CH685299A5 - Highly purified human interferon prepn. - Google Patents

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CH685299A5
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interferon
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Yeda Res & Dev
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Abstract

Isolation of genetic material (DNA) contg. the nucleotide sequence for interferon in human cells involves cultivating cells producing interferon when exposed to an inducer of interferon, then exposing the cells to an inducer, extracting messenger RNA from the induced cells, purifying the RNA, transcribing it into DNA and cloning the DNA in a suitable vector. Detection of the different genetic sequence expressed in a human cell when it is induced to produce interferon involves effecting a differential hybridisation of the bacterial cloves first with DNA from induced-cells RNA (the inducer is double stranded RNA in the above described procedure) and second with identical DNA derived from uninduced-cell RNA. Engineering a bacterial strain to produce interferon polypeptide involves introducing a cloned interferon DNA obtd. as described above into a vector carrier. The highly purified interferons can be produced on a large scale for use as antiviral and antitumour agents.

Description

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Beschreibung description

Interferon ist ein wichtiges, vom Körper hergestelltes antivirales Protein, das auch eine Wachstumshemmung von Tumorzellen bewirkt. Aufgrund seiner Artspezifität wird zur Anwendung in der Humanmedizin menschliches Interferon benötigt. Die begrenzten Mengen an Interferon, die in Gewebekulturzellen und frischen Leukozyten gebildet werden, genügen nicht für die klinische Verwendung in grossem Massstab. Das Einschleusen der genetischen Information für menschliches Interferon in Bakterien könnte die Produktion eines Polypeptides mit Interferon-Aktivität ermöglichen. Es ist bekannt, dass derartige Methoden für das menschliche Wachstumshormon und für Insulin entwickelt wurden. Interferon is an important body-made antiviral protein that also inhibits the growth of tumor cells. Due to its species specificity, human interferon is required for use in human medicine. The limited amounts of interferon that are formed in tissue culture cells and fresh leukocytes are not sufficient for clinical use on a large scale. Introducing the genetic information for human interferon into bacteria could allow the production of a polypeptide with interferon activity. It is known that such methods have been developed for human growth hormone and for insulin.

Die beiden Typen von Interferon, nämlich Leukozyten-Interferon (IFN-a) und Fibroblasteninterferon (IFN-ß) werden anscheinend von verschiedenen mRNAs kodiert; vgl. Cavallieri et al., Proc. Nati. Acad. Sei., USA, Band 74 (1977), Seiten 4415 bis 4419. Die Isolierung dieser mRNA's in reiner Form ist bis jetzt noch nicht gelungen. Dies erscheint auch umso schwieriger, als die Wirtszelle nur dann in der Lage ist, die Interferon-mRNA zu synthetisieren, wenn die Zelle geeigneten exogenen Faktoren ausgesetzt wird, beispielsweise einer viralen Infektion oder speziellen synthetischen Polynucleotiden, wie Poly-(rl:rC). Selbst dann produziert die Zelle nur in geringsten Mengen. Dementsprechend wurde vorgeschlagen, einen mRNA-Extrakt von Wirtszellen zu verwenden, welche vorher zur Bildung von Interferon induziert worden waren, und diese mRNA in vitro in einem zellfreien System mit allen Bestandteilen, insbesondere den natürlichen Aminosäuren, translatieren zu lassen, um auf diese Weise ein Proteinpräparat mit Interferon-Aktivität zu erhalten. Die Interferon-mRNA stellt jedoch einen sehr untergeordneten Anteil der zu translatierenden mRNA's dar, und dementsprechend war das schliesslich erhaltene Proteinpräparat mit Interferon-Aktivität sehr stark durch andere Proteine verunreinigt. The two types of interferon, namely leukocyte interferon (IFN-a) and fibroblast interferon (IFN-ß) are apparently encoded by different mRNAs; see. Cavallieri et al., Proc. Nati. Acad. Sei., USA, Volume 74 (1977), pages 4415 to 4419. The isolation of these mRNAs in pure form has not yet been successful. This also appears to be all the more difficult since the host cell is only able to synthesize the interferon mRNA if the cell is exposed to suitable exogenous factors, for example a viral infection or special synthetic polynucleotides such as poly- (rl: rC). Even then, the cell produces only the smallest quantities. Accordingly, it has been proposed to use an mRNA extract from host cells which had previously been induced to form interferon, and to have this mRNA translated in vitro in a cell-free system with all components, in particular the natural amino acids, in order in this way Obtain protein preparation with interferon activity. However, the interferon mRNA represents a very minor part of the mRNAs to be translated, and accordingly the protein preparation finally obtained with interferon activity was very heavily contaminated by other proteins.

Daher würde die Verwendung solcher mRNA-Präparate als Ausgangsmaterial zur direkten Umwandlung in Doppelstrang-DNA, welche nach Insertion in einen geeigneten Vektor kloniert werden soll, Screening-Schwierigkeiten mit sich bringen, die praktisch unüberwindlich wären. Therefore, the use of such mRNA preparations as starting material for direct conversion into double-stranded DNA, which is to be cloned after insertion into a suitable vector, would involve screening difficulties which would be practically insurmountable.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Schwierigkeiten der Interferon-Herstellung weitestgehend zu überwinden. The invention is therefore based on the object of largely overcoming the difficulties mentioned in the production of interferon.

Während es bisher nur gelang, mit bekannten Methoden menschliches Fibroblasteninterferon ß1 zu isolieren, welches ein Molekulargewicht von etwa 20 000 aufweist, gelang es im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, eine neue, hochaktive Substanz mit einem Molekulargewicht von etwa 23 000 zu isolieren, welche als Interferon ß2 bezeichnet wurde. While it has only been possible to isolate human fibroblast interferon β1, which has a molecular weight of about 20,000, using known methods, in connection with the present invention it has been possible to isolate a new, highly active substance with a molecular weight of about 23,000, which as Interferon ß2 was called.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit menschliches Fibroblasteninterferon ß2, wie es in Patentanspruch 1 definiert ist. The present invention thus relates to human fibroblast interferon β2, as defined in claim 1.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von menschlichen Fibroblasteninterferon ß1 und ß2, wie in Patentanspruch 2 definiert. Besondere Ausführungsformen dieses Verfahrens sind in den Patentansprüchen 3 und 4 definiert. Die Erfindung betrifft ferner die derart erhaltenen Interferone und eine Verwendung von Interferonen zur Herstelung von pharmazeutischen Präparaten, wie sie in den Patentansprüchen 7 und 8 definiert sind. The invention further relates to a method for producing human fibroblast interferon β1 and β2, as defined in claim 2. Particular embodiments of this method are defined in claims 3 and 4. The invention further relates to the interferons obtained in this way and to the use of interferons for the manufacture of pharmaceutical preparations as defined in claims 7 and 8.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise zur Herstellung von hochgereinigten menschlichen Fibroblasteninterferonen ß1 und ß2 eingesetzt. The method according to the invention is preferably used for the production of highly purified human fibroblast interferons β1 and β2.

Es ist als Vorteil einzuschätzen, dass einige der aufgeführten Stufen nicht in genau der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden müssen. Dies trifft insbesondere zu für die Stufe f), welche die Herstellung der cDNA-Proben betrifft. It is to be considered an advantage that some of the stages listed do not have to be carried out in exactly the order given. This applies in particular to stage f), which relates to the production of the cDNA samples.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden die Stufen c) und f) lediglich an Fraktionen der mRNA's durchgeführt, die aus den Zellen extrahiert werden und zwar aus den induzierten oder nicht induzierten Zellen. In dieser Hinsicht kann die Tatsache ausgenutzt werden, dass mRNA's einen Poly-A-Teil enthalten, der die Abtrennung der mRNA von der Ge-samt-RNA durch Bindung an Oligo-dT-Cellulose ermöglicht. Die anschliessend eluierte mRNA-Fraktion wird vorteilhafterweise danach noch durch eine Sacharose Gradienten-Zentrifugation fraktioniert. Die verschiedenen Banden werden sodann gesondert in einem geeigneten zellfreien System, beispielsweise einem Reticulocyten-Lysat, translatiert. Jedes der Translationsprodukte wird dann darauf untersucht, ob es durch ein Anti-lnterferonserum ausgefällt wird. Die Banden der mRNA, deren Translationsprodukte eine positive Reaktion bei diesem Immunpräzipitationstest ergeben, werden zur Durchführung der beiden vorstehend beschriebenen Stufen c) und f) zurückbehalten. Ein weiterer Aspekt dieses Verfahrens ist darin zu erblicken, dass zwei verschiedene mRNA's, die für Interferon kodieren, aus menschlichen Fibroblastenzellen isoliert werden können, wenn diese Zellen gemäss Stufe a) induziert werden. Die kleinere mRNA sedimentiert bei 11 S und liefert durch Translation in einem zellfreien System ein Protein mit einem Molekulargewicht von 20 000. Dieses wird durch Antikörper, die gegen eines der Interferone erzeugt werden, welche aus diesen Zellen gewonnen und gereinigt werden können, selektiv ausgefällt. Dieses Protein ist menschliches Interferon (IFN)-ßl. Die grössere mRNA sedimentiert bei 14 S und liefert ein Protein mit einem Molekulargewicht von 23 000. Dieses Protein wird durch Antikörper gegen ein weniger gereinigtes Fibroblasten-Interferonpräparat ausgefällt. Dieses Protein wird als menschliches lnterferon-ß2 bezeichnet. Fraktionen von mRNA für beide Proteine werden in der Stufe c) eingesetzt. Dies ermöglicht die beliebige Herstellung von IFN ß1 oder IFN ß2 in praktisch reiner Form. Die In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, steps c) and f) are only carried out on fractions of the mRNAs which are extracted from the cells, specifically from the induced or non-induced cells. In this regard, the fact can be exploited that mRNAs contain a poly-A part which enables the separation of the mRNA from the total RNA by binding to oligo-dT cellulose. The subsequently eluted mRNA fraction is then advantageously fractionated by a sucrose gradient centrifugation. The various bands are then separately translated in a suitable cell-free system, for example a reticulocyte lysate. Each of the translation products is then examined to see if it is precipitated by an anti-interferon serum. The bands of the mRNA, the translation products of which give a positive reaction in this immunoprecipitation test, are retained for carrying out the two steps c) and f) described above. Another aspect of this method can be seen in the fact that two different mRNAs which code for interferon can be isolated from human fibroblast cells if these cells are induced according to step a). The smaller mRNA sediments at 11 S and delivers a protein with a molecular weight of 20,000 by translation in a cell-free system. This is selectively precipitated by antibodies which are produced against one of the interferons, which can be obtained from these cells and purified. This protein is human interferon (IFN) -ßl. The larger mRNA sediments at 14 S and yields a protein with a molecular weight of 23,000. This protein is precipitated by antibodies against a less purified fibroblast interferon preparation. This protein is called human interferon-β2. Fractions of mRNA for both proteins are used in step c). This enables the production of IFN ß1 or IFN ß2 in practically pure form. The

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Hybridisierung (Stufen g, h, i) gestattet eine genaue Identifizierung von einzelnen E. coli-Kolonien, die eine der beiden Interferon-cDNA's für IFN ß1 oder ß2 enthalten. Hybridization (stages g, h, i) allows precise identification of individual E. coli colonies which contain one of the two interferon cDNAs for IFN β1 or β2.

