CS276245B6 - Process for preparing modification of one of hv1, hv2, hv3 hirudin forms - Google Patents

Process for preparing modification of one of hv1, hv2, hv3 hirudin forms Download PDF

Info

Publication number
CS276245B6
CS276245B6 CS878732A CS873287A CS276245B6 CS 276245 B6 CS276245 B6 CS 276245B6 CS 878732 A CS878732 A CS 878732A CS 873287 A CS873287 A CS 873287A CS 276245 B6 CS276245 B6 CS 276245B6
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hirudin
variant
glu
lys
gly
Prior art date
Application number
CS878732A
Other languages
English (en)
Other versions
CS8708732A2 (en
Inventor
Michael Courtney
Eric Degryse
Gerard Loison
Yves Lemoine
Original Assignee
Transgene Sa
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
Application filed by Transgene Sa filed Critical Transgene Sa
Publication of CS8708732A2 publication Critical patent/CS8708732A2/cs
Publication of CS276245B6 publication Critical patent/CS276245B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/81Protease inhibitors
    • C07K14/815Protease inhibitors from leeches, e.g. hirudin, eglin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/02Antithrombotic agents; Anticoagulants; Platelet aggregation inhibitors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu výroby variant hirudinu, které obsahují v poloze 47 nebo 63 jiné aminokyseliny než ty, které se vyskytují v přírodní formě hirudinu.
V literatuře jsou popsány nejméně tři přírodní varianty hirudinu /Markwardt F.: Methods Enzymol. 19, 924 až 932 (1970), Petersen T. E. a spol.: Biol., Fluids Proč. Colloq. 23, 145 až 149 (1976), Markwardt a Walsmann (1976), Chang 0. Y.: FEBS Letters 164, 307 až 313 (1983), Oodt 3. a spol.: FEBS Letters 165, 1B0 až 184 (1984), Dodt J. a spol.: Biol. Chem. HoppeSeyler 366, 379 až 385 (1985), Dodt J. a spol.: Biol. Chem. Hoppe-Seyler 367, 803 až 811 (1986), Harvey R. P. a spol.: Proč. Nati. Acad. Sci., USA _8_3, 1084 až 1088 (1986)/.
Srovnání sekvencí těchto tří variant je uvedeno na obrázku 1.
První varianta, HV1, odpovídá hirudinu, který se izoluje z pijavic. Druhá varianta,
HV2 (Harvey R. P. a spol.: Proč. Nati. Acad. Sci. USA 83, 1084 až 1088 (1986)) se od prvé varianty liší devíti aminokyselinami. Třetí varianta (Dodt 0. a spol.: Biol. Chem. HoppeSeyler 367, 803 až 811 (1986)) je shodná s variantou HV2 až k šeřinu 32, ale liší se deseti aminokyselinami v C-koncové části, která obsahuje navíc ještě další aminokyselinu (Ala63). Tato třetí varianta je zde označována HV3.
Tyto sekvence obsahují 65 nebo 66 aminokyselin. Mohou být považovány za 2 domény: globulární N-koncovou část, která obsahuje 3 disulfidové můstky, a kyselou C-koncovou část, která je homologická s místem štěpení trombinu v molekule protrombinu. Tato homologie poukazuje na to, že oblast obklopující polohu 47 by mohla být vazebným místem hirudinu na trombin.
Přírodní hirudin navíc obsahuje v poloze 63 sulfatovaný tyrosin (Chang J. Y.: FEBS Letters 164, 307 až 313 (1983)). Tento sulfatovaný tyrosin se znovu objevuje v poloze 64 u varianty HV3. Pro všechny varianty se zde tato poloha označuje jako poloha 63. Jeho funkce je stejná bez ohledu na jeho polohu.
Ze srovnávací analýzy sekvencí těchto přírodních variant hirudinu vyplývá, že je teoreticky možné vytvořit nové varianty, v nichž by byly různými způsoby spojeny vlastnosti přírodních molekul.
HV1 a HV3 mají lysin v poloze 47 situován mezi dvěma proliny. To je možná odpovědné za blokování aktivního místa trombinu (Harvey R. P. a spol.: Proč. Nati. Acad. Sci. USA:
83, 1084 až 1088 (1986)).
Jelikož varianta HV2 nemá v této poloze bazický zbytek, ale má v této poloze asparagin, jeví se žádoucí, aby v tomto místě došlo k náhradě lysinem nebo argininem. Tím by se vytvořila molekula, jejíž vlastnosti by více odpovídaly očekávanému inhibitoru trombinu (Chang J. Y.: FEBS Letters 151, 217 až 224 (1985)) nebo také histidinu, který není dobrým substrátem pro trombin, ale také může zvýšit inhibiční sílu hirudinu.
Navíc, sulfatace tyrosinu 63 znamená rozdíl mezi přírodním hirudinem a hirudinem získaným genetickou rekombinací, což může mít vliv na jeho aktivitu, jak předpokládají kinetické studie Stonea S. R. a Hofsteengeho J.: Biochem. 25, 4622 až 4628 (1986)). Lze provést pokus, který by náhradou tyrosinu kyselým zbytkem, jako je například Glu nebo Asp, vedl k přípravě látky podobné přírodnímu proteinu.
