NO863976L - CYSTEIN-PROCESSED MUTEINS OF BIOLOGICALLY ACTIVE HUMAN TUMOR CANCER FACTOR PROTEINS. - Google Patents

CYSTEIN-PROCESSED MUTEINS OF BIOLOGICALLY ACTIVE HUMAN TUMOR CANCER FACTOR PROTEINS.

Info

Publication number
NO863976L
NO863976L NO863976A NO863976A NO863976L NO 863976 L NO863976 L NO 863976L NO 863976 A NO863976 A NO 863976A NO 863976 A NO863976 A NO 863976A NO 863976 L NO863976 L NO 863976L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
mutein
tnf
replaced
protein
serine
Prior art date
Application number
NO863976A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO863976D0 (en
Inventor
Alice M Wang
Leo S Lin
David F Mark
Shi-Da Yu Lu
Original Assignee
Cetus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/698,939 external-priority patent/US4959314A/en
Application filed by Cetus Corp filed Critical Cetus Corp
Publication of NO863976L publication Critical patent/NO863976L/en
Publication of NO863976D0 publication Critical patent/NO863976D0/en

Links

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt området rekombinant DNA teknologi. Mere spesielt angår den mutasjonelt endrede biologisk aktive tumornekrosefaktorproteiner som skiller seg fra opphavsanalogene ved en eller flere substituenter eller utelatelser av cysteinrester. Foreliggende søknad tilsvarer EP 109.748, publisert 30. mai 1984., The present invention generally relates to the area of recombinant DNA technology. More particularly, it relates to mutationally altered biologically active tumor necrosis factor proteins that differ from the original analogues by one or more substituents or omissions of cysteine residues. The present application corresponds to EP 109,748, published May 30, 1984.,

Human tumornekrosefaktor (hTNF) har vært kjent i mange år som et antitumorstoff funnet i sera fra bacillus Calmette-Guerin (BCG)-infiserte mus behandlet med endotoksin. TNF ble først rapportert av Carswell et al., Proe. Nat'l. Acad. Sei. (USA) (1975) 72:3666; og er vist å være cytotoksisk selektiv mot neoplastiske celler. TNF er renset fra celle-kultur av Matthews et al., Brit. J. Cancer (1981) 44:418 (fra mononu-kleære fagocytter avledet fra BCG-injiserte kaniner) og av Mannel et al., Infect. Immun. (1980) 30^523; ibid (1981) 33^156 fra kulturer av makrofag-anrikede peritoneale eksudatceller fra BCG-infiserte mus. Det ble angitt i EP 131.789 av 23. januar 1985 i navnet Old et al. at hTNF kunne renses fra TNF-sensitive L-M-celler avledet fra klonede museceller deponert ved ATCC under aksessnummeret L929. Human tumor necrosis factor (hTNF) has been known for many years as an antitumor substance found in sera from bacillus Calmette-Guerin (BCG)-infected mice treated with endotoxin. TNF was first reported by Carswell et al., Proe. Nat'l. Acad. Pollock. (US) (1975) 72:3666; and has been shown to be cytotoxic selective against neoplastic cells. TNF has been purified from cell culture by Matthews et al., Brit. J. Cancer (1981) 44:418 (from mononuclear phagocytes derived from BCG-injected rabbits) and by Mannel et al., Infect. Immune. (1980) 30^523; ibid (1981) 33^156 from cultures of macrophage-enriched peritoneal exudate cells from BCG-infected mice. It was disclosed in EP 131,789 of January 23, 1985 in the name of Old et al. that hTNF could be purified from TNF-sensitive L-M cells derived from cloned mouse cells deposited at ATCC under accession number L929.

I den senere tid er det rapportert at hTNF cDNA og hTNF-genet er klonet og at rekombinant hTNF er fremstilt ved bruk derav. Det skal henvises til D. Pennica et al., (1984) Nature (London) 312, 724-729; In recent times, it has been reported that the hTNF cDNA and the hTNF gene have been cloned and that recombinant hTNF has been produced using them. Reference should be made to D. Pennica et al., (1984) Nature (London) 312, 724-729;

Shirai et al., (1985) Nature (London), 313, 803-806, A.M. Wang et al., Shirai et al., (1985) Nature (London), 313, 803-806, A.M. Wang et al.,

(1985) Science 228, 149-154 og M. Yamada et al., (1985), J. Biotechnology, 3_, 141-153. Tilsvarende beskrivelser finnes i patentlittera-turen, f.eks. EP-PS 155.549 av 29. september 1985, EP-PS 158.286 av 16. oktober 1985 og EP-PS 168.214 av 15. januar 1986. Fra disse beskrivelser er hTNF et protein som inneholder to cysteinrester. Antar man at hTNF har 157 aminosyrer (se D. Pennica et al. og A.M. Wang et al., supra), befinner cysteinrestene seg i posisjon 69 og 101. Shirai et al. og M. Yamada et al., supra, rapporterer kloning av et hTNF med 155 aminosyrer, dvs. der de første to aminosyrer Val. og Arg. mangler. For oppfinnelsens formål vil det henvises til hTNF med 157 aminosyrer. Som brukt heri angir uttrykket "hTNF", "cystein-berøvede muteiner av hTNF" og "hTNF muteiner" et protein som er fremstilt av en mikroorganisme som er transformert med en human TNF DNA sekvens eller en modifika-sjon av human TNF DNA sekvensen som koder et protein med: (a) en aminosyresekvens som er i det minste i det vesentlige identisk med aminosyresekvensen for matur nativ human tumornekrosefaktor og (b) har den biologiske aktivitet som er felles med nativ human TNF. Vesentlig identitet av aminosyresekvensene betyr at sekvensene er identiske eller skiller seg fra hverandre ved en eller flere aminosyre-endringer (utelatelser, tilføyelser eller erstatninger) som ikke forårsaker noen ugunstig funksjonell ulikhet mellom det syntetiske protein og det native human TNF. Spesifikke eksempler inkluderer N-terminal utelatelse av hTNF, der en hvilken som helst av en eller flere av de første 1-11 aminosyrer er utelatt og der de i 4-, 7- og 8-posisjon er mest foretrukket. Videre inkludert er hTNF-proteiner hvori aminosyrerestene i posisjonene 35-66, 110-133, 150-157 eller 67-109 er erstattet med andre aminosyrer eller utelatt (se EP-PS 168.214). (1985) Science 228, 149-154 and M. Yamada et al., (1985), J. Biotechnology, 3_, 141-153. Corresponding descriptions can be found in the patent literature, e.g. EP-PS 155,549 of September 29, 1985, EP-PS 158,286 of October 16, 1985 and EP-PS 168,214 of January 15, 1986. From these disclosures, hTNF is a protein containing two cysteine residues. Assuming that hTNF has 157 amino acids (see D. Pennica et al. and A.M. Wang et al., supra), the cysteine residues are located at positions 69 and 101. Shirai et al. and M. Yamada et al., supra, report the cloning of a hTNF of 155 amino acids, i.e., where the first two amino acids Val. and Arg. missing. For the purposes of the invention, reference will be made to hTNF with 157 amino acids. As used herein, the term "hTNF" denotes "cysteine-deprived muteins of hTNF" and "hTNF muteins" a protein produced by a microorganism transformed with a human TNF DNA sequence or a modification of the human TNF DNA sequence which encodes a protein with: (a) an amino acid sequence which is at least in the substantially identical to the amino acid sequence of mature native human tumor necrosis factor and (b) has the biological activity common to native human TNF. Substantial identity of the amino acid sequences means that the sequences are identical or differ from each other by one or more amino acid changes (deletions, additions or substitutions) that do not cause any adverse functional dissimilarity between the synthetic protein and the native human TNF. Specific examples include the N-terminal deletion of hTNF, where any one or more of the first 1-11 amino acids are omitted and where those in the 4-, 7- and 8-position are most preferred. Also included are hTNF proteins in which the amino acid residues in positions 35-66, 110-133, 150-157 or 67-109 have been replaced with other amino acids or omitted (see EP-PS 168,214).

Tallrike biologisk aktive proteiner slik som human tumornekrosefaktor som fremstilles mikrobielt via rekombinant DNA-, rDNA-teknologi, inneholder cysteinrester som er ikke vesentlige for aktiviteten, men som er frie og kan danne uønskede intermolekylære bindinger. Et slikt protein er mikrobielt fremstilt human tumornekrosefaktor. I løpet av utviklingen av hTNF- eller rDNA-teknikker er det observert at dimerer og oligomerer av mikrobielt fremstilt hTNF dannes i E. coli-ekstrakter inneholdende høye konsentrasjoner av hTNF. Denne multimere dannelse gjør i rensingen og separeringen av hTNF meget arbeid som og tidkrevende og nødvendiggjør flere ytterligere trinn i rense- og isolasjonsprosedyren slik som å redusere proteinet under rensingen. Numerous biologically active proteins such as human tumor necrosis factor, which are produced microbially via recombinant DNA, rDNA technology, contain cysteine residues which are not essential for activity, but which are free and can form unwanted intermolecular bonds. One such protein is microbially produced human tumor necrosis factor. During the development of hTNF or rDNA techniques, dimers and oligomers of microbially produced hTNF have been observed to form in E. coli extracts containing high concentrations of hTNF. This multimeric formation makes the purification and separation of hTNF very laborious and time-consuming and necessitates several additional steps in the purification and isolation procedure such as reducing the protein during purification.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot fremstilling ved rettede mutageneseteknikker av mutasjonelt endrede biologisk aktive tumornekrosefaktorproteiner (slike proteiner kalles "muteiner", "Glossary of Genetics and Cytogenetics", 4. utg. s. 381, Springer-Verlag (1976)), som bibeholder aktiviteten til opphavsanalogene, men mangler evnen til å danne intermolekylære bindinger eller uønskede intramolekylære disulfidbindinger. Se også EP-PS 109-748 av 30. mai 1984. The present invention is directed to the production by directed mutagenesis techniques of mutationally altered biologically active tumor necrosis factor proteins (such proteins are called "mutines", "Glossary of Genetics and Cytogenetics", 4th ed. p. 381, Springer-Verlag (1976)), which retain the activity to the parent analogs, but lack the ability to form intermolecular bonds or undesired intramolecular disulfide bonds. See also EP-PS 109-748 of May 30, 1984.

Rettede mutageneseteknikker er velkjente og er beskrevet av R.F. LatherDirected mutagenesis techniques are well known and are described by R.F. Lather

og J.P. Lecoq i Genetic Engineering, Academic Press (1983) s. 31.50. Oligonukleotid-rettet mutagenese er spesifikt beskrevet av M. Smith og and J.P. Lecoq in Genetic Engineering, Academic Press (1983) pp. 31.50. Oligonucleotide-directed mutagenesis is specifically described by M. Smith et

S. Gillam i Genetic Engineering: Principles and Methods, Plenum Press S. Gillam in Genetic Engineering: Principles and Methods, Plenum Press

(1981) 3:1-32. (1981) 3:1-32.

Et trekk ved oppfinnelsen er et syntetisk mutein av et biologisk aktivt hTNF-protein, idet muteinet har minst en av sine to cysteinrester fjernet eller erstattet med en annen aminosyre. A feature of the invention is a synthetic mutein of a biologically active hTNF protein, the mutein having at least one of its two cysteine residues removed or replaced with another amino acid.

Et annet trekk ved oppfinnelsen angår syntetiske strukturelle gener med DNA-sekvenser som er spesifikt konstruert ("konstrukøtrgener") for å kode de ovenfor beskrevne syntetiske hTNF-muteiner. Undertrekk av dette trekk er eksprimeringsvektorer som inkluderer de strukturelle konstruktørgener, vertsceller eller organismer transformert med slike vektorer, og prosesser for fremstilling av det syntetiske mutein ved dyrking av slike transformanter eller deres avkom og gjenvinning av muteinet fra kulturen. Når det gjelder hTNF-muteiner som har terapeutisk anvendelse, er terapeutiske preparater som inneholder terapeutisk effektive mengder av muteinene og terapeutiske metoder, andre trekk ved oppfinnelsen. Another feature of the invention relates to synthetic structural genes with DNA sequences that are specifically engineered ("constructor genes") to encode the above-described synthetic hTNF muteins. Subfeatures of this feature are expression vectors that include the structural constructor genes, host cells or organisms transformed with such vectors, and processes for producing the synthetic mutein by culturing such transformants or their progeny and recovering the mutein from the culture. In the case of hTNF muteins having therapeutic use, therapeutic preparations containing therapeutically effective amounts of the muteins and therapeutic methods are other features of the invention.

Ytterligere et trekk ved oppfinnelsen er en fremgangsmåte for fremstilling av det ovenfor beskrevne syntetiske strukturelle gen ved oligonukleotid-rettet mutegenese omfattende følgende trinn: (a) hybridisering av enkeltstrenget DNA omfattende en streng av et strukturelt gen som koder opphavsproteinet med en mutant oligonukleotidprimer som er komplementær til en region av strengen som inkluderer kodonet for cysteinet som skal utelates eller erstattes eller anti-oppfatningstriplettene paret med kodonet, alt ettersom, bortsett fra en mistilpasning med kodonet eller anti-oppfatningstripletten, alt ettersom, som definerer en utelatelse av kodonet eller en triplett som koder nevnte andre aminosyre; (b) å utvide primeren med DNA-polymerase for å danne en mutasjonell A further feature of the invention is a method for producing the above-described synthetic structural gene by oligonucleotide-directed mutagenesis comprising the following steps: (a) hybridization of single-stranded DNA comprising a strand of a structural gene encoding the parent protein with a mutant oligonucleotide primer that is complementary to a region of the strand that includes the codon for the cysteine to be omitted or replaced or the antisense triplets paired with the codon, as the case may be, except for a mismatch with the codon or the antisense triplet, as the case may be, that defines an omission of the codon or a triplet that encodes said second amino acid; (b) extending the primer with DNA polymerase to form a mutational

heterodupleks; ogheteroduplex; and

(c) å replikere den mutasjonelle heterodupleks.(c) replicating the mutational heteroduplex.

