DD251788A5 - Process for the preparation of a human cDNA clone - Google Patents

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DD251788A5
DD251788A5 DD28387285A DD28387285A DD251788A5 DD 251788 A5 DD251788 A5 DD 251788A5 DD 28387285 A DD28387285 A DD 28387285A DD 28387285 A DD28387285 A DD 28387285A DD 251788 A5 DD251788 A5 DD 251788A5
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Edward Fritsch
Rodney M Hewick
Kenneth Jacobs
Randal J Kaufman
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Genetics Inst
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines menschlichen cDNA-Klons, der biologisch aktives Erythropoietin exprimiert, das beispielsweise zur Behandlung von Anaemie angewandt wird. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Klonierung eines Gens, das eine ueberraschend hohe Menge von menschlichem Erythropoietin exprimiert. Das erfindungsgemaesse Verfahren wird in der Weise ausgefuehrt, dass a) gereinigtes Erythropoietin-Protein durch Trypsin verdaut wird.The invention relates to a method for producing a human cDNA clone expressing biologically active erythropoietin which is used, for example, for the treatment of anemia. The object of the invention is to provide an improved method for cloning a gene which expresses a surprisingly high amount of human erythropoietin. The process according to the invention is carried out in such a way that a) purified erythropoietin protein is digested by trypsin.

Description

Hierzu 11 Seiten ZeichnungenFor this 11 pages drawings

Anwendungsgebiet der Erfindung\ \ Application Field of the Invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines menschlichen cDNA-Klons, der biologisch aktives Erythropoietin jThe invention relates to a method for producing a human cDNA clone, the biologically active erythropoietin j

exprimiert. Dieses wird angewandt als Arzneimittel, beispielsweise zur Behandlung von Anämie.expressed. This is used as a medicine, for example for the treatment of anemia.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung klonierte Gene des menschlichen Erythropoietins, die überraschenderweise hohe Expressionsraten liefern, die Expression der genannten Gene und die in-vitro Produktion des menschlichen Erythropoietins.In particular, the present invention relates to cloned genes of human erythropoietin which surprisingly provide high levels of expression, the expression of said genes, and the in vitro production of human erythropoietin.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Erythropoietin (im folgenden EPO abgekürzt) ist ein zirkulierendes Glycoprotein, das die Erythrozytenbildung in höheren Organismen stimuliert (vgl. Carnot et al., Compt. Rend. 143,384 [1906]). Deshalb wird EPO manchmal auch als Elektropoesestimulierender Faktor bezeichnet.Erythropoietin (hereinafter abbreviated to EPO) is a circulating glycoprotein that stimulates red blood cell production in higher organisms (see Carnot et al., Compt. Rend. 143, 384 [1906]). Therefore, EPO is sometimes referred to as an electropore stimulating factor.

Die Lebenszeit von menschlichen Erythrozyten beträgt ungefähr 120 Tage. Dies bedeutet, daß ungefähr V120 der gesamten Erythrozyten täglich im retikuloendothelialen System zerstört werden. Gleichzeitig wird eine relativ konstante Anzahl von Erythrozyten täglich produziert, um die Konzentration von Erythrozyten konstant zu halten (Guyton, Textbock of Medical Physiology, S.55-60, W.B.SaundersCo., Philadelphia [1976]).The lifetime of human erythrocytes is about 120 days. This means that approximately V120 of the total erythrocytes are destroyed daily in the reticuloendothelial system. At the same time, a relatively constant number of erythrocytes are produced daily to keep the concentration of erythrocytes constant (Guyton, Textbock of Medical Physiology, p.55-60, W.B. SaundersCo., Philadelphia [1976]).

Erythrozyten werden bei'der Reifung und Differenzierung der Erythroblasten im Knochenmark gebildet. EPO ist ein Faktor, der auf weniger differenzierte Zellen wirkt und deren Differenzierung zu Erythrozyten induziert (Guyton, s.o.). EPO ist ein vielversprechendes therapeutisches Mittel für die klinische Behandlung von Anämie oder im speziellen von renaler Anämie. Der Gebrauch von EPO ist leider in der praktischen Therapie aufgrund seiner geringen Verfügbarkeit noch nicht geläufig. Um EPO als therapeutisches Mittel anwenden zu können, sollte Rücksicht auf die mögliche Antigenwirkung genommen werden, und deshalb sollte EPO vorzugsweise aus Rohmaterial menschlichen Ursprungs hergestellt werden. Beispielsweise können menschliches Blut oder Urin von Patienten verwendet werden, die an aplastischer Anämie oder ähnlichen Krankheiten leiden und hohe Mengen an EPO ausscheiden. Diese Rohmaterialien jedoch sind nur in begrenzter Menge verfügbar (vgl. beispielsweise White et al., Rec. Progr. Horm. Res. 16,219 [1960]; Espada et al., Biochem. Med. 3,475 [1970]; Fisher, Pharmacol. Rev. 24,459 [1972] und Gordon, Vitam. Horm. [N. Y.] 31,105 [1973]).Erythrocytes are formed during maturation and differentiation of the erythroblasts in the bone marrow. EPO is a factor that affects less differentiated cells and induces their differentiation into erythrocytes (Guyton, supra). EPO is a promising therapeutic agent for the clinical treatment of anemia or, in particular, renal anemia. The use of EPO is unfortunately not yet familiar in practical therapy due to its low availability. In order to be able to use EPO as a therapeutic agent, consideration should be given to the possible antigenic effect, and therefore, EPO should preferably be prepared from raw material of human origin. For example, human blood or urine can be used by patients suffering from aplastic anemia or similar diseases and excreting high levels of EPO. However, these raw materials are available only in limited quantities (see, for example, White et al., Rec. Progr. Horm. Res. 16,219 [1960]; Espada et al., Biochem Med 3,475 [1970]; Fisher, Pharmacol 24,459 [1972] and Gordon, Vitam. Horm. [NY] 31,105 [1973]).

Die Herstellung von EPO-Produkten erfolgte im allgemeinen durch Konzentrierung und Reinigung von Urin von Patienten mit hohem EPO-Spiegel, die beispielsweise an aplastischer Anämie oder ähnlichen Krankheiten leiden (vgl. US-PS 4,397,840, 4,303,650 und 3,865,801). Die begrenzte Verfügbarkeit von solchem Urin ist ein Hindernis für die praktische Verwendung von EPO. Deshalb ist es wünschenswert, EPO-Produkte aus dem Urin von gesunden Menschen herzustellen. Das Problem bei der Verwendung von Urin von gesunden Menschen liegt in dem geringen Gehalt von EPO im Vergleich zu dem von anämischen Patienten. Zusätzlich enthält der Urin von gesunden Menschen gewisse Inhibiermigsfaktoren, die in ausreichend hohen ο». Konzentrationen gegen Elektropoese wirken, so daß ein befriedigender therapeutischer Effekt nur nach gründlicher Reinigung des EPO erhalten werden kann.EPO products have generally been prepared by concentrating and purifying urine from high EPO level patients suffering, for example, aplastic anemia or similar diseases (see U.S. Patent Nos. 4,397,840, 4,303,650 and 3,865,801). The limited availability of such urine is an obstacle to the practical use of EPO. Therefore, it is desirable to produce EPO urine products from healthy people. The problem with using urine from healthy people is the low content of EPO compared to that of anemic patients. In addition, the urine of healthy people contains certain inhibitory factors which are sufficiently high. Concentrations against electropoiesis act, so that a satisfactory therapeutic effect can only be obtained after thorough purification of the EPO.

EPO kann ebenfalls aus dem Blutplasma von Schafen erhalten werden. Die Trennung von EPO aus dem Blutplasma ergibt ausreichend starke und stabile wasserlösliche Präparationen (vgl. Goldwasser, Control Cellular Dif. Develop., Part A, S. 487-494, Alan R.Liss, Inc., N. Y. [1981]). EPO von Schafen jedoch könnte im Menschen eine Antigen-Wirkung besitzen.EPO can also be obtained from the blood plasma of sheep. The separation of EPO from the blood plasma gives sufficiently strong and stable water-soluble preparations (see Goldwasser, Control Cellular Dif., Develop., Part A, pp. 487-494, Alan R. Liss, Inc., N.Y. [1981]). However, ovine EPO could have an antigenic effect in humans.

Obwohl EPO ein Wünschenwertes therapeutisches Mittel darstellt, sind die bisherigen Isolierungs- und Reinigungstechniken aus natürlichen Quellen für eine Massenproduktion dieser Verbindung nicht angemessen. Sugimoto et al. beschreiben im US-PS 4,377,51.3 ein Methode für die Massenproduktion von EPO, die die in-vivo Vermehrung von menschlichen lymphoblastischen Zellen, wie Namalwa, BALL-1, NALL-1,TALL-1 und JBL umfaßt.Although EPO is a desirable therapeutic agent, current isolation and purification techniques from natural sources are not adequate for mass production of this compound. Sugimoto et al. No. 4,377,511.3 describe a method for the mass production of EPO which comprises the in vivo multiplication of human lymphoblastic cells such as Namalwa, BALL-1, NALL-1, TALL-1 and JBL.

Die Produktion von EPO über andere gentechnologische Methoden ist in der Literatur beschrieben. Jedoch ist weder eine vollständige Enthüllung noch die chemische Natur des Produktes bisher veröffentlicht. Die vorliegende Anmeldung liefert die vollständige Enthüllung für die Massenproduktion von Proteinen und zeigt die biologischen Eigenschaften der Proteine und des menschlichen EPO auf. Durch solche Techniken ist es ebenso möglich, Proteine zu produzieren, die sich chemisch vom authentischen menschlichen EPO unterscheiden, jedoch ähnliche (und in manchen Fällen bessere) Eigenschaften aufweisen. Solche Proteine, die biologische Eigenschaften von menschlichem EPO aufweisen, sollen im folgenden als EPO bezeichnet werden, unabhängig davon, ob sie chemisch mit EPO identisch sind oder nicht.The production of EPO via other genetic engineering methods is described in the literature. However, neither a complete disclosure nor the chemical nature of the product has been published so far. The present application provides complete disclosure for the mass production of proteins and demonstrates the biological properties of the proteins and the human EPO. Such techniques also make it possible to produce proteins that differ chemically from authentic human EPO but have similar (and in some cases better) properties. Such proteins having biological properties of human EPO will be referred to hereinafter as EPO, irrespective of whether or not they are chemically identical to EPO.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Verfahrens zur Herstellung eines menschlichen cDNA-Klons der biologisch aktives Erythropoietin exprimiert. - The aim of the invention is to provide a novel method for producing a human cDNA clone expressing the biologically active erythropoietin. -

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Klonierung eines Gens zu ermöglichen, das eine überraschend hohe Menge von menschlichem EPO exprimiert, dessen Expression und die in-vitro Massenproduktion von aktivem menschlichem EPO. Die geeigneten Expressionsvektoren fürdie Produktion von EPO, Expressionszellen, Reinigungsschemata und damit verwandte Prozesse werden erfindungsgemäß beschrieben.It is an object of the present invention to enable the cloning of a gene expressing a surprisingly high level of human EPO, its expression and in vitro mass production of active human EPO. The appropriate expression vectors for the production of EPO, expression cells, purification schemes and related processes are described in the present invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines menschlichen cDNA-Klons, der biologisch aktives Erythropoietin exprimiert ist dadurch gekennzeichnet, daßThe inventive method for producing a human cDNA clone expressing biologically active erythropoietin is characterized in that

a) ein gereinigtes Erythropoietin-Protein durch Trypsin verdaut wird.a) a purified erythropoietin protein is digested by trypsin.

Erfindungsgemäß wird in der Weise verfahren, daß Wirtszellen in einem entsprechenden Medium gezüchtet werden, die eine wie im wesentlichen in Abb.3B dargestellte DNA-Sequenz enthalten, die wirksam an eine Expressions-Kontrollsequenz gebunden ist und das auf diese Weise von den Zellen und dem Medium produzierte Erythropoietin abgetrennt wird. Bevorzugt wird so verfahren, daß eukaryontische Wirtszellen in einem entsprechenden Medium gezüchtet werden, die eine wie im wesentlichen in Abb.4C dargestellte DNA-Sequenz enthalten, die wirksam an eine Expressions-Kontrollsequenz gebunden ist, und das auf diese Weise von den Zellen und dem Medium produzierte Erythropoietin abgetrennt wird. Erfindungsgemäß sind die Wirtszellen Säugerzellen, beispielsweise 3T3-Zellen oder Ovarien-Zellen des China-Hamsters (CHO).In accordance with the present invention, host cells are grown in an appropriate medium containing a DNA sequence as shown substantially in Fig. 3B, which is operatively linked to an expression control sequence and which is thus differentiated from the cells and Medium produced erythropoietin is separated. Preferably, eukaryotic host cells are grown in an appropriate medium containing a DNA sequence as shown substantially in Fig. 4C, which is operatively linked to an expression control sequence, and which is thus differentiated from the cells and Medium produced erythropoietin is separated. According to the invention, the host cells are mammalian cells, for example 3T3 cells or Chinese hamster ovary (CHO) cells.

Weiterhin ist erfindungsgemäß die betreffende DNA-Sequenz in einem Vektor beinhaltet, der auch die Rinder-Papilloma-Virus-DNA enthält.Furthermore, according to the invention, the DNA sequence in question is contained in a vector which also contains the bovine papilloma virus DNA.

Wie im folgenden näher beschrieben wird, wurde EPO in teilweise gereinigter Form erhalten, vollständig gereinigt und mit Trypsin verdaut, um spezifische Fragmente zu erzeugen. Diese Fragmente wurden gereinigt und sequenziert. Aus diesen Sequenzen wurden EPO-Oligonucleotide zugeordnet und synthetisiert. Diese Oligonucleotide wurden zum Screening einer menschlichen Genkartei benutzt, aus der ein EPO-Gen isoliert wurde.As will be further described below, EPO was obtained in partially purified form, completely purified and digested with trypsin to produce specific fragments. These fragments were purified and sequenced. From these sequences, EPO oligonucleotides were assigned and synthesized. These oligonucleotides were used to screen a human gene map from which an EPO gene was isolated.

Die Richtigkeit des EPO-Gens wurde aufgrund seiner DNA-Sequenz, die mit vielen sequenzierten tryptischen Protein-Fragmenten übereinstimmen, festgestellt. Ein Teil des genomischen Klons wurde dann verwendet, um durch Hybridisierung zu zeigen, daß EPO in menschlicher fötaler, 20 Wochen alter mRNA nachgewiesen werden konnte. Eine cDNA-Bibliothek der menschlichen fötalen Leber wurde aufgestellt und im Screening-Verfahren getestet. Drei EPO-cDNA-Klone wurde erhalten (nach dem Screening von 750000 Rekombinanten). Zwei dieser Klone besaßen die volle Länge, wie aus der kompletten Codierungssequenz und der im wesentlichen unübersetzten Sequenz des 3'- und 5'-Endes gefolgert wurde. Diese cDNA wurde sowohl in SV-40 virustransformierten Affenzellen (COS-1-Zellinie; Gluzman, Cell 23,175-182 [1981]) und in Ovarien des Chinahamsters (CHO-Zellinie; Urlaub G. und Chasin L.A., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 77, 4216-4280 [1980]) exprimiert. Das von COS-Zellen produzierte EPO ist in-vitro und in-vivo biologisch aktives EPO. Das von CHO-Zellen produzierte EPO ist in-vitro biologisch aktiv und wurde Γη-vivo nicht getestet.The accuracy of the EPO gene was determined by its DNA sequence, which matches many sequenced tryptic protein fragments. A portion of the genomic clone was then used to show by hybridization that EPO could be detected in human fetal 20 week old mRNA. A cDNA library of the human fetal liver was set up and tested in the screening method. Three EPO cDNA clones were obtained (after the screening of 750,000 recombinants). Two of these clones were full-length, as deduced from the complete coding sequence and the essentially untranslated sequence of the 3 'and 5' ends. This cDNA was amplified both in SV-40 virally transformed monkey cells (COS-1 cell line, Gluzman, Cell 23, 175-182 [1981]) and in Chinese hamster ovary ovaries (CHO cell line, Urlaub G. and Chasin LA, Proc. Natl. Acad. See, USA 77, 4216-4280 [1980]). The EPO produced by COS cells is in vitro and in vivo biologically active EPO. The EPO produced by CHO cells is biologically active in vitro and has not been tested in vivo.

DerEPO-cDNA-Klon hat einen interessanten offenen Ableserahmen von 14-15 Aminosäuren (aa) mit Initiator und Terminator von 20-30 Nucleotiden (nt) oberhalb der Codierungsregion. Eine repräsentative mit dem klonierten EPO-Gen transferierte Probe von E. coli wurde bei der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, hinterlegt, und ist unter der Zuordnungsnummer ATCC 40153 erhältlich.The EPO cDNA clone has an interesting open reading frame of 14-15 amino acids (aa) with initiator and terminator of 20-30 nucleotides (nt) above the coding region. A representative sample of E. coli transferred with the cloned EPO gene was deposited with the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, and is available under the designation number ATCC 40153.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Abbildung 1 stellt die Basissequenz eines Exons von 87 Basenpaaren des menschlichen EPO-Gens dar.Figure 1 represents the base sequence of an 87 base pair exon of the human EPO gene.

