BG60939B2 - Human immune interferon - Google Patents

Human immune interferon Download PDF

Info

Publication number
BG60939B2
BG60939B2 BG98390A BG9839094A BG60939B2 BG 60939 B2 BG60939 B2 BG 60939B2 BG 98390 A BG98390 A BG 98390A BG 9839094 A BG9839094 A BG 9839094A BG 60939 B2 BG60939 B2 BG 60939B2
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
lys
ser
leu
asp
glu
Prior art date
Application number
BG98390A
Other languages
Bulgarian (bg)
Inventor
David Goeddel
Patrick Gray
Original Assignee
Genentech, Inc.
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 US06/746,813 external-priority patent/US4762791A/en
Application filed by Genentech, Inc. filed Critical Genentech, Inc.
Publication of BG60939B2 publication Critical patent/BG60939B2/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Интерферонът се получава чрез рекомбинантна днк технология с помощта на който и да е от даден асортимент експресионен вектор и гостоприемникови култури. Рекомбинантният човешки имунен гама -интерферон (ifn ) е изолиран и характеризиран чрез неговата днк и аминокиселинни последователности, физичниотнасяния и биологична активност. Получени са и видове dеs-сys-тyr-сys.Interferon is produced by recombinant DNA technology using any assortment of expression vector and host cultures. Recombinant human immune gamma-interferon (ifn) is isolated and characterized by its DNA and amino acid sequences, physical affinities and biological activity. There are also types of ds-ss-tyr-sys.

Description

ОБЛАСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОFIELD OF THE INVENTION

Настоящото изобретение се отнася до областта на рекомбинантната ДНК технология, до средствата и методите, които тя използва за разкриване ДНК секвенцията и прогнозираните амино киселинни последователности на човешкия имунен интерферон, както и до получаването му и до различните продукти при това получаване и тяхната употреба.The present invention relates to the field of recombinant DNA technology, to the means and methods it uses to detect the DNA sequence and predicted amino acid sequences of human immune interferon, as well as to its preparation and to various products in its preparation and use.

По-специално, настоящото изобретение се отнася до изолирането и идентифицирането на ДНК последователности, кодиращи човешки имунен интерферон и до конструирането на рекомбинантни ДНК експресионни средства, съдържащи такива ДНК последователности, оперативно свързани към съдействащи за експресията промоторни последователности и към така конструираните експресионни средства. В друг аспект, настоящото изобретение се отнася до гостоприемникова културалнаMore particularly, the present invention relates to the isolation and identification of DNA sequences encoding human immune interferon and to the construction of recombinant DNA expression agents containing such DNA sequences operatively linked to expression promoter sequences and to expression constructs thus constructed. In another aspect, the present invention relates to a host culture

система, като напр. различни микроорганизми, клетъчни култури от гръбначни, предварително трансформирани с подобни експресионни средства и по този начин - насочени към експресия на ДНК последователностите, посочени по-горе. Съгласно още един от аспектите, настоящото изобретение се отнася до средствата и методите за превръщане на крайните продукти на дадена експресия до нови по своята същност, като напр. фармацевтични състави, приложими за профилактика или лечение на хора. В предпочитаните изпълнения настоящото изобретение осигурява частично експресионни средства, които са съгласувани по същество така, че човешкият имунен интерферон се получава в зряла форма от гостоприемникови клетки. В допълнение, изобретението сеsystem, such as various microorganisms, vertebrate cell cultures, previously transformed with similar expression agents and thus directed to the expression of the DNA sequences mentioned above. According to another aspect, the present invention relates to means and methods for converting the end products of an expression to new ones by nature, e.g. pharmaceutical compositions useful for the prophylaxis or treatment of humans. In preferred embodiments, the present invention provides partially expression agents that are substantially co-ordinated such that human immune interferon is obtained in mature form by host cells. In addition, the invention is

отнася до различни методи, приложими за получаване на посочените ДНК последователности, до клетъчно културални гостоприемникови системи и крайните им продукти, такива каквито са, както и до специфичните и свързани с тях изпълнения.refers to various methods applicable to the preparation of said DNA sequences, to cell culture host systems and their end products, as they are, and to specific and related embodiments thereof.

Настоящото изобретение възниква частично от откриването на ДНК последователността и прогнозираните амино киселинни последователности, кодиращи човешкия имунен интерферон.В допълнение. настоящото изобретение обезпечава секвенционна информация за 3'- и 5'- фланкиращите последователности от гена за човешкия имунен интерферон, улеснявайки свързването in vitro вътре в експресионните системи. По-специално, осигурен е 5-ДНК сегмент, кодиращ предполагаемия ендогенен сигнален полипептид, който предшества амино киселинната последователност на предполагаемия зрял човешки имунен интерферон. Тези открития на свой ред дават възможност за усъвършенстване на средствата и методите за получаване, посредством рекомбинантната ДНК технология, на задоволително количество човешки имунен интерферон, така че да бъде възможно, от друга страна, определянето на неговите биохимични свойства и биологична активност.The present invention arises in part from the discovery of the DNA sequence and predicted amino acid sequences encoding human immune interferon. In addition. the present invention provides sequential information on the 3'- and 5'-flanking sequences of the human immune interferon gene, facilitating in vitro binding within expression systems. In particular, a 5-DNA segment encoding the putative endogenous signal polypeptide is provided that precedes the amino acid sequence of the putative mature human immune interferon. These findings in turn make it possible to refine the means and methods of obtaining, through recombinant DNA technology, a sufficient amount of human immune interferon to make it possible, on the other hand, to determine its biochemical properties and biological activity.

Публикациите *и другите материали, илюстриращи нивото на техниката за изобретението, и в специални случаи, осветляващи допълнителни детайли за практиката, са включени в литературна справка и за удобство са номерирани в текста като съответно са групирани в приложената библиография.Publications * and other materials illustrating the prior art and, in special cases, illuminating further details of the practice, are included in the literature and conveniently numbered in the text, respectively grouped in the accompanying bibliography.

НИВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОBACKGROUND OF THE INVENTION

А. Човешки имунен интерферонA. Human immune interferon

Човешкият интерферон може да бъде класифициран в три групи на базата на различия в антигенността и биологичните и биохимични свойства.Human interferon can be classified into three groups based on differences in antigenicity and biological and biochemical properties.

Първата група се състои от семейство левкоцитни интерферони ( а интерферон, LelF или IFN - а ), които нормално се продуцират главно от конституентни клетки на човешка кръв при вирусно индуциране. Те са получени по микробиологичен път и е установено, че са биологично активни ζ 1,2,3 У Техните биологични свойства подсказват тяхното приложение в клиниката като терапевтични агенти за лечение на вирусни инфекции и злокачествени образувания (Т).The first group consists of a family of leukocyte interferons (a interferon, LelF or IFN - a), which are normally produced mainly by constitutive human blood cells upon viral induction. They are obtained by a microbiological route and have been found to be biologically active ζ 1,2,3 Y Their biological properties suggest their use in the clinic as therapeutic agents for the treatment of viral infections and malignancies (T).

Във втората група е човешкият фибробластен интерферон (β интеферон, FIF или IFN- β), нормално продуциран от фибробласти при вирусно индуциране, които са също получени по микробиологичен път и за които е установено, че проявяват широк кръг биологични активности®. Клинични изследвания показват и тяхната потенциално терапевтична значимост. Левкоцитните и фибробластните интерферони проявяват много ясно сходство в биологичните си свойства, независимо от факта, че степента на хомоложност на амино киселинно ниво еIn the second group is human fibroblast interferon (β interferon, FIF or IFN-β), normally produced by viral-induced fibroblasts, which are also obtained by microbiological pathway and have been found to exhibit a wide range of biological activities®. Clinical studies also show their potential therapeutic relevance. Leukocyte and fibroblast interferons show very clear similarities in their biological properties, despite the fact that the degree of homology at the amino acid level is

относително ниска. В допълнение, двете групи интерферони включват от 165 до 166 амино киселини и са киселинно стабилни протеини.relatively low. In addition, the two interferon groups include 165 to 166 amino acids and are acid-stable proteins.

Човешкият имунен интерферон ( γ- интерферон, IIF или IFN -γ ), към които този интерферон се адресира, е, в противоположност на X и интерфероните, pH 2 лабилен, продуцира се главно при митогенна индукция на лимфоцити и е ясно отличим в антигенно отношение. Доколкото човешкият интерферон понастоящем може да бъде откритThe human immune interferon (γ-interferon, IIF or IFN -γ) to which this interferon is addressed is, in contrast to X and interferons, pH 2 labile, produced mainly by mitogenic induction of lymphocytes and clearly antigenically distinct . As far as human interferon can currently be detected

само в много малки количества, това възпрепятства неговото характеризиране. Напоследък е докладвано за твърде екстензивно, но все още частично пречистване на човешки имунен интерферон®. Посочва се, че съединението е продуцирано от лимфоцитни култури, стимулирани с комбинация от фитохемаглутинин и форболов естер, и пречистено чрез секвенционно хроматографско разделяне. Този метод води до продукт с молекулно тегло 58, 000 .only in very small quantities does this impede its characterization. Too extensive but still partial purification of human immune interferon® has recently been reported. It is indicated that the compound is produced from lymphocyte cultures stimulated with a combination of phytohaemagglutinin and phorbol ester and purified by sequential chromatographic separation. This method results in a product with a molecular weight of 58, 000.

Посредством транслация на тРНК в ооцити в много малки количества е получен човешки имунен интерферон , показващ характеристика на интерфероновата активност, присъща за човешки интерферон и по този начин изразяващ надеждата, че имунно интерефронова сДНК може да бъде синтезирана и клонирана(7).By translating the mRNA into oocytes in very small amounts, human immune interferon was obtained, showing a characteristic of interferon activity inherent in human interferon and thus expressing the hope that immune inteferon cDNA can be synthesized and cloned (7).

Количеството имунен интерферон, получено до сега, е действително незадоволително с оглед провеждане на недвусмислени експерименти относно характеристиката и биологичните свойства на пречистеното съединение. Обаче, in vitro изследвания, проведени със суров препарат, както и in vivo експерименти с муринови γ-интерферонови препарати предполагат, че основната функция на имунния интерферон е функцията му на имунорегулаторен агент (8,9). Имунният интерферон не само притежава общата за всички човешки интерферони антивирусна и антиклетъчна активност, но показва и потенциално въздействие върху тези активности с а- и в-интерферона (10). Освен това, докладвано е, че in vitro антипролиферативният ефект на ^интерферона върху туморни клетки е от 10 до 100 пъти по-силен от този при останалите интерферонови класове(8,11,12). Този резултат, заедно с неговата изразенаThe amount of immune interferon obtained so far is indeed unsatisfactory in order to conduct unambiguous experiments on the characteristics and biological properties of the purified compound. However, in vitro studies with crude preparation as well as in vivo experiments with murine γ-interferon preparations suggest that the primary function of immune interferon is its function of an immunoregulatory agent (8,9). Not only does immune interferon have antiviral and anti-cellular activity common to all human interferons, but it also shows potential effects on these activities with α- and β-interferon (10). In addition, the in vitro antiproliferative effect of interferon ^ on tumor cells has been reported to be 10 to 100 times greater than that of the other interferon classes (8, 11, 12). This result, along with his expressed

имунорегулаторна функция (8,9), предполага по-силни антитуморни възможности за IFN -γ, отколкото за IFN-α и IFN-β. В действителност, in vivo експериментите с мишки и муринови IFN-γ препарати показват ясно превъзходство над антивирусно индуцираните интерферони в техния антитуморен ефект срещу остеогенна саркома(13).immunoregulatory function (8,9) suggests stronger antitumor potential for IFN-γ than for IFN-α and IFN-β. In fact, in vivo experiments with mice and murine IFN-γ preparations show a clear superiority over antiviral-induced interferons in their antitumor effect against osteogenic sarcoma (13).

Всички тези изследвания до настоящето изобретение, са осъществявани с твърде суров препарат. Но те наистина предполагат много важни биологични функции за имунния интерферон. Последният не само притежава потенциална асоциирана антивирусна активност, но вероятноAll these studies of the present invention have been carried out with a too crude preparation. But they do suggest very important biological functions for immune interferon. The latter not only has potential associated antivirus activity, but probably does

притежава и силна имунорегулаторна и антитуморна активност, ясно насочваща към потенциално многообещаващо клинично приложение.it also has strong immunoregulatory and antitumor activity, clearly targeting potentially promising clinical use.

Разбираемо е, че в случая рекомбинантната ДНК технология би била най-ефективният начин за получаване на необходимото по-голямо количество човешки имунен интерферон. Дали така продуцираните материали ще включват гликозилирания, които се считат присъщи за нативния, получен от човека материал, или не, те биха показвали биоактивност, допускаща тяхното клинично приложение при лечение на широк кръг от вирусни, неопластични и имуносупресиращи състояния или заболявания.It is understood that, in this case, recombinant DNA technology would be the most effective way to obtain the required greater amount of human immune interferon. Whether the materials thus produced will include glycosylations that are considered inherent in the human-derived material or not, they would exhibit bioactivity allowing their clinical application in the treatment of a wide range of viral, neoplastic and immunosuppressive conditions or diseases.

В. Рекомбинантна ДНК технологияB. Recombinant DNA technology

Рекомбинантната ДНК технология достигна своята зряла възраст.Recombinant DNA technology has reached adulthood.

Молекулярните биолози са способни да рекомбинират различни ДНК последователности с лекота, създавайки нови ДНК средства, способни да продуцират копия от различни екзогенни продукти в трансформирани микроби. Основните средства и методи под ръка са in vitro свързванията на различни слепи или лепливи крайни фрагменти на ДНК,Molecular biologists are able to recombine different DNA sequences with ease, creating new DNA agents capable of producing copies of different exogenous products in transformed germs. The main tools and methods at hand are in vitro binding of different blind or sticky DNA fragments,

продуциращи потенциални експресиращи средства, които се използват в частично трансформираните организми, насочвайки по този начин тяхната синтеза към желан екзогенен продукт. Обаче, по отношение на отделния продукт, обмяната остава изменчива и науката няма напредък по отношение на етапа на предсказването и получаването на постоянен резултат. Този, който предсказва успешни резултати без да подчертава експерименталните данни, прави това с относителен риск.producing potential expression agents that are used in partially transformed organisms, thereby directing their synthesis to the desired exogenous product. However, with respect to the individual product, the exchange remains volatile and science has made no progress with regard to the stage of prediction and obtaining a permanent result. One who predicts successful results without emphasizing experimental data does so with relative risk.

Плазмидът, нехромозомна бримка от двойно верижна ДНК, установен в бактерии и други микроби, способен на многократно самовъзпроизвеждане в клетката,остава основен елемент наPlasmid, a non-chromosomal double-stranded DNA strand found in bacteria and other germs, capable of repeated self-reproduction in the cell, remains an essential element of

рекомбинантната ДНК технология. Включен в информацията, кодирана в плазмидната ДНК* е онова, което е необходимо за репродукция на плазмида в дъщерни клетки (т.е. произход на репликацията) и обикновено една или повече фенотипно подбрани характеристики като тези, в случаите на бактерии, устойчивост на антибиотици, което позволява клонове на гостоприемниковата клетка*съдържаща желания плазмид* да бъдат разпознати и преференциално култивирани на подбрана среда. Приложимостта на плазмидни линии се основава на възможността да бъдат специфично разградени с един или друг ендонуклеазен ензим или рестрикционен ензим, всеки от които разпознава различен сайт от плазмидната ДНК. Поради това става възможно и инсертирането на хетероложни гени или генни фрагменти в плазмида посредством присъединяване в мястото на разграждане или при реконструираните краища, съседни на мястото на разграждане. Така се формират така наречените репликативно експресионни средства. ДНК рекомбинацията се осъществява извън клетката, но полученото в резултат рекомбинантно репликативно експресионно средство, или плазмид, може да бъде въведено в клетки по известен на специалистите начин, наречен трансформация^ да бъдат получени големи количества от рекомбинантното средство чрезrecombinant DNA technology. Included in the information encoded in plasmid DNA * is what is required for the reproduction of the plasmid in daughter cells (ie origin of replication) and usually one or more phenotypically selected characteristics such as, in the case of bacteria, antibiotic resistance , which allows clones of the host cell containing the desired plasmid * to be recognized and preferentially cultured in the selected medium. The applicability of plasmid lines is based on the ability to be specifically degraded by one or the other endonuclease enzyme or restriction enzyme, each of which recognizes a different site from the plasmid DNA. It is therefore also possible to insert heterologous genes or gene fragments into the plasmid by joining them at the degradation site or at the reconstructed ends adjacent to the degradation site. Thus, the so-called replicative expression agents are formed. DNA recombination takes place outside the cell, but the resulting recombinant replicative expression agent or plasmid can be introduced into cells in a manner known in the art, called transformation, to obtain large amounts of the recombinant agent by

култивиране на трансформантите. Нещо повече, когато генът е инсертиран съобразявайки се с частта от плазмида, регулираща транскрибцията и транслацията на кодираното ДНК съобщение,полученото в резултат експресионно средство може да бъде използвано да актуализира получаването на полипептидната последователност, която инсертираният ген кодира, а целият процес се нарича експресия .cultivation of transformants. Moreover, when the gene is inserted according to the part of the plasmid that regulates the transcription and translation of the encoded DNA message, the resulting expression means can be used to update the production of the polypeptide sequence that the inserted gene encodes, and the whole process is called the expression process. .

Експресията се инициира в област, позната като промоторна, която се разпознава от и свързва с РНК полимераза. В транскрибционната фаза на експресията, ДНК се деспирализира, превръщайки се в матрица за иницииран синтез на транспортна (т) РНК от ДНК последователността.Expression is initiated in an area known as a promoter that is recognized by and binds to RNA polymerase. In the transcription phase of expression, DNA is desirculated, becoming an template for initiating synthesis of transport (m) RNA from the DNA sequence.

Транспортната РНК на свой ред се транслира в полипептид, притежаващ амино киселинна последователност, кодирана от нуклеотидния1 триплет или код, която като цяло дава структурния ген , т.е. тази част, която кодира амино киселинната последователност на експресирания полипептиден продукт. Транслацията се инициира при старт сигнал ( обикновено ATG, който в получената транспортна РНК преминава в AUG).The transport RNA is in turn translated into a polypeptide having an amino acid sequence encoded by the nucleotide 1 triplet or a code which generally gives the structural gene, i. that portion that encodes the amino acid sequence of the expressed polypeptide product. The translation is initiated at the start signal (usually ATG, which in the resulting transport RNA passes into AUG).