De mutante oligonukleotidprimere som brukes i denne prosess er et annet trekk ved oppfinnelsen. The mutant oligonucleotide primers used in this process are another feature of the invention.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, derThe invention shall be explained in more detail with reference to the drawings, there

Fig. 1 viser den komplette nukleotidsekvens av pE4 og den deduserte Fig. 1 shows the complete nucleotide sequence of pE4 and the deduced one

aminosyresekvens; Fig. 2 viser et restriksjonskart av pE4-innskuddet; Fig. 3a og 3b viser den komplette nukleotidsekvens av innskuddet som koder det mature TNF-protein i pAW731 henholdsvis den deduserte aminosyresekvens; og amino acid sequence; Fig. 2 shows a restriction map of the pE4 insert; Fig. 3a and 3b show the complete nucleotide sequence of the insert encoding the mature TNF protein in pAW731 and the deduced amino acid sequence, respectively; and

Fig. 4 viser det enkle 17.000 dalton proteinbånd som tilsvarerFig. 4 shows the single 17,000 dalton protein band corresponding to

ser 69 TNF i ekstraktene av klon pAW711 og klon pAW731. ser 69 TNF in the extracts of clone pAW711 and clone pAW731.

Oppfinnelsen tilveiebringer: muteiner av biologisk aktive hTNF-proteiner hvori cysteinrester som er funnet å være ikke-vesentlige for biologisk aktivitet og som med vilje er utelatt eller erstattet med andre aminosyrer for å eliminere seter for intermolekylære kryssbinding; mutante gener som koder for slike muteiner; og midler for å fremstille slike muteiner. The invention provides: muteins of biologically active hTNF proteins in which cysteine residues found to be non-essential for biological activity are intentionally omitted or replaced with other amino acids to eliminate sites of intermolecular cross-linking; mutant genes encoding such muteins; and means for making such muteins.

Proteiner som mutasjonelt kan endres i henhold til oppfinnelsen kan identifiseres fra tilgjengelig informasjon méd henblikk på cysteininnholdet av biologisk aktive proteiner og de roller som spilles av cysteinrestene med henblikk på aktivitet og tertiær struktur. For proteiner for hvilke slike informasjoner ikke er tilgjengelige i litteraturen, kan informasjonen bestemmes ved systematisk å endre hver av cysteinrestene av proteinet ved de prosedyrer som her er beskrevet, og å prøve den biologiske aktivitet av de resulterende muteiner og deres tendens til å danne uønskede intermolekylære disulfidbindinger. Mens i henhold til dette oppfinnelsen er spesielt beskrevet og eksemplifisert nedenfor med henblikk på muteiner av human tumornekrosefaktor, vil det være klart at den følgende lære gjelder alle andre biologisk aktive hTNF-proteiner som inneholder funksjonelt ikke-essensielle aminosyrerester, f.eks. som Proteins that can be mutationally changed according to the invention can be identified from available information with regard to the cysteine content of biologically active proteins and the roles played by the cysteine residues with regard to activity and tertiary structure. For proteins for which such information is not available in the literature, the information can be determined by systematically changing each of the cysteine residues of the protein by the procedures described herein, and testing the biological activity of the resulting muteins and their tendency to form undesirable intermolecular disulfide bonds. While this invention is specifically described and exemplified below with respect to muteins of human tumor necrosis factor, it will be clear that the following teachings apply to all other biologically active hTNF proteins that contain functionally non-essential amino acid residues, e.g. as

inneholder andre modifikasjoner for proteinet.contains other modifications for the protein.

Cysteinrestene blir enten utelatt eller erstattet med aminosyrer som ikke påvirker den biologiske aktivitet for det resulterende hTNF-mutein. Egnede aminosyrerester velges blant serin, treonin, glycin, alanin, valin. leucin, isoleucin, histidin, tyrosin, fenylalanin, tryptofan og metionin. Foretrukket i denne gruppe er restene av serin, treonin, alanin og valin. Spesielt foretrukket er erstatning med en serin- eller alaninrest. The cysteine residues are either omitted or replaced with amino acids that do not affect the biological activity of the resulting hTNF mutein. Suitable amino acid residues are chosen from serine, threonine, glycine, alanine, valine. leucine, isoleucine, histidine, tyrosine, phenylalanine, tryptophan and methionine. Preferred in this group are the residues serine, threonine, alanine and valine. Particularly preferred is replacement with a serine or alanine residue.

Som angitt ovenfor er matur human TNF et 157 aminosyreprotein inneholdende to cysteinrester, en i 69- og den andre i 101-posisjon. Sekvensen som koder TNF fremstilt av den humane promyelocytiske leukemicellelinje (HL-60, ATCC #CCL240) er klonet og eksprimert i E. coli og er vist å ha sekvensen som angitt i fig. 1. Det henvises også til A.M. Wang et al., supra. As indicated above, mature human TNF is a 157 amino acid protein containing two cysteine residues, one in position 69 and the other in position 101. The sequence encoding TNF produced by the human promyelocytic leukemia cell line (HL-60, ATCC #CCL240) has been cloned and expressed in E. coli and is shown to have the sequence indicated in FIG. 1. Reference is also made to A.M. Wang et al., supra.

Slik man skal se nedenfor, synes ingen av cysteinrestene i TNF-sekvensen å være involvert i disulfidbindingene og begge kan erstattes eller utelates i henhold til oppfinnelsens metode for å oppnå et stabilt og biologisk aktivt mutein. Dette er overraskende fordi hTNF kun har de to cysteinrester som vanligvis skulle antas å være nødvendige for retensjonen av biologisk aktivitet. As will be seen below, none of the cysteine residues in the TNF sequence appear to be involved in the disulfide bonds and both can be replaced or omitted according to the method of the invention to obtain a stable and biologically active mutein. This is surprising because hTNF has only the two cysteine residues that would normally be thought to be necessary for the retention of biological activity.

Ved bruk av den oligonukleotid-rettede mutageneseprdsedyre med en syntetisk oligonukleotidprimer som er komplementær med regionen til hTNF-genet i kodonet for cys 69, men som inneholder enkelte eller flere baseendringer i dette kodon, kan et konstruktørgen fremstilles som resulterer i at cys 69 erstattes med en annen aminosyre etter valg. Når utelatelse er ønsket, mangler oligonukleotidprimeren kodonet for cys 69. Omdanning av cys 69 til nøytrale aminosyrer slik som glycin, valin, alanin, leucin, isoleucin, tyrosin, fenylalanin, histidin, tryptofan, serin, treonin og metionin er den foretrukne metode. Serin, treonin og alanin er de mest foretrukne erstatninger på grunn av deres kjemiske analogi med cystein. Når cystein utelates, er det mature mutein en aminosyre kortere enn det native opphavsprotein eller det mikrobielt fremstilte hTNF. Using the oligonucleotide-directed mutagenesis procedure with a synthetic oligonucleotide primer complementary to the region of the hTNF gene in the codon for cys 69, but containing single or multiple base changes in this codon, a constructor gene can be produced that results in the replacement of cys 69 with another amino acid of choice. When omission is desired, the oligonucleotide primer lacks the codon for cys 69. Conversion of cys 69 to neutral amino acids such as glycine, valine, alanine, leucine, isoleucine, tyrosine, phenylalanine, histidine, tryptophan, serine, threonine, and methionine is the preferred method. Serine, threonine, and alanine are the most preferred substitutions because of their chemical analogy to cysteine. When cysteine is omitted, the mature mutein is one amino acid shorter than the native parent protein or the microbially produced hTNF.

Størrelsen på oligonukleotidprimeren bestemmes av kravet til stabil hybridisering av primeren til regionen for genet hvori mutasjonen skal induseres, og av begrensningene på de i dag tilgjengelige metoder for syntetisering av oligonukleotider. Faktorene som må tas med i betrakt-ning ved konstruksjon av oligonukleotider for bruk i oligonukleotid-rettet mutagenese (dvs. totalstørrelse, størrelse på delene som omgir mutasjonssetet) er beskrevet av M. Smith og S. Gillam, supra. Generelt vil den totale mengde av nukleotidet være slik at man optimaliserer stabil unik hybridisering på mutasjonssetet med 5'- og 3'-utvidelser fra mutasjonssetet i tilstrekkelig størrelse til å unngå editering av mutasjonen på grunn av eksonukleaseaktiviteten til DNA-polymerase. Oligonukleotider benyttet for mutagenese ifølge foreliggende oppfinnelse inneholder vanligvis fra ca. 12 til ca. 24 baser, fortrinnsvis fra ca. 14 til ca. 20 baser, og aller helst fra ca. 15 til ca. 18 baser. De vil vanligvis inneholde minst ca. tre baser 3' av det endrede eller manglende kodon. The size of the oligonucleotide primer is determined by the requirement for stable hybridization of the primer to the region of the gene in which the mutation is to be induced, and by the limitations of the currently available methods for synthesizing oligonucleotides. The factors that must be taken into account when designing oligonucleotides for use in oligonucleotide-directed mutagenesis (ie, overall size, size of the portions surrounding the mutation site) are described by M. Smith and S. Gillam, supra. In general, the total amount of the nucleotide will be such as to optimize stable unique hybridization at the mutation site with 5' and 3' extensions from the mutation site of sufficient size to avoid editing of the mutation due to the exonuclease activity of DNA polymerase. Oligonucleotides used for mutagenesis according to the present invention usually contain from approx. 12 to approx. 24 bases, preferably from approx. 14 to approx. 20 bases, and preferably from approx. 15 to approx. 18 bases. They will usually contain at least approx. three bases 3' of the changed or missing codon.

Fremgangsmåten for fremstilling av det modifiserte IFN-3-gen involverer generelt indusering av sete-spesifikk mutagenese i hTNF-genet ved kodon 69 (TGT) ved bruk av en syntetisk nukleotidprimer som utelater kodonet eller endrer det slik at det koder for en annen aminosyre. Det skal påpekes at når utelatelse innføres, må den riktige leseramme for DNA-sekvensen opprettholdes for eksprimering av det ønskede protein. The method for making the modified IFN-3 gene generally involves inducing site-specific mutagenesis in the hTNF gene at codon 69 (TGT) using a synthetic nucleotide primer that omits the codon or changes it to encode a different amino acid. It should be pointed out that when omission is introduced, the correct reading frame for the DNA sequence must be maintained for expression of the desired protein.

Primeren hybridiseres til enkeltstrenget fag slik som M13, fd eller 0X174 inn i hvilket en streng av hTNF-genet er klonet. Det skal være klart at fagen kan være enten oppfattelsesstrengen eller anti-oppfattelsesstrengen til genet. Når fagen bærer anti-oppfattelsesstrengen, er primeren identisk med regionen i oppfattelsesstrengen som inneholder kodonet som skal muteres bortsett fra en mistilpasning med dette kodon som definerer en utelatelse av kodonet eller en triplett som koder for en annen aminosyre. Når fagen bærer oppfattelsesstrengen, er primeren komplementær med regionen for oppfattelsesstrengen som inneholder kodonet som skal muteres bortsett fra en egnet mistilpasning i tripletten som er paret med kodonet som skal utelates. Betingelser som kan benyttes ved hybridiseringen er beskrevet av M. Smith og S. Gillam, supra. Temperaturen vil vanligvis ligge innen området ca. 0-70° C, og fortrinnsvis ca. 10-50 °C. Etter hybridiseringen blir primeren utvidet på fag-DNA'et ved omsetning med DNA-polymerase I, T4-DNA-polymerase, revers-transkriptase eller andre egnede DNA-polymeraser. Det resulterende dsDNA omdannes til lukket sirkulært dsDNA ved behandling med en DNA-ligase slik som T4-DNA-ligase. DNA-molekyler inneholdende enkeltstrengede regioner kan ødelegges ved Sl-endonukleasebehandling. The primer is hybridized to single-stranded phage such as M13, fd or 0X174 into which one strand of the hTNF gene is cloned. It should be clear that the phage can be either the sense strand or the anti-sense strand of the gene. When the phage carries the anti-sense strand, the primer is identical to the region of the sense strand containing the codon to be mutated except for a mismatch with that codon that defines an omission of the codon or a triplet encoding a different amino acid. When the phage carries the sense strand, the primer is complementary to the region of the sense strand containing the codon to be mutated except for a suitable mismatch in the triplet paired with the codon to be omitted. Conditions that can be used in the hybridization are described by M. Smith and S. Gillam, supra. The temperature will usually be within the range of approx. 0-70° C, and preferably approx. 10-50 °C. After the hybridization, the primer is extended on the phage DNA by reaction with DNA polymerase I, T4 DNA polymerase, reverse transcriptase or other suitable DNA polymerases. The resulting dsDNA is converted to closed circular dsDNA by treatment with a DNA ligase such as T4 DNA ligase. DNA molecules containing single-stranded regions can be destroyed by Sl endonuclease treatment.

Oligonukleotid-rettet mutagenese benyttes for å oppnå en TNF-gen som koder et mutein med TNF-aktivitet, men med cys09endret til en alternativ eller en utelatt aminosyre, og/eller der cysjgi-resten er erstattet eller utelatt. For den eksemplifiserte omdanning av cys09til serQ9, er den fortrukne oli gon uk leo tid pr ime r 5'-CATGGGTGCTCGGGCTGCCTT-3'. Dette oligonukleotid har en T ...-+ A forandring i tripletten som er paret med kodon 69 i TNF-genet. På samme måte kan cysjQj omdannes til serjølmed en primer CAAGAGCCCCTCTCAGAGGGAG som inneholder en tilsvarende endring i tripletten paret med kodonet ved 101, ved bruk av ssM13 fag-DNA inneholdende den egnede streng av human TNF cDNA-sekvensen. Oligonucleotide-directed mutagenesis is used to obtain a TNF gene that encodes a mutein with TNF activity, but with cys09 changed to an alternative or an omitted amino acid, and/or where the cysgi residue is replaced or omitted. For the exemplified conversion of cys09 to serQ9, the preferred oligonucleotide primer is 5'-CATGGGTGCTCGGGCTGCCTT-3'. This oligonucleotide has a T ...-+ A change in the triplet which is paired with codon 69 in the TNF gene. Likewise, cysjQj can be converted to serial with a primer CAAGAGCCCCTCTCAGAGGGAG containing a corresponding change in the triplet paired with the codon at 101, using ssM13 phage DNA containing the appropriate strand of the human TNF cDNA sequence.