Es liegt auf der Hand, dass diejenigen Kolonien, die nur mit «induzierten» cDNA-Proben und nicht mit den «nicht-induzierten» cDNA-Proben hybridisieren, nur solche Kolonien darstellen, die einen modifizierten Vektor mit der cDNA enthalten, die der Interferon-mRNA entspricht, weil a) die DNA, die mit der «nicht-induzierten» cDNA-Probe nicht hybridisierbar ist, dementsprechend keiner der mRNA's entspricht, die normalerweise von einer nicht-induzierten Zelle gebildet werden und b) der einzige Unterschied zwischen den beiden Proben darin besteht, dass die «induzierte» cDNA-Probe eine cDNA aus einer der Interferon-mRNA's enthält, die andere Probe dagegen nicht. It is obvious that those colonies that only hybridize with “induced” cDNA samples and not with “non-induced” cDNA samples represent only those colonies that contain a modified vector with the cDNA that the interferon -mRNA corresponds because a) the DNA that cannot be hybridized with the “uninduced” cDNA sample does not correspond to any of the mRNAs that are normally produced by an uninduced cell and b) the only difference between the two Samples is that the "induced" cDNA sample contains a cDNA from one of the interferon mRNA's, but the other sample does not.

Die Herstellung dieser cDNA-Proben kann nach üblichen Methoden erfolgen, insbesondere durch Transkription mit einer reversen Transkriptase. Vorzugsweise wird ein bakterieller Vektor mit hoher Kopienzahl, wie das pBR322-Plasmid verwendet. Um die spätere Expression der durch die Interferon-cDNA modifizierten Vektoren in einem Mikroorganismus zu erhalten, kann man einen Satz von Vektoren verwenden, wie sie von Patrick Charney, et al., in dem Aufsatz «Bacteriophage Lambda and Plasmid Vectors Allowing Fusion of Cloned Genes in each of the three translational phases», Nucleic Acids Res., Bd. 5 (12), 1978, S. 4479 bis 4494, beschrieben wurden. These cDNA samples can be produced by customary methods, in particular by transcription with a reverse transcriptase. Preferably a high copy number bacterial vector such as the pBR322 plasmid is used. In order to obtain the later expression of the vectors modified by the interferon cDNA in a microorganism, one can use a set of vectors as described by Patrick Charney, et al. In the article "Bacteriophage Lambda and Plasmid Vectors Allowing Fusion of Cloned Genes in each of the three translational phases », Nucleic Acids Res., Vol. 5 (12), 1978, pp. 4479 to 4494.

Gemäss einem weiteren wichtigen Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens kann der vorstehend modifizierte Vektor, wie immer sein (Translations-)Leseraster auch vorliegen mag, zur Extraktion von In-terferon-mRNA aus dem RNA-Gemisch verwendet werden, das durch die induzierten Zellen gebildet wird. Bei dieser Stufe werden diese RNA's mit einem derartigen durch die Interferon-cDNA modifizierten Vektor zusammengebracht, welcher vorher auf einem Träger fixiert worden ist. Die Vereinigung (von m-RNA's und modifiziertem Vektor) erfolgt unter solchen Bedingungen, die die Hybridisierung erlauben. Danach wird die hängengebliebene (gebundene) mRNA von dem fixierten DNA-Vektor eluiert. Auf diese Weise wird nRNA von menschlichem Interferon (entweder IFN-ß1 oder IFN-ß2) in hochgereinigter Form erhalten. According to a further important step of the method according to the invention, the vector modified above, whatever its (translation) reading frame may be, can be used for the extraction of interferon mRNA from the RNA mixture which is formed by the induced cells. At this stage, these RNAs are brought together with such a vector modified by the interferon cDNA, which has previously been fixed on a support. The union (of m-RNA's and modified vector) takes place under conditions that allow hybridization. The stuck (bound) mRNA is then eluted from the fixed DNA vector. In this way, human interferon nRNA (either IFN-ß1 or IFN-ß2) is obtained in a highly purified form.

Der hohe Reinigungsgrad ergibt sich aus der Tatsache, dass das Translationsprodukt in einem geeigneten in vitro-System in jedem Fall im wesentlichen aus einem einzigen Polypeptid mit Interferonaktivität besteht, das durch die Antikörper gegen menschliches Interferon ausgefällt wird. The high degree of purification results from the fact that the translation product in a suitable in vitro system in any case essentially consists of a single polypeptide with interferon activity, which is precipitated by the antibodies against human interferon.

Die Erfindung ermöglicht somit auch die Gewinnung der gereinigten mRNA's, die normalerweise etwa 900 Nucleotide für IFN-ß1 und etwa 1300 Nucleotide für IFN-ß2 enthalten. Die entsprechenden cDNA's werden durch Transkription der mRNA's erhalten. The invention thus also enables the recovery of the purified mRNAs, which normally contain about 900 nucleotides for IFN-ß1 and about 1300 nucleotides for IFN-ß2. The corresponding cDNA's are obtained by transcription of the mRNAs.

Es liegt auf der Hand, dass jedem der Hybridisierungsschritte des erfindungsgemässen Verfahrens, sofern erforderlich, eine Denaturierung der möglichen doppelsträngigen Nucleinsäuren vorangeht, um sicherzustellen, dass keine doppelsträngigen Nucleinsäuren (die eine Interferon-Aktivität in Zellen induzieren könnten) in den gereinigten mRNA's verbleibt, wenn diese zur in vitro Produktion durch Translation von praktisch reinem Protein mit Interferon-Aktivität verwendet werden. It is obvious that each of the hybridization steps of the method according to the invention is preceded, if necessary, by a denaturation of the possible double-stranded nucleic acids in order to ensure that no double-stranded nucleic acids (which could induce interferon activity in cells) remain in the purified mRNA's if these are used for in vitro production by translation of practically pure protein with interferon activity.

Aus den erhaltenen reinen mRNAs und cDNAs ist es für den Fachmann ohne weiteres möglich, nach bekannten Verfahren menschliches Fibroblasteninterferon ß1 und ß2 herzustellen. Diese Interferone lassen sich auf übliche Weise zu pharmazeutischen Präparaten formulieren. From the pure mRNAs and cDNAs obtained, it is readily possible for the person skilled in the art to produce human fibroblast interferon β1 and β2 by known methods. These interferons can be formulated into pharmaceutical preparations in the usual way.

Die Erfindung wird anhand der Figuren und der Tabelle weiter erläutert. The invention is further explained on the basis of the figures and the table.

Flg. 1 zeigt die Fraktionierung von mRNA an einem Sacharosegradienten sowie die Translation dieser aus induzierten Zellen stammenden mRNA-Fraktionen in Xenopus laevis-Oocyten zur Herstellung von menschlichem Interferon und ihre Translation in Reticulocyten-Lysaten zur Produktion spezifisch im-munpräzipitierbarer Proteine. Dieses Verfahren gestattet die Trennung der mRNA's für IFN-ß1 und IFN-ß2. Flg. 1 shows the fractionation of mRNA on a sucrose gradient and the translation of these mRNA fractions derived from induced cells into Xenopus laevis oocytes for the production of human interferon and their translation in reticulocyte lysates for the production of specifically immunoprecipitable proteins. This method allows the separation of the mRNAs for IFN-ß1 and IFN-ß2.

Fig. 2 veranschaulicht das Ergebnis einer differentiellen Hybridisierung der DNA's der gleichen bakteriellen Kolonien mit den beiden vorstehend erwähnten cDNA-Proben aus induzierten und nicht-induzier-ten Zellen. Fig. 2 illustrates the result of differential hybridization of the DNA's of the same bacterial colonies with the two aforementioned cDNA samples from induced and non-induced cells.

Fig. 3 erläutert eine Reinigung von Interferon IFN ß2-mRNA durch Hybridisierung mit immobilisierter DNA aus dem bakteriellen Klon A341, nachgewiesen durch Translation in einem Reticulocytenlysat. 3 illustrates a purification of interferon IFN β2-mRNA by hybridization with immobilized DNA from the bacterial clone A341, detected by translation in a reticulocyte lysate.

Fig. 4 zeigt, dass DNA aus dem bakteriellen Klon A341 komplementär ist zu einer mRNA mit etwa 1300 Nucleotiden, die in menschlichen Zellen nur nach Induktion der Interferonsynthese auftritt. FIG. 4 shows that DNA from the bacterial clone A341 is complementary to an mRNA with approximately 1300 nucleotides, which occurs in human cells only after induction of interferon synthesis.

Tabelle I zeigt, dass diese mRNA nach Translation in den Oocyten von Xenopus laevis biologisch aktives Interferon liefert, welches das Wachstum eines Virus in menschlichen Zellen hemmt. Table I shows that this mRNA, after translation in the Xenopus laevis oocytes, provides biologically active interferon which inhibits the growth of a virus in human cells.