Abbildung 2 zeigt den Nachweis des EPO-mRNA in der menschlichen fötalen Leber-mRNA.Figure 2 shows the detection of EPO mRNA in human fetal liver mRNA.

Abbildung 3a zeigt die Aminosäuresequenz eines EPO-Proteins, die von der Nucleotidsequenz von Lambda-HEPOFL13 abgeleitet wurde.Figure 3a shows the amino acid sequence of an EPO protein derived from the nucleotide sequence of lambda HEPOFL13.

Abbildung 3 b zeigt die Nucleotidsequenz der EPO-cDNA in Lambda-HEPOFLI 3 und die davon abgeleitet Aminosäuresequenz.Figure 3 b shows the nucleotide sequence of the EPO cDNA in lambda HEPOFLI 3 and the amino acid sequence derived therefrom.

Abbildung 4a zeigt die relativen Positionen von DNA-Einschüben von vier unabhängigen menschlichen EPO-Genomklonen.Figure 4a shows the relative positions of DNA inserts of four independent human EPO genome clones.

Abbildung 4b zeigt eine Karte der aparenten Intron- und Exonstrukturen des menschlichen EPO-Gens.Figure 4b shows a map of the aparent intron and exon structures of the human EPO gene.

Abbildung 4c zeigt eine DNA-Sequenz des EPO-Gens, das in Abbildung 4b dargestellt ist.Figure 4c shows a DNA sequence of the EPO gene shown in Figure 4b.

Abbildungen 5a, 5b und 5c zeigen die Konstruktion des Vektors 91023(B).Figures 5a, 5b and 5c show the construction of vector 91023 (B).

Abbildung 6 zeigt die SDS-Polyacrylamidgel-Analyse des in COS-1-Zellen produzierten EPO im Vergleich zum nativen EPO.Figure 6 shows the SDS-polyacrylamide gel analysis of the EPO produced in COS-1 cells compared to the native EPO.

Abbildung 7 zeigt die Nucleotid- und Aminosäuresequenz des EPO-Klons, Lambda-HEPOFL6.Figure 7 shows the nucleotide and amino acid sequence of the EPO clone, lambda HEPOFL6.

Abbildung 8 zeigt die Nucleotid- und Aminosäuresequenz des EPO-Klons Lambda-HEPOFL8.Figure 8 shows the nucleotide and amino acid sequence of the EPO clone lambda HEPOFL8.

Abbildung 9 zeigt die Nucleotid- und Aminosäuresequenz des EPO-Klons Lambda-HEPOFL13.Figure 9 shows the nucleotide and amino acid sequence of the EPO clone lambda HEPOFL13.

Abbildung 10 zeigt eine schematische Darstellung des Plasmides pRKL-4.Figure 10 shows a schematic representation of the plasmid pRKL-4.

Abbildung 11 zeigt eine schematische Darstellung des Plasmides pdBPV-MMTneo(342-12).Figure 11 shows a schematic representation of the plasmid pdBPV-MMTneo (342-12).

Nähere BeschreibungMore detailed description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Klonierung von EPO-Genen und die Produktion von EPO durch die in-vitro Expression dieser Gene.The present invention relates to the cloning of EPO genes and the production of EPO by the in vitro expression of these genes.

Die Patentliteratur und die wissenschaftliche Literatur sind überfüllt mit Prozessen, die für die Produktion von rekombinaten Produkten anwendbar sind. Diese Techniken enthalten im allgemeinen die Isolierung oder Synthese der gewünschten Gensequenz und die Expression dieser Sequenz in prokaryontischen oder eukaryontischen Zellen, indem die vom Fachmann üblichen Techniken angewendet werden. Sobald ein bestimmtes Gen isoliert, gereinigt und in einen Transfer-Vektor inseriert (d.h. kloniert) wurde, ist seine Verfügbarkeit in größeren Mengen sichergestellt. Der Vektor wird mit seinem klonierten Gen in einen passenden Mikroorganismus oder eine Zellinien transferiert, z. B. in Bakterien, Hefe, Säugerzellen, wie z. B. COS-1 (Affenniere), CHO (Ovarium des Chinahamsters), Zellinie von Insekten, und dergleichen, in denen der Vektor repliziert wird, sobald der Mikroorganismus oder die Zellinie sich vermehrt, und von denen der Vektor durch konventionelle Methoden isoliert werden kann. Auf diese Weise wird eine kontinuierlich erneuerbare Quelle des Gens geliefert und damit weitere Manipulationen, Modifikationen und der Transfer zu anderen Vektoren oder anderen Orten innerhalb des gleichen Vektors ermöglicht. Die Expression kann oft erreicht werden durch Transfer des klonierten Gens (in korrekter Richtung und Ableserahmen) in die entsprechende Stelle eines Transfervektors, so daß die Übersetzung von einem prokaryontischen oder eukaryontischen Gen zu der Synthese eines Protein-Precursors führt. Damit ist die Aminosäuresequenz mitumfaßt, die vom klonierten Gen kodiert wird, das an Methionin oder an einer aminoterminalen Sequenz des prokaryontischen oder eukaryontischen Gens angeknüpft ist. In anderen Fällen können die Signale für die Initiierung der Transkription und Translation durch ein entsprechendes Genomfragment des klonierten Gens geliefert werden. Eine Vielzahl von spezifischen Proteinspaltungstechniken kann angewendet werden, um den Protein-Precursor an einem gewünschten Punkt zu spalten, um so die gewünschte Aminosäuresequenz abzuspalten, die dann durch konventionelle Methoden gereinigt werden kann. In einigen Fällen wird das Protein, das die gewünschte Aminosäuresequenz enthält, ohne die Notwendigkeit spezifischer Spaltungstechniken produziert und kann somit auch von Zellen in das extrazelluläre Nährmedium abgegeben werden.Patent literature and scientific literature are overflowing with processes applicable to the production of recombinant products. These techniques generally involve the isolation or synthesis of the desired gene sequence and the expression of this sequence in prokaryotic or eukaryotic cells, using techniques customary to one skilled in the art. Once a particular gene has been isolated, purified and inserted (i.e., cloned) into a transfer vector, its availability is assured in greater quantities. The vector is transferred with its cloned gene into a suitable microorganism or cell lines, e.g. B. in bacteria, yeast, mammalian cells such. COS-1 (monkey kidney), CHO (ovary of Chinese hamster), insect cell line, and the like, in which the vector is replicated as the microorganism or cell line proliferates, and from which the vector can be isolated by conventional methods , In this way, a continuously renewable source of the gene is delivered allowing for further manipulation, modification, and transfer to other vectors or other locations within the same vector. Expression can often be achieved by transferring the cloned gene (in the correct direction and reading frame) to the appropriate site of a transfer vector such that translation from a prokaryotic or eukaryotic gene results in the synthesis of a protein precursor. This includes the amino acid sequence encoded by the cloned gene linked to methionine or to an amino-terminal sequence of the prokaryotic or eukaryotic gene. In other cases, the transcriptional and translational initiation signals may be provided by a corresponding genomic fragment of the cloned gene. A variety of specific protein cleavage techniques can be used to cleave the protein precursor at a desired point so as to cleave the desired amino acid sequence, which can then be purified by conventional methods. In some cases, the protein containing the desired amino acid sequence is produced without the need for specific cleavage techniques, and thus can also be delivered by cells into the extracellular nutrient medium.

Isolierung eines Genklons des menschlichen EPOIsolation of a gene clone of the human EPO

Menschliches EPO wurde aus Urin von Patienten mit aplastischer Anämie in hochreiner Form isoliert, wie im folgenden beschrieben wird. Dieses gereinigte EPO wurde durch Trypsin vollständig verdaut. Dabei wurden Fragmente erhalten, die durch reversed-phase-HPLC getrennt wurden. Aus den Gradient-Fraktionen wurden die einzelnen Fragmente gewonnen und der Mikroanalyse unterworfen. Die Sequenzen der tryptischen Fragmente sind in Abbildung 3 unterstrichen und werden im folgenden näher diskutiert. Zwei Aminosäuresequenzen, Val-Asn-Phe-Tyr-Ala-Trp-Lys und Val-Tyr-Ser-Asn-Phe-Leu-Arg wurden für die Konstruktion von Oligonucleotidproben ausgewählt (dies ergibt einen 17 Nucleotide langen und 32fach entarteten Pool von Oligonucleotiden bzw. einen 18 Nucleotide langen und 128fach entarteten Pool von Oligonucleotiden, aus den früheren tryptischen Fragmenten, sowie zwei 14 Nucleotide lange, jeweils 48fach entartete Pools aus den letzteren tryptische Fragmenten). Der 32fach entartete 17-mer-Pool wurde verwendet für das Screening einer menschlichen Genom-DNA-Bibliothek in einem Ch4A-Vektor (22), indem für die Herstellung der Filter für das Screening eine Modifizierung des Woo-und-0'Malley-insitu-Verstärkungsverfahrens (47) angewendet wurde.Human EPO has been isolated from urine of patients with aplastic anemia in a highly purified form, as described below. This purified EPO was completely digested by trypsin. In this case, fragments were obtained, which were separated by reversed-phase HPLC. From the gradient fractions, the individual fragments were recovered and subjected to microanalysis. The sequences of the tryptic fragments are underlined in Figure 3 and are discussed in more detail below. Two amino acid sequences, Val-Asn-Phe-Tyr-Ala-Trp-Lys and Val-Tyr-Ser-Asn-Phe-Leu-Arg were selected for the construction of oligonucleotide probes (yielding a 17 nucleotide and 32x degenerate pool of oligonucleotides or an 18-nucleotide and 128-fold degenerate pool of oligonucleotides, from the earlier tryptic fragments, and two 14-nucleotide, 48-fold degenerate pools of the latter tryptic fragments). The 32-fold degenerate 17-mer pool was used to screen a human genomic DNA library in a Ch4A vector (22) by modifying the Woo-and-Malal-initu for the screening filters Reinforcement Procedure (47).

Die im Text verwendeten arabischen Nummern (1 )-(61) beziehen sich auf die Publikationen, die am Ende dieser Anmeldung in numerischer Reihenfolge aufgelistet sind.The Arabic numbers (1) - (61) used in the text refer to the publications listed in numerical order at the end of this application.

Die Phagen, welche mit den 17-mer Nucleotiden hybridisieren, wurden gesammelt, in kleine Gruppen zusammengegeben und mit den 14-mer und 18-mer Pools überprüft. Die Phagen, welche mit den 17-mer, 18-merund 14-mer-Pools hybridisieren, wurden mittels der Plaque-Technik gereinigt und Fragmente wurden in M13-Vektorensubkloniert für die Sequenzierung mittels der Dideoxy-Kettenterminierungs-Methode von Sanger und Coulson (23) (1977). Die Sequenz der Region, die mit dem 32fach entarteten 17-mer-Nucleotid in einem der Klone hybridisiert, ist in Abbildung 1 dargestellt. Diese DNA-Sequenz enthält innerhalb eines offenen Ableserahmens die Nucleotide, die genau das tryptischen Fragment codieren konnten, das für die Ableitung des 17-mer-Pools der Oligonucleotide verwendet wurde. Weiterhin zeigte die Analyse der DNA-Sequenz, daß die 17-mer-Hybridisierungsregion innerhalb eines 87 bp-Exons enthalten war, das durch potentielle Spleißakzeptoren und Donorstellen eingegrenzt war. Die positive Bestätigung, daß diese beiden Klone (im folgenden als Lambda-HEP01 und Lambda-HEP02 bezeichnet) EPO-Genomklone sind, wurde durch Sequenzierung zusätzlicher Exons erhalten, die weitere Code-Informationen beinhalten, die über tryptische Fragmentierung gewonnen wurden.The phage which hybridize to the 17-mer nucleotides were pooled, pooled into small groups and probed with the 14-mer and 18-mer pools. The phage that hybridize to the 17-mer, 18-mer, and 14-mer pools were purified by plaque technique and fragments were subcloned into M13 vectors for sequencing by the dideoxy-chain termination method of Sanger and Coulson (23rd ed.) ) (1977). The sequence of the region that hybridizes to the 32-fold degenerate 17-mer nucleotide in one of the clones is shown in Figure 1. Within an open reading frame, this DNA sequence contains the nucleotides that could accurately encode the tryptic fragment used to derive the 17-mer pool of oligonucleotides. Furthermore, analysis of the DNA sequence revealed that the 17mer hybridization region was contained within an 87 bp exon bounded by potential splice acceptors and donor sites. The positive confirmation that these two clones (hereinafter referred to as lambda HEP01 and lambda HEP02) are EPO genome clones was obtained by sequencing additional exons containing additional code information obtained via tryptic fragmentation.

Isolierung von EPO-cDNA-KlonenIsolation of EPO cDNA clones

Die Northern-Analyse (56) menschlicher fötaler (20 Wochen alter) Leber-mRNA wurde durchgeführt, indem eine 95 nucleotidlange einsträngige Probe verwendet wurde, die aus einem M13-Klon hergestellt wurde, der ein Teil des in Abbildung 1 beschriebenen 87 bp-Exons enthält. Wie in Abbildung 2 gezeigt ist, konnte ein starkes Signal in fötaler Leber-mRNA entdeckt werden. Die genaue Identifizierung dieser Bande als EPO-mRNA gelang, indem die qleiche Probe für das Sreaning der Bakteriophagen-Lambda-cDNA-Bibliothek der fötalen Leber-mRNA verwendet wurde (25). Mehrere Hybridisierungsklone wurden mit einer Häufigkeit von ungefähr 1 pro 250000 Rekombinanten erhalten. Die komplette Nucleotid- und davon abgeleitete Aminosäuresequenzen für diese Klone (Lambda-HEPOFL13 und Lambda-HEPOFL8) sind in den Abbildungen 7 und 8 dargestellt. Die EPO-codierende Information ist innerhalb 594 Nucleotiden in der 5'-Hälfte der cDNA enthalten, die ein sehr hydrophobes, 27 Aminosäuren-langes Anfangsstück und das fertige Protein mit einer Länge v.on 166 Aminosäuren beinhalten. Die Zuordnung des N-Terminus des fertigen Proteins beruht auf der N-terminalen Sequenz des Proteins, das im Urin von Personen mit aplastischer Anämie ausgeschieden wird (vgl. Abbildung 1; Goldwasser [26], Sue and Sytkowski [27] und Yanagawa [21]). Ob dieser N-Terminus (Ala-Pro-Pro-Arg—) den aktuellen N-Terminus des zirkulierenden EPO darstellt, oder ob Spaltungen in der Leber oder im Urin stattfinden, ist zur Zeit unbekannt.Northern analysis (56) of human fetal (20 week old) liver mRNA was performed using a 95 nucleotide-long single-stranded probe prepared from an M13 clone that forms part of the 87 bp exon described in Figure 1 contains. As shown in Figure 2, a strong signal could be detected in fetal liver mRNA. The exact identification of this band as EPO mRNA was achieved by using the same sample for sreaning the bacteriophage lambda cDNA library of the fetal liver mRNA (25). Several hybridization clones were obtained at a frequency of approximately 1 per 250000 recombinants. The complete nucleotide and deduced amino acid sequences for these clones (lambda HEPOFL13 and lambda HEPOFL8) are shown in Figures 7 and 8. The EPO coding information is contained within 594 nucleotides in the 5 'half of the cDNA, which includes a very hydrophobic, 27 amino acid long initial and the final protein 166 amino acids in length. The assignment of the N-terminus of the final protein is based on the N-terminal sequence of the protein excreted in the urine of persons with aplastic anemia (see Figure 1, Goldwasser [26], Sue and Sytkowski [27] and Yanagawa [21 ]). Whether this N-terminus (Ala-Pro-Pro-Arg-) represents the current N-terminus of the circulating EPO, or whether liver or urinary splittings occur, is currently unknown.

Die Aminosäuresequenzen, die in Abbildung 3 unterstrichen sind, weisen auf diejenigen tryptischen Fragmente oder Teile des N-Terminus hin, für die die Proteinsequenz erhalten wurde. Die abgeleitete Aminosäuresequenz stimmt exakt mit den tryptischen Fragmenten überein, die sequenziert wurden, womit bestätigt wird, daß die isolierten Gene menschliches EPO codieren.The amino acid sequences underlined in Figure 3 indicate those tryptic fragments or parts of the N-terminus for which the protein sequence was obtained. The deduced amino acid sequence exactly matches the tryptic fragments that were sequenced, confirming that the isolated genes encode human EPO.

Struktur und Sequenz von menschlichen EPO-GenenStructure and sequence of human EPO genes

Die Abbildung 4a zeigt die relativen Positionen von DNA-Einschüben von 4 unabhängigen menschlichen EPO-Genomklonen. Hybridisierungsanalysen von diesen klonierten DNA's mit Oligonucleotidproben und mit verschiedenen Proben, die von zwei verschiedenen Klassen der EPO-cDNA-Klonen hergestellt wurden, belegen die Position des EPO-Gens schätzungsweise innerhalb der 3,3kb-Region, wie in Abbildung 4a durch die dunklen Linien gezeigt wird. Vollständige Sequenzanalysen von dieser Region (vgl. Beispiel 4) und Vergleich mit den cDNA-Klonen ergeben die Karte der Intron- und Exonstrukturen der EPO-Gene (vgl. Abbildung 4b). Das EPO-Gen ist in fünf Exons unterteilt. Ein Teil von Exon I, die gesamten Exons II, III und IV und ein Teil von Exon V enthalten die Proteincodierungsinformation. Der Rest von Exon I codiert die 5'- und 3'- unübersetzten Sequenzen.Figure 4a shows the relative positions of DNA inserts of 4 independent human EPO genome clones. Hybridization analyzes of these cloned DNAs with oligonucleotide probes and with various probes prepared from two different classes of EPO cDNA clones show the position of the EPO gene within the 3.3 kb region, as shown in Figure 4a by the dark lines will be shown. Full sequence analyzes of this region (see Example 4) and comparison with the cDNA clones yield the map of the intron and exon structures of the EPO genes (see Figure 4b). The EPO gene is divided into five exons. Part of exon I, the entire exons II, III and IV and part of exon V contain the protein coding information. The remainder of exon I encodes the 5 'and 3' untranslated sequences.