Така наречените стоп кодони определят края на транслацията и следователно, продукцията на следващите амино киселинни единици.The so-called stop codons determine the end of translation and, therefore, the production of subsequent amino acid units.

Крайният продукт може да бъде получен чрез лизинг, ако е необходимо, на гостоприемниковата клетка, в микробиална система и възстановяване на продукта с подходящо пречистване от други протеини.The final product can be obtained by leasing, if necessary, the host cell into a microbial system and recovering the product with appropriate purification from other proteins.

На практика,C използването на рекомбинантната ДНК технология може да се експресират изцяло хетероложни полипептиди - така наречената директна експресия - или обратно може да се експресират хетероложни полипептиди, които са сляти с част от амино киселинната последователност на хомоложен полипептид. В последните случаи, очакваният биоактивен продукт може да премине в биологично неактивна форма вътре в слетия хомоложно/хетероложен полипептид до разграждането му в извън клетъчна среда. Виж Англ. патент публ. N 2007676 и Wetzel, American Scientist 68,664 (1980).In practice, C using recombinant DNA technology can express entirely heterologous polypeptides - so-called direct expression - or vice versa heterologous polypeptides that are fused to a portion of the amino acid sequence of a homologous polypeptide. In the latter cases, the expected bioactive product may undergo biologically inactive form within the fusion homologous / heterologous polypeptide until degraded in an extracellular environment. See Eng. patent public No. 2007676 and Wetzel, American Scientist 68,664 (1980).

С. Технология на клетъчните културиC. Cell culture technology

Технологията на клетъчните или тъканни култури за изучаване на генетиката и физиологията на клетките е добре развита. Средствата и методите на тази технология служат за поддържане на постоянни клетъчни линии, получени чрез успешни серийни трансфери от изолирани нормални клетки. За използване при изследваният!, такива клетъчни линии се поддържат върху твърда повърхност в течна среда, или чрез култивиране в суспенсия, съдържаща твърди хранителни вещества. Изготвянето им в голям мащаб като че поставя само механични проблеми. За повече информация по отношение нивото на познанията в дадената област виж Microbiology, 2nd Eddition, Harper and Row,Publishers, Inc., Hagerstown, Md. (1973), по-специално стр.1122 и Scientific American 245,66 (1981), всеки от които е включен в литературната справка.Cell or tissue culture technology for studying the genetics and physiology of cells is well-developed. The means and methods of this technology serve to maintain permanent cell lines obtained through successful serial transfers from isolated normal cells. For use in the assay, such cell lines are maintained on a solid surface in liquid medium or by culturing in a suspension containing solid nutrients. Making them on a large scale seems to only pose mechanical problems. For more information on the level of knowledge in the field, see Microbiology, 2nd Eddition, Harper and Row, Publishers, Inc., Hagerstown, Md. (1973), in particular p.1122 and Scientific American 245,66 (1981), each of which is included in the literature.

ОБЩО ЗА ИЗОБРЕТЕНИЕТОTOTAL INVENTION

Настоящото изобретение се основава на откритието, че рекомбинантната ДНК технология може да бъде използвана за получаване на човешки имуноинтерферон, за предпочитане в директна форма, и в количества, достатъчни за иницииране и провеждане на тестуване на животни и хора при клинични условия като предпоставка за одобрението на пазара. Продуктът е подходящ за използване във всички негови форми при профилактиката и лечението на хора с вирусна инфекция и злокачествени и имуносупресивни или имунодефицитни състояния. Тези негови форми включват различни възможни олигомерни форми, които могат да включват асоциирана гликозилация. Продуктът е получен чрез трансформирани по пътя на генното инженерство микроорганизми или трансформирани клетъчно културални системи. Както е употребено тук, терминът клетъчни трансформанти се отнася до клетки, в които е въведена ДНК, получена след екзогенна ДНК рекомбинация, и до потомството на която и да е такава клетка, която съхранява така въведената ДНК. Така понастоящем съществува потенциал за получаване и изолиране на човешки имуноинтерферон по по-ефикасен начин. Особено значим фактор от настоящето изобретение, в неговото най-предпочитано изпълнение?е постигането на генетично насочване на микроорганизмите или клетъчните култури да продуцират човешки имунен интерферон вThe present invention is based on the discovery that recombinant DNA technology can be used to obtain human immunointerferon, preferably in direct form, and in amounts sufficient to initiate and test animals and humans under clinical conditions as a prerequisite for the approval of market. The product is suitable for use in all its forms in the prevention and treatment of people with viral infection and malignant and immunosuppressive or immunodeficient conditions. These forms include various possible oligomeric forms, which may include associated glycosylation. The product is obtained through genetically engineered micro-organisms or transformed cell culture systems. As used herein, the term cellular transformants refers to cells into which DNA has been introduced, obtained after exogenous DNA recombination, and to the progeny of any such cell that stores the DNA so introduced. Thus, there is currently a potential to produce and isolate human immunointerferon in a more efficient manner. A particularly significant factor of the present invention, in its most preferred embodiment ? is to achieve the genetic targeting of microorganisms or cell cultures to produce human immune interferon in

количества,които позволяват изолирането им след секретиране от гостоприемниковата клетка в зряла форма.quantities that allow them to be isolated after secretion by the host cell into mature form.

Настоящото изобретение обхваща така полученият имунен интерферон, както и средствата и методите за неговото получаване. По нататък настоящото изобретение е насочено към реплициращи ДНК експресионни средства, помещаващи гениите секвенции, които кодират човешкия имуноинтерферон в подходяща за експресиране форма. Понататък, настоящото изобретение е насочено към щамове микроорганизми или клетъчни култури, трансформирани с експресионните средства, описани по-горе? и до микробиални или клетъчни култури на така трансформирани щамове или култури,способни да продуцират човешки имуно интерферон. В още един друг аспект,настоящото изобретение е насочено към различни методи,приложими за получаване на генната последователност на посочения имуноинтерферон, ДНК експресионните средства, щамове микроорганизми и клетъчни култури и тяхното специфично изпълнение. Още по-нататък, това изобретение е насочено към получаване на ферментационни култури от дадените микроорганизми и клетъчни култури. В допълнение,това изобретение е насочено към получаване на човешки имуноинтерферон, като директен експресионен продукт, секретиран от гостоприемниковата клетка в зряла форма. Този подход предвижда използване на гена ? кодиращ последователността на зрелия човешки имуноинтерферон плюс 5' фланкиращата ДНК, кодираща сигналния' полипептид.Счита се, че сигналният полипептид подпомага транспорта на молекулата до клетъчната стена на гостоприемниковия организъм, където се разгражда по време на процеса на секретиране на зрелия човешки имуноинтерферонов продукт.The present invention encompasses the immune interferon thus obtained, as well as the means and methods for preparing it. The present invention is further directed to replicating DNA expression agents containing gene sequences that encode human immunointerferon in a form suitable for expression. Furthermore, the present invention is directed to strains of microorganisms or cell cultures transformed with the expression agents described above ? and to microbial or cell cultures of such transformed strains or cultures capable of producing human immune interferon. In yet another aspect, the present invention is directed to various methods applicable to the preparation of the gene sequence of said immunointerferon, DNA expression agents, strains of microorganisms and cell cultures and their specific embodiment. Still further, this invention is directed to the preparation of fermentation cultures from the given microorganisms and cell cultures. In addition, this invention is directed to the preparation of human immunointerferon as a direct expression product secreted by the host cell in mature form. Does this approach involve the use of the gene ? encoding the sequence of the mature human immunointerferon plus the 5 'flanking DNA encoding the signaling polypeptide.

Така експресираният човешки имуноинтерферон несъмнено притежава 146 амино киселини в своята зряла форма, започвайки от цистеин, и е основен по своя характер.Молекулното тегло на мономерната му форма е изчислено като 17,140. Вероятно поради присъствието на много основни остатъци, хидрофобността, образуването на мостове и др., молекулата може да се асоциира в олигомерни форми като напр. в димерна,тримерна или тетрамерна форма. Наблюдаваните по-рано високи молекулни тегла за природни материали(б), които не могат да бъдат изчислени само на базата на аминокиселинната последователност, може би се дължат на такива олигомерни форми угака както и съдействието за карбохидрата от посттранслационна гликозилация.The human immunointerferon thus expressed undoubtedly possesses 146 amino acids in their mature form, beginning with cysteine, and is basic in character. The molecular weight of its monomeric form is calculated to be 17,140. Probably due to the presence of many basic residues, hydrophobicity, formation of bridges, etc., the molecule may be associated in oligomeric forms such as e.g. in dimeric, three-dimensional or tetrameric form. The previously observed high molecular weights for natural materials (b), which cannot be calculated solely on the basis of the amino acid sequence, may be due to such oligomeric forms as uka and the assistance of carbohydrate by posttranslational glycosylation.

В същинските клетъчни гостоприемникови системи, по-специално когато са свързани в експресионно средство^така че да бъде експресиран заедно с неговия сигнален пептид, зрялата форма от човешкияIn actual cellular host systems, especially when bound in an expression agent so that it is expressed together with its signal peptide, the mature form of the human

1] имуноинтерферон се транспортира в средата на клетъчната култура, подпомагана от методите за възстановяване и пречистване.1] Immunointerferon is transported in the cell culture medium, aided by recovery and purification methods.

ОПИСАНИЕ НА ПРЕДПОЧИТАНИТЕ НАЧИНИ НА ИЗПЪЛНЕНИЕDESCRIPTION OF THE PREFERRED METHODS OF IMPLEMENTATION

А. Микроорганизми / Клетъчни културиA. Microorganisms / Cell cultures

1.Бактериални щамове / Промотори1. Bacterial strains / Promoters

Описаните тук действия се осъществяват с участието на микроорганизма Е. coli К-12 щам294 ( и A, thi-, hsr-, hsm+), както е описано в Англ.патентно описание No 2055382 А. Този щам е депозиран в Американската колекция за типови култури АТСС под No 31446. Но и много други микробиални щамове са използваеми, включително известните щамове Е. coli В, Е. coli X 1776 ( ATCC No 31537) и Е. coli W 3110 (F-, λ-, протрофични) (ATCC No 27355) или други микробиални щамове, повечето от които са депозирани и (потенциално) на разположение от оторизираните депозитни институции за микроорганизми, като АТСС. Виж също Германският OffenlegungsschriftThe actions described herein are performed with the participation of the E. coli K-12 microorganism strain 294 (and A, thi-, hsr-, hsm +), as described in U.S. Patent No. 2055382 A. This strain is deposited in the American Type Collection ATCC cultures under No. 31446. However, many other microbial strains are also useful, including known strains of E. coli B, E. coli X 1776 (ATCC No. 31537) and E. coli W 3110 (F-, λ-, protrophic) (ATCC No. 27355) or other microbial strains, most of which are deposited and (potentially) available from authorized microbial deposit institutions, such as ATCC. See also German Offenlegungsschrift

2644432. Тези други микроорганизми включват, например, бактерии като Bacillus subtilis и други ентеробактерии, сред които могат да бъдат забелязани като примери Salmonella typhimurium nSerratia marcesans, които могат да репликират и експресират хетероложните генни последователности.2644432. These other microorganisms include, for example, bacteria such as Bacillus subtilis and other enterobacteria, among which can be noted as examples of Salmonella typhimurium nSerratia marcesans, which can replicate and express heterologous gene sequences.

Като примери, бета лактамазните и лактозо промоторните системи се използват преимуществено за иницииране и поддържане на микробиалното продуциране на хетероложни полипептиди. Детайлите, отнасящи се до конструирането на тези промоторни системи, са публикувани от Chang et al., Nature 275 617 (1978) и Itakura et al., Science 198 1056 (1977), които са включени в литературната справка. Наскоро е създадена т.нар. trp промоторна система,основана на триптофана. Подробностите, отнасящи се до конструирането на такава система, са публикувани от Goeddel et al., Nucleic Acid Research 8,4057 (1980) и Kleid et al.,U.S.Ser.No 133 296, заявен на 24 март 1980,които са включени в литературната справка. Открити са и са използвани много други микробиални промотори, а подробностите, отнасящи се до техните нуклеотидни последователности ,позволяващи на специалистите в областта да ги свързват функционално в плазмидни вектори, са публикувани -виж напр. Siebenlist et al., Cell 20, 269 (1980), който е включен в приложената литературна справка.By way of example, the beta lactamase and lactose promoter systems are predominantly used to initiate and maintain the microbial production of heterologous polypeptides. Details regarding the design of these promoter systems have been published by Chang et al., Nature 275 617 (1978) and Itakura et al., Science 198 1056 (1977), which are included in the literature. Recently, the so-called. trp tryptophan based promoter system. Details relating to the construction of such a system are published by Goeddel et al., Nucleic Acid Research 8.4057 (1980) and Kleid et al., USSer.No 133 296, filed March 24, 1980, which are incorporated by reference. literary reference. Many other microbial promoters have been discovered and used, and details regarding their nucleotide sequences allowing those of skill in the art to bind them functionally in plasmid vectors have been published — see e.g. Siebenlist et al., Cell 20, 269 (1980), which is included in the accompanying reference.

2. Дрождеви щамове / Дрождеви промотори2. Yeast strains / Yeast promoters

Използваната в изобретението експресионна система може да бъде плазмида YRpQ4,15,16), който е способен на селекция и репликация както в Е. coli, така и в дрождите Saccharomyces cerevisiae. За селекция в дрожди плазмидът съдържа гена TRP1Q4,15,10, чиито комплементи (позволяващи развитие в отсъствие на триптофан),съдържащи мутации в този ген, са намерени върху хромозома IV(17). Използваният тук щам е RH218QS), депозиран в АТСС без ограничения (АТСС No 44076 ). Но следва да се разбере, че всеки щам Saccharomyces cerevisiae,съдържащ мутация, която прави клетката trpl, следва да бъде ефективна среда заThe expression system used in the invention may be plasmid YRpQ4,15,16), which is capable of selection and replication in both E. coli and yeast Saccharomyces cerevisiae. For selection in yeast, the plasmid contains the gene TRP1Q4,15,10, whose complement (allowing development in the absence of tryptophan) containing mutations in this gene was found on chromosome IV (17). The strain used here is RH218QS) deposited in ATCC without restriction (ATCC No. 44076). But it should be understood that any strain of Saccharomyces cerevisiae containing a mutation that makes the trpl cell should be an effective medium for

експресия на плазмида,съдържащ експресионната система. Пример за друг щам, който може да бъде използван е pep4-lQ9). Този триптофан ауксотрофен щам също притежава точкова мутация върху TRP1 гена.expression of the plasmid containing the expression system. An example of another strain that may be used is pep4-lQ9). This tryptophan auxotrophic strain also has a point mutation on the TRP1 gene.

Когато 5'-фланкираща ДНК последователност (промотор) от дрождев ген (за алкохол дехидрогеназа 1) се постави върху 5'- края на ген с различен от дрожди произход, той може да съдейства експресията на чужд ген в дрожди,ако бъде поставен в плазмид, приложим за трансформация на дрожди. Освен промотор, истинската експресия на не-дрождев ген в дрожди изисква втора дрождева последователност, поставена при 3'- края от недрождевия ген в плазмид, така че да позволи действително транскрибционно терминиране и полиаденилация в дрожди. Този промотор може да бъде подходящо използван в настоящото изобретение, така като и други - виж по-горе. В предпочитаните варианти на изпълнение, 5'-фланкиращата последователност от дрождевия 3фосфоглицерат киназен ген (20) се помества нагоре от структурния ген, последван отново от ДНК съдържащ терминатор - полиаденилационни сигнали, например TRP1 £14,15,16) гена или PGK(2Q) гена.When a 5'-flanking DNA sequence (promoter) of a yeast gene (for alcohol dehydrogenase 1) is placed on the 5'-end of a gene of non-yeast origin, it can promote the expression of a foreign gene in yeast if inserted into a plasmid applicable to yeast transformation. In addition to the promoter, the true expression of a non-yeast gene in yeast requires a second yeast sequence inserted at the 3'-end of the non-yeast gene into a plasmid to allow actual transcriptional termination and polyadenylation in yeast. This promoter can be suitably used in the present invention, as well as others, see above. In preferred embodiments, the 5'-flanking sequence of the yeast 3phosphoglycerate kinase gene (20) is upstream of the structural gene, followed by DNA containing terminator-polyadenylation signals, e.g., TRP1 £ 14,15,16 gene or PGK (2Q ) gene.

Тъй като 5'- фланкиращата последователност (свързана с 3'- дрождева терминираща ДНК) (по-горе) може функционално да съдейства заBecause the 5'-flanking sequence (linked to 3'-yeast termination DNA) (above) can functionally contribute to

експресия на чужди гени в дрожди, като че онези от 5'- фланкиращите последователности от който и да е високо експресивен дрождев ген може да бъде използван за експресията на важни генни продукти. Докато при някои обстоятелства дрождите експресират до 65 процента от разтворимия си протеин като гликолитични ензими (21) и докато това високо ниво се явява като резултат от продуцирането на високи нива от индивидуалната тРНК (22), би било възможно използването на 5'-фланкиращите последователности от които и да са други гликолитични гени за такиваexpression of foreign genes in yeast, as if those of the 5'-flanking sequences of any highly expressed yeast gene can be used for the expression of important gene products. While in some circumstances yeasts express up to 65 percent of their soluble protein as glycolytic enzymes (21), and while this high level results from the production of high levels of individual mRNA (22), the use of 5'-flanking sequences would be possible of any other glycolytic genes for such

експресионни цели - като напр. енолаза, глицералдехид-3-фосфат дехидрогеназа, хексокиназа, пируват декарбоксилаза, фосфофруктокиназа, глюкозо-6-фосфат изомераза, 3-фосфоглицерат мутаза, пируват киназа, триозефосфат изомераза, фосфоглюкозо изомераза и глюкокиназа. Всяка от 3'-фланкиращите последователности на тези гени може също да бъде използвана за терминиране и тРНК полиаденилиране в такива експресионни системи -вж. по-горе. Други високо експресионни гени са тези за киселите фосфатази (23) и онези, които експресират високи нива на продуктивност благодарение на мутации в 5'-фланкиращи области (мутанти, които повишават експресията)- обикновено благодарение на присъствието на TY1 транспозициониращ елемент (24).expression targets - such as enolase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, hexokinase, pyruvate decarboxylase, phosphofructokinase, glucose-6-phosphate isomerase, 3-phosphoglycerate mutase, pyruvate kinase, triosophosphosomer isomerase. Any of the 3'-flanking sequences of these genes can also be used for termination and mRNA polyadenylation in such expression systems - see. above. Other high expression genes are those for acidic phosphatases (23) and those that express high levels of productivity due to mutations in the 5'-flanking regions (mutants that increase expression) - usually due to the presence of a TY1 transposing element (24).