Předmětem vynálezu je způsob výroby varianty jedné z forem hirudinu HV1, HV2, HV3, obsahující odlišnou aminokyselinu od aminokyseliny přírodní formy v poloze 47 nebo 63, a to aminokyselinu ze skupiny zahrnující lysin, kyselinu glutamovou, arginin, histidin a kyselinu asparagovou, který spočívá v tom, že se na kultivačním médiu nechá fermentovat kultura kvasinek druhu Saccharomyces cerevlsiae, která byla transformována funkčním expresním segmentem sekvence, která kóduje uvedenou variantu hirudinu, a po fermentaci se izoluje varianta hirudinu takto produkovaná v kultivačním médiu v maturované formě nebo ve formě prekurzoru, který lze maturovat in vitro.
Pro řízení exprese a sekrece genů odpovídajících různým variantám v kvasinkách se geny integrují do vektoru pro kvasinky, který se vyznačuje tím, že s výhodou obsahuje následujíCS 276 245 B6 cí prvky (které byly popsány ve zveřejněné přihlášce EP-A-200 655):
- počátek replikace plasmidu kvasinek 2 ju Λ> ,
- gen ura3,
- počátek replikace v E. coli a markér antibiotické resistence,
- promotor transkripce, leader sekvenci a pre-pro sekvenci prekurzoru alfa-faktoru, přičemž tato frekvence je napojena ve fázi proti směru vlákna od sekvence kódující variantu hirudinu a
- terminátor transkripce genu PGK kvasinky, který je umístěn po směru od genu shora uvedené varianty.
Z variant, které se podle vynálezu vyrábějí, se jedná zejména o následující varianty:
- varianty, v nichž aminokyselina Tyr 63 je nahrazena Glu nebo Asp,
- varianty, v nichž aminokyselina v poloze 47 přírodní formy je nahrazena Arg nebo His a
- varianty, v nichž aminokyselina Asn v poloze 47 přírodní formy HV2 je nahrazena Lys.
Zvláště výhodné jsou následující varianty: (Lys47)HV2, (Arg47)HV2, (His47)HV2, (Glu63)HV2 a (Asp63)HV2.
Shora uvedená varianta (Lys47)HV2 (nebo rHV2-Lys47) odpovídá následujícímu vzorci:
ILE THR TYR THR ASP CYS THR GLU SER GLY GLN ASN LEU CYS LEU CYS GLU GLY SER ASN VAL CYS
GLY LYS GLY ASN LYS CYS ILE LEU GLY SER ASN GLY LYS GLY ASN GLN CYS VAL THR GLY GLU GLY
THR PRO LYS PRO GLU SER HIS ASN ASN GLY ASP PHE GLU GLU ILE PRO GLU GLU TYR LEU GLN.
Různé varianty, které si zachovávají Tyr^3, se mohou připravovat v sulfatované nebo
nesuliatované formě, lato sulfatace se může provádět chemicky nebo biologicky.
lakto získané varianty hirudinu se mohou používat tak, jak je popsáno v patentové přihlášce EP-A-200 655, jako inhibitor trombinu, a to jak ín vfvo tak in vitro.
lyto varianty se používají zejména ve farmaceutických prostředcích, a to bud samotné, nebo v kombinaci s jinými aktivními látkami, nebo také v souvislosti s testy a diagnózami bud in vitro, nebo in vivo. V případě, že se používají in vivo, může být výhodné označit varianty, například radioaktivním, fluorescenčním, enzymatickým nebo jiným značením.
lento vynález je vysvětlen následujícími příklady spolu s pomocí připojených výkresů, kde na obr. 1 je sekvence tří přírodních variant hirudinu, jmenovitě HV1, HV2 a HV3 a na obr. 2 jsou procenta inhibice proteolytické aktivity trombinu na chromozymu v závislosti na objemech supernatantů kultur kvasinek, které produkují hirudin rHV2 nebo jeho varianty.
Příklad 1
Konstrukce různých variant HV2 mutagenezí in vitro
Při in vitro řízené mutagenezi se DNA fragment, který je žádoucno zmodifikovat, klonuje do replikativní formy jednovláknového fágu. Genom rekombinantního fágu se izoluje. Hybridizuje se syntetickým oligonukleotidem, který nese mutovanou sekvenci, lento oligonukleótid slouží jako přiměř pro syntézu doplňkového vlákna a DNA, nyní tedy již dvouvláknová, se používá pro transformaci receptorové bakterie, která bude produkovat fág nesoucí žádanou mutaci /Zoller M. J. a Smith Μ. N.: Methods in Enzymol. 100, 469 (1983)/.
Plasmid pTG720, který je popsán v EP-A-158 564, je vektor pro expresi hirudinu v E. coli. Plasmid TG730 byl odvozen od plasmidu pTG 720 přidáním EcoRI místa po vláknu od sekvence kódující hirudin. Místo EcoRI umožňuje, aby sekvence kódující hirudin byla izolována rozštěpením působením EcoRI na jedné straně a Clal na druhé straně.
