun, les cyclines, etc.
L'une des propriétés des molécules chimériques de l'invention réside donc dans leur capacité à se lier à des régions spécifiques d'ADN (régions CA 022l44~l l997-09-22 régulatrices ou opérateur). Cette liaison permet d'apporter ie domaine - transactivateur à proximité du promoteur et de ce fait d'activer l'expression d'un gène placé sous contrôle dudit promoteur.
Le domaine capable de lier sélectivement une séquence définie d'ADN
5 présent dans les molécules de l'invention est essentiellement d'origine protéique. Plus préférentiellement, ce domaine dérive d'une protéine procaryote ou eucaryote capable d'interagir avec des séquences d'ADN. De nombreuses études génétiques et structurales ont aujourd'hui permis de définir précisément, au sein de protéines interagissant avec des séquences 10 d'ADN double brin, les domaines responsables de ces interactions.
Parmi ies protéines procaryotes interagissant avec des séquences d'ADN double brin, on peut citer notamment des represseurs bactériens et, préférentiellement, le répresseur tetracycline d'E. Coli et le répresseur Cro dubactériophage Lambda.
Le represseur tetracycline (tetR) de E.coli est une protéine de 210 acides aminés environ. Chez E.coli, tetR controle négativement la transcription de gènes médiant la résistance à cet antibiotique au sein de l'opéron tet. En absence de tétracycline, le répresseur tetR se fixe à l'ADN au niveau d'une séquence spécifique (désignée séquence opérateur ou Tetop) et réprime la transcription du gène de résistance. Au contraire, en présence de tétracycline, le répresseur tetR ne se fixe plus à l'opérateur tetop permettant une transcription constitutive du gène (Hillen.W and Wissmann.A.
(1989) in Protein-Nucleic Acid Interaction. Topics in Molecular and Structural Biology.eds, Saenger.W. and Heinemann.U. (Macmillan, London), Vol.10. pp.
143-162). La séquence de tetR a été publiée (elle est reproduite notamment dans W094/04682). La séquence d'ADN double brin spécifique de liaison de tetR à l'ADN (Tetop) est composée du motif suivant:
TCTCTATCACTGATAGGGA (SEQ ID n~ 1).
Ce motif peut etre répété plusieurs fois pour augmenter l'affinité et I'efficacité du système. Ainsi, La séquence régulatrice peut comprendre -CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTnFR96/00477 jusqu'à 10 motifs et, de préférence, contient 2 motifs (Tetop2) ou 7 motifs (Tetop7) (voir Figure 3).
La protéine Cro a été définie à l'origine comme un régulateur de l'expression du répresseur Cl (Eisen.H. et coll. (1970) PNAS 66, pp855). Le clonage du gène cro a permis l'identification d'une protéine de 66 acides aminés (SEQ ID n~ 21; Roberts;T et coll. (1977) Nature 270, pp274). Cro exerce son role physiologique en se fixant préférentiellement à l'opérateur OR3 de Lambda.
La séquence d'ADN double brin spécifique de liaison de Cro à l'ADN (région désignée OR3) est composée des bases suivantes:
TATCACCGCAAGGGATA (SEQ ID n~ 2) Cette région peut également être répétée plusieurs fois pour augmenter l'affinité et l'efficacité du système (voir Figure 4).
Parmi les protéines eucaryotes interagissant avec des séquences d'ADN double brin, on préfère utiliser pour la construction des molécules de l'invention les protéines ou domaines dérivés des protéines STAT, p53 ou NFkB (Inoue et al., PNAS 89 (1992) 4333). Concernant la protéine p53, son domaine de liaison à l'ADN est localisé dans la région centrale de la protéine et, plus précisément, dans la région comprise entre les acides aminés 102 à
292 (Pavletich et al., Genes & Dev. 7 (1993) 2556).
Comme indiqué ci-avant, le domaine capable de lier sélectivement une séquence définie d'ADN présent dans les molécules de l'invention est préférentiellement dérivé d'une protéine procaryote ou eucaryote capable 25 d'interagir avec une région d'ADN double-brin. Le domaine utilisé pour la construction des molécules de l'invention peut être constitué de l'ensemble de la protéine ou d'un fragment de celle-ci comportant la région d'interaction avec l'ADN. Ce domaine a été identifié pour différentes protéines et notamment TetR (voir par exemple Berens et al., J. Biol. Chem. 267 (1992) 30 1945). Il peut également être constitué d'un dérivé de cette protéine ou du CA 022l44~l l997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96/00477 fragment ayant conservé les propriétés de laison à l'ADN. De tels dérivés sont notamment des protéines présentant des modifications d'un ou plusieurs acides aminés, par exemple pour permettre leur fusion avec les autres domaines des molécules de l'invention, préparées selon les techniques 5 classiques de la biologie moléculaire. Des dérivés des protéines TetR et Cro par exemple ont été décrits dans la littérature, possédant des mutations ponctuelles eVou des délétions (Hecht et al., J. Bact. 175 (1993) p. 1206;
Altschmied et al., EMBO J 7 (1988) 4011; Baumeister et al., Proteins 14 (1992) 168; Hansen et al., J. Biol. Chem. 262 (1987) 14030). La capacité de 10 liaison de ces dérivés à une séquence définie d'ADN peut ensuite être testée par incubation du dérivé préparé avec la séquence régulatrice et détection des complexes formés. En outre, les dérivés peuvent également être-des protéines ayant des propriétés améliorées de liaison à l'ADN (spécificité, affinité, etc).
Selon un mode préféré de mise en oeuvre, le domaine capable de lier sélectivement une séquence définie d'ADN présent dans les molécules de l'invention est dérivé d'une protéine procaryote. Ce type de construction est particulièrement avantageux puisque ces protéines, d'origine non-humaine, 20 reconnaissent des sites d'ADN double brin d'au moins 14 nucléotides. La probabilité de trouver la même séquence au sein du genome humain est quasi nulle et donc le système d'expression obtenu est d'autant plus s~lectif.
Dans un mode de réalisation préféré, le domaine capable de lier sélectivement une séquence définie d'ADN présent dans les molécules de 25 I'invention est dérivé des protéines tetR ou Cro. Il est tout particulièrement avantageux d'utiliser les protéines tetR ou Cro (SEQ ID n~ 21) complètes.
Le domaine capable de lier spécifiquement le transactivateur transcriptionnel ou le complexe transactivateur transcriptionnel présent dans les molécules de l'invention peut être de différents types. Il peut s'agir en 30 particulier d'un domaine d'oligomérisation dans le cas où le transactivateur CA 022l44~l l997-09-22 W O96/30512 PCT~R96/00477 ou le complexe transactivateur ciblé comporte également un tel domaine. Il peut également s'agir de tout domaine synthétique ou naturel connu pour interagir avec ledit transactivateur ou complexe transactivateur. Il peut encore s'agir d'un anticorps ou d'un fragment ou dérivé d'un anticorps dirigé
5 contre le transactivateur ou complexe transactivateur.
Parmi les domaines d'oligomérisation utilisables dans le cadre de l'invention on peut citer plus particulièrement les leucine-zipper, les domainesSH2 ou les domaines SH3 par exemple. Les leucine-zipper sont des hélices cc amphipatiques qui contiennent 4 ou 5 leucines tous les 7 acides aminés.
10 Cette périodicité permet la localisation des leucines à peu près à la même position sur l'hélice c~. La dimérisation est sous tendue par des interactions hydrophobes entre les chaines latérales des leucines de deux domaines zipper contigus (Vogt et al., Trends In Bioch. Science 14 (1989) 172). Les domaines SH2 sont connus pour interagir avec des séquences peptidiques 15 spécifiques phosphorylées en tyrosine. Les domaines SH3 peuvent être utilisés pour former un oligomère avec tout transactivateur ou complexe transactivateur comportant le peptide riche en proline correspondant (Pawson et al., Current Biology 3 (1993) 434). On peut également utiliser des régions de protéines connues pour induire une oligomérisation, telles que 20 notamment la région C-terminale de la protéine p53. L'utilisation de cette région permet de recruter de manière sélective les protéines p53 présentes dans une cellule. On utilise préférentiellement dans le cadre de l'invention une région de p53 comprise entre les acides aminés 320-393 (SEQ ID n~ 3), 302-360 ou 302-390.
Parmi les domaines synthétiques ou naturels connus pour interagir avec la molécule comportant l'élément transactivateur ciblé, on peut citer par exemple la région de la protéine MDM2 interagissant avec la protéine p53.
Ce type de construction permet ainsi de recruter comme transactivateur la protéine p53 sauvage ou mutée.
CA 022144~1 1997-09-22 W O 96/30512 PCTtFR96tOO477 Un domaine de liaison spécifique au transactivateur transcriptionnel - préféré de l'invention est constitué par un anticorps ou un fragment ou dérivé
d'anticorps. Les fragments ou dérivés d'anticorps sont par exemple les fragments Fab ou F(ab)'2, les régions VH ou VL d'un anticorps ou encore 5 des anticorps simple chaine (ScFv) comprenant une région VH liée à une région VL par un bras. Ce type de domaine est particulièrement avantageux puisqu'il peut être dirigé contre toute molécule.
Les anticorps, molécules de la superfamille des immunoglobulines, sont constitués de différentes chaines (2 lourdes (H) et 2 légères (L)) elles 10 memes composées de différents domaines (domaine variable (V) domaine de jonction (J), etc). Le domaine de liaison au transactivateur ou complexe transactivateur présent dans les molécules de l'invention est avantageusement constitué d'un fragment ou dérivé d'anticorps comprenant au moins le site de liaison de l'antigène. Ce fragment peut être soit le 15 domaine variable d'un chaine légère (VL) ou lourde (VH), éventuellement sous forme de fragment Fab ou F(ab')2 ou, préférentiellement, sous forme d'anticorps simple chaine (ScFv). Les anticorps simple chaine utilisés pour la construction des molécules de l'invention sont constitués d'un peptide correspondant au site de liaison de la région variable de la chaine légère d'un 20 anticorps relié par un bras peptidique à un peptide correspondant au site de liaison de la région variable de la chaine lourde d'un anticorps. La construction de séquences d'acides nucléiques codant pour de tels anticorps modifiés selon l'invention a été décrite par exemple dans le brevet US4,946,778 ou dans les demandes WO94/02610, W094/29446. Elle est 25 illustrée dans les exemples.
Une construction préférée selon la présente invention comprend un domaine de liaison à une protéine p53. Il s'agit plus préférentiellement d'un dérivé d'anticorps dirigé contre une protéine p53. Un mode de réalisation particulier est constitué par un anticorps simple chaine dirigé contre p53. A
CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCT~R96/00477 titre d'exemple particuiier, on utilise le ScFv de séquence SEQ ID n~ 4 dont la construction est décrite dans les exemples.
Le domaine de liaison à l'ADN et le domaine de liaison au transactivateur sont généralement reliés entre eux par l'intermédiaire d'un bras. Ce bras est généralement constitué d'un peptide conférant une flexibilité suffisante pour que les deux domaines des molécules de l'invention puissent être fonctionnels de manière autonome. Ce peptide est généralement composé d'acides aminés non chargés, n'interférant pas avec l'activité des molécules de l'invention, tels que par exemple la glycine, la serine, le tryptophane, la Iysine ou la proline. Le bras comprend généralement de 5 à 30 acides aminés et, de préférence, de 5 à 20 acides aminés. Des exemples de bras peptidiques utilisables pour la construction des molécules de l'invention sont par exemple:
- GGGGSGGGGSGGGGS (SEQ ID n~ 5) - PKPSTPPGSS (SEQ ID n~ 6) dont la séquence codante est CCCAAGCCCAGTACCCCCCCAGGTTCTTCA (SEQ ID n~ 6).
Des exemples préférés de molécule selon l'invention sont notamment les molécules suivantes:
a) ScFv-tag-Hinge-TET ou Cro (Figure 5A) Ce type de molécule comporte:
- un domaine de liaison à un transactivateur constitué d'un anticorps simple chaine, - une séquence peptidique tag reconnue par un anticorps monoclonal permettant la détection immunologique de la molécule. Cette séquence peut être par exemple l'épitope VSV de séquence MNRLGK (SEQ ID n~ 7) dont la séquence codante est ATGAACCGGCTGGGCAAG (SEQ ID n~ 7), ou I'épltope myc de séquence EQKLISEEDLN (SEQ ID n~ 8) dont la séquence codante est GAACAAAAACTCATCTCAGAAGAGGATCTGAAT (SEQ ID n~
8), reconnu par l'anticorps 9E10.
CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96100477 - un bras peptidique de séquence SEQ ID n~ 6 (Hinge) et - un domaine de liaison à l'ADN constitué de la protéine TET ou Cro.
Préférentiellement, le ScFv est dirigé contre une protéine p53.
b) ScFv-Hinge-TET ou Cro (Figure SB) Ce type de molécule comporte les mêmes éléments que la molécule a) à l'exception de la séquence tag qui est absente.
c) ScFv-TET ou Cro (Figure 5C) Ce type de molécule comporte simplement un domaine de liaison à
un transactivateur constitué d'un anticorps simple chaine et un domaine de liaison à l'ADN constitué de la protéine TET ou Cro. Il ne comporte ni bras, ni séquence tag. Dans cette construction, le domaine de liaison au transactivateur est localisé dans la partie N-terminale de la molécule et le domaine de liaison à l'ADN dans la partie C-terminale.
d) TET ou Cro-ScFv (Figure 5D) Ce type de molécule est similaire au type c) ci-dessus. La différence réside essentiellement dans l'agencement des domaines: le domaine de liaison au transactivateur est maintenant localisé dans la partie C-terminale de la molécule et le domaine de liaison à l'ADN dans la partie N-terminale.
e) TET ou Cro-Hinge-ScFv (Figure 5E) Ce type de molécule comporte les mêmes éléments que la molécule b) ci-dessus. La différence réside essentiellement dans l'agencement des domaines: le domaine de liaison au transactivateur est maintenant localisé
dans la partie C-terminale de la molécule et le domaine de liaison à l'ADN
dans la partie N-terminale.
f) Oligom-tag-Hinge-TET ou Cro (Figure 5A) Ce type de molécule est semblable au type a), à l'exception du domaine de liaison au transactivateur qui est remplacé par le domaine d'oligomérisation à la protéine p53 de séquence SEQ ID n~ 3. Cette molécule permet de recruter les protéines p53 mutées apparaissant dans les cellules tumorales.
CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTn~R96/00477 g) Oligom-Hinge-TET ou Cro (Figure 5B) Ce type de molécule est semblable au type b), à l'exception du domaine de liaison au transactivateur qui est remplacé par le domaine d'oligomérisation à la protéine p53 de séquence SEQ ID n~ 3.
h) Oligom-TET ou Cro (Figure 5C) Ce type de molécule est semblable au type c), à l'exception du domaine de liaison au transactivateur qui est remplacé par le domaine d'oligomérisation à la protéine p53 de séquence SEQ ID n~ 3.
i) TET ou Cro-Oligom (Figure 5D) Ce type de molécule est semblable au type d), à l'exception du domaine de liaison au transactivateur qui est remplacé par le domaine d'oligomérisation à la protéine p53 de séquence SEQ ID n~ 3.
j) TET ou Cro-Hinge-Oligom (Figure 5E) Ce type de molécule est semblable au type e), à l'exception du 15 domaine de liaison au transactivateur qui est remplacé par le domaine d'oligomérisation à la protéine p53 de séquence SEQ ID n~ 3.
Par ailleurs, dans chacune de ces molécules, le bras peptidique peut être aisément remplacé par la séquence (G4S)3 (SEQ ID n~ 5).
Un autre objet de la présente invention réside dans une séquence 20 d'acide nucléique codant pour une molécule chimérique telle que définie ci-avant. Il s'agit avantageusement d'une séquence d'ADN, notamment d'ADNc.
Il peut également s'agir d'un ARN. Les séquences de l'invention sont généralement construites par assemblage, au sein d'un vecteur de clonage, des séquences codant pour les différents domaines selon les techniques 25 classiques de la biologie moléculaire. Les séquences d'acides nucléiques de l'invention peuvent éventuellement être modifiées par voie chimique, enzymatique ou génétique, en vue de générer des domaines stabilisés, eVou multifonctionnels, eVou de taille réduite, eVou dans le but de favoriser leur localisation dans tel ou tel compartiment intracellulaire. Ainsi, les séquences 30 d'acides nucléiques de l'invention peuvent comprendre des séquences CA 022l44~l l997-09-22 W O96/30512 PCTn~R96/00477 codant pour des peptides de localisation nucléaire (NLS). En particulier, il est~ possible de fusionner les séquences de l'invention avec la séquence codant pour le NLS du virus SV40, dont la séquence peptidique est la suivante:
PKKKRKV (SEQ ID n~ 9) (Kalderon et al, Cell 39 (1984) 499).
Les séquences nucléiques selon l'invention font avantageusement partie d'un vecteur d'expression, qui peut être de nature plasmidique ou virale.
Un autre objet de la présente invention réside dans une protéine de fusion comprenant un domaine transactivateur transcriptionnel et un domaine de liaison spécifique à une molécule donnée, éventuellement reliés par un bras peptidique, ainsi que toute séquence d'acide nucléique codant pour une telle fusion. Le domaine transactivateur peut être issu de toute protéine transactivateur transcriptionnel, tel que p53, VP16, EBNA, E6/E7, Tat, etc.
Un autre objet de l'invention consiste en un système conditionnel d'expression de gènes comprenant:
- une molécule chimérique telle que définie ci-avant et - une cassette d'expression comportant une séquence régulatrice, un promoteur transcriptionnel minimal et ledit gène.
La cassette d'expression contient les éléments nécessaires à
I'activation de l'expression du gène par le transactivateur ou complexe transactivateur recruté par la molécule bispécifique. Ainsi, la séquence régulatrice est la séquence de liaison à l'ADN de la molécule chimérique exprimée. Lorsque le domaine de liaison à l'ADN de la molécule chimérique - est représenté par tout ou partie de TetR, la séquence régulatrice comprend la séquence SEQ ID n~ 1 ou un dérivé de celle-ci, éventuellement répétée plusieurs fois. Il s'agit préférentiellement de la séquence op2 (comprenant 2 motifs Tetop répétés) ou Op7 (comportant 7 motifs Tetop répétés telle que CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCT~R96/00477 décrite par exemple dans Weinmann et al., The Plant Journal 5 (1994) 559).
De même, lorsque le domaine de liaison à l'ADN de la molécule chimérique est représenté par tout ou partie de Cro, la séquence régulatrice comprend la séquence SEQ ID n~ 2 ou un dérivé de celle-ci, éventuellement répétée 5 plusieurs fois. Il s'agit préférentiellement de la séquence OR3. Les dérivés des séquences SEQ ID n~ 1 et 2 peuvent être toute séquence obtenue par modification de nature génétique (mutation, délétion, addition, répétition, etc)et conservant la capacité de lier spécifiquement une protéine. De tels dérivés ont été décrits dans la littérature (Baumeister et al précitée, Tovar et al., Mol.
