The Chloroplast Expression System as a platform for orally bioavailable muscle therapeutics
叶绿体表达系统作为口服生物可利用肌肉治疗的平台
基本信息
- 批准号:9904474
- 负责人:
- 金额:$ 16.86万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-04-01 至 2022-02-28
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAgingAntibody TherapyBasic ScienceBed restBioavailableBiodistributionBiological AvailabilityBiomassBlood CirculationC-terminalCachexiaCell Culture TechniquesCell LineCell NucleusCellsChimeric ProteinsChloroplastsClinicalClinical TrialsDNADNA amplificationDetectionDevelopmentEvaluationFamily memberFc domainGDF8 geneGenomeGoalsGrantGrowthImmunoglobulin GIndividualInjectionsInsulin-Like Growth Factor IIntramuscularIntravenousLaboratoriesLength of StayLettuce - dietaryMammalian CellMitochondriaMonitorMusMuscleMuscle functionMuscular AtrophyNeuromuscular DiseasesNicotianaNuclearOralPathway interactionsPeptidesPlantsPlastidsProductionPropertyProteinsRegulationReporterSiteSkeletal MuscleSystemTechnologyTestingTherapeuticTobaccoTreatment Protocolsbaseclinically relevantcohortgene therapygenetic manipulationimprovedin vivomuscle formmuscle hypertrophymuscle physiologynovelpreservationpreventpro-insulin-like growth factor Iprotein expressionsarcopeniaskeletal muscle growththerapeutic candidatetherapeutic protein
项目摘要
ABSTRACT
Two of the major pathways targeted enhance the actions of insulin-like growth factor I (IGF-I), and inhibit the
anti-growth pathways of Myostatin/Gdf8 and its related family members. Several clinical trials have occurred
and/or are underway examining protein/antibody and gene therapy approaches. While these approaches may
provide potent regulation of these pathways, and potentially preserve functional muscle mass, no study to date
has developed an orally bioavailable compound that can promote muscle growth. Thus, we assert that a major
challenge for delivery of pro-growth compounds is the lack of oral bioavailability, as all current options rely on
intramuscular or intravenous/arterial injections. In this application, we propose to capitalize on the oral
biovailability and stability of chloroplast bioencapsulation to produce myostatin propeptide and IGF-I, which
enable high production of protein relative to the total soluble protein in plants. The collaborative team will
combine expertise in chloroplast expression with expertise in skeletal muscle physiology to determine if a novel
delivery strategy for growth promoting agents can increase functional muscle mass in mice.
In Aim 1, the murine myostatin propeptide fused to the Fc domain of IgG will be expressed in Nicotiana
benthamiana and evaluated for cell-based activity and in vivo efficacy of myostatin inhibition. Likewise, in Aim
2, a similar construct of Pro-IGF-I-Fc will be made, and also tested in the same manner. At the completion of
this project, a thorough evaluation of this strategy will be complete, and potentially at least 1 candidate will be
identified to move forward into production in lettuce, which is a platform that is clinically relevant and affords
marker free production of therapeutic proteins. Ultimately, the chloroplast expression system may be
established as a potential strategy to express and deliver established factors as well as newly discovered
proteins that can promote muscle growth.
抽象的
两条主要靶向途径可增强胰岛素样生长因子 I (IGF-I) 的作用,并抑制
Myostatin/Gdf8 及其相关家族成员的抗生长途径。已进行多项临床试验
和/或正在研究蛋白质/抗体和基因治疗方法。虽然这些方法可能
对这些途径提供有效的调节,并有可能保留功能性肌肉质量,迄今为止尚无研究
开发了一种口服生物可利用的化合物,可以促进肌肉生长。因此,我们断言,一个主要的
递送促生长化合物的挑战是缺乏口服生物利用度,因为目前所有的选择都依赖于
肌内或静脉/动脉注射。在此应用中,我们建议利用口头
叶绿体生物包封产生肌生长抑制素前肽和 IGF-I 的生物利用度和稳定性,
相对于植物中的总可溶性蛋白质,能够实现高蛋白质产量。协作团队将
将叶绿体表达方面的专业知识与骨骼肌生理学方面的专业知识相结合,以确定是否有一种新颖的
生长促进剂的递送策略可以增加小鼠的功能性肌肉质量。
在目标 1 中,与 IgG Fc 结构域融合的鼠肌生长抑制素前肽将在烟草中表达
Benthamiana 并评估了肌生长抑制素抑制的基于细胞的活性和体内功效。同样,在《目标》中
如图2所示,将制备类似的Pro-IGF-I-Fc构建体,并以相同的方式进行测试。完成时
在该项目中,将完成对该战略的彻底评估,并且可能至少有 1 名候选人
确定进入生菜生产,这是一个具有临床相关性并提供
无标记生产治疗性蛋白质。最终,叶绿体表达系统可能是
被确立为表达和传递既定因素以及新发现因素的潜在策略
可以促进肌肉生长的蛋白质。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Chloroplast transformation for bioencapsulation and oral delivery using the immunoglobulin G fragment crystallizable (Fc) domain.
使用免疫球蛋白 G 片段可结晶 (Fc) 结构域进行叶绿体转化,进行生物封装和口服递送。
- DOI:
- 发表时间:2023-07-26
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:LaManna, Lisa;Chou, Chih;Lei, Hanqin;Barton, Elisabeth R;Maliga, Pal
- 通讯作者:Maliga, Pal
Chloroplast transformation for bioencapsulation and oral delivery using the immunoglobulin G fragment crystallizable (Fc) domain.
使用免疫球蛋白 G 片段可结晶 (Fc) 结构域进行叶绿体转化,进行生物封装和口服递送。
- DOI:
- 发表时间:2023-11-02
- 期刊:
- 影响因子:4.6
- 作者:LaManna, Lisa;Chou, Chih;Lei, Hanqin;Barton, Elisabeth R;Maliga, Pal
- 通讯作者:Maliga, Pal
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Elisabeth R Barton其他文献
Comments on Point:Counterpoint: IGF is/is not the major physiological regulator of muscle mass. Is any factor necessary and sufficient for muscle mass regulation?
观点评论:对立点:IGF 是/不是肌肉质量的主要生理调节剂。
- DOI:
- 发表时间:
2010 - 期刊:
- 影响因子:3.3
- 作者:
Elisabeth R Barton;A. Philippou - 通讯作者:
A. Philippou
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