Всички гени, маркирани по-горе, са такива, които могат да бъдат транскрибирани чрез дрождева РНК полимераза 11(24). Възможно е промоторите за РНК полимераза I и III, които транскрибират гените за рибозомална РНК, 5S РНК, и tPHK(24,25), също да бъдат приложими в такива експресионни структури.All the genes marked above are those that can be transcribed by yeast RNA polymerase 11 (24). It is possible that RNA polymerase I and III promoters that transcribe ribosomal RNA, 5S RNA, and tRNA genes (24,25) may also be useful in such expression structures.

Накрая, много дрождеви промотори също съдържат транскрибционен контрол* така че да могат да бъдат изключвани или включвани чрез варианти на условията на развитие. Някои примери от такива дрождеви промотори са гените, които продуцират следните протеини : Алкохол дехидрогеназа П,изоцитохром -с, кисела фосфатаза, деградиращи ензими асоциирани с азотния метаболизъм, глицералдехид-3-фосфат дехидрогеназа и ензими, отговорни за използването на малтозата и галактозата (22). Такива контролни области биха били много приложими при контролиране експресията на протеиновия продукт - по-специално, когато тяхното получаване е токсично за дрождите. Би било възможно също така да се постави контролната област от една 5’-фланкираща последователност с 5*фланкираща последователност съдържаща промотор от високо експресиран ген. Това би довело до хибриден промотор и би било възможно, доколкото контролиращата област и промоторната са физически отличими ДНК последователности.Finally, many yeast promoters also contain transcriptional control * so that they can be excluded or incorporated by variants of developmental conditions. Some examples of such yeast promoters are the genes that produce the following proteins: Alcohol dehydrogenase II, isocytochrome c, acid phosphatase, degrading enzymes associated with nitrogen metabolism, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, and utilization of enzyme maltase and response using ). Such control regions would be very useful in controlling the expression of the protein product - in particular when their production is toxic to yeast. It would also be possible to place the control region of a 5′-flanking sequence with a 5 * flanking sequence containing a promoter of a highly expressed gene. This would lead to a hybrid promoter and would be possible as long as the control region and the promoter are physically distinct DNA sequences.

3.Клетъчно културални системи / Клетъчно културални вектори3. Cell culture systems / Cell culture vectors

Размножаването на клетки от гръбначни в култура (тъканна култура) е рутинна процедура през последните години (виж Tissue Culture, Academic Press, Kruse and Patterson eds,1973). Тук е използвана линията COS-7 от фибробласти на маймунски бъбреци като гостоприемник за получаване на имуноинтерферон (25). Но експериментите, детайлно описани тук,могат да бъдат проведени в която и да е клетъчна линия, способна на репликация и експресия на конкурентен вектор, като напр., WI138, ВНК, ЗТЗ, СНО, VERO, и HeLa клетъчни линии. В допълнение, това което се изисква за експресионен вектор, е източник на репликация и промотор, локализиран пред гена за експресиране, по дължината на който и да е необходим рибозомален свързващ сайт, РНК сайт на разцепване, полиаденилационен сайт и транскрибционни терминиращи последователности. Независимо, че тук се използват тези есенциални елементи на SV40, би могло да се разбере, че изобретението, макар и описано в рамките на предпочитани варианти на изпълнение, не трябва да се конструира ограничено в тези последователности.Например, може да се използва източникът на репликацията на други вирусни вектори (като Polyoma, Adeno, VSV, BPV и други подобни), така като и клетъчни източници на репликация, които биха могли да функционират в неинтегрирано състояние.Vertebrate cell reproduction (tissue culture) has been a routine procedure in recent years (see Tissue Culture, Academic Press, Kruse and Patterson eds, 1973). The COS-7 line from monkey kidney fibroblasts was used as a host for immunointerferon production (25). However, the experiments described in detail herein may be conducted in any cell line capable of replication and expression of a competing vector, such as WI138, BHK, 3T3, CHO, VERO, and HeLa cell lines. In addition, what is required for an expression vector is a replication source and promoter located in front of the expression gene along any ribosomal binding site, RNA cleavage site, polyadenylation site, and transcription termination sequences. Although these essential elements of the SV40 are used here, it would be understood that the invention, although described within preferred embodiments, should not be limited in its design to those sequences. For example, the source of the invention may be used. replication of other viral vectors (such as Polyoma, Adeno, VSV, BPV, and the like) as well as cellular replication sources that could function in a non-integrated state.

В. Векторни системиB. Vector systems

1.Директна експресия на зрял имуноинтерферон в Е. coli1.Direct expression of mature immunointerferon in E. coli

Процедурата, използвана за получаване на директна експресия на IFN-γThe procedure used to obtain IFN-γ direct expression

в Е. coli като зрял интерферонов полипептид (минус сигнална последователност)^ вариант от тази, която използва по-ранен човешки растежен хормон Q.6) и човешки левкоцитарен интерферон (Т), доколкото включва комбинацията от синтетична (N-крайна) и сДНК.in E. coli as a mature interferon polypeptide (minus signal sequence) (a variant of one that uses earlier human growth hormone Q.6) and human leukocyte interferon (T), insofar as it involves the combination of synthetic (N-terminal) and cDNA .

Както се предполага от нуклеотидната последователност на р69, описана по-горе,и от сравняването на познатите сайтове на разграждане между сигналния пептид и зрелия полипептид за няколко IFN-a (2) , IFN-γ притежава хидрофобен сигнален пептид от 20 амино киселини, последван от 146 амино киселини на зрелия IFN-γ (фиг. 5). Както е показано на фиг.7, BStNI рестрикционният ендонуклеазен сайт е конвенционално локализиран при амино киселина 4 на зрелия IFN-J'. Конструирани са два синтетични олигодезоксинуклеотида,които включват ATG транслационен иницииращ кодон,кодони за амино киселини 1, 2 и 3 (цистеин-тирозин-цистеин) и се създава EcoRI козезивен край. Тези дезоксиолигонуклеотиди са свързани към 100 двойки бази BstNI-PstI фрагмент от р69 за конструиране на синтетично-природен хибриден ген с 1115 двойки бази, който кодира IFN-|r и който е свързан чрез EcoRI и PstI рестрикционни сайтове. Този ген се инсертира в плазмида pLelF A trp 103 между EcoRI и PstI сайтовете за получаване на експресионния плазмид pIFN-γ trp 48. В този плазмид IFN-γ генът е експресиран под контрола на E.coli trp промотор. pLelF A trp 103 е получен от pLelF A 25, в който сайтът EcoRI, дистално спрямо LelF А гена, е отстранен. Използваната за отстраняване на този сайт процедура е описана по-рано (27).As suggested by the nucleotide sequence of p69 described above and by comparing known degradation sites between the signal peptide and the mature polypeptide for several IFN-α (2), IFN-γ possesses a hydrophobic signal peptide of 20 amino acids, followed by of 146 amino acids of mature IFN-γ (Fig. 5). As shown in Fig. 7, the BStNI restriction endonuclease site is conventionally located at amino acid 4 of mature IFN-J '. Two synthetic oligodeoxynucleotides have been constructed that include an ATG translation initiation codon, codons for amino acids 1, 2, and 3 (cysteine-tyrosine-cysteine), and an EcoRI casseous end is created. These deoxyoligonucleotides are linked to 100 base pairs of the BstNI-PstI fragment of p69 to construct a synthetic-natural hybrid gene with 1,115 base pairs that encodes IFN-? R and which is linked through EcoRI and PstI restriction sites. This gene is inserted into plasmid pLelF A trp 103 between EcoRI and PstI sites to produce the expression plasmid pIFN-γ trp 48. In this plasmid, the IFN-γ gene is expressed under the control of the E. coli trp promoter. pLelF A trp 103 was obtained from pLelF A 25 in which the EcoRI site, distal to the LelF A gene, was removed. The procedure used to remove this site is described previously (27).

2. Експресия в дрожди2. Expression in yeast

За експресиране на хетероложен ген като сДНК за имуноинтерферон в дрожди, необходимо е да се конструира плазмиден вектор, съдържащ четири компонента на Е. coli, така и на дрожди и по този начин следва да съдържа селективен ген от всеки организъм. ( В този случай това е гена за ампицилинова устойчивост от E.coli и генът TRP1 от дрожди ). Този компонент също изисвква източник на репликация от двата организма(В случая това е източникът E.coli от pBR322 и arsl източникът от хромозомът III на дрождите).To express a heterologous gene such as cDNA for immunointerferon in yeast, it is necessary to construct a plasmid vector containing four components of both E. coli and yeast and thus should contain a selective gene from each organism. (In this case, this is the ampicillin resistance gene from E. coli and the yeast TRP1 gene). This component also requires a source of replication from both organisms (In this case, it is the source of E. coli from pBR322 and the arsl source from chromosome III of yeast).

Вторият компонент от плазмида е 5'-фланкиращата последователност от високо експресивен ген за подпомагане на транскрибцията на поместения надолу в последователността структурен ген. В този случай, използваната 5'-фланкираща последователност е тази, която е от дрождевата 3-фосфоглицерат киназа (PGK) гена, фрагментът е конструиран така,че да отстрани ATG от PGK структурната последователност като 8 вр надолу от този ATG. Тази последователност е заместена с последователността,съдържаща и двата рестрикционни сайта XbdI и EcoRI, за удобство прикрепени към 5'-фланкиращата последователност от структурния ген.The second component of the plasmid is the 5'-flanking sequence of a highly expressed gene to aid in the transcription of the downstream structural gene. In this case, the 5'-flanking sequence used is that which is from the yeast 3-phosphoglycerate kinase (PGK) gene, the fragment is designed to remove the ATG from the PGK structural sequence as 8 bp down from that ATG. This sequence is replaced by the sequence containing both restriction sites XbdI and EcoRI for convenience attached to the 5'-flanking sequence of the structural gene.

Третият компонент от системата е структурен ген,конструиран по същия начин,че да съдържа едновременно ATG транслационен старт и транслационен стоп сигнал. Изолирането на структури от такъв ген е описано по-горе.The third component of the system is a structural gene constructed in the same way as to contain both an ATG translation start and a translational stop signal. Isolation of structures from such a gene is described above.

Четвъртият компонент е дрождева последователност, съдържаща 3'фланкираща последователност от дрождев ген, който съдържа същински сигнал за транскрибционно терминация и полиаденилация.The fourth component is a yeast sequence comprising a 3'flange sequence of a yeast gene that contains a substantive signal for transcriptional termination and polyadenylation.

Имуноинтерферонът е получен в присъствието на всички тези компоненти в дрождите.Immunointerferon was obtained in the presence of all these components in yeast.

З.Експресия в клетъчни култури на бозайнициH. Expression in mammalian cell cultures

Методиката за синтез на имунен интерферон в клетъчни култури на бозайници разчита на създаването на вектор, способен и на автономна репликация и на експресия на външен ген под контрола на хетероложна транскрибционна единица. Репликацията на този вектор в тъканна култура се осъществява чрез осигуряване на ДНК репликационен източник (получен от SV40 вирус),и обезпечаване на помощна функция (Т антиген )The methodology for the synthesis of immune interferon in mammalian cell cultures relies on the creation of a vector capable of both autonomous replication and expression of an external gene under the control of a heterologous transcription unit. Replication of this vector in tissue culture is accomplished by providing a DNA replication source (derived from the SV40 virus), and providing ancillary function (T antigen).

чрез въвеждане на вектора в клетъчна линия, ендогенно експресираща този антиген(28,29). Късният поромотор на SV вируса предшества структурния ген на интерферона и гарантира транскрибцията на гена.by introducing the vector into a cell line endogenously expressing this antigen (28,29). The late SV virus poromotor precedes the interferon structural gene and guarantees the transcription of the gene.

Векторът,използван за получаване на експресия на IFN-γ, се състои от pBR322 последователности, които осигуряват селективен маркер за подбор в Е. coli (ампицилин резистентен), както и Е. coli източник на ДНК репликация. Тези последователности са получени от плазмида pML-l(28) и обхващат областта между рестрикционните сайтове Е. coli и BamHI. Източникът SV40 е получен от 342 двойки бази PvuII-Hindlll фрагмент, покриващ тази област (30,3 Г) (двата края са превърнати в EcoRI краища). Тези последователности, като допълнение към това,че обхваща вирусния източник на ДНК репликация,кодират промотор едновременно за ранната и за късната транскрибционна единица. Ориентацията на областта за SV40 източника е такава, каквато е на промотора за късната транскрибционна единица -проксимално на гена, кодиращ интерферон.The vector used to obtain IFN-γ expression consists of pBR322 sequences that provide a selective marker for selection in E. coli (ampicillin resistant) as well as E. coli DNA replication source. These sequences are derived from plasmid pML-1 (28) and span the region between the restriction sites E. coli and BamHI. The SV40 source was obtained from 342 base pairs of the PvuII-HindIII fragment covering this region (30.3 D) (both ends converted to EcoRI ends). These sequences, in addition to encompassing the viral source of DNA replication, encode a promoter for both the early and late transcription units. The orientation of the region for the SV40 source is that of the promoter for the late transcription unit proximal to the interferon encoding gene.

КРАТКО ОПИСАНИЕ НА ЧЕРТЕЖИТЕ фиг.1 показва захарозния градиент на центрофугиране на индуцирана в лимфоцити от периферната кръв Поли(А) + РНК. Наблюдавани са два пика на интерферонова активност (както е показано на защрихованите кутийки) с размери 12S и 16S. Местата на рибозомалните РНК маркери(центрофугирани незабавно) са белязани погоре в абсорбционен профил.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows the sucrose gradient of lymphocyte-induced peripheral blood poly (A) + RNA. Two peaks of interferon activity (as shown in the shaded boxes) of 12S and 16S sizes were observed. The sites of ribosomal RNA markers (centrifuged immediately) are marked above in an absorption profile.

фиг.2 показва електрофорезис на индуцирана PBL Поли(А)+РНК посредством киселина-уреа-агароза. Наблюдаван е само един пик на активност,който е за 18S РНК.Позицията на рибозомалните РНК маркери, които са подложени на електрофореза в съседна линия и визуализирани чрез оцветяване с етидиум бромид са отбелязани над профила на активността.Figure 2 shows PBL poly (A) + RNA induced electrophoresis by acid-urea-agarose. Only one peak of activity was observed for 18S RNA. The position of ribosomal RNA markers, which were electrophoresed in the adjacent line and visualized by ethidium bromide staining, were noted above the activity profile.

фиг. 3 показва образците на хибридизация на 96 колонии с индуцирани и неиндуцирани 32р-белязани сДНК сонди. В микротитърни панички са култивирани 96 индивидуални трансформанта, прехвърлят се върху нитроцелулозни мембрани и след това филтратите се хибридизират с Р32 сДНК сонди,получени или от индукционна тРНК (както по-горе) ? или тРНК, изолирани от неиндукционни PBL култури(неиндуцирани, подолу). филтрите се промиват за отстраняване на нехибридизирана РНК и след това се експонират върху чувствителен за ултравиолетовата светлина филм. Този комплекс от филтри е представителен за 86 такива комплекси (8300 независими колонии). Един пример за индуциран клон е отбелязан като Н12.FIG. 3 shows the hybridization patterns of 96 colonies with induced and uninduced 32p-labeled cDNA probes. In microtiter plates were cultured 96 individual transformant, transferred to nitrocellulose membranes, and then the filtrates were hybridized with P 32 cDNA probes prepared from either mRNA induction (as above)? or mRNA isolated from non-induction PBL cultures (non-induced, below). the filters are washed to remove non-hybridized RNA and then exposed to a UV-sensitive film. This filter complex is representative of 86 such complexes (8300 independent colonies). One example of an induced clone is referred to as H12.

фиг.4 е карта на рестрикционните ендонуклеази на инсерционния клон 69 сДНК.сДНК инсъртът е свързан чрез PstI сайтове (точки на двата края) и олиго dC-dG опашки (единични линии). Броят и размерът на фрагментите?получени чрез разграждане с рестрикционни ендонуклеази^се оценява с електрофореза върху 6 процентни акриламидни гелове. Позициите на сайтовете се потвърждавагчрез съгласуване на нуклеиновите киселини(представено на фиг.5). Кодиращият регион от най-голямата отворена четяща рамка е ограден1, а защрихованата част представя предполагаемата сигнална пептидна последователност от 20Fig. 4 is a map of restriction endonucleases of the insertion clone 69 cDNA. cDNA insert is linked via PstI sites (points at both ends) and oligo dC-dG tails (single lines). The number and size of fragments ? obtained by restriction endonuclease digestion was evaluated by electrophoresis on 6 percent acrylamide gels. The positions of the sites were confirmed by nucleic acid matching (presented in Figure 5). The coding region of the largest open reading frame is enclosed by 1 , and the shaded portion represents the putative signal peptide sequence of 20

остатъка,докато покритата с точки област представя зрялата IIF последователност (146 амино киселини). 5'-края от тРНК е наляво, а 3' края е надясно.the residue, while the dotted region represents the mature IIF sequence (146 amino acids). The 5 'end of the mRNA is to the left and the 3' end is to the right.

Фиг. 5 илюстрира нуклеотидната последователност на инсерционния плазмид р69 сДНК. Предполагаемата амино киселинна последователност на най-дългата отворена четяща рамка също е представена. Предполагаемата сигнална последователност е представена от остатъците, отбелязани със S1 до S20.FIG. 5 illustrates the nucleotide sequence of the insertion plasmid p69 cDNA. The putative amino acid sequence of the longest open reading frame is also presented. The putative signal sequence is represented by the residues indicated by S1 to S20.

Фиг. 6 е сравнение на IFN-y тРНК структурата с тази на левкоцитарните (IFN-α) и фибробластни (IFN-β) интерферони. Клонът 69 тРНК(отбелязан като имунен) съдържа значително по-голямо количество нетранслирани последователности.FIG. 6 is a comparison of the IFN-γ mRNA structure with that of leukocyte (IFN-α) and fibroblast (IFN-β) interferons. The 69 mRNA clone (referred to as immune) contains a significantly larger amount of untranslated sequences.

фиг. 7 е схематична диаграма на структурата на IFN-y експресионният плазмид pIFN-γ trp 48. Изходният материал е 1250 двойки бази PstI сДНК от плазмид р69.FIG. 7 is a schematic diagram of the structure of the IFN-γ expression plasmid pIFN-γ trp 48. The starting material is 1250 base pairs of PstI cDNA from plasmid p69.