Gen. Genet. 215 (1988) 76, W094/04672).
Concernant le promoteur transcriptionnel minimal, il s'agit d'un promoteur dont l'activité dépend de la présence d'un transactivateur. De ce fait, en l'absence de la molécule chimérique, le promoteur est inactif et le gène n'est pas ou peu exprimé. En revanche, en présence de la molécule 15 chimérique, le transactivateur ou complexe transactivateur recruté permet d'induire l'activité du promoteur minimal et ainsi l'expression du gène d'intérêt. Le promoteur minimal est constitué généralement d'une boite TATA
ou INR. Ces éléments sont en effet les éléments minimum nécessaires à
l'expression d'un gène en pr~sence d'un transactivateur. Le promoteur 20 minimal peut être préparé à partir de tout promoteur par modification génétique. A titre d'exemple préféré de promoteur candidat on peut citer le promoteur du gène de la thymidine kinase. Des résultats interessants ont plus précisément été obtenus avec un promoteur minimal dérivant du promoteur TK composé des nucléotides -37 à +19. Le promoteur minimal 25 peut également dériver du CMV humain. En particulier, il peut être constitué
du fragment compris entre les nucléotides -53 à +75 ou -31 à +75 du CMV.
Tout promoteur conventionnel peut toutefois être utilisé tel que par exemple le promoteur des gènes codant pour la chloramphénicol acétyle transférase, la ~-galactosidase ou encore la luciférase.
CA 022144~1 1997-09-22 W 096/30512 PCTtFR96tO0477 La cassette d'expression est avantageusement constituée des éléments suivants:
- Comme séquence régulatrice, une séquence comprenant la séquence SEQ ID n~ 1 ou 2 ou un dérivé de celles-ci, éventuellement 5 répétée piusieurs fois, - Comme promoteur minimal, un promoteur dérivé du promoteur du gène de la thymidine kinase (TK), - une séquence codante d'intérêt.
Encore plus préférentiellement, le promoteur minimal est constitué de 10 la région -37 à +19 du promoteur du gène de la thymidine kinase.
Avantageusement, la cassette d'expression est choisie parmi les cassettes de structure Tetop2.TK-Gène; Tetop7.TK-Gène et OR3.TK-Gène.
Un autre aspect de l'invention réside dans un vecteur d'expression comprenant une séquence d'acides nucléique codant pour une molécule 15 chimérique et une cassette d'expression telles que définies ci-avant. Dans les vecteurs de l'invention, la séquence d'acides nucléiques codant pour la molécule chimérique et la cassette d'expression peuvent être insérées dans la même orientation ou dans les orientations opposées. Par ailleurs, le vecteur peut être de nature plasmidique ou virale.
Parmi les vecteurs viraux, on peut citer plus préférentiellement les adénovirus, les rétrovirus, les virus de l'herpès ou encore les virus adéno associés. Les virus selon la présente invention sont défectifs, c'est-à-dire incapables de se répliquer de façon autonome dans la cellule cible.
Généralement, le génome des virus défectifs utilisés dans !e cadre de la 25 présente invention est donc dépourvu au moins des séquences nécessaires à la réplication dudit virus dans la cellule infectée. Ces régions peuvent être - soit éliminées (en tout ou en partie), soit rendues non-fonctionnelles, soit substituées par d'autres séquences et notamment par les séquences de l'invention. Préférentiellement, le virus défectif conserve néanmoins les CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96/00477 séquences de son génome qui sont nécessaires à l'encapsidation des particules virales.
S'agissant plus particulièrement d'adénovirus, différents sérotypes, dont la structure et les propriétés varient quelque peu, ont été
5 caractérisés. Parmi ces sérotypes, on préfère utiliser dans le cadre de la présente invention les adénovirus humains de type 2 ou 5 (Ad 2 ou Ad 5) ou les adénovirus d'origine animale (voir demande WO94/26914). Parmi les adénovirus d'origine animale utilisables dans le cadre de la présente invention on peut citer les adénovirus d'origine canine, bovine, murine, (exemple: Mav1, Beard et al., Virology 75 (1990) 81), ovine, porcine, aviaire ou encore simienne (exemple: SAV). De préférence, I'adénovirus d'origine animale est un adénovirus canin, plus préférentiellement un adénovirus CAV2 [souche manhattan ou A26/61 (ATCC VR-800) par exemple]. De préférence, on utilise dans le cadre de l'invention des 15 adénovirus d'origine humaine ou canine ou mixte.
Préférentiellement, le génome des adénovirus recombinants de l'invention comprend au moins les ITR et la région d'encapsidation d'un adénovirus, et la séquence d'acides nucléiques codant pour une molécule chimérique et une cassette d'expression telles que définies ci-avant. Plus 20 préférentiellement, dans le génome des adénovirus de l'invention, la région E1 au moins est non fonctionnelle. Le gène viral considéré peut être rendu non fonctionnel par toute technique connue de l'homme du métier, et notamment par suppression totale, substitution (par exemple par les séquences de l'invention), délétion partielle, ou addition d'une ou 25 plusieurs bases dans le ou les gènes considérés. De telles modifications peuvent être obtenues in vitro (sur de l'ADN isolé) ou in situ, par exemple, au moyens des techniques du génie génétique, ou encore par traitement au moyen d'agents mutagènes. D'autres régions peuvent également être modifiées, et notamment la région E3 (WO 95/02697), E2 (WO 94/28938), CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCT~FR96/00477 E4 (W0 94/28152, W0 94/12649, W0 95/02697) et L5 (W0 95/02697).
- Selon un mode préféré de mise en oeuvre, I'adénovirus selon l'invention comprend une délétion dans les régions E1 et E4. Selon un autre mode de ~ réalisation préféré, il comprend une délétion dans région E1 au niveau de laquelle sont insérées la région E4 et les séquences de l'invention (Cf FR 94 13355).
Les adénovirus recombinants défectifs selon l'invention peuvent être préparés par toute technique connue de l'homme du métier (Levrero et al., Gene 101 (1991) 195, EP 185 573; Graham, EMB0 J. 3 (1984) 2917). En particulier, ils peuvent être préparés par recombinaison homologue entre un adénovirus et un plasmide portant entre autre les séquences d'ADN de l'invention (séquence codant pour la molécule chimérique + cassette d'expression). La recombinaison homologue se produit après co-transfection desdits adénovirus et plasmide dans une lignée cellulaire appropriée. La lignée cellulaire utilisée doit de préférence (i) être transformable par lesdits éléments, et (ii), comporter les séquences capables de complémenter la partie du génome de l'adénovirus défectif, de préférence sous forme intégrée pour éviter les risques de recombinaison. A titre d'exemple de lignée, on peut mentionner la lignée de rein embr,vonnaire humain 293 (Graham et al., J. Gen. Virol. 36 (1977) 59) qui contient notamment, intégrée dans son génome, la partie gauche du génome d'un adénovirus Ad5 (12 %) ou des lignées capables de complémenter les fonctions E1 et E4 telles que décrites notamment dans les demandes n~ W0 94/26914 et W095/02697.
Ensuite, les adénovirus qui se sont multipliés sont récupérés et purifiés selon les techniques classiques de biologie moléculaire, comme illustré dans les exemples.
Concernant les virus adéno-associés (AAV), il s'agit de virus à
ADN de taille relativement réduite, qui s'intègrent dans le génome des W O96/30512 PCTA~R96/00477 cellules qu'ils infectent, de manière stable et site-spécifique. Ils sont capables d'infecter un large spectre de cellules, sans induire d'effet sur la croissance, la morphologie ou la différenciation cellulaires. Par ailleurs, ils ne semblent pas impliqués dans des pathologies chez l'homme. Le 5 génome des MV a été cloné, séquencé et caractérisé. Il comprend environ 4700 bases, et contient à chaque extrémité une région répétée inversée (ITR) de 145 bases environ, servant d'origine de réplication pour le virus. Le reste du génome est divisé en 2 régions essentielles portant les fonctions d'encapsidation: la partie gauche du génome, qui contient le 10 gène rep impliqué dans la réplication virale et l'expression des gènes viraux; la partie droite du génome, qui contient le gène cap codant pour les protéines de capside du virus.
L'utilisation de vecteurs dérivés des MV pour le transfert de gènes in vitro et in vivo a été décrite dans la littérature (voir notamment WO 91/18088; WO 93/09239; US 4,797,368, US5,139,941, EP 488 528).
Ces demandes décrivent différentes constructions dérivées des MV, dans lesquelles les gènes rep eVou cap sont délétés et remplacés par un gène d'intérêt, et leur utilisation pour transférer in vitro (sur cellules en culture) ou in vivo (directement dans un organisme) ledit gène d'intérêt. Les AAV
20 recombinants défectifs selon l'invention peuvent être préparés par co-transfection, dans un lignée cellulaire infectée par un virus auxiliaire humain (par exemple un adénovirus), d'un plasmide contenant les séquences nucléiques de l'invention (séquence codant pour la molécule chimérique + cassette d'expression) bordée de deux régions répétées 25 inversées (ITR) d'MV, et d'un plasmide portant les gènes d'encapsidation (gènes rep et cap) d'MV. Les AAV recombinants produits sont ensuite purifiés par des techniques classiques.
Concernant les virus de l'herpès et les rétrovirus, la construction de vecteurs recombinants a été largement décrite dans la littérature: voir notamment Breakfield et al., New Biologist 3 (1991) 203; EP 453242, CA 022l44~l l997-09-22 W O 96/30512 PCT~R96/00477 EP178220, Bernstein et al. Genet. Eng. 7 (1985) 235; McCormick, ~ BioTechnology 3 (1985) 689, etc.
En particulier, les rétrovirus sont des virus intégratifs, infectant sélectivement les cellules en division. Ils constituent donc des vecteurs d'intérêt pour des applications cancer. Le génome des rétrovirus comprend essentiellement deux LTR, une séquence d'encapsidation et trois régions codantes (gag, pol et env). Dans les vecteurs recombinants dérivés des rétrovirus, les gènes gag, pol et env sont généralement délétés, en tout ou en partie, et remplacés par une séquence d'acide nucléique hétérologue d'intérêt. Ces vecteurs peuvent être réalisés à partir de différents types de rétrovirus tels que notamment le MoMuLV ("murine moloney leukemia virus"; encore désigné MoMLV), le MSV ("murine moloney sarcoma virus"), le HaSV ("harvey sarcoma virus"); le SNV
("spleen necrosis virus"); le RSV ("rous sarcoma virus") ou encore le virus de Friend.
Pour construire des rétrovirus recombinants selon l'invention, un plasmide comportant notamment les LTR, la séquence d'encapsidation et les séquences de l'invention (séquence codant pour la molécule chimérique + cassette d'expression) est généralement construit, puis utilisé pour transfecter une lignée cellulaire dite d'encapsidation, capable d'apporter en trans les fonctions rétrovirales déficientes dans le plasmide.
Généralement, les lignées d'encapsidation sont donc capables d'exprimer les gènes gag, pol et env. De telles lignées d'encapsidation ont été
décrites dans l'art antérieur, et notamment la lignée PA317 (US4,861,719);
la lignée PsiCRlP (WO90/02806) et la lignée GP+envAm-12 (WO89/07150). Par ailleurs, les rétrovirus recombinants peuvent - comporter des modifications au niveau des LTR pour supprimer l'activité
transcriptionnelle, ainsi que des séquences d'encapsidation étendues, comportant une partie du gène gag (Bender et al., J. Virol. 61 (1987) CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96/00477 1639). Les rétrovirus recombinants produits sont ensuite purifiés par des techniques classiques.
Un exemple de construction d'un virus recombinant défectif selon l'invention (rétrovirus) est décrit sur la figure 8. Cette figure souligne un 5 deuxième avantage des constructions selon l'invention qui réside dans l'absence d'expression du gène d'intérêt dans les lignées d'encapsidation.
Ces lignées étant dépourvues du transactivateur ou complexe transactivateur recruté par le système de l'invention, le promoteur est inactif et le gène n'est pas exprimé dans la cellule de production ffigure 10 8A). Ce n'est que lorsque le virus a effectivement infecté une cellule cible,c'est-à-dire une cellule dans laquelle est présent le transactivateur ou complexe transactivateur recruté par le système de l'invention, que le gène est effectivement exprimé (Figure 8B). Ceci est particulièrement avantageux pour la construction de virus contenant des gènes dont 15 I'expression serait toxique pour les cellules (gènes Grb3-3, IL-2, Toxine diphtérique, etc).
Pour la mise en oeuvre de la présente invention, il est tout particulièrement avantageux d'utiliser un adénovirus ou un rétrovirus recombinant défectif. Ces vecteurs possèdent en effet des propriétés 20 particulièrement intéressantes pour le transfert de gènes dans les cellules tumorales.
Différents types de vecteurs non-viraux peuvent également être utilisés dans le cadre de l'invention. Le système d'expression conditionnel selon l'invention peut en effet être incorporé dans un agent non viral 25 capable de promouvoir le transfert et l'expression d'acides nucléiques dans des cellules eucaryotes. Les vecteurs chimiques ou biochimiques représentent une alternative intéressante aux virus naturels en particulier pour des raisons de commodité, de sécurité et également par l'absence de limite théorique en ce qui concerne la taille de l'ADN à transfecter.
CA 022l44~l l997-09-22 W O96/30512 PCT~R96/00477 Ces vecteurs synthétiques ont deux fonctions principales, - compacter l'acide nucléique à transfecter et promouvoir sa fixation cellulaire ainsi que son passage à travers la membrane plasmique et, le cas échéant, les deux membranes nucléaires. Pour pallier à la nature 5 polyanionique des acides nucléiques, les vecteurs non viraux possèdent tous des charges polycationiques.
Parmi les vecteurs synthétiques développés, les polymères cationiques de type polylysine, (LKLK)n, (LKKL)n, polyéthylène immine et DEAE dextran ou encore les lipides cationiques ou lipofectants sont les 10 plus avantageux. Ils possèdent la propriété de condenser l'ADN et de promouvoir son association avec la membrane cellulaire. Parmi ces derniers, on peut citer les lipopolyamines (lipofectamine, transfectam, etc) et différents lipides cationiques ou neutres (DOTMA, DOGS, DOPE, etc).
Plus récemment, il a été développé le concept de la transfection ciblée, 15 médiée par un récepteur, qui met à profit le principe de condenser l'ADN
grâce au polymère cationique tout en dirigeant la fixation du complexe à la membrane grâce à un couplage chimique entre le polymère cationique et le ligand d'un récepteur membranaire, présent à la surface du type cellulaire que l'on veut greffer. Le ciblage du récepteur à la transferrine, à
20 I'insuline ou du récepteur des asialoglycoprotéines des hépatocytes a ainsi été décrit.
La présente invention a également pour objet toute composition pharmaceutique comprenant un vecteur tel que défini ci-avant. Ces compositions peuvent être formulées en vue d'une administration par voie 25 topique, orale, parentérale, intranasale, intraveineuse, intramusculaire, sous-cutanée, intraoculaire, etc. Préférentiellement, la composition selon l'invention contient des véhicules pharmaceutiquement acceptables pour une - formulation injectable. Il peut s'agir en particulier de solutions salines (phosphate monosodique, disodique, chlorure de sodium, potassium, calcium 30 ou magnésium, etc, ou des mélanges de tels sels), stériles, isotoniques, ou CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30S12 PCTA~R96/00477 de compositions sèches, notamment Iyophilisées, qui, par addition selon le cas d'eau stérilisée ou de sérum physiologique, permettent la constitution de solutés injectables. S'agissant des rétrovirus, ils peut être avantageux d'utiliser directement les cellules d'encapsidation ou des cellules infectées ex5 vivo en vue de leur réimplantation in vivo, éventuellement sous forme de néo-organes (WO 94/24298).
Les doses de vecteur utilisées pour l'injection peuvent être adaptées en fonction de différents paramètres, et notamment en fonction du mode d'administration utilisé, de la pathologie concernée ou encore de 10 la durée du traitement recherchée. D'une manière générale, les virus recombinants selon l'invention sont formulés et administrés sous forme de doses comprises entre 104 et 1014 pfulml. Pour les MV et les adénovirus, des doses de 106 à 101~ pfu/ml peuvent également être utilisées. Le terme pfu ("plaque forming unit") correspond au pouvoir 15 infectieux d'une suspension de virions, et est déterminé par infection d'une culture cellulaire appropriée, et mesure, généralement après 48 heures, du nombre de plages de cellules infectées. Les techniques de détermination du titre pfu d'une solution virale sont bien documentées dans la littérature.
Le système d'expression selon l'invention et les vecteurs correspondants sont particulièrement utiles pour controler l'expression de gènes d'intérêt dans le cadre de thérapies cellulaire ou génique. Ils peuvent ainsi être utilisés pour contrôler l'expression de toute séquence 25 codante d'intérêt, et notamment d'une séquence codant pour un produit thérapeutique, qu'il s'agisse d'un peptide, polypeptide, protéine, acide ribonucléiques, etc. Plus particulièrement, le gène est une séquence d'ADN (ADNc, ADNg, ADN synthétique, humain,animal, végétal, etc) codant pour un produit protéique tel que des enzymes, les dérivés 30 sanguins, les hormones, les Iymphokines: interleukines, interférons, TNF, CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96/00477 etc (FR 9203120), les facteurs de croissance, les neurotransmetteurs ou Ieurs précurseurs ou enzymes de synthèse, les facteurs trophiques:
BDNF, CNTF, NGF, IGF, GMF, aFGF, bFGF, NT3, NT5, etc; les apolipoprotéines : ApoAI, ApoAlV, ApoE, etc (FR 93 05125), la dystrophine ou une minidystrophine (FR 9111947), les gènes suppresseurs de tumeurs: p53, Rb, RaplA, DCC, k-rev, etc (FR 93 04745), les gènes codant pour des facteurs impliqués dans la coagulation : Facteurs Vll, Vlll, IX, etc, ou encore tout ou partie d'une immunoglobuline naturelle ou artificielle (Fab, ScFv, etc), un ARN ligand (W091/19813) etc.
Le gène d'intérêt peut également être une séquence antisens, dont l'expression dans la cellule cible permet de contrôler l'expression de gènes ou la transcription d'ARNm cellulaires. De telles séquences peuvent par exemple être transcrites, dans la cellule cible, en ARN
complémentaires d'ARNm cellulaires et bloquer ainsi leur traduction en protéine, selon la technique décrite dans le brevet EP 140 308.