Fragment Clal-EcoRI obsahuje úplnou kódující oblast hirudinu bez několika kodonů na 5 -konci. Tento Clal-EcoRI fragment se klonuje mezi místa AccI a EcoRI derivátu fágu M13 označeného M13tG131 /Kieny M.P., Lathe R. a Lecocq 3. P.: Gene 26, 91 až 99 (1983)/. Fág, y
CS 276 245 B6 který je odvozen od M13TG131 a který obsahuje sekvenci hirudinu, se označí M13TG1919.
Byly synthetisovány tři oligonukleotidy. Každý z nich je schopen párování se sekvencí 5 -GTACACCGAACCCTGAAAG-3’ fágu M13TG1919 až na centrální oblast, která odpovídá žádané mutaci. Sekvence těchto oligonukleotidů jsou následující:
TG435 5'-CTTTCAGGGTGCGGTGTAC-3',
TG436 5'-CTTTCAGGTTTCGGTGTAC-3' a
TG437 5 '-CTTTCAGGGCGCGG TGTAC-3 '.
Tyto oligonukleotidy umožňují, aby kodon AAC (Asn) fágu M13TG1919 byl substituován kodonem CAC (His), AAA (Lys) nebo (Arg) CGC.
Sto dvacet pikomolů každého oligonukleotidu se fosforyluje ve 100 mikrolitrech reakčního média. Přibližně 20 pM fosforylovaného oligonukleotidu se hybridizuje 1 pM jednovláknové ONA fágu M13TG1919 ve 25 mikrolitrech hybridizačního pufru. Po hybridizaci se na směs DNA kyselin působí Klenowovou polymerasou a fágovou T4 ligasou. Každá takto zpracovaná směs se použije pro transfekc.i E. coli kmene 71/18 (mut L) na trávníku indikátorových bakterií JM103 /Messing J., Crea R., Seeburg P. H.: Nucl. Acids Res. 9, 309 (1981)/. Infektované buňky jsou identifikovatelné, protože tvoří plaky, které rostou pomaleji. Kolonie se subkultivují na úplném médiu. Potom se přenesou na papír Whatman 540, aby bylo možno vyhledat buňky, které mají mutované fágy. Toto vyhledávání (screening) se provádí in šitu hybridizaci oligonukleotidem, který byl shora používán jako primer. Byly tak získány tři nové fágy, které mají žádanou mutovanou sekvenci: M13TG1921 (Asn47 > Arg), M13TG1924 (Asn47 > His) a
M13TG1925 (Asn47 -> Lys).
Dále byl proveden stejný typ pokusu s oligonukleotidem TG 434, který má sekvenci 5'-ATTGTAACTCTTCTTCTG-3\- Tento oligonukleotid se hybridizuje sekvencí 5'-CAGAAGAATATTTACAAT, která je umístěna ve 3’-oblasti sekvence kódující HV2, s nepárovým tripletem, který je určen, k substituci kodonu TAT (Tyr^3) kodonem GAG (Glu). Získá se tak odpovídající mutovaný fág M13TG1922 (Tyr63 -> Glu).
Příklad 2
Substituce Pstl-HindlII fragmentu (600 párů nukleotidů) plasmidu pTG1828 mutovaným fragmentem
Plasmid pTG1828 nese sekvenci kódující hirudin, kterou předcházejí pre-pro-sekvence genu feromonu kvasinek alfa sexuálního typu. Toto uspořádání je umístěno po kontrolou promotoru PGK. Díky tomuto napojení mezi pre-pro-sekvencemi Mfalfa a hirudinu sleduje expresovaný protein normální cestu sekrece a maturace kvasinkou. V kultivačním médiu se tak objevuje opracovaný a aktivní hirudin.
Tento plasmid byl použit znovu pro expresi sekvencí mutovaného hirudinu místo přírodního hirudinu.
Štěpení plasmidu pTG1828 působením Pstl a HindlII poskytne pět fragmentů o přibližných velikostech: 3 800, 1 900, 1 500, 1 100 a 600 párů nukleotidů. Poslední fragment obsahuje pre-pro hirudinovou napojenou sekvenci. Tento fragment obsahuje pouze jediné místo AccI a jediné místo EcoRI. Oblast, která je vázána těmito dvěma místy, obsahuje úplnou hirudinovou sekvenci bez několika kodonů na 5'-konci. Fragment HindlII-Pstl (o 600 párech nukleotidů) se vloží mezi místa Hind III a Pstl vektoru, který nemá ani místo EcoRI ani místo AccI.
Plasmid, který se tímto způsobem sestaví (pTG1960), má tedy jediné místo AccI a jediné místo EcoRi. Tato místa jsou umístěna na počátku hirudinové sekvence a ve směru hirudinové sekvence na jejím konci. Štěpením plasmidu pTG1960 působením AccI a EcoRi se tedy uvolní fragment, který obsahuje skutečně úplnou hirudinovou sekvenci a zbytek plasmidu.