Фиг. 8 показва диаграма на плазмид, приложим за експресия на IFN-y в клетки на маймуна.FIG. 8 shows a plasmid diagram useful for expression of IFN-γ in monkey cells.

фиг.9 показва Southern хибридизация на разградена с EcoRI човешка геномна ДНК, хибридизирана с 32р-белязан Ddel фрагмент с 600 двойки бази от ДНК на инсерционния р69. Два EcoRI фрагмента ясно се хибридизират със сондата на всяка ДНК проба.Fig. 9 shows Southern hybridization of EcoRI degraded human genomic DNA hybridized with a 32p-labeled Ddel fragment with 600 pairs of insertion p69 DNA bases. Two EcoRI fragments were clearly hybridized to the probe of each DNA sample.

фиг. 10 показва Southern хибридизация на човешка геномна ДНК, разградена с шест различни рестрикционни ендонуклеази,хибридизирани с Р32-белязана сонда от р69.FIG. 10 shows a Southern hybridization of human genomic DNA digested with six different restriction endonucleases hybridized with the P 32 -labeled probe from p69.

фиг. 11 схематично илюстрира рестрикционната карта на 3.1 kbp Hindlll инсерта от вектора рВ1, от който е изолиран промоторът РСК.Обозначена е инсерцията на един EcoRI сайт и един ХЬа1сайт в 5'фланкиращата ДНК от гена PGK.FIG. 11 schematically illustrates the restriction map of a 3.1 kbp HindIII insert from the vector pB1 from which the PCK promoter was isolated. The insertion of one EcoRI site and one Xaa1site into the 5'-flanking DNA of the PGK gene is indicated.

фиг. 12 илюстрира 5'-фланкиращата последователност от PGK гена преди инсертирането на Xbal и EcoRI сайтове.FIG. 12 illustrates the 5'-flanking sequence of the PGK gene prior to insertion of Xbal and EcoRI sites.

фиг. 13 схематично представя техниките,използвани за инсертиране на Xbal сайта при позиция - 8 в PGK промотора и за изолиране на 39 Ьр фрагмент от РвК^съдържащ този Xbal край и Sau3A край.FIG. 13 schematically illustrates the techniques used to insert the Xbal site at position 8 in the PGK promoter and to isolate a 39 bp fragment from PbKl containing this Xbal end and Sau3A end.

фиг. 14 схематично илюстрира конструирането на 300 Ьр фрагмент,съдържащ горният 39 Ьр фрагмент, допълнителна PGK 5'фланкираща последователност (265 Ьр) от Pvul към Sau3A (виж фиг. 11), и EcoRI сайт, съседен на Xbal.FIG. 14 schematically illustrates the construction of a 300 bp fragment containing the above 39 bp fragment, an additional PGK 5'flange sequence (265 bp) from Pvul to Sau3A (see Fig. 11), and an EcoRI site adjacent to Xbal.

фиг. 15 схематично илюстрира структурата на 1500 bp PGK промотора (Hindlll / EcoRI), който съдържа, допълнително към фрагмента,конструиран на фиг.14 , 1300 bp Hindlll към PGK 5’фланкиращата последователност (виж фиг. 11).FIG. 15 schematically illustrates the structure of a 1500 bp PGK promoter (HindIII / EcoRI), which further comprises, in addition to the fragment constructed in Fig. 14, a 1300 bp HindIII to the PGK 5'flange sequence (see Fig. 11).

фиг. 16 представя състава на един експресионен вектор за човешки имуноинтерферон в дрожди, съдържащ модифициран PGK промотор, IFN-γ сДНК и терминаторната област от дрождевият PGK ген, както е описан по-подробно тук.FIG. 16 shows the composition of a yeast immunointerferon expression vector comprising a modified PGK promoter, IFN-γ cDNA, and the terminator region of the yeast PGK gene, as described in more detail herein.

ПОДРОБНО ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

А.Източник на IFN-γ mPNKA. Source of IFN-γ mPNK

Лимфоцити човешка от периферна кръв (PBLs) са получени чрез левкофореза .PBLs се пречистват посредством Ficaoll-Hypaque градиентно центрофугиране и след това се култивират при концентрация 5 χ 106 клетки/мл в RPMI1640, 1 процент L-глутамин, 25 mM HEPES и 1 процент пеницилин-стрептомицинов pa3TBop(Gibco, Grand Island, NY). Тези клетки са индуцирани да продуцират IFN-γ чрез митогенен стафилококов ентеротоксин В (1 mg/ml) и се култивират за 24 до 48 часа при 37° С. Добавя се дезацетилтимозин-а-1 (0,1 mg/ml) към PBL културите за повишаване получената IFN-h активност.Human peripheral blood lymphocytes (PBLs) were obtained by leukophoresis. PBLs were purified by Ficaoll-Hypaque gradient centrifugation and then cultured at a concentration of 5 × 10 6 cells / ml in RPMI1640, 1 percent L-glutamine, 25 mM HEPES and 1 percentage of penicillin-streptomycin pa3TBop (Gibco, Grand Island, NY). These cells were induced to produce IFN-γ by mitogenic staphylococcal enterotoxin B (1 mg / ml) and cultured for 24 to 48 hours at 37 ° C. Desacetylthymosin-α-1 (0.1 mg / ml) was added to PBL cultures to enhance the resulting IFN-h activity.

В. Изолиране на транспортна РНКC. Isolation of transport RNA

Общото количество РНК от PBL културите се екстрахира предимно както е докладвано от Berger, S.L. et. al. (33). Клетките се утаяват чрез центрофугиране и след това се ресуспендират в 10 mM NaCl, 10 тМ TrisНС1(рН 7,5) 1,5 тМ MgCl2 и 10 тМ рибонуклеозид ванадилов комплекс. Клетките се лизират чрез добавяне на NP-40 (1 процент крайна концентрация), и ядрата се утаяват чрез центрофугиране. Супернатантата съдържа общото количество РНК, което по-нататък се пречиства чрез многократна фенолна и хлороформна екстракция. Водната фаза се довежда до 0,2М в NaCl, след което общото количество РНК се преципитира чрез добавяне на два обема етанол.РНК от неиндуцираните(нестимулирани) култури се изолира по същите методи. За пречистване на тРНК от общото количестно РНК преципитат се използва олиго-d Т целулозна хроматография(34). Обикновено се добиват 5-10 милиграма обща РНК и 50 - 200 микрограма поли(А) + РНК от 1-2 литра култивирани PBL.The total amount of RNA from PBL cultures was extracted predominantly as reported by Berger, SL et. al. (33). Cells were precipitated by centrifugation and then resuspended in 10 mM NaCl, 10 mM TrisCH1 (pH 7.5) 1.5 mM MgCl 2 and 10 mM ribonucleoside vanadyl complex. Cells were lysed by the addition of NP-40 (1 percent final concentration), and nuclei were precipitated by centrifugation. The supernatant contains the total amount of RNA, which is further purified by repeated phenolic and chloroform extraction. The aqueous phase was adjusted to 0.2 M in NaCl, after which the total amount of RNA was precipitated by adding two volumes of ethanol. The RNA from the uninduced (unstimulated) cultures was isolated by the same methods. Oligo-d T cellulose chromatography (34) was used to purify the mRNA from the total quantitative RNA precipitate. Typically, 5-10 milligrams of total RNA and 50-200 micrograms of poly (A) + RNA are obtained from 1-2 liters of cultured PBL.

С. фракциониране по размер на тРНКC. mRNA size fractionation

За фракциониране на тРНК препаратите се използват два метода. Те са използвани независимо един от друг (по-добре отколкото едновременно) и всеки от тях води до значително обогатяване на IFN-y тРНК.Two methods are used to fractionate tRNA preparations. They are used independently (better than simultaneously) and each of them results in significant enrichment of IFN-γ mRNA.

За фракциониране на тРНК се използва захарозното градиентно центрофугиране в присъствие на денатуриран формамид. От 5 до 25 процента захароза в 70 процента формамид се центрофугират (32) при 154,000 х g за 19 часа при 20° С. Последователните фракции (0,5 ml) следSucrose gradient centrifugation in the presence of denatured formamide is used to fractionate the mRNA. From 5 to 25 percent sucrose in 70 percent formamide are centrifuged (32) at 154,000 x g for 19 hours at 20 ° C. The successive fractions (0.5 ml) after

това се отстраняват ,преципитират се с етанол и една аликвотна част се инжектира в ооцити на Xenopus laevis за транслиране на тРНК (35). След 24 часа на стайна температура инкубационната среда се изпитва за антивирусна активност в стандартна проба за ефект на цитопатично инхибиране с помощта на везикуларния стоматитен вирус (щам Indiana) или енцефаломиокардитния вирус по У/18Н(човешки амнион) клетки,както е описано от Stewart(36), с изключение на това, че пробите се инкубират с клетки за 24 часа (вместо 4) преди провокация с вируса. . Наблюдават се два постоянни пика на активност във фракционираната РНК (фиг.1). Един пик е седиментиран с изчислен размер 12S и съдържа 100-400 единици/мл антивирусна активност ( сравнено с IFN-α стандарт) за микрограм инжектирана РНК. Друг пик на активност, седиментиран катоthese are removed, precipitated with ethanol, and an aliquot injected into oocytes of Xenopus laevis for translation of mRNA (35). After 24 hours at room temperature, the incubation medium is tested for antiviral activity in a standard cytopathic inhibition effect sample using vesicular stomatitis virus (Indiana strain) or encephalomyocardial virus on Y / 18H (human amnion) cells as described by Stewart ( 36), except that the samples were incubated with cells for 24 hours (instead of 4) before challenge with the virus. . Two constant peaks of activity in the fractionated RNA were observed (Fig. 1). One peak is sedimented at a calculated size of 12S and contains 100-400 units / ml of antiviral activity (compared to IFN-α standard) per microgram of injected RNA. Another activity peak, sedimented as

16S по размер съдържа около половината от активността на по-бавно16S in size contains about half the activity at a slower rate

седиментирания пик. Всеки от тези пикове на активност очевидно се дължи на IFN-y, докато когато същата фракция се изпитва върху клетъчна линия от телешки клетки (MDBK), не се наблюдава активност, тъй като те не се протектират от човешки IFN-γ. Както IFN-a активността, така и IFNβ активността биха били лесно откриваеми с MDBK (5).the sedimented peak. Each of these activity peaks is apparently due to IFN-γ, whereas when the same fraction is tested on calf cell line (MDBK), no activity is observed as they are not protected by human IFN-γ. Both IFN-α activity and IFNβ activity would be readily detectable by MDBK (5).

Фракционирането на тРНК (200 mg) се осъществява и посредством електрофореза върху пикочно-киселинни агарозни гелове.Пластината от агарозен гел (37,30 се състои от 1,75 процента агароза, 0,025 М натриев цитрат, pH 3,8 и 6М пикочна киселина.Електрофорезата се осъществява 7 часа при 25 милиампера и 4° С. След това теловете се нарязват с бръснарско ножче. Отделните срезове се размекват при 70°С и се екстрахират двукратно с фенол и веднъж с хлороформ. След това фракциите се преципитират е етанол и последователно се изпитват за IFNγ тРНК чрез инжектиране в ооцити на Xenopus laevis и антивирусно действие. Наблюдаван е само един пик на активност в така фракционираните гелни проби(фиг.2). Този пик се дължи на мигриране заедно с 18S РНК и притежава активност от 600 единици / м1 за микрограм от инжектираната РНК. Тази активност е вероятно IFN-γFractionation of mRNA (200 mg) was also performed by electrophoresis on uric acid agarose gels. The agarose gel plate (37.30 consists of 1.75 percent agarose, 0.025 M sodium citrate, pH 3.8 and 6M uric acid. The electrophoresis was carried out for 7 hours at 25 milliamps and 4 ° C. The gels were then cut with a razor blade, the individual sections were softened at 70 ° C and extracted twice with phenol and once with chloroform, then the fractions were precipitated with ethanol and sequentially. were tested for IFNγ mRNA by injection into oocytes n Xenopus laevis and antiviral activity Only one peak of activity was observed in the fractionated gel samples (Fig. 2) This peak is due to migration along with 18S RNA and has an activity of 600 units / m2 for micrograms of injected RNA. is probably IFN-γ

специфична,доколкото не протектира MDBK клетки.specific as it does not protect MDBK cells.

Несъответствието в размера между пиковете на активност наблюдавани върху захарозните градиенти (12S и 16S) и пикочно киселинните гелове(188), може да бъде обяснено е наблюдението, че тези независими методи на фракциониране са неосъществими при условия на пълна денатурация.The discrepancy in size between the activity peaks observed on sucrose gradients (12S and 16S) and uric acid gels (188) can be explained by the observation that these independent fractionation methods are impracticable under conditions of complete denaturation.

D. Изготвяне на библиотека от колонии, съдържащи IFN-γ последователностиD. Preparation of a library of colonies containing IFN-γ sequences

За получаване на двойно-верижна ДНК по стандартна процедура се използват 3 pg гел-фракционирана тРНК (26,3^)· сДНК се фракционира върху 6 процента полиакриламиден гел. Две от фракциите се подлагат на електроелуиране, 800-1500 bp(138 ng) и >1500 bp(204 ng). 35 ng-ови порции от всяка сДНК се разширяват с дезоксиС остатъци с помощта на терминална дезоксинуклеотидил трансфераза(4(У) и се ренатурира с 300 ng от плазмида pBR3220f), който по аналогичен начин е удължен с дезоксиС остатъци при PstI сайта 00). Всяка ренатурирана смес след това се трансформира в Е. coli К12 щам 294. Получени са приблизително 8000 трансформанта с 800 - 1500 Ьр сДНК и 400 трансформанта с > от 1500 Ьр сДНК.For the production of double stranded DNA by standard procedure, 3 pg gel fractionated mRNA (26.3 ^) · cDNA was fractionated on 6 percent polyacrylamide gel. Two of the fractions were electroeluted, 800-1500 bp (138 ng) and> 1500 bp (204 ng). 35 ng portions of each cDNA were expanded with deoxyC residues using terminal deoxynucleotidyl transferase (4 (Y) and renatured with 300 ng of plasmid pBR3220f, which was similarly extended with deoxyC residues at PstI site 00). Each renatured mixture was then transformed into E. coli K12 strain 294. Approximately 8000 transformants were obtained with 800 - 1500 bp cDNA and 400 transformants with> 1500 bp cDNA.

Е. Скриниране на библиотеката с колонии за индуцирани сДНКиF. Screening of the colony library for induced cDNAs

Колониите се инокулират индивидуално в кладенчета на микротитърни панички,съдържащи LB(58) +5 mg/ml тетрациклин и се оставят нд -20° С след добавяне на DMSO до 7 процента. Върху нитроцелулозни филтри се култивират две копия на колониите и ДНК от всяка колония се фиксира върху филтъра по метода на Grunstein-Hognes(45·The colonies were inoculated individually into wells of microtiter plates containing LB (58) + 5 mg / ml tetracycline and left at -20 ° C after addition of DMSO up to 7 percent. Two copies of the colonies were cultured on nitrocellulose filters and DNA from each colony was fixed on the filter by the Grunstein-Hognes method (45 ·

Р32-белязани сонди сДНК се изготвят с помощта на 18S гел фракционирана тРНК от индуцирани и неиндуцирани PBL култури. Олиго dT12-18 е праймерът, който се използва, като условията на реакцията са описани по-рано (1). филтри, съдържащи 8000 трансформанти с размер на сДНК 600-1500 Ьр и трансформанти с размер >1500 Ьр се хибридизират с 20 х 106 срш от индуцираната Р32-сДНК. Втори комплекс от филтри се хибридизира с 20 х 106230. срш от индуцираната Р32-сДНК. Хибридизацията се провежда за 16 часа при условията,описани от Fritch et al. (43). филтрите се промиват енергично(43) и след това се експонират с ултравиолетово облъчване върху филм Kodak XR-5 с подсилен екран на Du-Pont LightningPlus за 16 до 48 часа. Приблизително 40 процента от колониите се хибридизират ясно с двете сонди, докато приблизително 50 процента от колониите не успяват да се хибридизират ( представено на фиг. 3). 124 колонии се хибридизират значително с индукционната сонда, но без да може да бъде регистрирано или по-слабо с неиндуктивната сонда. ТезиP 32- labeled cDNA probes were prepared using 18S gel fractionated mRNA from induced and non-induced PBL cultures. Oligo dT12-18 is the primer used, the reaction conditions described previously (1). Filters containing 8000 transformants in size of the cDNA 600-1500 bp and transformants with size> 1500 bp were hybridized with 20 x 10 6 cpm of induced 32 P -sDNK. A second set of filters hybridized with 20 x 10 6 230. cf. of the induced P 32 -cDNA. Hybridization was performed for 16 hours under the conditions described by Fritch et al. (43). the filters are vigorously flushed (43) and then exposed to ultraviolet irradiation on a Kodak XR-5 reinforced Du-Pont LightningPlus film for 16 to 48 hours. Approximately 40 percent of the colonies hybridize clearly with the two probes, while approximately 50 percent of the colonies fail to hybridize (presented in Fig. 3). 124 colonies hybridize significantly with the induction probe, but without being detectable or less with the non-inductive probe. These

колонии се инокулират индивидуално в кладенчетата на микротитърните пластинки,култивират се и се хибридизират със същите две сонди, както е описано по-горе. Плазмидната ДНК, изолирана от всяка от тези колонии по метода ¢44) също се свързва към нитроцелулозните филтри и се хибридизира (45) с индукционна и неиндукционна сонди.ДНК от 22 колонии хибридизират само с индукционна сонда и се наричат индуцирани колонии.colonies were inoculated individually into the wells of microtiter plates, cultured and hybridized with the same two probes as described above. Plasmid DNA isolated from each of these colonies by Method No. 44) also binds to nitrocellulose filters and hybridizes (45) with induction and non-induction probes. The 22 colonies' DNAs hybridize with an induction probe only and are called induced colonies.

F. Охарактеризиране на индуцираните колонииF. Characterization of induced colonies

От пет от индуцираните колонии(46) се изготвя плазмидна ДНК, която се използва за охарактеризиране на сДНК инсертите.Plasmid DNA was prepared from five of the induced colonies (46), which was used to characterize cDNA inserts.