La présente invention est particulièrement adaptée à l'expression de séquences codant pour des facteurs toxiques. Il peut s'agir en particulier de poisons pour les cellules (toxine diphtérique, toxine pseudomonas, ricine A, etc) de produit induisant une sensibilité à un agent externe (gènes suicides :Thymidine kinase, cytosine désaminase, etc) ou encore de gènes tueurs capables d'induire la mort cellulaire (Grb3-3 (PCT/FR94/00542), ScFv anti-ras (W094/29446), etc). Le système de l'invention permet en effet de produire des vecteurs notamment viraux contenant ces séquences sans toxicité pour les cellules de production, puis ensuite d'induire l'expression de ces molécules toxiques sélectivement dans des cellules cibles présentant le transactivateur ou complexe transactivateur désiré. Ce type de construction est donc particulièrement adapté à des stratégies de thérapies antitumorales par exemple, dans lesquelles l'objectif est de détruire sélectivement les cellules affectées. Ce système est également particulièrement intéressant -CA 022144~1 1997-09-22 pour l'expression de cytokines, interférons, TNF ou TGF par exemple, dont une production incontrôlée peut avoir des effets secondaires très marqués.
La présente demande sera décrite plus en détail à l'aide des 5 exemples qui suivent, qui doivent être considérés comme illustratifs et non limitatifs.
Légende des Figures Fi~ure 1: Représentation du système d'expression conditionnel selon l'invention permettant le recrutement sélectif d'un transactivateur au moyen 10 d'un domaine d'oiigomérisation (A) ou d'un ScFv (B).
Fi~ure 2: Représentation du système d'expression conditionnel selon l'invention permettant le recrutement sélectif d'un complexe transactivateur.
Fi~ure 3: Représentation d'une cassette d'expression selon l'invention comportant une séquence régulatrice Tetop7, un promoteur minimal (boite 15 TATA) et un gène (CAT).
Figure 4: Représentation d'une cassette d'expression selon l'invention comportant une séquence régulatrice OR3, un promoteur minimal (boite TATA) et un gène (CAT).
Fi~ure 5: Représentation de molécules chimériques bispécifiques selon 20 I'invention.
Fi~ure 6: Construction de séquences d'ADN codant pour des molécules chimériques bispécifiques selon l'invention.
Fiqure 7: Représentation de constructions chimériques contrôle.
Fiqure 8: Structure et fonctionnement d'un vecteur viral (rétrovirus) selon 25 I'invention.
Fi~ure 9: Etude de l'interaction entre les molecules hybrides de l'invention et une sequence regulatrice.
Fi~ure 10: Etude de l'interaction entre les molecules hybrides de l'invention etdifferentes formes de la proteine p53.
CA 022l44~l l997-09-22 W O96/30512 PCT~FR96/00477 Fi~ure 11: Mise en evidence de l'activation de la cassette Tet-Luc dans les ~ cellules SAOS-2.
Fi~ure 12: Mise en evidence de l'activation de la cassette Tet-Luc dans les cellules H358.
5 Techniques générales de Biologie Moléculaire Les méthodes classiques de biologie moléculaires telles que la centrifugation d'ADN plasmidique en gradient de chlorure de césium-bromure d'éthidium, les digestions par les enzymes de restriction, l'électrophorèse sur gel,la transformation dans E.coli, la précipitation des acides nucléiques etc, 10 sont décrites dans la littérature (Maniatis et al.,1989).
Les enzymes ont été fournies par New-England Biolabs (Beverly, MA).
Pour les ligatures les fragments d'ADN sont séparés selon leur taille sur des gels d'agarose de 0,8 à 1,5 %, purifiés par GeneClean (Bl0101, LaJolla CA) et incubés de nuit à 14~C dans un tampon Tris-HCI pH 7.4 50 mM, MgCI2 10 15 mM, DTT 10 mM, ATP 2 mM, en présence d'ADN ligase du phage T4.
L'amplification par PCR, (Polymerase Chain Reaction), a également été réalisée selon Maniatis et al.,1989, avec les spécifications suivantes:
- Concentration en MgCI2 portée à 8mM.
- Température de dénaturation 95~C, température d'hybridation 55~C, 20 température d'allongement 72~C. Ce cycle a été répété 25 fois dans un PE9600 Thermalcycler (Perkin Elmer, Norwalk CO).
Les oligonucléotides sont synthétisés en utilisant la chimie des phosphoramidites protégés en B par un groupement cyanoéthyl, (Sinha al.,1984, Giles 1985), avec le synthétiseur automatique d'ADN Applied 25 Biosystem modèle 394, (Applied Biosystem, Foster City CA), selon les - recommandations du fabricant.
Le séquencage a été éffectué sur des matrices double-brin par la méthode de terminaison de chaînes en utilisant des amorces fluorescentes.
Nous avons utilisé le kit se séquencage Taq Dye Primer Kit de chez Applied CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCT~R96100477 Biosystem (Applied Biosystem, Foster City CA) selon les spécifications du fabricant.
Exemples Exem~le 1: Constrùction de cassettes d'expression com~ortant une 5 sé~uence de ré~ulation. un Dromoteur transçri,otionnel minimal et un ~ène.
1.1. Construction du plasmide pTETop7/CAT
Le plasmide pTETop7/CAT contient les éléments suivants (Figure 3):
- Une séquence de régulation constituée d'une séquence d'interaction avec le répresseur tétracycline tetR composée de 7 motifs Tetop (SEQ ID
10 n~ 1) répétés;
- un promoteur minimal dérivé du promoteur du gène de la thymidine kinase (région -37 à + 19 portant la boite TATA);
- la séquence codant pour la chloramphénicol acétyl transférase (CAT) sous contrôle dudit promoteur minimal.
Ce plasmide a été construit par clonage du fragment Smal-Bglll du plasmide pUHD10-7 (WO 94/29442) dans le plasmide pKK232-8 (Pharmacia) préalablement digéré par Smal et BamHI.
1.2. Construction du plasmide pOR3/CAT
Le plasmide pOR3/CAT contient les éléments suivants (Figure 4):
- Une séquence de régulation constituée d'une séquence OR3 d'interaction avec le répresseur Cro (SEQ ID n~ 2);
- un promoteur minimal dérivé du promoteur du gène de la thymidine kinase (région -37 à + 19 portant la boite TATA);
- la séquence codant pour la chloramphénicol acétyl transférase (CAT) 25 sous contrôle dudit promoteur minimal.
Ce plasmide a été construit de la manière suivante: La séquence OR3 d'interaction avec le répresseur Cro a été synthétisée artificiellement. Pour cela, les deux oligonucléotides suivants ont été synthétisés:
CA 022144~1 1997-09-22 W O96t30512 PCTA~R96/00477 Oligo 5533 (SEQ ID n~ 22): 5'-GATCCTATCACCGCMGGGATAA-3' ~ Oligo 5534 (SEQ ID n~ 23): 3'-GATAGTGGCGTTCCCTA I I I CGA-5' Ces deux oligonucléotides ont ensuite été hybridés pour reconstituer la séquence double brin OR3 bordée de séquences permettant son clonage 5 orienté comme suit:
GATCCTATCACCGCAAGGGATAA
GATAGTGGCGTTCCCTATTTCGA
1.3. Construction de cassettes d'expression de gènes toxiques Les cassettes d'expression de gènes toxiques sont obtenues à partie 10 des plasmides décrits ci-dessus (1.1. et 1.2.) par remplacement de la séquence CAT par la séquence codant pour le produit toxique, de préférence le gène Grb3-3 (PCT/FR94/00542), le gène de la thymidine kinase, le gène codant pour la toxine diphtérique ou pseudomonas, etc.
Exem~le 2: Construction d'un anticorDs simple chaine sDécifique de D53 Cet anticorps simple chaine a été construit selon le protocole suivant:
- Les cDNA codant pour les régions VH et VL ont été obtenus à partir de l'hybridome pAb421 produisant un anticorps anti-p53. Pour cela, les ARN
totaux de l'hybridome ont été extraits et soumis à une réaction de transcription inverse en utilisant des hexamères random comme amorces.
20 L'utilisation de ce type d'amorce permet d'éviter l'emploi d'amorces spécifiques des immunoglobulines. Les clones d'ADNc obtenus ont une longueur suffisante pour cloner les régions V. Toutefois, dans la mesure où
ils représentent une faible fraction des cDNA totaux présents, une réaction préalable d'amplification doit être réalisée pour produire suffisamment de 25 DNA pour le clonage. Pour cela, les ADNc codant pour les régions VH et VL
ont été amplifiés séparément. Les amorces utilisées sont des oligonucléotides hybridant au niveau des extrémités opposées des régions variables de chaque chaine (H et L). Le produit d'amplification utilisant les amorces spécifiques des chaines lourdes est un fragment de 340 paires de CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96100477 bases environ. Le produit d'amplification utilisant les amorces spécifiques des chaines légères est un fragment de 325 paires de bases environ.
- Après purification, les ADNc codant pour les régions VH et VL de I'anticorps ont été assemblés en une chaine unique au moyen d'un bras 5 nucléotidique (L). Le bras nucléotidique a été construit de telle sorte que l'une des extrémités se lie à l'extrémité 3' de l'ADNc codant pour la région VH
et l'autre à l'extrémité 5' de l'ADNc codant pour la région VL. La séquence du bras code pour le peptide SEQ ID n~ 5. La séquence assemblée de 700 pb environ contient, sous forme d'un fragment Ncol-Notl, I'enchainement VH-L-VL dont la séquence est représentée SEQ ID n~ 4 (acides aminés 9 à 241).
Cette séquence inclut également en C-terminal la séquence tag de myc (résidus 256 à 266).
FxemDle 3: Construction de séquences d'acides nucléiques codant pour des molécules chiméri~ues bispécifi~ues contant un domaine de liaison à un 15 transactivateur constitué d'un anticorDs simple chaine (ScFv).
3.1. Construction d'un plasmide comportant une séquence ScFv-myc-Hinge-TetR ou Cro (Figures 5A et 6) Le fragment Ncol-Notl contenant l'ADNc codant pour le ScFv anti-p53 a tout d'abord été cloné dans un plasmide de type pUC19. La séquence 20 codant pour l'épitope VSV (SEQ ID n~ 7) ou myc (SEQ ID n~ 8) est insérée en aval du fragment (Figure 6).
Les séquences codant pour les protéines TetR et Cro ont ensuite été
obtenues comme suit:
- La séquence codant pour TetR a été obtenue par amplification à
25 partir d'un plasmide matrice portant la séquence tetR au moyen des oligonucléotides suivants:
Oligo 5474 (SEQ ID n~ 10):
GGCTCTAGACCCAAGCCCAGTACCCCCCCAGGTTCTTCAACGCG
TGGATCCATGTCCAGATTAGATAAAAGTAAAG
CA 022144~1 1997-09-22 Oligo 5475 (SEQ ID n~ 11):
CGTACGGAATTCGGGCCCTTACTCGAGGGACCCACI I ICACAI l I
AAGTTG
Ces oligonucléotides apportent également la séquence codant pour le 5 bras peptidique Hinge reliant les deux domaines fonctionnels de la molécules.
Le fragment amplifié contient donc la séquence codant pour le bras peptidique et pour le domaine de liaison à l'ADN tetR. Ce fragment a été
cloné aux sites Xbal-EcoRI du plasmide obtenu ci-dessus pour générer un 10 plasmide contant la séquence codant pour la molécule ScFv-myc-Hinge-TetR
(Figure 6).
- La séquence codant pour Cro a été obtenue par amplification sur une matrice d'ADN du bactériophage Lambda au moyen des oligonucléotides suivants:
Oligo 5531 (SEQ ID n~ 12):
GGCTCTAGACCCAAGCCCAGTACCCCCCCAGGTTCTTCAACGCG
TGGATCCATGGAACAACGCATAACCCTGAAAG
Oligo 5532 (SEQ ID n~ 13):
CGTACGGAATTCGG GCCCTTACTCGAGTGCTGTTG ~ GTT
Ces oligonucléotides apportent également la séquence codant pour le bras peptidique Hinge reliant les deux domaines fonctionnels de la molécules.
Le fragment amplifié contient donc la séquence codant pour le bras 25 peptidique et pour le domaine de liaison à l'ADN Cro. Ce fragment a été
cloné aux sites Xbal-EcoRI du plasmide obtenu ci-dessus pour générer un plasmide contant la séquence codant pour la molécule ScFv-myc-Hinge-Cro (Figure 6).
3.2. Construction d'un plasmide comportant une séquence ScFv-30 Hinge-TetR ou Cro (Figure 5B) CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCT~FR96/00477 Cet exemple décrit la construction de plasmides portant une séquence codant pour une molécule chimérique bispécifique selon l'invention dépourvue de séquence tag.
Ces piasmides ont été obtenus à partir des plasmides décrits en 3.1.
ci-avant par digestion par les enzymes Notl et Xbal. Cette digestion permet d'exciser le fragment portant la région codant pour le tag myc.
3.3. Construction d'un plasmide comportant une séquence ScFv-TetR
ou Cro (Figure 5C) Cet exemple décrit la construction de plasmides portant une séquence codant pour une molécule chimérique bispécifique selon l'invention dépourvue de bras et de séquence tag.
Ces plasmides ont été obtenus à partir des plasmides décrits en 3.1.
ci-avant par digestion par les enzymes Notl et BamHI. Cette digestion permet d'exciser le fragment portant la région codant pour le tag myc et pour le bras peptidique Hinge.
Exemple 4: Construction de séquences d'acides nucléiques codant pour des molécules chimériques bispécifiques contant un domaine de liaison à un transactivateur constitué d'un domaine d'oli~omérisation.
4.1. Clonage de la région d'oligomérisation de la protéine p53 (fragment 320-393).
L'ADNc codant pour la région d'oligomérisation de la protéine p53 (SEQ ID n~ 3) a été obtenu par amplification par PCR sur un plasmide portant le cDNA de la p53 sauvage humaine à l'aide des oligonucléotides suivants:
Oligo 5535 (SEQ ID n~ 14):
CAGGCCATGGCATGAAGAAACCACTGGATGGAGAA
(la partie soulignée représente un site Ncol) Oligo 5536 (SEQ ID n~ 15):
CGTCGGATCCTCTAGATGCGGCCGCGTCTGAGTCAGGCCCTTC
CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCT~FR96100477 (Partie soulignée: site BamHI; Double-souligné: site Xbal: Gras: site Notl) .
4.2. Les plasmides p53 320/393-myc-Hinge-TetR ou Cro (Figure 5A) ont été obtenus par clonage du fragment amplifié ci-dessus sous forme d'un fragment Ncol-Notl dans les sites correspondants des plasmides décrits dans l'exemple 3.1., en substitution de la région codant pour le ScFv.
4.3. Les plasmides p53 320/393-Hinge-TetR ou Cro (Figure 5B) ont été obtenus par clonage du fragment amplifié en 4.1. sous forme d'un fragment Ncol-Xbal dans les sites correspondants des plasmides décrits dans l'exemple 3.1., en substitution de la région codant pour le ScFv et le tag.
4.4. Les plasmides p53 320/393-TetR ou Cro (Figure 5C) ont été
obtenus par clonage du fragment amplifié en 4.1. sous forme d'un fragment Ncol-BamHI dans les sites correspondants des plasmides décrits dans I'exemple 3.1., en substitution de la région codant pour le ScFv, le tag et le Hinge.
4.5. Les plasmides tetR ou Cro- p53 320/393 (Figure 5D) ou tetR ou Cro-Hinge-p53 320/393 (Figure 5E) ont été obtenus par clonage de fragments amplifiés par PCR sur un plasmide portant le cDNA de la p53 humaine sauvage à l'aide des oligos 5537/5539 ou 5538/5539 digérés par Xhol/EcoRI dans les plasmides décrits en 3.1., préalablement digérés par Xhol/EcoRI.
Oligo 5537 (SEQ ID n~ 16):
CAGGCTCGAGAAGAAACCACTGGATGGAGAA
Oligo 5538 (SEQ ID n~ 17):
- CAGGCTCGAGCCCAAGCCCAGTACCCCCCCAGGTTCTTCAAAGA
AACCACTGGATGGAGAA
Oligo 5539 (SEQ ID n~ 18):
GGTCGAATTCGGGCCCTCAGTCTGAGTCAGGCCCTTC
CA 022144~1 1997-09-22 Exemple 5: Construction d'un plasmide contrôle Dortant un séquence codant pour une molécule chimérique comportant un domaine de liaison à l'ADN
(TetR ou Cro) et le domaine transactivateur de la protéine D53 (ré~ion 1-73).
Les plasmides p53 1/73 - TetR ou Cro avec ou sans tag (myc ou VSV) et 5 Hinge (Figures 7 A, B et C) ont été obtenus par clonage de fragments amplifiés par PCR à partir d'un plasmide portant le cDNA de la p53 sauvage humaine à l'aide des oligos 5661/5662 puis digérés par Ncol/Notl, Ncol/Xbal, Ncol/BamHI dans les plasmides décrits en 3.1., préalablement digérés par Ncol/Notl, Ncol/Xbal ou Ncol/BamHI.
Oligo 5661 (SEQ ID n~ 19):
CAGGCCATGGAGGAGCCGCAGTCAGATCC
Oligo 5662 (SEQ ID n~ 20):
CGTCGGATCCTCTAGATGCGGCCGCCACGGGGGGAGCAGCCTC
TGG
15 ExemDle 6: Construction de Dlasmides d'expression de différentes molécules hybrides de i'invention Les plasmides utilisés pour l'expression de molécules hybrides ont été
obtenus par clonages des fragments contenant les cDNA codant pour ces molécules aux sites Ncol/EcoRI du vecteur d'expression eukaryote pcDNA3 20 (Invitrogen). Les différentes constructions ainsi effectuées sont les suivantes:
- ScFv 421: SEQ IDn~4 - TET19: protéine hybride contenant l'enchainement ScFv421-VSV-Hinge-TetR décrite en figure 6 suivant l'exemple 3.1 - TET02: protéine hybride contenant l'enchainement p53(320/393)-VSV-25 Hinge-TetR décrite en figure 5A suivant l'exemple 4.3 - TET03: protéine hybride contenant l'enchainement p53(320/393)-Hinge-TetR décrite en figure 5B suivant l'exemple 4.4 .
CA 022144~1 1997-09-22 W O96t30S12 PCTAFR96/00477 - TET04: protéine hybride contenant l'enchainement p53(320/393)-TetR
décrite en figure 5C suivant l'exemple 4.4 - TET07: protéine hybride contenant l'enchainement p53(1/73)-VSV-Hinge-TetR décrite en figure 7A suivant l'exemple 5 Fxemple 7: Reconnaissance de séquences d'ADN double brin sDécifiques par les molécules hybrides de l'invention 7.1. Production des molécules hybrides Les différentes molécules utilisées dans cette expérience ont été obtenues par traduction in vitro en Iysat de réticulocytes des molécules décrites dans I'exemple 6 en utilisant le kit TNT Coupled Reticulocyte Iysate Systems (Promega) suivant le protocole expérimental décrit par le fournisseur pour un volume réactionnel total de 50,ul.