Den resulterende mutasjonelle heterodupleks benyttes så for å transformere en kompetent vertsorganisme eller celle. Replikasjoner av hetero-dupleksen ved verten gir avkom fra begge strenger. Etter replikering kan det mutante gen isoleres fra avkommet av den mutante streng, skytes inn i en egnet eksprimeringsvektor og vektoren benyttes for å transformere en egnet vertsorganisme eller -celle. Foretrukne vektorer er plasmider pBR322, pCRl og varianter derav, syntetiske vektorer og liknende. Egnede vertsorganismer er E. coli, Pseudomonas, Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis, forskjellige gjærstammer, Bacillus thermophilus, dyreceller slik som mus-, rotte- eller Kina-hamsterovarie-(CHO)-celler, planteceller, dyre- og planteverter og liknende. Det skal være klart at når en valgt vert transformeres med vektoren, blir egnede promoter-operatorsekvenser også innført for at muteinet skal eksprimeres. Vertene kan være prokaryotiske eller eukaryotiske (fremgangsmåter for innskyting av DNA i eukaryotiske celler er beskrevet i PCT søknad US81/00239 og US81/00240 av 3. september 1981). E. coli og CHO-celler The resulting mutational heteroduplex is then used to transform a competent host organism or cell. Replications of the hetero-duplex at the host produce progeny from both strands. After replication, the mutant gene can be isolated from the progeny of the mutant strand, inserted into a suitable expression vector and the vector used to transform a suitable host organism or cell. Preferred vectors are plasmids pBR322, pCR1 and variants thereof, synthetic vectors and the like. Suitable host organisms are E. coli, Pseudomonas, Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis, various yeast strains, Bacillus thermophilus, animal cells such as mouse, rat or Chinese hamster ovary (CHO) cells, plant cells, animal and plant hosts and the like. It should be understood that when a selected host is transformed with the vector, appropriate promoter-operator sequences are also introduced for the mutein to be expressed. The hosts can be prokaryotic or eukaryotic (methods for inserting DNA into eukaryotic cells are described in PCT application US81/00239 and US81/00240 of September 3, 1981). E. coli and CHO cells

er de foretrukne verter. Muteinene som oppnås ifølge oppfinnelsen kan være glykosylerte eller ikke-glykosylerte avhengig av den glykosylering som er ønsket i muteinet. Hvis ønskelig kan ikke-glykosylert mutein are the preferred hosts. The muteins obtained according to the invention can be glycosylated or non-glycosylated depending on the glycosylation that is desired in the mutein. If desired, non-glycosylated mutein can be added

oppnådd når E. coli eller en Bacillus er vertsstammen, eventuelt glykosy-leres in vitro ved kjemiske, enzymatiske eller andre modifiseringer av kjent type. obtained when E. coli or a Bacillus is the host strain, optionally glycosylated in vitro by chemical, enzymatic or other modifications of a known type.

De følgende eksempler skal illustrere oppfinnelsen nærmere. De skal ikke være begrensende. Eksemplene 1-9 beskriver fremstilling av et TNF-mutein og dennes analyse. The following examples shall illustrate the invention in more detail. They should not be restrictive. Examples 1-9 describe the production of a TNF mutein and its analysis.

Fremstilling og rensing av human TNF:Preparation and purification of human TNF:

1. Induksjon av TNF1. Induction of TNF

Høydensitets (> 2 x 10^ celler/ml) stasjonære HL-60-celler ble sentrifugert, vasket med RPMI 1640-medium i fravær av serum og så resuspendert i en densitet på 1 x IO? celler/ml. Cellene ble så behandlet med 100 ng/ml forbolester, 12-0-tetradekanorylforbol-13-acetat (TPA) i 30 minutter ved 37 "C i en suspens jonskultur under konstant omrøring. Kulturene ble sentrifugert, supernatanten dekantert, cellene resuspendert med 1 x 10^ celler/ml i RPMI, inneholden 10 pg/ml bakteriell lipopoly-sakkarid (LPS) og 10 uM Ca ionofor (A23817) i 4 timer ved 37'C under konstant omrøring. Cellene ble spunnet ned ved 1200 omdr./min. i 10 minutter og supernatantene resentrifugert ved 8000 omdr./min. i 20 minutter. De resulterende . supernatanter ble benyttet ved renseskjemaet nedenfor å oppnå nativ TNF. High-density (> 2 x 10^ cells/ml) stationary HL-60 cells were centrifuged, washed with RPMI 1640 medium in the absence of serum and then resuspended at a density of 1 x 10? cells/ml. The cells were then treated with 100 ng/ml phorbol ester, 12-0-tetradecanorylphorbol-13-acetate (TPA) for 30 min at 37°C in a suspension culture with constant agitation. The cultures were centrifuged, the supernatant decanted, the cells resuspended with 1x 10 3 cells/ml in RPMI, containing 10 pg/ml bacterial lipopolysaccharide (LPS) and 10 µM Ca ionophore (A23817) for 4 hours at 37°C with constant agitation.The cells were spun down at 1200 rpm. for 10 minutes and the supernatants recentrifuged at 8000 rpm for 20 minutes.The resulting supernatants were used in the purification scheme below to obtain native TNF.

2. Rensing av TNF2. Purification of TNF

Ca- 4-8 liter supernatant fremstilt fra indusert HL-60 i avsnittet ovenfor ble konsentrert via Amicon-hulfiber (1 f<2>patron; 10.000 molekylvekts-sperregrense) til ca. 300 ml. Det konsentrerte kulturfluid ble sentrifugert for å fjerne cellerester og supernatanten justert med 30 mM ammoniumbikarbonatbuffer (pH 812) til en konduktans på 6,2 mS. Oppløsningen ble ytterligere konsentrert ved ultrasentrifugering ved bruk av PM10 (Amicon)-membran og det konsentrerte fluid klaret ved sentrifugering (20.000 x g i 10 min.). About 4-8 liters of supernatant prepared from induced HL-60 in the above section was concentrated via Amicon hollow fiber (1 f<2>cartridge; 10,000 molecular weight cut-off) to ca. 300 ml. The concentrated culture fluid was centrifuged to remove cell debris and the supernatant adjusted with 30 mM ammonium bicarbonate buffer (pH 812) to a conductance of 6.2 mS. The solution was further concentrated by ultracentrifugation using a PM10 (Amicon) membrane and the concentrated fluid clarified by centrifugation (20,000 x g for 10 min).

Supernatanten ble så ført på en DEAE-ionebytte r kolonne ekvilibrert i 30 mM ammoniumbikarbonat/1 mM NaCl pH 8,2, og kolonnen vasket med den samme buffer. Fraksjonene ble samlet og proteinet overvåket ved 280 nm. Disse ikke-bundne fraksjoner ble analysert ved bruk av L-929-cytotoksi sitetsanalysen og de med TNF-aktivitet samlet og konsentrert igjen ved ultrafiltrering. The supernatant was then applied to a DEAE ion exchange column equilibrated in 30 mM ammonium bicarbonate/1 mM NaCl pH 8.2, and the column washed with the same buffer. The fractions were pooled and the protein monitored at 280 nm. These unbound fractions were analyzed using the L-929 cytotoxicity assay and those with TNF activity collected and concentrated again by ultrafiltration.

Konsentratet ble påført på Sephadex G75 Superfine (Pharmacia) ekvilibrert i 30 mM ammoniumbikarbonatbuffer (pH 7,4). Ikke-bundne fraksjoner oppnådd ved vasking med den samme buffer ble overvåket ved 280 nm og analysert for TNF. Fraksjoner inneholdende topp TNF bioaktivitet ble lyofilisert. The concentrate was applied to Sephadex G75 Superfine (Pharmacia) equilibrated in 30 mM ammonium bicarbonate buffer (pH 7.4). Unbound fractions obtained by washing with the same buffer were monitored at 280 nm and analyzed for TNF. Fractions containing peak TNF bioactivity were lyophilized.

Det lyofiliserte protein ble resuspendert i Laemmli SDS-prøvebuffer og elektroforesert på SDS-polyakrylamidgel. Gelen ble skåret til 2 mm snitt og proteinet fra hvert snitt ble eluert ved neddypping i 1 ml 30 mM ammoniumbikarbonatbuffer (pH 7,4) og rystet over natt ved romtemperatur. The lyophilized protein was resuspended in Laemmli SDS sample buffer and electrophoresed on an SDS-polyacrylamide gel. The gel was cut into 2 mm sections and the protein from each section was eluted by immersion in 1 ml of 30 mM ammonium bicarbonate buffer (pH 7.4) and shaken overnight at room temperature.

Snitt inneholdende TNF-bioaktivitet ble påført på en Vydac C-4 revers-fase HPLC-kolonne ekvilibrert i 0,1% trifluoreddiksyre, TFA, og aktiviteten eluert ved bruk av en lineær gradient på 0-60% acetonitril i 0,1% TFA. Proteinet ble overvåket ved 280 nm og 214 nm og fraksjonene bioanalysert etter lyofilisering og suspendert i 30 mM ammoniumbikarbonatbuffer, pH 7,4.. Fraksjoner inneholdende TNF-aktivitet ble lyofilisert igjen. Sections containing TNF bioactivity were applied to a Vydac C-4 reverse-phase HPLC column equilibrated in 0.1% trifluoroacetic acid, TFA, and the activity eluted using a linear gradient of 0-60% acetonitrile in 0.1% TFA . The protein was monitored at 280 nm and 214 nm and the fractions bioanalyzed after lyophilization and suspended in 30 mM ammonium bicarbonate buffer, pH 7.4. Fractions containing TNF activity were lyophilized again.

Det resulterende protein hadde tilstrekkelig renhet til å kunne benyttes i sekvensanalyse. Sekvensen ble bestemt ved bruk av en gassfasesekvenator (Applied Biosystems Inc.). Sekvensen oppnådd fra de første 22 aminosyrer er vist nedenfor: The resulting protein had sufficient purity to be used in sequence analysis. The sequence was determined using a gas phase sequencer (Applied Biosystems Inc.). The sequence obtained from the first 22 amino acids is shown below:

I tillegg ble det rensede protein fra G-75-gelen prøvet med en modifika-sjon av L-929-cytotoksisitetsanalysen ved bruk av en annen human tumor og normale cellelinjer som substrat. G-75-fraksjonene som var cytotoksiske i denne analyse mot L-929-celler var også cytotoksiske mot Hs939T (en melanomlinje), BT-20 (brystkarsinom), A427 (lungekarsinom), HT-1080 (kolonkarsinom) og HT-29 (kolonkarsinom). Disse fraksjoner var ikke cytotoksiske mot Hs939sk (hudfibroblaster), HeLa-celler (cervikal-karsinom), Hs27F (fårehudfibroblaster) eller COS7 (SV40-transformerte apeceller). In addition, the purified protein from the G-75 gel was tested with a modification of the L-929 cytotoxicity assay using another human tumor and normal cell lines as substrate. The G-75 fractions that were cytotoxic in this assay against L-929 cells were also cytotoxic against Hs939T (a melanoma line), BT-20 (breast carcinoma), A427 (lung carcinoma), HT-1080 (colon carcinoma), and HT-29 ( colon carcinoma). These fractions were not cytotoxic against Hs939sk (skin fibroblasts), HeLa cells (cervical carcinoma), Hs27F (sheep skin fibroblasts) or COS7 (SV40-transformed monkey cells).

Eksempel 2Example 2

Fremstilling av kodingssekvensenPreparation of the coding sequence

En intronløs DNA-sekvens som koder human TNF ble fremstilt ved den her beskrevne prosedyre. En human promyelocytisk leukemicelle som produserer store mengder TNF ved indusering, HL-60-linjen, tilgjengelig fra ATCC under nummeret CCL 240, benyttet som mRNA-kilde for å oppnå et cDNA-bibliotek. Ved bruk av oligomere prober konstruert på basis av proteinsekvensen bestemt fra TNF renset fra disse celler, ble dette cDNA-bibliotek probet for å tilveiebringe hele kodingssekvensen for proteinet. An intronless DNA sequence encoding human TNF was prepared by the procedure described here. A human promyelocytic leukemia cell that produces large amounts of TNF upon induction, the HL-60 line, available from ATCC under the number CCL 240, was used as an mRNA source to obtain a cDNA library. Using oligomeric probes constructed on the basis of the protein sequence determined from TNF purified from these cells, this cDNA library was probed to provide the entire coding sequence for the protein.

1. Fremstilling av anriket mRNA1. Preparation of enriched mRNA

Total meddeler-RNA ble ekstrahert og renset fra HL-60-celler som følger: HL-60-celler ble indusert for TNF-produksjon som angitt i avsnitt D.l.a. og 4-timers-cellesuspensjonen høstet ved sentrifugering. Total cyto-plasmisk ribonukleinsyre (RNA) ble isolert som følger: Alle trinnene skjedde ved 4°C. Cellene ble vasket to ganger i PBS (fosfatbufret saltoppløsning) og resuspendert i IHB (140 mM NaCl, 10 mM Tris, 1,5 mM MgCl2, pH 8) inneholdende 10 mM vanadyladenosinkompleks (S.L. Berger et al., Biochem. (1979) 18:5143). Total messenger RNA was extracted and purified from HL-60 cells as follows: HL-60 cells were induced for TNF production as indicated in section D.l.a. and the 4-hour cell suspension harvested by centrifugation. Total cytoplasmic ribonucleic acid (RNA) was isolated as follows: All steps occurred at 4°C. The cells were washed twice in PBS (phosphate buffered saline) and resuspended in IHB (140 mM NaCl, 10 mM Tris, 1.5 mM MgCl 2 , pH 8) containing 10 mM vanadyladenosine complex (S.L. Berger et al., Biochem. (1979) 18 :5143).