Fig. 1a zeigt die Trennung zweier, für humane Interferonaktivitität codierend mRNAs (gepunktete Linie und Sterne). Die Trennung wurde durch Zentrifugation in einem Röhrchen, das einen Saccharose-Gradienten enthielt, der mRNAs gemäss ihrer Grösse trennt, bewirkt. Der mRNA-Peak um Fraktion 6 auf der Abszisse ist grösser (14S) als der mRNA-Peak um die Fraktionsnummern 10-12 (11S). Die Interferonaktivität wurde durch Injizieren jeder der RNA-Fraktionen in Frosch (Xenopus)-Oocyten gemessen und durch Messen der Aktivität des menschlichen Interferons, das von diesen Oocyten ausgeschieden wurde, gemessen. 1a shows the separation of two mRNAs coding for human interferon activity (dotted line and stars). The separation was accomplished by centrifugation in a tube containing a sucrose gradient that separates mRNAs according to their size. The mRNA peak around fraction 6 on the abscissa is larger (14S) than the mRNA peak around fraction numbers 10-12 (11S). Interferon activity was measured by injecting each of the RNA fractions into frog (Xenopus) oocytes and measuring the activity of the human interferon secreted by these oocytes.

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Um darzustellen, welche Proteine von diesen beiden Humaninterferon-mRNA-Peaks codiert werden, wurde jede Fraktion zu Lysaten aus Hasenreticulocyten mit radioaktivem Methionin gegeben, so dass die Proteine, die von jeder RNA-Fraktion synthetisiert werden, radioaktiv sind. Ein in Hasen unter Verwendung von teilweise gereinigtem Interferon aus menschlichen Fibroblasten (Interferon-beta) hergestelltes Antiserum, wurde verwendet, um die radioaktiven Proteine, die als Reaktion auf jede mRNA-Fraktion gemacht wurden, immunzufällen. Die Proteine, die auf diese Weise immungefällt wurden, wurden durch Gelelektrophorese auf einem Polyacrylamidgel mit SDS getrennt, das nach Grösse (von oben nach unten in Fig. 1 b) trennt. Die Autoradiographie zeigt die von dem Antiserum (Antikörper) erkannten Proteine. To illustrate which proteins are encoded by these two human interferon mRNA peaks, each fraction was added to rabbit reticulocyte lysates with radioactive methionine so that the proteins synthesized by each RNA fraction are radioactive. An antiserum produced in rabbits using partially purified interferon from human fibroblasts (interferon-beta) was used to immunoprecipitate the radioactive proteins made in response to each mRNA fraction. The proteins which were immunoprecipitated in this way were separated by gel electrophoresis on a polyacrylamide gel with SDS, which separates by size (from top to bottom in FIG. 1 b). Autoradiography shows the proteins recognized by the antiserum (antibody).

Zum Vergleich mit den Proteinen, die mit RNA von Fibroblasten, die nicht induziert wurden, um Interferon (n) zu produzieren, ist in Figur 1b dargestellt, dass die mRNA-Fraktionen aus zur Interferonproduktion induzierten (i) Fibroblasten zwei Proteine unterschiedlicher Grösse synthetisieren, die mit 23 (Molekulargewicht 23 000 Dalton) und 20 (20 000 Dalton) gekennzeichnet sind, die nicht vorhanden sind, wenn die Fibroblasten kein Interferon-beta produzieren. Die Grösse dieser Proteine wurde durch Vergleich mit Molekulargewichtsmarkerproteinen, die auf der rechten Seite in Fig. 1b gezeigt sind, bestimmt. Die Menge von jedem dieser zwei Proteine in Fig. 1b, die von jeder der mRNA-Fraktionen in Fig. 1a hergestellt wurde, wurde durch Scanning des Röntgenfilms der Autoradiographie quantifiziert. Die Menge von jedem Protein wird als das Proteingebiet ausgedrückt, das in Fig. 1a durch durchgezogene Linien dargestellt ist. Es ist dargestellt, dass die Proteinmenge von 23 000 Dalton (geschlossene Kreise) proportional der Menge des grösseren mRNA ist, die humane Interferonaktivität codiert und die um Fraktion 6 in Fig. 1a gefunden wird. Im Gegensatz dazu, ist die Menge an 20 000 Dalton Protein (offene Kreise) proportional zu der Menge der kleineren mRNA, die humane Interferonaktivität codiert und die um die Fraktionen 10-12 gefunden wird. For comparison with the proteins which were produced with RNA from fibroblasts which were not induced to produce interferon (s), it is shown in FIG. 1b that the mRNA fractions synthesize two proteins of different sizes from (i) fibroblasts induced for interferon production, marked with 23 (molecular weight 23,000 daltons) and 20 (20,000 daltons), which are absent when the fibroblasts do not produce interferon beta. The size of these proteins was determined by comparison with molecular weight marker proteins shown on the right in Fig. 1b. The amount of each of these two proteins in Fig. 1b produced from each of the mRNA fractions in Fig. 1a was quantified by scanning the X-ray film of the autoradiography. The amount of each protein is expressed as the protein area represented by solid lines in Figure 1a. It is shown that the amount of protein of 23,000 daltons (closed circles) is proportional to the amount of larger mRNA that encodes human interferon activity and that is found around fraction 6 in Fig. 1a. In contrast, the amount of 20,000 dalton protein (open circles) is proportional to the amount of smaller mRNA that encodes human interferon activity and that is found around fractions 10-12.

Dieser Versuch 1) zeigt, dass es zwei mRNAs in menschlichen Fibroblasten gibt, die induziert wurden, um Interferon zu produzieren, die menschliche Interferonaktivität codieren, 2) dass die grössere dieser mRNAs für ein Protein von 23 KDa und die kleinere dieser mRNAs für ein anderes Protein von 20 KDa codiert, 3) dass beide Proteine, das 23 KDa- und das 20 KDa-Protein immunologisch verwandt mit Proteinen sind, die in teilweise gereinigtem menschlichem Interferon-beta gefunden werden. Die kleinere mRNA und das 20 KDa-Protein wurden lnterferon-beta-1 genannt, während die grössere mRNA und das 23 KDa-Protein lnterferon-beta-2 genannt wurden. This experiment 1) shows that there are two mRNAs in human fibroblasts that have been induced to produce interferon that encode human interferon activity, 2) that the larger of these mRNAs for a protein of 23 KDa and the smaller of these mRNAs for another 20 KDa protein encodes 3) that both proteins, the 23 KDa and 20 KDa proteins, are immunologically related to proteins found in partially purified human interferon beta. The smaller mRNA and the 20 KDa protein were called interferon-beta-1, while the larger mRNA and the 23 KDa protein were called interferon-beta-2.

Fig. 2 veranschaulicht, wie cDNA-Klone, die mRNAs entsprechen, die nur in menschlichen Fibroblasten gefunden werden, die zur Interferonaktivität induziert wurden, identifiziert werden. Die Figur zeigt eine Autoradiographie von zwei Nitrozellulosefilterscheiben mit einem Durchmesser von 5 cm, auf die DNA von 15 verschiedenen Kolonien des Bakteriums E. coli adsorbiert wurden. Diese Kolonien von E. coli enthalten jeweils einen anderen cDNA-Klon, der aus menschlichen Fibroblasten, die zur Interferonproduktion induziert wurden, stammen. (In diesem Versuch stammte die mRNA aus den Fraktionen in Fig. 1a, die die Grösse zur Codierung des 23 KDa-Protein besitzen). Insgesamt 2000 Kolonien, die jeweils eine andere cDNA aufgrund des Klonierungsverfahrens haben, wurden untersucht, die Figur zeigt jedoch Ergebnisse von nur 15 ausgewählten Kolonien. Um zu identifizieren welche E. coli-Koionien einen cDNA-Klon enthalten, der einer mRNA entspricht, die nur in induzierten humanen Fibroblasten vorkommt, wurde ein Verfahren angewendet, das als différentielle Hybridisierung bezeichnet wird. Jede der beiden Filterscheiben, die identisch sind, wurde mit einer anderen radioaktiven cDNA hybridisiert: die linke Filterscheibe (Ni) wurde mit cDNA aus RNA (von Fraktion 6 eines Gradienten wie in Fig. 1a) hybridisiert, die von nicht-induzierten humanen Fibroblasten (N.i. cDNA) stammte. Im Gegensatz dazu, wurde die rechte Filterscheibe mit cDNA aus RNA hybridisiert, die von induzierten Fibroblasten (i-cDNA) stammt. Figure 2 illustrates how cDNA clones corresponding to mRNAs found only in human fibroblasts induced to interferon activity are identified. The figure shows an autoradiography of two nitrocellulose filter disks with a diameter of 5 cm, onto which DNA from 15 different colonies of the bacterium E. coli were adsorbed. These E. coli colonies each contain a different cDNA clone derived from human fibroblasts induced to produce interferon. (In this experiment, the mRNA originated from the fractions in FIG. 1a which have the size for coding the 23 KDa protein). A total of 2000 colonies, each with a different cDNA due to the cloning procedure, were examined, but the figure shows results from only 15 selected colonies. In order to identify which E. coli coionies contain a cDNA clone that corresponds to an mRNA that only occurs in induced human fibroblasts, a method was used, which is referred to as differential hybridization. Each of the two filter disks, which are identical, was hybridized with a different radioactive cDNA: the left filter disk (Ni) was hybridized with cDNA from RNA (from fraction 6 of a gradient as in FIG. 1 a), which was obtained from non-induced human fibroblasts ( Ni cDNA). In contrast, the right filter disk was hybridized with cDNA from RNA derived from induced fibroblasts (i-cDNA).

Da jeder numerierte Fleck auf einem der zwei Filterscheiben nur einen und einzigartigen cDNA-Klon enthält, kann dieser entweder eine cDNA von einer mRNA enthalten, die nur in induzierten Fibroblasten vorhanden ist oder eine cDNA von einer mRNA, die auch in nicht-induzierten Fibroblasten enthalten ist. Im zweiten Fall wird die cDNA der Bakterienkolonie sowohl mit i- als auch mit N.i.-radioaktiv markierten cDNAs, die als Sonden verwendet werden, hybridisieren. Im ersten Fall wird DNA der Bakterienkolonie nur mit der radioaktiven cDNA von i hybridisieren. Since each numbered spot on one of the two filter disks contains only one and unique cDNA clone, this can either contain a cDNA from an mRNA that is only present in induced fibroblasts or a cDNA from an mRNA that also contains in non-induced fibroblasts is. In the second case, the bacterial colony cDNA will hybridize to both i- and N.i.-radioactively labeled cDNAs used as probes. In the first case, DNA from the bacterial colony will only hybridize with the radioactive cDNA from i.