7.2 Construction de la séquence d'ADN double brin spécifique La séquence d'ADN double brin spécifique utilisée dans cette expérience est constituée de deux oligonucléotides de synthèse dont la séquence est la suivante:
Oligo 5997 (SEQ ID n~24):
GATCCGACTTTCAC ~ CTCTATCACTGATAGTGAGTGGTAAACTCA
Oligo 5998 (SEQ ID n~25):
AGCTTGAGTTTACCACTCCCTATCAGTGATAGAGAAAAGTGAAAGTCG
Ces deux oligonucléotides de synthèse ont été marqués au phosphore 33 par incubation de 30min à 37~C de 10 pmole de chaque oligonucléotide dans 10 ,ul du milieu réctionnel suivant:
Tris-HCI pH7,6 50mM
MgCI2 1 OmM
dithiothréitol 5mM
CA 022144~1 1997-09-22 W O96130512 PCT~R96/00477 Spermidine 1 00,uM
EDTA 1 00,uM
ATP~ P (Amersham) 50,uCi (1000-3000 Ci/mmole) T4 kinase (Boehringer) 10U
Puis les deux oligonucléotides ainsi marqués ont été hybridés en présence de de 400mM NaCI pour reconstituer la séquence double brin TetO suivante (SEQ ID n~26):
GATCCGACTTTCACTTTTCTCTATCACTGATAGTGAGTGGTAAACTCA
CTAGGCTCAAAGTGAAAAGAGATAGTGACTATCACTCACCATTTGAGT
7.3 Reconnaissance de la séquence double brin TetO par les différentes molécules hybrides de l'invention La réaction de liaison à l'ADN est effectuée dans 50 ~I de milieu réactionnel (Tris-HCI pH7,4 10mM, MgC12 10mM, KCI 10mM, ~-mercaptoéthanol 6mM, EDTA 0,1mM, BSA 0,5mg/ml) par addition de la séquence TetO (10-'~M) préparée selon l'exemple 7.2, de 10 ,ul du produit de traduction préparé selon l'exemple 7.1 et de 1 0~M de l'oligonucléotide compétiteur froid AP2 (Promega) utilisé pour éliminer la fixation non spécifique. La spécificité de l'interaction est vérifiée par déplacement de l'équilibre par addition de tétracycline 10 ,uM (Sigma) dans le milieu réactionnel. Les mélanges réactionnels sont incubés 15min à 20~C puis additionné de 10 ~I de glycérol à 50 %, et les mélange finaux sont soumis à une électrophorèse native sur gel de polyacrylamide à 5 % avec migration à 200V et 16~C. Le gel est ensuite séché et autoradiographié.
Le résultat de cette expérience effectuée avec les molécules hybrides TET19, TET02 et TET07 est présenté sur la figure 9. Dans ces conditions,la liaison de ces trois molécules à la séquence d'ADN spécifique double brin TetO est observée par un retard de migration de celle-ci, et la spécificité de CA 022144~1 1997-09-22 W O 96/30S12 PCTA~R96/00477 cette interaction est mise en évidence par l'inhibition de ce retard par addition de tétracycline.
Ce résultat confirme donc que les molécules hybrides de l'invention sont capables de se lier de façon spécifique à la séquence nucléotidique TetO
5 Exemple 8 ~ ison spécifique des molécules hybrides de l'invention à une molécule présentant un domaine transactivateur transcriptionnel.
8.1. Production des molécules hybrides de l'invention et de molécules présentant ou non un domaine transactivateur transcriptionnel.
Pour cette expérience, les molécules hybrides de l'invention ScFv 421, TET19 et TET02 selon l'exemple 6 ont été produites par traduction in vitro en utilisant le protocole expérimental selon l'exemple 7.1 en présence de 44,uCi de 35S-methionine (Amersham) (1175 Ci/mmole) pour générer ces molécules hybrides radioactivement marquées.
Les cDNA des molécules présentant ou non un domaine 15 transactivateur transcriptionnel ont été clonés dans le vecteur pBlueBaclll (Invitrogen) au site BamHI. A partir de ces vecteurs, des baculovirus recombinants ont été produits et purifiés suivant les instructions du fabricant.Les molécules sont produites par infection avec le baculovirus recombinant de cellules d'insecte sf9 suivant le protocole expérimental du fabricant. Des 20 extraits protéiques à la concentration protéique finale de 1 Omg/ml sont préparés suivant le protocole décrit par K. Ory et al. (K. Ory, EMBO J., 13, 3496-3504,1994). Ces molécules sont les suivantes:
- p53 (1/393): protéine p53 sauvage = - p53 (1/320): protéine p53 sauvage limitée à sa séquence en acide aminé 1 25 à 320 et donc dépourvue de son domaine d'oligomérisation et du domaine reconnu par l'anticorps monoclonal pAb421.
W O96/30S12 PCT~R96/00477 8.2. Liaison des molécules hybrides de l'invention aux molécules présentant ou non un domaine transactivateur transcriptionnel 5 1ll de chacun des produits de traduction in vitro préparés selon l'exemple 8.1 ont été incubés avec 5111 de l'extrait baculovirus préparé selon l'exemple 5 8.1 et 2119 de l'anticorps monoclonal DO1 (Oncogene Sciences) qui reconnait l'extrémité N-terminale de la protéine p53 pendant 16 heures à 4~C dans 100111 de tampon RIPA modifié ((K. Ory, EMBO J., 13, 3496-3504, 1994).
L'immunoprécipitation est réalisé comme décrit par K. Ory et al. (K. Ory, EMBO J., 13, 3496-3504, 1994). Les complexes retenus par l'anticorps sont 10 élués par incubation de 10min à 80~C en présence de 30,u1 de tampon de migration (Laemmli U.K., Nature, 227, 680-685, 1970) et soumis à
électrophorèse sur gel de polyacrylamide à 10% en milieu dénaturant à 200V
suivant le protocole précédemment décrit (Laemmli U.K., Nature, 227, 680-685, 1970). Le gel est ensuite séché et révélé à l'aide d'un instantimager 15 (Packard instruments) qui permet de quantifier les quantités de molécules hybrides liées à la molécule présentant ou non un domaine transactivateur transcriptionnel. Les résultats de cette expérience sont représentés sur la figure 10.
Dans ces conditions, il apparaît nettement que la molécule hybride 20 présentant le ScFv 421 (TET19) reconnait bien la molécule p53 (1/393) de façon équivalente au ScFv 421 seul, et la molécule hybride présentant le domaine 320/393 (TET02) présente les mêmes propriétés mais avec un pouvoir de rétention de la p53(1/393) beaucoup plus important. De plus, I'absence de signal observé lors de l'incubation avec la molécule p53(1/320) 25 montre que ces intéractions sont bien spécifiques et médiées par l'extrémité
C-terminale de la protéine p53 (acides aminés 320 à 393) comme attendu.
Ces résultats confirment donc que les molécules hybrides de l'invention sont bien capables de recruter un domaine transactivateur transcriptionnel porté
par une molécule dont elles sont des partenaires spécifiques.
CA 022l44~l l997-09-22 W O96/30512 PCT~FR96/00477 ExemDle 9: Recrutement fonctionnel d'un domaine transactivateur tr~nscriDtionnel Dar les molécules hybrides de l'invention Le recrutement fonctionnel d'un domaine transactivateur transcriptionnel par les molécules hybrides de l'invention a été évalué dans un système de 5 transactivation in vivo dans les cellules SAOS-2 (ostéosarcome humain) déficientes pour les deux allèles de la protéine p53, dans la lignée tumorale H358 déficiente pour les deux allèles de la protéine p53 (Maxwell & Roth, Oncogene 8, 3421, 1993) et dans la lignée tumorale HT29 déficiente pour un des deux allèles de la protéine p53 et présentant un allèle muté (mutation 10 H273). Ce svtème repose sur l'utilisation d'un gène rapporteur dosable enzymatiquement et placé sous la dépendance d'un promoteur contenant les motifs nucléotidiques de reconnaissance spécifique par le répresseur Tet.
(Opérateur Tet).
Dans ce test, le gène rapporteur LUC (luciférase) placé sous contrôle de 15 I'opérateur Tet est contenu dans le plasmide pUHC13-3 (Gossen M. & Bujard H.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 5547-5551,1992).
9.1 Lignées cellulaires utilisées et conditions de culture Les lignées cellulaires utilisées dans ces expériences ainsi que leur génotype lié à la protéine p53 et les milieu de culture utilisés pour leur croissance sont 20 reportés dans le Tableau ci-dessous:
Tableau: li~nées cellulaires Lignée p53Milieu de culture n~ATCC
milieu DMEM (Gibco BRL) additionné de SAOS-2 -/-10% de sérum de veau foetal (Gibco BRL) HTB 85 milieu RPMI1640 (Gibco BRL) additionné de H358 -/-10% de sérum de veau foetal (Gibco BRL) milieu DMEM (Gibco BRL) additionné de HT29 -/H27310% de sérum de veau foetal (Gibco BRL) CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96100477 9.2. Plasmides d'expression des molécules présentant un domaine transactivateur transcriptionnel Les molécules présentant un domaine transactivateur transcriptionnel 5 utilisées dans cette expérience sont la protéine p53 sauvage (wt) et les mutant G281 et H175 de cette protéine. Les cDNA codant pour ces trois protéines ont été insérés au site BamHI du vecteur pcDNA3 (Invitrogen).
9.3. Expression intracellulaire des molécules hybrides de l'invention Les molécules hybrides de l'invention sont exprimées dans les cellules en 10 culture par transfection transitoire en utilisant le protocole suivant:
Les cellules (3,5 105) sont ensemencées dans des plaques 6 puits contenant CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96 / 00477 CONDITIONAL EXPRESSION SYSTEM
The present invention relates to a new system for Conditional gene expression. It also concerns the use of this system in gene or cell therapy, to target in a very 5 selective expression of genes of interest.
Gene and cell therapy involves correcting a deficiency or abnormality (mutation, outlier, etc.) or ensure the expression of a protein of therapeutic interest by introduction genetic information in the affected cell or organ. This 10 genetic information can be introduced either ex vivo in a cell ~ extracted from the organ, the modified cell then being reintroduced into the organism (cell therapy), either directly in vivo in the tissue appropriate (gene therapy). Different techniques exist to perform gene transfer, including various techniques of transfection involving chemical or biochemical, natural or synthetics such as DNA and DEAE-dextran complexes (Pagano and al., J. Virol. 1 (1967) 891), DNA and nuclear proteins (Kaneda et al., Science 243 (1989) 375), DNA and lipids (Felgner et al., PNAS 84 (1987) 7413), the use of liposomes (Fraley et al., J. Biol. Chem. 255 (1980) 10431), cationic lipids, etc. Another technique is based on the use of viruses as vectors for gene transfer. In this regard, different viruses have have been tested for their ability to infect certain cell populations. In in particular, retroviruses (RSV, HMS, MMS, etc.), HSV virus, viruses adeno-associated and adenoviruses. One of the major difficulties for the development of these gene and cell therapies however resides in treatment selectivity. Depending on the applications, depending on the gene to be transferred, it is important to be able to target certain tissues or certain parts only from the body in order to concentrate the therapeutic effect and limit dissemination and side effects. This targeting can be done by CA 022l44 ~ l l997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ R96 / 00477 using vectors having a given cell specificity. Another approach is to use specific expression signals of certain cell types. In this regard, so-called specific promoters have been described in the literature, such as the promoter of genes encoding pyruvate 5 kinase, villin, GFAP, the intestinal binding protein promoter fatty acids, the actin promoter has smooth muscle cells, or the promoter of genes for apo-AI, apo-AII, human albumin, etc.
However, these promoters have certain drawbacks and particular they present a certain transcriptional background noise which can be 10 genes for the expression of toxic genes and they are limited to certain cells and therefore cannot be used for any application.
The present invention now describes a new system conditional gene expression, particularly selective and effective. A
advantageous characteristics of the system of the invention resides in its 15 ability to express a gene not as a function of a cell type, but as a function of the presence of a particular cellular element or a situation particular physiological. This system uses molecules bispecific chimeras comprising a domain capable of binding selectively a defined DNA sequence and a detector domain capable 20 to specifically bind a transactivator or a transactivator complex.
A first aspect of the present invention lies more particularly in the creation and expression of chimeric molecules bispecific comprising a domain capable of selectively binding a defined sequence of DNA and a domain capable of specifically binding a 25 transactivator or transrepressor or a transactivator complex or transrepressor.
Another aspect of the present invention resides in a sequence of nucleic acid encoding a chimeric molecule as defined above CA 022144 ~ 1 1997-09-22 before, as well as a whole expression vector comprising said sequence nucleic acid.
Another aspect of the invention consists of a conditional system expression of genes comprising (i) a chimeric molecule such as 5 defined above and (ii) an expression cassette comprising a sequence of regulation, a minimal promoter (whose activity depends on the presence of a transactivator) and said gene.
.
Another aspect of the invention also resides in a vector of expression including - a nucleic sequence coding for a chimeric molecule such as defined above and - said expression cassette.
The conditional expression system of the invention is particularly suitable for use in gene therapy or 15 cell, to very selectively target gene expression of interest.
One of the components of the system of the invention therefore consists of particular bispecific chimeric molecules comprising a domain capable of selectively binding a defined DNA sequence and a 20 domain capable of specifically binding a transactivator or a complex transactivator. The bi-specificity of the molecules of the invention resides on the one hand in their capacity to link a defined DNA sequence (generally designated as regulatory or operator sequence) and secondly in their ability to specifically recruit a transactivating protein domain or 25 transrepressor for inducing or repressing gene expression.
The invention relates particularly to the development of molecules bispecific chimeras allowing the recruitment of any factor transcriptional whose activation or inactivation leads to a situation CA 022144 ~ 1 1997-09-22 WO g6 / 30512 PCT / liR96 / 00477 pathophysiological. Bispecific chimeric molecules according to the invention thus allow the selective recruitment of transactivators specific transcription of a pathophysiological state, the fixation of these transcriptional factor to promoters via fixation 5 of these molecules to defined DNA sequences located near these promoters (regulatory sequences or operator), and thus the expression conditional of genes (Figure 1).
The invention also relates to the development of molecules bispecific chimeras allowing the recruitment not of a molecule 10 carrying a transactivating domain but of a transactivating complex transcriptional, i.e. a complex formed between a target molecule present in a cell and a molecule carrying a domain transactivator (Figure 2). In this case, the transactivating complex is preferably formed by means of a second chimeric molecule Bispecific comprising a transactivating domain and a binding domain selective for said cell molecule. The fixation of this second molecule allows the formation of a transcriptional transactivator binary complex, which complex then being recruited by the detector system of the invention.
The fixation of this ternary complex near promoters thus allows 20 regulated gene expression. This type of construction allows advantageously to broaden the conditions of use of the the invention to the detection of any intracellular molecule devoid of transactivating domain, whether it is an endogenous molecule or a molecule of infectious origin for example.
The system of the invention thus allows, thanks to a system of very selective detection ("sensor") to activate the expression of genes of interest only in the presence of target proteins. These may be factors transcriptional appearing during physiological situations or pathophysiological, or any endogenous molecule or of infectious origin CA 022144 ~ 1 1997-09-22 WO 96/30512 PCTA ~ R96 / 00477 for example. The system of the invention indeed contains an element ~ very sensitive and very selective detector allowing to condition the expression of a gene to the presence, appearance or disappearance of any molecule in ~ a cell.
In the context of the present invention, the term transactivator denotes any transactivating factor of transcription or any protein having a transcriptional transactivating domain. The complex transactivator designates the complex formed between a molecule present in a cell and a bispecific molecule of the invention comprising a transactivating domain and a binding domain specific to said molecule. The expression system of the invention can be used for recruit any transaetivator or domain-carrying protein transactivator, and in particular any protein of viral, parasitic, mycobacterial or cellular origin having a transactivating activity transcriptional. Among the transcriptional factors of viral origin one can include the Tat protein of the HIV virus, the E6 / E7 proteins of the papilloma or the EBNA protein of the Epstein Barr virus. These proteins have a transcriptional transactivating domain and are present only in cells infected with these viruses, i.e. in specific pathophysiological conditions. The expression system conditional according to the invention advantageously allows detection of this physiological situation (the appearance of these specific transactivators viral infection) and induction of selective expression of gene (s) given. Among the cellular proteins, mention may preferably be made of mutated or wild-type p53 protein. The p53 protein consists of 393 amino acids. In its wild form, it is a tumor suppressor capable of negatively regulating growth and cell division. This activity is linked to the presence of a transcriptional transactivator domain in the structure of the p53 protein, located in the N-terminal region of the protein (about 1-100 residues). In some situations, wild p53 is CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTn ~ R96 / 00477 also capable of inducing apoptosis (Yonish-Rouach et al., Nature, 352, 345-347, 1991). These properties appear in stressful situations where the integrity of cellular DNA is threatened, p53 has been suggested to be a "guardian of the genome". The presence of mutated p53 in approximately 40% of human tumors, all types combined, reinforces this hypothesis and highlights the probably crucial role that mutations in this gene play in tumor development (for reviews, see Montenarh, Oncogene, 7, 1673-1680, 1992; Oren, FASEB J., 6, 3169-3176, 1992; Zambetti and Levine, FASEB J., 7, 855-865, 1993). In the context of this invention it is possible to selectively recruit the transactivator domain of the protein p53 and thus of inducing the controlled expression of gene (s) only in cells containing this protein. lt is particularly interesting according to the invention to specifically recruit mutated forms of the p53 protein which, as indicated above, appears in pathophysiological situations of cellular hyperproliferation (cancer type).
This targeting can preferably be carried out by means of a domain of specific binding to mutated forms of the p53 protein. However, there are a de facto specificity linked to the accumulation of mutated forms which have a half-life much higher than the wild form.
The system of the invention can also be used to induce selective expression of gene (s) by detection of any target molecule present in a cell. The protein detected is preferably a protein appearing in a cell in abnormal situations (infection, hyperproliferation, etc.). They may in particular be viral proteins such as proteins of structure or function of a virus, and including the HIV virus, hepatitis, herpes, etc. It can also be proteins specific to a state of cellular hyperproliferation such as including myc, fos, jun proteins, cyclins, etc.
One of the properties of the chimeric molecules of the invention resides therefore in their ability to bind to specific regions of DNA (regions CA 022l44 ~ l l997-09-22 regulators or operator). This link makes it possible to bring the domain - transactivator near the promoter and thereby activating the expression a gene placed under the control of said promoter.
The domain capable of selectively binding a defined DNA sequence 5 present in the molecules of the invention is essentially of origin protein. More preferably, this domain derives from a protein prokaryotic or eukaryotic capable of interacting with DNA sequences. Of numerous genetic and structural studies have now made it possible to define precisely, within proteins interacting with sequences 10 double stranded DNA, the domains responsible for these interactions.