Vorübergehende Expression von EPO in COS-ZellenTransient expression of EPO in COS cells

Um zu zeigen, daß biologisch aktives EPO in einem in-vitro Zellkultursystem exprimiert werden kann, wurden COS-Zellexpressionsstudien durchgeführt (58). Der Vektor p91023(B), der für die vorübergehenden Studien verwendet wurde, ist in Beispiel 5 beschrieben. Dieser Vektor enthält den Adenovirus-major-late-Promotor, eine SV40-Polyadenylierungs-Sequenz, einen SV40-Ursprung der Replikation, einen SV40-Enhancer und das Adenovirus-VA-Gen. Der cDNA-Einschub Lambda-HEP0FL13 (vgl. Abbildung 8) wurde in'einenp91023(B)-Vektor inseriert, unterhalb des Adenovirus-major-late-Promotors. Dieser neue Vektor wird als pPTFL13 identifiziert.To demonstrate that biologically active EPO can be expressed in an in vitro cell culture system, COS cell expression studies were performed (58). The vector p91023 (B) used for the transient studies is described in Example 5. This vector contains the adenovirus major late promoter, an SV40 polyadenylation sequence, an SV40 origin of replication, an SV40 enhancer and the adenovirus VA gene. The cDNA insert lambda HEP0FL13 (see Figure 8) was inserted into a p91023 (B) vector, below the adenovirus major late promoter. This new vector is identified as pPTFL13.

24 Stunden nach derTransfektion dieser Konstruktion in den M6-Stamm von COS-1-Zellen (Horowitz et al., J. Mol. Appl. Genet. 2,147-149 [1983]) wurden die Zellen gewaschen und das Medium gegen serumfreies Medium ausgetauscht. Die Zellen werden 48 Stunden später geerntet. Der Grad der Abgabe von EPO in den Kulturüberstand wurde dann mit Hilfe eines quantitativen RadioimunoassaysfürEPO (55) untersucht. Wie Tabelle 1 (Beispiel 6) zeigt, wurde immunologisch reaktives EPO exprimiert. Die biologische Aktivität des EPO, das von COS-1 -Zellen erzeugt wurde, wurde ebenfalls untersucht. In einem getrennten Experiment wurde der Vektor, der EPO-cDNA von Lambda-HEP0FL13 enthält, in COS-1-Zellen transferiert und die Medien, wie oben beschrieben, geerntet. EPO wurde dann im Medium quantitativ durch einen von zwei in-vitro biologischen Assays bestimmt, 3H-Trymidin und CFU-E (12,29), und durch einen der beiden in-vivo Assays (bei hypoxischen Mäusen und bei hungernden Ratten [30,31]) (vgl. Tabelle 2, Beispiel 7).Twenty-four hours after transfection of this construct into the M6 strain of COS-1 cells (Horowitz et al., J. Mol. Appl. Genet., 2,147-149 [1983]), the cells were washed and the medium replaced with serum-free medium. The cells are harvested 48 hours later. The degree of delivery of EPO to the culture supernatant was then assayed by quantitative radioimmunoassay for EPO (55). As shown in Table 1 (Example 6), immunologically reactive EPO was expressed. The biological activity of EPO produced by COS-1 cells was also examined. In a separate experiment, the vector containing lambda HEP0FL13 EPO cDNA was transferred to COS-1 cells and the media harvested as described above. EPO was then quantitatively determined in the medium by one of two in vitro biological assays, 3 H-trymidine and CFU-E (12,29), and by one of the two in vivo assays (in hypoxic mice and fasting rats [30 , 31]) (see Table 2, Example 7).

Diese Ergebnisse zeigen, daß biologisch aktives EPO in COS-1-Zellen produziert wird. In Western-Blots konnte mit Hilfe eines polyklonalen Anti-EPO-Antikörpers gezeigt werden, daß EPO, das von COS-Zellen produziert wird, eine Mobilität auf SDS-Polyacrylamidgelen besitzt, die identisch mit derjenigen des nativen EPO ist, das aus menschlichem Urin hergestellt wurde (Beispiel 8). Daher kann geschlossen werden, daß das Ausmaß der Glycosilierung von COS-1 produziertem EPO ähnlich der des nativen EPO ist.These results show that biologically active EPO is produced in COS-1 cells. In Western blots, it was demonstrated by means of a polyclonal anti-EPO antibody that EPO produced by COS cells has a mobility on SDS-polyacrylamide gels identical to that of the native EPO prepared from human urine was (Example 8). Therefore, it can be concluded that the extent of glycosylation of COS-1 produced EPO is similar to that of the native EPO.

Unterschiedliche Vektoren, die andere Promotoren enthalten, können ebenso in COS-Zellen oder in anderen Säugerzellen oder eukaryontischen Zellen verwendet werden. Beispiele von solchen anderen Promotoren im Sinne der vorliegenden Erfindung beinhalten SV40-Früh- und Spätpromotoren, den Mäuse-Metallothionein-Gen-Promotor, den Promotor, der in Retroviren von Vögeln oder Säugern gefunden wird, der Bacculovirus-Polyeder-Gen-Promotor und andere. Beispiele von anderen Zelltypen im Sinne der vorliegenden Erfindung beinhalten E. coli, Hefe, Säugerzellen, wie z.B. CHO (Ovarium des Chinahamsters), C127 (Affenpithelium), 3T3 (Mäusefibroblasten), CV-1 (african green monkey kidney) und Insektenzellen, wie z. B. diejenigen von Spodoptera frugiperda und Drosophila metanogaster. Diese wechselnden Promotoren und/oder Zelltypen können die Regulation hinsichtlich der Zeit oder des Grades der EPO-Expression bewirken, indem Sie einen zellspezifischen Typ von EPO produzieren oder das Wachstum von großen Mengen von EPO-produzierenden Zellen unter weniger teuren, aber leichter kontrollierbaren Bedingungen ermöglichen.Different vectors containing other promoters may also be used in COS cells or in other mammalian cells or eukaryotic cells. Examples of such other promoters within the meaning of the present invention include SV40 early and late promoters, the mouse metallothionein gene promoter, the promoter found in avian or mammalian retroviruses, the bacculovirus polyhedron gene promoter, and others , Examples of other cell types for the purposes of the present invention include E. coli, yeast, mammalian cells, such as E. coli. CHO (Chinese hamster ovary), C127 (monkey epithelium), 3T3 (mouse fibroblasts), CV-1 (African green monkey kidney) and insect cells, such as. B. those of Spodoptera frugiperda and Drosophila metanogaster. These variable promoters and / or cell types can effect regulation of the time or degree of EPO expression by producing a cell-specific type of EPO or allowing growth of large quantities of EPO-producing cells under less expensive but more easily controllable conditions ,

Ein Expressionssystem, das die Vorzüge einer Expression bei Säugern besitzt, aber wenig Zeit benötigt, um eine hochgradige Expressionszellinie zu produzieren, setzt sich zusammen aus einer Insektenzellinie und einem DNA-Virus, der sich in dieser Zellinie vermehrt. Der Virus ist ein Nuclear-polyhedrosis-Virus. Er besitzt ein doppelsträngiges zirkuläres DNA-Genom von 128kb. Das Nucleokapsid ist stäbchenförmig und liegt in zwei Formen vor, der nichtokkludierten Form im membrangebundenen Virus und in einer okkludierten Form, die im infizierten Zellkern von einem Proteinkristall eingehüllt wird. Diese Viren können üblicherweise in in-vitro Insektenzellkulturen fortgepflanzt werden und sind durch alle routinemäßigen tierisch-virologischen Methoden abänderbar. Das Zellkulturmedium ist üblicherweise eine Nährsalzlösung von 10%igem fötalem Kälberserum. Das Viruswachstum wird in-vitro iniziiert, wenn ein nichtokkludierter Virus (NOV) in eine Zelle eindringt und sich zum Kern hinbewegt, in dem er sich fortpflanzt. Die Replikation findet im Kern statt. Während der Anfangsphase (8-18 Stunden nach der Infektion) werden Nucleokapside im Zellkern angesammelt und keimen daraufhin als NOV durch die Plasmamembran und verbreiten somit die Infektion durch die Zellkultur. Einige Nucieokapside verbleiben daraufhin zusätzlich (mehr als 18 Stunden nach der Infektion) im Zellkern und werden in einer Proteinmatrix okkludiert (bekannt als polyhedrale Inclusions-Körper, [PIB]). Diese Form wirkt nicht infektiös in der Zellkultur. Die Matrix setzt sich zusammen aus einem Protein, das als Polyhedrin bekannt ist (Molmasse 33 kd). Jeder PIB besitzt einen ungefähren Durchmesser von 1 mm und es können mehrere hundert PIB pro Nucleus vorkommen. Es wird sicherlich eine große Menge von Polyhedrin erst spät im Infektionszyklus produziert (ungefähr 25% der gesamten zellulären Proteinmenge).An expression system that has the merit of mammalian expression but takes little time to produce a high-level expression cell line is composed of an insect cell line and a DNA virus that proliferates in that cell line. The virus is a nuclear polyhedrosis virus. It has a double-stranded circular DNA genome of 128kb. The nucleocapsid is rod-shaped and exists in two forms, the non-occluded form in the membrane-bound virus and in an occluded form enveloped in the infected nucleus by a protein crystal. These viruses can usually be propagated in in vitro insect cell cultures and are alterable by all routine animal-virological methods. The cell culture medium is usually a nutripriming solution of 10% fetal calf serum. Virus growth is initiated in vitro when an unoccluded virus (NOV) enters a cell and travels to the nucleus where it reproduces. Replication takes place at the core. During the initial phase (8-18 hours after infection) nucleocapsids are accumulated in the nucleus and then germinate as NOV through the plasma membrane, thus spreading the infection through the cell culture. Some nucobial capsids then remain in the nucleus (more than 18 hours after infection) and are occluded in a protein matrix (known as the polyhedral inclusion body, [PIB]). This form is not infectious in cell culture. The matrix is composed of a protein known as polyhedrin (molecular weight 33 kd). Each PIB has an approximate diameter of 1 mm and can contain several hundred PIB per nucleus. Certainly, a large amount of polyhedrin is produced late in the infection cycle (approximately 25% of the total cellular protein level).

Da die PIB keine Rolle in den in-vitro-Replikationszyklen spielen, kann das Polyhedrin-Gen ohne nachhaltigen Effekt auf die in-vitro Lebensfähigkeit vom Viruschromosom gelöscht werden. Durch Verwendung des Virus als Expressionsvektor haben wir die codierende Region für das Polyhedrin-Gen mit derfremden zu exprimidierenden DNA ersetzt, indem wir es unter die Kontrolle des Polyhedrin-Promotors stellten. Dies ergibt einen nicht-PIB-bildenden Virus-Phänotyp.Since the PIBs play no role in the in vitro replication cycles, the polyhedrin gene can be deleted from the virus chromosome with no lasting effect on in vitro viability. By using the virus as the expression vector we have replaced the coding region for the polyhedrin gene with the foreign DNA to be expressed by placing it under the control of the polyhedrin promoter. This results in a non-PIB-forming virus phenotype.

Dieses System wurde von vielen Forschern verwendet, insbesondere von Pennock et al. und Smith et al. Pennock et al. (Gregory D. Pennock, Charles Shoemaker und Lois K. Miller, Mol. Cell. Biol. 3,399-406 [1984]) berichteten über den hohen Expressionsgrad eines bakteriellen Proteins, 0-Galactosidase, wenn es unter die Kontrolle des Polyhedrin-Promotors gestellt wird. Ein anderer nuclearer vom Polyhedrosisvirus abgeleiteter Expressionsvektor wurde von Smith et al. vorgestellt (GaIe E.Smith, Mas. D.Summers und M. J. Fräser, Mol. Cell. Biol., 16. Mai, 2156-2165 [1983]). Die Autoren demonstrierten die Effektivität ihres Vektors durch die Expression von menschlichem /3-lnterferon. Das synthetisierte Produkt wurde als glycosilierte Form gefunden und wie erwartet von Insektenzellen sekretiert. In Beispiel 14 werden Modifizierungen des Plasmides beschrieben, welches das Polyhedron-Gen des Autographa-californica-nucleare-polyhedrosis-Virus (AcNPV) enthält, das eine einfache Insertion des EPO-Gens in das Plasmid erlaubt, so daß es unter der Transkriptionskontrolle des Polyhedron-Promotors steht. Die resultierende DNA wird in Insektenzellen co-transfektiert mit intakter chromosomaler DNA des Wildtyps AcNPV. Ein genetischer Rekombinationsversuch ergibt die Ersetzung der AcNPVC-Polyhedrin-Gen-Region durch die DNA des Plasmides. DerThis system has been used by many researchers, notably Pennock et al. and Smith et al. Pennock et al. (Gregory D. Pennock, Charles Shoemaker and Lois K. Miller, Mol. Cell Biol. 3,399-406 [1984]) reported the high level of expression of a bacterial protein, 0-galactosidase, when placed under the control of the polyhedrin promoter becomes. Another nuclear expression vector derived from the polyhedrosis virus has been described by Smith et al. (GaIe E. Smith, Mas D. Summers and M.J. Fraser, Mol. Cell Biol., May 16, 2156-2165 [1983]). The authors demonstrated the effectiveness of their vector through the expression of human / 3-interferon. The synthesized product was found as a glycosylated form and secreted by insect cells as expected. In Example 14, modifications of the plasmid containing the polyhedron gene of the Autographa californica nuclear polyhedrosis virus (AcNPV), which allows for easy insertion of the EPO gene into the plasmid, are described under the transcriptional control of polyhedron -Promotors stands. The resulting DNA is co-transfected into insect cells with intact chromosomal DNA of the wild-type AcNPV. A genetic recombination experiment results in the replacement of the AcNPVC polyhedrin gene region by the DNA of the plasmid. The

-b- ίθI/OO-b- ίθI / OO

resultierende rekombinate Virus kann aus der viralen Nachkommenschaft durch das Vorhandensein der DNA-Sequenzen des EPO-Gens identifiziert werden. Dieser rekombinante Virus sollte erwartungsgemäß nach Reinfektion von Insektenzellen EPO produzieren.resulting recombinant virus can be identified from the viral progeny by the presence of the DNA sequences of the EPO gene. This recombinant virus was expected to produce EPO after reinfection of insect cells.

Beispiele der EPO-Expression in CHO, CI27 und 3T3 und Insektenzellen sind in den Beispielen 10 und 11 (CHO), 13 (C127 und 3T3) und 14 (Insektenzellen) gegeben.Examples of EPO expression in CHO, CI27 and 3T3 and insect cells are given in Examples 10 and 11 (CHO), 13 (C127 and 3T3) and 14 (insect cells).

Das biologisch aktive EPO, das durch prokaryontische oder eukaryontische Expression der klonierten EPO-Gene der vorliegenden Erfindung produziert wurde, kann von Ärzten und/oder Veterinären für die in-vivo Behandlung von Säugern angewendet werden. Die Menge von aktiven Bestandteilen wird natürlich von der Schwere des zu behandelnden Zustandes abhängen, vom Weg der gewählten Verarbreichung, von der spezifischen Aktivität des aktiven EPO und wird letztendlich vom behandelnden Arzt oder Veterinärmediziner entschieden werden. Diejenige Menge von aktivem EPO, die vom behandelnden Arzt festgelegt wird, wird im folgenden als „EPO-behandlungseffektive Menge" bezeichnet. Beispielsweise wurde für die Behandlung von induzierter hydroproliferativer Anämie, die bei Schafen von einer chronischen renalen Schwäche begleitet wird, über den Zeitraum von 15 bis 40 Tagen eine tägliche effektive Menge von EPO von 10 U/kg gefunden (vgl. Eschbach et al, J. Clin. Invest. 74,434 [1984]). Das aktive EPO kann auf jedem, vom zu behandelnden Zustand abhängigen Weg verabreicht werden. ' Vorzugsweise wird das EPO in die Blutbahn des zu behandelnden Säugetieres injiziert. Es kann leicht durch den Fachmann abgeschätzt werden, daß der bevorzugte Verabreichungsweg je nach Art des zu behandelnden Zustandes variieren kann. Obwohl es möglich ist, das aktive EPO in reiner Form oder als nahezu reine Verbindung zu verabreichen, wird es vorzugsweise als pharmazeutische Zusammensetzung verabreicht.The biologically active EPO produced by prokaryotic or eukaryotic expression of the cloned EPO genes of the present invention may be used by physicians and / or veterinarians for the in vivo treatment of mammals. The amount of active ingredients will, of course, depend on the severity of the condition to be treated, on the route of choice of administration, on the specific activity of the active EPO, and will ultimately be decided by the attending physician or veterinarian. The amount of active EPO determined by the attending physician is hereinafter referred to as the "EPO treatment-effective amount." For example, for the treatment of induced hydroproliferative anemia, which is associated with chronic renal failure in sheep, over the period of 15 to 40 days a daily effective amount of EPO of 10 U / kg was found (see Eschbach et al, J. Clin Invest 74, 344 [1984]) .The active EPO can be administered in any way depending on the condition to be treated Preferably, the EPO is injected into the bloodstream of the mammal to be treated It will be readily appreciated by those skilled in the art that the preferred route of administration may vary depending on the nature of the condition to be treated, although it is possible to use the active EPO in pure form or as an almost pure compound, it is preferably administered as a pharmaceutical composition.

Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Verbindungen, sowohl für die Anwendung im Veterinär- als auch im Humanbereich, umfassen das aktive EPO-Protein, wie oben beschrieben, zusammen mit einem oder mehreren pharmazeutischen verträglichen Trägerstoffen und gegebenenfalls anderen therapeutischen Beimischungen. Die Trägerstoffe müssen verträglich sein mit anderen Inhaltsstoffen der Zusammensetzung und für den Patienten nicht schädlich. Die Zusammensetzung sollte keine Oxidationsmittel und andere Substanzen enthalten, von denen bekannt ist, daß sie mit Peptiden unverträglich sind. Die Zusammensetzungen können zweckmäßigerweise in einheitlichen Dosierungsformen abgepackt werden und können durch viele in der Pharmazie bekannten Methoden hergestellt werden. Alle Methoden beinhalten den Schritt des Mischens von aktivem Inhaltsstoff mit dem Trägermaterial, das sich aus einem oder mehreren Hilfsstoffen zusammensetzt. Im allgemeinen werden die Zusammensetzungen durch einheitliches und intensives Mischen von aktivem Inhaltsstoff mit flüssigen Trägern oder feinverteilten festen Trägerstoffen oder beidem hergestellt und dann, falls notwendig, wird das Produkt in die gewünschte Form der Zusammensetzung überführt.The pharmaceutical compositions of the subject compounds, for both veterinary and human use, comprise the active EPO protein as described above together with one or more pharmaceutically acceptable carriers and optionally other therapeutic ingredients. The excipients must be compatible with other ingredients of the composition and not harmful to the patient. The composition should not contain any oxidizing agents and other substances known to be incompatible with peptides. The compositions may conveniently be packaged in unit dosage forms and may be prepared by many methods known in the pharmaceutical arts. All methods include the step of mixing active ingredient with the carrier material composed of one or more excipients. In general, the compositions are prepared by uniformly and vigorously mixing active ingredient with liquid carriers or finely divided solid carriers or both, and then, if necessary, converting the product to the desired form of the composition.

Die Zusammensetzungen für parenterale Verabreichungen umfassen zweckmäßigerweise sterile wäßrige Lösungen des aktiven Inhaltstoffes und Lösungen, die vorzugsweise isotonisch mit dem Blut des Empfängers sind. Solche Zusammensetzungen können zweckmäßigerweise hergestellt werden durch Lösen des festen aktiven Inhaltsstoffes in Wasser, um eine wäßrige Lösung zu erzeugen, und unter sterilen Bedingungen kann diese Lösung in einheitlichen oder mehrfach dosierbaren Darreichungsformen, z. B. in versiegelten Ampullen oder Gefäßen, abgepackt werden.The compositions for parenteral administration suitably comprise sterile aqueous solutions of the active ingredient and solutions which are preferably isotonic with the blood of the recipient. Such compositions may conveniently be prepared by dissolving the solid active ingredient in water to produce an aqueous solution, and under sterile conditions this solution may be administered in unitary or multi-dose dosage forms, e.g. B. in sealed ampoules or containers.

Die hier verwendete EPO-cDNA beinhaltet das reife EPO-cDNA-Gen, dem ein ATG-Codon vorausgeht, und EPO-cDNA, die für allelomorphische Variationen des EPO-Proteins codiert. Eine allelomorphische Variation ist in den Abbildungen 3a und 3 b dargestellt. Das EPO-Protein enthält das 1-Methionin-Derivat des EPO-Proteins (Met-EPO) und allelomorphische Variationen des EPO-Proteins. Das reife EPO-Protein, das durch die Sequenz in Abbildung 3 a dargestellt ist, beginnt mit der Sequenz Ala-Pro-Pro-Arg ...,deren Anfang durch die Zahl „1" in Abbildung 3 gekennzeichnet wird. Das Met-EPO würde mit der Sequenz Met-Al-Pro-Pro-Arg ... beginnen.The EPO cDNA used herein includes the mature EPO cDNA gene preceded by an ATG codon and EPO cDNA encoding allelomorphic variations of the EPO protein. An allelomorphic variation is shown in Figures 3a and 3b. The EPO protein contains the 1-methionine derivative of the EPO protein (Met-EPO) and allelomorphic variations of the EPO protein. The mature EPO protein represented by the sequence in Figure 3 a begins with the sequence Ala-Pro-Pro-Arg ..., the beginning of which is indicated by the number "1" in Figure 3. The Met EPO would start with the sequence Met-Al-Pro-Pro-Arg ...

Ausführungsbeispielembodiment

Die folgenden Beispiele sollen zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dienen, deren wahre Reichweite in den anliegenden Patentansprüchen dargelegt wird. Ebenso sind Abänderungen der dargelegten Verfahren möglich, die von der vorliegenden Erfindung mitumfaßt werden. Alle Temperaturen werden in 0C angegeben und sind unkorrigiert. Das Symbol für Micron oder Micro, z.B. Microliter, Micromol usw., ist „u",z.B. ul, um usw.The following examples are provided for a better understanding of the present invention, the true scope of which is set forth in the appended claims. Likewise, variations of the stated methods are possible, which are included in the present invention. All temperatures are given in 0 C and are uncorrected. The symbol for Micron or Micro, eg Microliter, Micromol etc., is "u", eg ul, etc.

Beispiel 1: Isolierung eines Genom-Klons von EPOExample 1: Isolation of a genome clone of EPO

EPO aus dem Urin von Patienten mit aplastischer Anämie wurde im wesentlichen nach der von Miyake et al., J. Biol. Chem. 252, 5558 (1977) entwickelten Methode gereinigt, mit der Ausnahme, daß die Phenolbehandlung nicht durchgeführt wurde und durch eine Hitzebehandlung bei 8O0C (fünf Minuten) ersetzt wurde, um die Neuraminidase zu inaktivieren. Der letzte Schritt der Reinigung erfolgte durch Fraktionierung auf einer C-4 Vydac HPLC-Säule (The Separatious Group), indem ein 0-95%iger Acetonnitril-Gradient mitO,1%Trifluoressigsäure (TFA) für eine Dauer von 100 Minuten angelegt wurde. Die EPO-Fraktion wurde durch Gelelektrophorese und N-terminale Sequenzanalyse (21,26,27) der Hauptfraktionen bestimmt. Das EPO wurde bei etwa 53% Acetonitril eluiert und stellte ungefähr 40% des Proteins dar, das durch reversed-phase-HPLC getrennt wurde. Die EPO enthaltenden Fraktionen wtrnden zu ΙΟΟμ.1 einrotiert, mit Ammoniumbicarbonat auf pH 7,0 eingestellt und mit 2% TPCK-behandelten Trypsin (Worthington) 18 Stunden lang bei 37°C vollständig verdaut. Die tryptischen Verdauungsprodukte wurden dann einer reversed-phase-HPLC, wie oben beschrieben, unterworfen. Die optische Dichte bei 280nm und 214nm wurde gemessen. Gut separierte Peaks wurden bis fast zur vollständigen Trockne einrotiert und direkt der N-terminalen Aminosäuresequenzanalyse (59) unterworfen (Applied Biosystems Model 480A Gas phase sequenator). Die erhaltenen Sequenzen sind in Abbildung 3 unterstrichen . Wie zuvor beschrieben, wurden zwei dieser tryptischen Fragmente für die Synthese von Oligonucleotidproben ausgewählt. Aus der Sequenz Val-Asn-Phe-Tyr-Ala-Trp-Lys (Aminosäuren 46-52 in Abbildung 3) wurde 17mer mit 32facher EntartungEPO from the urine of patients with aplastic anemia was purified essentially according to the method developed by Miyake et al., J. Biol. Chem. 252, 5558 (1977), except that the phenol treatment was not performed and by heat treatment at 8O 0 C (five minutes) to inactivate neuraminidase. The final step of purification was by fractionation on a C-4 Vydac HPLC column (The Separative Group) by applying a 0-95% acetonitrile gradient with 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) for 100 minutes. The EPO fraction was determined by gel electrophoresis and N-terminal sequence analysis (21,26,27) of the major fractions. The EPO was eluted at about 53% acetonitrile and represented about 40% of the protein separated by reversed-phase HPLC. The EPO-containing fractions were rotated to ΙΟΟμ.1, adjusted to pH 7.0 with ammonium bicarbonate and completely digested with 2% TPCK-treated trypsin (Worthington) at 37 ° C for 18 hours. The tryptic digest products were then subjected to reversed-phase HPLC as described above. The optical density at 280nm and 214nm was measured. Well-separated peaks were concentrated to near dryness and subjected directly to N-terminal amino acid sequence analysis (59) (Applied Biosystems Model 480A Gas phase sequenator). The resulting sequences are underlined in Figure 3. As previously described, two of these tryptic fragments were selected for the synthesis of oligonucleotide probes. From the sequence Val-Asn-Phe-Tyr-Ala-Trp-Lys (amino acids 46-52 in Figure 3) was 17mer with 32-fold degeneracy

AAAAAA

TTCCANGCGTAGAAGTT und ein 18mer mit 128facher EntartungTTCCANGCGTAGAAGTT and an 18mer with 128fold degeneration

AAAAAA

CCANGCGTAGAAGTTNAC hergestellt. Aus der Sequenz Val-Tyr-Ser-Asn-Phe-Leu-Arg (Aminosäuren 144-150 in Abbildung 3) wurden zwei Pools vonCCANGCGTAGAAGTTNAC produced. From the sequence Val-Tyr-Ser-Asn-Phe-Leu-Arg (amino acids 144-150 in Figure 3) two pools of

14mers, jeweils 32fach entartet14mers, each degenerate 32 times

TTGN T TTTGN T T

TACACCTAACTTCCT und TTGN TTTACACCTAACTTCCT and TTGN TT

TACACCTAACTTCTTTACACCTAACTTCTT

hergestellt, die sich in der ersten Position des Leucincodons unterscheiden. Die Oligonucleotide wurden am 5'-Ende mit 32P durch Polynucleotid-Kinase (New England Biolabs) und 32P-ATP (New England Nuclear) markiert. Die spezifische Aktivität der Oligonucleotide variierte zwischen 1000 und SOOOCi/mmol. Im Screening-Verfahren der menschlichen Genom-DNA-Bibliothek im Bakteriophagen-Lambda (Lawn et al., [22]) wurde eine Modifizierung der in-situ-Vermehrungsmethode vorgenommen, wie ursprünglich von Woo et al. (47) (1978) beschrieben. Ungefähr 3,5 χ 10s Phagen wurden mit einer Dichte von 6000 Phagen auf Petrischalen mit 150mm Durchmesser (NZTYM-Medium) platiertund bei 370C inkubiert, bis Plaques von ca. 0,5 mm sichtbar wurden. Nach einstündigem Abkühlen auf 4°C wurden doppelte Replika der Plaques-Muster auf Nylonmembranen (New England Nuclear) übertragen und über Nacht bei 37 0C auffrischen NZCYM-Platten inkubiert. Die Filter wurden dann denaturiert und durch lOminütiges Waschen mit 0,5n NaOH/1 m NaCI und 0,5m Tris (pH8)/1 m NaCI neutralisiert. Nach darauffolgendem Erhitzen im Vakuum bei 8O0CfUr zwei Stunden wurden die Filter gewaschen (5 x SSC, 0,5% SDS; 1 h) und der Zellrückstand auf die Filteroberfläche durch vorsichtiges Ankratzen mit einem feuchten Tuch entfernt. Dieses Ankratzen reduziert das Anhaften der Probe auf den Filtern. Die Filter wurden dann mit Wasser gewaschen und für eine Dauer von 4-8 Stunden bei 480C in 3 m Tetramethylammonium-chlorid, 1OmM NaPO4 (pH6,8), 5 x Denhardts, 0,5% SDS und 1OmM EDTA prehybridisiert. Das 32P-markierte 17mer wurde dann mit einer Konzentration von 0,1 pmol/ml zugegeben und die Hybridisierung wurde bei 480C 72 Stunden lang durchgeführt. Nach der Hybridisierung wurden die Filter intensiv mit 2 x SSC (0,3 m NaCI/0,03 m Na-Citrat, pH7) bei Raumtemperatur gewaschen, dann für eine Stunde in 3mTMACI/10mM NaPO4 (pH 6,8) bei Raumtemperatur und anschließend für eine Dauer von 5—15 Minuten bei der Hybridisierungstemperatur. Nach zweitägiger Autoradiographie mit einem verstärkenden Schirm wurden ungefähr 120 starke Duplett-Signale aufgenommen. Die Positiven wurden herausgesucht, in Pools zu acht zusammengegeben, replatiert und ein Screening-Verfahren durchgeführt, indem eine Hälfte des 14mer-Pools auf jedem der beiden Filter und die 17merauf dem dritten Filter verwendet wurden. Die Bedingungen für das Auftragen auf die Platten und die Hybridisierung sind weiter oben beschrieben, allerdings wurde die Hybridisierung des 14mer bei 37°C durchgeführt. Nach der Autoradiographie wurde die Probe vom 17mer-Filter in 5O0C Formamid überführt, und nach 20 Minuten bei Raumtemperatur wurde der Filter bei 520C mit der 18mer-Probe rehybridisiert. Zwei unabhängige Phagen hybridisierten in allen drei Proben. Die DNA einer dieser Phagen (im folgenden als Lambda-HEPO1 bezeichnet) wurde mit Sau3A vollständig verdaut und in M13 für die DNA-Sequenzanalyse subkloniert, indem die Dideoxy-Kettenterminierungsmethode von Sanger und Coulson (23) (1977) verwendet wurde. Die Nucleotidsequenz und die davon abgeleitete Aminosäuresequenz des offenen Ableserahmens, der für das EPO tryptischen Fragment (unterstrichene Region) codiert, ist in dieser Anmeldung beschrieben. Die Intron-Sequenzen werden in Kleinbuchstaben angegeben, die Exon-Sequenzen (87 Nucleotide) werden in Großbuchstaben angegeben. Übereinstimmende Sequenzen zwischen Spleiß-Akzeptor-(a) und Donor-(d)-Stellen sind unterstrichen (vgl. Abbildung 4c).which differ in the first position of the leucine codon. The oligonucleotides were labeled at the 5 'end with 32 P by polynucleotide kinase (New England Biolabs) and 32 P-ATP (New England Nuclear). The specific activity of the oligonucleotides varied between 1000 and SOOOCi / mmol. In the screening of the human genomic DNA library in bacteriophage lambda (Lawn et al., [22]), a modification of the in situ propagation method was performed, as originally described by Woo et al. (47) (1978). About 3.5 s χ 10 phage were incubated with a density of 6000 phage on petri dishes with a diameter of 150mm (NZTYM medium) platiertund at 37 0 C until plaques of about 0.5 mm were visible. After one hour of cooling to 4 ° C duplicate replica of the plaques patterns were transferred to nylon membranes (New England Nuclear) and transferred overnight at 37 0 C to refresh NZCYM plates incubated. The filters were then denatured and neutralized by washing with 0.5 N NaOH / 1 M NaCl and 0.5 M Tris (pH 8) / 1 M NaCl for 10 minutes. After it, the following heating in a vacuum at 8O 0 CfUr two hours, the filters were washed (5 x SSC, 0.5% SDS; 1 h) and the cell debris removed on the filter surface by gently scratching with a damp cloth. This scratching reduces the adhesion of the sample to the filters. The filters were then washed with water for a period of 4-8 hours at 48 0 C in 3 m tetramethylammonium chloride, 1OmM NaPO4 (pH 6.8), 5 x Denhardt's, 0.5% SDS, and 1OmM EDTA prehybridized. The 32 P-labeled 17mer was then added at a concentration of 0.1 pmol / ml and hybridization was carried out at 48 C for 72 hours 0th After hybridization, the filters were washed extensively with 2 x SSC (0.3 M NaCl / 0.03 M Na citrate, pH 7) at room temperature, then for one hour in 3 mM TMA / 10 mM NaPO 4 (pH 6.8) at room temperature and then at the hybridization temperature for 5-15 minutes. After two days of autoradiography with a reinforcing screen, approximately 120 strong doublet signals were recorded. The positives were picked, pooled in eight, replated and screened using one half of the 14mer pool on each of the two filters and the 17mer on the third filter. Conditions for plate application and hybridization are described above, but hybridization of the 14mer was performed at 37 ° C. After autoradiography the sample from the 17mer filter in 5O 0 C formamide was converted, and after 20 minutes at room temperature, the filter was rehybridized at 52 0 C with the 18mer probe. Two independent phages hybridized in all three samples. The DNA of one of these phages (hereinafter referred to as lambda HEPO1) was completely digested with Sau3A and subcloned into M13 for DNA sequence analysis using the dideoxy chain termination method of Sanger and Coulson (23) (1977). The nucleotide sequence and deduced amino acid sequence of the open reading frame encoding the EPO tryptic fragment (underlined region) is described in this application. The intron sequences are indicated in lower case letters, the exon sequences (87 nucleotides) are given in capital letters. Matching sequences between splice acceptor (a) and donor (d) sites are underlined (see Figure 4c).