Рестрикционните карти на пет индуцирани плазмида(р67, р68 , р69, р71 и р72) предполагат, че четири имат сходни рестрикционни карти.Тези четири са р67, р69, р71 и р72, всеки от които има четири Ddel сайта, 2 Hinfl сайта и един Rsal сайт в сДНК. Петият плазмид (р68 ) съдържа общ Ddel фрагмент и очевидно е къс сДНК клон, свързан с останалите четири. Хомологията, предположена чрез рестрикционните карти е потвърдена и чрез хибридизация. Р32- белязана ДНК сонда се изготвя (47) от 600 pb Ddel фрагмент на плазмида р67 и се използва за хибридизация 02) с другите индуцирани колонии. Всичките пет от картираните с рестрикционни ендонуклеази колонии се хибридизират кръстосано с тази сонда както 17 други колонии от индукционно / неиндукционнияη скрининг. Дължината на сДНК инсерта във всеки от тези кръстосано-хибридизирани плазмида се определя чрез PstI и тел електрофореза. Клонът с най-дълъг сДНК инсерт очевидно е клон 69 с дължина на инсерта 1200 - 1400 Ьр. Тази ДНК се използва за всички по-нататъшни експерименти и нейната рестрикционна карта е показана на фиг.4.The restriction maps of five induced plasmids (p67, p68, p69, p71, and p72) suggest that four have similar restriction maps. These four are p67, p69, p71, and p72, each with four Ddel sites, 2 Hinf1 sites, and one Rsal site in cDNA. The fifth plasmid (p68) contains a common Ddel fragment and is apparently a short cDNA clone bound to the other four. The homology suggested by the restriction maps was also confirmed by hybridization. P 32 - labeled DNA probe is prepared (47) of 600 pb Ddel fragment of the plasmid p67, and used for hybridization 02) to the other induced colonies. All five of the restriction endonucleases mapped colonies hybridized with this probe as did the 17 other colonies of induction / non-induction η screening. The length of the insert cDNA in each of these cross-hybridized plasmids was determined by PstI and wire electrophoresis. The clone with the longest cDNA insert is apparently a clone 69 with an insert length of 1200 - 1400 bp. This DNA was used for all further experiments and its restriction map is shown in Figure 4.

Чрез получаване на експресионни продукти в три независими експресионни системи, демонстриращи антивирусна активност е доказано, че сДНК инсерта в р69 е IFN-γ сДНК.By producing expression products in three independent expression systems demonstrating antiviral activity, the insert cDNA in p69 was shown to be IFN-γ cDNA.

в-Секвенционен анализ на сДНК инсерта в р69c-Sequential analysis of insert cDNA in p69

Пълната нуклеотидна последователност на р69 плазмидния инсерт е определена чрез дидезоксинуклеотидно верижния терминиращ метод (48) чрез субклониране на фрагментите във вектора М13 тр709) и химичната процедура на Maxam-Gilbert (52). Най-дългата отворена четяща рамка кодира протеин от 166 амино киселини,представени на фиг.5. Първият кодиран остатък е първият мет кодон, преброен в 5'-края на сДНК. Първите 20 остатъка при амино края вероятно служат като сигнална последователност за секретирането на останалите 146 амино киселини. Тази вероятно сигнална последователност притежава общите за останалите сигнални последователности характерни особености,като размер и хидрофобност.Нещо повече, четирите амино киселини,установени при вероятния сайт на разграждане (ser-leu-cys) са идентични с четири остатъка, установени при точките на разграждане на няколко левкоцитарни интерферона ( LelF В, С, D, F и Н (2)).The complete nucleotide sequence of the p69 plasmid insert was determined by the dideoxynucleotide chain termination method (48) by subcloning the fragments in vector M13 tp709) and the Maxam-Gilbert chemical procedure (52). The longest open reading frame encodes a protein of 166 amino acids shown in FIG. The first encoded residue is the first meth codon counted at the 5'-end of the cDNA. The first 20 residues at the amino terminus probably serve as a signal sequence for secretion of the remaining 146 amino acids. This probable signal sequence has features common to the other signal sequences, such as size and hydrophobicity. Moreover, the four amino acids found at the probable degradation site (ser-leu-cys) are identical to the four residues found at the degradation points of several leukocyte interferons (LelF B, C, D, F and H (2)).

Кодираната зряла амино киселинна последователност от 146 аминоThe encoded mature amino acid sequence of 146 amino acids

киселини (от тук нататък наричана рекомбинантен човешки имуноинтерферон) притежава молекулно тегло 17 140.acids (hereinafter referred to as recombinant human immunointerferon) has a molecular weight of 17,140.

Налице са две потенциални точки на гликозилация(50) в кодираната протеинова последователност, при амино киселини 28 до 30 (asn-gly-thr) и амино киселини 100-102 ( asn-tyr-ser ). Съществуването на тези позиции се съгласува с наблюдаваното гликозилиране на човешки IFN-y(6,5f). В допълнение, само два цистеинови остатъка са достатъчно близко, за да образуват дисулфидни мостове, което се съгласува с наблюдаваната стабилност на IFN-y в присъствие на редуциращи агенти като вмеркаптоетанол(3 f).There are two potential glycosylation points (50) in the encoded protein sequence, for amino acids 28 to 30 (asn-gly-thr) and amino acids 100-102 (asn-tyr-ser). The existence of these positions is consistent with the observed glycosylation of human IFN-γ (6.5f). In addition, only two cysteine residues are close enough to form disulfide bridges, which is consistent with the observed stability of IFN-γ in the presence of reducing agents such as mercaptoethanol (3 f).

Предположената зряла амино киселинна последователност е твърде базична, с общо 30 лизинови, аргининови и хистидинови остатъка и само общо 19 аспарагинови и глутаминовиThe putative mature amino acid sequence is quite basic, with a total of 30 lysine, arginine and histidine residues and only a total of 19 aspartic and glutamine

киселинни остатъка.acid residues.

тРНК структурата на IFN - у * както е предположена от ДНК последователността на плазмида р69^е отчетливо различима от IFN-a(l,2) или IFN-β (5) на тРНК. Както е представено на фиг.6, кодиращата област на IFN-y е по-къса?докато 5' нетранслираните и 3' нетранслираните региони са малко по-дълги както от IFN-a, така и от IThe mRNA structure of IFN-γ * as suggested by the DNA sequence of plasmid p69β is distinctly different from IFN-α (1, 2) or IFN-β (5) of mRNA. As shown in FIG. 6, is the coding region of IFN-γ shorter ? while the 5 'untranslated and 3' untranslated regions are slightly longer than both IFN-α and I

IFN-β.IFN-β.

Н. Експресия на рекомбинантен човешки имунен интерферон в E.coliN. Expression of recombinant human immune interferon in E. coli

Така както е отразено на фиг. 7, 50 μg от плазмида р69 се разграждат с помощта на PstI и инсерта от 1250 двойки бази се изолира посредствомAs shown in FIG. 7, 50 μg of plasmid p69 were digested with PstI and an insert of 1250 base pairs was isolated by

гел електрофореза в 6 процентен полиакриламиден гел. Приблизително 10 pg от този инсерт се електроелуират от тела. След това, 5 pg от този PstI фрагмент се разгражда на части с 3 единици BstNI ( Bethesda Research Labs) за 15 минути при 37° С и реакционната смес се пречиства в 6 процентен полиакриламиден гел. Приблизително 0,5 pg от желания BstNI-PstI фрагмент, състоящ се от 1100 двойки бази се възстановяват. Двата обозначени на фиг.7 дезоксиолигонуклеотида, 5' dAATTCATGTGTTATTGTC и 5’ - dTGACAATAACACATG се синтезират по фосфотриестерния метод (53) и се фосфорилират както следва : 100 pmol от всеки дезоксиолигонуклеотид се комбинират в 30 pl от 60 mM Tris-HCL (pH 8), ЮтМ MgCl2 , 15 тМ β-меркаптоетанол и 240 μ Ci ( γ- 32Р) АТф (Amersham, 5000 Ci / mmol). Добавят се 12 единици от Т4 полинуклеотид киназа и реакцията се оставя на 37° С за 30 минути. Добавя се 1 pl от 10 тМ АТф и реакцията се оставя да продължи още 20 мин. След ф-ОН/ СНС1 3 екстракция, олигомерите се комбинират с BstNI-PstI фрагмента,притежаващ 1100 двойки бази и се преципитират с етанол. Тези фрагменти се лигатират при 20°С за 2 часа в 30 pl 20mM Tris-HCl (pH 7,5),gel electrophoresis in 6 percent polyacrylamide gel. Approximately 10 pg of this insert is electroeluted from bodies. Then, 5 µg of this PstI fragment was digested into 3 units of BstNI (Bethesda Research Labs) for 15 minutes at 37 ° C and the reaction mixture was purified on a 6 percent polyacrylamide gel. Approximately 0.5 pg of the desired BstNI-PstI fragment consisting of 1100 base pairs was recovered. The 7 denoted deoxyoligonucleotides, 5 'dAATTCATGTGTTATTGTC and 5' - dTGACAATAACACATG were synthesized by the phosphotriester method (53) and phosphorylated as follows: 100 pmol of each deoxyoligonucleotide 30 HCl combined 60 HCl , 10MM MgCl 2 , 15 mM β-mercaptoethanol and 240 μ Ci (γ-32P) ATF (Amersham, 5000 Ci / mmol). 12 units of T4 polynucleotide kinase were added and the reaction was left at 37 ° C for 30 minutes. 1 µl of 10 mM ATf was added and the reaction was allowed to continue for 20 minutes. After--OH / CHClНС 3 extraction, the oligomers were combined with the BstNI-PstI fragment having 1100 base pairs and precipitated with ethanol. These fragments were ligated at 20 ° C for 2 hours in 30 pl 20mM Tris-HCl (pH 7.5),

ЮтМ MgCl2, Ю тМ дитиотреитол, 0,5 мМ АТф и 10 единици Т4 ДНК лигаза. Сместа се разгражда за 1 час с 30 единици PstI и 30 единици EcoRl (за отстраняване на полимеризацията чрез лигатиране на кохезивния край) и се подлага на електрофореза в 6 процентен полиакриламиден гел. Продуктът от 1115 двойки бази ( 110,000 срт) се възстановява чрез електроелуация.ΜM MgCl 2 , 10 mM dithiothreitol, 0.5 mM ATf, and 10 units of T4 DNA ligase. The mixture was digested for 1 hour with 30 units of PstI and 30 units of EcoR1 (to remove polymerization by ligation of the cohesive end) and electrophoresed on a 6 percent polyacrylamide gel. The product of 1,115 base pairs (110,000 ct) is recovered by electroelution.

Плазмидът pLelF A trp 103 (фиг. 7) е производен на плазмида pLelF А 25 (Т),в който EcoRl сайта ,дистално на LelF А гена е отстранен (27). 3pg от pLelF A trp 103 се разгражда с 20 единици EcoRl и 20 единици PstI за 90 мин при 37° С и се подлага на електрофореза в 6 процентен полиакриламиден гел. Големият векторен фрагмент ( ~ 3900 двойки бази ) се възстановява чрез електроелуация. фрагментът с големина 1115 двойки бази, EcoRI-PstI IFN -λ ДНК, се включва в 0,15 pg от така изготвения вектор. Трансформирането на E.coli К-12 щам 294 ( АТСС N 31446 ) дава 120 устойчиви на тетрациклин колонии. Плазмидна ДНК се получава от 60 от тези трансформанти и се разгражда с EcoPI и Pstl. Три от тези плазмида съдържат разградения EcoRI - Pstl 1115 двойки бази фрагмент.ДНК секвенционният анализ потвърждава, че тези плазмиди притежават желаната нуклеотидна последователност и свързването между trp промотора,синтетичната ДНК и сДНК. Един от тези плазмиди pIFN-λ trp 48 е избран за допълнително изследване. Този плазмид се използва за трансформиране на Е. coli К-12 щам W3110 ( АТСС N 27325).Plasmid pLelF A trp 103 (Fig. 7) is derived from plasmid pLelF A 25 (T), in which the EcoR1 site distal to the LelF A gene is removed (27). 3pg of pLelF A trp 103 was digested with 20 units of EcoR1 and 20 units of PstI for 90 min at 37 ° C and subjected to electrophoresis on a 6 percent polyacrylamide gel. The large vector fragment (~ 3900 base pairs) is recovered by electroelution. the 1115 base pair fragment, EcoRI-PstI IFN-λ DNA, was included in 0.15 pg of the vector thus prepared. Transformation of E. coli K-12 strain 294 (ATCC N 31446) yielded 120 tetracycline-resistant colonies. Plasmid DNA was obtained from 60 of these transformants and digested with EcoPI and Pst1. Three of these plasmids contain the degraded EcoRI - Pstl 1115 base pair fragment. The DNA sequence analysis confirms that these plasmids possess the desired nucleotide sequence and the binding between the trp promoter, synthetic DNA and cDNA. One of these plasmids pIFN-λ trp 48 was selected for further study. This plasmid was used to transform E. coli K-12 strain W3110 (ATCC N 27325).

I. Генна структура на IFN -γ кодиращата последователностI. Gene structure of the IFN -γ coding sequence

Структурата на гена, кодиращ IFN-y,e анализирана чрез Southern хибридизация. В тази процедура (54), 5 микрограма от човешка лимфоцитна ДНК с високо молекулно тегло (получена както в 55) се разгражда с различни рестрикционни ендонуклеази, подлага се на електрофореза в 1,0 процентни агарозни гелове (56) и се изсушава на нитроцелулозни филтри (54). р32-белязана ДНК сонда се получава (47) от 600 bp Ddel фрагмент на сДНК инсерт от р69 и се хибридизира (43) с нитроцелулозна ДНК. Количество, възлизащо на 107 за минута от сондата^ се хибридизира за 16 часа и след това се промива както е описано в (43). Осем геномни ДНК проби от различни донори (хора) се разграждат с EcoRI рестрикционна ендонуклеаза и се хибридизират с р69 р32-белязаната сонда. Както е представено на фиг. 9, наблюдават се два ясни хибридизационни сигнала с размер,възлизащ на 8,8 килобази двойки ( кЬр ) и 2,0 kbp както може да се установи при сравняване на подвижностите с Hindlll разградена ХДНК. Това може да бъде резултатът от разцепването на два IFN- γ гена или само на един ген при EcoRI сайта. Докато р69 не съдържа EcoRI сайт, една междинна структура с междинен EcoRI сайт , наречена интрон би била необходимата да обясни единичния ген. За да се различат тезе две възможности, се провежда друга Southern хибридизацияThe structure of the gene encoding IFN-γ was analyzed by Southern hybridization. In this procedure (54), 5 micrograms of high molecular weight human lymphocyte DNA (obtained as in 55) is digested with various restriction endonucleases, electrophoresed in 1.0 percent agarose gels (56) and dried on nitrocellulose filters (54). p 32 -labeled DNA probe was prepared (47) from the 600 bp Ddel fragment of the cDNA insert of p69 and hybridized (43) with the nitrocellulose DNA. An amount of 10 7 per minute from the probe was hybridized for 16 hours and then washed as described in (43). Eight genomic DNA samples from different donors (human) were digested with EcoRI restriction endonuclease and hybridized with the p69 32 p-labeled probe. As shown in FIG. 9, two clear hybridization signals of 8.8 kilobase pairs (kBp) and 2.0 kbp were observed as can be found when comparing motions with HindIII degraded CDNA. This may be the result of the cleavage of two IFN-γ genes or only one gene at the EcoRI site. While p69 does not contain an EcoRI site, an intermediate structure with an intermediate EcoRI site called an intron would be required to explain the single gene. To differentiate these two options, another Southern hybridization is conducted

със същата сонда срещу пет други ендонуклеазни разграждания на единична човешка ДНК (фиг. 10 ). Наблюдават се два хибридизационни ДНК фрагмента с две други рестрикционни ендонуклеази - PvuII (6,7 kbp и 4,0 kbp ) и Hindi (2,5 kbp и 2,2 kbp). Обаче, три ендонуклеазно разграждащи образци осигуряват само един хибридизационен ДНК фрагмент : Hindlll (0,9 kbp), Bdlll (11,5 kbp) и BamHI (9,5 kbp). Два IFN -γ гена би трябвало да бъдат присъединени към едно необичайно място в рамките на същия хибридизационен фрагмент. Този резултат предполага, че само отделен хомоложен IFN-y ген (за разлика от много свързани IFN-a гени ) присъства в човешката геномна ДНК и че този ген е част от единwith the same probe against five other single human DNA endonucleases (Fig. 10). Two hybridization DNA fragments were observed with two other restriction endonucleases - PvuII (6.7 kbp and 4.0 kbp) and Hindi (2.5 kbp and 2.2 kbp). However, three endonuclease cleavage samples provide only one hybridization DNA fragment: HindIII (0.9 kbp), BdllI (11.5 kbp) and BamHI (9.5 kbp). Two IFN-γ genes should be attached to one unusual site within the same hybridization fragment. This result suggests that only a single homologous IFN-γ gene (unlike many IFN-α related genes) is present in human genomic DNA and that this gene is part of one

или повече интрони, съдържащи EcoRI, PvuII, и Hindi сайтове. Това предположение е потвърдено от хибридизиране на р32 -белязан (47) фрагмент,получен от 3' нетранслираната област на сДНК от р69 (130 Ьр Ddel фрагмент от 860 Ьр до 990 Ьр на фиг. 5 ) срещу EcoRI разградената човешка геномна ДНК. Само 2,0 kbp EcoRI фрагмента се хибридизира към тази сонда, което предполага че този фрагмент съдържа 3' нетранслирани последователности, докато 8,8 kbp EcoRI фрагмента съдържа 5' последователности. Генната структура на IFN-γ (един ген с поне един интрон ) е ясно отличима от IFN-a (мултиплени гени (2) без интрони (56) или IFN-β (един ген без интрони (57)).or more introns containing EcoRI, PvuII, and Hindi sites. This assumption is confirmed by hybridization of p 32 -labeled (47) fragment derived from the 3 'untranslated region of the cDNA from p69 (130 bp Ddel fragment from 860 bp to 990 bp in FIG. 5) against EcoRI digested human genomic DNA. Only the 2.0 kbp EcoRI fragment hybridizes to this probe, suggesting that this fragment contains 3 'untranslated sequences, while the 8.8 kbp EcoRI fragment contains 5' sequences. The gene structure of IFN-γ (one gene with at least one intron) is clearly distinguishable from IFN-α (multiple genes (2) without introns (56) or IFN-β (one gene without introns (57)).