Among the prokaryotic proteins interacting with sequences double stranded DNA, there may be mentioned in particular bacterial repressors and, preferentially, the tetracycline repressor of E. Coli and the repressor Cro of the bacteriophage Lambda.
E.coli's tetracycline repressor (tetR) is a 210 protein amino acids approx. In E. coli, tetR negatively controls the transcription of genes mediating resistance to this antibiotic within the tet operon. In the absence of tetracycline, the tetR repressor binds to DNA at level of a specific sequence (designated operator sequence or Tetop) and suppresses transcription of the resistance gene. On the contrary, in the presence tetracycline, the tetR repressor no longer attaches to the tetop operator allowing a constitutive transcription of the gene (Hillen.W and Wissmann.A.
(1989) in Protein-Nucleic Acid Interaction. Topics in Molecular and Structural Biology.eds, Saenger.W. and Heinemann.U. (Macmillan, London), Vol. 10. pp.
143-162). The tetR sequence has been published (it is reproduced in particular in W094 / 04682). The specific double-strand DNA sequence of tetR to DNA (Tetop) is composed of the following motif:
TCTCTATCACTGATAGGGA (SEQ ID n ~ 1).
This pattern can be repeated several times to increase affinity and The efficiency of the system. So the regulatory sequence can include -CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTnFR96 / 00477 up to 10 patterns and preferably contains 2 patterns (Tetop2) or 7 patterns (Tetop7) (see Figure 3).
The Cro protein was originally defined as a regulator of the expression of the repressor Cl (Eisen.H. et al. (1970) PNAS 66, pp855). The cloning of the cro gene allowed the identification of a protein of 66 acids amines (SEQ ID No. 21; Roberts; T et al. (1977) Nature 270, pp274). Cro exercises its physiological role by fixing itself preferentially to the operator OR3 of Lambda.
The specific double strand DNA sequence of Cro binding to DNA (region designated OR3) is composed of the following bases:
TATCACCGCAAGGGATA (SEQ ID n ~ 2) This region can also be repeated several times to increase the affinity and efficiency of the system (see Figure 4).
Among the eukaryotic proteins interacting with sequences double stranded DNA, we prefer to use for the construction of molecules of the invention the proteins or domains derived from the STAT, p53 or NFkB (Inoue et al., PNAS 89 (1992) 4333). Regarding the p53 protein, its DNA binding domain is located in the central region of the protein and, more precisely, in the region between amino acids 102 to 292 (Pavletich et al., Genes & Dev. 7 (1993) 2556).
As indicated above, the domain capable of selectively binding a defined sequence of DNA present in the molecules of the invention is preferentially derived from a prokaryotic or eukaryotic protein capable 25 to interact with a double-stranded DNA region. The domain used for the construction of the molecules of the invention may consist of the whole of the protein or a fragment thereof comprising the interaction region with DNA. This domain has been identified for different proteins and in particular TetR (see for example Berens et al., J. Biol. Chem. 267 (1992) 30 1945). It can also consist of a derivative of this protein or of the CA 022l44 ~ l l997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96 / 00477 fragment having retained the properties of DNA linkage. Such derivatives are in particular proteins with modifications of one or more amino acids, for example to allow their fusion with others fields of the molecules of the invention, prepared according to the techniques 5 classics of molecular biology. TetR and Cro protein derivatives for example have been described in the literature, possessing mutations punctual eVou deletions (Hecht et al., J. Bact. 175 (1993) p. 1206;
Altschmied et al., EMBO J 7 (1988) 4011; Baumeister et al., Proteins 14 (1992) 168; Hansen et al., J. Biol. Chem. 262 (1987) 14030). The ability to 10 binding of these derivatives to a defined DNA sequence can then be tested by incubation of the derivative prepared with the regulatory sequence and detection complexes formed. In addition, the derivatives can also be proteins with improved DNA binding properties (specificity, affinity, etc.).
According to a preferred mode of implementation, the domain capable of binding selectively a defined sequence of DNA present in the molecules of the invention is derived from a prokaryotic protein. This type of construction is particularly advantageous since these proteins, of non-human origin, 20 recognize double stranded DNA sites of at least 14 nucleotides. The probability of finding the same sequence within the human genome is almost zero and therefore the expression system obtained is all the more selective.
In a preferred embodiment, the domain capable of binding selectively a defined sequence of DNA present in the molecules of The invention is derived from the tetR or Cro proteins. It is particularly advantageous to use the complete tetR or Cro proteins (SEQ ID n ~ 21).
The domain capable of specifically binding the transactivator transcriptional or the transcriptional transactivator complex present in the molecules of the invention can be of different types. It can be in 30 particular of an oligomerization domain in the case where the transactivator CA 022l44 ~ l l997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ R96 / 00477 or the targeted transactivator complex also has such a domain. he can also be any synthetic or natural field known for interact with said transactivator or transactivator complex. he can still be an antibody or a fragment or derivative of an antibody directed 5 against the transactivator or transactivator complex.
Among the areas of oligomerization that can be used in the context of the invention may more particularly be cited leucine-zippers, domains SH2 or domains SH3 for example. Leucine-zippers are propellers cc amphipatics which contain 4 or 5 leucines every 7 amino acids.
10 This periodicity allows the location of leucines at roughly the same position on the propeller c ~. Dimerization is underpinned by interactions hydrophobic between the side chains of leucines from two domains contiguous zipper (Vogt et al., Trends In Bioch. Science 14 (1989) 172). The SH2 domains are known to interact with peptide sequences 15 specific phosphorylated tyrosine. SH3 domains can be used to form an oligomer with any transactivator or complex transactivator containing the corresponding proline-rich peptide (Pawson et al., Current Biology 3 (1993) 434). You can also use protein regions known to induce oligomerization, such as In particular the C-terminal region of the p53 protein. The use of this region allows to selectively recruit the p53 proteins present in a cell. Preferably used in the context of the invention a region of p53 between amino acids 320-393 (SEQ ID n ~ 3), 302-360 or 302-390.
Among the synthetic or natural domains known to interact with the molecule comprising the targeted transactivating element, mention may be made of example the region of the MDM2 protein interacting with the p53 protein.
This type of construction thus makes it possible to recruit as a transactivator the wild-type or mutated p53 protein.
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 WO 96/30512 PCTtFR96tOO477 A specific binding domain for the transcriptional transactivator - preferred of the invention consists of an antibody or a fragment or derivative of antibodies. The fragments or derivatives of antibodies are for example the Fab or F (ab) '2 fragments, the VH or VL regions of an antibody or else 5 single chain antibodies (ScFv) comprising a VH region linked to a LV region by an arm. This type of domain is particularly advantageous since it can be directed against any molecule.
Antibodies, molecules of the immunoglobulin superfamily, consist of different chains (2 heavy (H) and 2 light (L)) they 10 memes made up of different domains (variable domain (V) domain junction (J), etc.). The domain of binding to the transactivator or complex transactivator present in the molecules of the invention is advantageously consisting of a fragment or derivative of antibodies comprising at least the antigen binding site. This fragment can be either the 15 variable domain of a light (VL) or heavy (VH) chain, possibly in the form of a Fab or F (ab ') 2 fragment or, preferably, in the form single chain antibody (ScFv). Single chain antibodies used for construction of the molecules of the invention consist of a peptide corresponding to the binding site of the light chain variable region of a 20 antibody linked by a peptide arm to a peptide corresponding to the site of binding of the variable region of the heavy chain of an antibody. The construction of nucleic acid sequences encoding such antibodies modified according to the invention has been described for example in the patent US4,946,778 or in applications WO94 / 02610, W094 / 29446. She is 25 illustrated in the examples.
A preferred construction according to the present invention comprises a binding domain to a p53 protein. It is more preferably a derived from an antibody to a p53 protein. An embodiment particular is constituted by a single chain antibody directed against p53. AT
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ R96 / 00477 As a particular example, we use the ScFv of sequence SEQ ID n ~ 4, the construction is described in the examples.
The DNA binding domain and the DNA binding domain transactivators are usually linked together through a arms. This arm generally consists of a peptide conferring a sufficient flexibility for the two domains of the molecules of the invention can be functional independently. This peptide is generally composed of uncharged amino acids, not interfering with the activity of the molecules of the invention, such as for example glycine, serine, tryptophan, Iysine or proline. The arm includes generally 5 to 30 amino acids and preferably 5 to 20 acids amines. Examples of peptide arms usable for construction molecules of the invention are for example:
- GGGGSGGGGSGGGGS (SEQ ID n ~ 5) - PKPSTPPGSS (SEQ ID n ~ 6) whose coding sequence is CCCAAGCCCAGTACCCCCCCAGGTTCTTCA (SEQ ID n ~ 6).
Preferred examples of a molecule according to the invention are in particular the following molecules:
a) ScFv-tag-Hinge-TET or Cro (Figure 5A) This type of molecule includes:
- a binding domain to a transactivator consisting of an antibody single chain, - a tag peptide sequence recognized by a monoclonal antibody allowing the immunological detection of the molecule. This sequence can for example be the VSV epitope of sequence MNRLGK (SEQ ID n ~ 7) whose coding sequence is ATGAACCGGCTGGGCAAG (SEQ ID n ~ 7), or The myc sequence EQKLISEEDLN (SEQ ID n ~ 8) whose sequence coding is GAACAAAAACTCATCTCAGAAGAGGATCTGAAT (SEQ ID n ~
8), recognized by the antibody 9E10.
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96100477 - a peptide arm of sequence SEQ ID n ~ 6 (Hinge) and - a DNA binding domain consisting of the TET or Cro protein.
Preferably, the ScFv is directed against a p53 protein.
b) ScFv-Hinge-TET or Cro (Figure SB) This type of molecule has the same elements as the molecule a) with the exception of the tag sequence which is absent.
c) ScFv-TET or Cro (Figure 5C) This type of molecule simply has a binding domain to a transactivator consisting of a single chain antibody and a domain of DNA binding consisting of the TET or Cro protein. It has neither arms nor tag sequence. In this construction, the binding domain to transactivator is located in the N-terminal part of the molecule and the DNA binding domain in the C-terminal part.
d) TET or Cro-ScFv (Figure 5D) This type of molecule is similar to type c) above. The difference essentially lies in the arrangement of the areas: the area of binding to the transactivator is now located in the C-terminal part of the molecule and the DNA binding domain in the N-terminal part.
e) TET or Cro-Hinge-ScFv (Figure 5E) This type of molecule has the same elements as the molecule b) above. The difference essentially lies in the arrangement of the domains: the transactivator binding domain is now localized in the C-terminal part of the molecule and the DNA binding domain in the N-terminal part.
f) Oligom-tag-Hinge-TET or Cro (Figure 5A) This type of molecule is similar to type a), except for the transactivator binding domain which is replaced by the domain oligomerization with the p53 protein of sequence SEQ ID n ~ 3. This molecule allows the recruitment of mutated p53 proteins appearing in cells tumor.
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTn ~ R96 / 00477 g) Oligom-Hinge-TET or Cro (Figure 5B) This type of molecule is similar to type b), except for the transactivator binding domain which is replaced by the domain oligomerization with the p53 protein of sequence SEQ ID n ~ 3.
h) Oligom-TET or Cro (Figure 5C) This type of molecule is similar to type c), except for the transactivator binding domain which is replaced by the domain oligomerization with the p53 protein of sequence SEQ ID n ~ 3.
i) TET or Cro-Oligom (Figure 5D) This type of molecule is similar to type d), except for the transactivator binding domain which is replaced by the domain oligomerization with the p53 protein of sequence SEQ ID n ~ 3.
j) TET or Cro-Hinge-Oligom (Figure 5E) This type of molecule is similar to type e), except for the 15 transactivator binding domain which is replaced by the domain oligomerization with the p53 protein of sequence SEQ ID n ~ 3.
Furthermore, in each of these molecules, the peptide arm can be easily replaced by the sequence (G4S) 3 (SEQ ID n ~ 5).
Another object of the present invention resides in a sequence 20 of nucleic acid encoding a chimeric molecule as defined above before. It is advantageously a DNA sequence, in particular cDNA.
It can also be an RNA. The sequences of the invention are generally constructed by assembly, within a cloning vector, sequences coding for the different fields according to the techniques 25 classics of molecular biology. The nucleic acid sequences of the invention may possibly be modified chemically, enzymatic or genetic, in order to generate stabilized domains, eVou multifunctional, small eVou, eVou in order to promote their localization in this or that intracellular compartment. So the sequences 30 of nucleic acids of the invention may include sequences CA 022l44 ~ l l997-09-22 W O96 / 30512 PCTn ~ R96 / 00477 encoding nuclear localization peptides (NLS). In particular, it is ~ possible to merge the sequences of the invention with the coding sequence for the SV40 virus NLS, the peptide sequence of which is as follows:
PKKKRKV (SEQ ID no. 9) (Kalderon et al, Cell 39 (1984) 499).
The nucleic acid sequences according to the invention advantageously make part of an expression vector, which may be plasmid in nature or viral.
Another object of the present invention resides in a protein of fusion comprising a transcriptional transactivating domain and a domain specific binding to a given molecule, possibly linked by a peptide arm, as well as any nucleic acid sequence encoding a such merger. The transactivating domain can be derived from any protein transcriptional transactivator, such as p53, VP16, EBNA, E6 / E7, Tat, etc.
Another object of the invention consists of a conditional system expression of genes comprising:
- a chimeric molecule as defined above and - an expression cassette comprising a regulatory sequence, a minimal transcriptional promoter and said gene.
The expression cassette contains the elements necessary for Activation of gene expression by the transactivator or complex transactivator recruited by the bispecific molecule. So the sequence regulator is the DNA binding sequence of the chimeric molecule expressed. When the DNA binding domain of the chimeric molecule - is represented by all or part of TetR, the regulatory sequence includes the sequence SEQ ID n ~ 1 or a derivative thereof, optionally repeated several times. It is preferably the op2 sequence (comprising 2 repeated Tetop patterns) or Op7 (comprising 7 repeated Tetop patterns such as CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ R96 / 00477 described for example in Weinmann et al., The Plant Journal 5 (1994) 559).
Likewise, when the DNA binding domain of the chimeric molecule is represented by all or part of Cro, the regulatory sequence includes the sequence SEQ ID n ~ 2 or a derivative thereof, possibly repeated 5 several times. It is preferably the OR3 sequence. Drifts sequences SEQ ID n ~ 1 and 2 can be any sequence obtained by modification of a genetic nature (mutation, deletion, addition, repetition, etc.) and retaining the ability to specifically bind a protein. Such derivatives have been described in the literature (Baumeister et al supra, Tovar et al., Mol.
Gen. Broom. 215 (1988) 76, W094 / 04672).
Regarding the minimum transcriptional promoter, this is a promoter whose activity depends on the presence of a transactivator. From this in fact, in the absence of the chimeric molecule, the promoter is inactive and the gene is little or not expressed. However, in the presence of the molecule 15 chimeric, the recruited transactivator or transactivator complex allows to induce the activity of the minimal promoter and thus the expression of the gene of interest. The minimum promoter generally consists of a TATA box or INR. These elements are indeed the minimum elements necessary to expression of a gene in the presence of a transactivator. Promoter 20 minimum can be prepared from any promoter by modification genetic. As a preferred example of a candidate promoter, mention may be made of promoter of the thymidine kinase gene. Interesting results have specifically obtained with a minimal promoter derived from TK promoter composed of nucleotides -37 to +19. The minimum promoter 25 can also be derived from human CMV. In particular, it can be made up of the fragment between nucleotides -53 to +75 or -31 to +75 of CMV.
Any conventional promoter can however be used such as for example the promoter of the genes coding for chloramphenicol acetyl transferase, ~ -galactosidase or luciferase.
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W 096/30512 PCTtFR96tO0477 The expression cassette advantageously consists of following items:
- As a regulatory sequence, a sequence comprising the sequence SEQ ID n ~ 1 or 2 or a derivative thereof, optionally 5 repeated several times, - As a minimal promoter, a promoter derived from the promoter of the thymidine kinase (TK) gene, - a coding sequence of interest.
Even more preferably, the minimum promoter consists of 10 -37 to +19 region of the thymidine kinase gene promoter.
Advantageously, the expression cassette is chosen from among the Tetop2.TK-Gene structure cassettes; Tetop7.TK-Gene and OR3.TK-Gene.
Another aspect of the invention resides in an expression vector comprising a nucleic acid sequence encoding a molecule 15 chimeric and an expression cassette as defined above. In the vectors of the invention, the nucleic acid sequence encoding the chimeric molecule and the expression cassette can be inserted into the same orientation or in opposite orientations. In addition, the vector can be plasmid or viral in nature.
Among the viral vectors, there may be mentioned more preferably the adenoviruses, retroviruses, herpes viruses or adeno viruses associated. The viruses according to the present invention are defective, that is to say unable to replicate autonomously in the target cell.
Generally, the genome of defective viruses used in the context of 25 present invention therefore lacks at least the necessary sequences the replication of said virus in the infected cell. These regions can be - either eliminated (in whole or in part), or made non-functional, or substituted by other sequences and in particular by the sequences of the invention. Preferably, the defective virus nevertheless retains the CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96 / 00477 sequences of its genome which are necessary for the packaging of viral particles.
As regards more particularly adenoviruses, different serotypes, whose structure and properties vary somewhat, have been 5 characterized. Among these serotypes, it is preferred to use in the context of present invention human adenoviruses type 2 or 5 (Ad 2 or Ad 5) or adenoviruses of animal origin (see application WO94 / 26914). Among adenoviruses of animal origin usable in the context of this invention include adenoviruses of canine, bovine, murine origin, (example: Mav1, Beard et al., Virology 75 (1990) 81), ovine, porcine, avian or even simian (example: after-sales service). Preferably, the adenovirus of animal origin is a canine adenovirus, more preferably a CAV2 adenovirus [Manhattan strain or A26 / 61 (ATCC VR-800) by example]. Preferably, in the context of the invention, 15 adenovirus of human or canine or mixed origin.
Preferably, the genome of the recombinant adenoviruses the invention comprises at least the ITRs and the packaging region of a adenovirus, and the nucleic acid sequence encoding a molecule chimeric and an expression cassette as defined above. More 20 preferably, in the genome of the adenoviruses of the invention, the region E1 at least is non-functional. The viral gene considered can be rendered non-functional by any technique known to those skilled in the art trade, and in particular by total deletion, substitution (for example by the sequences of the invention), partial deletion, or addition of one or 25 several bases in the genes considered. Such modifications can be obtained in vitro (from isolated DNA) or in situ, for example, using genetic engineering techniques, or by treatment by means of mutagens. Other regions may also be modified, and in particular the region E3 (WO 95/02697), E2 (WO 94/28938), CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ FR96 / 00477 E4 (W0 94/28152, W0 94/12649, W0 95/02697) and L5 (W0 95/02697).