Velký ONA fragment, z něhož byla.deletována sekvence hirudinu, se vyčistí na gelu a smíchá se s produktem AccI/EcoRI štěpení replikativní formy každého z mutovaných fágů popsaných
CS 276 245 B6 4 v příkladu 1, aby se rekonstituoval pre-pro-hirudin s novými HV2 variantami, které byly získány řízenou mutagenesí. Byly vybrány čtyři nové plasmidy: pTG1963 (Asn47 —> Arg), pTG1964 (Tyr63 -> Glu), pTG1965 (Asn47 -» His) a pTG1966 (Asn47 -> Lys), které se od plasmidu pTG1960 liší pouze v mutovaných kodonech. Tyto sekvence, které nesou mutované kodony, se mohou izolovat ve formě fragmentů Pstl-HindlII a reklonovat do vektoru pTG1828 na místo původního fragmentu Pstl-HindlII. Tímto způsobem byly získány čtyři nové plasmidy: pTG1977 (Asn47 —v Arg), pTG1978 (Tyr63 —i Glu), pTG1979 (Asn47 -» His) a pTG1980 (Asn —> Lys). Tyto plasmidy se od shora popsaného plasmidu pTG1828 liší pouze mutacemi vytvořenými in vitro.
Příklad 3
Transformace TGYlsp4 působením DNA kyselin z plasmidů pTG1977, pTG1978, pTG1979 a pTG198O
S. cerevisiae TGYlsp4 (Mat alfa ura3.251.373.382 his-3.11.15) se transformují působením DNA kyselin z plasmidů pTG1977, pTG1978, pTG1979 a pTG198O. Ve všech případech se získají transformanty ura+. Získají se tedy 4 kmeny, TGYlsp4 pTG1977, pTGYlsp4 pTG1978, TGYlsp4 pTG1979 a TGYlsp4 pTG1980. Produkce hirudinu těmito čtyřmi kmeny byly srovnávány s produkcí hirudinu kmenem TGYlsp4 pTG1828.
Vyseje se 20 ml kultury (YNBG+ 0,5 % kasaminokyselin) (θθ660 0,02) každého kmenu. Po 48 hodinách třepání při teplotě 30 °C se kultury odstředí (5 000 otáček za minutu, 5 minut). Supernatant se testuje, jako kontrola se používá kultura TGYlsp4 pTG1881 (plasmid, který nenese sekvenci kódující HV2).
Aktivita surových supernatantů se změří jako jejich inhibiční účinek na thrombinovou aktivitu (proteolytická účinnost na syntetický substrát, chromozym TH-Boehringer Mannheim) Procento inhibice v závislosti na ohjemu supernatantu je uvedeno na obrázku 2. Ze zjištěných hodnot plyne, že inhibiční účinek způsobený variantami s Arg47 a Lys47 je alespoň stejný jako inhibiční účinek přírodního HV2. Varianty s Glu63 a His47 jsou nepatrně slabšími inhibitory než přírodní HV2.
Příklad 4
Inhibice trombinové aktivity
Pro zřetelnější demonstraci hodnoty variant hirudinu podle tohoto vynálezu, zvláště jejich farmaceutických aplikací, jsou uvedeny následující srovnávací příklady. Tyto příklady Ilustrují inhibiční vlastnosti k trombinu varianty HV2 a dvou dalších variant formy HV2, v nichž aminokyselina v poloze 47 je nahrazena Arg nebo Lys. Všechny tyto varianty byly získány technikou rekombinantní DNA.
Při studiu kinetiky inhibice trombinu těmito variantami se použije teorie vysokoafinitních inhibitorů, jak ji popsali 3. W. Williams a 3. F. Morrison: Methods in Enzymology 63, 437 až 467 (1979), protože hirudin je reverzibilním inhibitorem trombinu.
Používané varianty hirudinu mají čistotu 95 %. Čistý lidský trombin (Sigma) má procentuální aktivitu vyšší než 92 % (měřeno titrací aktivního místa). Koncentrace lidského _g trombinu je u všech měření stejná: 5,5 10 M. jako prostředí se používá 0,05M sodný pufr PIPES, pH = 7,9, 0,18M KC1 a 0,1 % PEG při teplotě 37 °C. Trombinovým substrátem je Boehringův chromozym PL. Bylo pozorováno, že preinkubační doba pro trombin a pro hirudin je 2 minuty. Potom začíná reakce se substrátem.
V následující tabulce jsou souhrnně uvedeny experimentálně stanovené hodnoty množství hirudinu, kterého je zapotřebí pro 95¾ inhibici stejného množství lidského trombinu (5.5.10-9 M).
. CS 276 245 B6
HV2 Lys47 HV2 Arg47 HV2 množství, kterého je zapotřebí pro 95¾ inhibici trombinu (ΙΟ-9 M)
7,6
8,5
32,2
Z této tabulky je vidět, že pro inhibici stejného množství lidského trombinu je potřeba přibližně 4x méně hirudinu HV2 Arg47 a HV2 Lys47 než hirudinu HV2. Navržené varianty mají tedy značně lepší inhibiční vlastnosti na trombin.
Příklad 5
Předběžná farmakologická studie srovnání dvou variant rekombinantního hirudinu, rHV2 a rHV2-Lys 47, se standardním heparinem
1) Předmět studia: stanovit dvě varianty rekombinantního hirudinu, rHV2 (nebo HV2) a rHV2-Lys 47 /nebo (Lys47)HV2/ a srovnat jejich antitrombotickou aktivitu vzhledem ke standardnímu heparinu. Obě tyto varianty jsou bez post-transkripční sulfatace skupiny Tyr 63.