Beispiel 2: „NortherrT-Analyse der menschlichen fötalen Leber-mRIMAExample 2: "NortherrT analysis of human fetal liver mRNA

5/xg der menschlichen fötalen Leber-mRNA (aus einer 20 Wochen alten fötalen Leber hergestellt) und eine Leber-mRNA eines Erwachsenen wurden in einem 0,8%igen Agarose-Formaldehyd-Gel einer Elektrophorese unterworfen und mit Hilfe der Methode von Derman et al., Cell, 23,731 (1981) auf Nitrocellulose transferiert. Eineeinsträngige Probe wurde dann aus dem M13-Templat hergestellt, das den in Abbildung 1 dargestellten Einschub enthält. Der Primer war ein 20-mer, der aus dem gleichen tryptischen Fragment wie die ursprüngliche 17mer-Probe abgeleitet wurde. Die Probe wurde, wie bereits von Anderson et al., PNAS, (50) (1984) beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, daß nach der Verdauung mit Smal (womit die gewünschte Probe mit einer Länge von 95 Nucleotiden hergestellt wurde, die 74 Nucleotide der Codierungssequenz enthält), die kleinen Fragmente vom M13-Templatdurch Chromatographie an einer Sepharose-CI4B-Säulemit0,1 η NaOH/0,2m NaCl gereinigt wurden. Der Filter wurde zu ungefähr 5 x 106cpm dieser Probe 12 Stunden lang bei 680C hybridisiert, zweimal mit SSC bei 68°C gewaschen und sechs Tage lang einem verstärkenden Schirm ausgesetzt. Eine einzelne Marker-mRNA von 1 200 Nucleotiden (durch einen Pfeil gekennzeichnet) wurde als Vergleich in der benachbarten Reihe (siehe Abbildung 2) mitlaufen gelassen.5 / xg of the human fetal liver mRNA (prepared from a 20-week-old fetal liver) and an adult liver mRNA were electrophoresed in a 0.8% agarose-formaldehyde gel and analyzed by the method of Derman et al., Cell, 23, 731 (1981) to nitrocellulose. A single-stranded sample was then prepared from the M13 template containing the insert shown in Figure 1. The primer was a 20-mer derived from the same tryptic fragment as the original 17mer sample. The sample was prepared as previously described by Anderson et al., PNAS, (50) (1984), except that after digestion with SmaIl (to produce the desired sample of 95 nucleotides in length, the 74 Containing nucleotides of the coding sequence), small fragments of the M13 template were purified by chromatography on a Sepharose CI4B column with 0.1 N NaOH / 0.2 M NaCl. The filter was hybridized to approximately 5 x 10 6 cpm of this sample for 12 hours at 68 0 C, washed twice with SSC at 68 ° C and exposed for six days an intensifying screen. A single marker mRNA of 1 200 nucleotides (indicated by an arrow) was run as a control in the adjacent row (see Figure 2).

Beispiel 3: Flötale Leber-cDNAExample 3: Flutaneous Liver cDNA

Eine zu Beispiel 2 identische Probe wurde hergestellt und für das Screening einer fötalen Leber-cDNA-Bibliothek benutzt, die durch dasStandard-PIaques-Sreening-Verfahren (Benton Davis, Science [54] [1978]) im Vektor Lambda-Ch21A(Toole et al., Nature, [25] [1984]) hergestellt wurde. Drei unabhängige positive Klone (im folgenden als Lambda-HEPOFL6 [1350 bp], Lambda-HEPOFL8 [700bp] und Lambda-HEPOFL13 [1 400 bp]) wurden isoliert und anschließend erfolgte ein Screening der 1 χ 106 Flecken. Der gesamte Einschub von Lambda-HEPOFL13 und Lambda-HEPOFL6 wurde sequenziert und anschließend in M13 subkloniert (vgl. Abbildung 9 bzw. 7). Von Lambda-HEPOFL8 wurden nurTeile sequenziert und der Rest als identisch zu den anderen beiden Klonen angenommen (vgl. Abbildung 8). Die 5'- und 3'-unübersetzten Sequenzen werden durch Kleinbuchstaben gekennzeichnet. Die Codierungsregion wird durch Großbuchstaben dargestellt.A sample identical to Example 2 was prepared and used for the screening of a fetal liver cDNA library prepared by the standard pasaques screening method (Benton Davis, Science [54] [1978]) in the vector Lambda-Ch21A (Toole et al., Nature, [25] [1984]). Three independent positive clones (hereinafter referred to as lambda HEPOFL6 [1350 bp], lambda HEPOFL8 [700bp] and lambda HEPOFL13 [1400 bp]) were isolated and then screened for the 1 × 10 6 spots. The entire insert of lambda HEPOFL13 and lambda HEPOFL6 was sequenced and then subcloned into M13 (see Figures 9 and 7, respectively). From lambda HEPOFL8, only parts were sequenced and the residue assumed to be identical to the other two clones (see Figure 8). The 5 'and 3' untranslated sequences are indicated by lowercase letters. The coding region is represented by uppercase letters.

Bezüglich der Abbildungen 3 a und 3 b wird die abgeleitete Aminosäuresequenz, die unterhalb der Nucleotidsequenz abgebildet ist, beginnend mit Nummer 1 für die erste Aminosäure des fertigen Proteins durchnumeriert. Das mutmaßliche Vorläuferpeptid wird ebenso angegeben. Cystein-Reste im fertigen Protein werden zusätzlich durch die Bezeichnung SH und mögliche N-Glycosilierungsstellen durch einen Stern angegeben. Die unterstrichenen Aminosäuren weisen auf solche Reste hin, die durch N-terminale Proteinsequenzierung oder durch Sequenzierung der tryptischen Fragmente von EPO, wie in Beispiel 1 beschrieben, identifiziert wurden. Teilweise durchgezogene Linien weisen auf Reste in der Aminosäuresequenz von gewissen tryptischen Fragmenten hin, die nicht eindeutig bestimmt werden konnten. Die cDNA-Klone Lambda-HEPOFL6, Lambda-HEPOFL8 und Lambda-HEPOFL13 wurden hinterlegt und sind von der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, unter den Zuordnungsnummem ATCC 40156, ATCC 40152 und ATCC 40153 erhältlich.Referring to Figures 3 a and 3 b, the deduced amino acid sequence depicted below the nucleotide sequence is numbered beginning with number 1 for the first amino acid of the finished protein. The putative precursor peptide is also given. Cysteine residues in the finished protein are additionally indicated by the designation SH and possible N-glycosylation sites by a star. The underlined amino acids indicate those residues identified by N-terminal protein sequencing or by sequencing of the tryptic fragments of EPO as described in Example 1. Partial solid lines indicate residues in the amino acid sequence of certain tryptic fragments that could not be uniquely determined. The cDNA clones lambda HEPOFL6, lambda HEPOFL8 and lambda HEPOFL13 have been deposited and are available from American Type Culture Collection of Rockville, Maryland under the designation numbers ATCC 40156, ATCC 40152 and ATCC 40153.

Beispiel 4: Genom-Strukturen der EPO-GeneExample 4: Genome structures of the EPO genes

Die relativen Größen und Positionen der vier unabhängigen Genom-Klonen (Lambda-HEPO1, 2,3, und 6) von der Haeill/Alul-Bibliothek sind durch die überlappenden Linien in Abbildung 4a dargestellt. Die stärker durchgezogene Linie weist auf die Position des EPO-Gens hin. Eine Skalierung (in Kb) und die Positionen der bekannten Spaltungsstellen für die Restriktions-Endonucleasen sind angegeben. Die das EPO-Gen enthaltende Region wurde vollständig von beiden Strängen sequenziert, indem durch Exonuclease-IM erzeugte Serien von Auslöschungen innerhalb dieser Region verwendet wurden. Eine schematische Darstellung von fünf Exons, die für EPO-mRNA codieren, ist in Abbildung 4 b dargestellt. Die genaue 5'-Grenze des Exons I ist zur Zeit nicht bekannt. Der proteincodierende Teil dieser Exons ist schattiert. Die komplette Nucleotidsequenz dieser Region ist in Abbildung 4c dargestellt. Die bekannten Grenzen jedes Exons sind durch vertikale Balken skizziert. Die Genomklone Lambda-HEPO1, Lambda-HEPO2, Lambda-HEPO3 und Lambda-HEPO6 wurden hinterlegt und sind von der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, unter den Zuordnungsnummern ATCC 40154, ATCC 40155, ATCC 40150 und ATCC 40151 erhältlich.The relative sizes and positions of the four independent genome clones (lambda HEPO1, 2, 3, and 6) from the Haeill / Alul library are shown by the overlapping lines in Figure 4a. The more solid line indicates the position of the EPO gene. A scaling (in Kb) and the positions of the known cleavage sites for the restriction endonucleases are given. The EPO gene-containing region was completely sequenced from both strands using exonuclease-IM generated series of extinctions within this region. A schematic representation of five exons encoding EPO mRNA is shown in Figure 4 b. The exact 5 'limit of exon I is currently unknown. The protein coding part of these exons is shaded. The complete nucleotide sequence of this region is shown in Figure 4c. The known boundaries of each exon are outlined by vertical bars. The genome clones lambda HEPO1, lambda HEPO2, lambda HEPO3 and lambda HEPO6 have been deposited and are available from the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, under the designation numbers ATCC 40154, ATCC 40155, ATCC 40150 and ATCC 40151.

Beispiel 5: Konstruktion des Vektors p91023(B)Example 5 Construction of Vector p91023 (B)

Der verwendete Transformationsvektor war pAdD26SVpA(3), wie von Kauf man et al., Mol. Cell. Biol. 2,1304 (1982) beschrieben. Die Struktur dieses Vektors ist in Abbildung 5a dargestellt. Dieses Plasmid enthält ein Mäuse-Dihydrofolat-Reduktase-(DHFR)-cDNA-Gen, das unter der Transkriptionskontrolle des Adenovirus-2-(Ad2)-major-late-Promotors steht. Eine 5'-Spleiß-Stelle ist in der Adenovirus-DNA angegeben und eine 3'-Spieiß-Stelle, von einem Immunglobulin-Gen abgeleitet, befindet sich zwischen dem Ad2-major-late-Promotor und der DHFR-Codierungssequenz. Die SV40-early-Polyadenylierungsstelle befindet sich im Strang unterhalb der DHFR-Codierungssequenz. Die prokaryontisch abgeleitete Sektion von pAdD26SVpA(3) stammt von pSVOd (Mellon et al., Cell 27, 279 [1981]) und enthält nicht die pBR322-Sequenzen, die bekannt sind für die Inhibierung der Replikationin Säugerzellen (Lusky et al., Nature 293,79 [1981]).The transformation vector used was pAdD26SVpA (3) as described by Kaufman et al., Mol. Cell. Biol. 2,1304 (1982). The structure of this vector is shown in Figure 5a. This plasmid contains a murine dihydrofolate reductase (DHFR) cDNA gene which is under the transcriptional control of the adenovirus 2 (Ad2) major late promoter. A 5 'splice site is indicated in the adenovirus DNA and a 3' splice site derived from an immunoglobulin gene is located between the Ad2 major late promoter and the DHFR coding sequence. The SV40 early polyadenylation site is located in the strand below the DHFR coding sequence. The prokaryotic-derived section of pAdD26SVpA (3) is derived from pSVOd (Mellon et al., Cell 27, 279 [1981]) and does not contain the pBR322 sequences known to inhibit replication in mammalian cells (Lusky et al., Nature 293.79 [1981]).

pAdD26SVpA(3) wurde in das Plasmid pCVSVL2 überführt, (vgl. Abbildung 5a). pAdD26SVpA(3) wurde in das Plasmid pAdD26SVpA(3)(d) durch Löschen einer der beiden Pst1-Stellen in pAdD26SVpA(3) überführt. Dies wurde durch teilweise Verdauung mit Pst1 erreicht, indem ein Unterschuß von Enzym verwendet wurde, so daß eine Subpopulation von linearisierten Plasmiden erhalten wurde, in denen nur eine einzige Pst1-Stelie gespalten wurde, anschließend erfolgte eine Behandlung mit Klenow, die Ligation, um zu rezirkularisieren, und das Screening bzgl. Auslöschungen der Pst1-Stelle, die sich am 3'-Ende der SV40-Polyadenylations-Sequenz befindet.pAdD26SVpA (3) was transformed into the plasmid pCVSVL2 (see Figure 5a). pAdD26SVpA (3) was transferred to plasmid pAdD26SVpA (3) (d) by deleting one of the two Pst1 sites in pAdD26SVpA (3). This was achieved by partial digestion with Pst1 using a deficiency of enzyme to give a subpopulation of linearized plasmids in which only a single Pst1-stele was cleaved, followed by treatment with Klenow, ligation, to recircular and screen for Pst1 site deletions located at the 3 'end of the SV40 polyadenylation sequence.

Der Adenovirus-Tripartit-Leaderund die virusassoziierten Gene (VA-Gene) wurden in pAdD26SVpA(3)(d) inseriert (vgl. Abbildung 5a). Zuerst wurde pAdD26SVpA(3)(d) mit Pvull gespalten, um ein lineares Molekül zu erhalten, das innerhalb der 3'-Region der drei Elemente, die den Tripartit-Leader umfassen, geöffnet ist. Dann wurde pJAW43 (Zain et al., Cell 16,851 [1979]) mitXhoi verdaut, mit Klenow behandelt, mit Pvull verdaut und die 140 bp-Fragmente, die den zweiten Teil des dritten Leaders enthalten, wurden durch Elektrophorese auf Acrylamidgel (6% in Tris-Borat-Puffer; Maniatis et al., s.u.) isoliert. Das 140 bp-Fragment wurde dann mit dem Pvull-verdauten pAdD26SVpA(3)(d) verbunden. Das verbundene Produkt wurde dazu verwendet, E.coli Tetracyclinresistenz zu transformieren, und die Kolonien wurden nach dem Grunstein-Hoguess-Verfahren g.escreent, indem eine 32p-markierte Probe verwendet wurde, die zu dem 140 bp-Fragment hybridisiert. Eine DNA aus positiv hybridisierten Kolonien wurde hergestellt, um zu testen, ob die rekonstruierte Pvull-Stelle ein 5'-oder 3'-Ende der inserierten 140 pb-DNA war, die spezifisch für die zweiten und dritten Adenovirus-Iate-Leaders ist. Die richtige Orientierung der Pvull-Stelle ist das.5'-Ende des 140 bp-Einschubes. Dieses Plasmid wird als pTPL in Abbildung 5a bezeichnet.The adenovirus tripartite leader and the virus-associated genes (VA genes) were inserted into pAdD26SVpA (3) (d) (see Figure 5a). First, pAdD26SVpA (3) (d) was cleaved with Pvull to obtain a linear molecule open within the 3 'region of the three elements comprising the tripartite leader. Then pJAW43 (Zain et al., Cell 16,851 [1979]) was digested with Xhoi, treated with Klenow, digested with Pvull, and the 140 bp fragments containing the second part of the third leader were electrophoresed on acrylamide gel (6% in Tris-borate buffer; Maniatis et al., Supra). The 140 bp fragment was then joined to the Pvull-digested pAdD26SVpA (3) (d). The joined product was used to transform E. coli tetracycline resistance and colonies were g.escreent according to the Grunstein-Hoguess process by a 32 p-labeled probe was used which hybridizes to the 140 bp fragment. DNA from positively hybridized colonies was prepared to test whether the reconstructed Pvull site was a 5 'or 3' end of the inserted 140 pb DNA specific for the second and third adenovirus late leaders. The correct orientation of the Pvull location is the 5'-end of the 140 bp slot. This plasmid is referred to as pTPL in Figure 5a.

Das AvallD-Fragment von SV40, das die SV40-Enhancer-Sequenz enthält, wurde durch Verdauung von SV40-DNA mit Avail erhalten, die Enden wurden mit dem Klenow-Fragment in Poll in glatte Enden überführt, Xho1-Linker mit den Fragmenten verbunden, mit Xho1 verdaut, um die Xho1-Stellen zu öffnen, und die vier größten (D)-Fragmente durch Gelelektrophorese isoliert. Dieses Fragment wurde dann mit aus Xho1 geschnittener pTPL verknüpft und somit das Plasmid pCVSVL2-TPL erhalten. Die Orientierung des SV40-D-Fragmentes in pCVSVL2-TPL war derart, daß der SV40-late-Promotor in der gleichen Orientierung war wie der Adenovirus-major-late-Promotor.The SV40 AvallD fragment containing the SV40 enhancer sequence was obtained by digesting SV40 DNA with Avail, the ends were blunt ended with the Klenow fragment in Poll, Xho1 linkers were ligated to the fragments, digested with Xho1 to open the Xho1 sites and the four largest (D) fragments isolated by gel electrophoresis. This fragment was then linked to Xho1-cut pTPL, thus obtaining the plasmid pCVSVL2-TPL. The orientation of the SV40-D fragment in pCVSVL2-TPL was such that the SV40 late promoter was in the same orientation as the adenovirus major late promoter.