- According to a preferred embodiment, the adenovirus according to the invention includes a deletion in regions E1 and E4. According to another mode of ~ preferred embodiment, it includes a deletion in region E1 at the level of which are inserted the E4 region and the sequences of the invention (Cf FR 94 13355).
The defective recombinant adenoviruses according to the invention can be prepared by any technique known to those skilled in the art (Levrero et al., Gene 101 (1991) 195, EP 185,573; Graham, EMB0 J. 3 (1984) 2917). In particular, they can be prepared by recombination homologous between an adenovirus and a plasmid carrying inter alia the DNA sequences of the invention (sequence coding for the molecule chimeric + expression cassette). Homologous recombination occurs produced after co-transfection of said adenovirus and plasmid in a appropriate cell line. The cell line used should preferably (i) be transformable by said elements, and (ii), include the sequences capable of complementing the part of the genome of the defective adenovirus, preferably in integrated form to avoid the risk of recombination. As an example of a line, one can mention the line kidney, human vonnary 293 (Graham et al., J. Gen. Virol. 36 (1977) 59) which contains in particular, integrated into its genome, the left part the genome of an Ad5 adenovirus (12%) or lines capable of complement functions E1 and E4 as described in particular in applications no W0 94/26914 and W095 / 02697.
Then the multiplied adenoviruses are recovered and purified according to conventional molecular biology techniques, such as illustrated in the examples.
Concerning adeno-associated viruses (AAV), these are viruses with DNA of relatively small size, which integrate into the genome of W O96 / 30512 PCTA ~ R96 / 00477 cells they infect, in a stable and site-specific manner. They are capable of infecting a wide spectrum of cells, without inducing an effect on cell growth, morphology or differentiation. They also do not seem to be involved in pathologies in humans. The 5 MV genome has been cloned, sequenced and characterized. He understands about 4700 bases, and contains at each end a repeat region inverted (ITR) of about 145 bases, serving as the origin of replication for the virus. The rest of the genome is divided into 2 essential regions carrying the packaging functions: the left part of the genome, which contains the 10 rep gene involved in viral replication and gene expression viral; the right part of the genome, which contains the cap gene coding for virus capsid proteins.
The use of vectors derived from MV for the transfer of genes in vitro and in vivo has been described in the literature (see in particular WO 91/18088; WO 93/09239; US 4,797,368, US 5,139,941, EP 488,528).
These requests describe various constructions derived from MV, in which rep eVou cap genes are deleted and replaced by a gene of interest, and their use for transferring in vitro (onto cells in culture) or in vivo (directly in an organism) said gene of interest. AAVs 20 defective recombinants according to the invention can be prepared by co-transfection, in a cell line infected with a helper virus human (for example an adenovirus), a plasmid containing the nucleic acid sequences of the invention (sequence coding for the molecule chimeric + expression cassette) bordered by two repeated regions 25 inverted (ITR) of MV, and of a plasmid carrying the packaging genes (rep and cap genes) of MV. The recombinant AAVs produced are then purified by conventional techniques.
Regarding herpes viruses and retroviruses, the construction of recombinant vectors has been widely described in the literature: see especially Breakfield et al., New Biologist 3 (1991) 203; EP 453242, CA 022l44 ~ l l997-09-22 WO 96/30512 PCT ~ R96 / 00477 EP178220, Bernstein et al. Broom. Eng. 7 (1985) 235; McCormick, ~ BioTechnology 3 (1985) 689, etc.
In particular, retroviruses are integrative viruses, infecting selectively dividing cells. They therefore constitute vectors of interest for cancer applications. The genome of retroviruses essentially comprises two LTRs, an encapsidation sequence and three coding regions (gag, pol and env). In recombinant vectors derived from retroviruses, the gag, pol and env genes are generally deleted, in whole or in part, and replaced by an acid sequence heterologous nucleic acid of interest. These vectors can be made from different types of retroviruses such as in particular MoMuLV ("murine moloney leukemia virus "; also known as MoMLV), MSV (" murine moloney sarcoma virus "), HaSV (" harvey sarcoma virus "); SNV
("spleen necrosis virus"); RSV ("rous sarcoma virus") or the virus from Friend.
To construct recombinant retroviruses according to the invention, a plasmid comprising in particular the LTRs, the packaging sequence and the sequences of the invention (sequence coding for the molecule chimeric + expression cassette) is generally constructed, then used to transfect a cell line called packaging, capable to bring in trans retroviral functions deficient in the plasmid.
Generally, the packaging lines are therefore capable of expressing the gag, pol and env genes. Such packaging lines have been described in the prior art, and in particular the line PA317 (US4,861,719);
the PsiCRlP line (WO90 / 02806) and the GP + envAm-12 line (WO89 / 07150). In addition, recombinant retroviruses can - include modifications to the LTRs to remove the activity transcriptional, as well as extended packaging sequences, containing part of the gag gene (Bender et al., J. Virol. 61 (1987) CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96 / 00477 1639). The recombinant retroviruses produced are then purified by classic techniques.
An example of construction of a defective recombinant virus according to the invention (retrovirus) is described in Figure 8. This figure highlights a 5 second advantage of the constructions according to the invention which resides in the absence of expression of the gene of interest in the packaging lines.
These lines being devoid of the transactivator or complex transactivator recruited by the system of the invention, the promoter is inactive and the gene is not expressed in the production cell shown 10 8A). It is only when the virus has effectively infected a target cell, i.e. a cell in which the transactivator or transactivating complex recruited by the system of the invention, that the gene is effectively expressed (Figure 8B). This is particularly advantageous for the construction of viruses containing genes whose 15 the expression would be toxic to cells (genes Grb3-3, IL-2, Toxin diphtheria, etc.).
For the implementation of the present invention, it is all particularly advantageous to use an adenovirus or a retrovirus defective recombinant. These vectors indeed have properties 20 of particular interest for the transfer of genes into cells tumor.
Different types of non-viral vectors can also be used in the context of the invention. The conditional expression system according to the invention can indeed be incorporated into a non-viral agent 25 capable of promoting transfer and expression of nucleic acids in eukaryotic cells. Chemical or biochemical vectors represent an interesting alternative to natural viruses in particular for reasons of convenience, security and also by the absence of theoretical limit as regards the size of the DNA to be transfected.
CA 022l44 ~ l l997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ R96 / 00477 These synthetic vectors have two main functions, - compact the nucleic acid to be transfected and promote its fixation cell as well as its passage through the plasma membrane and, the if necessary, the two nuclear membranes. To compensate for nature 5 polyanionic nucleic acids, non-viral vectors have all polycationic charges.
Among the synthetic vectors developed, polymers polylysine type cationics, (LKLK) n, (LKKL) n, immine polyethylene and DEAE dextran or the cationic lipids or lipofectants are the 10 more advantageous. They have the property of condensing DNA and promote its association with the cell membrane. Among these the latter include lipopolyamines (lipofectamine, transfectam, etc.) and different cationic or neutral lipids (DOTMA, DOGS, DOPE, etc.).
More recently, the concept of targeted transfection has been developed, 15 mediated by a receptor, which takes advantage of the principle of condensing DNA
thanks to the cationic polymer while directing the attachment of the complex to the membrane thanks to a chemical coupling between the cationic polymer and the ligand of a membrane receptor, present on the surface of the type cell that we want to transplant. Targeting the transferrin receptor, 20 insulin or hepatocyte asialoglycoprotein receptor a been described.
The present invention also relates to any composition pharmaceutical comprising a vector as defined above. These compositions can be formulated for administration by route Topical, oral, parenteral, intranasal, intravenous, intramuscular, sub-cutaneous, intraocular, etc. Preferably, the composition according to the invention contains pharmaceutically acceptable vehicles for a - injectable formulation. They may in particular be saline solutions (sodium phosphate, disodium, sodium chloride, potassium, calcium 30 or magnesium, etc., or mixtures of such salts), sterile, isotonic, or CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30S12 PCTA ~ R96 / 00477 dry compositions, in particular lyophilized, which, by addition according to the sterilized water or physiological saline, allow the constitution of injectable solutions. Retroviruses can be beneficial to directly use the packaging cells or infected cells ex5 vivo for their reimplantation in vivo, possibly in the form of neo organs (WO 94/24298).
The vector doses used for injection can be adapted according to different parameters, and in particular according to the method of administration used, the pathology concerned or even 10 the duration of the treatment sought. Generally speaking, viruses recombinants according to the invention are formulated and administered in the form of doses between 104 and 1014 pfulml. For MV and adenovirus, doses of 106-101 ~ pfu / ml may also be used. The term pfu ("plaque forming unit") corresponds to the power 15 infectious with a suspension of virions, and is determined by infection of a appropriate cell culture, and measurement, usually after 48 hours, the number of ranges of infected cells. The techniques of determination of the pfu titer of a viral solution are well documented in the litterature.
The expression system according to the invention and the vectors correspondents are particularly useful for controlling the expression of genes of interest in cell or gene therapy. They can thus be used to control the expression of any sequence 25 coding unit of interest, and in particular of a sequence coding for a product therapeutic, whether it is a peptide, polypeptide, protein, acid ribonucleics, etc. More specifically, the gene is a sequence DNA (cDNA, gDNA, synthetic DNA, human, animal, plant, etc.) encoding a protein product such as enzymes, derivatives 30 blood, hormones, Iymphokines: interleukins, interferons, TNF, CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96 / 00477 etc (FR 9203120), growth factors, neurotransmitters or Their precursors or synthetic enzymes, trophic factors:
BDNF, CNTF, NGF, IGF, GMF, aFGF, bFGF, NT3, NT5, etc; the apolipoproteins: ApoAI, ApoAlV, ApoE, etc. (FR 93 05125), the dystrophin or a minidystrophin (FR 9111947), the genes tumor suppressors: p53, Rb, RaplA, DCC, k-rev, etc. (FR 93 04745), genes coding for factors involved in coagulation : Factors Vll, Vlll, IX, etc., or all or part of an immunoglobulin natural or artificial (Fab, ScFv, etc.), a ligand RNA (W091 / 19813) etc.
The gene of interest can also be an antisense sequence, whose expression in the target cell makes it possible to control the expression of genes or transcription of cellular mRNAs. Such sequences can for example be transcribed, in the target cell, into RNA
complementary to cellular mRNAs and thus block their translation into protein, according to the technique described in patent EP 140,308.
The present invention is particularly suited to the expression of sequences encoding toxic factors. It can be in particular of poisons for cells (diphtheria toxin, toxin pseudomonas, ricin A, etc.) of a product inducing sensitivity to an agent external (suicide genes: Thymidine kinase, cytosine deaminase, etc.) or still killer genes capable of inducing cell death (Grb3-3 (PCT / FR94 / 00542), ScFv anti-ras (W094 / 29446), etc). The system of the invention indeed makes it possible to produce vectors, notably viral containing these sequences without toxicity for the production cells, then to induce the expression of these toxic molecules selectively in target cells with the transactivator or desired transactivating complex. This type of construction is therefore particularly suitable for anti-tumor therapy strategies by example, in which the objective is to selectively destroy the affected cells. This system is also particularly interesting -CA 022144 ~ 1 1997-09-22 for the expression of cytokines, interferons, TNF or TGF for example, of which uncontrolled production can have very side effects marked.
This application will be described in more detail using the 5 examples which follow, which should be considered as illustrative and not limiting.
Legend of Figures Fi ~ ure 1: Representation of the conditional expression system according to the invention allowing the selective recruitment of a transactivator by means 10 of an oigomerization domain (A) or of an ScFv (B).
Fi ~ ure 2: Representation of the conditional expression system according to the invention allowing the selective recruitment of a transactivating complex.
Fi ~ ure 3: Representation of an expression cassette according to the invention containing a regulatory sequence Tetop7, a minimal promoter (box 15 TATA) and a gene (CAT).
Figure 4: Representation of an expression cassette according to the invention comprising an OR3 regulatory sequence, a minimal promoter (box TATA) and a gene (CAT).
Fi ~ ure 5: Representation of bispecific chimeric molecules according to 20 the invention.
Fi ~ ure 6: Construction of DNA sequences encoding molecules bispecific chimeras according to the invention.
Figure 7: Representation of control chimeric constructions.
Figure 8: Structure and functioning of a viral vector (retrovirus) according to 25 the invention.
Fi ~ ure 9: Study of the interaction between the hybrid molecules of the invention and a regulatory sequence.
Fi ~ ure 10: Study of the interaction between the hybrid molecules of the invention anddifferent forms of the p53 protein.
CA 022l44 ~ l l997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ FR96 / 00477 Fi ~ ure 11: Highlighting the activation of the Tet-Luc cassette in the ~ SAOS-2 cells.
Fi ~ ure 12: Highlighting the activation of the Tet-Luc cassette in the H358 cells.
5 General Molecular Biology Techniques Classical molecular biology methods such as centrifugation of plasmid DNA in cesium chloride-bromide gradient ethidium, restriction enzyme digestion, electrophoresis on gel, transformation in E. coli, precipitation of nucleic acids etc, 10 are described in the literature (Maniatis et al., 1989).
The enzymes were provided by New-England Biolabs (Beverly, MA).
For ligations the DNA fragments are separated according to their size on 0.8 to 1.5% agarose gels, purified by GeneClean (Bl0101, LaJolla CA) and incubated overnight at 14 ~ C in 50 mM Tris-HCl pH 7.4 buffer, MgCl2 10 15 mM, 10 mM DTT, 2 mM ATP, in the presence of phage T4 DNA ligase.
Amplification by PCR, (Polymerase Chain Reaction), also was carried out according to Maniatis et al., 1989, with the following specifications:
- MgCI2 concentration increased to 8mM.
- Denaturation temperature 95 ~ C, hybridization temperature 55 ~ C, 20 elongation temperature 72 ~ C. This cycle was repeated 25 times in one PE9600 Thermalcycler (Perkin Elmer, Norwalk CO).
The oligonucleotides are synthesized using the chemistry of phosphoramidites protected in B by a cyanoethyl group, (Sinha al., 1984, Giles 1985), with the Applied DNA automatic synthesizer 25 Biosystem model 394, (Applied Biosystem, Foster City CA), according to - manufacturer's recommendations.
The sequencing was carried out on double-stranded matrices by the chain termination method using fluorescent primers.
We used the Taq Dye Primer Kit from Applied CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ R96100477 Biosystem (Applied Biosystem, Foster City CA) according to the specifications of the maker.
Examples Example 1: Constructing expression cassettes including a 5 re ~ ulation sequence. a minimal transceiver, otional and a ~ ene.
1.1. Construction of the plasmid pTETop7 / CAT
The plasmid pTETop7 / CAT contains the following elements (Figure 3):
- A regulatory sequence consisting of an interaction sequence with the tetracycline tetR repressor composed of 7 Tetop motifs (SEQ ID
10 n ~ 1) repeated;
- a minimal promoter derived from the promoter of the thymidine gene kinase (region -37 to + 19 carrying the TATA box);
- the sequence coding for chloramphenicol acetyl transferase (CAT) under the control of said minimum promoter.
This plasmid was constructed by cloning the Smal-Bglll fragment of plasmid pUHD10-7 (WO 94/29442) in plasmid pKK232-8 (Pharmacia) previously digested with Smal and BamHI.
1.2. Construction of the plasmid pOR3 / CAT
The pOR3 / CAT plasmid contains the following elements (Figure 4):
- A regulatory sequence consisting of an OR3 sequence interaction with the repressor Cro (SEQ ID n ~ 2);
- a minimal promoter derived from the promoter of the thymidine gene kinase (region -37 to + 19 carrying the TATA box);
- the sequence coding for chloramphenicol acetyl transferase (CAT) 25 under the control of said minimum promoter.
This plasmid was constructed as follows: The OR3 sequence interaction with the repressor Cro has been artificially synthesized. For that, the following two oligonucleotides were synthesized:
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96t30512 PCTA ~ R96 / 00477 Oligo 5533 (SEQ ID n ~ 22): 5'-GATCCTATCACCGCMGGGATAA-3 ' ~ Oligo 5534 (SEQ ID n ~ 23): 3'-GATAGTGGCGTTCCCTA III CGA-5 ' These two oligonucleotides were then hybridized to reconstitute the double stranded OR3 sequence bordered by sequences allowing its cloning 5 oriented as follows:
GATCCTATCACCGCAAGGGATAA
GATAGTGGCGTTCCCTATTTCGA
1.3. Construction of toxic gene expression cassettes The toxic gene expression cassettes are obtained from 10 of the plasmids described above (1.1. And 1.2.) By replacing the CAT sequence by the sequence coding for the toxic product, preferably the Grb3-3 gene (PCT / FR94 / 00542), the thymidine kinase gene, the gene coding for diphtheria toxin or pseudomonas, etc.
Example 2: Construction of a specific D53 specific chain anticorD
This single chain antibody was constructed according to the following protocol:
- The cDNAs coding for the VH and VL regions were obtained from of the pAb421 hybridoma producing an anti-p53 antibody. For this, the RNAs hybridoma totals were extracted and subjected to a reaction of reverse transcription using random hexamers as primers.
20 The use of this type of primer avoids the use of primers specific for immunoglobulins. The cDNA clones obtained have a sufficient length to clone V regions. However, insofar as they represent a small fraction of the total cDNA present, a reaction amplification must be carried out to produce sufficient 25 DNA for cloning. For this, the cDNAs coding for the VH and VL regions have been amplified separately. The primers used are oligonucleotides hybridizing at opposite ends of regions variables of each chain (H and L). The amplification product using the specific heavy chain primers is a fragment of 340 pairs of CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96100477 bases approx. The amplification product using the specific primers of the light chains is a fragment of approximately 325 base pairs.
- After purification, the cDNAs encoding the VH and VL regions of The antibodies were assembled in a single chain by means of an arm 5 nucleotide (L). The nucleotide arm was constructed so that one end binds to the 3 'end of the cDNA encoding the VH region and the other at the 5 'end of the cDNA encoding the VL region. The sequence of arm code for the peptide SEQ ID n ~ 5. The assembled sequence of 700 bp approximately contains, in the form of an Ncol-NotI fragment, the VH-L- chain VL whose sequence is represented SEQ ID n ~ 4 (amino acids 9 to 241).
This sequence also includes in C-terminal the tag sequence of myc (residues 256 to 266).
FxemDle 3: Construction of nucleic acid sequences coding for chimeric molecules ~ bispecified ~ ues containing a binding domain to a 15 transactivator consisting of a single chain anticorDs (ScFv).
3.1. Construction of a plasmid comprising a ScFv-myc- sequence Hinge-TetR or Cro (Figures 5A and 6) The Ncol-NotI fragment containing the cDNA coding for the anti-p53 ScFv was first cloned into a plasmid of the pUC19 type. The sequence 20 coding for the VSV epitope (SEQ ID n ~ 7) or myc (SEQ ID n ~ 8) is inserted downstream of the fragment (Figure 6).