2a) Experimentální podmínky: Na základě inhibice proteolytické aktivity trombinu na chromozym se stanovuje specifická antitrombinová aktivita (lidského a hovězího trombinu) dvou rekombinantních hirudinů ve fyziologickém solném roztoku.
b) Srovnává se antikoagulační aktivita dvou hirudinů in vitro v krysí a v králičí plasmě jako prodloužení trombinové doby. Chromogenně se měří efekt antl-IIa.
c) Kinetika mizení hirudinu z plasmy po intravenózní injekci (bolus injekce) se zjišíuje změřením efektu anti-IIa za použití trombinové doby a chromogenně pomocí kalibračních křivek.
d) Stejnými technikami se stanoví koncentrace v plasmě po třicetiminutové nepřetržité intravenózní perfusi u králíků.
e) Na VJesslerově modelu (králíci, krysy) s tromboplastinem jako trombogenním činidlem a na modelu stase (městnání krve) u králíků (Fareed) se studuje antitrombinová aktivita dvou variant hirudinu a standardního heparinu. Sloučeniny se králíkům podávají kontinuální perfusi, krysám i. v. bolus.
Při studiích se používají následující modely:
Wesslerův model u králíků - v této studii se používají novozélandští králičí samci o hmotnosti 2,5 až 3 kg. Po anesthesi intravenózní injekcí pentobarbitalu sodného (30 mg/kg) se levá karotida kanyluje. Izolují se dvě krční žíly. Na každou žílu se umístí dvě volná podvázání ve vzdálenosti 2,5 cm od sebe. Králíkům se potom podává fyziologický solný roztok nebo roztoky hirudinu nebo heparinu kontinuální perfuzí po dobu třiceti minut při průtoku 2,5 ml/hodinu. Dvě minuty před koncem perfúze se odeberou vzorky arteriální krve, aby se mohla stanovit hladina antikoagulantů v plasmě. Jednu minutu před koncem perfuze se podá injekčně lidský tromboplastin (Manchester Comparative Reagents Ltd.j, standardizovaný postupem podle M. Buchanana, v dávce 600 mikrogramů na kilogram během přesně třiceti sekund do aorty via karotida. Po 30 sekundách se perfuze zastaví. Ztenčením a podvázáním dvou žilních segmentů na dobu 15 minut se získá krevní stase. Krční žíly se potom otevřou a tromby se extrahují, promyji ve fyziologickém solném nálevu a po blotacl na filtrační papír se odváží.
Wesslerův model u krys - používají se myší samci Sprague-Dawley (CD-COBS) o hmotnosti
CS 276 245 B6 přibližně 300 gramů. Po intraperitoneálni anestézii pentobarbitalem sodným (30 mg/kg) a mediální heparotonii se dolní dutá žíla vystaví na 1 cm měřeno od renální intersekce. Flexibilní uzávěr se umístí ve vzdálenosti 0,7 cm.
Testované produkty, zředěné ve fyziologickém solném nálevu, se podávají injekčně jako intravenózní bolus v dávce 1 ml/kg 5 minut 40 sekund nebo 1 minutu (heparin) před vznikem žilní stase. Čtyřicet sekund před touto stasí se injekčně podá trombogenní činidlo (králičí tromboplastin, E. Dade) v dávce 25 ng/ml/kg do žíly penisu během 30 sekund, měřených velmi přesně. Deset minut po ukončení injekčního podávání se vytvoří stase zúžením dvěma podvázáními, prvním blíže, druhým dále. Stase se udržuje 10 minut. Potom se trombus odstraní, ponoří se do 0,38¾ roztoku citranu, vysuší se obvyklým filtračním papírem a následující den se po jednohodinovém sušení při teplotě 50 °C zváží.
Model trombosy krevní stase u králíků - Pro toto studium se používají novozélandští králičí samci o hmotnosti 2,5 až 3 kg. Po anesthesi intravenózní injekcí pentobarbitalu sodného (30 mg/kg) se levá karotida kanyluje. Izolují se dvě krční žíly. Na každou žílu se umístí dvě volná podvázání ve vzdálenosti 2,5 cm od sebe. Králíkům se potom podává bud fyziologický solný roztok, nebo roztoky hirudinu nebo heparinu kontinuální perfuzí po dobu 30 minut při průtoku 2,5 ml/ hodinu. Dvě minuty před koncem perfuze se odeberou vzorky arteriální krve, aby se mohla stanovit hladina antikoagulantů v plasmě. Ve stejné době, kdy se zastaví perfuze, se vytvoří stase zúžením čtyřmi podvázáními (první nejblíže, potom vzdálenější). Stase se udržuje dvě hodiny. Potom se otevřou krční žíly a tromby se extrahují, promyjí se ve fyziologickém solném roztoku a po blotaci na filtrační papír se odváží.
3a) Výsledky: Připraví se zásobní roztok o koncentraci 1 mg na ml. V tabulce 1 níže je uvedena specifická antitrombinová aktivita dvou variant hirudinu na lidský a hovězí trombin.