Es ist dargestellt, dass die zwei DNAs der Bakterienkolonien nur mit der i-cDNA hybridisieren: diese sind durch Pfeile (Nummern 5 und 13) gekennzeichnet. Die anderen Bakterienkolonien in der Nähe der Nummern 1, 3, 6, 9, 11, 12 und 15 hybridisieren sowohl mit i- als auch mit N.i.-cDNA-Sonden. Wir schliessen, dass E. coli-Kolonien 5 und 13 jeweils einen cDNA-Klon enthalten, der einer mRNA entspricht, die nur in induzierten Fibroblasten vorhanden ist. Wir haben den Klon in Kolonie Nummer 13 als Klon A341 bezeichnet. It is shown that the two DNAs of the bacterial colonies hybridize only with the i-cDNA: these are identified by arrows (numbers 5 and 13). The other bacterial colonies near numbers 1, 3, 6, 9, 11, 12 and 15 hybridize to both i and N.i. cDNA probes. We conclude that E. coli colonies 5 and 13 each contain a cDNA clone that corresponds to an mRNA that is only present in induced fibroblasts. We named the clone in colony number 13 as clone A341.

Fig. 3 zeigt, dass der A341 genannte cDNA-Klon (in Fig. 2) cDNA enthält, die komplementär zu der mRNA ist, die für das 23 KDa-Protein codiert, das durch das Antiserum (Antikörper) gegen humanes Interferon (dieses Protein ist IFN-ß-2, siehe Fig. 1) erkannt wird. Figure 3 shows that the cDNA clone called A341 (in Figure 2) contains cDNA that is complementary to the mRNA encoding the 23 KDa protein produced by the antiserum (antibody) against human interferon (this protein is IFN-ß-2, see Fig. 1) is recognized.

Die Figur zeigt eine Autoradiographie einer Polyacrylamidgelelektrophorese in SDS, die die radioaktiven Proteine, die in Hasenretikulocytenlysaten von verschiedenen mRNAs synthetisiert wurden, durch abnehmende Grösse (von oben nach unten) trennt. Die mit «tot» gekennzeichnete Bande zeigt die Proteine, die von der gesamten RNA aus induzierten humanen Fibroblasten hergestellt wurden. Viele Pro- The figure shows an autoradiography of a polyacrylamide gel electrophoresis in SDS which separates the radioactive proteins which have been synthesized in rabbit reticulocyte lysates from various mRNAs by decreasing size (from top to bottom). The band marked “dead” shows the proteins that were produced from the entire RNA from induced human fibroblasts. Many pro

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

CH 685 299 A5 CH 685 299 A5

teine mit vielen unterschiedlichen Grössen werden hergestellt. Die durch «341 » gekennzeichnete Bande zeigt das Protein, das von der mRNA hergestellt wurde, die durch Hybridisierung mit dem cDNA-Klon A341 (aus der DNA des in Fig. 2 gezeigten bakteriellen Klons A341 isoliert) gereinigt wurde. Das Verfahren der Hybridisierungsselektion, das angewendet wird, um diese mRNA zu erhalten, stellt sicher, dass nur mRNA, die hybridisieren kann und zu einem der zwei DNA-Stränge der cDNA des A341-Klons komplementär (und daher in der Sequenz identisch mit dem anderen Strang der A341 cDNA) ist, aus der grossen mRNA-Mischung, die in der «Gesamt»-RNA enthalten ist, ausgewählt und gereinigt wird. Es ist dargestellt, dass diese mit der A341 cDNA korrespondierende mRNA nur ein Protein herstellt, dessen Grösse im Vergleich zu den Markerproteinen (linke Bande m) 23 KDa beträgt. Dieses Protein hat genau die gleiche Grösse wie das 23 KDa-Protein (als IF gekennzeichnet), das durch die Antikörper gegen das menschliche Interferon immungefällt wird. Als Kontrolle haben wir RNA verwendet, die durch Hybridisierung mit einer nichtverwandten DNA, nämlich dem pBR-Plasmid von E. coli, ausgewählt wurde. Die mit Pbr gekennzeichnete Bande zeigt, dass das 23 KDa-Protein von dieser Kontroll-mRNA nicht hergestellt wird. Lines with many different sizes are produced. The band marked "341" shows the protein produced from the mRNA purified by hybridization with the cDNA clone A341 (isolated from the DNA of the bacterial clone A341 shown in Fig. 2). The hybridization selection procedure used to obtain this mRNA ensures that only mRNA that can hybridize and is complementary to one of the two DNA strands of the A341 clone cDNA (and therefore identical in sequence to the other) Strand of A341 cDNA) is selected and purified from the large mRNA mixture that is contained in the “total” RNA. It is shown that this mRNA corresponding to the A341 cDNA only produces a protein whose size is 23 KDa compared to the marker proteins (left band m). This protein is exactly the same size as the 23 KDa protein (labeled as IF), which is immunoprecipitated by the antibodies against human interferon. As a control, we used RNA that was selected by hybridization with an unrelated DNA, namely the pBR plasmid from E. coli. The band labeled Pbr shows that the 23 KDa protein is not produced by this control mRNA.

Es kann geschlossen werden, dass die A341-cDNA eine Sequenz enthält, die identisch mit derjenigen mRNA ist, die das IFN-ß-2-Proteins ist. Der Versuch zeigt auch, dass das angewendete Hybridisie-rungsselektionsverfahren (Hybridisierung der Gesamt-RNA mit A341-cDNA, die auf einen Nitrocellulose-filterquadrat immobilisiert wurde, gefolgt von Waschen und Eluierung der hybridisierten RNA) reine IFN-ß-2-mRNA liefert. Dies wird durch die Tatsache gezeigt, dass diese durch Hybridisierung ausgewählte mRNA nur für ein Protein aus der grossen Mischung codiert, die mit der Gesamt-RNA synthetisiert wurde. (Beachte, dass in den Banden «total», «341 » und Pbr die gesamte, als Antwort auf die zu Hasen-reticulocytenlysaten gegebene RNA, vorhanden ist und Immunpräzipitation nicht angewendet wurde). It can be concluded that the A341 cDNA contains a sequence that is identical to that of the mRNA that is the IFN-β-2 protein. The experiment also shows that the hybridization selection procedure used (hybridization of the total RNA with A341 cDNA, which was immobilized on a nitrocellulose filter square, followed by washing and elution of the hybridized RNA) yields pure IFN-β-2 mRNA. This is shown by the fact that this mRNA selected by hybridization only codes for a protein from the large mixture that was synthesized with the total RNA. (Note that the "total", "341" and Pbr bands contain all of the RNA in response to rabbit reticulocyte lysates and immunoprecipitation was not used).

Fig. 4a zeigt, dass die cDNA A341 tatsächlich einer mRNA entspricht, die nur in menschlichen Fibroblasten gefunden wird, die induziert wurden, um Interferon zu bilden. Die Figur zeigt eine Autoradiogra-phie von 3 Nitrocellulosefilterstreifen (1, 2, 3), auf die jeweils ein Agarosegel nach der Elektrophorese der aus zur Interferonbildung induzierten (i) und nicht induzierten (ni) menschlichen Fibroblasten extrahierten RNA, geblottet wurde. Die Gelelektrophorese trennt RNA nach abnehmender Grösse (von oben nach unten). Die Positionen der 28S-, 18S-, und 5S-RNA-Marker sind dargestellt. Der Nitrocellulose-streifen Nummer 1 wurde mit radioaktiver cDNA des cDNA-Klons A341 hybridisiert. Es ist dargestellt, dass diese cDNA mit einer RNA hybridisiert, deren Grösse durch Vergleich mit den RNA-Markern als 14S bestimmt wurde, welche nur in i RNA aber nicht in ni RNA gefunden wird. Der Streifen Marker 2 wurde als Kontrolle mit pbR-DNA hybridisiert: es konnte keine RNA nachgewiesen werden. Streifen Nummer 3 war eine andere Kontrolle, die mit cDNA hybridisiert wurde, die aus der Gesamt-RNA von Fibroblasten hergestellt wurde. Es kann erkannt werden, dass die Bande n mit vielen RNAs hybrisiert, sogar mit mehr RNAs als in Bande i, was beweist, dass RNA in Bande n vorhanden ist, obwohl die A341-cDNA nicht mit dieser RNA hybridisiert. Dies zeigt, dass die Hybridisierung der A341-cDNA mit der induzierten 14S-RNA sehr spezifisch ist. Figure 4a shows that cDNA A341 actually corresponds to an mRNA found only in human fibroblasts that have been induced to form interferon. The figure shows an autoradiography of 3 nitrocellulose filter strips (1, 2, 3), onto each of which an agarose gel was blotted after electrophoresis of the RNA extracted from (i) and non-induced (ni) human fibroblasts induced for interferon formation. Gel electrophoresis separates RNA by decreasing size (from top to bottom). The positions of the 28S, 18S, and 5S RNA markers are shown. The nitrocellulose strip number 1 was hybridized with radioactive cDNA of the cDNA clone A341. It is shown that this cDNA hybridizes with an RNA whose size was determined as 14S by comparison with the RNA markers, which is found only in i RNA and not in ni RNA. The strip marker 2 was hybridized with pbR-DNA as a control: no RNA could be detected. Strip number 3 was another control hybridized to cDNA made from total fibroblast RNA. It can be seen that band n hybridizes with many RNAs, even more RNAs than in band i, proving that RNA is present in band n, although the A341 cDNA does not hybridize with this RNA. This shows that hybridization of the A341 cDNA with the induced 14S RNA is very specific.