En ikke-ionisk detergens av etylenoksydpolymertypen, NP-40, ble tilsatt til 0,3% for å lysere de cellulære, men ikke nukleære membraner. Kjernene ble fjernet ved sentrifugering ved 1000 x g i 10 minutter. Den post-nukleære supernatant ble tilsatt til et likt volum TE (10 mM Tris, 1 mM etylendiamintetraeddiksyre (EDTA), pH 7,5) mettet fenol/kloroform (1:1) inneholdende 0,5% natriumdodecylsulfat (SDS) og 10 mM EDTA. Supernatanten ble ekstrahert igjen fire ganger og faseseparert ved sentrifugering ved 2000 x g i 10 minutter. RNA ble felt ut ved justering av prøven til 0,25 M NaCl, tilsetning av 2 volumer 100% etanol og lagring ved -20 °C. RNA ble pelletisert ved 5000 x g i 30 minutter, vasket med 70% og 100% etanol og tørket. Polyadenylert (poly A<+>) meddeler-RNA, mRNA, ble oppnådd fra det totale cytoplasmiske RNA ved kromatografi på oligo-dT-cellulose (J. Aviv et al., Proe. Nati. Acad. Sei. (1972) 69^1408-1412). Dette RNA ble oppløst i ETS (10 mM Tris, 1 mM EDTA, 0,5% SDS, pH 7,5) ved en konsentrasjon på 2 mg/ml. Denne oppløsning ble oppvarmet til 65 °C i 5 minutter, så hurtig avkjølt til 4"C. Etter at RNA-oppløsningen var brakt til romtemperatur ble den justert til 0,4 M NaCl og langsomt ført gjennom en oligo-dT-cellulosekolonne som på forhånd var ekvilibrert med en bindende buffer (500 mM NaCl, 10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 7,5). Gjennomløpet ble ført over kolonnen to ganger til, og kolonnen vasket med 10 volumer bindende buffer. Poly A<+>mRNA ble eluert med aliquoter av ETS, ekstrahert en gang med TE-mettet fenolkloroform og felt ut ved tilsetning av NaCl til 0,2 M og 2 volumer 100% etanol. RNA ble felt ut igjen to ganger, vasket en gang i 70% og så i 100% etanol før tørking. A nonionic detergent of the ethylene oxide polymer type, NP-40, was added at 0.3% to lyse the cellular but not nuclear membranes. The nuclei were removed by centrifugation at 1000 x g for 10 min. The post-nuclear supernatant was added to an equal volume of TE (10 mM Tris, 1 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), pH 7.5) saturated phenol/chloroform (1:1) containing 0.5% sodium dodecyl sulfate (SDS) and 10 mM EDTA. The supernatant was extracted again four times and phase separated by centrifugation at 2000 x g for 10 min. RNA was precipitated by adjusting the sample to 0.25 M NaCl, adding 2 volumes of 100% ethanol and storing at -20 °C. RNA was pelleted at 5000 x g for 30 min, washed with 70% and 100% ethanol and dried. Polyadenylated (poly A<+>) messenger RNA, mRNA, was obtained from the total cytoplasmic RNA by chromatography on oligo-dT-cellulose (J. Aviv et al., Proe. Nati. Acad. Sei. (1972) 69^ 1408-1412). This RNA was dissolved in ETS (10 mM Tris, 1 mM EDTA, 0.5% SDS, pH 7.5) at a concentration of 2 mg/ml. This solution was heated to 65 °C for 5 minutes, then rapidly cooled to 4 °C. After the RNA solution was brought to room temperature, it was adjusted to 0.4 M NaCl and slowly passed through an oligo-dT-cellulose column as on pre-equilibrated with a binding buffer (500 mM NaCl, 10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 7.5). The flow-through was passed over the column twice more and the column washed with 10 volumes of binding buffer. Poly A<+>mRNA was eluted with aliquots of ETS, extracted once with TE-saturated phenol chloroform and precipitated by addition of NaCl to 0.2 M and 2 volumes of 100% ethanol RNA was precipitated again twice, washed once in 70% and then in 100% ethanol before drying.

Dette poly A<+>mRNA ble fraksjonert på en sukrosegradient i 10 mM Tris-HC1, pH 7,4, 1 mM EDTA, 10 mM NaCl og 0,1% SDS. Etter sentrifugering i en Beckman SW40-rotor ved 38000 omdr./min. i 17 timer ble mRNA-fraksjonene gjenvunnet fra gradienten ved etanolutf elling. Fraksjonene inneholdende TNF mRNA ble identifisert ved injisering av mRNA i oocytter og analysering av oocyttekstraktene for cytotoksisk aktivitet. Fraksjoner inneholdende toppaktivitet ble samlet for bruk i cDNA-bibliotekskonstruksjoner. This poly A<+>mRNA was fractionated on a sucrose gradient in 10 mM Tris-HCl, pH 7.4, 1 mM EDTA, 10 mM NaCl and 0.1% SDS. After centrifugation in a Beckman SW40 rotor at 38,000 rpm. for 17 h the mRNA fractions were recovered from the gradient by ethanol precipitation. The fractions containing TNF mRNA were identified by injecting the mRNA into oocytes and analyzing the oocyte extracts for cytotoxic activity. Fractions containing peak activity were pooled for use in cDNA library constructions.

2. Konstruksjon av et cDNA- bibliotek2. Construction of a cDNA library

cDNA ble fremstilt fra en anriket 16 S mRNA-fraksjon ved bruk av oligo-dT-priming av poly A-halene og AMV-revers transkriptase ved bruk av metoden ifølge H. Okayama et al., Mol. Cell. Biol. (1983) 3^280. Denne metode resulterer i en høyere andel fullengdekloner og benytter effektivt som vertsvektor andeler av to vektorer som der beskrives og som lett kan oppnås fra forfatterne, pcDVl og pLl. De resulterende vektorer inneholder innskuddet mellom vektor fragmenter inneholdende proksimale BamHI- og Xhol-restriksjonsseter; vektoren inneholder pBR322 replika-sjonsopprinnelsen og Amp-resistansegenet. cDNA was prepared from an enriched 16 S mRNA fraction using oligo-dT priming of the poly A tails and AMV reverse transcriptase using the method of H. Okayama et al., Mol. Cell. Biol. (1983) 3^280. This method results in a higher proportion of full-length clones and effectively uses as host vector portions of two vectors which are described there and which can be easily obtained from the authors, pcDV1 and pL1. The resulting vectors contain the insert between vector fragments containing proximal BamHI and XhoI restriction sites; the vector contains the pBR322 origin of replication and the Amp resistance gene.

Andre metoder for fremstilling av cDNA-biblioteker er selvfølgelig velkjente. En, nå klassisk metode, bruker oligo-dT-primer, revers transkriptase, haling av den dobbeltstrengede cDNA med poly dG og sammenføyning til en egnet vektor slik som pBR322 eller et derivat derav som er spaltet ved det ønskede restriksjonssete og halet med poly dC. En detaljert beskrivelse av denne alternative metode finnes f.eks. i US-PS 4.578.584. Other methods for preparing cDNA libraries are of course well known. One, now classic method, uses oligo-dT primer, reverse transcriptase, tailing the double-stranded cDNA with poly dG and joining it to a suitable vector such as pBR322 or a derivative thereof that is cleaved at the desired restriction site and tailed with poly dC. A detailed description of this alternative method can be found e.g. in US-PS 4,578,584.

I den her benyttede metode ble 5 pg anriket mRNA denaturert ved behandling med 10 mM metylkvikksølv ved 22° c i 5 minutter og detoksi-fisert ved tilsetning av 100 mM 2-merkaptoetanol (F. Payvar et al., J. Biol. Chem (1979) 254:7636-7642). Plasmid-pcDVl ble spaltet med Kpnl, halehengt med dTTP og føyet til det denaturerte mRNA. Dette oligo-dT-primede mRNA ble behandlet med revers transskriptase og den ferdig syntetiserte DNA-streng halehengt med dCTP. Til slutt ble den uønskede del av pcDVl-vektoren fjernet ved spalting med Hindlll. Separat ble pLl spaltet med Pstl, halehengt med dGTP, spaltet med Hindlll og så blandet med poly-T-halehengte mRNA/cDNA-kompleks utvidet med pcDVl-vektorfragmentet, ligert med E. coli-ligase og blandingen behandlet med DNA-polymerase I (Klenow) E. coli-ligase og RNase H. De resulterende vektorer transformeres i E.. coli K12 MM294 til Amp^. In the method used here, 5 pg of enriched mRNA was denatured by treatment with 10 mM methylmercury at 22°C for 5 minutes and detoxified by the addition of 100 mM 2-mercaptoethanol (F. Payvar et al., J. Biol. Chem (1979) ) 254:7636-7642). Plasmid pcDV1 was cleaved with KpnI, tailed with dTTP and added to the denatured mRNA. This oligo-dT-primed mRNA was treated with reverse transcriptase and the fully synthesized DNA strand tailed with dCTP. Finally, the unwanted part of the pcDV1 vector was removed by digestion with HindIII. Separately, pL1 was cleaved with Pstl, tailed with dGTP, cleaved with HindIII and then mixed with poly-T-tailed mRNA/cDNA complex extended with the pcDVl vector fragment, ligated with E. coli ligase and the mixture treated with DNA polymerase I ( Klenow) E. coli ligase and RNase H. The resulting vectors are transformed in E. coli K12 MM294 into Amp^.

3. Seleksjon av probe3. Selection of probe

Oligomerer komplementære med kodingssekvensen for aminosyrer 8-12 i den rensede TNF-sekvens ble fremstilt. På grunn av kodonrikelighet finnes det tilsammen seksifire 14-merer som kandidater for komplemen-tering til meddeleren som koder denne del. Alle sekstifire 14-merer ble fremstilt og delt i fire grupper av 16. Hver gruppe ble blandet med det sukrosegradientstørrelsesfraksjonerte, anrikede mRNA-preparat, fremstilt som ovenfor, og blandingen ble injisert i oocytt-translateringssystemet. Kontroller ble kjørt ved bruk av ikke-omsatt meddeler-RNA. Proteinene som ble fremstilt i oocyttsystemet ble underkastet L-929-cytotoksisitetsanalysen (^S-frigjøring), og proteinene avledet fra oocyttene injisert med kontroll og med en blanding av mRNA med tre av oligomergruppene viste aktivitet. I denne "hybridarrest"-analyse var kun oocytten injisert med meddeleren som var behandlet med gruppen med sekvensen inaktiv. Spesifisiteten for denne oligomergruppe ble ytterligere bestemt ved "dot blot"-hybridisering med anriket mRNA fremstilt som ovenfor både fra induserte og ikke-induserte HL-60-celler, så vel som den tilsvarende mRNA-fraksjon oppnådd fra celler kjent å være produsenter av lymfotoksin. Denne gruppe hybridiserte godt til det induserte mRNA, men hybridiserte ikke med de tilsvarende fraksjoner fra ikke-induserte eller lymfotoksin-produserende celler. Imidlertid vist Northern-blot-prøver ble bruk av den kinaserte gruppe som probe at den inneholdt sekvenser som krysshybridiserte til den 18S (ribosomale) RNA-fraksjon og til pBR322 Oligomers complementary to the coding sequence for amino acids 8-12 of the purified TNF sequence were prepared. Due to codon abundance, there are a total of sixty-four 14-mers as candidates for complementation to the promoter that encodes this part. All sixty-four 14-mers were prepared and divided into four groups of 16. Each group was mixed with the sucrose gradient size-fractionated, enriched mRNA preparation, prepared as above, and the mixture was injected into the oocyte translation system. Controls were run using untranslated reporter RNA. The proteins produced in the oocyte system were subjected to the L-929 cytotoxicity assay (^S release), and the proteins derived from the oocytes injected with control and with a mixture of mRNA with three of the oligomer groups showed activity. In this "hybrid arrest" assay, only the oocyte injected with the reporter was treated with the group with the sequence inactive. The specificity of this oligomeric pool was further determined by dot blot hybridization with enriched mRNA prepared as above from both induced and uninduced HL-60 cells, as well as the corresponding mRNA fraction obtained from cells known to be producers of lymphotoxin . This group hybridized well to the induced mRNA, but did not hybridize to the corresponding fractions from non-induced or lymphotoxin-producing cells. However, Northern blot samples using the kinased group as a probe showed that it contained sequences that cross-hybridized to the 18S (ribosomal) RNA fraction and to pBR322

DNA. DNA.

Den vellykkede gruppe ble derfor ytterligere fraksjonert ved syntese av deltakerne som åtte par 14-merer, hver av hvilke ble benyttet i "hybrid-arrest"-analysen angitt som ovenfor. Kun paret med sekvensen The successful group was therefore further fractionated by synthesis of the participants as eight pairs of 14-mers, each of which was used in the "hybrid-arrest" assay indicated above. Only the pair with the sequence

inhiberte syntesen av TNF i oocyttene. Dot-blot-forsøk ved bruk av den fraksjonerte, induserte HL-60 mRNA-fraksjonen induserte total HL-60 poly A<+>RNA, uindusert HL-60 poly A<+>RNA og pBR322 DNA bekreftet spesifisiteten for det foregående 14-mer-par og den manglende evne for de gjenværende par til hybridisere til den ønskede meddeler. inhibited the synthesis of TNF in the oocytes. Dot-blot experiments using the fractionated induced HL-60 mRNA fraction induced total HL-60 poly A<+>RNA, uninduced HL-60 poly A<+>RNA and pBR322 DNA confirmed the specificity for the preceding 14- more pairs and the inability of the remaining pairs to hybridize to the desired communicator.