J. Получаване на бактериални екстрактиJ. Preparation of bacterial extracts

Пренощувала култура на Е. coli W 3110 / pIFN -у trp 48 в бульон наOvernight culture of E. coli W 3110 / pIFN trp 48 in broth

Luria + 5 микрограма за ml тетрациклин се използва за инокулиране на среда М9 (58), съдържаща 0,2 процента глюкоза, 0,5 процента казаминова киселина и 5 микрограма за ml тетрациклин при разреждане 1:100. Добавя се индол акрилова киселина до крайна концентрация 20 микрограма за ml, когато А550 е между 0,1 и 0,2 . Проби от по 10 ml се центрофугират при А550 = 1,0,утайката се събира и веднага се ресуспендира в 1 мл разтвор на фосфатен буфер, съдържащ 1 mg3a ml говежди серумен албумин ( PBSBSA).Клетките се отварят чрез звукова обработка (сонификация ) и се пречистват от клетъчните стени чрез центрофугиране. Супернатантите се оставят на 4°С до момента на изпитването. Интерфероновата активност в супернататнтите се определя като 250 единици / ml чрез сравняване с IFN-a стандарти посредством изпитване за ефекта на цитопатично инхибиране (CFE).Luria + 5 micrograms per ml of tetracycline is used to inoculate M9 medium (58) containing 0.2 percent glucose, 0.5 percent casamic acid and 5 micrograms per ml tetracycline at a dilution of 1: 100. Indole acrylic acid is added to a final concentration of 20 micrograms per ml when the A550 is between 0.1 and 0.2. Samples of 10 ml were centrifuged at A550 = 1.0, the precipitate was collected and immediately resuspended in 1 ml of phosphate buffer solution containing 1 mg3a ml of bovine serum albumin (PBSBSA). The cells were sonicated and sonicated. are purified from the cell walls by centrifugation. The supernatants were left at 4 ° C until the test. Interferon activity in supernatants was determined to be 250 units / ml by comparison with IFN-α standards by the Cytopathic Inhibition Effect (CFE) assay.

К. Трансформация на дрожди / щамове и средаK. Yeast / strain and medium transformation

Дрождевите щамове се трансформират така,както е описано по-рано G9· За подбор на плазмиди,съдържащи функционален TRPI ген се използва щам Е. coli JA300 (thr leuB6 thi thyA trpC1117 hsdm- hsdR- (20). Дрождевият щам RH218,притежаващ генотипа ( a trp gal2 SUC2 mal CUPl) (18), се използва като гостоприемников организъм, който ще бъде трансформиран. RH218 е депозиран в АТСС N 44076. М9 (минимална хранителна среда ) с 0,25 процента казаминови киселини (САА) и ЬВ(богата среда ) се използват така, както са описани от Miller(58) с добавяне на 20 pg/ml ампицилин (Sigma) след автоклавиране и охлаждане. Дрождите се култивират върху следната среда: YEPD, съдържаща 1% дрождев екстракт, 2% пептон и 2% глюкоза ±3 % Difco агар. YNB + САА съдържат 6,7 грама дрождева нитроген база (без амино киселини )(YNB) (Difco), 10 mg аденин, 10 mg урацил, 5 грама САА, 20 грама глюкоза и ±30 грама агар за литър.Yeast strains were transformed as described previously G9 · For selection of plasmids containing a functional TRPI gene, the E. coli JA300 strain (thr leuB6 thi thyA trpC1117 hsdm-hsdR- (20) was used. The yeast strain RH218 possessed (a trp gal2 SUC2 mal CUPl) (18), is used as the host organism to be transformed.RH218 is deposited in ATCC N 44076. M9 (minimum culture medium) with 0.25 percent casamic acids (CAA) and bB ( rich media) were used as described by Miller (58) with the addition of 20 pg / ml ampicillin (Sigma) after autoclaving and cooling. on the following medium: YEPD containing 1% yeast extract, 2% peptone and 2% glucose ± 3% Difco agar YNB + CAA contain 6.7 grams of yeast nitrogen base (without amino acids) (YNB) (Difco), 10 mg adenine, 10 mg uracil, 5 grams of CAA, 20 grams of glucose and ± 30 grams of agar per liter.

L. Конструиране на дрождев експресионен векторL. Construction of a yeast expression vector

1. 10 pg YRp7 04,15,16) се разграждат c EcoRI. Получените в резултат лепливи ДНК краища се правят слепи с помощта на ДНК полимераза I ( Klenow фрагмент ). Векторът и инсертът се пропускат през 1 процентен агарозен (SeaKem) гел, срязан от гела, електроелуиран и екстрахиран двукратно с еднакви обеми хлороформ и фенол преди преципитирането с етанол. Получените в резултат ДНК молекули със слепи краища се лигатират заедно в краен обем от 50 μΐ за 12 часа при 12 °C. Тази смес след това се използва за трансформиране на Е. coli щам JA300 в ампицилиново резистентен и триптофан прототрофен организъм. Изолират се плазмидите, съдържащи TRPI гена от двете ориентации. pFRWl притежава TRPI ген в същата ориентация както1. 10 pg YRp7 04,15,16) were digested with EcoRI. The resulting adhesive DNA ends are made blind using DNA polymerase I (Klenow fragment). The vector and insert were passed through a 1 percent agarose (SeaKem) gel, cut off from the gel, electroeluted and extracted twice with equal volumes of chloroform and phenol before precipitation with ethanol. The resulting blind end DNA molecules were ligated together in a final volume of 50 μΐ for 12 hours at 12 ° C. This mixture was then used to transform E. coli strain JA300 into an ampicillin-resistant and tryptophan prototrophic organism. Plasmids containing the TRPI gene from both orientations were isolated. pFRW1 has the TRPI gene in the same orientation as

YRp7 докато pFRW2 притежава TRPI ген в обратна ориентация.YRp7 while pFRW2 possesses the TRPI gene in reverse orientation.

pg от pFRW2 се линеаризира с Hindlll и се подлага наpg of pFRW2 is linearized with HindIII and subjected to

електрофореза в 1 агарозен гел. Линеарните молекули се елуират от гела, след което 200 ng се лигатират с 500 ng от 3,1 kb Hindlll инсерт от плазмида рВ1 03) ,който е рестрикционен фрагмент,съдържащ дрождевияelectrophoresis in 1 agarose gel. The linear molecules were eluted from the gel, after which 200 ng were ligated with 500 ng of 3.1 kb Hindlll insert from plasmid pB1 03), which is a restriction fragment containing yeast

3-фосфоглицерат киназен ген. Лигационната смес се използва за трансформиране на E.coli щам 294 в ампицилиново резистентен и чувствителен на тетрациклин организъм. Плазмидът, изготвен от един такъв рекомбинант притежава интактен TRP1 ген с Hindlll фрагмент с размер 3,1 kbp от рВ1 инсерционна ДНК в Hindlll сайта от тетрациклиново резистентния ген. Плазмидът е pFRM31. 5 pg от pFRM31 се разгражда напълно с EcoRI, екстрахира се двукратно с фенол и хлороформ и след това се преципитира с етанол. Кохезивните краища на молекулата се запълват с участието на ДНК Полимераза I ( Klenow фрагмент ) в реакция, която се осъществява в 250 μΜ от всеки дезоксинуклеозид трифосфат.Реакцията се осъществява за 20 мин при 14°С, през което време ДНК се екстрахира двукратно с фенол-хлороформ, след което се преципитира с етанол. След това ресуспендираната ДНК напълно се разгражда с Clal и се подлага на електрофореза в 6 процентен акриламиден гел. Векторният фрагмент се елуира от гела, екстрахира се с фенолхлороформ и се преципитира с етанол.3-phosphoglycerate kinase gene. The ligation mixture was used to transform E. coli strain 294 into an ampicillin-resistant and tetracycline-sensitive organism. The plasmid prepared from such a recombinant possesses an intact TRP1 gene with a HindIII fragment of 3.1 kbp size from pB1 insertion DNA at the HindIII site of the tetracycline-resistant gene. The plasmid is pFRM31. 5 pg of pFRM31 was completely digested with EcoRI, extracted twice with phenol and chloroform and then precipitated with ethanol. The cohesive ends of the molecule are filled with the participation of DNA Polymerase I (Klenow fragment) in a reaction that is carried out in 250 μΜ of each deoxynucleoside triphosphate. The reaction is carried out for 20 min at 14 ° C, during which time the DNA is extracted twice with phenol -chloroform, then precipitated with ethanol. The resuspended DNA was then completely digested with Clal and electrophoresed on a 6 percent acrylamide gel. The vector fragment was eluted from the gel, extracted with phenol chloroform and precipitated with ethanol.

Шестте N-крайни амино киселини от 3-фосфоглицерат киназния ензим,пречистени от хора,са както следва :The six N-terminal amino acids of the 3-phosphoglycerate kinase enzyme, purified by humans, are as follows:

- 2 - 3-4-5-6- 2 - 3-4-5-6

SER - LEU - SER - HSM - LYS - LEU Една от тронслационните четящи рамки, генерирани от ДНК последователността на 141 bp Sau3A - to - Sau3A рестрикционен фрагмент (съдържащ междинен HincII сайт; виж PGK рестрикционна карта на фиг. 11) ,продуцира следната амино киселинна последователност.SER-LEU-SER-HSM-LYS-LEU One of the translational reading frames generated by the DNA sequence of a 141 bp Sau3A-to-Sau3A restriction fragment (containing an intermediate HincII site; see PGK restriction map in Fig. 11) produces the following amino acid sequence.

1-2-3-4-5-61-2-3-4-5-6

MET- SER - LEU - SER - SER - LYS - LEU След отстраняване на иницииращия метионин се вижда, че PGK N крайната амино киселинна последователност притежава 5 от 6 амино киселинната хомология с N-крайна амино киселинна последователност на човешка PGK.MET-SER-LEU-SER-SER-LYS-LEU After removal of the initiating methionine, it is seen that the PGK N terminal amino acid sequence has 5 of 6 amino acid homology with the N-terminal amino acid sequence of human PGK.

Резултатът от съгласуването предполагаме началото на дрождевия PGK структурен ген е кодирано от ДНК в 141 bp Sau3A рестрикционния фрагмент от рВ1. По-ранни разработки (20) показват предполагането, че ДНК последователностите, специфизиращи PGK mRNK , по всяка вероятност се намират в тази област от Hindlll фрагмента.Понататъшното съгласуване на 141 вр Sau3A фрагмента дава повече ДНК последователност от PGK промотора (фиг. 12).The result of the alignment suggests the onset of the yeast PGK structural gene is encoded by DNA in the 141 bp Sau3A restriction fragment of pB1. Earlier developments (20) have suggested that the DNA sequences specifying PGK mRNA are likely located in this region of the HindIII fragment. Further alignment of the 141 bp Sau3A fragment yields more DNA sequence than the PGK promoter (Fig. 12).

Посредством стандартни методики е синтезиран синтетичен олигонуклеотид с последователността 5' ATTTGTTGTAAA 3' ( Сгеа et al.,Nucleic Acids Res. 8,2331 (1980)). 100 ng от този праймер се бележат приA synthetic oligonucleotide of the sequence 5 'ATTTGTTGTAAA 3' was synthesized by standard procedures (Schea et al., Nucleic Acids Res. 8.2331 (1980)). 100 ng of this primer were recorded at

5' -края с помощта на 10 единици Т4 полинуклеотид киназа в 20 μΐ реакция,същържаща също 200 pCi от [ γ 32 -Р ] АТф. Този белязан праймерен разтвор се използва за реакция на възстановяване, създадена като първи етап в многостъпален процес за влагане на EcoRI рестрикционен сайт в PGK 5'- фланкираща ДНК, предшестваща PGK последователността на структурния ген.5 'end using 10 units of T4 polynucleotide kinase in 20 μΐ reaction also containing 200 pCi of [γ 32 -P] ATf. This labeled primer solution is used for a recovery reaction created as a first step in a multistage process for inserting an EcoRI restriction site into PGK 5'-flanking DNA preceding the PGK sequence of the structural gene.

100 pg от рВ1 (2ф се разгражда напълно с НаеШ^след което се прекарва през 6 процентен полиакриламиден гел. Най-горната ивица от оцветения с етидиум гел (съдържащ PGK ) се изолира посредством електроелуация,както е описано по-горе. Тази 1200 bp НаеШ част от ДНК се рестриктира с Hindi 9 след което се пропуска през 6 процентен акриламиден гел. Ивицата от 650 Ьр е изолирана посредством електроелуация. Изолират се 5 pg от ДНК. Тази 650 bp HaeIII-to-HincII част от ДНК се ресуспендира в 20 pl Н2О, след което се смесва с 20 pl фосфорилиран разтвор на праймера описан по-горе. Тази смес се екстрахира 1 х с фенол-хлороформ, след което се преципитира с етанол.Сухата ДНК се ресуспендира в 50 pl Н2О и след това се нагрява във вряща водна баня за седем минути. Този разтвор след това бързо се охлажда в суха ледено-етанолна баня (10п - 20 секунди ), след което се прехвърля в ледена водна баня.Към този разтвор се добавят 50 pl 10 х ДНК полимераза I буфер ( Boeringer Mannheim ), 10 pl от предварително приготвен 2,5 мМ разтвор за всеки дезоксинуклеозид трифосфат (dATP, dTTP, dGTP и dCTP ), 25 pl H2O и 5 единици от ДНК полимераза I, Klenow фрагмент.Тази 100 pl реакция се инкубира при 37 °C за 4 часа. След това разтворът се екстрахира еднократно с фенол-хлороформ,преципитира се с етанол, изсушава се чрез лиофилизиране, след което се подлага на въздействието до пълно изтощаване на ензима с 10 единици Sau3A. Този разтвор след това се пропуска през 6 процентен акриламиден гел. Ивицата, съответстваща на 39 Ьр по размер се срязва от гела и се изолира чрез електроелуиране както е описано по-горе. Тази 39 Ьр ивица притежава един сляп край. Фрагментът се клонира в модифициран pFIF trp 69 вектор (5).. 10 gg от pFIF trp 69 се линеаризира е Xbal, екстрахира се еднократно с фенол-хлороформ,след което се преципитира с етанол. Лепливият Xbal край се запълва с участието на ДНК полимераза I Klenow фрагмент в 50 μΐ реакция, съдържаща 250 μΜ от всеки нуклеозид трифосфат.Тази ДНК се срязва с ВашН^след което се пропуска през 6 процентен полиакриламиден гел. Векторният фрагмент се изолира от гела чрез електроелуация?след което се ресуспендира в 20 μΐ Н2О. 20 ng от този вектор се лигатират с 20 ng от 39 Ьр фрагмента,изготвен както по-горе за 4 часа при стайна температура. Една четвърт от сместа се използва за трансформиране на E.coli щам 294 в ампицилиново резистентен ( върху LB + 20 μβ / ml amp ). Плазмидите от трансформантите се изследват чрез процедура на бърз скрининг 0£). Един плазмид, pPGK-39 е подбран за секвенционен анализ. 20 μg от този плазмид се разграждат с Xbal, преципитират се с етанол и след това се третират с 1000 единици бактериална алкална фосфатаза при 68°С за 45мин. ДНК се екстрахира трикратно с фенол-хлороформ и се100 pg of pB1 (2f was completely digested with NaHCO3 then passed through a 6 percent polyacrylamide gel. The top band of ethidium stained gel (containing PGK) was isolated by electroelution as described above. This 1200 bp Our DNA strand was then digested with Hindi 9 and then passed through a 6% acrylamide gel, the 650 bp band was isolated by electroelution, 5 pg of DNA was isolated, and this 650 bp HaeIII-to-HincII portion of the DNA was resuspended in 20 pl H2O and then mixed with the 20 pl phosphorylated primer solution described above. extracted 1 x with phenol-chloroform, then precipitated with ethanol. The dried DNA was resuspended in 50 µl of H2O and then heated in a boiling water bath for seven minutes. This solution was then rapidly cooled in a dry ice-ethanol bath ( 10n - 20 seconds), then transferred to an ice water bath. To this solution were added 50 µl of 10 x DNA polymerase I buffer (Boeringer Mannheim), 10 µl of pre-prepared 2.5 mM solution for each deoxynucleoside triphosphate (dATP, dTTP, dGTP and dCTP), 25 pl H2O and 5 units of DNA polymerase I, Klenow fragment. This 100 pl reaction was incubated at 37 ° C for 4 o'clock. The solution was then extracted once with phenol-chloroform, precipitated with ethanol, dried by lyophilization, and then subjected to complete depletion of the enzyme with 10 units of Sau3A. This solution was then passed through a 6 percent acrylamide gel. The band corresponding to 39 bp in size was cut off from the gel and isolated by elution as described above. This 39 bp strip has a blind end. The fragment was cloned into a modified pFIF trp 69 vector (5). 10 gg of pFIF trp 69 was linearized with Xbal, extracted once with phenol-chloroform and then precipitated with ethanol. The sticky Xbal end was filled with the participation of DNA polymerase I Klenow fragment in a 50 μΐ reaction containing 250 μΜ of each nucleoside triphosphate. This DNA was cut with VasH 2 and then passed through a 6 percent polyacrylamide gel. The vector fragment was isolated from the gel by electroelution, then resuspended in 20 μΐ H2O. 20 ng of this vector were ligated with 20 ng of the 39 bp fragment prepared as above for 4 hours at room temperature. One-quarter of the mixture was used to transform E. coli strain 294 into ampicillin-resistant (on LB + 20 μβ / ml amp). Transformant plasmids were examined by rapid screening procedure (0 l). One plasmid, pPGK-39, was selected for sequence analysis. 20 μg of this plasmid were digested with Xbal, precipitated with ethanol, and then treated with 1000 units of bacterial alkaline phosphatase at 68 ° C for 45 min. The DNA was extracted three times with phenol-chloroform and se

преципитира с етанол.precipitated with ethanol.

Дефосфорилираните краища след това се бележат в 20 μ£ реакция,съдържаща 200 μ€ΐ от { γ32 - Р ] АТф и 10 единици от Т4 полинуклеотид киназа.Плазмидът се срязва със Sall и се пропуска през 6 процентен акриламиден гел.The dephosphorylated ends were then labeled with a 20 μl reaction containing 200 μl of {γ32 - P] ATf and 10 units of T4 polynucleotide kinase. The plasmid was cut with Sall and passed through a 6 percent acrylamide gel.

Белязаната инсерционна ивица се изолира от гела и се съгласува по метода на химична деградация (52)· ДНК последователността при 3' - края на тази промоторна част е както се очаква.The labeled insertion strip is isolated from the gel and coordinated by the chemical degradation method (52) · The DNA sequence at 3 '- the end of this promoter portion is as expected.