Fig. 4b zeigt zwei Streifen (ß1 und ß2), auf die die gesamte RNA aus den induzierten Fibroblasten geblottet wurde. Der als ß2 bezeichnete Streifen wurde mit der A341-cDNA hybridisiert. Die Grösse der durch die A341-cDNA nachgewiesene RNA wurde durch Vergleich mit RNAs bekannter Grössen (nicht gezeigt) als 1,3 Kilobasen (kb) bestimmt. Der als ß1 bezeichnete Streifen wurde mit einem cDNA-Klon hybridisiert, der als dem IFN-ß1 -Protein entsprechenden 20 KDa Protein (wie in Fig. 1b) mittels Verfahren, die in Fig. 2 und 3 für IFN-ß2 veranschaulicht sind, identifiziert wurde. Es ist dargestellt, dass die IFN-ß1-mRNA 0,9 kb gross ist. FIG. 4b shows two strips (β1 and β2) onto which the entire RNA from the induced fibroblasts was blotted. The strip designated β2 was hybridized with the A341 cDNA. The size of the RNA detected by the A341 cDNA was determined to be 1.3 kilobases (kb) by comparison with RNAs of known sizes (not shown). The strip designated β1 was hybridized to a cDNA clone that identified as the 20 KDa protein corresponding to the IFN-β1 protein (as in Fig. 1b) using the methods illustrated in Figs. 2 and 3 for IFN-β2 has been. The IFN-β1 mRNA is shown to be 0.9 kb in size.

Tabelle 1 zeigt, dass mRNA, die durch Hybridisierungsselektion mittels der A341-cDNA (wie in Fig. 3) gereinigt wurde, Interferonaktivität codiert. Die gereinigte RNA wurde in Xenopus-Oocyten injiziert und die in das Medium, in dem die Oocyten (Oocyten-Überstand) inkubiert wurden, abgesonderten Proteine wurden auf IFN-Aktivität mittels zwei experimentellen Verfahren untersucht. In dem Versuch 1 wurden die hergestellten Proteine menschlichen Fibroblasten zugegeben, die mit vesikularem Stomati-tis-Virus (VSV) infiziert wurden. Ein Antikörper gegen das G-Protein des VSV wurde in einem Radioim-munassay verwendet, um die Menge der von den Zellen hergestellten Viren zu messen. Es ist dargestellt, dass mit dem Oocyten-Überstand der nicht injizierten Oocyten die willkürliche Menge der durch die menschlichen Fibroblasten hergestellten Viren in dem Radioimmunoassay 7445 cpm entsprachen. Mit einem Interferon-Standard von 100 Einheiten pro ml nimmt diese Menge wie erwartet bis 700 cpm ab. Mit dem durch die gereinigte RNA hergestellten Protein, der mit einem cDNA-Klon von IFN-ß2 identisch ist (in diesem Fall entspricht E474 der 5'-Position der IFN-ß2-mRNA), wurde die Virusmenge auf 1920 cpm reduziert, beinahe so tief wie mit dem IFN-Standard. Als Kontrolle verwendeten wir RNA, die mit einer nichtverwandten Plasmid-cDNA gereinigt wurde, und mit dieser Kontrolle ergab sich nur eine, im Vergleich mit der nichtinjizierten Oocyten-Kontrolle, nichtsignifikante Virusreduktion. Table 1 shows that mRNA that was purified by hybridization selection using the A341 cDNA (as in FIG. 3) encodes interferon activity. The purified RNA was injected into Xenopus oocytes and the proteins secreted in the medium in which the oocytes (oocyte supernatant) were incubated were examined for IFN activity by means of two experimental methods. In experiment 1, the proteins produced were added to human fibroblasts which were infected with vesicular stomatitis virus (VSV). An antibody to the VSV G protein was used in a radioimmunoassay to measure the amount of virus produced by the cells. It is shown that with the oocyte supernatant of the non-injected oocytes corresponded to the arbitrary amount of viruses produced by the human fibroblasts in the 7445 cpm radioimmunoassay. With an interferon standard of 100 units per ml, this amount decreases as expected up to 700 cpm. With the protein produced by the purified RNA, which is identical to a cDNA clone of IFN-ß2 (in this case E474 corresponds to the 5 'position of the IFN-ß2 mRNA), the amount of virus was reduced to 1920 cpm, almost so deep as with the IFN standard. As a control, we used RNA that was purified with an unrelated plasmid cDNA, and this control resulted in only a non-significant virus reduction compared to the uninjected oocyte control.

In Versuch 2 wurden auch die Proteine des Oocytenüberstandes zu den menschlichen Fibroblasten gegeben, aber wir haben die Induktion der 2'-5'-Oligoadenylatsynthetase gemessen, welche eine durch IFN in Zellen induzierte Enzymaktivität ist. In diesem Fall wird das radioaktive [32P]-A2'p5'A-Produkt höher sein, je mehr IFN in dem Assay ist. In experiment 2, the proteins from the supernatant oocyte were also added to the human fibroblasts, but we measured the induction of 2'-5'-oligoadenylate synthetase, which is an enzyme activity induced by IFN in cells. In this case the radioactive [32P] -A2'p5'A product will be higher the more IFN there is in the assay.

Es ist dargestellt, dass menschliche Fibroblasten, die 100 Einheiten pro ml IFN-Standard ausgesetzt wurden, 10.800 cpm gegenüber nur 1.700 in Fibroblasten ergeben, die Extrakten aus (im Inkubations5 It is shown that human fibroblasts exposed to 100 units per ml IFN standard give 10,800 cpm compared to only 1,700 in fibroblasts, which extracts (in incubation5

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

CH 685 299 A5 CH 685 299 A5

medium lysierte Oocyten) nicht injizierten Oocyten ausgesetzt waren. Die mit einem Pool aus IFN-ß2-cDNA-Plasmiden hybridisierte RNA ergibt 4700 cpm, was erlaubt zu berechnen, dass die Extrakte der mit dieser IFN-ß2-RNA injizierten Oocyten ein Äquivalent von 30 E/ml lFN-Aktivität ergeben. Die RNA der Plasmid-DNA der Kontrolle ergab keine Aktivität, die über derjenigen des nicht injizierten Oocyten-extrakts lag. Es ist anzumerken, dass der Oocytenextrakt 15mal verdünnt wurde, so dass das IFN, das von IFN-ß2-spezifische mRNA hergestellt wurde, höher ist und 450 E/ml entspricht. Diese Tabelle zeigt, dass die reine IFN-ß2-mRNA, die durch Hybridisierung mit Klonen der IFN-ß2-cDNAs erhalten wurde, ein Protein mit der biologischen Aktivität von Interferon hergestellt. Dies beweist, dass das IFN-ß2-Pro-tein (wie in Fig. 3 durch gleiche Hybridisierungsselektion definiert) diese biologische Aktivität besitzt. medium lysed oocytes) were not exposed to injected oocytes. The RNA hybridized with a pool of IFN-β2 cDNA plasmids gives 4700 cpm, which allows to calculate that the extracts of the oocytes injected with this IFN-β2-RNA give an equivalent of 30 U / ml IFN activity. The RNA of the plasmid DNA of the control gave no activity that was higher than that of the uninjected oocyte extract. Note that the oocyte extract was diluted 15 times so that the IFN produced by IFN-ß2-specific mRNA is higher and corresponds to 450 U / ml. This table shows that the pure IFN-ß2 mRNA obtained by hybridization with clones of the IFN-ß2 cDNAs produces a protein with the biological activity of interferon. This proves that the IFN-β2 protein (as defined in Figure 3 by the same hybridization selection) has this biological activity.

Tabelle table

Hybridisierung und Translation von ß2-lnterferon mRNA Hybridization and translation of β2-interferon mRNA

Versuch 1 Trial 1

Versuch 2 Trial 2

V.S.V.-Virus Ausbeute V.S.V. virus yield

Radioimmuntest, Radioimmunoassay,

cpm cpm

Oligo-Isoadenylat-Synthetaseinduktion [32P]-A2'p5'A, cpm berechneter IF-Titer Oligo isoadenylate synthetase induction [32P] -A2'p5'A, cpm calculated IF titer

Oocyten-Überstand (verdünnt 1:10) Oocyte supernatant (diluted 1:10)

Oocytenextrakt (verdünnt 1:15) Oocyte extract (diluted 1:15)

nicht injiziert not injected

7445 7445

1700 1700

mit RNA, welche an IF-ß2-Plasmid hybridisierte (=A341) with RNA which hybridized to IF-ß2 plasmid (= A341)

1920 1920

4700 4700

30 U/ml mit RNA, welche an ein nicht modifiziertes Plasmid hybridisiert (= pBR322) 30 U / ml with RNA which hybridizes to an unmodified plasmid (= pBR322)

6015 6015

1500 1500

0 0

Interferon-Standard 100 U/ml Interferon standard 100 U / ml

700 700

10800 10800

Anmerkung: In Versuch 1 wurde DNA des Klons E 474 verwendet, während für Versuch 2 ein Pool (Gemisch) von IF-ß2 DNA-Plasmiden verwendet wurde. Note: In experiment 1, DNA from clone E 474 was used, while for experiment 2 a pool (mixture) of IF-ß2 DNA plasmids was used.

