×

Rationally designed, synthetic antibody libraries and uses therefor

  • US 10,189,894 B2
  • Filed: 01/08/2014
  • Issued: 01/29/2019
  • Est. Priority Date: 09/14/2007
  • Status: Active Grant
First Claim
Patent Images

1. An antibody isolated from a library comprising synthetic polynucleotides that encode an antibody heavy chain and an antibody light chain containing at least about 106 unique antibody CDRH3 amino acid sequences, wherein each of the polynucleotides encoding the at least about 106 unique antibody CDRH3 amino acid sequences has an antibody CDRH3 amino acid sequence represented by the following formula:


  • [X]-[N1]-[DH]-[N2]-[H3-JH], wherein(i) X is selected from the group consisting of G, D, E and nothing;

    (ii) N1 is an amino acid sequence selected from the group consisting of G, P, R, A, S, L, T, V, GG, GP, GR, GA, GS, GL, GT, GV, PG, RG, AG, SG, LG, TG, VG, PP, PR, PA, PS, PL, PT, PV, RP, AP, SP, LP, TP, VP, IG, KG, GW, FP, EG, GGG, GPG, GRG, GAG, GSG, GLG, GTG, GVG, PGG, RGG, AGG, SGG, LGG, TGG, VGG, GGP, GGR, GGA, GGS, GGL, GGT, GGV, D, E, F, H, I, K, M, Q, W, Y, AR, AS, AT, AY, DL, DT, EA, EK, FH, FS, HL, HW, IS, KV, LD, LE, LR, LS, LT, NR, NT, QE, QL, QT, RA, RD, RE, RF, RH, RL, RR, RS, RV, SA, SD, SE, SF, SI, SK, SL, SQ, SR, SS, ST, SV, TA, TR, TS, TT, TW, VD, VS, WS, YS, AAE, AYH, DTL, EKR, ISR, NTP, PKS, PRP, PTA, PTQ, REL, RPL, SAA, SAL, SGL, SSE, TGL, WGT;

    (iii) DH is all of a human CDRH3 DH amino acid sequence, wherein the DH amino acid sequence is selected from the group consisting of ATT, GAT, GIV, IVG, VGA, VLLLWLLL (SEQ ID NO;

         239), ITMIVVVIT (SEQ ID NO;

         240), VQWLV (SEQ ID NO;

         241), VQQLV (SEQ ID NO;

         242), VLRFLEWLLY (SEQ ID NO;

         243), YYDFWSGYYT (SEQ ID NO;

         244), WILYQLLC (SEQ ID NO;

         245), LRL (SEQ ID NO;

         246), TTVT (SEQ ID NO;

         247), VWELL (SEQ ID NO;

         248), VDTAMVT (SEQ ID NO;

         249), WIQLWL (SEQ ID NO;

         250), RILWWLLL (SEQ ID NO;

         251), DIVVVVAAT (SEQ ID NO;

         252), VLLLWFG (SEQ ID NO;

         595), GATT (SEQ ID NO;

         623), GIVG (SEQ ID NO;

         624), IVGA (SEQ ID NO;

         625), VGAT (SEQ ID NO;

         626), GIVGA (SEQ ID NO;

         627), IVGAT (SEQ ID NO;

         628), VGATT (SEQ ID NO;

         629), GIVGAT (SEQ ID NO;

         630), IVGATT (SEQ ID NO;

         631), GIVGATT (SEQ ID NO;

         13), YSG, YSGS (SEQ ID NO;

         632), YSGSY (SEQ ID NO;

         633), YSGSYY (SEQ ID NO;

         14), CSSTSC (SEQ ID NO;

         622), CSSTSCY (SEQ ID NO;

         620), YCSSTSC (SEQ ID NO;

         621), CSSTSCYT (SEQ ID NO;

         617), GYCSSTSC (SEQ ID NO;

         618), YCSSTSCY (SEQ ID NO;

         619), GYCSSTSCY (SEQ ID NO;

         615), YCSSTSCYT (SEQ ID NO;

         616), GYCSSTSCYT (SEQ ID NO;

    10), AAM, DIV, IVY, PAA, VPA, VVP, VVV, DIVV (SEQ ID NO;

         634), IVVV (SEQ ID NO;

         635), PAAM (SEQ ID NO;

         636), VPAA (SEQ ID NO;

    637, VVPA (SEQ ID NO;