4. Gjenvinning av kodingssekvensen4. Recovery of the coding sequence

cDNA-biblioteket ble probet med 14-mer-paret som identifisert ovenfor. The cDNA library was probed with the 14-mer pair as identified above.

28 kolonier som hybridiserte med proben ble plukket ut, dyrket og plasmid-DNA isolert. Plasmidet inneholdende innskudd av tilstrekkelig lengde til å kode hele sekvensen ble valgt og flere ble undersøkt for korrekt sekvens ved bruk av hybridtranslatering i kombinasjon med ^S-frigjøringsversjonen av cytotoksisitetsanalysen som beskrevet nedenfor. Hybridtranslateringsanalyser benytter prøvesekvensen for å oppnå den korrekte mRNA fra ikke-fraksjonerte preparater som verifisert ved analysering av proteinet produsert ved oocytt-translateringssystemet injisert med den gjenvunne meddeler. 28 colonies that hybridized with the probe were picked, cultured and plasmid DNA isolated. The plasmid containing the insert of sufficient length to encode the entire sequence was selected and several were examined for correct sequence using hybrid translation in combination with the ^S release version of the cytotoxicity assay as described below. Hybrid translation assays use the sample sequence to obtain the correct mRNA from unfractionated preparations as verified by analyzing the protein produced by the oocyte translation system injected with the recovered mediator.

Plasmid-cDNA som skal behandles bindes til filteret og filteret behandlet med poly A<+>RNA isolert fra induserte HL-60-celler. Filtrene elueres så og eluatene injiseres i oocytt-translateringssystemet. Oocyttene ekstra-heres for protein som så prøves i<35>s_versjonen av L-929-cytotoksisitetsanalysen. Resultatene for flere hybridiserende kloner, kalt E2-E4, E6 og E8, er vist nedenfor: Plasmid cDNA to be processed is bound to the filter and the filter treated with poly A<+>RNA isolated from induced HL-60 cells. The filters are then eluted and the eluates are injected into the oocyte translation system. The oocytes are extracted for protein which is then tested in the <35>s_version of the L-929 cytotoxicity assay. The results for several hybridizing clones, named E2-E4, E6 and E8, are shown below:

Restriksjonsanalyse og partiell sekvensering av innskuddene antydet at to kandidatplasmider, pE4 og pBll, sannsynligvis hadde den totale TNF-kodende sekvens. Resultatene av denne analyse for pE4 er vist i fig. 19. pE4 er deponert hos ATCC 15. oktober 1984 under nummeret 39.894. Restriction analysis and partial sequencing of the inserts suggested that two candidate plasmids, pE4 and pBll, likely possessed the total TNF coding sequence. The results of this analysis for pE4 are shown in fig. 19. pE4 has been deposited with ATCC on 15 October 1984 under the number 39,894.

pE4 ble sekvensert og den korrekte leseramme for TNF identifisert ved tilpasning av aminosyresekvensen dedusert fra translatering av alle tre mulige leserammer med den kjente N-terminalsekvens for det native mature TNF som bestemt ved N-terminalsekvensering av det rensede protein, se fig. 18. Aminosyrene i det mature protein er nummerert ut fra valin i posisjon 1. Som angitt ovenfor var homologien ikke total. Imidlertid antydet den høye homologigrad at det korrekte cDNA var valgt. Verifisering av de eksperimentelt bestemte restriksjonsspaltnings- pE4 was sequenced and the correct reading frame for TNF identified by alignment of the amino acid sequence deduced from translation of all three possible reading frames with the known N-terminal sequence of the native mature TNF as determined by N-terminal sequencing of the purified protein, see fig. 18. The amino acids in the mature protein are numbered from valine in position 1. As indicated above, the homology was not total. However, the high degree of homology suggested that the correct cDNA had been selected. Verification of the experimentally determined restriction cleavage

seter vist i fig. 19 vises også. Hindlll-setet oppstrøms 3' Pstl-setet i 1,1 kb Pstl-fragmentet er nedstrøms stoppkodonet og tillater således utskjæring av kodingssekvensen som en Hindlll-kassett etter modifisering av oppstrøms regionen som beskrevet nedenfor. 5. Karakteristika for human TNF, bestemt fra DNA- sekvensen Som dedusert fra cDNA-sekvensen som angitt i fig. 18, inneholder det mature TNF-protein 157 aminosyrerester og har en molekylvekt uten glykosylering på ca. 17.354. Ledersekvensen inneholder tilsynelatende grovt regnet 76 aminosyrer ut fra den første tilgjengelige Met-startkodon. Det er to cysteinrester, i posisjonene 69 og 101. seats shown in fig. 19 is also displayed. The HindIII site upstream of the 3' Pstl site in the 1.1 kb Pstl fragment is downstream of the stop codon and thus allows excision of the coding sequence as a HindIII cassette after modification of the upstream region as described below. 5. Characteristics of human TNF, determined from the DNA sequence As deduced from the cDNA sequence as indicated in fig. 18, the mature TNF protein contains 157 amino acid residues and has a molecular weight without glycosylation of approx. 17,354. The leader sequence apparently contains roughly 76 amino acids from the first available Met start codon. There are two cysteine residues, at positions 69 and 101.

Eksempel 3Example 3

Modifisering av de N- terminale kodoner i pE4Modification of the N-terminal codons in pE4

Det var hensiktsmessig ved gjennomføring av eksprimeringen av det mature protein, å innføre et ATG-startkodon umiddelbart foran GTC-sekvensen som kodet N-terminal valin i det mature protein (angitt med 1 It was appropriate, when carrying out the expression of the mature protein, to introduce an ATG start codon immediately before the GTC sequence which encoded the N-terminal valine in the mature protein (indicated by 1

i fig. 18), så vel som å tilveiebringe et Hindlll-sete umiddelbart oppstrøms ATG for ligering til egnede vertseksprimeringsvektorer. Dette ble gjennomført ved sete-rettet mutagenese på en måte analogt det som er beskrevet i eksemplene 1, 2, og 5 i US-PS 4.578.584. in fig. 18), as well as providing a HindIII site immediately upstream of the ATG for ligation into appropriate host expression vectors. This was carried out by site-directed mutagenesis in a manner analogous to that described in examples 1, 2 and 5 of US-PS 4,578,584.

DNA-fragmentet inneholdende oppstrømsdelen av kodingssekvensen ble skåret ut fra pE4 ved nedbrytning med Pstl, isolert- ved agarosegel-elektroforese, fjernet ved elektroeluering og ligert inn i Pstl-setet av bakteriofag M13mpl8. The DNA fragment containing the upstream part of the coding sequence was excised from pE4 by digestion with Pstl, isolated by agarose gel electrophoresis, removed by electroelution and ligated into the Pstl site of bacteriophage M13mpl8.

Den ligerte fag ble transdusert inn i frossen kompetent E. coli K12-stamme DG 98 (ATCC #39768) og dyrket ved platering på media inneholdende 5 x 10~<4>M isopropyltiogalaktosid (IPTG) oppnådd fra Sigma Chem. (St. Louis, Missouri) og 40 pg/ml X-gal. Ikke a-komplementerende hvite plaquer.ble plukket ut på friskt media. Minikulturer ble undersøkt for rekombinant enkeltstrenget fag-DNA inneholdende innskudd av den 1,1 kb forventede størrelse. Strukturen for den ønskede rekombinante fag, The ligated phage was transduced into frozen competent E. coli K12 strain DG 98 (ATCC #39768) and grown by plating on media containing 5 x 10~<4>M isopropylthiogalactoside (IPTG) obtained from Sigma Chem. (St. Louis, Missouri) and 40 pg/ml X-gal. Non-a-complementing white plaques were picked on fresh media. Minicultures were examined for recombinant single-stranded phage DNA containing inserts of the 1.1 kb expected size. The structure of the desired recombinant phage,

kalt klon 4,1, ble bekreftet ved restriksjonsanalyse.named clone 4.1, was confirmed by restriction analysis.

En kjemisk syntetisert, renset, 33-mer oligodeoksyribonukleotid med A chemically synthesized, purified, 33-mer oligodeoxyribonucleotide with

sekvensen:the sequence:

5'-GAAGATGATCTGACCATAAGCTTTGCCTGGGCC-3'5'-GAAGATGATCTGACCATAAGCTTTGCCTGGGCC-3'

for å innføre Hindlll-restriksjonsenzymsetet og et ATG-initieringskodon før GTC-kodonet som koder for den første aminosyre, valin, i det mature TNF-protein. to introduce the HindIII restriction enzyme site and an ATG initiation codon before the GTC codon encoding the first amino acid, valine, in the mature TNF protein.

10 picomol oligonukleotid ble hybridisert til 2,6 Mg ss-klon 4,1 DNA i 1510 picomole oligonucleotide was hybridized to 2.6 Mg ss-clone 4.1 DNA for 15

ul av en blanding bestående av 100 mM NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7,9,ul of a mixture consisting of 100 mM NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7.9,

20 mM MgCP?og 20 mM e-merkaptoetanol ved oppvarming til 67*C i 5 minutter og 42°C i 25 minutter. De sammenføyde blandinger ble avkjølt på 20 mM MgCP? and 20 mM ε-mercaptoethanol by heating to 67°C for 5 minutes and 42°C for 25 minutes. The combined mixtures were cooled on

is og så justert til et sluttvolum på 25 pl med en reaksjonsblanding bestående av 0,5 mM av hver dNTP, 17 mM Tris-HCl, pH 7,9, 17 mM MgCP), 83 mM NaCl, 17 mM p-merkaptoetanol, 5 enheter DNA-polymerase ice and then adjusted to a final volume of 25 µl with a reaction mixture consisting of 0.5 mM of each dNTP, 17 mM Tris-HCl, pH 7.9, 17 mM MgCP), 83 mM NaCl, 17 mM β-mercaptoethanol, 5 units of DNA polymerase

I Klenow-fragment, inkubert ved 37°C i en time. Reaksjonene ble avsluttet ved oppvarming til 80 °c og reaksjonsblandingen benyttet til å transformere kompetente DG98-celler, platert på agarplater og inkubert over natt for å oppnå fagplaquer. In Klenow fragment, incubated at 37°C for one hour. The reactions were terminated by heating to 80 °C and the reaction mixture used to transform competent DG98 cells, plated on agar plates and incubated overnight to obtain phage plaques.

Plater inneholdende mutageniserte klon 4.1 plaquer så vel som to plater inneholdende ikke-mutagenisert klon 4.1 fagplaquer ble avkjølt til 4°C og fragplaquene fra hver plate ble overført til to nitrocellulosefiltersirkler ved besjiktning av et tørrfilter på agarplaten i 5 minutter for det første filter og 15 minutter for det andre filter. Filtrene ble så anbrakt på tykke filterpapirer dynket i 0,2 N NaOH, 1,5 M NaCl og 0,2% Triton Plates containing mutagenized clone 4.1 plaques as well as two plates containing non-mutagenized clone 4.1 phage plaques were cooled to 4°C and the phage plaques from each plate were transferred to two nitrocellulose filter circles by coating a dry filter on the agar plate for 5 minutes for the first filter and 15 minutes for the second filter. The filters were then placed on thick filter papers soaked in 0.2 N NaOH, 1.5 M NaCl and 0.2% Triton

X-100 i 5 minutter og nøytralisert ved besjiktning på filterpapirer dynket med 0,5 M Tris-HCl, pH 7,5 og 1,5 M NaCl i ytterligere 5 minutter. Filtrene ble vasket på tilsvarende måte to ganger på filtre dynket i 2 x SSC, tørket og så varmebehandlet i en vakuumovn ved 80 °C i 2 timer. Duplikatfiltrene ble pre-hybridisert ved 42 °C i 4 timer med 10 ml pr. filter DNA-hybridiseringsbuffer (5 x SSC, pH 7,0, 4 x Denhardts oppløsning (polyvinylpyrrolidin, ficoll og bovinserumalbumin, lx = 0,02% hver), 0,1% SDS, 50 mM natriumfosfatbuffer, pH 7,0 og 100 ug/ml denaturert laksesperma DNA. ^p<->meri^e prober ble preparert ved kinasering av primeren med merkedet ATP. Filtrene ble hybridisert til 5 X-100 for 5 minutes and neutralized by coating onto filter papers soaked with 0.5 M Tris-HCl, pH 7.5 and 1.5 M NaCl for a further 5 minutes. The filters were similarly washed twice on filters soaked in 2 x SSC, dried and then heat treated in a vacuum oven at 80°C for 2 hours. The duplicate filters were pre-hybridized at 42 °C for 4 hours with 10 ml per filter DNA hybridization buffer (5 x SSC, pH 7.0, 4 x Denhardt's solution (polyvinylpyrrolidine, ficoll and bovine serum albumin, lx = 0.02% each), 0.1% SDS, 50 mM sodium phosphate buffer, pH 7.0 and 100 ug/ml denatured salmon sperm DNA. ^p<->meri^e probes were prepared by kinased the primer with labeled ATP. The filters were hybridized to 5

x 10^ cpm/ml med<32p_>merket primer i 1-5 ml pr. filter og DNA-hybridiseringsbuffer ved 64 °C i 8 timer. x 10^ cpm/ml with <32p_>labeled primer in 1-5 ml per filter and DNA hybridization buffer at 64 °C for 8 h.