2. Конструиране на 312 pb Pvul - to - EcoRI PGK промоторен фрагмент μg pPGK-39 ( фиг. 13 ) се разгражда едновременно със Sall и Xbal ( по 5 единици всеки ), след което се подлага на електрофореза в 6 процентен гел.Ивицата,състояща се от 390 pb и съдържаща 39 Ьр промоторна част, се изолира чрез електроелуация.Ресуспендираната ДНК се подлага на рестрикция със Sau 3 А, след което се подлагат на електрофореза в 8 процентен акриламиден гел. 39 pb PGK промоторната ивица се изолира посредством електроелуиране. Тази ДНК съдържа 39 Ьр от 3' -края на PGK промотора върху Sau3A - to- Xbal фрагмент.2. Construction of 312 pb Pvul-to-EcoRI PGK promoter fragment μg pPGK-39 (Fig. 13) was digested simultaneously with Sall and Xbal (5 units each) and then subjected to electrophoresis in 6 percent gel. consisting of 390 pb and containing a 39 bp promoter moiety was isolated by electroelution. The resuspended DNA was subjected to restriction with Sau 3 A and then electrophoresed on an 8 percent acrylamide gel. The 39 pb PGK promoter band was isolated by electroelution. This DNA contains 39 bp from the 3 'end of the PGK promoter on the Sau3A - to-Xbal fragment.

gg рВ1 се подлага на рестрикция с Pvul и Крп1,след което се подлага на електрофореза в 6 процентен акриламиден гел.Ивицата с 0,8 kbp от ДНК се изолира чрез електроелуиране, след което се рестриктира със Sau3A и се подлага на електрофореза в 6 процентен акриламиден гел. Ивицата с 265 pb от PGK промотора (фиг. 11 ) се изолира чрезgg pB1 is subjected to restriction with Pvul and Krp1, then subjected to electrophoresis in 6 percent acrylamide gel. The 0.8 kbp band of DNA is isolated by electroelution, then restriction with Sau3A and electrophoresis at 6 percent acrylamide gel. The 265 pb band from the PGK promoter (Fig. 11) was isolated by

електроелуиране.electrical elution.

Тази ДНК след това се свързва (лигатира) с 39 рв промоторния фрагмент от горната структура за два часа при стайна температура. Лигаторната смес се рестриктира с Xbal и Pvul, след което се подлага на електрофореза в 6 процентен акриламиден гел. Xba - to - Pvul рестрикционният фрагмент с размер 312 Ьр се изолира чрез електроелуация,след това се добавя към лигационната смес, съдържаща 200 ng pBR322 (41) ( изолирана по-рано,пропускайки 162 pb Pvul - to - PstI рестрикционния фрагмент ) и 200 ng от Xbal - to - PstI LelF А сДНК гена, изолиран по-рано от 20 gg pLelF trp A 25 .Тази трикомпонентна лигаторна смес се използва за трансформиране на Е. coli щам 294 в тетрациклиново резистентен. Трансформирането клонове се минискринират (44) и една от колониите, pPGK - 300 се изолира като притежаваща 304 bp PGK 5'фланкираща ДНК, слята с LelF А гена в pBR322 основния вектор. 5' - края на LelF А гена притежава следната последователност : 5 ' - CTAGAATTC - 3' . Така фузията на XbdI сайта от PGK промоторния фрагмент в тази последователност позволява добавянето към Xbal сайта на един EcoRI сайт. Така pPGK -300 съдържа част от PGK промотора,изолиран в Pvul to - EcoRI фрагмента.This DNA was then bound (ligated) to the 39 pc promoter fragment of the above structure for two hours at room temperature. The ligator mixture was restricted with Xbal and Pvul, then electrophoresed on a 6 percent acrylamide gel. The Xba-to-Pvul restriction fragment of size 312 bp was isolated by electroelution, then added to the ligation mixture containing 200 ng pBR322 (41) (isolated earlier, omitting 162 pb Pvul-to-PstI restriction fragment) and 200 ng from Xbal-to-PstI LelF A cDNA gene isolated earlier than 20 gg pLelF trp A 25 .This three-component ligator mixture is used to transform E. coli strain 294 into tetracycline resistant. Transforming clones are mini-screened (44) and one of the colonies, pPGK-300 was isolated as having 304 bp PGK 5'-flanking DNA fused to the LelF A gene in the pBR322 main vector. The 5 'end of the LelF A gene has the following sequence: 5' - CTAGAATTC - 3 '. Thus, the fusion of the XbdI site from the PGK promoter fragment in this sequence allows one EcoRI site to be added to the Xbal site. Thus, pPGK -300 contains a portion of the PGK promoter isolated in the Pvul to - EcoRI fragment.

3. Конструиране на 1500 pb EcoRI - to - EcoRI PGK промоторен фрагмент.3. Construction of 1500 pb EcoRI-to-EcoRI PGK promoter fragment.

pg рВ1 се разгражда с Pvul и EcoRI се пропуска през 6 процентен акриламиден гел. 1,3 kb Pvul - to- EcoRI ивицата ДНКpg pB1 was digested with Pvul and EcoRI was passed through a 6 percent acrylamide gel. 1.3 kb Pvul - to- EcoRI DNA Strip

от PGK 5' -фланкиращата ДНК се изолира посредством електроелуация. 10 pg pPGK - 300 се разгражда с EcoRI и Pvul и 312 pb промоторният фрагмент се изолира чрез електроелуация след електрофореза на разградената смес в 6 процентен акриламиден гел. 5 pg от pFRL4 се срязва с EcoRI, преципитира се с етанол и се третира с бактериална алкална фосфатаза при 68 °C за 45 минути.След три екстракции на ДНК с фенол/хлороформ,преципитиране с етанол и ресуспендиране в 20 ml Н2О, 200 ng от вектора се лигатира със 100 ng от 312 pb EcoRI - to - Pvul ДНК от pPGK -300 и 100 ng EcoRI - to - Pvul ДНК от pBl. Лигационната смес се използва за трансформация на Е. coli щам 294 в ампицилиново резистентен. Един от получените трансформанти е pPGK -1500. Този плазмид съдържа 1500 bp PGK промоторен фрагмент като EcoRI - to EcoRI или Hindlli - to - EcoRI част от ДНК.from the PGK 5 'flanking DNA was isolated by electroelution. 10 pg pPGK-300 was digested with EcoRI and Pvul and the 312 pb promoter fragment was isolated by electroelution after electrophoresis of the digested mixture in 6 percent acrylamide gel. 5 pg of pFRL4 was cut with EcoRI, precipitated with ethanol and treated with bacterial alkaline phosphatase at 68 ° C for 45 minutes. After three extractions of phenol / chloroform DNA, precipitation with ethanol and resuspended in 20 ml of H2O, 200 ng the vector was ligated with 100 ng of 312 pb EcoRI - to - Pvul DNA from pPGK - 300 and 100 ng of EcoRI - to - Pvul DNA from pBl. The ligation mixture was used to transform E. coli strain 294 into ampicillin resistant. One of the transformants obtained is pPGK -1500. This plasmid contains a 1500 bp PGK promoter fragment such as the EcoRI - to EcoRI or Hindlli - to - EcoRI portion of DNA.

gg от pPGK - 1500 се разгражда напълно с Clal и EcoRI,след което разградената смес се подлага на електрофореза върху 6 процентен акриламиден гел. Фрагментът с размер от 900 pb, съдържащ PGK промотора, се изолира чрез електроелуация. 10 gg от pIFN - γ trp 48 се разгражда напълно с EcoRI и Hindi и се подлага на електрофореза върху 6 процентен акриламиден гел.Ивицата от 900 pb, съдържаща директно експресируемата IFN - γ сДНК^се изолира от гела чрез електроелуиране.gg of pPGK-1500 was completely digested with Clal and EcoRI, after which the digested mixture was electrophoresed on a 6 percent acrylamide gel. The 900 pb fragment containing the PGK promoter was isolated by electroelution. 10 gg of pIFN-γ trp 48 was completely degraded with EcoRI and Hindi and electrophoresed on a 6 percent acrylamide gel. A 900-pb band containing directly expressed IFN-γ cDNA was isolated from the gel by electroelution.

Дрождевият експресионен вектор се конструира в три факторна реакция чрез лигатиране заедно на PGK промоторния фрагмент ( в Clal to - EcoRI част ), делетирания. pFRM - 31 и изолираната по-горе IFN -γ ДНК.Реакционната смес се инкубира на 14 ° С за 12 часа, след което се използва за трансформиране на E.coli щам 294 в ампицилин резистентен. Трансформантите се анализират за присъствие на действително конструиран експресионен плазмид, pPGK - IFN - γ ( фиг. 16 ).The yeast expression vector was constructed in three factor reactions by ligation together of the PGK promoter fragment (in the Clal to EcoRI moiety), deletion. pFRM-31 and IFN-γ DNA isolated above. The reaction mixture was incubated at 14 ° C for 12 hours, then used to transform E. coli strain 294 into ampicillin resistant. Transformants were assayed for the presence of a truly engineered expression plasmid, pPGK - IFN - γ (Fig. 16).

Плазмидите, които съдържат експресионни системи, са използвани за трансформиране на сферопласти на дрождевия щам RH218 до триптофаново прототрофен в безтриптофанов агар. Тези рекомбинантни дрожди след това се изпитват за наличност на рекомбинантен човешки имунен интерферон.Plasmids containing expression systems have been used to transform the spheroplasts of the yeast strain RH218 to tryptophan prototrophic in non-tryptophan agar. These recombinant yeasts are then tested for the presence of recombinant human immune interferon.

Дрождевите екстракти се изготвят както следва: Десет милилитрови култури се отглеждат в YNB + САА до достигане на А 660 ~ 1 - 2 , събират се чрез центрофугиране, след което се ресуспендират в 500 μΐ PBS буфер ( 20 mM NaH2PO4 , pH = 7,4 , 150 mM NaCl). ДобавяYeast extracts were prepared as follows: Ten ml cultures were grown in YNB + CAA to reach A 660 ~ 1 - 2, collected by centrifugation, then resuspended in 500 μΐ PBS buffer (20 mM NaH2PO4, pH = 7.4 , 150 mM NaCl). I add

се еднакъв обем стъклени топчета ( 0,45 - 0,5 mm ) и сместа след това се завихря за 2'. Екстрактът се върти 30 секунди при 14000 rpm и супернатантата се отстранява : интерфероновата активност в супернатантата се определя като 16 000 единици / ml чрез сравняване с IFN -а стандарт с помощта на СРЕ инхибиторното изпитване.an equal volume of glass beads (0.45 - 0.5 mm) was added and the mixture was then swirled for 2 '. The extract was rotated for 30 seconds at 14000 rpm and the supernatant removed: interferon activity in the supernatant was determined to be 16,000 units / ml by comparison with the IFN-α standard using the CPE inhibition assay.

М. Конструиране на клетъчно - културалния вектор pSVy69M. Construction of the cell culture vector pSVy69

Фрагментът с 342 двойки бази Hindlll-PvuII, обхващащ SV40 източникаj се превръща в EcoRI рестрикционно свързан фрагмент. Hindlll сайтът се превръща чрез добавяне на синтетичен олигомер ( 5’ dAGCTGAATTCC ) и PvuII сайта се превръща чрез сляпо свързване вThe 342-pair HindIII-PvuII base fragment enclosing the SV40 source was converted into an EcoRI restriction-bound fragment. The Hindlll site is converted by the addition of a synthetic oligomer (5 'dAGCTGAATTCC) and the PvuII site is converted by blind linking to

EcoRI сайт, запълнен с използване на полимераза I ( Klenow фрагмент).EcoRI site filled using polymerase I (Klenow fragment).

Полученият в резултат EcoRI фрагмент се инсертира в EcoRI сайта на pML - 1(2$). Плазмид със SV40 късен промотор,ориентиран далече от amp R гена по-нататък се модифицира чрез отстраняване на EcoRI сайта в близост от amp R гена на pML-Ι (28).The resulting EcoRI fragment was inserted into the EcoRI site of pML-1 ($ 2). A plasmid with an SV40 late promoter oriented away from the amp R gene was further modified by deletion of the EcoRI site near the amp R gene of pML-28 (28).

Изолира се фрагментът Hpal - Bglll с 1023 двойки бази от клонираната ДНК (Ъб) и Hpal сайта от хепатит В вируса (HBV) се превръща в EcoRI сайт със синтетичен олигомер ( 5' dGCGAATTCGC ). Този EcoRI - Bglll свързан фрагмент се клонира директно в EcoRI-BamHI сайтовете на плазмида,описан по-горе и носещ източника SV40.The Hpal-Bglll fragment was isolated with 1023 base pairs from the cloned DNA (Ab) and the Hpal site from the hepatitis B virus (HBV) was converted to an EcoRI site with a synthetic oligomer (5 'dGCGAATTCGC). This EcoRI-Bglll binding fragment was cloned directly into the EcoRI-BamHI sites of the plasmid described above and carrying the SV40 source.

В оставащия EcoRI сайт се исертира IFN - γ ген в 1250 двойки бази PstI фрагмент на р69 след конверсията на PstI краищата в EcoRI краища. Изолират се клоновете, в които SV40 късният промотор предшества структурния ген на IFN - γ. Получените в резултат плазмиди след това се въвеждат в клетки на тъканни култури (29) с помощта на DEAEдекстрановата техника (61) модифицирана така,че трансфекцията в присъствие на ДЕАЕ -декстран протича за 8 часа. Клетъчната среда се променя на всеки 2-3 дни. Ежедневно се отделят по 200 микролитра за интерфероново биоизследване. Типичният добив от 50 - 100 единици/ml за проба се установява три или четири дни след трансфекцията.In the remaining EcoRI site, the IFN-γ gene is inserted into 1250 base pairs of the PstI fragment of p69 after conversion of the PstI ends into EcoRI ends. The clones in which the SV40 late promoter precedes the IFN-γ structural gene were isolated. The resulting plasmids are then introduced into tissue culture cells (29) using the DEAEdextran technique (61) modified so that transfection in the presence of DEAE-dextran proceeds for 8 hours. The cell medium was changed every 2-3 days. 200 microliters are collected daily for interferon bioassay. The typical yield of 50-100 units / ml per sample is established three or four days after transfection.

В продукта на трансфекция липсва CYS - TYR - CYS N-крайна част на рекомбинантния човешки имунен интерферон (сравни фиг.5), което подкрепя появата на разграждане на сигнален пептид при CYS - GLY свързването (амино киселини 3 и 4 на фиг. 5 ), така че зрелият полипептид фактически се състои от 143 амино киселини.The transfection product lacks the CYS-TYR-CYS N-terminal portion of recombinant human immune interferon (cf. Fig. 5), which supports the emergence of degradation of the signal peptide at CYS-GLY binding (amino acids 3 and 4 in Fig. 5) , so that the mature polypeptide actually consists of 143 amino acids.

Ν. Частично пречистване на des-CYS - TYR - CYS рекомбинантен човешки имунен интерферонΝ. Partial purification of des-CYS - TYR - CYS recombinant human immune interferon

За получаване на по-голямо количество от des - CYS - TYR - CYS рекомбинантен човешки имунен интерферон,пресен монослой от COS-7 клетки в десет 10 см пластинки се трансфектират с общо 30 pg pDLIF3 в 110 mis DEAE-Dextran (200 pg/ml DEAE Dextran 500 000 MW, 0,05M Tris pH 7,5, в DMEM ).След 16 часа при 37 °C. пластинките се промиват двукратно с DMEM. Към всяка пластинка се добавят 15 mis пресен DMEM ,заместен с 10 процента f.b.s.,2 mM глутамин, 50 μ /μΐ пеницилин G и 50 Mg / μΐ стрептомицин .Средата се замества на следващия ден съсTo obtain more des - CYS - TYR - CYS recombinant human immune interferon, a fresh monolayer of COS-7 cells in ten 10 cm plates was transfected with a total of 30 pg pDLIF3 in 110 mis DEAE-Dextran (200 pg / ml DEAE Dextran 500,000 MW, 0.05M Tris pH 7.5, in DMEM) After 16 hours at 37 ° C. the plates were washed twice with DMEM. To each plate was added 15 mis fresh DMEM, replaced with 10 percent f.b.s., 2 mM glutamine, 50 μ / μΐ penicillin G and 50 Mg / μΐ streptomycin. The medium was replaced the following day with

свободна от серум DMEM . Свободната от серума среда след това се добавя всеки ден. Събраната среда се съхранява на 4 ° докато се изследва или се свърже с CPG. фракциите от 3-тия и 4-ти ден на посттрансфекционните проби, както е установено, съдържат по същество цялата активност.serum free of DMEM. The serum free medium is then added daily. The collected medium was stored at 4 ° until examined or coupled with CPG. The fractions of day 3 and day 4 of the posttransfection samples were found to contain substantially all of the activity.

Към 100 μΐ клетъчна супернатанта се добавят 0,5 g CPG и сместа се бърка 3 часа при 4°С. След кратко центрофугиране в центрофуга, утаените топчета се поставят в колона и внимателно се промиват с 20 μΜ NaPO4 IM NaCL 0,1 процента β -меркаптоетанол при pH 7,2. След това активността се елуира с добавяне на същия буфер, съдържащ 30 процента0.5 g CPG was added to 100 μΐ cell supernatant and the mixture was stirred at 4 ° C for 3 hours. After brief centrifugation, the precipitated pellets were placed in a column and gently washed with 20 μΜ NaPO4 IM NaCL 0.1 percent β-mercaptoethanol at pH 7.2. The activity was then eluted by addition of the same buffer containing 30 percent

етилен гликол,последвано от по-нататъшна елуация с горния буфер,съдържащ 50 процента етилен гликол. Цялата активност се свързва с СРС.Установено е, че 75 процента от цялата активност се намира във фракциите, елуирани с 30 процента етиленгликол. Тези фракции се отливат и разреждат с 20 mM NaPO4 1 М NaCl pH 7,2 до крайна концентрация 10 процента етилен гликол и директно се прилага към 10 ml Con A Sepharosa (Pharmacia ) колона. След старателно промиване с 20 mM NaPO4 IM NaCl pH 7,2, активността се елуира с 20 mM NaPO4 IM NaCl 0,2М а - метил - Dethylene glycol, followed by further elution with the above buffer containing 50 percent ethylene glycol. All activity was associated with CPC. It was found that 75 percent of all activity was in fractions eluting with 30 percent ethylene glycol. These fractions were poured and diluted with 20 mM NaPO4 1 M NaCl pH 7.2 to a final concentration of 10 percent ethylene glycol and directly applied to a 10 ml Con A Sepharosa (Pharmacia) column. After thorough washing with 20 mM NaPO4 IM NaCl pH 7.2, the activity was eluted with 20 mM NaPO4 IM NaCl 0.2M a - methyl - D

- манозид. Съществено количество от активността ( 55 процента ) не се свързва към този лектин. 45 процента от активността се елуира с а-метилD- маноза.- mannose. A significant amount of activity (55 percent) did not bind to this lectin. 45 percent of the activity was eluted with α-methylD-mannose.