         638), VVVP (SEQ ID NO;

         639), DIVVY (SEQ ID NO;

         640), IVVVP (SEQ ID NO;

         641), VPAAM (SEQ ID NO;

         642), VVPAA (SEQ ID NO;

         643), VVVPA (SEQ ID NO;

         644), DIVVVP (SEQ ID NO;

         645), IVVVPA (SEQ ID NO;

         646), VVPAAM (SEQ ID NO;

         647), VVVPAA (SEQ ID NO;

         648), DIVVVPA (SEQ ID NO;

         649), IVVVPAA (SEQ ID NO;

         650), VVVPAAM (SEQ ID NO;

         651), DIVVVPAA (SEQ ID NO;

         652), IVVVPAAM (SEQ ID NO;

         653), DIVVVPAAM (SEQ ID NO;

         11), CSGGSC (SEQ ID NO;

         654), CSGGSCY (SEQ ID NO;

         655), YCSGGSC (SEQ ID NO;

         656), CSGGSCYS (SEQ ID NO;

         657), GYCSGGSC (SEQ ID NO;

         658), YCSGGSCY (SEQ ID NO;

         659), GYCSGGSCY (SEQ ID NO;

         660), YCSGGSCYS (SEQ ID NO;

         661), GYCSGGSCYS (SEQ ID NO;

         16), FGV, GVV, IFG, ITI, TIF, VVI, FGVV (SEQ ID NO;

         662) , GVVI (SEQ ID NO;

         663), IFGV (SEQ ID NO;

         664), ITIF (SEQ ID NO;

         665) , TIFG (SEQ ID NO;

         666), VVII (SEQ ID NO;

         667), FGVVI (SEQ ID NO;

         668), GVVII (SEQ ID NO;

         669), IFGVV (SEQ ID NO;

         670), ITIFG (SEQ ID NO;

         671), TIFGV (SEQ ID NO;

         672), FGVVII (SEQ ID NO;

         673), IFGVVI (SEQ ID NO;

         674), ITIFGV (SEQ ID NO;

         675), TIFGVV(SEQ ID NO;

         676), IFGVVII (SEQ ID NO;

         677), ITIFGVV (SEQ ID NO;

         678), TIFGVVI (SEQ ID NO;

         679), ITIFGVVI (SEQ ID NO;

         680), TIFGVVII(SEQ ID NO;

         681), ITIFGVVII (SEQ ID NO;

         9), ELL, FGE, GEL, LLW, LWF, VLL, WFG, FGEL (SEQ ID NO;

         682), GELL (SEQ ID NO;

         683), LLWF (SEQ ID NO;

         684), LWFG (SEQ ID NO;

         685), VLLW (SEQ ID NO;

         686), WFGE (SEQ ID NO;

         687), FGELL (SEQ ID NO;

         688), LLWFG (SEQ ID NO;

         689), LWFGE (SEQ ID NO;

         690), VLLWF (SEQ ID NO;

         691), WFGEL (SEQ ID NO;

         692), LLWFGE (SEQ ID NO;

         693), LWFGEL (SEQ ID NO;

         694), VLLWFG (SEQ ID NO;

         695), WFGELL (SEQ ID NO;

         696), LLWFGEL (SEQ ID NO;

         697), LWFGELL (SEQ ID NO;

         698), VLLWFGE (SEQ ID NO;

         699), LLWFGELL (SEQ ID NO;

         700), VLLWFGEL (SEQ ID NO;

         701), VLLWFGELL (SEQ ID NO;

         1), GSG, GSY, SGS, SYY, YGS, YYG, YYN, YYY, GSGS (SEQ ID NO;

         702), GSYY (SEQ ID NO;

         703), SGSY (SEQ ID NO;

         704) , SYYN (SEQ ID NO;

         705), YGSG (SEQ ID NO;

         706), YYGS (SEQ ID NO;

         707), YYYG (SEQ ID NO;

         708), GSGSY (SEQ ID NO;

         709), GSYYN (SEQ ID NO;

         710), SGSYY (SEQ ID NO;

         711), YGSGS (SEQ ID NO;

         712), YYGSG (SEQ ID NO;

         713), YYYGS (SEQ ID NO;

         714), GSGSYY (SEQ ID NO;

         715), SGSYYN (SEQ ID NO;

         716), YGSGSY (SEQ ID NO;

         717), YYGSGS (SEQ ID NO;