Beispiel a) Reinigung der beiden Interferon-mRNA's aus menschlichen diploiden Fibroblasten Example a) Purification of the two interferon mRNAs from human diploid fibroblasts

RNA wird aus Monolayerkulturen der menschlichen Fibroblastenlinie FS11 (isoliert am Weizmann Institute of Science) extrahiert. Diese diploiden Zellen aus der Vorhaut eines normalen, 8 Tage alten Knaben werden von 15 gesonderten Isolaten ausgewählt im Hinblick auf ihre Fähigkeit zur Bildung hoher Interferon-Titer. Alternativ werden Kulturen eines Klones von menschlichen SV 80 Zellen verwendet. Die Kulturen in Eagle's Minimalmedium mit 10% fötalem Kälberserum werden in 2,2 Liter fassenden Rollerflaschen aus Glas oder 22 x 22 cm Tabletts aus Kunststoff in einer Atmosphäre aus 5% Kohlendioxid und 95% Luft bei 37°C inkubiert. 3 Tage nach dem Zusammenfliessen der Zellen werden die Kulturen zur Produktion von Interferon induziert, indem sie 3Vz Stunden lang mit 100 (ig/ml Poly(rl:rC) und 50 ng/ ml Cycloheximid (dies blockiert die Synthese von Proteinen durch den Wirt), behandelt werden. Actinomycin D (das die Synthese von zellulärer RNA blockiert) wird in einer Menge von 1 ng/ml zugesetzt. 1 Stunde später werden die Zellen mit gepuffertem Nonidet-P40 Detergens (Netzmittel) lysiert und die cytoplasmatische RNA wird mit einem Phenol-Kresol-Gemisch nach Kirby (1965) extrahiert. Die mRNA's werden aus der Gesamt-RNA dadurch isoliert, dass man sie an Oligo-dT-Cellulose bindet, da sie selbst Poly-A enthalten. Der mRNS-Anteil wird anschliessend durch Sucrosegradientenzentrifugation fraktioniert. Die Fraktionen, die Interferon-mRNA enthalten, werden durch Mikroinjektion in Oocyten von Xenopus laevis gemäss N. K. B. Raj und P. M. Pitha, (Proc. Nati. Acad. Sei. USA, Bd. 74 (1977), S. 1483 bis 1487) identifiziert. 24 bis 40 Stunden später wird die antivirale Aktivität des in das Oocyten-Inkubationsmedium freigesetzten Interferons bestimmt. Die antivirale Aktivität wird dadurch bestimmt, dass man FS11-Zellen mit Verdünnungen des Oocytenmediums behandelt. Die Zellen werden mit dem Virus der vesiculären-Stomatitis (VSV) infiziert. Es wird die Hemmung des cytopathischen Effekts des Virus beobachtet. Die Interferontiter werden durch Vergleich mit einer bekannten Lösung entsprechend der letzten wirksamen Verdünnung berechnet. Die Interferon-mRNA enthaltenden Fraktionen werden ausserdem durch Translation in einem Reticulocyten-Lysat und anschliessende Immunpräzipitation des Produkts nach der Methode von Weissenbach et al., (Eur. J. Biochemistry, Bd. 98, (1979), S. 1 bis 8) identifiziert. RNA is extracted from monolayer cultures of the human fibroblast line FS11 (isolated at the Weizmann Institute of Science). These diploid cells from the foreskin of a normal 8-day-old boy are selected from 15 separate isolates for their ability to produce high interferon titers. Alternatively, cultures of a clone of human SV 80 cells are used. The cultures in Eagle's minimal medium with 10% fetal calf serum are incubated in 2.2 liter glass roller bottles or 22 x 22 cm plastic trays in an atmosphere of 5% carbon dioxide and 95% air at 37 ° C. 3 days after the confluence of the cells, cultures are induced to produce interferon by mixing with 100 (ig / ml poly (rl: rC) and 50 ng / ml cycloheximide for 3½ hours (this blocks the synthesis of proteins by the host) Actinomycin D (which blocks the synthesis of cellular RNA) is added in an amount of 1 ng / ml, 1 hour later the cells are lysed with buffered Nonidet-P40 detergent (wetting agent) and the cytoplasmic RNA is washed with a phenol -Cresol mixture extracted according to Kirby (1965) The mRNAs are isolated from the total RNA by binding them to oligo-dT-cellulose, since they themselves contain poly A. The mRNA fraction is then fractionated by sucrose gradient centrifugation The fractions containing interferon mRNA are identified by microinjection into Xenopus laevis oocytes according to NKB Raj and PM Pitha, (Proc. Nati. Acad. Sci. USA, Vol. 74 (1977), pp. 1483 to 1487) 24 up to 40 hours later the antiviral activity of the interferon released into the oocyte incubation medium is determined. Antiviral activity is determined by treating FS11 cells with dilutions of the oocyte medium. The cells are infected with the vesicular stomatitis (VSV) virus. Inhibition of the cytopathic effect of the virus is observed. The interferon titers are calculated by comparison with a known solution according to the last effective dilution. The fractions containing interferon mRNA are furthermore obtained by translation in a reticulocyte lysate and subsequent immunoprecipitation of the product by the method of Weissenbach et al., (Eur. J. Biochemistry, Vol. 98, (1979), pp. 1 to 8) identified.

Fig. 1a zeigt die beiden Peaks der Interferon-mRNA-Aktivität, ermittelt durch Injektion in Oocyten. Fig. 1b zeigt die Linien, die durch Immunpräzipitation der Translationsprodukte mit dem Anti-Interferon-Serum erhalten wurden. Die beiden Pfeile zeigen die beiden Polypeptide vom Molekulargewicht 1a shows the two peaks of the interferon mRNA activity, determined by injection into oocytes. Figure 1b shows the lines obtained by immunoprecipitation of the translation products with the anti-interferon serum. The two arrows show the two polypeptides of molecular weight

6 6

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

CH 685 299 A5 CH 685 299 A5

23 000 (23 K) und 20 000 (20 K). Die Saccharose-Gradientenfraktionen, die für die 23 K und 20 K im-munpräzipitierten Polypeptide kodieren, sind in Fig. 1a gezeigt. Es ist ersichtlich, dass sie den beiden Peaks der Interferon-mRNS-Aktivität entsprechen. 23,000 (23K) and 20,000 (20K). The sucrose gradient fractions encoding the 23 K and 20 K im-precipitated polypeptides are shown in Figure 1a. It can be seen that they correspond to the two peaks of the interferon mRNA activity.

Interferonaktivität wird auch in den Translationsprodukten der Reticulocyten-Lysate durch Bestimmung der Induktion der (2'-5')-OIigo-isoadenylat-Synthetase in menschlichen Zellen festgestellt. Aufgrund der beiden Methoden kann festgestellt werden, dass der grössere Interferon-mRNA-Peak für das 23K-Poly-peptid kodiert, während der kleinere Interferon-mRNA-Peak für das 20K-Polypeptid kodiert. Beide Inter-feron-mRNA's werden auf diese Weise isoliert und zur Klonierung in E. coli verwendet. Interferon activity is also detected in the translation products of the reticulocyte lysates by determining the induction of (2'-5 ') oligo-isoadenylate synthetase in human cells. Based on the two methods, it can be determined that the larger interferon mRNA peak codes for the 23K polypeptide, while the smaller interferon mRNA peak codes for the 20K polypeptide. Both interferon mRNAs are isolated in this way and used for cloning in E. coli.

b) Klonierung von lnterferon-B2-cDNA in E. coli b) Cloning of interferon B2 cDNA in E. coli