Tabulka 1
r HV2 rHV2-Lys 47
pro lidský trombin 14 800 19 000
pro hovězí trombin 15 500 19 200
(očekávané výsledky pro lidský
trombin) (13 000) (16 000)
Specifická antitrombinová aktivita varianty hirudinu rHV2 je - 15 000 ATU/mg, varianty rHV2-Lys 47 - 19 000 ATU/mg. Tyto specifické účinnosti jsou vyšší než byla očekáváno. Specifická aktivita je stejná pro lidské i hovězí trombiny.
b) Při nízkých koncentracích obou hirudinů je antikoagulační aktivita obou hirudinů v plasmě krys a králíků (stanovená jako trombinový čas) ekvivalentní. U vyšších koncentrací je znatelně lepší varianta rHV2-Lys 47. Množství reziduálního trombinu v plasmě krys a králíků (stanovené pomocí chromogenní látky) je po přidání obou hirudinů srovnatelné až do 60 ATU/ml. Při další neutralizaci stop zbytkové trombinu je účinnější varianta rHV2-Lys 47. To se projevuje v rozdílu hodnot K^.
c) Kinetiky mizení obou hirudinů z plasmy po intravenózní bolus injekci jsou při chromogenním stanovování srovnatelné, nepatrně se však liší při stanovování jako trombinový čas (tabulka 2). Hirudiny mizí podle dvou exponenciál. První fáze (distribuce) s t 1/2 alfa přibližně 3 minuty snižuje původní množství u obou hirudinů o 60 ¾ během 5 minut. Druhá fáze (eliminace) má t 1/2 beta 16 minut pro rHV2-Lys 47 a 28 minut pro rHV2 (jestliže uvažujeme trombinový čas) a 28 respektive 30 minut, jestliže používáme metodu chromogenní. Standardní heparin mizí podle jediné exponenciální fáze (t 1/2 = 9 minut).
CS 276 245 B6
Tabulka 2
Poločas (v minutách) hirudinů po intravenózní bolus injekci u králíků
metoda t 1/2 alfa t 1/2 beta
TT CS TT CS
rHV2 2,5 3,0 28 28
rHV2-Lys 47 1,8 3,0 16 30
TT: trombinový čas CS: chromogenní látka
d) Plasmové koncentrace dvou variant hirudinu získané po třicetiminutové kontinuální
intravenózní perfuzi u králíků jsou v lineárním vzájemném vztahu s podávanými dávkami.
e) Antitrombotické aktivity
produkty králíci: (ug/kg/h) Wessler intravenózní perfuze stase krysy: intravenózní bolus (ug/kg) Wessler
-5 min 40 s 1 min.
rHV2 375 - 240
rHV2-Lys 47 20 47 160
standardní heparin 110 110 160 110
Na základě předběžných farmakologických výsledků se zdá, že při kontinuální perfuzi u králíků varianta rekombinantiiího hirudinů rHV2-Lys 47 má lepší antitrombinovou aktivitu než RHV2 a heparin. Farmakokinetiky obou variant hirudinu jsou totožné.
Příklad 6
Srovnání poměru antitrombinová aktivita/riziko krvácení pro hirudin rHV2-Lys 47 a standardní heparin
Provedené studie ukazují, že riziko krvácení u králíků a prodloužení doby krvácení u krys, kterým byl podán rHV2-Lys 47, jsou menší než u zvířat, jimž byl podán standardní heparin. U každého druhu byly tyto studie provedeny na základě dávek, které mají stejnou aktivitu u modelu trombosy.
V národní sbírce kultur mikroorganismů (National Collection de Microorganism Cultures) Pasteurova ústavu (Institut Pasteur), 28 Rue du Docteur Roux v Paříži (15), byly 6. listopadu 1986 uloženy následující kmeny:
TGYlsp4 pTG1977 (HV2-Arg47) pod číslem 1-621 a
TGYlsp4 pTG1980 (HV2-Lys47) pod číslem 1-622. Dne 6. června 1986 byl uložen referenční kmen: TGYlsp4 pTG1828 pod číslem 1-569.

Claims (8)

1. Způsob výroby varianty jedné z forem hirudinu HV1, HV2, HV3, obsahující odlišnou aminokyselinu od aminokyseliny přírodní formy v poloze 47 nebo 63, a to aminokyselinu ze skupiny zahrnující lysin, kyselinu glutaroovou, arginin, histidin a kyselinu asparagovou, vyznačující se tím, že se na kultivačním médiu nechá fermentovat kultura kvasinek druhu Saccharomydes cerevisiae, která byla transformována funkčním expresním segmentem sekvence, která kóduje uvedenou variantu hirudinu, a po fermentaci se izoluje varianta hirudinu takto produkovaná v kultivačním médiu v maturované formě nebo ve formě prekurzoru, který lze maturovat in vitro.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se nechají fermentovat kvasinky transformované vektorem nebo funkčním ADN segmentem obsahujícím:
- počátek replikace plasmidu kvasinek 2 /i/nz ,
- gen ura3,
- počátek replikace v E. coli a markér antibiotické resistence,
- promotor transkripce, leader sekvenci a pre-pro sekvenci prekurzoru alfa-faktoru, přičemž tato sekvence je napojena ve fázi proti směru vlákna od sekvence kódující variantu hirudinu a
- terminátor transkripce genu PGK kvasinky, který je umístěn po směru od genu varianty hirudinu, a že se izoluje varianta hirudinu produkovaná v kultivačním médiu v maturované formě nebo ve formě prekurzoru,
3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije odpovídající výchozí produkt za vzniku varianty hirudinu, ve které je aminokyselina Tyr v poloze 63 přírodní formy nahrazena Glu nebo Asp.