Filtrene ble vasket en gang ved romtemperatur i 10 minutter i 0,1% SDS, 20 mM natriumfosfat (buffer) og 6 x SSC; en gang ved 37"C i 20 minutter i buffer og 2 x SSC; en gang ved 50"C i 20 minutter i buffer og 2 x SSC og til slutt ved 60'c i 20 minutter i buffer og 1 x SSC. Filtrene ble lufttørket og autoradiografert ved -70"C i 4 timer. The filters were washed once at room temperature for 10 min in 0.1% SDS, 20 mM sodium phosphate (buffer), and 6 x SSC; once at 37°C for 20 minutes in buffer and 2 x SSC; once at 50°C for 20 minutes in buffer and 2 x SSC and finally at 60°C for 20 minutes in buffer and 1 x SSC. The filters were air dried and autoradiographed at -70°C for 4 hours.

Fordi oligonukleotidprimeren var konstruert for å danne et nytt Hindlll-restriksjonssete i de mutageniserte kloner, ble RF-DNA fra et antall av klonene som hybridiserte med primeren brutt ned med dette restriksjonsenzym. En av de mutageniserte klon 4.1 plaquer som hadde et nytt Hindlll-restriksjonssete (M13-AW701) ble plukket ut og inokulert til en kultur av DG98, ssDNA ble fremstilt fra kultursupernatanten og dsRF-DNA ble fremstilt fra cellepelleten. Den korrekte sekvens bekreftes ved dideoksysekvensering. Because the oligonucleotide primer was designed to create a new HindIII restriction site in the mutagenized clones, the RF DNA from a number of the clones that hybridized with the primer was degraded with this restriction enzyme. One of the mutagenized clone 4.1 plaques having a new HindIII restriction site (M13-AW701) was picked and inoculated into a culture of DG98, ssDNA was prepared from the culture supernatant and dsRF-DNA was prepared from the cell pellet. The correct sequence is confirmed by dideoxy sequencing.

De korrekt syntetiserte strenger ble isolert og spaltet med Pstl og Hindlll (partielt) eller med Hindlll alene for ligering til eksprimeringsvektorer. The correctly synthesized strands were isolated and cleaved with PstI and HindIII (partially) or with HindIII alone for ligation into expression vectors.

Eksempel 4Example 4

Eksprimering av TNFExpression of TNF

For prokaryotisk eksprimering ble kodingssekvensen (sammen med noe 3' ikke-translaterte nukleotider) skåret ut fra dsM13-AW701 på to måter: Ved den første metode ble dsM13-AW701 brutt ned med Pstl og så brutt ned partielt med Hindlll for å oppnå HindlH-Pstl TNF-kodingssekvensen. For prokaryotic expression, the coding sequence (along with some 3' untranslated nucleotides) was excised from dsM13-AW701 in two ways: In the first method, dsM13-AW701 was digested with Pstl and then partially digested with HindIII to obtain HindIIIH- Pstl the TNF coding sequence.

(Partiell Hindlll-nedbrytning er nødvendig fordi det er flere Hindlll-seter i M13-AW701.) Den partielle nedbrytning av DNA-fragmentet kan oppnås ved å benytte en tiendedel av mengden av restriksjonsenzym som er nødvendig for total nedbrytning av DNA. Blandingen ble inkubert ved den riktige temperatur for enzymet og aliquoter av nedbrytningsblandingen ble fjernet i 10 minutters intervaller opptil en time. Aliquotene ble så fylt på en gel og DNA-fragmentene analysert. Tidspunktet som ga det høyeste utbytte for DNA-fragmentet ble valgt som preparativ nedbrytning med restriksjonsenzymet og det egnede fragment ble renset fra gelen ved elektroeluering. (Partial HindIII digestion is necessary because there are several HindIII sites in M13-AW701.) The partial digestion of the DNA fragment can be achieved by using one-tenth of the amount of restriction enzyme required for total digestion of DNA. The mixture was incubated at the appropriate temperature for the enzyme and aliquots of the degradation mixture were removed at 10 minute intervals up to one hour. The aliquots were then loaded onto a gel and the DNA fragments analyzed. The time point which gave the highest yield for the DNA fragment was chosen as preparative digestion with the restriction enzyme and the suitable fragment was purified from the gel by electroelution.

Pstl/BamHI-fragmentet inneholdende 3'-ikke-kodende sekvens av TNF-genet (se fig. 2) ble renset fra pE4 etter nedbrytning av DNA med enzymene Pstl og BamHI. The Pstl/BamHI fragment containing the 3' non-coding sequence of the TNF gene (see Fig. 2) was purified from pE4 after digestion of DNA with the enzymes Pstl and BamHI.

Sammen omfattet Hindlll/Pstl- og Pstl/BamHI-fragmentene kodingssekvensen pluss en 600 bp 3'-ikke-translatert andel DNA. De to fragmentene ble ligert til Hindlll/BamHI nedbrutt vertsvektor pTRP3 som følger: pTRP3 (ATCC 39.946) inneholder E. coli trp-promoteren og ribosom-bindingssetet. pTRP3 ble brutt ned med Hindlll og BamHI og vektor-fragmentet renset på agarosegel. Det isolerte fragment ble så ligert med de ovenfor angitte Hindlll/Pstl- og Pstl/BamHI-segmenter i en 3-veisligering og blandingen ble benyttet for å transformere E. coli MM294 Together, the HindIII/Pstl and Pstl/BamHI fragments comprised the coding sequence plus a 600 bp 3' untranslated portion of DNA. The two fragments were ligated into HindIII/BamHI digested host vector pTRP3 as follows: pTRP3 (ATCC 39,946) contains the E. coli trp promoter and ribosome binding site. pTRP3 was digested with HindIII and BamHI and the vector fragment purified on agarose gel. The isolated fragment was then ligated with the above HindIII/Pstl and Pstl/BamHI segments in a 3-way ligation and the mixture was used to transform E. coli MM294

til Amp<R>, noe som ga pAW701.to Amp<R>, giving pAW701.

I en andre metode ble dsM13-AW701 brutt ned med Hindlll og fragmentet inneholdende genet isolert på agarosegel. Det isolerte fragment ble ligert med Hindlll spaltet BAPped pTRP3 og transformert inn i E. In a second method, dsM13-AW701 was digested with HindIII and the fragment containing the gene isolated on agarose gel. The isolated fragment was ligated with HindIII cleaved BAPped pTRP3 and transformed into E.

coli MM294 for å oppnå pAW702.coli MM294 to obtain pAW702.

pFC54.t (ATCC 39.789) eller pPLOP (ATCC 39.947) inneholden PL-promoteren og bacillus-positive retroregulatorisk sekvens kan også benyttes som vertsvektorer. Disse vektorer brytes ned med Hindlll og BamHI og de store plasmidfragmenter inneholdende kontrollsekvensene renset på agarosegel. Hindlll/Pstl- og Pstl/BamHI-porsjoner av TNF-genet, fremstilt som angitt ovenfor, ligeres i en treveisligering inn i Hindlll- og BamHI-seter i disse vektorer, noe som resulterer i plasmidene pAW711 henholdsvis pAW712. Alternativ ligeres renset Hindlll-fragment fra mutagenisert pE4 inn i Hindlll-spaltet BAPped pFC54.t eller pPLOP pFC54.t (ATCC 39789) or pPLOP (ATCC 39947) containing the PL promoter and bacillus-positive retroregulatory sequence can also be used as host vectors. These vectors are digested with HindIII and BamHI and the large plasmid fragments containing the control sequences purified on agarose gel. HindIII/Pstl and Pstl/BamHI portions of the TNF gene, prepared as indicated above, are ligated in a three-way ligation into HindIII and BamHI sites in these vectors, resulting in plasmids pAW711 and pAW712, respectively. Alternatively, purified HindIII fragment from mutagenized pE4 is ligated into HindIII cleaved BAPped pFC54.t or pPLOP

for å gi pAW713 henholdsvis pAW714. Plasmid pAW711 er deponert hos ATCC 8. november 1984 under nummeret 39.918. to give pAW713 and pAW714, respectively. Plasmid pAW711 has been deposited with ATCC on 8 November 1984 under the number 39,918.

pAW701 og pAW702 ble overført til E. coli MM294 og kulturene dyrket under betingelser som undertrykket trp-promoteren. Ved induksjon med tryptofan-utarming ble fremstillingen av TNF initiert. På analog måte ble pAW711 konstruert og overført til E. coli MC1000-39531 og cellene ble pAW701 and pAW702 were transferred into E. coli MM294 and the cultures grown under conditions repressing the trp promoter. Upon induction with tryptophan depletion, the production of TNF was initiated. In an analogous manner, pAW711 was constructed and transferred into E. coli MC1000-39531 and the cells were

indusert ved høy temperatur. Etter flere timers dyrking under induk-sjonsbetingelser ble cellene sonikert og sonikatene verifisert til å inneholde TNF ved L-929-cytotoksisitetsanalysen. Resultatene er: induced at high temperature. After several hours of cultivation under induction conditions, the cells were sonicated and the sonicates verified to contain TNF by the L-929 cytotoxicity assay. The results are:

Enheter av TNF-aktivitetene er som angitt nedenfor i eksempel 9. Units of the TNF activities are as indicated below in Example 9.

Vektor pBll isolert fra cDNA-bibliotek et ovenfor inneholder SV40-promoteren i virksom forbindelse til TNF-kodingssekvensen. Alle de 28 positivt hybridiserende kolonier skulle forventes å inneholde denne binding inkludert spesielt pE4 og pBll, og er således i stand til å eksprimere egnede pattedyrverter. I henhold til dette ble pBll benyttet for å transformere COS-7-apenyreceller og cellene dyrket under betingelser som bevirket induksjon av SV40-promoteren. Da signal-sekvensen fremdeles er tilstede i pBll og virker i pattedyrcellesystemer ble TNF sekretert inn i mediet. TNF ble analysert i supernatanten over de monobesjiktede COS-7-celler ved ^S-frigivelse fra L-929-celler, med de følgende resultater: Vector pBll isolated from the above cDNA library contains the SV40 promoter in operable linkage to the TNF coding sequence. All of the 28 positively hybridizing colonies would be expected to contain this binding including especially pE4 and pBll, and are thus able to express suitable mammalian hosts. Accordingly, pBll was used to transform COS-7 monkey kidney cells and the cells were cultured under conditions causing induction of the SV40 promoter. As the signal sequence is still present in pBll and works in mammalian cell systems, TNF was secreted into the medium. TNF was assayed in the supernatant of the monocoated COS-7 cells by ^S release from L-929 cells, with the following results:

Eksempel 5 Example 5

Fremstilling av kodingssekvens og eksprimeringsvektorer for TNF-muteiner Preparation of coding sequence and expression vectors for TNF muteins

Klon 4.1, fremstilt ved Pstl-behandling av pE4 som beskrevet i eksempel 23, ble underkasett setespesifikk mutagenese i det vesentlige som beskrevet i eksempel 23, men, ved som primer å benytte Clone 4.1, prepared by Pstl treatment of pE4 as described in Example 23, was subjected to site-specific mutagenesis essentially as described in Example 23, but, by using as a primer

5'-CATGGGTGCTCGGGCTGCCTT-3' som er komplementær med sekvensen ved siden av cysteinet i posisjon 69, men inneholder nukleotider komplementære til den kodon for å bevirke endring fra TGC til AGC. Mutageni- 5'-CATGGGTGCTCGGGCTGCCTT-3' which is complementary to the sequence adjacent to the cysteine at position 69, but contains nucleotides complementary to that codon to effect the change from TGC to AGC. Mutagenicity-

serte plaquer ble identifisert og bekreftet ved sekvensering som beskrevet ovenfor. En plaque inneholdende den ønskede mutasjon, MP-AW731, ble brutt ned med Aval og Pstl og fragmentet ligert inn Pstl/Aval nedbrutt pAW711. Ligeringsblandingen ble overført inn i E. coli MC1000-39531 til Amp<R>og transformantene bedømt med primerproben for korrekt sekvens. En koloni kalt pAW731 ble benyttet- for eksprimering av den modifiserte sekvens. pAW731 er deponert ved ATCC 25. januar 1985 serte plaques were identified and confirmed by sequencing as described above. A plaque containing the desired mutation, MP-AW731, was digested with Aval and Pstl and the fragment ligated into Pstl/Aval digested pAW711. The ligation mixture was transferred into E. coli MC1000-39531 to Amp<R> and the transformants scored with the primer probe for correct sequence. A colony called pAW731 was used to express the modified sequence. pAW731 has been deposited at ATCC on January 25, 1985

og har aksessnummeret 53.007.and has the access number 53.007.

På analog måte ble pAW741, en eksprimeringsvektor for serjQj TNF fremstilt ved bruk av primeren CAAGAGCCCCTCTCAGAGGGAG. In an analogous manner, pAW741, an expression vector for serjQj TNF was prepared using the primer CAAGAGCCCCTCTCAGAGGGAG.

Eksempel 6Example 6

Eksprimering av kodingssekvensen for og aktiviteten til TNF- muteinetExpression of the coding sequence and activity of the TNF mutein

E. coli MC1000-39531 rommende pAW731 ble dyrket og induset ved høy temperatur som angitt i eksempel 24. Sonikatene fra de induserte celler ble analysert og funnet å ha omtrent den samme TNF-aktiviet pr. ml som pAW711-transformantene. Imidlertid viste SDS-analyse at mengden 17 kD TNF-protein i disse ekstrakter er ca. fem ganger mindre, noe som viser E. coli MC1000-39531 harboring pAW731 was grown and induced at high temperature as indicated in Example 24. The sonicates from the induced cells were analyzed and found to have approximately the same TNF activity per ml as the pAW711 transformants. However, SDS analysis showed that the amount of 17 kD TNF protein in these extracts is approx. five times less, which shows

at den spesifikke aktivitet for Ser0o. TNF er høyere enn den til det naturlige eller vild-type rekombinant TNF-proteinet. that the specific activity for Ser0o. TNF is higher than that of the native or wild-type recombinant TNF protein.