Die gereinigte mRNA aus induzierten Zellen enthält etwa 1 bis 3% der mRNA für das Polypeptid vom Molekulargewicht 23 000. Sie dient als Matrize zur Synthese von cDNA durch reverse Transkriptase von Vogelmyeloblastosis-Virus (AMV). Als Starter wird Oligo-dT verwendet. Nach Eliminierung der RNA durch Alkalibehandlung kann der zweite Strang der DNA mit reverser Transkriptase oder DNA-Polyme-rase I synthetisiert werden. Einsträngige DNA wird mit Nuclease S1 weghydrolysiert, und die 3'-Enden der DNA werden mit Nucleotid-terminaler Transferase unter Verwendung von dGTP als Substrat verlängert. Die Plasmid-DNA, welche in entsprechender Weise mit terminaler Transferase und dCTP verlängert wurde, wird mit dieser dG-verlängerten menschlichen cDNA hybridisiert und in E. coli DP 50 eingeschleust. Transformierte Bakterienkolonien werden durch Auftragen auf Agarplatten identifiziert (selektio-niert), die Luria Nährbrühe, Diaminopimelinsäure, Thymidin und Tetracyclin enthalten. Die Kolonien werden weiterhin auf ähnlichen Agarplatten geprüft, die Ampicillin als einziges Antibiotikum enthalten. Auf einem Nitrocellulosefilter auf einer Agarplatte der vorstehend beschriebenen Art mit 10 ng/ml Tetracyclin lässt man die ampicillinempfindlichen, tetracyclinresistenten Bakterienkolonien heranwachsen. Über 2000 der erhaltenen transformierten Kolonien werden auf andere Nitrocellulosefilter übertragen, die ebenfalls auf Agarplatten der vorstehend beschriebenen Art aufgelegt sind. Jede der Duplikatkolonien wird ihrer jeweiligen Ursprungs- oder Ausgangskolonie zugeordnet, gewöhnlich durch gemeinsame Numerierung. Sobald die Kolonien einen Durchmesser von 3 bis 5 mm erreicht haben, werden die Filter (Ausgangskolonien und Duplikate) auf einen Stapel aus Filterpapieren übertragen, die zunächst mit 0,5 n Natronlauge, sodann mit 0,15 molarer Kochsalzlösung und 0,1 n Natronlauge imprägniert worden sind, um in situ die entsprechenden DNA's freizusetzen. Die Filterpapiere werden neutralisiert und getrocknet. Zum Nachweis der Bakterienkolonien, die die Interferon-DNA-Sequenzen enthalten, werden die Filterpapiere mit zwei verschiedenen [32P]cDNA-Proben hybridisiert. Eine cDNA-Probe wird durch reverse Transkriptase der mRNA aus der Sucrose-Gradientenfraktion von induzierten Zellen (Pfeil 23K der Fig. 1) hergestellt. Die zweite Probe wird in gleicher Weise aus der entsprechenden Fraktion des nicht-induzierten Zellenpräparats hergestellt. Beide cDNA-Proben werden mit den vier stark radioaktiven [32p]-Desoxynucleosidtriphosphaten als Substrate und fragmentierter Kälberthymus-DNA als Starter synthetisiert. Auf diese Weise wird eine statistische Wiedergabe der mRNA-Sequenzen in den cDNA-Pro-ben erreicht. Die Hybridisierung wird während 18 Stunden bei 62 bis 64°C in einem 0,9 molaren NaCI-0,09 molarem Natriumcitrat-Puffer vom pH-Wert 7,0 durchgeführt. Die Ausgangskolonien werden mit den cDNA Proben der induzierten Zellen und die Duplikatkolonien mit den cDNA-Proben der nicht-indu-zierten Zellen (oder umgekehrt) hybridisiert. Nach gründlichem Waschen werden die Filter auf Röntgenfilm gelegt, und es werden die Bakterienkolonien festgestellt, die nur mit der «induzierten» cDNA, nicht jedoch mit der «nicht induzierten» cDNA hybridisieren. Auf diese Weise wurden 20 verschiedene Bakterienkolonien aus insgesamt mehr als 2000 untersuchten transformierten Kolonien isoliert. Diese 20 Bakterienkolonien enthalten Mehrfachkopien eines Plasmids, in welches DNA-Sequenzen inseriert sind, welche sich vom menschlichen mRNA ableiten, die nur dann exprimiert wird, nachdem die Zellen durch Poly-(rhrC) zur Interferonproduktion induziert worden sind. The purified mRNA from induced cells contains about 1 to 3% of the mRNA for the polypeptide with a molecular weight of 23,000. It serves as a template for the synthesis of cDNA by reverse transcriptase from bird myeloblastosis virus (AMV). Oligo-dT is used as the starter. After the RNA has been eliminated by alkali treatment, the second strand of DNA can be synthesized using reverse transcriptase or DNA polymerase I. Single stranded DNA is hydrolyzed away with nuclease S1 and the 3 'ends of the DNA are extended with nucleotide terminal transferase using dGTP as the substrate. The plasmid DNA, which was extended in a corresponding manner with terminal transferase and dCTP, is hybridized with this dG-extended human cDNA and introduced into E. coli DP 50. Transformed bacterial colonies are identified (selected) by application to agar plates containing Luria broth, diaminopimelic acid, thymidine and tetracycline. Colonies continue to be tested on similar agar plates containing ampicillin as the only antibiotic. The ampicillin-sensitive, tetracycline-resistant bacterial colonies are grown on a nitrocellulose filter on an agar plate of the type described above with 10 ng / ml tetracycline. Over 2000 of the transformed colonies obtained are transferred to other nitrocellulose filters, which are also placed on agar plates of the type described above. Each of the duplicate colonies is assigned to its respective origin or parent colony, usually by common numbering. As soon as the colonies have reached a diameter of 3 to 5 mm, the filters (starting colonies and duplicates) are transferred to a stack of filter papers, first with 0.5 N sodium hydroxide solution, then with 0.15 molar sodium chloride solution and 0.1 N sodium hydroxide solution have been impregnated in order to release the corresponding DNAs in situ. The filter papers are neutralized and dried. To detect the bacterial colonies that contain the interferon DNA sequences, the filter papers are hybridized with two different [32P] cDNA samples. A cDNA sample is prepared by reverse transcriptase the mRNA from the sucrose gradient fraction of induced cells (arrow 23K of FIG. 1). The second sample is prepared in the same way from the corresponding fraction of the non-induced cell preparation. Both cDNA samples are synthesized with the four highly radioactive [32p] deoxynucleoside triphosphates as substrates and fragmented calf thymus DNA as starters. In this way, a statistical representation of the mRNA sequences in the cDNA samples is achieved. The hybridization is carried out for 18 hours at 62 to 64 ° C. in a 0.9 molar NaCl-0.09 molar sodium citrate buffer with a pH of 7.0. The starting colonies are hybridized with the cDNA samples of the induced cells and the duplicate colonies with the cDNA samples of the non-induced cells (or vice versa). After thorough washing, the filters are placed on X-ray film and the bacterial colonies are found which hybridize only with the “induced” cDNA, but not with the “non-induced” cDNA. In this way, 20 different bacterial colonies were isolated from a total of more than 2000 transformed colonies examined. These 20 bacterial colonies contain multiple copies of a plasmid in which DNA sequences are inserted which are derived from human mRNA, which is only expressed after the cells have been induced to produce interferon by poly (rhrC).

Ein Beispiel zur Erläuterung dieser Methode ist in Fig. 2 anhand von 15 Paaren von alkalibehandelten Kolonien (Ausgangs-Kolonien und Duplikatkolonien) auf ihren Nitrocellulosefiltern wiedergegeben, deren DNA's mit [32P]-cDNA's hybridisiert worden sind, die von den mRNA-Fraktionen 23K von Fig. 1 hergestellt wurden, welche entweder aus mit Poly(rl):(rC) zur Interferonproduktion induzieren (i) Zellen oder aus nicht induzierten (n.i.) Zellen stammten. Die Pfeile zeigen (zwei) Kolonien, insbesondere die Kolonien 5 und 13, welche die induzierten Sequenzen enthalten. An example for explaining this method is given in FIG. 2 on the basis of 15 pairs of alkali-treated colonies (starting colonies and duplicate colonies) on their nitrocellulose filters, whose DNAs have been hybridized with [32P] cDNAs which are derived from the mRNA fractions 23K from 1, which were either derived from poly (rl) :( rC) for inducing interferon production (i) cells or from non-induced (ni) cells. The arrows show (two) colonies, especially colonies 5 and 13, which contain the induced sequences.

Die Kolonie Nr. 13 wird als E. coli DP50/A341 bezeichnet. Colony No. 13 is called E. coli DP50 / A341.

c) Isolierung von Interferon-mRNA aus menschlichen Fibroblasten c) Isolation of interferon mRNA from human fibroblasts

Interferon mRNA (und der Nachweis der Gegenwart von Interferon-cDNA-Sequenzen in der Plasmid-DNA des Klones A341) wird folgendermassen erhalten: Interferon mRNA (and the detection of the presence of interferon cDNA sequences in the plasmid DNA of clone A341) is obtained as follows:

Eine 500 ml Kultur dieses Bakterienklones wird zur Herstellung von 50 (ig Plasmid-DNA verwendet. Diese DNA wird nach vorheriger Denaturierung kovalent an Diazobenzyloxymethyl-Cellulosepulver nach der Methode von Aldwine et al., Proc. Nati. Acad. Sei. USA, Bd. 74 (1977) S. 5350, gebunden. In ähnlicher Weise wird Plasmid pBR322-DNA (die keine humanen DNA-Sequenzen enthält), an Cellulose gebunden. Poly-A enthaltende mRNA aus menschlichen Fibroblasten, die zur Interferonbildung induziert A 500 ml culture of this bacterial clone is used to produce 50% plasmid DNA. After prior denaturation, this DNA is covalently cultured on diazobenzyloxymethyl cellulose powder according to the method of Aldwine et al., Proc. Nati. Acad. Sci. USA, Vol. 74 (1977) p. 5350. Similarly, plasmid pBR322-DNA (which contains no human DNA sequences) is bound to cellulose, mRNA from human fibroblasts containing poly-A which induces interferon formation

7 7

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

CH 685 299 A5 CH 685 299 A5

worden sind, wird mit den beiden DNA-Celiulosepräparaten in 50prozentigem Formamid bei 52°C hybridisiert. Sodann wird mit reinem Formamid bei 70°C eluiert. Die nach dem Eluieren wiedergewonnene RNA wird in dem zellfreien Reticulocyten-System (Fig. 3) translatiert. Das entstandene Translationsprodukt der an der A341-DNA-Cel!u!ose selektierten mRNA ist im wesentlichen das Polypeptid vom Molekulargewicht 23 000. Von der pBR 322 DNA-Cellulose hingegen wird keine menschliche Interferon-mRNA isoliert. Im Vergleich zu den Translationsprodukten der menschlichen mRNA vor der Hybridisierung an A341 DNA-Cellulose konnte festgestellt werden, dass die klonierte A341 DNA nur zu einem geringen Teil komplementär ist zu der mRNA des Gemisches. Das Produkt der an A341 DNA-Cellulose gebundenen mRNA wird durch das menschliche Fibroblasten-Interferon-Antiserum immunpräzipitiert. have been hybridized with the two DNA Celiulose preparations in 50 percent formamide at 52 ° C. Then eluted with pure formamide at 70 ° C. The RNA recovered after elution is translated in the cell-free reticulocyte system (FIG. 3). The resulting translation product of the mRNA selected on the A341 DNA cellulose is essentially the polypeptide with a molecular weight of 23,000. However, no human interferon mRNA is isolated from the pBR 322 DNA cellulose. In comparison to the translation products of the human mRNA before hybridization to A341 DNA cellulose, it was found that the cloned A341 DNA is only to a small extent complementary to the mRNA of the mixture. The product of the mRNA bound to A341 DNA cellulose is immunoprecipitated by the human fibroblast interferon antiserum.

Die Interferon-mRNA kann auch nach einem ähnlichen Verfahren isoliert werden, wie dies vorstehend beschrieben ist, bei dem die Piasmid-A341-DNA jedoch an Nitrocellulosefilter gebunden ist, dann m-RNA daran hybridisiert wird und schliesslich durch 1 minütiges Kochen in Wasser eluiert wird. The interferon mRNA can also be isolated by a similar method to that described above, but in which the piasmid A341 DNA is bound to nitrocellulose filter, then m-RNA is hybridized to it and finally eluted by boiling in water for 1 minute .

Die Aktivität dieser gereinigten mRNA zur Kodierung für biologisch aktives menschliches Interferon konnte durch Injektion in Oocyten von Xenopus laevis und anschliessende Bestimmung der Hemmung der Virusvermehrung in menschlichen Zellen festgestellt werden, die dem Oocyten-Inkubationsmedium ausgesetzt wurden; vgl. Tabelle I. Die Interferon-Aktivität der gereinigten ß2-mRNA kann auch durch Induktion der (2'-5')-Oligoisoadenylat-Synthetase in menschlichen Zellen durch die Oocyten-Translations-produkte gezeigt werden; vgl. Tabelle I. The activity of this purified mRNA for coding for biologically active human interferon could be determined by injection into Xenopus laevis oocytes and subsequent determination of the inhibition of virus multiplication in human cells which were exposed to the oocyte incubation medium; see. Table I. The interferon activity of the purified β2 mRNA can also be demonstrated by induction of (2'-5 ') oligoisoadenylate synthetase in human cells by the oocyte translation products; see. Table I.