The sequences encoding the TetR and Cro proteins were then obtained as follows:
- The sequence coding for TetR was obtained by amplification at 25 from a template plasmid carrying the sequence tetR by means of the following oligonucleotides:
Oligo 5474 (SEQ ID n ~ 10):
GGCTCTAGACCCAAGCCCAGTACCCCCCCAGGTTCTTCAACGCG
TGGATCCATGTCCAGATTAGATAAAAGTAAAG
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 Oligo 5475 (SEQ ID n ~ 11):
CGTACGGAATTCGGGCCCTTACTCGAGGGACCCACI I ICACAI l I
AAGTTG
These oligonucleotides also provide the sequence coding for the 5 Hinge peptide arms connecting the two functional areas of the molecules.
The amplified fragment therefore contains the sequence coding for the arm peptide and for the tetR DNA binding domain. This fragment was cloned at the Xbal-EcoRI sites of the plasmid obtained above to generate a 10 plasmid containing the sequence coding for the molecule ScFv-myc-Hinge-TetR
(Figure 6).
- The sequence coding for Cro was obtained by amplification on a DNA template of the bacteriophage Lambda using oligonucleotides following:
Oligo 5531 (SEQ ID n ~ 12):
GGCTCTAGACCCAAGCCCAGTACCCCCCCAGGTTCTTCAACGCG
TGGATCCATGGAACAACGCATAACCCTGAAAG
Oligo 5532 (SEQ ID n ~ 13):
CGTACGGAATTCGG GCCCTTACTCGAGTGCTGTTG ~ GTT
These oligonucleotides also provide the sequence coding for the Hinge peptide arm connecting the two functional areas of the molecules.
The amplified fragment therefore contains the sequence coding for the arm 25 peptide and for the Cro DNA binding domain. This fragment was cloned at the Xbal-EcoRI sites of the plasmid obtained above to generate a plasmid containing the sequence coding for the molecule ScFv-myc-Hinge-Cro (Figure 6).
3.2. Construction of a plasmid comprising a ScFv- sequence 30 Hinge-TetR or Cro (Figure 5B) CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ FR96 / 00477 This example describes the construction of plasmids carrying a sequence coding for a bispecific chimeric molecule according to the invention devoid of tag sequence.
These piasmids were obtained from the plasmids described in 3.1.
above by digestion with the enzymes Notl and Xbal. This digestion allows to excise the fragment carrying the region coding for the tag myc.
3.3. Construction of a plasmid comprising a ScFv-TetR sequence or Cro (Figure 5C) This example describes the construction of plasmids carrying a sequence coding for a bispecific chimeric molecule according to the invention devoid of arms and tag sequence.
These plasmids were obtained from the plasmids described in 3.1.
above by digestion with the enzymes Notl and BamHI. This digestion allows to excise the fragment carrying the region coding for the tag myc and for the arm Hinge peptide.
Example 4 Construction of Nucleic Acid Sequences Coding for bispecific chimeric molecules containing a binding domain to a transactivator consisting of a domain of oli ~ omerization.
4.1. Cloning of the oligomerization region of the p53 protein (fragment 320-393).
The cDNA encoding the oligomerization region of the p53 protein (SEQ ID n ~ 3) was obtained by PCR amplification on a plasmid carrying the cDNA of human wild-type p53 using the oligonucleotides following:
Oligo 5535 (SEQ ID n ~ 14):
CAGGCCATGGCATGAAGAAACCACTGGATGGAGAA
(the underlined part represents an Ncol site) Oligo 5536 (SEQ ID n ~ 15):
CGTCGGATCCTCTAGATGCGGCCGCGTCTGAGTCAGGCCCTTC
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ FR96100477 (Underlined part: BamHI site; Double-underlined: Xbal site: Bold: site Notl).
4.2. Plasmids p53 320/393-myc-Hinge-TetR or Cro (Figure 5A) were obtained by cloning the amplified fragment above in the form of a Ncol-Notl fragment in the corresponding sites of the plasmids described in Example 3.1., replacing the region coding for ScFv.
4.3. Plasmids p53 320/393-Hinge-TetR or Cro (Figure 5B) have were obtained by cloning the fragment amplified in 4.1. in the form of a Ncol-Xbal fragment in the corresponding sites of the plasmids described in Example 3.1., replacing the region coding for ScFv and tag.
4.4. Plasmids p53 320/393-TetR or Cro (Figure 5C) were obtained by cloning the fragment amplified in 4.1. as a fragment Ncol-BamHI in the corresponding sites of the plasmids described in Example 3.1., Replacing the region coding for ScFv, the tag and the Hinge.
4.5. The plasmids tetR or Cro-p53 320/393 (Figure 5D) or tetR or Cro-Hinge-p53 320/393 (Figure 5E) were obtained by cloning fragments amplified by PCR on a plasmid carrying the p53 cDNA
wild human using oligos 5537/5539 or 5538/5539 digested by Xhol / EcoRI in the plasmids described in 3.1., Previously digested with Xhol / EcoRI.
Oligo 5537 (SEQ ID n ~ 16):
CAGGCTCGAGAAGAAACCACTGGATGGAGAA
Oligo 5538 (SEQ ID n ~ 17):
- CAGGCTCGAGCCCAAGCCCAGTACCCCCCCAGGTTCTTCAAAGA
AACCACTGGATGGAGAA
Oligo 5539 (SEQ ID n ~ 18):
GGTCGAATTCGGGCCCTCAGTCTGAGTCAGGCCCTTC
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 Example 5 Construction of a Control Plasmid Sleeping a Coding Sequence for a chimeric molecule having a DNA binding domain (TetR or Cro) and the transactivating domain of the protein D53 (re ~ ion 1-73).
Plasmids p53 1/73 - TetR or Cro with or without tag (myc or VSV) and 5 Hinge (Figures 7 A, B and C) were obtained by cloning fragments amplified by PCR from a plasmid carrying the cDNA of wild-type p53 human using oligos 5661/5662 then digested with Ncol / Notl, Ncol / Xbal, Ncol / BamHI in the plasmids described in 3.1., Previously digested with Ncol / Notl, Ncol / Xbal or Ncol / BamHI.
Oligo 5661 (SEQ ID n ~ 19):
CAGGCCATGGAGGAGCCGCAGTCAGATCC
Oligo 5662 (SEQ ID n ~ 20):
CGTCGGATCCTCTAGATGCGGCCGCCACGGGGGGAGCAGCCTC
TGG
15 Example 6: Construction of expression plasmids of different hybrid molecules of the invention The plasmids used for the expression of hybrid molecules have been obtained by cloning of the fragments containing the cDNA coding for these molecules at Ncol / EcoRI sites of the eukaryotic expression vector pcDNA3 20 (Invitrogen). The different constructions thus carried out are as follows:
- ScFv 421: SEQ IDn ~ 4 - TET19: hybrid protein containing the chain ScFv421-VSV-Hinge-TetR described in Figure 6 according to Example 3.1 - TET02: hybrid protein containing the chain p53 (320/393) -VSV-25 Hinge-TetR described in FIG. 5A according to example 4.3 - TET03: hybrid protein containing the chain p53 (320/393) -Hinge-TetR described in Figure 5B according to Example 4.4 .
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96t30S12 PCTAFR96 / 00477 - TET04: hybrid protein containing the chain p53 (320/393) -TetR
described in Figure 5C according to Example 4.4 - TET07: hybrid protein containing the chain p53 (1/73) -VSV-Hinge-TetR described in FIG. 7A according to Example 5 Example 7: Recognition of specific double stranded DNA sequences by the hybrid molecules of the invention 7.1. Production of hybrid molecules The different molecules used in this experiment were obtained by in vitro translation into reticulocyte Iysate of the molecules described in Example 6 using the TNT Coupled Reticulocyte Iysate Systems kit (Promega) following the experimental protocol described by the supplier for a total reaction volume of 50, ul.
7.2 Construction of the specific double-stranded DNA sequence The specific double stranded DNA sequence used in this experiment is consisting of two synthetic oligonucleotides whose sequence is next:
Oligo 5997 (SEQ ID n ~ 24):
GATCCGACTTTCAC ~ CTCTATCACTGATAGTGAGTGGTAAACTCA
Oligo 5998 (SEQ ID n ~ 25):
AGCTTGAGTTTACCACTCCCTATCAGTGATAGAGAAAAGTGAAAGTCG
These two synthetic oligonucleotides were labeled with phosphorus 33 by incubation for 30 min at 37 ~ C of 10 pmole of each oligonucleotide in 10, ul of the following reaction medium:
Tris-HCI pH7.6 50mM
MgCI2 1 OmM
5mM dithiothreitol CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96130512 PCT ~ R96 / 00477 Spermidine 1 00, uM
EDTA 1 00, uM
ATP ~ P (Amersham) 50, uCi (1000-3000 Ci / mmole) T4 kinase (Boehringer) 10U
Then the two oligonucleotides thus labeled were hybridized in the presence of 400mM NaCI to reconstitute the following double strand TetO sequence (SEQ ID n ~ 26):
GATCCGACTTTCACTTTTCTCTATCACTGATAGTGAGTGGTAAACTCA
CTAGGCTCAAAGTGAAAAGAGATAGTGACTATCACTCACCATTTGAGT
7.3 Recognition of the TetO double strand sequence by the different hybrid molecules of the invention The DNA binding reaction is carried out in 50 ~ I of reaction medium (Tris-HCI pH7.4 10mM, MgC12 10mM, KCI 10mM, ~ -mercaptoethanol 6mM, 0.1 mM EDTA, 0.5 mg / ml BSA) by addition of the TetO sequence (10- '~ M) prepared according to Example 7.2, 10 μl of the translation product prepared according to Example 7.1 and 1 0 ~ M of the cold competitor oligonucleotide AP2 (Promega) used to eliminate non-specific fixation. The specificity of the interaction is verified by shifting the equilibrium by adding tetracycline 10, uM (Sigma) in the reaction medium. Mixtures Reactions are incubated for 15 min at 20 ° C. and then added with 10 μl of glycerol at 50%, and the final mixtures are subjected to native electrophoresis on 5% polyacrylamide gel with migration at 200V and 16 ~ C. The gel is then dried and autoradiographed.
The result of this experiment carried out with hybrid molecules TET19, TET02 and TET07 is shown in Figure 9. Under these conditions, the binding of these three molecules to the specific double-stranded DNA sequence TetO is observed by a delay in migration thereof, and the specificity of CA 022144 ~ 1 1997-09-22 WO 96 / 30S12 PCTA ~ R96 / 00477 this interaction is demonstrated by the inhibition of this delay by addition tetracycline.
This result therefore confirms that the hybrid molecules of the invention are capable of specifically binding to the TetO nucleotide sequence 5 Example 8 ~ specific ison of the hybrid molecules of the invention to a molecule with a transcriptional transactivating domain.
8.1. Production of the hybrid molecules of the invention and of molecules whether or not having a transcriptional transactivating domain.
For this experiment, the hybrid molecules of the invention ScFv 421, TET19 and TET02 according to Example 6 were produced by in vitro translation into using the experimental protocol according to example 7.1 in the presence of 44, uCi 35S-methionine (Amersham) (1175 Ci / mmol) to generate these molecules radioactive labeled hybrids.
The cDNAs of molecules with or without a domain 15 transcriptional transactivators were cloned into the vector pBlueBaclll (Invitrogen) at the BamHI site. From these vectors, baculoviruses recombinants have been produced and purified according to the manufacturer's instructions. The molecules are produced by infection with the recombinant baculovirus sf9 insect cells following the manufacturer's experimental protocol. Of 20 protein extracts at the final protein concentration of 1 Omg / ml are prepared according to the protocol described by K. Ory et al. (K. Ory, EMBO J., 13, 3496-3504,1994). These molecules are as follows:
- p53 (1/393): wild p53 protein = - p53 (1/320): wild p53 protein limited to its amino acid sequence 1 25 to 320 and therefore devoid of its oligomerization domain and the domain recognized by the monoclonal antibody pAb421.
W O96 / 30S12 PCT ~ R96 / 00477 8.2. Binding of the hybrid molecules of the invention to the molecules presenting or not a transcriptional transactivating domain 5 11 of each of the in vitro translation products prepared according to the example 8.1 were incubated with 5111 of the baculovirus extract prepared according to the example 5 8.1 and 2119 of the monoclonal antibody DO1 (Oncogene Sciences) which recognizes the N-terminus of the p53 protein for 16 hours at 4 ~ C in 100111 of modified RIPA buffer ((K. Ory, EMBO J., 13, 3496-3504, 1994).
Immunoprecipitation is carried out as described by K. Ory et al. (K. Ory, EMBO J., 13, 3496-3504, 1994). The complexes retained by the antibody are 10 eluted by incubation for 10 min at 80 ~ C in the presence of 30, u1 of buffer migration (Laemmli UK, Nature, 227, 680-685, 1970) and subject to electrophoresis on 10% polyacrylamide gel in denaturing medium at 200V
following the previously described protocol (Laemmli UK, Nature, 227, 680-685, 1970). The gel is then dried and revealed using an instantimager 15 (Packard instruments) which quantifies the quantities of molecules hybrids linked to the molecule with or without a transactivating domain transcriptional. The results of this experiment are shown on the figure 10.
Under these conditions, it clearly appears that the hybrid molecule 20 presenting ScFv 421 (TET19) clearly recognizes the p53 molecule (1/393) of equivalent to ScFv 421 alone, and the hybrid molecule presenting the domain 320/393 (TET02) has the same properties but with a much greater p53 retention capacity (1/393). Furthermore, No signal observed during incubation with the p53 molecule (1/320) 25 shows that these interactions are very specific and mediated by the end C-terminal of the p53 protein (amino acids 320 to 393) as expected.
These results therefore confirm that the hybrid molecules of the invention are capable of recruiting a transcriptional transactivator domain by a molecule in which they are specific partners.
CA 022l44 ~ l l997-09-22 W O96 / 30512 PCT ~ FR96 / 00477 Example 9: Functional recruitment of a transactivating domain tr ~ nscriDtionnel Dar hybrid molecules of the invention Functional recruitment of a transcriptional transactivator domain by the hybrid molecules of the invention was evaluated in a system of 5 in vivo transactivation in SAOS-2 cells (human osteosarcoma) deficient for the two alleles of the p53 protein, in the tumor line H358 deficient for the two alleles of the p53 protein (Maxwell & Roth, Oncogene 8, 3421, 1993) and in the tumor line HT29 deficient for a of the two alleles of the p53 protein and having a mutated allele (mutation 10 H273). This system is based on the use of a dosable reporter gene enzymatically and placed under the dependence of a promoter containing the nucleotide motifs for specific recognition by the Tet repressor.
(Operator Tet).
In this test, the reporter gene LUC (luciferase) placed under the control of The operator Tet is contained in the plasmid pUHC13-3 (Gossen M. & Bujard H., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 5547-5551,1992).
9.1 Cell lines used and culture conditions The cell lines used in these experiments and their genotype bound to the protein p53 and the culture medium used for their growth are 20 reported in the Table below:
Table: cell lines P53 line Culture medium n ~ ATCC
DMEM medium (Gibco BRL) supplemented with SAOS-2 - / - 10% fetal calf serum (Gibco BRL) HTB 85 RPMI1640 medium (Gibco BRL) supplemented with H358 - / - 10% fetal calf serum (Gibco BRL) DMEM medium (Gibco BRL) supplemented with HT29 - / H27310% fetal calf serum (Gibco BRL) CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96100477 9.2. Plasmids for expression of molecules with a domain transcriptional transactivator Molecules with a transcriptional transactivating domain 5 used in this experiment are the wild-type p53 protein (wt) and the mutant G281 and H175 of this protein. The cDNA encoding these three proteins were inserted at the BamHI site of the pcDNA3 vector (Invitrogen).
9.3. Intracellular expression of the hybrid molecules of the invention The hybrid molecules of the invention are expressed in cells in 10 culture by transient transfection using the following protocol:
The cells (3.5 105) are seeded in 6-well plates containing
2 ml de milieu de culture, et cultivées sur la nuit dans un incubateur à CO2 (5 %) à 37~C. Les différentes constructions sont alors transfectées en utilisant la lipofectAMlNE (Gibco BRL) comme agent de transfection de la façon suivante: 1,5 llg de plasmide total sont incubés ( dont 0,25 ,ug du plasmide reporter) avec 5 ,ul de lipofectAMlNE pendant 30 min avec 2 ml de milieu de culture sans sérum (mélange de transfection). Pendant ce temps, les cellules sont rincées deux fois au PBS puis incubées 4 h à 37~C avec le mélange de transfection, après quoi celui-çi est aspiré et remplacé par 2 ml 20 de milieu culture additioné de 10 % de sérum de veau foetal inactivé à la chaleur et les cellules remises à pousser pendant 48 h à 37~C.
9.4. Détection de l'activation de la transcription L'activation de la transcription liée au recrutement fonctionnel du transactivateur transcriptionnel est détectée et quantifiée par la mesure de 25 I'activité luciférase codée par le gène LUC en utilisant le kit Luciferase Assay System (Promega) selon le protocole expérimentale du fabricant.
CA 022l44~l l997-09-22 WO 96/30S12 PCTn~R96/00477 9.5. Recrutement fonctionnel d'un domaine transactivateur transcriptionnel par les molécules de l'invention Cette expérience a été effectuée en utilisant les molécules TET02, TET03 et TET07 selon l'exemple 6. Dans cette expérience la molécule TET07 sert de contrôle positif puisqu'elle possède son propre domaine transactivateur transcriptionnel .
Les résultats obtenus dans les cellules SAOS-2 et présentés dans la figure 11 montrent que la molécule TET07 est bien capable à elle seule d'activer la transcription du gène LUC placé sous le contrôle de l'opérateur Tet contrairement à la construction TET02. Ceci est en accord avec le fait que cette lignée cellulaire ne contient pas de protéine p53 endogène qui ne peut donc être recrutée par la molécule TET02. Par contre, I'introduction de la protéine p53 sauvage ou de son mutant G281 qui ne produisent pas de signal à elles seules, est capable de générer une activité transcriptionnelle enprésence de la molécule TET02. Un tel résultat n'est pas observable avec le mutant H175 décrit dans la littérature comme présentant un domaine transactivateur transcriptionnel non fonctionnel.
Ce résultat obtenu dans la lignée cellulaire SAOS-2 avec la molécule TET02 a pu être reproduit dans une lignée tumorale ne contenant pas non plus de p53 endogène (cellules H358) et a pu être étendu aux molécules TET03 et TET04 ffigure 12).
Dans le but de confirmer ces deux résultats dans un contexte cellulaire différent, la molécule TET02 ainsi que le contrôle positif TET07 ont été
exprimées dans les cellules HT29 qui présentent une protéine p53 endogène mutante (H273), le contrôle négatif de cette expérience consistant à
transfecter le vecteur pcDNA3 vide. Le résultat de cette expérience, présenté
dans le Tableau ci-dessous, montre que la molécule TET02 est bien capable CA 022144~1 1997-09-22 W O 96/30512 PCTA~R96/00477 de recruter le domaine transactivateur transcriptionnel de ia protéine p53 endogène.