         718), YYYGSG (SEQ ID NO;

         719), GSGSYYN (SEQ ID NO;

         720), YGSGSYY (SEQ ID NO;

         721), YYGSGSY (SEQ ID NO;

         722), YYYGSGS (SEQ ID NO;

         723), YGSGSYYN (SEQ ID NO;

         724), YYGSGSYY (SEQ ID NO;

         725), YYYGSGSY (SEQ ID NO;

         726), YYGSGSYYN (SEQ ID NO;

         727), YYYGSGSYY (SEQ ID NO;

         728), YYYGSGSYYN (SEQ ID NO;

         2), GVI, ITM, MVR, RGV, TMV, VII, VRG, GVII (SEQ ID NO;

         729), ITMV (SEQ ID NO;

         730), MVRG (SEQ ID NO;

         731), RGVI (SEQ ID NO;

         732), TMVR (SEQ ID NO;

         733), VRGV (SEQ ID NO;

         734), ITMVR (SEQ ID NO;

         735), MVRGV (SEQ ID NO;

         736), RGVII (SEQ ID NO;

         737), TMVRG (SEQ ID NO;

         738), VRGVI (SEQ ID NO;

         739), ITMVRG (SEQ ID NO;

         740), MVRGVI (SEQ ID NO;

         741), TMVRGV (SEQ ID NO;

         742), VRGVII (SEQ ID NO;

         743), ITMVRGV (SEQ ID NO;

         744), MVRGVII (SEQ ID NO;

         745), TMVRGVI (SEQ ID NO;

         746), ITMVRGVI (SEQ ID NO;

         747), TMVRGVII (SEQ ID NO;

         748), ITMVRGVII (SEQ ID NO;

         3), DSS, GYY, SGY, SSG, YDS, YYD, DSSG (SEQ ID NO;

         749), GYYY (SEQ ID NO;

         750), SGYY (SEQ ID NO;

         751), SSGY (SEQ ID NO;

         752), YDSS (SEQ ID NO;

         753), YYDS (SEQ ID NO;

         754), YYYD (SEQ ID NO;

         755), DSSGY (SEQ ID NO;

         756), SGYYY (SEQ ID NO;

         757), SSGYY (SEQ ID NO;

         758), YDSSG (SEQ ID NO;

         759), YYDSS (SEQ ID NO;

         760), YYYDS (SEQ ID NO;

         761), DSSGYY (SEQ ID NO;

         762), SSGYYY (SEQ ID NO;

    763, YDSSGY (SEQ ID NO;

         764), YYDSSG (SEQ ID NO;

         765), YYYDSS (SEQ ID NO;

         766), DSSGYYY (SEQ ID NO;

         767), YDSSGYY (SEQ ID NO;

         768), YYDSSGY (SEQ ID NO;

         769), YYYDSSG (SEQ ID NO;

         770), YDSSGYYY (SEQ ID NO;

         771), YYDSSGYY (SEQ ID NO;

         772), YYYDSSGY (SEQ ID NO;

         773), YYDSSGYYY (SEQ ID NO;

         774), YYYDSSGYY (SEQ ID NO;

         775), YYYDSSGYYY (SEQ ID NO;

         4), DYG, GDY, YGD, DYGD (SEQ ID NO;

         613), YGDY (SEQ ID NO;

         614), DYGDY (SEQ ID NO;

         12), SYG, YGY, YSY, GYSY (SEQ ID NO;

         776), SYGY (SEQ ID NO;

         777), YSYG (SEQ ID NO;

         778), GYSYG (SEQ ID NO;

         779), YSYGY (SEQ ID NO;

         780), GYSYGY (SEQ ID NO;

         15), SSS, SSW, SWY, SSSW (SEQ ID NO;

         781), SSWY (SEQ ID NO;

         782), YSSS (SEQ ID NO;

         783), GYSSS (SEQ ID NO;

         784), SSSWY (SEQ ID NO;

         785), YSSSW(SEQ ID NO;

         786), GYSSSW (SEQ ID NO;

         787), YSSSWY (SEQ ID NO;

         788), GYSSSWY (SEQ ID NO;

         7) , GWY, GYS, SGW, YSS, GYSS (SEQ ID NO;

         789), SGWY (SEQ ID NO;

         790), SSGW (SEQ ID NO;

         791), YSSG (SEQ ID NO;

         792), GYSSG (SEQ ID NO;