Eksempel 7 Eksprimering av kodingssekvensen for rekombinant Ser^o, human TNF-mutein Example 7 Expression of the Coding Sequence for Recombinant Ser^0, Human TNF Mutein

Plasmid pAW731 (ser^oj brytes ned med Hindlll og HincII, og det lille Hindlll-HincII-fragment inneholdende ser09~mutasjonen renses på agarosegel. På samme måte blir plasmid pAW732 (serjgi) brutt ned med enzymene HincII og BamHI, og HincII-BamHI-fragment inneholdende ser101 -mutasjonen renses. Det tidligere rensede Hindlll-BanHI-vektor-fragment fra pFC54.t blir så ligert med Hindlll-HincII (ser^)-fragmentet og HincII-BamHI (serjoi)-fragmentet for å danne ser^serjqi TNF-klon, pAW735. Dette dimutein, se^serjoi TNF, dimeriserer mindre sannsynlig ved rensing på grunn av fraværet av fritt cystein. Plasmid pAW731 (ser^oj) is digested with HindIII and HincII, and the small HindIII-HincII fragment containing the ser09 mutation is purified on agarose gel. In the same way, plasmid pAW732 (serjgi) is digested with the enzymes HincII and BamHI, and HincII-BamHI fragment containing the ser101 mutation is purified. The previously purified HindIII-BanHI vector fragment from pFC54.t is then ligated with the HindIII-HincII (ser^) fragment and the HincII-BamHI (serjoi) fragment to form ser^serjqi TNF clone, pAW735 This dimutein, se^serjoi TNF, is less likely to dimerize upon purification due to the absence of free cysteine.

Eksempel 8Example 8

Cysteinrester i nativ- eller vild- type human TNF er ikke nødvendig for biologisk aktivitet Cysteine residues in native or wild-type human TNF are not required for biological activity

95% ren ikke-endret protein ble redusert og alkylert ved behandling med DTT og jodacetat i henhold til protokollen som angitt nedenfor. Mens det ikke-behandlede protein hadde en aktivitet i enheter/ml på 2,6 x IO<4>, redusert, eller redusert alkylert protein hadde aktiviteter på 4,4-4,8 x IO<4>enheter/ml. 95% pure unmodified protein was reduced and alkylated by treatment with DTT and iodoacetate according to the protocol outlined below. While the untreated protein had an activity in units/ml of 2.6 x 10<4>, reduced or reduced alkylated protein had activities of 4.4-4.8 x 10<4>units/ml.

De ovenfor viste data viser at cysteiner i vild-type rekombinant human TNF ikke er nødvendig for biologisk aktivitet og således kan en eller begge cysteiner utelates eller erstattes med en annen aminosyre som angitt innenfor oppfinnelsens ramme. The data shown above show that cysteines in wild-type recombinant human TNF are not necessary for biological activity and thus one or both cysteines can be omitted or replaced with another amino acid as indicated within the framework of the invention.

Eksempel 9Example 9

Cytotoksisk analyseprosedyre for TNFCytotoxic assay procedure for TNF

L-929-analysesystemet er en forbedret hensiktsmessig in vitro-analyse som tillater hurtig måling av TNF-aktivitet. Korrelasjonsgraden med in vivo-tumornekroseanalyse ifølge Carswell ovenfor er i dag ukjent; da den imidlertid benytter murine tumorceller spesifikt, antas korrelasjonen å være høy. Proteinet kalt lymfotoksin i EPO publikasjon 0100641 gir også aktivitet i denne analyse. Analysen er i konsept lik det som beskrives i US-PS 4.457.916 som benyttet murine L-M-celler og metylen-blå-flekking. Imidlertid er L-929-analysen heri vist å korrelere (for HL-60-avledet TNF) med human tumorcellelinjecytotoksisiteten. The L-929 assay system is an improved convenient in vitro assay that allows rapid measurement of TNF activity. The degree of correlation with the in vivo tumor necrosis assay according to Carswell above is currently unknown; however, as it uses murine tumor cells specifically, the correlation is believed to be high. The protein called lymphotoxin in EPO publication 0100641 also gives activity in this assay. The assay is similar in concept to that described in US-PS 4,457,916 which used murine L-M cells and methylene blue staining. However, the L-929 assay is shown herein to correlate (for HL-60-derived TNF) with human tumor cell line cytotoxicity.

I L-929-analysesystemet blir L-929-celler prepararert over natt som monosjikt i mikrotiterplater. Testprøvene fortynnes to ganger på kryss av platen, UV bestråles og tilsettes så på de preparerte cellemonosjikt. Kulturmedia i brønnene bringes så til 1 jig/ml aktinomycin D. Platene tillates å inkubere 18 timer ved 37 "C og platene bedømmes visuelt under mikroskopet. Hver brønn gis en 25, 50, 75 eller 100% bedømmelse som antyder graden av celledød i brønnen. En enhet TNF-aktivitet defineres som de resiproke av fortynningen ved hvilken 50% avlivning skjer. In the L-929 assay system, L-929 cells are prepared overnight as monolayers in microtiter plates. The test samples are diluted twice across the plate, UV irradiated and then added to the prepared cell monolayers. The culture media in the wells is then brought to 1 µg/ml actinomycin D. The plates are allowed to incubate for 18 hours at 37"C and the plates are scored visually under the microscope. Each well is given a 25, 50, 75 or 100% rating indicating the degree of cell death in the well .One unit of TNF activity is defined as the reciprocal of the dilution at which 50% killing occurs.

I tillegg ble det utviklet en mere sensitiv versjon av denne analyse som overvåker frigivelsen av 35S -merkede peptider fra på forhånd merkede celler, når de behandles med testprøven og aktinomycin D. Denne analyseversjon kan benyttes for å kvantifisere potensen, dvs. for å bedømme den relative potens av oocytt-translatert materiale. Kort sagt blir aktivt voksne L-929-kulturer merket med<35>s-metionin (200 MCi/ml) i 3 timer i metioninfrie media supplementert med 2% dialyserte fetalt kalveserum. Cellene blir så vasket og platert i 96 brønners plater, inkubert over natt og behandlet den neste dag med to gangers fortyn-ninger av testprøvene og 1 ug/ml aktinomycin D. Kulturene ble så inkubert ved 37°C i 18 timer. 100 pl supernatantaliquoter fra hver brønn ble så transformert til en annen 96 brønners plate, syre (TCA) presipitert og høstet på glassfiberfiltre. Filtrene ble vasket med 95% etanol, tørket og tellet. En NP40detergentkontroll inkluderes i hver analyse for å måle maksimal frigivelse av radioaktivitet fra cellene. Prosentual 35S -frigivelse beregnes så ved forholdet mellom differansen i telling mellom de behandlede celler og ubehandlede kontroller dividert med differansen mellom NP4Qbehandlede celler og ubehandlede celler, dvs. ved forholdet: In addition, a more sensitive version of this assay was developed that monitors the release of 35S-labeled peptides from pre-labeled cells, when treated with the test sample and actinomycin D. This assay version can be used to quantify the potency, i.e. to judge the relative potency of oocyte-translated material. Briefly, actively adult L-929 cultures are labeled with<35>s-methionine (200 MCi/ml) for 3 hours in methionine-free media supplemented with 2% dialyzed fetal calf serum. The cells are then washed and plated in 96 well plates, incubated overnight and treated the next day with twofold dilutions of the test samples and 1 µg/ml actinomycin D. The cultures were then incubated at 37°C for 18 hours. 100 µl supernatant aliquots from each well were then transformed into another 96 well plate, acid (TCA) precipitated and harvested on glass fiber filters. The filters were washed with 95% ethanol, dried and counted. An NP40 detergent control is included in each assay to measure the maximum release of radioactivity from the cells. Percentage 35S release is then calculated by the ratio between the difference in count between the treated cells and untreated controls divided by the difference between NP4Q-treated cells and untreated cells, i.e. by the ratio:

Høyere TNF-potens resulterer i høyere verdier for dette forhold. Higher TNF potency results in higher values for this ratio.

TNF-muteinene ifølge oppfinnelsen formuleres hensiktsmessig til egnede terapeutiske formuleringer som typisk inkluderer en terapeutisk effektiv mengde av muteinet og en egnet fysiologisk aksepterbar bærer som beskrevet ovenfor med henblikk på IL-2-muteiner. Alternativt kan andre cytotoksiske, antivirale eller anti-cancermidler benyttes i kombinasjon The TNF muteins according to the invention are suitably formulated into suitable therapeutic formulations which typically include a therapeutically effective amount of the mutein and a suitable physiologically acceptable carrier as described above with regard to IL-2 muteins. Alternatively, other cytotoxic, antiviral or anti-cancer agents can be used in combination

med TNF-muteinene ifølge oppfinnelsen slik som -y-interferon.with the TNF muteins according to the invention such as -γ-interferon.

Den 15. oktober 1984 deponerte søkeren det her beskrevne plasmid pE4 hos ATCC under nummeret 39.894. Den 8. november 1984 ble pAW711 deponert hos ATCC under nummeret 39.918. Den 25. januar 1985 ble pAW731 deponert hos ATCC under nummeret 53.007. Disse deponeringer skjedde under Budapest-avtalens regelverk. Dette sikrer 30 års opprett-holdelse av levedyktige kulturer. Organismene gjøres tilgjengelige av ATCC under Budapest-avtalens regelverk og som sikrer ubegrenset tilgjengelig ved utstedelse av det relevante US patentet. Denne til-gjengelighet skal ikke anses som en tillatelse til å praktisere oppfinnelsen mot de rettigheter som garanteres under enhver regjerings regelverk i henhold til dette lands patentlover. On 15 October 1984, the applicant deposited the plasmid pE4 described here with ATCC under the number 39,894. On November 8, 1984, pAW711 was deposited with ATCC under the number 39,918. On January 25, 1985, pAW731 was deposited with ATCC under the number 53.007. These depositions took place under the regulations of the Budapest Agreement. This ensures 30 years of maintenance of viable cultures. The organisms are made available by ATCC under the regulations of the Budapest Agreement and which ensure unlimited availability upon issuance of the relevant US patent. This availability shall not be construed as a license to practice the invention against the rights guaranteed under the regulations of any government pursuant to the patent laws of that country.

Det skal være klart at variasjoner og modifiseringer kan gjennomføres uten å gå utenfor oppfinnelsens ramme slik den er definert i de ledsagende krav. It should be clear that variations and modifications can be carried out without going outside the scope of the invention as defined in the accompanying claims.

Claims (44)