4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije odpovídající výchozí produkt za vzniku varianty hirudinu, ve které je aminokyselina v poloze 47 přírodní formy nahrazena Arg nebo His.
5. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že se použije odpovídající výchozi produkt za vzniku varianty hirudinu, ve které je aminokyselina 47 přírodní formy HV2, Asn, nahrazena Lys.
6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že se použije odpovídající výchozí produkt za vzniku varianty hirudinu vybrané ze skupiny zahrnující (Lys47)HV2, (Arg47)HV2, (His47)HV2, (G1u63)HV2 a (Aspé3)HV2.
7. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že se použije odpovídající výchozí produkt za vzniku varianty hirudinu, která odpovídá sekvenci:
ILE THR TYR THR ASP CYS THR GLU SER GLY GLN ASN LEU CYS LEU CYS GLU GLY SER ASN VAL CYS GLY LYS GLY ASN LYS CYS ILE LEU GLY SER ASN GLY LYS GLY ASN GLN CYS VAL THR GLY GLU GLY THR PRO LYS PRO GLU SER HIS ASN ASN GLY ASP PHE GLU GLU ILE PRO GLU GLU TYR LEU GLN
8. Způsob podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že se použije odpovídající výchozí produkt za vzniku varianty hirudinu, která- je nebo není sulfatovaná.
CS878732A 1986-12-01 1987-12-01 Process for preparing modification of one of hv1, hv2, hv3 hirudin forms CS276245B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR868616723A FR2607517B2 (fr) 1986-12-01 1986-12-01 Vecteurs d'expression de variants de l'hirudine dans les levures, procede et produit obtenu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS8708732A2 CS8708732A2 (en) 1991-07-16
CS276245B6 true CS276245B6 (en) 1992-05-13

Family

ID=9341393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS878732A CS276245B6 (en) 1986-12-01 1987-12-01 Process for preparing modification of one of hv1, hv2, hv3 hirudin forms

Country Status (24)

Country Link
US (1) US5650301A (cs)
EP (1) EP0273800B1 (cs)
JP (1) JP2567263B2 (cs)
KR (1) KR960011918B1 (cs)
AT (1) ATE73462T1 (cs)
AU (1) AU617989B2 (cs)
BG (1) BG49719A3 (cs)
CA (1) CA1341416C (cs)
CS (1) CS276245B6 (cs)
DE (1) DE3777367D1 (cs)
DK (1) DK173247B1 (cs)
ES (1) ES2032465T3 (cs)
FI (1) FI99211C (cs)
FR (1) FR2607517B2 (cs)
GR (1) GR3004556T3 (cs)
HU (1) HU213871B (cs)
IE (1) IE60544B1 (cs)
MC (1) MC1884A1 (cs)
NO (1) NO177500C (cs)
PL (1) PL157254B1 (cs)
PT (1) PT86233B (cs)
RO (1) RO106890B1 (cs)
SU (1) SU1687032A3 (cs)
ZA (1) ZA879011B (cs)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2628429B1 (fr) * 1988-03-08 1990-12-28 Transgene Sa Variants de l'hirudine, leurs utilisations et les procedes pour les obtenir
GB8817161D0 (en) * 1988-07-19 1988-08-24 Ciba Geigy Ag Modified proteins
GB8817160D0 (en) * 1988-07-19 1988-08-24 Ciba Geigy Ag Novel proteins
US5284768A (en) * 1988-08-24 1994-02-08 Sanofi Signal peptide, DNA sequences coding for the latter, expression vectors carrying one of these sequences, gram-negative bacteria transformed by these vectors, and process for the periplasmic production of a polypeptide
US5879926A (en) * 1989-03-31 1999-03-09 Transgene S.A. Yeast strains for the production of mature heterologous proteins, especially hirudin
FR2645174B1 (fr) * 1989-03-31 1994-01-07 Transgene Sa Souches de levure ameliorees pour la production de proteines heterologues matures en particulier d'hirudine et procede de preparation d'hirudine correspondant
FR2645175B1 (fr) * 1989-03-31 1994-02-18 Transgene Sa Souche de saccharomyces cerevisiaeproductrice d'une proteine heterologue et procede de preparation de ladite proteine heterologue par fermentation de ladite souche
FR2646437B1 (fr) * 1989-04-28 1991-08-30 Transgene Sa Nouvelles sequences d'adn, leur application en tant que sequence codant pour un peptide signal pour la secretion de proteines matures par des levures recombinantes, cassettes d'expression, levures transformees et procede de preparation de proteines correspondant
FR2656531B1 (fr) * 1989-12-29 1992-04-24 Sanofi Sa Promoteur artificiel pour l'expression de proteines dans le levure.