         793), SSGWY (SEQ ID NO;

         794), YSSGW (SEQ ID NO;

         795), GYSSGW (SEQ ID NO;

         796), YSSGWY (SEQ ID NO;

         797), GYSSGWY (SEQ ID NO;

         5), AVA, GIA, IAV, VAG, AVAG (SEQ ID NO;

         798), GIAV (SEQ ID NO;

         799), IAVA (SEQ ID NO;

         800), GIAVA (SEQ ID NO;

         801), IAVAG (SEQ ID NO;

         802), GIAVAG (SEQ ID NO;

         6), AAA, AAG, IAA, AAAG (SEQ ID NO;

         803), GIAA (SEQ ID NO;

         804), IAAA (SEQ ID NO;

         805), GIAAA (SEQ ID NO;

         806), IAAAG (SEQ ID NO;

         807), and GIAAAG (SEQ ID NO;

         8);

    (iv) N2 is an amino acid sequence selected from the group consisting of G, P, R, A, S, L, T, V, GG, GP, GR, GA, GS, GL, GT, GV, PG, RG, AG, SG, LG, TG, VG, PP, PR, PA, PS, PL, PT, PV, RP, AP, SP, LP, TP, VP, IG, KG, GW, FP, EG, GGG, GPG, GRG, GAG, GSG, GLG, GTG, GVG, PGG, RGG, AGG, SGG, LGG, TGG, VGG, GGP, GGR, GGA, GGS, GGL, GGT, GGV, D, E, F, H, I, K, M, Q, W, Y, AR, AS, AT, AY, DL, DT, EA, EK, FH, FS, HL, HW, IS, KV, LD, LE, LR, LS, LT, NR, NT, QE, QL, QT, RA, RD, RE, RF, RH, RL, RR, RS, RV, SA, SD, SE, SF, SI, SK, SL, SQ, SR, SS, ST, SV, TA, TR, TS, TT, TW, VD, VS, WS, YS, AAE, AYH, DTL, EKR, ISR, NTP, PKS, PRP, PTA, PTQ, REL, RPL, SAA, SAL, SGL, SSE, TGL, WGT;

    (v) H3-JH is all of a human CDRH3 H3-JH amino acid sequence, wherein the H3-JH amino acid sequence is selected from the group consisting of AEYFQH (SEQ ID NO;

         17), EYFQH (SEQ ID NO;

         583), YFQH (SEQ ID NO;

         584), FQH, QH, H YWYFDL (SEQ ID NO;

         18), WYFDL (SEQ ID NO;

         585), YFDL (SEQ ID NO;

         586), FDL, DL, L, AFDV (SEQ ID NO;

         19), FDV, DV, V, YFDY (SEQ ID NO;

         20), FDY, DY, Y, NWFDS (SEQ ID NO;

         21), WFDS (SEQ ID NO;

         587), FDS, DS, S, YYYYYGMDV (SEQ ID NO;

         22), YYYYGMDV (SEQ ID NO;

         588), YYYGMDV (SEQ ID NO;

         589), YYGMDV (SEQ ID NO;

         590), YGMDV (SEQ ID NO;

         591), GMDV (SEQ ID NO;

         592), MDV, AFDI (SEQ ID NO;

         852), FDI, DI, NWFDP (SEQ ID NO;

         857), WFDP (SEQ ID NO;

         858), FDP, and DP;

    wherein the diversity of the polynucleotides encoding the at least about 106 unique antibody CDRH3 amino acid sequences is created by each of the polynucleotides having a CDRH3 sequence that is different from the CDRH3 sequence of every other polynucleotide;

    wherein the antibody heavy chain is a variable domain with framework (FRM) and complementary determining regions (CDR) comprising FRMH1-CDRH1-FRM2-CDRH2-FRMH3-CDRH3-FRMH4; and

    a VKCDR3 amino acid sequence comprising about 1 to about 10 of the amino acids found at Kabat positions 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 95A, 96, and 97, in selected VKCDR3 amino acid sequences derived from a particular IGKV or IGKJ germline sequence;

    wherein the antibody light chain is a variable domain with framework (FRM) and complementary determining regions (CDR) comprising FRMVK1-VKCDR1-FRMVK2-VKCDR2-FRMVK3-VKCDR3-FRMVK4.

View all claims
  • 1 Assignment
Timeline View
Assignment View
    ×
    ×