Die Restriktionskartierung der A341-Plasmid-DNA (die Analyse der A321-Plasmid-DNA durch Restriktionsenzyme) zeigt, dass sie ein Insert aus menschlicher DNA von etwa 900 Nucleotiden in der Pst-Schnittsteile enthält. Die A341-DNA hybridisiert auch mit drei Fragmenten des menschlichen Genoms, das durch Eco R1-Nuclease geschnitten wurde. Diese Fragmente werden durch Agarose-Gelelektrophorese voneinander getrennt. Die Hybridisierung an Agarose-Gelelektropherogramme von mRNA aus menschlichen Fibroblasten zeigt ferner, dass A341-DNA komplementär ist zu RNA-Sequenzen, die nur in Zellen exprimiert werden, die dem Interferon-Induktor Poly (rl : rC) ausgesetzt wurden; vgl. Fig. 4a. Selbst eine einstündige Behandlung der Zellen mit Poly (rl:rC) führt zur Anhäufung einer etwa 1300 Nucleotide langen RNA, die mit A341-DNA hybridisiert. Diese stellt die IFN ß2-mRNA dar. Restriction mapping of the A341 plasmid DNA (analysis of the A321 plasmid DNA by restriction enzymes) shows that it contains an insert from human DNA of about 900 nucleotides in the Pst section. The A341 DNA also hybridizes to three fragments of the human genome cut by Eco R1 nuclease. These fragments are separated from each other by agarose gel electrophoresis. Hybridization to agarose gel electropherograms of mRNA from human fibroblasts further shows that A341 DNA is complementary to RNA sequences that are only expressed in cells that have been exposed to the interferon inducer poly (rl: rC); see. Fig. 4a. Even treating the cells with poly (rl: rC) for one hour leads to the accumulation of an approximately 1300 nucleotide long RNA which hybridizes with A341 DNA. This represents the IFN ß2 mRNA.

Die vorstehenden Werte zeigen, dass der bakterielle Klon E. coli DP50/A341 in der Pst-Schnittstelle seines pBR322-Plasmids ein Insert von etwa 900 Nucleotiden aus menschlichen cDNA-Sequenzen enthält, die komplementär zu einer menschlichen Interferon-mRNA sind. Es wurden mehrere, auf ähnliche Weise hergestellte Klone erhalten. Fig. 4b zeigt, dass Klone für IFN-ß2 mit der grösseren, etwa 1300 Nucleotideinheiten langen mRNA hybridisieren, während Klone für IFN-ß1 mit der kleineren, etwa 900 Nucleotideinheiten langen mRNA hybridisieren. The above values show that the bacterial clone E. coli DP50 / A341 contains an insert of about 900 nucleotides from human cDNA sequences in the Pst site of its pBR322 plasmid, which are complementary to a human interferon mRNA. Several clones prepared in a similar manner were obtained. FIG. 4b shows that clones for IFN-β2 hybridize with the larger, approximately 1300 nucleotide unit long mRNA, while clones for IFN-β1 hybridize with the smaller, approximately 900 nucleotide unit long mRNA.

Das Verfahren kann zur Herstellung von Klonen von Interferon-DNA unterschiedlicher Typen (a, ß, 7) aus menschlichen Zellen verwendet werden. The method can be used to produce clones of interferon DNA of different types (a, β, 7) from human cells.

Claims (1)

Patentansprüche Claims 1. Menschliches Fibroblasteninterferon ß2, dadurch gekennzeichnet, dass es ein einzelnes Polypeptid mit einem Molekulargewicht von etwa 23 000 ist.1. Human fibroblast interferon β2, characterized in that it is a single polypeptide with a molecular weight of about 23,000. 2. Verfahren zum Herstellen von menschlichem Fibroblasteninterferon ß1 und ß2, dadurch gekennzeichnet, dass2. A method for producing human fibroblast interferon ß1 and ß2, characterized in that (a), eine Kultur von Fibroblastenzeilen einem exogenen Faktor- ausgesetzt wird, wodurch in den genannten Zellen die Synthese von Interferon mRNA induziert wird,(a), a culture of fibroblast cells is exposed to an exogenous factor, which induces the synthesis of interferon mRNA in the cells mentioned, (b) die in den induzierten Zellkulturen gebildeten mRNAs sowie weiterhin mRNAs von nicht-induzier-ten Kontrollkulturen der gleichen Wirtszellen extrahiert werden,(b) the mRNAs formed in the induced cell cultures and also mRNAs are extracted from non-induced control cultures of the same host cells, (c) doppelsträngige cDNAs, abgeleitet von der mRNA, die aus der induzierten Kultur extrahiert wurde, synthetisiert werden, die genannten cDNAs in Vektoren inseriert werden, Mikroorganismen mit den erhaltenen, modifizierten Vektoren transformiert werden, und dass die genannten Mikroorganismen unter geeigneten Bedingungen kultiviert werden, um eine selektive Entwicklung von Mikroorganismenkolonien, enthaltend den genannten Vektor, sogenannte Ausgangskolonien, zu veranlassen,(c) double-stranded cDNAs derived from the mRNA extracted from the induced culture are synthesized, said cDNAs are inserted into vectors, microorganisms are transformed with the modified vectors obtained, and the said microorganisms are cultivated under suitable conditions in order to induce a selective development of microorganism colonies containing the vector mentioned, so-called starting colonies, (d) Duplikatkolonien der genannten Ausgangskolonien gebildet werden,(d) duplicate colonies of the starting colonies are formed, (e) die DNAs sowohl der Ausgangs- als auch der Duplikatkolonien in situ freigesetzt werden,(e) the DNAs of both the starting and duplicate colonies are released in situ, (f) cDNA-Proben der mRNAs sowohl der induzierten Kultur als auch der nicht-induzierten Kontrollkultur synthetisiert werden, wobei die entsprechenden mRNAs als Template verwendet werden, wodurch induzierte cDNA und nicht-induzierte cDNA hergestellt wird,(f) cDNA samples of the mRNAs of both the induced culture and the non-induced control culture are synthesized, the corresponding mRNAs being used as templates, thereby producing induced cDNA and non-induced cDNA, (g) die DNAs der Ausgangskolonien einerseits und der Duplikatkolonien andererseits, jeweils mit den oben genannten induzierten und nicht-induzierten cDNA-Proben hybridisiert werden,(g) the DNAs of the starting colonies on the one hand and of the duplicate colonies on the other hand are each hybridized with the above-mentioned induced and non-induced cDNA samples, (h) die DNAs, die mit den induzierten cDNA-Proben, nicht jedoch mit den nicht-induzierten cDNA-Proben hybridisieren, wiedergewonnen, und(h) recover the DNAs that hybridize with the induced cDNA samples but not with the non-induced cDNA samples, and (i) die vorher in Verfahrensschritt (b) extrahierten mRNAs mit einzelnen DNAs aus Verfahrensschritt (h), die nach Inserieren in einem Vektor an einem Träger immobilisiert wurden, unter Bedingungen kontaktiert werden, die geeignet sind, um Hybridisierung zu erlauben und darauffolgend die fixierten mRNAs von dem immobilisierten DNA-Vektor in im wesentlichen reiner Form eluiert werden, die so eiuierten mRNAs translatiert werden, um festzustellen, welche in menschliches Fibroblasteninterferon(i) the mRNAs previously extracted in process step (b) are contacted with individual DNAs from process step (h) which, after insertion in a vector, were immobilized on a support under conditions which are suitable for permitting hybridization and subsequently the fixed ones mRNAs are eluted from the immobilized DNA vector in essentially pure form, the mRNAs thus translated are translated in order to determine which are in human fibroblast interferon 88th 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 CH 685 299 A5CH 685 299 A5 ß1 oder ß2 translatierbar sind und somit die entsprechenden DNAs aus Stufe (h), die für menschliches Fibroblasteninterferon ß1 oder ß2 kodieren, identifiziert werden,ß1 or ß2 are translatable and thus the corresponding DNAs from step (h) which code for human fibroblast interferon ß1 or ß2 are identified, (j) die so identifizierten Interferon-DNAs aus Verfahrensschritt (h) in Mikroorganismen eingeführt werden, so dass kultivierbare Zellen gebildet werden,(j) the interferon DNAs identified in this way from process step (h) are introduced into microorganisms so that cultivable cells are formed, (k) die Zellen kultiviert werden und das menschliche Fibroblasteninterferon ß1 oder ß2 aus diesen extrahiert und gereinigt wird.(k) the cells are cultivated and the human fibroblast interferon β1 or β2 is extracted from them and purified. 3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der exogene Faktor aus Verfahrensschritt (a) doppelsträngige RNA ist.3. The method according to claim 2, characterized in that the exogenous factor from process step (a) is double-stranded RNA. 4. Verfahren nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in Stufe (b) erhaltenen mRNAs durch Saccharosegradienten-Zentrifugation fraktioniert werden.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the mRNAs obtained in step (b) are fractionated by sucrose gradient centrifugation. 5. Menschliches Fibroblasteninterferon ß1, erhalten nach dem Verfahren gemäss einem der Patentansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Polypeptid mit einem Molekulargewicht von etwa 20 000 ist.5. Human fibroblast interferon β1 obtained by the method according to one of the claims 2 to 4, characterized in that it is a polypeptide with a molecular weight of approximately 20,000. 6. Menschliches Fibroblasteninterferon ß2, erhalten nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ein einzelnes Polypeptid mit einem Molekulargewicht von etwa 23 000 ist.6. Human fibroblast interferon β2 obtained by the method according to one of claims 2 to 4, characterized in that it is a single polypeptide with a molecular weight of about 23,000. 7. Verwendung von menschlichem Fibroblasteninterferon ß1 nach Anspruch 5 zur Herstellung eines pharmazeutischen Präparates mit antiviraler und Antitumoraktivität.7. Use of human fibroblast interferon ß1 according to claim 5 for the manufacture of a pharmaceutical preparation with antiviral and antitumor activity. 8. Verwendung von menschlichem Fibroblasteninterferon ß2 nach Anspruch 1 zur Herstellung eines pharmazeutischen Präparates mit antiviraler und Antitumoraktivität.8. Use of human fibroblast interferon ß2 according to claim 1 for the manufacture of a pharmaceutical preparation having antiviral and antitumor activity. 99
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