US5118790A (en) * 1990-07-24 1992-06-02 Sri International Analogs of hirudin
ATE140929T1 (de) * 1990-11-08 1996-08-15 Japan Energy Corp Hirudinmutante, deren herstellung, antikoagulans, sekretorischer vektor, durch besagten vektor transformierter mikroorganismus und herstellung eines produkts durch besagten mikroorganismus
US5837808A (en) * 1991-08-20 1998-11-17 Baxter International Inc. Analogs of hirudin
US5407822A (en) * 1991-10-02 1995-04-18 Sanofi Artificial promoter for the expression of proteins in yeast
JP7375012B2 (ja) * 2019-04-16 2023-11-07 サンゲン バイオサイエンス カンパニー,リミテッド ヒルジン突然変異体の抽出・精製方法およびその使用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1341417C (fr) * 1984-03-27 2003-01-21 Paul Tolstoshev Vecteurs d'expression de l'hirudine, cellules transformees et procede de preparation de l'hirudine
EP0168342B1 (de) * 1984-06-14 1991-07-03 Ciba-Geigy Ag Verfahren zur Herstellung von Thrombin-Inhibitoren
DE3429430A1 (de) * 1984-08-10 1986-02-20 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Gentechnologisches verfahren zur herstellung von hirudin und mittel zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE3445517C2 (de) * 1984-12-13 1993-11-18 Ciba Geigy Für ein Hirudin-ähnliches Protein codierende DNA-Sequenz und Verfahren zur Herstellung eines Hirudin-ähnlichen Proteins
FR2593518B1 (fr) * 1985-05-02 1989-09-08 Transgene Sa Vecteurs d'expression et de secretion de l'hirudine par les levures transformees
DE3689525D1 (de) * 1985-07-17 1994-02-24 Hoechst Ag Neue Polypeptide mit blutgerinnungshemmender Wirkung, Verfahren zu deren Herstellung bzw. Gewinnung, deren Verwendung und diese enthaltende Mittel.

Also Published As

Publication number Publication date
AU617989B2 (en) 1991-12-12
FI99211C (fi) 1997-10-27
NO874905D0 (no) 1987-11-25
BG49719A3 (en) 1992-01-15
DK173247B1 (da) 2000-05-22
EP0273800A2 (fr) 1988-07-06
KR880007729A (ko) 1988-08-29
PT86233B (pt) 1990-11-07
PT86233A (fr) 1987-12-01
ATE73462T1 (de) 1992-03-15
DE3777367D1 (de) 1992-04-16
HUT45564A (en) 1988-07-28
FR2607517B2 (fr) 1989-12-22
GR3004556T3 (cs) 1993-04-28
JPS63152987A (ja) 1988-06-25
IE60544B1 (en) 1994-07-27
ZA879011B (en) 1988-05-27
CA1341416C (fr) 2003-01-21
EP0273800B1 (fr) 1992-03-11
CS8708732A2 (en) 1991-07-16
NO874905L (no) 1988-06-02
KR960011918B1 (ko) 1996-09-04
NO177500C (no) 1995-09-27
MC1884A1 (fr) 1989-01-24
DK627687D0 (da) 1987-11-30
FR2607517A2 (fr) 1988-06-03
FI875295A0 (fi) 1987-12-01
ES2032465T3 (es) 1993-02-16
PL269164A1 (en) 1988-08-18
HU213871B (en) 1997-11-28
FI99211B (fi) 1997-07-15
PL157254B1 (pl) 1992-05-29
DK627687A (da) 1988-06-02
JP2567263B2 (ja) 1996-12-25
US5650301A (en) 1997-07-22
SU1687032A3 (ru) 1991-10-23
EP0273800A3 (en) 1988-07-20
RO106890B1 (ro) 1993-07-30
IE873239L (en) 1988-06-01
FI875295A (fi) 1988-06-02
AU8188087A (en) 1988-06-02
NO177500B (no) 1995-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0487591B1 (en) Anticoagulant protein
FI91160C (fi) Menetelmä modifioidun ihmisen t-PA-proteiinin valmistamiseksi
FI89723B (fi) Foerfarande foer framstaellning av vaevnadsplasminogenaktivator, kodande rekombinant-dna daerav och en transformanscell
JPH05279398A (ja) ヒト抗トロンビンiii
CS276245B6 (en) Process for preparing modification of one of hv1, hv2, hv3 hirudin forms
JPH02121934A (ja) 組合せ医薬組成物
US5516656A (en) Production of a new hirudin analog and anticoagulant pharmaceutical composition containing the same
WO1989000192A1 (en) Production of kallikrein
US5420252A (en) Human antithrombin III mutants
Courtney et al. Production and evaluation of recombinant hirudin
DD274053A5 (de) Verfahren zur Produktion eines menschlichen, einkettigen Plasminogenaktivators
EP0677107A1 (de) Thrombininhibitor aus speichel von protostomiern.
JPH08511157A (ja) Xaファクター阻害活性を有する新規ポリペプチド
US5661000A (en) Serine protease and serine protease gene
JPH08510903A (ja) 蛭ヒルド・メディシナリスの組換えxa因子インヒビターの作製
EP0307478A1 (en) Serine protease and serine protease gene
JP3226289B2 (ja) 分泌ベクター、該ベクターで形質転換した微生物及び該微生物から産生される産物の製造法
JPH0971600A (ja) ヒトアンチトロンビンiii 変異体
WO1994020537A1 (en) Non-glycosylated tfpi analogues
JPH06279497A (ja) トロンビン結合性物質及びその製造法

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20071201