Um die Adenovirus-assoziierten (VA)-Gene) in die pCVSVL2-TPL zu überführen, wurde zuerst ein Plasmid pBR322 konstruiert, dasdas Adenovirus-Typ-2-HINDIII-B-Fragment enthielt. Die Adenovirus-Typ-2-DNA wurde mit Hindlll verdaut und das B-Fragment durch Gelelektrophorese isoliert. Dieses Fragment wurde in pBR322 inseriert, das zuvor mit Hindlll verdaut wurde. Nach der Transformation von E.coli zur Ampicillin-Resistenz wurden die Rekombinationen hinsichtlich der Insertion des Hindill- B-Fragmentes gescreent und die inserierte Orientierung durch Verdauung mit Restriktionsenzymen bestimmt. pBR322-AdHindlll-B enthält das Adenovirus-Typ-2-Hindlll-B-Fragment in der in Abbildung 5 b gezeigten Orientierung. Wie in Abbildung 5 b dargestellt wird, werden die VA-Gene üblicherweise aus dem Plasmid pBR322-AdHindlll-B durch Verdauung mit Hpal erhalten, indem EcoR1-Linker zugegeben werden und mit EcoR1 verdaut wird, und anschließend das 1.4 kb-Fragment zurückgewonnen wird. Das Fragment mit den überstehenden EcoR1 -Enden wird dann mit der EcoR1 -Stelle von PTL verknüpft, das zuvor mit EcoR1 verdaut wurde. Nach der Transformati on von E.coli HB101 und Selektion hinsichtlich Tetracyclin-Resistenz wurde mit den Kolonien ein Screening-Verfahren für Fiiterhybridisierung zur DNA durchgeführt, die für die VA-Gene spezifisch ist. Die DNA wurde aus positiv hybridisierten Klonen hergestellt und durch Verdauung mit Restriktionsendonucleasen charakterisiert. Das erhaltene Plasmid wird als p91023 bezeichnet.To convert the adenovirus-associated (VA) genes into the pCVSVL2-TPL, a plasmid pBR322 was first constructed that contained the adenovirus type 2 HINDIII B fragment. The adenovirus type 2 DNA was digested with HindIII and the B fragment isolated by gel electrophoresis. This fragment was inserted into pBR322 previously digested with HindIII. After the transformation of E. coli to ampicillin resistance, the recombinations were screened for the insertion of the HindIII B fragment and the inserted orientation determined by digestion with restriction enzymes. pBR322-AdHindIII-B contains the adenovirus type 2 HindIII B fragment in the orientation shown in Figure 5 b. As shown in Figure 5 b, the VA genes are usually obtained from the plasmid pBR322-AdHindIII-B by digestion with Hpal by adding EcoR1 linker and digested with EcoR1 and then recovering the 1.4 kb fragment. The fragment with the EcoR1 protruding ends is then linked to the EcoR1 site of PTL, which was previously digested with EcoR1. Following transformation of E. coli HB101 and selection for tetracycline resistance, the colonies were screened for fiter hybridization to DNA specific for the VA genes. The DNA was prepared from positively hybridized clones and characterized by digestion with restriction endonucleases. The resulting plasmid is designated p91023.

Wie in Abbildung 5c dargestellt ist, werden die zwei EcoR1-Stellen in p91023 durch vollständiges Schneiden von p91023 mit EcoR1 entfernt, so daß zwei DNA-Fragmente erzeugt werden, eines mit ungefähr 7 kb, das andere mit ungefähr 1,3kb. Das letztere Fragment enthielt die VA-Gene. Die Enden von beiden Fragmenten wurde mit Hilfe des Klenow-Fragmentes von Poll aufgefüllt, und die beiden Fragmente wurde dann zusammengefügt. Ein Plasmid p91023(A), das die VA-Gene enthält und zu p91023 ähnlich ist, jedoch die beiden EcoR1-Stellen nicht enthält, wurde sowohl nach dem Grunstein-Hogness-Screening-Verfahren mit dem VA-Gen-Fragment als auch durch konventionelle Restriktionsstellen-Analyse identifiziert. Die einzelne Pst1-Stelle in p91023(A) wurde entfernt und durch eine EcoR1-Stelle ersetzt. p91023(A) wurde vollständig mit Pst1 geschnitten und dem Klenow-Fragment von Poll behandelt, um frische Enden zu erhalten. EcoR1-Linker wurden mit den glatten Pst1-Stellen von p91023(A) verknüpft. Die lineare p91023(A) mit den EcoR1-Linkern an den glatten Pst1-Stelien wurde von den unverknüpften Linkern abgetrennt und vollständig mit EcoR1 verdaut und wieder neu verknüpft. Ein Plasmid p91023(B) wurde erhalten (vgl. Abbildung 5 c) und mit einer zu p91023(A) ähnlichen Struktur charakterisiert, jedoch mit einer EcoR1-Stelle anstelle der früheren Pst1 -Stelle. Das Plasmid p91023(B) wurde hinterlegt und ist von der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, unter der Zuordnungsnummer ATCC 39754 erhältlich.As shown in Figure 5c, the two EcoR1 sites in p91023 are removed by completely cutting p91023 with EcoR1 to generate two DNA fragments, one at about 7 kb, the other at about 1.3 kb. The latter fragment contained the VA genes. The ends of both fragments were filled in using the Klenow fragment of Poll and the two fragments were then joined together. A plasmid p91023 (A) containing the VA genes, which is similar to p91023 but does not contain the two EcoR1 sites, was screened for both the Grunstein-Hogness screening procedure with the VA gene fragment and conventional Restriction site analysis identified. The single Pst1 site in p91023 (A) was removed and replaced with an EcoR1 site. p91023 (A) was completely cut with Pst1 and treated with the Klenow fragment of Poll to give fresh ends. EcoR1 linkers were linked to the smooth Pst1 sites of p91023 (A). The linear p91023 (A) with the EcoR1 linkers on the smooth Pst1 sites was separated from the unlinked linkers and digested to completion with EcoR1 and recombined. A plasmid p91023 (B) was obtained (see Figure 5 c) and characterized with a structure similar to p91023 (A), but with an EcoR1 site in place of the former Pst1 site. Plasmid p91023 (B) has been deposited and is available from the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, under the designation number ATCC 39754.

Beispiel 6:Example 6:

Die cDNA-Klone (Lambda-HEPOFL6 und Lambda-HEPOFL13, vgl. Beispiel 3) wurden in das Plasmid p91023(B) inseriert, so daß pPTFL6 und pPTFU3 erhalten wurden, 8/Kj jeder gereinigten DNA wurden dann dazu verwendet, 5 x 106COS-Zellen mit Hilfe derDEAE-Dextran-Methode (siehe unten) zu transfektieren. Nach 12 Stunden wurden die Zellen gewaschen und mit Chlorochin (0,1 mM) zwei Stunden lang behandelt, wieder gewaschen und für 24 Stunden 10 ml Medium ausgesetzt, das 10% fötales Kälberserum enthält. Das Medium wurde dann gegen 4 ml serum-freies Medium ausgetauscht und 48 Stunden später geerntet. Die Produktion von immunologisch aktivem EPO wurde mit Hilfe eines Radioimmunoassays nach der Methode Sherwood und Goldwasser (55) quantifiziert. Der Antikörper wurde von Dr.Judith Sherwood zur Verfugung gestellt. Der jodierte Tracer wurde aus dem gereinigten EPO (vgl. Beispiel 1) hergestelt. Die Empfindlichkeit des Assays beträgt ungefähr 1 ng/ml. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.The cDNA clones (lambda HEPOFL6 and lambda HEPOFL13, see Example 3) were inserted into plasmid p91023 (B) to give pPTFL6 and pPTFU3, 8 / Kj of each purified DNA was then used 5x10 5 6 to transfect COS cells using the DEAE-dextran method (see below). After 12 hours, the cells were washed and treated with chloroquine (0.1 mM) for two hours, washed again and exposed to 10 ml of medium containing 10% fetal calf serum for 24 hours. The medium was then changed to 4 ml of serum-free medium and harvested 48 hours later. The production of immunologically active EPO was quantified using a radioimmunoassay using the Sherwood and Goldwasser method (55). The antibody was provided by Dr.Judith Sherwood. The iodinated tracer was made from the purified EPO (see Example 1). The sensitivity of the assay is about 1 ng / ml. The results are shown in Table 1.

Tabelle 1Table 1 Vektor Konz. an in das MediumVector conc. On in the medium

abgegebenem EPO (ng/ml)released EPO (ng / ml)

pPTFL13 330pPTFL13 330

pPTFL6 31pPTFL6 31

pPTFL13wurde hinterlegt und ist von der America η Type Culture CoI lection, Rockville, Maryland, unter der Zuordnungsnummer ATCC 3999 erhältlich.pPTFL13 has been deposited and is available from America η Type Culture Division, Rockville, Maryland under the number ATCC 3999.

Beispiel 7Example 7

Die EPO-cDNA (Lambda-HEPOFL13) wurde in den p91023(B)-Vektor inseriert, in COS-1-Zellen transferiert und wie oben (Beispiel 6) geerntet, mit der Ausnahme, daß die Chlorochinbehandlung weggelassen wurde.The EPO cDNA (lambda HEPOFL13) was inserted into the p91023 (B) vector, transferred to COS-1 cells and harvested as above (Example 6), except that the chloroquine treatment was omitted.

In-vitro biologisch aktives EPO wurde dadurch vermessen, indem entweder ein koloniebildender Assay mit fötalen Leberzellen aus Mäusen als Quelle für CFU-E oder der 3H-Tymidinaufnahmeassay verwendet wurde, bei dem Milzzeilen mit Phenylhydrazin injizierten Mäusen verwendet werden. Die Empfindlichkeit dieser Nachweise beträgt ungefähr 25mU/ml. Biologisch aktives EPO wurde in-vivo entweder nach der Methode mit hypoxischen Mäusen oder mit hungernden Ratten gemessen. Die Empfindlichkeit dieser Nachweise beträgt ungefähr 100mU/ml. Bei beiden Nachweisen wurden in Blindversuchen keine Aktivitäten nachgewiesen. Die Ergebnisse des durch den Klon HEP0FL13exprimierten EPO'ssind in Tabelle 2 dargestellt, in der die Aktivitäten in U/ml ausgedrückt sind, wobei kommerzielles EPO (Toyobo Incorp.) als Standard verwendet wurde.In vitro biologically active EPO was measured using either a colony-forming mouse fetal liver cell assay as a source of CFU-E or the 3 H-tymidine uptake assay using spleen rows of phenylhydrazine-injected mice. The sensitivity of this detection is about 25mU / ml. Biologically active EPO was measured in vivo either by the hypoxic mouse or starving rat method. The sensitivity of this detection is about 100mU / ml. In both tests, no activities were detected in blind experiments. The results of the EPO expressed by the clone HEP0FL13 are shown in Table 2, in which the activities are expressed in U / ml using commercial EPO (Toyobo Incorp.) As standard.

Tabelle 2Table 2 Aus den mit Typ l-EPO-cDNA transferierten Zellen ausgeschiedenes EPOEPO secreted from cells transfected with type I EPO cDNA

Nachweisproof Aktivitätactivity ng/mlng / ml RIARIA 100100 U/mlU / ml CFU-ECFU-E 2<0,52 <0.5 U/mlU / ml 3H-Thy 3 H-Thy 3,1 < 1,83.1 <1.8 U/mlU / ml hypoxische Maushypoxic mouse 11 U/mlU / ml hungernde Rattestarving rat 22

Beispiel 8: SDS-Polyacrylamid-Gel-Analyse von EPO aus COS-ZellenExample 8: SDS-polyacrylamide gel analysis of EPO from COS cells

180ng von EPO, das in das Medium von COS-Zellen abgegeben wurde, die mit EPO (Lambda-HEP0FL13)-cDNA im Vektor 91023(B) (siehe oben) transferiert wurden, wurden auf einem 10%igen SDS-Laemlli-Polyacrylamid-Gel elektrophoretisch getrennt und auf Nitrocellulose-Papier elektrotransferiert (Towbin et al., Proc. Natl. Acad. Sei., USA 76, 4350 [1979]). Der Filter wurde mit Anti-EPO-Antikörpern, wie in Tabelle 1 beschrieben, überprüft, gewaschen und mit125l-staph-A-Protein neu überprüft. Der Filter wurde zwei Tage lang autoradiographiert. Natives reines EPO, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde entweder vor (Linie B) oder nach der Jodierung (Linie C) elektrophoretisch getrennt (vgl. Abbildung 6). Die verwendeten Marker beinhalten 35S-Methionin-markiertes Serumalbumin (68000 D) und Ovalbumin (45000 D).180 ng of EPO released into the medium of COS cells transferred with EPO (lambda HEP0FL13) cDNA in vector 91023 (B) (see above) were grown on a 10% SDS-Laemlli-polyacrylamide- Gel electrophoretically separated and electrotransferred to nitrocellulose paper (Towbin et al., Proc. Natl. Acad. Sei., USA 76, 4350 [1979]). The filter was checked with anti-EPO antibodies as described in Table 1, washed and rechecked with 125 l-staph A protein. The filter was autoradiographed for two days. Native pure EPO as described in Example 1 was electrophoretically separated either before (line B) or after iodination (line C) (see Figure 6). The markers used include 35 S-methionine-labeled serum albumin (68,000 D) and ovalbumin (45,000 D).

Beispiel 9: Konstruktion von RK1-4 «.Example 9: Construction of RK1-4 «.

DasBamHI-Pvull-Fragmentausdem Plasmid PSV2DHFR (Subramani et al., Mol. Cell. Biol. 1, 854-864 [1981]), das den zum Mäuse-Dihydrofolat-Reductase-(DHFR)-Gen benachbarten SV40-early-region-Promotor, einen SV40-Enhancer, das kleine t Antigen-Intron und die SV40-Polyadenylierungssequenz enthält, wurde isoliert'(Fragment A). Die verbleibenden Fragmente wurden aus dem Vektor p91023(A) (siehe oben) wie folgt erhalten: p91023(A) wurde mit Pstl an der einzelnen Pstl-Seite neben dem Adenovirus-Promotor verdaut, um das Plasmid zu iinearisieren, und entweder mit synthetischem Pstl oder mit EcoRI-Konvertern verknüpft und rezirkularisiert (dabei werden die Stellen Pstl-EcoRI-Pstl an der ursprünglichen Pstl-Stelle erzeugt; 91023[B']) oder mit dem großen Fragment der DNA-Polymerase I behandelt, um die Pstl-Stellen zu zerstören, und mit den synthetischen EcoR1-Linker verknüpft und rezirkularisiert (dabei werden eine EcoRI-Stelle an der ursprünglichen Pstl-Stelle erzeugt; 91023[B]). Jedes der beiden resultierenden Plasmide 91023(B) und 91023(B') wurden mit Xba und EcoRI verdaut, wobei zwei Fragmente (F und G) gebildet werden. Durch Verbinden von Fragment F aus p91023(B) und Fragment G aus p91023(B') und Fragment G aus p91023(B) und Fragment F aus p910v23(B') wurden zwei neue Plasmide erzeugt, die entweder eine EcoRI-Pstl-Stelle oder eine Pstl-EcoRI-Stelle an der ursprünglichen Pstl-Stelle enthielten. Das Plasmid, das die Pstl-EcoRI-Stelle enthielt, wo die Pstl-Stelle dem Adenovirus-major-late-Promotor am nächsten ist, wurde als p910'23(C) bezeichnet.The BamHI-Pvull fragment from the plasmid PSV2DHFR (Subramani et al., Mol. Cell. Biol. 1, 854-864 [1981]), which encodes the SV40 early-region adjacent to the murine dihydrofolate reductase (DHFR) gene. Promoter, an SV40 enhancer containing small t antigen intron and the SV40 polyadenylation sequence was isolated (fragment A). The remaining fragments were obtained from the vector p91023 (A) (see above) as follows: p91023 (A) was digested with PstI at the single PstI side next to the adenovirus promoter to ionize the plasmid and either with synthetic PstI or linked to EcoRI converters and recircularized (thereby producing sites PstI-EcoRI-PstI at the original PstI site, 91023 [B ']) or treated with the large fragment of DNA polymerase I to add the PstI sites and linked to the synthetic EcoR1 linkers and recircularized (creating an EcoRI site at the original PstI site, 91023 [B]). Each of the two resulting plasmids 91023 (B) and 91023 (B ') was digested with Xba and EcoRI to form two fragments (F and G). By joining fragment F from p91023 (B) and fragment G from p91023 (B ') and fragment G from p91023 (B) and fragment F from p910 v 23 (B'), two new plasmids were generated, encoding either an Eco RI site Site or a PstI-EcoRI site at the original PstI site. The plasmid containing the PstI-EcoRI site, where the PstI site is closest to the adenovirus major late promoter, was designated p910'23 (C).