1. Syntetisk mutein av et biologisk aktivt humant tumornekrosefaktor-protein, karakterisert ved at proteinet har minst en cysteinrest som er fri for å danne en disulfidbinding og er ikke essensiell for den biologiske aktivitet, idet muteinet har minst en av de nevnte cysteinrester fjernet eller erstattet av en annen aminosyre.1. Synthetic mutein of a biologically active human tumor necrosis factor protein, characterized in that the protein has at least one cysteine residue that is free to form a disulfide bond and is not essential for the biological activity, the mutein having at least one of the aforementioned cysteine residues removed or replaced by a other amino acid. 2. Mutein ifølge krav 1, karakterisert ved at det kun er en av de nevnte cysteinrester.2. Mutein according to claim 1, characterized in that there is only one of the mentioned cysteine residues. 3. Mutein ifølge krav 1, karakterisert ved at cysteinrestene er erstattet av serin, treonin, glycin, alanin, valin, leucin, isoleucin, histidin, tyrosin, fenylalanin, tryptofan eller metionin.3. Mutein according to claim 1, characterized in that the cysteine residues are replaced by serine, threonine, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, histidine, tyrosine, phenylalanine, tryptophan or methionine. 4. Mutein ifølge krav 1, karakterisert ved at cysteinrestene er erstattet med serin, treonin eller alanin.4. Mutein according to claim 1, characterized in that the cysteine residues are replaced by serine, threonine or alanine. 5. Mutein ifølge krav 1, karakterisert ved at muteinet er ikke-glykosylert.5. Mutein according to claim 1, characterized in that the mutein is non-glycosylated. 6. Mutein ifølgekrav 1, karakterisert ved at cysteinresten i posisjon 69 er erstattet.6. Mutein according to claim 1, characterized in that the cysteine residue in position 69 has been replaced. 7. Mutein ifølge krav 1, karakterisert ved at cysteinresten i posisjon 101 er erstattet.7. Mutein according to claim 1, characterized in that the cysteine residue in position 101 is replaced. 8. Mutein ifølge krav 1, karakterisert ved at cysteinresten i posisjonene 69 og 101 er erstattet.8. Mutein according to claim 1, characterized in that the cysteine residue in positions 69 and 101 has been replaced. 9. Mutein ifølge krav 8, karakterisert ved at cysteinrestene er erstattet av rester valgt blant serin, valin, alanin og treonin.9. Mutein according to claim 8, characterized in that the cysteine residues are replaced by residues selected from serine, valine, alanine and threonine. 10. Mutein ifølge krav 9, karakterisert ved at cysteinresten er erstattet med en serinrest.10. Mutein according to claim 9, characterized in that the cysteine residue is replaced by a serine residue. 11. Mutein ifølge krav 3, karakterisert ved at proteinet er TNF og at cysteinresten i posisjon 101 er erstattet av en serinrest.11. Mutein according to claim 3, characterized in that the protein is TNF and that the cysteine residue in position 101 is replaced by a serine residue. 12. Mutein ifølge krav 11, karakterisert ved at cysteinresten er erstattet av rester valgt blant serin, valin, alanin og treonin.12. Mutein according to claim 11, characterized in that the cysteine residue is replaced by residues selected from serine, valine, alanine and threonine. 13. Mutein ifølge krav 12, karakterisert ved at cysteinresten er erstattet av en serinrest.13. Mutein according to claim 12, characterized in that the cysteine residue is replaced by a serine residue. 14. Mutein ifølge krav 3, karakterisert ved at proteinet er TNF, og at hver av posisjonene 69 og 101 i TNF uavhengig er erstattet.14. Mutein according to claim 3, characterized in that the protein is TNF, and that each of positions 69 and 101 in TNF is independently replaced. 15. Mutein ifølge krav 14, karakterisert ved at hver cysteinrest uavhengig ér erstattet av en rest valgt blant serin, valin, alanin og treonin.15. Mutein according to claim 14, characterized in that each cysteine residue is independently replaced by a residue selected from serine, valine, alanine and threonine. 16. Mutein ifølge krav 15, karakterisert ved at hver cysteinrest er erstattet av en serinrest.16. Mutein according to claim 15, characterized in that each cysteine residue is replaced by a serine residue. 17. Struturelt gen, karakterisert ved å ha en DNA-sekvens som koder det syntetiske mutein ifølge krav 1,1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 eller 10.17. Structural gene, characterized by having a DNA sequence encoding the synthetic mutein according to claim 1, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10. 18. Eksprimeringsvektor, karakterisert ved at den inkluderer det strukturelle gen ifølge krav 17 i en posisjon som tillater eksprimering derav.18. Expression vector, characterized in that it includes the structural gene according to claim 17 in a position that allows expression thereof. 19. Vertscelle eller organisme transformert med eksprimeringsvektoren ifølge krav 18 eller avkommet derav.19. Host cell or organism transformed with the expression vector according to claim 18 or its offspring. 20. E. coli transformert med eksprimeringsvektoren ifølge krav 18 og avkommet derav.20. E. coli transformed with the expression vector according to claim 18 and its progeny. 21. Fremgangsmåte for fremstilling av et syntetisk mutein, karakterisert ved at den omfatter å dyrke verten eller avkommet ifølge krav 19 og å høste det syntetiske mutein fra kulturen.21. Method for producing a synthetic mutein, characterized in that it comprises growing the host or the offspring according to claim 19 and harvesting the synthetic mutein from the culture. 22. Fremgangsmåte for å forhindre et protein med minst en cysteinrest som er fri til å danne en disulfidbinding fra å danne en slik binding, karakterisert ved at den omfatter mutasjonelt å endre proteinet ved å utelate cysteinresten eller ved å erstatte denne med en annen aminosyre.22. Method of preventing a protein having at least one cysteine residue which is free to form a disulfide bond from forming such a bond, characterized in that it comprises mutationally changing the protein by omitting the cysteine residue or by replacing it with another amino acid. 23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at proteinet er biologisk aktivt og cysteinet ikke er vesentlig for den biologiske aktivitet.23. Method according to claim 22, characterized in that the protein is biologically active and the cysteine is not essential for the biological activity. 24. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at cysteinresten erstattes med serin eller treonin.24. Method according to claim 22, characterized in that the cysteine residue is replaced by serine or threonine. 25. Fremgangsmåte for fremstilling av genet ifølge krav 17, karakterisert ved at den omfatter: (a) å hybridisere enkeltstrenget DNA omfattende en streng av et strukturelt gen som koder opphavsproteinet med en mutant oligonukleotidprimer som er komplementær til en region av strengen som inkluderer kodonet for cysteinet som skal utelates eller erstattes eller anti-oppfatningstriplettene paret med kodonet, alt ettersom, bortsett fra en mistilpasning med kodonet eller anti-oppfatningstripletten, alt ettersom, som definerer en utelatelse av kodonet eller en triplett som koder nevnte andre aminosyre; (b) å utvide primeren med DNA-polymerase for å danne en mutasjonell heterodupleks; og (c) å replikere den mutasjonelle heterodupleks.25. Method for producing the gene according to claim 17, characterized in that it comprises: (a) hybridizing single-stranded DNA comprising a strand of a structural gene encoding the parent protein with a mutant oligonucleotide primer complementary to a region of the strand that includes the codon for the cysteine to be omitted or substituted or the anti-sense triplets paired with the codon, as appropriate; except for a mismatch with the codon or anti-sense triplet, as the case may be, which defines an omission of the codon or triplet encoding said second amino acid; (b) extending the primer with DNA polymerase to form a mutational heteroduplex; and (c) replicating the mutational heteroduplex. 26. Fremgangsmåte ifølge krav .25, karakterisert ved at mistilpasningen definerer en triplett som koder for serin eller treonin.26. Method according to claim 25, characterized in that the mismatch defines a triplet that codes for serine or threonine. 27. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at det enkeltstrengede DNA er en enkeltstrenget fag som inkluderer strengen og den mutasjonelle heterodupleks ifølge trinn (b), omdannes til en lukket sirkulær heterodupleks.27. Method according to claim 25, characterized in that the single-stranded DNA is a single-stranded phage which includes the strand and the mutational heteroduplex according to step (b), is converted into a closed circular heteroduplex. 28. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at replikeringen gjennomføres med transformering av en kompetent bakteriell vert med den lukkede sirkulære heterodupleks og dyrking av de resulterende transformanter.28. Method according to claim 25, characterized in that the replication is carried out with transformation of a competent bacterial host with the closed circular heteroduplex and cultivation of the resulting transformants. 29. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at den omfatter videre å isolere avkommet av mutantstrengen av hetero-dupleksen, isolering av DNA fra avkommet og isolering av genet fra DNA fra avkommet. s29. Method according to claim 25, characterized in that it further comprises isolating the offspring of the mutant strand of the hetero-duplex, isolating DNA from the offspring and isolating the gene from DNA from the offspring. pp 30. Fremgangsmåte ifølge krav 25, 26, 27, 28 eller 29, karakterisert ved at proteinet er human TNF, cysteinresten i posisjon 69 og mistilpasningen definerer en kodon for serin.30. Method according to claim 25, 26, 27, 28 or 29, characterized in that the protein is human TNF, the cysteine residue in position 69 and the mismatch defines a codon for serine. 31. Fremgangsmåte ifølge krav 30, karakterisert ved at strengen er oppfatningsstrengen av TNF og at den mutante oligo-nukleotide primer er 5'-CATGGGTGCTCGGGCTGCCTT-3\31. Method according to claim 30, characterized in that the strand is the perception strand of TNF and that the mutant oligonucleotide primer is 5'-CATGGGTGCTCGGGCTGCCTT-3\ 32. Fremgangsmåte ifølge krav 23, karakterisert ved at proteinet er human TNF, at cysteinresten er i posisjon 101 og at mistilpasningen definerer en kodon som koder for serin.32. Method according to claim 23, characterized in that the protein is human TNF, that the cysteine residue is in position 101 and that the mismatch defines a codon that codes for serine. 33. Oligonukleotid for anvendelse ved fremstilling av det strukturelle gen ifølge krav 17 ved oligonukleotid-rettet mutagenese, karakterisert ved at det har en nukleotidsekvens som er komplementær til en region av strengen av det strukturelle gen som inkluderer kodonet for cysteinresten eller anti-oppfatningstripletten paret med kodonet alt ettersom, bortsett fra en mistilpasning med nevnte kodon som definerer en utelatelse av kodonet eller en triplett som koder for den andre aminosyre.33. Oligonucleotide for use in the production of the structural gene according to claim 17 by oligonucleotide-directed mutagenesis, characterized in that it has a nucleotide sequence that is complementary to a region of the strand of the structural gene that includes the codon for the cysteine residue or the anti-sense triplet paired with the codon alt as, apart from a mismatch with said codon defining an omission of the codon or a triplet coding for the second amino acid. 34. Terapeutisk preparat med TNF-aktivitet, karakterisert ved at det omfatter en terapeutisk effektiv mengde av det syntetiske mutein ifølge krav 7, 8 eller 14, blandet med en farmasøytisk akseptabel bærer.34. Therapeutic preparation with TNF activity, characterized in that it comprises a therapeutically effective amount of the synthetic mutein according to claim 7, 8 or 14, mixed with a pharmaceutically acceptable carrier. 35. Terapeutisk preparat med TNF-aktivitet, karakterisert ved at det omfatter en terapeutisk effektiv mengde av det syntetiske mutein ifølge krav 14, blandet med en farmasøytisk akseptabel bærer.35. Therapeutic preparation with TNF activity, characterized in that it comprises a therapeutically effective amount of the synthetic mutein according to claim 14, mixed with a pharmaceutically acceptable carrier. 36. Plasmid valgt blant gruppen pAW731, pAW741 og pAW735.36. Plasmid selected from the group pAW731, pAW741 and pAW735. 37. Bakterie transformert med plasmider ifølge krav 36 og avkom derav.37. Bacteria transformed with plasmids according to claim 36 and progeny thereof. 38. Bakterie ifølge krav 37, karakterisert ved at den er E. coli.38. Bacteria according to claim 37, characterized in that it is E. coli. 39. Human rekombinant ser69 tumornekrosefaktor (TNF)-mutein.39. Human recombinant ser69 tumor necrosis factor (TNF) mutein. 40. Hman rekombinant serlOl tumorneksorfaktor(TNF)-mutein.40. Human recombinant serlOl tumor suppressor factor (TNF) mutein. 41. Human rekombinant ser69 serlOl tumornekrosefaktor(TNF)-mutein.41. Human recombinant ser69 ser101 tumor necrosis factor (TNF) mutein. 42. Fremgangsmåte for behandling av en pasient for en kreftsykdom omfattende å administrere til pasienten en kreftinhiberende mengde av muteinet ifølge kravene 1, 39, 40 eller 41.42. Method for treating a patient for a cancer disease comprising administering to the patient a cancer-inhibiting amount of the mutein according to claims 1, 39, 40 or 41. 43. Terapeutisk formulering, karakterisert ved at den omfatter en effektiv mengde av muteinet ifølge krav 1, 39, 40 eller 41 og minst en annen anti-kreft- eller anti-viral forbindelse.43. Therapeutic formulation, characterized in that it comprises an effective amount of the mutein according to claim 1, 39, 40 or 41 and at least one other anti-cancer or anti-viral compound. 44. Formulering ifølge krav 43, karakterisert ved at den anti-kreft- eller anti-virale forbindelse er" y-interferon.44. Formulation according to claim 43, characterized in that the anti-cancer or anti-viral compound is "γ-interferon".
NO863976A 1985-02-07 1986-10-06 CYSTEIN-PROCESSED MUTEINS OF BIOLOGICALLY ACTIVE HUMAN TUMOR CANCER FACTOR PROTEINS. NO863976D0 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/698,939 US4959314A (en) 1984-11-09 1985-02-07 Cysteine-depleted muteins of biologically active proteins
PCT/US1986/000236 WO1986004606A1 (en) 1985-02-07 1986-02-03 Cysteine-depleted muteins of biologically active human tumor necrosis factor proteins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO863976L true NO863976L (en) 1986-10-06
NO863976D0 NO863976D0 (en) 1986-10-06

Family

ID=26773388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO863976A NO863976D0 (en) 1985-02-07 1986-10-06 CYSTEIN-PROCESSED MUTEINS OF BIOLOGICALLY ACTIVE HUMAN TUMOR CANCER FACTOR PROTEINS.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO863976D0 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO863976D0 (en) 1986-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK172276B1 (en) Recombinant human tumor necrosis factor (hTNF) derivative, structural gene encoding the recombinant derivative, expression vector, host cells, transformed E. coli, methods of producing the recombinant derivative and structural gene, oligonucleotide for use in the gene preparation, therapeutic compositions and formulations
US4677064A (en) Human tumor necrosis factor
US4677063A (en) Human tumor necrosis factor
Wang et al. Molecular cloning of the complementary DNA for human tumor necrosis factor
Shirai et al. Cloning and expression in Escherichia coli of the gene for human tumour necrosis factor
DK171681B1 (en) DNA sequence encoding a modified human beta interferon protein (IFN-beta) in which the 17-cysteine residue is replaced by another amino acid residue, expression vector containing the DNA sequence, host cell transfected with expression vectors, and method for producing the modified protein
US4897348A (en) Recombinant materials and methods for producing human connective tissue-activating peptide-III and analogs thereof
US5288852A (en) Human tumor necrosis factor polypeptides
DK172013B1 (en) DNA, vector containing this DNA, host transformed with the vector, polypeptide contained in the DNA and salt thereof, aggregate containing the polypeptide, and pharmaceutical composition containing the polypeptide or aggregate.
CA1340855C (en) Neurite-promoting factor and process for the manufacture thereof
US6610830B1 (en) Microbial production of mature human leukocyte interferons
KR100205078B1 (en) Basic fibroblast growth factor and the method of preparing the same
EP0251037B1 (en) Novel human TNF polypeptide mutants and DNAs encoding said mutants
AU589919B2 (en) Human tumor necrosis factor
ITMI941916A1 (en) IL-1 RECEPTOR ANTAGONISTS WITH INCREASED INHIBITORY ACTIVITY
SE465223B (en) MATURE RECOMBINANT HUMAN LEUKOCYT INTERFERON AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION
JPH01501283A (en) Novel type of colony stimulating factor-1
EP0165654B1 (en) Purified interleukin 1
US5223483A (en) Cysteine-modified acidic fibroblast growth factor
Reddy et al. Overproduction and rapid purification of the phosphoenolpyruvate: sugar phosphotransferase system proteins enzyme I, HPr, and Protein IIIGlc of Escherichia coli
EP0452391A4 (en) A polypeptide having human monocyte chemotactic factor activity and a dna encoding said polypeptide
US5409897A (en) Cysteine-modified acidic fibroblast growth factor and methods of use
EP0153961B1 (en) Recombinant materials and methods for producing human connective tissue-activating peptide-iii and analogs thereof
NO863976L (en) CYSTEIN-PROCESSED MUTEINS OF BIOLOGICALLY ACTIVE HUMAN TUMOR CANCER FACTOR PROTEINS.
JP2675294B2 (en) Human tumor necrosis factor