ФАРМАЦЕВТИЧНИ СЪСТАВИPHARMACEUTICAL COMPOSITIONS

Съединенията от настоящото изобретение могат да бъдат включени с помощта на познати методи във фармацевтични състави, където човешкият имуноинтерферонен продукт се комбинира съвместно с фармацевтично подходящи носители. Подходящи носители и техните форми са описани в Remington's Pharmaceutical Sciences от E.W. Martin, като този източник е включен в приложената литературна справка. Такива състави биха съдържали ефективно количество интерферонов протеин заедно с подходящо количество от средствата, необходими за приготвяне на фармацевтични състави, подходящи за ефективно въвеждане в гостоприемника.The compounds of the present invention may be incorporated by known methods into pharmaceutical compositions wherein the human immunointerferon product is combined with pharmaceutically suitable carriers. Suitable carriers and their forms are described in Remington's Pharmaceutical Sciences by E.W. Martin, as this source is included in the accompanying references. Such compositions would contain an effective amount of interferon protein together with an appropriate amount of agents necessary for the preparation of pharmaceutical compositions suitable for effective administration to the host.

А. Парентално въвежданеA. Parenteral administration

Човешкият имунен интерферон може да бъде въвеждан парентерално у субекти, нуждаещи се от антитуморно или антивирусно лечение и у такива с признаци на имуносупресия. Дозите и начина на прилагането им могат да бъдат такива,каквито се използват напоследъкHuman immune interferon can be administered parenterally in subjects in need of antitumor or antiviral treatment and in those with signs of immunosuppression. Doses and routes of administration may be those used recently

при клинични изследвания на други човешки интерферони, като напр. около (1-10) χ 106 единици дневно, и в случаите на материали с чистота повисока от 1 процент, до напр. 50 χ 106 единици на ден. Дозите на IFN -у могат да са значително повишени за по-голям ефект вследствие на по същество липсата на човешки протеини, като пример за подходяща доза за по същество хомогенен IFN - у в парентална форма на приложение, 3 mg IFN - у със специфична активност от, например, 2 χ 106 U/ mg може да бъдат разтворени в 25 ml 5N серумен албумин ( human) - USP, разтворът да се прекара през бактериологичен филтър и филтратът да се разпредели в 100 епруветки, всяка от които съдържаща 6 χ 106 единици чист интерферон, подходящ за парентерално въвеждане. Епруветките се съхраняват за предпочитане на студено ( - 20 °C ) преди използване.in clinical studies of other human interferons, such as about (1-10) χ 10 6 units per day, and in the case of materials with a purity higher than 1 percent, e.g. 50 χ 10 6 units per day. Doses of IFN-γ can be significantly increased for greater effect due to the essentially lack of human proteins, as an example of a suitable dose for substantially homogeneous parenteral IFN-γ, 3 mg IFN-γ with specific activity. of, for example, 2 χ 10 6 U / mg can be dissolved in 25 ml of 5N serum albumin (human) - USP, the solution passed through a bacteriological filter and the filtrate distributed into 100 tubes, each containing 6 χ 10 6 units of pure interferon suitable for parenteral administration. The tubes should preferably be stored cold (- 20 ° C) before use.

ДАННИ ОТ БИОЛОГИЧНИ ИЗПИТВАНИЯDATA FROM BIOLOGICAL TESTS

А. Охарактеризиране на антивирусната активностA. Characterization of antiviral activity

За неутрализиране на антителата, пробите се разреждат, ако е необходимо, до концентрация от 500 - 1000 единици / ml с PBS-BSA. Еднакви обеми от пробите се инкубират за 2-12 часа при 4 градуса със серийни разреждания на плъши античовешки левкоцити, фибробласти, или антисерум на имуноинтерферон. Анти -IFN -а и β са получени от Националният Институт за Алергия и Инфекциозни Заболявания.Анти IFN-γ се получава с помощта на автентичен IFN - γ ( 5-20 процента чистота), пречистен от стимулирани лимфоцити от периферна кръв. Пробите се центрофугират 3 минути при 12 000 х g 3 минути преди изпитването.За изпитване стабилността при pH 2, пробите се довеждат до рН2 чрез добавяне на IN НС1, инкубират се за 2 - 12 часа при 4 ° и се неутрализират чрез добавяне на IN NaOH преди изпитването. За изследване чувствителността на додецилсулфат ( SDS ) пробите се инкубират с еднакъв обем от 0,2 процента SDS за 2-12 часа преди изпитването.To neutralize the antibodies, samples were diluted, if necessary, to a concentration of 500-1000 units / ml with PBS-BSA. Equal volumes of samples were incubated for 2-12 hours at 4 degrees with serial dilutions of rat anti-human leukocytes, fibroblasts, or immunointerferon antiserum. Anti-IFN-α and β were obtained from the National Institute of Allergy and Infectious Diseases. Anti-IFN-γ was obtained using authentic IFN-γ (5-20 percent purity) purified from stimulated peripheral blood lymphocytes. Samples were centrifuged for 3 minutes at 12,000 x g 3 minutes before testing. For stability testing at pH 2, samples were brought to pH 2 by the addition of IN HCl, incubated for 2 - 12 hours at 4 ° and neutralized by the addition of IN NaOH before testing. To investigate the susceptibility of dodecyl sulfate (SDS), samples were incubated with an equal volume of 0.2 percent SDS for 2-12 hours before the test.

В. Охарактеризиране на IFN - γ, продуциран от Е. coli и COS - 7 клеткиB. Characterization of IFN - γ produced by E. coli and COS - 7 cells

Антивирусна Anti-virus активност ( единици / ml ) activity (units / ml) Е. coli W3110/ E. coli W3110 / COS -7 COS -7 клетъчен cellular pIFN-γ trp48 pIFN-γ trp48 pSVy69 pSVy69 Третиране Treatment IFN-a IFN's IFN-β IFN-β IFN-γ IFN-γ екстракт extract супернатанта the supernatant нетре- net- 375 375 125 125 250 250 250 250 62,5 62.5 тирани tyrants pH 2 pH 2 375 375 125 125 <6 <6 <12 <12 <4 <4 0,1 0.1 375 375 - - <4 <4 <8 <8 - - процент percentage SDS SDS плъхове rats <8 <8 125 125 250 250 250 250 187 187 анти anti IFN-a IFN's плъхове rats 375 375 <8 <8 187 187 250 250 125 125 анти anti IFN-β IFN-β плъхове rats 375 375 125 125 <4 <4 <8 <8 <4 <4 анти anti IFN-γ IFN-γ

Тази таблица показва характерното поведение на IFN -α, β и у стандарти след различни третирания. Интерфероновата активност,получена от Е. coli W 3110 / pIFN - γ trp 48 и чрез COS-7 /pSVy69, е киселинно чувствителна, SDS - чувствителна и се неутрализира чрез имуноинтерферонов антисерум. Тя не се неутрализира от антителата на IFN- а или β. Тези данни потвърждават, че продуктите, получени в тези системи са имуноинтерферони и че сДНК инсерта на плазмид р69 кодираThis table shows the characteristic behavior of IFN-α, β and y standards after various treatments. The interferon activity obtained from E. coli W 3110 / pIFN-γ trp 48 and via COS-7 / pSVy69 is acid-sensitive, SDS-sensitive and neutralized by immunointerferon antiserum. It is not neutralized by IFN-α or β antibodies. These data confirm that the products produced in these systems are immunointerferons and that the plasmid p69 insert cDNA encodes

Имуноинтерфероновият протеин съгласно изобретението е определен посредством детерминиран ДНК ген и дедуктивно амино киселинно съгласуване - фиг. 5. Става ясно, че за този специален интерферон, обхванат тук, съществуват природни алелни варианти и се появяват от индивид в индивид. Тези варианти могат да бъдат демонстрирани чрез амино киселинните различия във всички последователности или чрез делеции, замествания, инсерции, инверсии или добавяния на една или повече амино киселини в дадена последователност.Всички такива алелни варианти са включени в обхвата на това изобретение.The immunointerferon protein of the invention was determined by a deterministic DNA gene and deductive amino acid matching - FIG. 5. It is clear that for this particular interferon covered herein, natural allelic variants exist and occur from individual to individual. These variants may be demonstrated by amino acid differences in all sequences or by deletions, substitutions, insertions, inversions or additions of one or more amino acids in a given sequence. All such allelic variants are within the scope of this invention.

Независимо, че литературната справка е направена с оглед специално предпочитаните изпълнения, следва да се разбира,че настоящото изобретение е създадено без да се ограничава до тях, а до законния обхват на приложените претенции.Although reference is made to the particularly preferred embodiments, it should be understood that the present invention has been created, not limited to, but to the legitimate scope of the appended claims.

Claims (13)

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИPatent Claims 1. Трансформиран микроорганизъм или клетъчна култура, трансформирана с репликиращо експресионно средство, способно да експресира в дадения микроорганизъм или дадената клетъчна култура полипептид, обхващащ амино киселинната последователност на des-CYSTYR-CYS рекомбинантен човешки имунен интереферон.1. A transformed microorganism or cell culture transformed with a replicating expression agent capable of expressing into a given microorganism or a given cell culture a polypeptide comprising the amino acid sequence of des-CYSTYR-CYS recombinant human immune interestferon. 2. Клетъчна култура съгласно претенция 1, представляваща трансформирана COS - линия от фибробласти на маймунски бъбрек.The cell culture of claim 1, which is a transformed COS line of monkey kidney fibroblasts. 3. Трансформиран микроорганизъм или клетъчна култура,трансформирана с репликиращо експресионно средство, способно да експресира в дадения микроорганизъм или клетъчна линия полипептид, включващ амино киселинната последователност на човешки имунен интерферон.A transformed microorganism or cell culture transformed with a replicating expression agent capable of expressing in a given microorganism or cell line a polypeptide comprising the amino acid sequence of human immune interferon. 4. Микроорганизъм съгласно претенция 3 или 1, представляващ трансформиран щам на Е. coli.A microorganism according to claim 3 or 1, representing a transformed strain of E. coli. 5. Микроорганизъм съгласно претенция 3 или 1, представляващ трансформиран щам дрожди.A microorganism according to claim 3 or 1, representing a transformed yeast strain. 6. Трансфромиран микроорганизъм или клетъчна култура съгласно претенции 3 или 1, където посоченият полипептид притежава сигнален пептид,съседен на N- крайната част от посочения интерферон.A transfused microorganism or cell culture according to claims 3 or 1, wherein said polypeptide has a signal peptide adjacent to the N-terminal portion of said interferon. 7. Трансформиран микроорганизъм или клетъчна култура съгласно претенции 3 или 1, където полипептидът е свободен от сигнален пептид.A transformed microorganism or cell culture according to claims 3 or 1, wherein the polypeptide is free of the signal peptide. 8. Реплициращо експресионно средство,способно в трансформирания микроорганизъм или клетъчна култура да експресира полипептид, обхващащ амино киселинната последователност на des-CYS-TYR-CYS рекомбинантен човешки имунен интерферон.8. A replicating expression agent capable of expressing a polypeptide comprising the amino acid sequence of des-CYS-TYR-CYS recombinant human immune interferon in the transformed microorganism or cell culture. 9. Реплициращо експресионно средство,способно да експресира в трансформирания микроорганизъм или клетъчна култура полипептид,включващ амино киселинната последователност на рекомбинантен човешки имунен интерферон.A replicating expression agent capable of expressing into a transformed microorganism or cell culture a polypeptide comprising the amino acid sequence of recombinant human immune interferon. 10. Експресионно средство съгласно претенция 8 или 9, където даденият полипептид притежава сигнален пептид,съседен на N- трайната част от посочения' интерферон.The expression agent of claim 8 or 9, wherein said polypeptide has a signal peptide adjacent to the N-terminal portion of said interferon. 11. Експресионно средство съгласно претенции 8 или 9, където посоченият полипептид е свободен от сигнален пептид.The expression agent of claim 8 or 9, wherein said polypeptide is free of the signal peptide. 12. Култура от клетки,трансформирани с рекомбинантен експресионен вектор,способен да експресира полипептид, със следната амино киселинна последователност:12. A cell culture transformed with a recombinant expression vector capable of expressing a polypeptide with the following amino acid sequence: GLN ASP PRO TYR VAL LYS GLU ALA GLU ASN LEU LYS LYSGLN ASP PRO TYR VAL LYS GLU ALA GLU ASN LEU LYS LYS TYR PHE ASN ALA GLY HIS SER ASP VAL ALA ASP ASN GLYTYR PHE ASN ALA GLY HIS SER ASP VAL ALA ASP ASN GLY THR LEU PHE LEU GLIILE LEU LYS ASN TRP LYS GLU GLUTHR LEU PHE LEU GLIILE LEU LYS ASN TRP LYS GLU GLU 40 5040 50 SER ASP ARG LYS ILE MET GLN SER GLN ILE VAL SER PHESER ASP ARG LYS ILE MET GLN SER GLN ILE VAL SER PHE TYR PHE LYS LEU PHE LYS ASN PHE LYS ASP ASP GLN SERTYR PHE LYS LEU PHE LYS ASN PHE LYS ASP ASP GLN SER ILE GLN LYS SER VAL GLU THR ILE LYS GLU ASP MET ASNILE GLN LYS SER VAL GLU THR ILE GLYS LU ASP MET ASN 80 9080 90 VAL LYS PHE PHE ASN SER ASN LYS LYS LYS ARG ASP ASPVAL LYS PHE PHE ASN SER ASN LYS LYS LYS ARG ASP ASP 100100 PHE GLU LYS LEU THR ASM TYR SER VAL THR ASP LEU ASNPHE GLU LYS LEU THR ASM TYR SER VAL THR ASP LEU ASN 110110 VAL GLN ARG LYS ALA ILE HIS GLU LEU ILE GLN VAL METVAL GLN ARG LYS ALA ILE HIS GLU LEU ILE GLN VAL MET 120 130120 130 ALA GLU LEU SER PRO ALA ALA LYS THR GLY LYS ARG LYSALA GLU LEU SER PRO ALA ALA LYS THR GLY LYS ARG LYS 140140 ARG SER GLN MET LEU PHE ARG GLU ARG ARG ALA SERARG SER GLN MET LEU PHE ARG GLU ARG ARG ALA SER 143143 GLN.GLN. ©© 13.Култура от трансформирани клетки,способни да експресират полипептид, който обхваща амино киселинната последователност :13.Culture of transformed cells capable of expressing a polypeptide comprising the amino acid sequence: 1 101 10 CYS TYR CYS GLN ASP PRO TYR VAL LYS GLU ALA GLU ASN 20CYS TYR CYS GLN ASP PRO TYR VAL LYS GLU ALA GLU ASN 20 LEU LYS LYS TYR PHE ASN ALA GLY HIS SER ASP VAL ALA _ ASP ASN GLY THR LEU PHE LEU GLY ILE LEU LYS ASN TRPLEU LYS LYS TYR PHE ASN ALA GLY HIS SER ASP VAL ALA _ ASP ASN GLY THR LEU PHE LEU GLY ILE LEU LYS ASN TRP 40 5040 50 LYS GLU GLU SER ASP ARG LYS ILE MET GLN SER GLN ILELYS GLU GLU SER ASP ARG LYS ILE MET GLN SER GLN ILE VAL SER PHE TYR PHE LYS LEU PHE LYS ASN PHE LYS ASPVAL SER PHE TYR PHE LYS LEU PHE LYS ASN PHE LYS ASP ASP GLN SER ILE GLN LYS SER VAL GLU THR ILE LYS GLUASP GLN SER ILE GLN LYS SER VAL GLU THR ILE LYS GLU 100100 ARG ASP ASP PHE GLU LYS LEU THR ASN TYR SER VAL THRARG ASP ASP PHE GLU LYS LEU THR ASN TYR SER VAL THR 110110 ASP LEU ASN VAL GLN ARG LYS ALA ILE HIS GLU LEU ILEASP LEU ASN VAL GLN ARG LYS ALA ILE HIS GLU LEU ILE 130130 GLN VAL MET ALA GLU LEU SER PRO ALA ALA LYS THR GLYGLN VAL MET ALA GLU LEU SER PRO ALA ALA LYS THR GLY 140140 LYS ARG LYS ARG SER GLN MET LEU PHE ARG GLY ARG ARGLYS ARG LYS ARG SER GLN MET LEU PHE ARG GLY ARG ARG 146146 ALA SER GLN.ALA SER GLN.
BG98390A 1985-06-20 1994-01-20 Human immune interferon BG60939B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/746,813 US4762791A (en) 1981-10-19 1985-06-20 Human immune interferon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG60939B2 true BG60939B2 (en) 1996-06-28

Family

ID=25002440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG98390A BG60939B2 (en) 1985-06-20 1994-01-20 Human immune interferon

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG60939B2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4762791A (en) Human immune interferon
US5096705A (en) Human immune interferon
US4853332A (en) Structural genes, plasmids and transformed cells for producing cysteine depleted muteins of biologically active proteins
US4588585A (en) Human recombinant cysteine depleted interferon-β muteins
EP0043980B1 (en) Mature human leukocyte interferon a, process for its microbial preparation, intermediates therefor and compositions containing it.
KR940010865B1 (en) Purification production and use of tumor necrosis factors
CA1341583C (en) Interferons and process for their preparation
US5582824A (en) Recombinant DES-CYS-TYR-CYS human immune interferon
BG60939B2 (en) Human immune interferon
BG61060B2 (en) Human immune inteferon
BG60889B2 (en) Human immune interferon
BG60890B2 (en) Human immune interferon
BG60888B2 (en) Human immune interferon
HRP950157A2 (en) Polypeptide with human interferon (ifn-gamma) characteristics
Ramel et al. Methods of preparation
NZ214261A (en) Human immune interferon: production by recombinant dna technology
Goeddel Microbial production of mature human leukocyte interferons
PH26492A (en) Recombinant human immune interferon
IL63197A (en) Mature human leukocyte interferons their production and compositions containing them
CS273182B2 (en) Method of expressive vector production capable to give mature human leucocytic interferon in transformed strain of escherichia coli by means of expression