Der Vektor p91023(C) wurde mitXhol vollständig verdaut und die resultierende linearisierte DNA mit überstehenden Enden wurde mit einem großen Fragment von E.coliDNAPolymerase 1 in eine DNA mit glatten Enden überführt. An diese DNA wurde ein 340 bp Hindlll-EcoRI-Fragment gebunden, das den SV40-Enhancer enthält, der wie folgt hergestellt wurde: Das Hindlll-Pvull-Fragment aus SV40, das den SV40-Ursprung oder die Replikation und den Enhancer enthält, wurde in das Plasmid c-lac inseriert (Little et al., Mol. Biol. Med. 1,473-488 [1983]). Der c-lac-Vektor wurde durch Verdauung von c-lac-DNA mit BamHI hergestellt, anschließend die überstehenden Enden mit einem großen Fragment von DNA-Poiymerase 1 aufgefüllt und die DNA mit Hindill verdaut. Das resultierende Plasmid (c-SVHPIac) regenerierte die BamHI-Stelle durch Verknüpfen der glatten Enden von Pvull. Das EcoRI-Hindlll-Fragment wurde aus c-SVHPIac hergestelt und an das EcoRI-Hindlll-Fragment von PSVOd gebunden (Mellou et al., siehe oben), das den Plasmid-Ursprung der Replikation enthielt, und das resultierende Plasmid PSVHPOd wurde selektioniert. Das 340 bp EcoRI-Hindlll-Fragment von PSVHOd1 das den SV40-Ursprung/Enhancer enthält, wurde dann hergestellt, beide Enden mit einem großen Fragment von DNA-Polymerasein glatte Enden überführt und an den Xho1-verdauten p91023(c)-Vektor, wie oben beschrieben, gebunden. Das resultierende Plasmid (p91023[C]/Xho/glattes Ende plus EcoRI/Hindlll/glattes Ende, SV40-Ursprung plus Enhancer), in dem die Orientierung des Hindlll-EcoRI-Fragmentes derart war, daß die BamHI-Stelle innerhalb dieses Fragmentes dem VA-Gen am nächsten war, wurde als pES105 bezeichnet. Das Plasmid pES105 wurde mit BamHI und Pvull und ebenso mit Pvull allein verdaut, und das BamHI-Pvu-ll-Fragment, das den Adenovirus-major-late-Promotor (Fragment B) enthält, und das Pvull-Fragment, das das Plasmid innerhalb der Resistenzgene (Tetracyclinresistenz) enthaltend andere Sequenzen (Fragment C) wurden isoliert. Die Fragmente A, B und C wurden verknüpft und das in Abbildung 10b dargestellte Plasmid wurde isoliert und als RK1-4 bezeichnet. Das Plasmid RK1-4 wurde bei der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, hinterlegt und ist dort unter der Zuordnungsnummer ATCC 39940 erhältlich. **The vector p91023 (C) was completely digested with Xhol and the resulting linearized DNA with protruding ends was transformed with a large fragment of E. coli DNA polymerase 1 into blunt ended DNA. To this DNA was ligated a 340 bp HindIII-EcoRI fragment containing the SV40 enhancer prepared as follows: The HindIII Pvull fragment from SV40 containing SV40 origin or replication and enhancer inserted into the plasmid c-lac (Little et al., Mol. Biol. Med. 1,473-488 [1983]). The c-lac vector was prepared by digesting c-lac DNA with BamHI, then filling the protruding ends with a large fragment of DNA polymerase 1 and digesting the DNA with HindIII. The resulting plasmid (c-SVHPIac) regenerated the BamHI site by joining the blunt ends of Pvull. The EcoRI-HindIII fragment was made from c-SVHPIac and linked to the EcoRI-HindIII fragment of PSVOd (Mellou et al., Supra) containing the plasmid origin of replication, and the resulting plasmid PSVHPOd was selected. The 340 bp EcoRI-HindIII fragment of PSVHOd 1 containing the SV40 origin / enhancer was then prepared, both ends blunt-ended with a large fragment of DNA polymerase and ligated to the Xho1-digested p91023 (c) vector, as described above. The resulting plasmid (p91023 [C] / Xho / blunt end plus EcoRI / HindIII / blunt end, SV40 origin plus enhancer) in which the orientation of the HindIII-EcoRI fragment was such that the BamHI site within that fragment became the Closest to VA gene was designated pES105. The plasmid pES105 was digested with BamHI and Pvull and also with Pvull alone, and the BamHI-Pvu-II fragment containing the adenovirus major late promoter (fragment B) and the Pvull fragment containing the plasmid within the resistance gene (tetracycline resistance) containing other sequences (fragment C) were isolated. Fragments A, B and C were linked and the plasmid shown in Figure 10b was isolated and designated RK1-4. The plasmid RK1-4 has been deposited with the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland and is available under the reference number ATCC 39940. **

Beispiel 10: Expression von EPO in CHO-Zellen (Methode I)Example 10 Expression of EPO in CHO Cells (Method I)

Die DNA (20^g) aus dem Plasmid pPTFL13 (vgl. Beispiel 6) wurde mit der Restriktions-Endonuclease CIaI verdaut, um das Plasmid zu linearisieren, und wurde mit Cla-l-verdauter DNA aus dem Plasmid pAdD26SVp(A)1 (2^g) verknüpft, das ein durch den Adenovirus-major-late-Promotor (Kaufman und Sharp, Mol. and Cell. Biol. 2,1304-1319 [1982]) reguliertes intaktes Dihydrofolatreductase-(DHFR)-Gen enthält. Diese verknüpfte DNA wurde verwendet, um DHFR-negative CHO-Zellen (DUKX-BII, Chasin LA. und Urlaub G., Proc. Natl. Acad. Sei. 77,4216-4220 [1980]) zu transfektieren, und nach zweitätigem Züchten wurden die Zellen, die mindestens ein DHFR-Gen beinhalteten, in nucleosidfreiem Alphamedium seiektioniert und 10%dialysiertes fötales Kälberserum zugegeben. Nach zweiwöchigem Wachstum in selektiven Medien wurden die Kolonien von den Originalplatten entfernt, in Gruppen zu 10 bis 100 Kolonien zusammengefügt, replattiert und in nucleosidfreiem Alphamedium gezüchtet. Die überstehenden Medien der Pools, die vor der Methotrexat-Selektion gewaschen waren, wurden auf EPO mit Hilfe eines RIA getestet. Pools mit positiver EPO-Produktion wurden in Gegenwart von Methotrexat (0,02 UM) gezüchtet, dann subkloniert und wieder getestet. EPO-Cla4alpha4.02-7, ein einzelner Subklon aus dem EPO-Cla4alpha4.02-Pool, gibt 460ng/ml EPO in das Medium ab, das 0,02 uM MTX (vgl. Tabelle 3) enthält. EPO-Cla4alpha4.02-7 ist die Zellinie der Wahl für die EPO-Produktion und wurde bei der American Type Culture Collection (Zuordnungsnummer ATCC CRL8695) hinterlegt. Zur Zeit wird dieser Klon einer schrittweisen Selektion mit steigenden Konzentrationen vom MTX unterworfen und wird voraussichtlich Zellen ergeben, die noch höhere Konzentrationen von EPO produzieren. Für Pools, die im RIA negativ waren, wurden Methotrexatresistente Kolonien, welche aus den Gegenkulturen erhalten wurden, die in der Gegenwart von Methotrexat (0,02uM) gewachsen waren, erneut mittels RIA auf EPO geprüft. Diejenigen Kulturen, die nicht positiv waren, wurden subkloniert und in weiter steigenden Konzentrationen von Methotrexat gezüchtet.The DNA (20 μg) from the plasmid pPTFL13 (see Example 6) was digested with the restriction endonuclease CIal to linearise the plasmid and was digested with Cla-1 digested DNA from the plasmid pAdD26SVp (A) 1 (FIG. 2 ^ g) containing an intact dihydrofolate reductase (DHFR) gene regulated by the adenovirus major late promoter (Kaufman and Sharp, Mol. And Cell. Biol., 2, 1304-1319 [1982]). This linked DNA was used to transfect DHFR-negative CHO cells (DUKX-BII, Chasin LA and Urlaub G., Proc Natl Acad., 77, 4216-4220 [1980]) and after two days of culture For example, cells containing at least one DHFR gene were fractionated in nucleoside-free alpha medium and 10% dialyzed fetal calf serum added. After two weeks growth in selective media, the colonies were removed from the original plates, assembled in groups of 10 to 100 colonies, replated and grown in nucleoside-free alpha medium. The supernatants of the pools washed prior to methotrexate selection were tested for EPO using an RIA. Positive EPO production pools were cultured in the presence of methotrexate (0.02 UM), then subcloned and retested. EPO Cla4alpha4.02-7, a single subclone from the EPO Cla4alpha4.02 pool, delivers 460 ng / ml EPO to the medium containing 0.02 μM MTX (see Table 3). EPO-Cla4alpha4.02-7 is the cell line of choice for EPO production and has been deposited with the American Type Culture Collection (assignment number ATCC CRL8695). At present, this clone undergoes a stepwise selection with increasing concentrations of MTX and is expected to yield cells producing even higher concentrations of EPO. For pools that were negative in RIA, methotrexate-resistant colonies obtained from the countercultures grown in the presence of methotrexate (0.02uM) were re-assayed for EPO by RIA. Those cultures that were not positive were subcloned and cultured in further increasing concentrations of methotrexate.

Die schrittweise Methotrexat-(MTX)-Selektion wurde durch sich wiederholende Zyklen des Züchtens von Zellen in Gegenwart von steigenden Konzentrationen an Methotrexat und durch die Selektion der überlebenden Zellen erreicht. Nach jedem Durchgang wurde EPO im Kulturüberstand durch RIA und durch in-vitro biologische Aktivität gemessen. Die Konzentrationen von Methotrexat, die in jeder schrittweisen Verstärkung verwendet wurden, waren 0,02 M, 0,1 M und 0,5 M. Wie in Tabelle 3 dargestellt ist, wurden nach einem Durchgang der Selektion in 0,02 M MTX signifikante Konzentrationen von EPO in das Kulturmedium abgegeben.Stepwise methotrexate (MTX) selection was achieved by repetitive cycles of cell culture in the presence of increasing concentrations of methotrexate and selection of surviving cells. After each run, EPO in the culture supernatant was measured by RIA and by in vitro biological activity. The concentrations of methotrexate used in each incremental enhancement were 0.02M, 0.1M and 0.5M. As shown in Table 3, after passage of selection into 0.02M MTX, significant concentrations became from EPO into the culture medium.

Tabelle 3Table 3 Konzentration von in das Medium abgegebenem EPOConcentration of EPO released into the medium

Probe Test alpha-Medium-Emte 0,02 uM methotrexat inSample test alpha-medium-emte 0.02 μM methotrexate in

deralpha-Medium Erntederalpha-medium harvest

4a4Pool RIA ^g/ml 50ng/ml4 a 4 pool RIA ^ g / ml 50ng / ml

4a4 Single4 a 4 single

(.02-7) RIA — 460ng/ml(.02-7) RIA - 460ng / ml

Beispiel 11: Expression von EPO in CHO-Zellen (Methode 2)Example 11 Expression of EPO in CHO Cells (Method 2)

Die DNA des Klons Lambda-HEPOFL13 wurde mit EcoRI verdaut und das kleine Rl-Fragment, das das EPO-Gen enthält, wurde in die EcoRI-Stelle des Plasmides RK1-4 (vgl. Beispiel 10) subkloniert. Diese DNA (RKFL13) wurde dann benutzt, um die DHFR-negativen CHO-Zellen direkt zu transfektieren (ohne Verauung). Die Selektion und Verstärkung wurde wie in Beispiel 10 beschrieben durchgeführt.The DNA of clone lambda HEPOFL13 was digested with EcoRI and the small R1 fragment containing the EPO gene was subcloned into the EcoRI site of plasmid RK1-4 (see Example 10). This DNA (RKFL13) was then used to directly transfect the DHFR-negative CHO cells (without digestion). The selection and amplification was carried out as described in Example 10.

Die RKFL13-DNA wurde ebenfalls in CHO-Zellen durch Protoblastenfusion und Mikroinjektion inseriert. Das Plasmid RKFL13 wurde hinterlegt und ist von der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, unter der Zuordnungsnummer ATCC 39989 erhältlich.The RKFL13 DNA was also inserted into CHO cells by protoblast fusion and microinjection. Plasmid RKFL13 has been deposited and is available from the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, under the designation number ATCC 39989.

Kolonie Poo! AColony Poo! A RIARIA 3ng/ml3 ng / ml 3H-Thy 3 H-Thy - Einzelnersingle KolonieklonKolonieklon RIARIA - 3H-Thy 3 H-Thy - 5,9 U/ml5.9 U / ml Mikroinji-Mikroinji- RIARIA 60ng/ml60ng / ml zierterPoolzierterPool (DEPO-I)(DEPO-I)

Tabelle 4Table 4 Konzentration von in das Medium abgegebenem EPOConcentration of EPO released into the medium

Probe Test alpha-Medium-Emte 0,02 uM MethotrexatSample assay alpha-medium-emte 0.02 μM methotrexate

inderalpha-Medium-ErnteIndian alpha medium harvest

42 ng/ml (Pool) 150ng/ml(Klon) 1,5 U/ml42 ng / ml (pool) 150ng / ml (clone) 1.5 U / ml

90ng/ml (.02C-Z)90ng / ml (.02C-Z)

160ng/ml160ng / ml

3H-Thy 1,8 U/ml — 3 H-Thy 1.8 U / ml -

Der bevorzugte einzelne Kolonie-Klon wurde hinterlegt und ist von der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, unter der Zuordnungsnummer ATCC CRL8695 erhältlich.The preferred single colony clone has been deposited and is available from the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, under the designation number ATCC CRL8695.

Beispiel 12: Expression des EPO-Genom-Klons in COS-1-ZellenExample 12: Expression of the EPO genome clone in COS-1 cells

Der Vektor, der für die Expression des EPO-Genom-Klons verwendet wurde, ist pSVOd (Mellon et. al., s.o.). Die DNA von pSVOd wurde vollständig mit Hindlll verdaut und die Enden mit dem großen Fragment von DNA-Polymerase-I in glatte Enden umgewandelt. Der EPO-Genom-Klon Lambda-HEPO3 wurde mit EcoRI und Hindlll vollständig verdaut und das4,0 kb-Fragment, das das EPO-Gen enthält, wurde isoliert und wie oben beschrieben in glatte Enden umgewandelt. Die Nucelotidsequenz dieses Fragmentes von der Hindlll-Stelle bis zur Regioli oberhalb des Polyadenylierungssignals ist in Abbildung 4 dargestellt. Das EPO-Gen Fragment wurde in das pSVOd-Plasmid-Fragment inseriert. Korrekt konstruierte Rekombinanten in beide Richtungen konnten isoliert und verifiziert werden. DasPlasmidCZ2-1 besitzt das EPO-Gen in der Orientierung „a" (d.h.,daßdas5'-Endevon EPO dem SV40 Ursprung am nächsten liegt) und das Plasmid CZ1-3 besitzt die entgegengesetzte Orientierung (Orientierung „b").The vector used for the expression of the EPO genome clone is pSVOd (Mellon et al., Supra). The DNA of pSVOd was digested to completion with HindIII and the ends were blunt-ended with the large fragment of DNA polymerase-I. The EPO genome clone lambda HEPO3 was completely digested with EcoRI and HindIII and the 4.0 kb fragment containing the EPO gene was isolated and converted to blunt ends as described above. The nucleotide sequence of this fragment from the HindIII site to the regioli above the polyadenylation signal is shown in Figure 4. The EPO gene fragment was inserted into the pSVOd plasmid fragment. Correctly constructed recombinants in both directions could be isolated and verified. The plasmid CZ2-1 has the EPO gene in orientation "a" (i.e., the 5 'end of EPO is closest to the SV40 origin), and the plasmid CZ1-3 has the opposite orientation (orientation "b").

Die Plasmide CZ1-3 und CZ2-1 wurde in COS-1-Zellen, wie in Beispiel 7 beschrieben, transferiert, das Medium geerntet und auf immunologisch aktives EPO getestet. Ungefähr 31 ng/ml von EPO wurde im Kulturüberstand von CZ2-1 nachgewiesen bzw. 16-31 ng/ml von CZ1-3Plasmids CZ1-3 and CZ2-1 were transferred to COS-1 cells as described in Example 7, the medium harvested and tested for immunologically active EPO. Approximately 31 ng / ml of EPO was detected in the culture supernatant of CZ2-1 and 16-31 ng / ml of CZ1-3, respectively

Die Genom-Klone HEP01, HEP02 und HEP06 können in COS-Zellen zur Expression auf ähnliche Weise inseriert werden. The genome clones HEP01, HEP02 and HEP06 can be inserted into COS cells for expression in a similar manner.

Beispiel 13: Expression in C127 und CHO-Zellen und Konstruktion von pBPVEPOExample 13: Expression in C127 and CHO cells and construction of pBPVEPO

Ein Plasmid, das die EPO-cDNA-Sequenz unter derTranskriptions-Kontrolle des Metallothionein-Promotors von Mäusen enthält und das an die komplette Papilloma-virus-DNA von Rindern gebunden ist, wurde wie folgt hergestellt:A plasmid containing the EPO cDNA sequence under the transcriptional control of the mouse metallothionein promoter and linked to the complete bovine papilloma virus DNA was prepared as follows:

pEPO49f .pEPO49f.