Tableau: Activation transcriptionnelle des molécules hybrides de l'invention dans les cellules HT29 pcDNA3 TET07 TET02 L'ensemble de ces expériences montre donc que les molécules hybrides de l'invention sont bien capables de lier à la fois des séquences d'ADN double brin spécifiques et des protéines présentant un domaine transactivateur 10 transcriptionnel, et que ces molécules sont capables d'induire de manière conditionnelle l'expression de gènes d'intérêt.
CA 022144~1 1997-09-22 W O 96/30512 PCT~R96/00477 LISTE DE SEQUENCES
(1) INFORMATIONS GENERALES:
(i) DEPOSANT:
(A) NOM: RHONE POULENC RORER S.A.
(B) RUE: 20, AVENUE RAYMOND ARON
(C) VILLE: ANTONY
(E) PAYS: FRANCE
(F) CODE POSTAL: 92165 (G) TELEPHONE: (1) 40.91.70.36 (H) TELECOPIE: (1) 40.91.72.91 (ii) TITRE DE L' INVENTION: SYSTEME D'EXPRESSION CONDITIONNEL
(iii) NOMBRE DE SEQUENCES: 26 (iv) FORME DECHIFFRABLE PAR ORDINATEUR:
( A) TYPE DE SUPPORT: Tape (B) ORDINATEUR: IBM PC compatible (C) SYSTEME D' EXPLOITATION: PC-DOS/MS-DOS
(D) LOGICIEL: PatentIn Release #1.0, Version #1.30 (OEB) (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 1:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 19 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: simple (D) CONFIGURATION: 1; n~ ire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 1:
(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 2:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 17 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: simple (D) CONFIGURATION: 1in~ire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 2:
CA 022l445l l997-09-22 W 096/30512 PCTn~R96/00477 (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 3:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 74 acides amin,s (B) TYPE: acide amin, (C) NOMBRE DE BRINS: simple (D) CONFIGURATION: lin,aire (ii) TYPE DE MOLECULE: peptide ( iii ) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 3:
Lys Lys Pro Leu Asp Gly Glu Tyr Phe Thr Leu Gln Ile Arg Gly Arg Glu Arg Phe Glu Met Phe Arg Glu Leu Asn Glu Ala Leu Glu Leu Lys ~ 20 25 30 Asp Ala Gln Ala Gly Lys Glu Pro Gly Gly Ser Arg Ala His Ser Ser His Leu Lys Ser Lys Lys Gly Gln Ser Thr Ser Arg His Lys Lys Leu Met Phe Lys Thr Glu Gly Pro Asp Ser Asp (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 4:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 768 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: simple (D) CONFIGURATION: linéaire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 4;
TTAC~CGCGG CCCAGCCGGC CATGGCCCAG GTGCAGCTGC AGCAGTCTGG GGCAGAGCTT 60 ' CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96/00477 (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 5:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 15 acides amin,s (B) TYPE: acide aminé
(C) NOMBRE DE BRINS: simple (D) CONFIGURATION: 1;n~Ai re ( ii ) TYPE DE MOLECULE: peptide (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 5:
Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 6:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 30 paires de bases (B) TYPE: nuclèotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: l; n~A; re (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
:: :
CA 022144~1 1997-09-22 W 096130512 PCT~R96/00477 (iv) ANTI-SENS: NON
(ix) CARACTERISTIQUE:
(A) NOM/CLE: CDS
(B) EMPLACEMENT:1..30 (xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 6:
Pro Lys Pro Ser Thr Pro Pro Gly Ser Ser (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 7:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
20 - (A) LONGUEUR: 18 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double _ (D) CONFIGURATION: lin~re ( i i ) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(ix) CARACTERISTIQUE:
(A) NOM/CLE: CDS
(B) EMPLACEMENT:1..18 (xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 7:
Met Asn Arg Leu Gly Lys (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 8 (i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 33 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: 1 in~i re (ii) TYPE DE MOT~ECTTT.T': ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(ix) CARACTERISTIQUE:
CA 022144~1 1997-09-22 W 096/30512 PCTA~R96/00477 (A) NOM/CLE: CDS
(B) EMPLACEMENT:1..33 ( xi ) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 8:
Glu Gln Lys Leu Ile Ser Glu Glu Asp Leu Asn (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 9:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 7 acides aminés (B) TYPE: acide aminé
(C) NOMBRE DE BRINS: simple (D) CONFIGURATION: linéaire (ii) TYPE DE MOLECULE: peptide (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 9:
Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val 35 ( 2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 10:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 66 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: li n~i re (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 10:
(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 11:
CA 022l44~l l997-09-22 W 096/30512 PCT~R96/00477 (i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 51 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: l inéaire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 11:
(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 12:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 66 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION l; n é~ire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii~ HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 12:
(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 13:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 51 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: l; n~ i re (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
CA 022l44~l l997-09-22 W O 96/30S12 PCTA~R96/00477 ' (xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 13:
CGTACGGAAT TCGGGCCCTT ACTCGAGTGC TGTTGTTTTT TTGTTACTCG G
. (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 14:
~ (i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
tA) LONGUEUR: 35 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: linéaire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 14:
(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 15:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 43 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double tD) CONFIGURATION: 1in~ire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 15:
-(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 16:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 31 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double ~ (D) CONFIGURATION: lin~ire CA 022l44~l l997-09-22 W 096/30512 PCTn~R96/00477 (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 16:
(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 17:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 61 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: 1in~;re ( i i ) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 17:
40 (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 18:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 37 paires de bases (B) TYPE: nucléotide ( c ) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: 1; n~; re (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 18:
CA 022144~1 1997-09-22 W O96/30512 PCTA~R96/00477 (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 19:
-(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 29 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double ~D) CONFIGURATION: linéaire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 19:
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 18:
( 2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 20:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 46 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (c) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: linéaire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 20:
(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 21:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 66 acides aminés (B) TYPE: acide aminé
(C) NOMBRE DE BRINS: simple (D) CONFIGURATION: 1; n~ i re CA 022l44~l l997-09-22 W 096/30512 PCTn~R96/00477 (ii) TYPE DE MOLECULE: peptide (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 21:
Met Glu Gln Arg Ile Thr Leu Lys Asp Tyr Ala Met Arg Phe Gly Gln Thr Lys Thr Ala Lys Asp Leu Gly Val Tyr Gln Ser Ala Ile Asn Lys Ala Ile His Ala Gly Arg Lys Ile Phe Leu Thr Ile Asn Ala Asp Gly Ser Val Tyr Ala Glu Glu Val Lys Pro Phe Pro Ser Asn Lys Lys Thr Thr Ala (2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 22:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 23 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: 1;n~;re (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 22:
50 ( 2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 23:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 23 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (c) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: 1; n ~ i re (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc CA 022144~1 1997-09-22 (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 23:
(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 24:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 48 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: linéaire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 24:
( 2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 25:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
(A) LONGUEUR: 48 paires de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: l;n~; re (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 25:
(2) INFORMATIONS POUR LA SEQ ID NO: 26:
(i) CARACTERISTIQUES DE LA SEQUENCE:
W O96/30512 PCTn~R96/00477 (A) LONGUEUR: 96 palres de bases (B) TYPE: nucléotide (C) NOMBRE DE BRINS: double (D) CONFIGURATION: linéaire (ii) TYPE DE MOLECULE: ADNc (iii) HYPOTHETIQUE: NON
(iv) ANTI-SENS: NON
(xi) DESCRIPTION DE LA SEQUENCE: SEQ ID NO: 26: 2 ml of culture medium, and grown overnight in a CO2 incubator (5%) at 37 ~ C. The different constructions are then transfected into using lipofectAMlNE (Gibco BRL) as a blood transfection agent as follows: 1.5 μg of total plasmid are incubated (of which 0.25 μg of plasmid reporter) with 5 μl of lipofectAMlNE for 30 min with 2 ml of culture medium without serum (transfection mixture). Meanwhile, the cells are rinsed twice with PBS and then incubated for 4 h at 37 ° C. with the transfection mixture, after which it is aspirated and replaced with 2 ml 20 of culture medium supplemented with 10% fetal calf serum inactivated with heat and the cells returned to grow for 48 h at 37 ~ C.
9.4. Transcription activation detection Transcription activation linked to functional recruitment of the transcriptional activator is detected and quantified by measuring 25 luciferase activity encoded by the LUC gene using the Luciferase Assay kit System (Promega) according to the manufacturer's experimental protocol.
CA 022l44 ~ l l997-09-22 WO 96 / 30S12 PCTn ~ R96 / 00477 9.5. Functional recruitment of a transcriptional transactivator domain by the molecules of the invention This experiment was carried out using the molecules TET02, TET03 and TET07 according to Example 6. In this experiment, the TET07 molecule serves as positive control since it has its own transactivating domain transcriptional.
The results obtained in SAOS-2 cells and presented in the figure 11 show that the TET07 molecule alone is capable of activating the transcription of the LUC gene under the control of the operator Tet unlike the construction TET02. This is consistent with the fact that this cell line does not contain endogenous p53 protein which cannot therefore be recruited by the TET02 molecule. However, the introduction of the wild-type p53 protein or its mutant G281 which do not produce signal alone, is capable of generating transcriptional activity in the presence of the TET02 molecule. Such a result is not observable with the mutant H175 described in the literature as having a domain non-functional transcriptional transactivator.
This result obtained in the SAOS-2 cell line with the molecule TET02 could be reproduced in a tumor line also containing no endogenous p53 (H358 cells) and could be extended to TET03 molecules and TET04 ffigure 12).
In order to confirm these two results in a cellular context different, the TET02 molecule as well as the TET07 positive control were expressed in HT29 cells which have an endogenous p53 protein mutant (H273), the negative control of this experiment consisting of transfect the empty pcDNA3 vector. The result of this experiment, presented in the Table below, shows that the TET02 molecule is well capable CA 022144 ~ 1 1997-09-22 WO 96/30512 PCTA ~ R96 / 00477 to recruit the transcriptional transactivator domain of the p53 protein endogenous.
Table: Transcriptional activation of the hybrid molecules of the invention in HT29 cells pcDNA3 TET07 TET02 All of these experiments therefore show that the hybrid molecules of the invention are well able to link both double DNA sequences specific strand and proteins with a transactivating domain 10 transcriptional, and that these molecules are capable of inducing conditional expression of genes of interest.
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 WO 96/30512 PCT ~ R96 / 00477 LIST OF SEQUENCES
(1) GENERAL INFORMATION:
(i) DEPOSITOR:
(A) NAME: RHONE POULENC RORER SA
(B) STREET: 20, AVENUE RAYMOND ARON
(C) CITY: ANTONY
(E) COUNTRY: FRANCE
(F) POSTAL CODE: 92165 (G) TELEPHONE: (1) 40.91.70.36 (H) FAX: (1) 40.91.72.91 (ii) TITLE OF THE INVENTION: CONDITIONAL EXPRESSION SYSTEM
(iii) NUMBER OF SEQUENCES: 26 (iv) COMPUTER-DETACHABLE FORM:
(A) TYPE OF SUPPORT: Tape (B) COMPUTER: IBM PC compatible (C) OPERATING SYSTEM: PC-DOS / MS-DOS
(D) SOFTWARE: PatentIn Release # 1.0, Version # 1.30 (EPO) (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 1:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 19 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: single (D) CONFIGURATION: 1; n ~ ire (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 1:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 2:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 17 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: single (D) CONFIGURATION: 1in ~ ire (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 2:
CA 022l445l l997-09-22 W 096/30512 PCTn ~ R96 / 00477 (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 3:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 74 amino acids, s (B) TYPE: amino acid, (C) NUMBER OF STRANDS: single (D) CONFIGURATION: linen, area (ii) TYPE OF MOLECULE: peptide (iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 3:
Lys Lys Pro Leu Asp Gly Glu Tyr Phe Thr Leu Gln Ile Arg Gly Arg Glu Arg Phe Glu Met Phe Arg Glu Leu Asn Glu Ala Leu Glu Leu Lys ~ 20 25 30 Asp Ala Gln Ala Gly Lys Glu Pro Gly Gly Ser Arg Ala His Ser Ser His Leu Lys Ser Lys Lys Gly Gln Ser Thr Ser Arg His Lys Lys Leu Met Phe Lys Thr Glu Gly Pro Asp Ser Asp (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 4:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 768 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: single (D) CONFIGURATION: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 4;
TTAC ~ CGCGG CCCAGCCGGC CATGGCCCAG GTGCAGCTGC AGCAGTCTGG GGCAGAGCTT 60 'CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96 / 00477 (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 5:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 15 amino acids, s (B) TYPE: amino acid (C) NUMBER OF STRANDS: single (D) CONFIGURATION: 1; n ~ Ai re (ii) TYPE OF MOLECULE: peptide (iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 5:
Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 6:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 30 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: l; n ~ A; re (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
:::
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W 096130512 PCT ~ R96 / 00477 (iv) ANTI-SENSE: NO
(ix) CHARACTERISTIC:
(A) NAME / KEY: CDS
(B) LOCATION: 1..30 (xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 6:
Pro Lys Pro Ser Thr Pro Pro Gly Ser Ser (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 7:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
20 - (A) LENGTH: 18 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double _ (D) CONFIGURATION: lin ~ re (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(ix) CHARACTERISTIC:
(A) NAME / KEY: CDS
(B) LOCATION: 1..18 (xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 7:
Met Asn Arg Leu Gly Lys (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 8 (i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 33 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: 1 in ~ i re (ii) TYPE OF WORD ~ ECTTT.T ': cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(ix) CHARACTERISTIC:
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W 096/30512 PCTA ~ R96 / 00477 (A) NAME / KEY: CDS
(B) LOCATION: 1..33 (xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 8:
Glu Gln Lys Leu Ile Ser Glu Glu Asp Leu Asn (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 9:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 7 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) NUMBER OF STRANDS: single (D) CONFIGURATION: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: peptide (iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 9:
Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val 35 (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 10:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 66 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: li n ~ i re (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 10:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 11:
CA 022l44 ~ l l997-09-22 W 096/30512 PCT ~ R96 / 00477 (i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 51 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 11:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 12:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 66 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION l; n é ~ ire (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii ~ HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 12:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 13:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 51 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: l; n ~ i re (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
CA 022l44 ~ l l997-09-22 WO 96 / 30S12 PCTA ~ R96 / 00477 '(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 13:
CGTACGGAAT TCGGGCCCTT ACTCGAGTGC TGTTGTTTTT TTGTTACTCG G
. (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 14:
~ (i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
tA) LENGTH: 35 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 14:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 15:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 43 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double tD) CONFIGURATION: 1in ~ ire (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 15:
-(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 16:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 31 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double ~ (D) CONFIGURATION: lin ~ ire CA 022l44 ~ l l997-09-22 W 096/30512 PCTn ~ R96 / 00477 (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 16:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 17:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 61 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: 1in ~; re (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 17:
40 (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 18:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 37 base pairs (B) TYPE: nucleotide (c) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: 1; n ~; re (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 18:
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 W O96 / 30512 PCTA ~ R96 / 00477 (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 19:
-(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 29 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double ~ D) CONFIGURATION: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 19:
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 18:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 20:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 46 base pairs (B) TYPE: nucleotide (c) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 20:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 21:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 66 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) NUMBER OF STRANDS: single (D) CONFIGURATION: 1; n ~ i re CA 022l44 ~ l l997-09-22 W 096/30512 PCTn ~ R96 / 00477 (ii) TYPE OF MOLECULE: peptide (iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 21:
Met Glu Gln Arg Ile Thr Leu Lys Asp Tyr Ala Met Arg Phe Gly Gln Thr Lys Thr Ala Lys Asp Leu Gly Val Tyr Gln Ser Ala Ile Asn Lys Ala Ile His Ala Gly Arg Lys Ile Phe Leu Thr Ile Asn Ala Asp Gly Ser Val Tyr Ala Glu Glu Val Lys Pro Phe Pro Ser Asn Lys Lys Thr Thr ala (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 22:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 23 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: 1; n ~; re (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 22:
50 (2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 23:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 23 base pairs (B) TYPE: nucleotide (c) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: 1; n ~ i re (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
CA 022144 ~ 1 1997-09-22 (iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 23:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 24:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 48 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 24:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 25:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
(A) LENGTH: 48 base pairs (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: l; n ~; re (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 25:
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO: 26:
(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCE:
W O96 / 30512 PCTn ~ R96 / 00477 (A) LENGTH: 96 basic palres (B) TYPE: nucleotide (C) NUMBER OF STRANDS: double (D) CONFIGURATION: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA
(iii) HYPOTHETIC: NO
(iv) ANTI-SENSE: NO
(xi) DESCRIPTION OF THE SEQUENCE: SEQ ID NO: 26:
Claims (57)
comprend le domaine d'interaction avec l'ADN de ladite protéine. 9. Molecule according to one of claims 2 to 8 characterized in that the domain capable of selectively binding a defined sequence of DNA
comprises the DNA-interacting domain of said protein.
ou Cro (Figure 5A). 26. Bispecific chimeric molecule of structure ScFv-VSV/myc-Hinge-TET
or Cro (Figure 5A).
- une molécule chimérique telle que définie dans les revendications 1 à 31 , et, - une cassette d'expression comportant une séquence régulatrice, un promoteur transcriptionnel minimal et ledit gène. 35. Conditional gene expression system comprising:
- a chimeric molecule as defined in claims 1 at 31 , and, - an expression cassette comprising a regulatory sequence, a minimal transcriptional promoter and said gene.
n° 1 ou un dérivé de celle-ci, éventuellement répétée plusieurs fois. 36. Conditional system according to claim 35 characterized in that the DNA-binding domain of the chimeric molecule is represented by any or part of TetR and the regulatory sequence comprises the sequence SEQ ID
No. 1 or a derivative thereof, possibly repeated several times.
2 ou un dérivé de celle-ci, éventuellement répétée plusieurs fois. 37. Conditional system according to claim 35 characterized in that the DNA-binding domain of the chimeric molecule is represented by any or part of Cro and the regulatory sequence comprises the sequence SEQ ID no.
2 or a derivative thereof, optionally repeated several times.
en ce que le promoteur minimal comprend une boite TATA ou INR. 38. Conditional system according to one of claims 35 to 37 characterized in that the minimal promoter comprises a TATA or INR box.
- une séquence d'acide nucléique codant pour une molécule chimérique selon l'une des revendications 1 à 31, et - une cassette d'expression comportant une séquence de régulatrice, un promoteur transcriptionnel minimal et une séquence codante d'intérêt. 41. Vector including:
- a nucleic acid sequence coding for a molecule chimeric according to one of claims 1 to 31, and - an expression cassette comprising a regulatory sequence, a minimal transcriptional promoter and a coding sequence of interest.
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