Das Plasmid SP6/5 wurde von Promega Biotec. käuflich erworben. Dieses Plasmid wurde mit EcoRI vollständig verdaut und das 1340bp EcoRI-Fragmentvon Lambda-HEP0FL13 wurde durch DNA-Ligase inseriert. Das resultierende Plasmid, in dem das 5'-Ende des EPO-Gens dem SP6-Promotor (durch BgIl und Hindlll-Verdauung bestimmt) am nächsten war, wurde als pEPO49f bezeichnet. In dieser Orientierung ist die BamHi-Stelle im PSP6-5-Poly-Linker dem 5'-Ende des EPO-Gens direkt benachbart.Plasmid SP6 / 5 was purchased from Promega Biotec. Purchased. This plasmid was completely digested with EcoRI and the 1340bp EcoRI fragment of lambda HEP0FL13 was inserted by DNA ligase. The resulting plasmid, in which the 5 'end of the EPO gene was closest to the SP6 promoter (determined by BglI and HindIII digestion), was designated pEPO49f. In this orientation, the BamHi site in the PSP6-5 poly linker is directly adjacent to the 5 'end of the EPO gene.

pMMTneoABPV - - ·pMMTneo A BPV - - ·

Das Plasmid pdBPV-MMTneo (342-12) Law et al., Mol. and Cell Biol. 3, 2110-2115 [1983]), das in Abbildung 11 dargestellt ist, wurde mit BamHI vollständig verdaut, um zwei Fragmente zu erzeugen: Ein großes Fragment eine Länge von ca. 8kb, das das BPV-Genom enthält, und ein kleineres Fragment der Länge von ungefähr 6,5 kb, das den pML2-Ursprung der Replikation und das Ampicillin-Resistenz-Gen, den Methallothionein-Promotor, das Neomycin-Resistenz-Gen und das SV40-Polyadenylierungssignal enthält. Die verdaute DNA wurde durch DNA-Ligase rezirkularisiert und die Plasmide, die nur das 6,8 kb-Fragment enthielten, wurden durch Verdauung mit EcoRI- und BamHI-Restriktionsendonucleasen identifiziert. Eines dieser Plasmide wurde als pMMTneoABPV bezeichnetThe plasmid pdBPV-MMTneo (342-12) Law et al., Mol. And Cell Biol. 3, 2110-2115 [1983]), shown in Figure 11, was completely digested with BamHI to generate two fragments: A large fragment about 8kb in length, containing the BPV genome, and a smaller fragment of about 6.5kb in length, containing the pML2 origin of replication and the ampicillin resistance gene, the methallothionein promoter, contains the neomycin resistance gene and the SV40 polyadenylation signal. The digested DNA was recircularized by DNA ligase and the plasmids containing only the 6.8 kb fragment were identified by digestion with EcoRI and BamHI restriction endonucleases. One of these plasmids was designated pMMTneo A BPV

pEP015apEP015a

pMMTneo BPV wurde mit BgIII vollständig verdaut. pEP049f wurde mit BamHI und BgIII vollständig verdaut und die ungefähr 700 bp-Fragmente, die die gesamte EPO-Codierungsregion enthielten, wurden durch Gelisolierung hergestellt. Die BgIII verdauten pMMTneo BPV- und die 700bp BamHI/BGIII-EPO-Fragmente wurden verknüpft und die resultierenden Plasmide, die die EPO-cDNA enthielten, wurden identifiziert durch Koloniehybridisierung mit der Oligonucleotidd(GGTCATCTGTCCCCTGTCC)-Probe, die spezifisch für das EPO-Gen ist. Von den F !asmiden, die bei der Hybnrdisierungsanalyse positiv waren, wurdeeines (pEP015a), das die EPO-cDNA in der Orientierung besaß, so daß das 5'-Ende der EPO-cDNA dem Metallothionein-Promotor am nächsten war, durch Verdauung mit EcoRI und Kpnl identifiziert. pBPV-EPOpMMTneo BPV was completely digested with BglII. pEP049f was completely digested with BamHI and BglII and the approximately 700 bp fragments containing the entire EPO coding region were prepared by gel isolation. The BglII digested pMMTneo BPV and the 700bp BamHI / BGIII-EPO fragments were linked and the resulting plasmids containing the EPO cDNA were identified by colony hybridization with the oligonucleotide d (GGTCATCTGTCCCCTGTCC) probe specific for the EPO gene is. Of the species that were positive in the hybridization analysis, one (pEP015a) having the EPO cDNA in the orientation such that the 5 'end of the EPO cDNA was closest to the metallothionein promoter was by digestion EcoRI and Kpnl identified. pBPV-EPO

Das Plasmid pEPO15a wurde vollständig durch BamHI verdaut, um das Plasmid zu linearisieren. Das Plasmid pdBPV-MMTneo (342-12) wurde ebenfalls vollständig mit BamHI verdaut, um zwei Fragmente von 6,5 und 8kbzu erzeugen. Das 8 kb-Fragment, das das gesamte Rinder-Papilloma-Virus-Genom enthielt, wurde isoliert (Gel). pEPO15a/BamHI und das 8kb-BamHI-Fragment wurden miteinander verknüpft und ein Plasmid (pBPV-EPO), das das BPV-Fragment enthielt, wurde durch Koloniehybridisierung identifiziert, indem eine Oligonucleotidprobe d(P-CCACACCCGGTACACA-OH) verwendet wurde, die spezifisch für das BPV-Genom ist. Die Verdauung von pBPV-EPO-DNA mit Hindlll wies daraufhin, daß die Richtung der Transkription des BPV-Genoms die gleiche war wie die Richtung der Transkription des Metallothionein-Promotors (wie in pdPBV-MMTneo[342-12], vgl. Abbildung 11). Das Plasmid pdBPV-MMTneo(342-12) ist von der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, unter der Zuordnungsnummer ATCC 37224 erhältlich.The plasmid pEPO15a was completely digested by BamHI to linearize the plasmid. The plasmid pdBPV-MMTneo (342-12) was also completely digested with BamHI to generate two fragments of 6.5 and 8kb. The 8 kb fragment containing the entire bovine papilloma virus genome was isolated (gel). pEPO15a / BamHI and the 8kb BamHI fragment were linked together and a plasmid (pBPV-EPO) containing the BPV fragment was identified by colony hybridization using an oligonucleotide probe d (P-CCACACCCGGTACACA-OH) specific for this for the BPV genome. Digestion of pBPV-EPO DNA with HindIII indicated that the direction of transcription of the BPV genome was the same as the direction of transcription of the metallothionein promoter (as in pdPBV-MMTneo [342-12], see Figure 11) ). The plasmid pdBPV-MMTneo (342-12) is available from the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, under the designation number ATCC 37224.

Expressionexpression

Die folgenden Methoden wurden für die Expression von EPO verwendet.The following methods were used for the expression of EPO.

Methode IMethod I

DNA-pBPV-EPO wurde hergestellt und ungefähr 25μρ wurden verwendet, um ungefähr 106CI27 (Lowy et al., J. of Virol. 26, [1978])-CHO-Zellen zu transfektieren, indem die Standardtechnik der Kalziumphosphatfällung verwendet wurde (Grahm et al..DNA pBPV-EPO was prepared and approximately 25μρ was used to transfect approximately 10 6 CI27 (Lowy et al., J. of Virol. 26, [1978]) CHO cells using the standard calcium phosphate precipitation technique ( Grahm et al ..

Virology 52, 456-467 [1973]). Fünf Stunden nach der Transfektion wurde das Transfektionsmedium entfernt, die Zellen mit Glycerin abgeschreckt, gewaschen und frisches alpha-Medium mit 10%igem fötalem Rinderserum zugegeben. 48 Stunden später wurden die Zellen trypsiniert und im Verhältnis von 1:10 in DME-Medium von 500/xg/ml G418 (Southern et al., Mol. Appl.Virology 52, 456-467 [1973]). Five hours after transfection, the transfection medium was removed, the cells quenched with glycerol, washed, and fresh alpha medium supplemented with 10% fetal bovine serum. Forty-eight hours later, the cells were trypsinized and in the ratio 1:10 in DME medium of 500 / g / ml G418 (Southern et al., Mol. Appl.

Genet. 1,327-341 [1982]) aufgeteilt und die Zellen für zwei bis drei Wochen inkubiert. G418-resistente Kolonien wurden einzeln auf in Mikrotiterplatten isoliert und in der Gegenwart von G418 gezüchtet. Die Zellen wurden dann gewaschen, frisches Medium mit 10%fötalem Rinderserum zugegeben und die Medien 24 Stunden später geerntet. Die konditionierten Medien wurden durch Radioimmunoassay und durch in-vitro biologische Versuche getestet und waren positiv für EPO.Genet. 1,327-341 [1982]) and the cells are incubated for two to three weeks. G418-resistant colonies were individually isolated in microtiter plates and grown in the presence of G418. The cells were then washed, fresh medium supplemented with 10% fetal bovine serum and the media harvested 24 hours later. The conditioned media were tested by radioimmunoassay and in vitro biological experiments and were positive for EPO.

Methodenmethods

C127 oder CHO-Zellen wurden cotransfektiert mit25/u.g von pBPV-EPO und 2^g von pSV2neo (Southern et al, siehe oben; vgl.C127 or CHO cells were cotransfected with 25 μg of pBPV-EPO and 2 μg of pSV2neo (Southern et al., Supra;

Methode I). Dies bedeutet einen ungefähr 10f achen molaren Überschuß von pBPV-EPO. Nach der Transfektion ist das Verfahren das gleiche wie in Methode I.Method I). This represents an approximately 10-fold molar excess of pBPV-EPO. After transfection the procedure is the same as in method I.

MethodelllMethodelll

C127-Zellen wurden mit30ug von pBPV-EPO transferiert (vgl. Methode I). Nach der Transfektion und der Aufteilung (1:10) wurde das Medium alle drei Tage gegen frisches ausgetauscht. Nach ungefähr zwei Wochen wurden Punkte von pBPV-transformierten Zellen sichtbar. Einzelne Punkte wurden getrennt in 1 cm Vertiefungen von Mikrotiterplatten gegeben, zu einem subkonfluenten Monolayer gezüchtet und auf EPO-Aktivitäten oder auf Antigenität im konditionierten Medium getestet.C127 cells were transferred with 30 μg of pBPV-EPO (see Method I). After transfection and division (1:10), the medium was changed to fresh every three days. After about two weeks, spots of pBPV-transformed cells became visible. Individual spots were separately placed in 1 cm wells of microtiter plates, grown to a subconfluent monolayer, and assayed for EPO activities or for antigenicity in the conditioned medium.

Beispiel 14: Expression in Insektenzellen Konstruktion von pIVEV EPOFLI3Example 14: Expression in insect cells Construction of pIVEV EPOFLI3

Der Plasmidvektor pIVEV wurde hinterlegt und ist von der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, unter der Zuordnungsnummer ATCC 39991 erhältlich. Der Vektor wurde wie folgt modifiziert:The plasmid vector pIVEV has been deposited and is available from the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland under the designation number ATCC 39991. The vector was modified as follows:

pIVEVNIpIVEVNI

piVEV wurde mit EcoRI verdaut, um das Plasmid zu linearisieren, durch Verwendung eines großen Fragmentes von DNA-Polymerase I wurden die Enden in glatte Enden umgewandelt und ein einzelner Notl-LinkerpiVEV was digested with EcoRI to linearize the plasmid, using a large fragment of DNA polymerase I, the ends were converted to blunt ends and a single NotI linker

GGCGGCCGCC CCGCCGGCGGGGCGGCCGCC CCGCCGGCGG

wurde durch Verbinden der glatten Enden inseriert. Das resultierende Plasmid wird als pIVEVNI bezeichnet.was inserted by joining the blunt ends. The resulting plasmid is called pIVEVNI.

plVEVSIplVEVSI

pIVEV wurde mit Smal verdaut, um das Plasmid zu linearisieren, und ein einzelner Sfil-LinkerpIVV was digested with SmaI to linearize the plasmid and a single sfil linker

GGGCCCCAGGGGCCC CCCGGGGTCCCCGGGGGGCCCCAGGGGCCC CCCGGGGTCCCCGGG

wurde durch Verbinden der glatten Enden inseriert. Das resultierende Plasmid wurde als plVEVSI bezeichnet.was inserted by joining the blunt ends. The resulting plasmid was named plVEVSI.

pIVEVSIBgKppIVEVSIBgKp

DasPlasmid plVEVSI wurde mit KPnI verdaut, um dasPlasmidzu linearisieren, und ungefährO-IOObpwurden von jedem Ende durch Verdauung mit der doppelsträngigen Exonuclease Bal31 entfernt. Alle resultierenden Enden, die nicht vollständig glatt waren, wurden mit Hilfe des großen Fragmentes von DNA-Polymerase I in glatte Enden umgewandelt und der Poly-LinkerThe plasmid pIVVSI was digested with KPnI to linearize the plasmid, and about 100OOpp was removed from each end by digestion with the double-stranded exonuclease Bal31. All the resulting ends that were not completely smooth were converted to blunt ends using the large fragment of DNA polymerase I and the poly-linker

Xho'l XbalXho'l Xbal

BgL1II EcoKI CIaI KpnlBgL 1 II EcoKI CIaI Kpnl

1AGAT1CTbGAGAATTCTAGATCGATGGTACC TCTAGAGCTCTTAAGATCTAGCTACCATGG 1 AGAT 1 CTbGAGAATTCTAGATCGATGGTACC TCTAGAGCTCTTAAGATCTAGCTACCATGG

wurde durch Verbinden der glatten Enden inseriert. Der Poly-Linker wurde in beide Richtungen inseriert. Ein Plasmid, in dem der Poly-Linker so orientiert ist, daß die Bglll-Stelle innerhalb des Poly-Linkers dem Polyhedron-Gen-Promoter am nächsten ist, wird als pIVEVSIBgKp bezeichnet. Ein Plasmid, in dem Kpnl-Stelle innerhalb des Poly-Linkers dem Polyhedron-Gen-Promotor am nächsten liegt, wird als pIVEVSIKpBg bezeichnet. Die Anzahl der Basenpaare, die zwischen der ursprünglichen KPnl-Steile in plVEVSI und dem Polyhedron-Promotor gelöscht wurde, wurde nicht bestimmt.was inserted by joining the blunt ends. The poly linker was inserted in both directions. A plasmid in which the poly-linker is oriented so that the BglII site within the poly-linker is closest to the polyhedron gene promoter is termed pIVEVSIBgKp. A plasmid in which KpnI site within the poly linker is closest to the polyhedron gene promoter is termed pIVEVSIKpBg. The number of base pairs deleted between the original KPnI site in pVEVSI and the polyhedron promoter was not determined.

plEIVSIBgKp wurde hinterlegt und ist unter der Zuordnungsnummer ATCC 39988 von der American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, erhältlich.plEIVSIBgKp has been deposited and is available under the designation number ATCC 39988 from the American Type Culture Collection, Rockville, Maryland.

pIVEVSIBgKpNpIVEVSIBgKpN

pIVEVNI wurde mit KPnI und Pstl vollständig verdaut, um zwei Fragmente zu erhalten. Das größere Fragment, das den Plasmidursprung der Replikation und das 3'-Ende des Polyhedron-Gens enthält, wurde durch Gelisolierung hergestellt (Fragment A). pIVEVSIBgKp wurde vollständig mit Pstl und KPn verdaut, um zwei Fragmente sowie ein kleines Fragment zu erhalten, das den Polyeder-Gen-Promotor enthält. Der Poly-Linker wurde durch Gelisolation hergestellt (Fragment B). Die Fragmente A und B wurden dann durch die DNA-Ligase miteinander verbunden, um das neue Plasmid pIVEVSIBgKpNI zu bilden, das ein teilweise gelöschtes Polyeder-Gen enthält, in das ein Poly-Linker inseriert wurde, und das ebenso die Notl-Stelle (Ersetzen der zerstörten EcoRI-Stelle) und eine Sfil-Stelle enthält, die die Polyhedron-Gen-Region flankiert.pIVENVI was completely digested with KPnI and PstI to obtain two fragments. The larger fragment containing the plasmid origin of replication and the 3 'end of the polyhedron gene was prepared by gel isolation (fragment A). pIVVSIBgKp was completely digested with PstI and KPn to obtain two fragments as well as a small fragment containing the polyhedron gene promoter. The poly-linker was prepared by gel isolation (fragment B). Fragments A and B were then ligated together by DNA ligase to form the new plasmid pIVEVSIBgKpNI, which contains a partially deleted polyhedron gene into which a poly-linker has been inserted, and which also contains the NotI site (replace the disrupted EcoRI site) and a Sfil site flanking the polyhedron gene region.

plVEPOplVEPO

plVEVSI BgKpNI wurde vollständig mit EcoRI verdaut, um das Plasmid zu linearisieren, und das 1 340bpEcoRI-Fragment von Lambda-HEPOFL13 wurde inseriert. Die Plasmide, die das EPO-Gen in der Orientierung enthielten, so daßdasB'-Endedes EPO-Gens dem Polyeder-Promotor am nächsten war, und das 3'-Ende des Polyeder-Gens wurden durch Verdauung mit BgIII identifiziert. Eine dieser Plasmide in der obenbeschriebenen Orientierung wurde als plVEPO bezeichnet. Expression von EPO in InsektenzellenplVEVSI BgKpNI was completely digested with EcoRI to linearize the plasmid and the 1 340bpEcoRI fragment of lambda HEPOFL13 was inserted. The plasmids containing the EPO gene in orientation so that the B 'end of the EPO gene was closest to the polyhedron promoter and the 3' end of the polyhedron gene were identified by digestion with BglII. One of these plasmids in the orientation described above was named plVEPO. Expression of EPO in insect cells

Große Mengen des plVEPO-Plasmides wurden durch Transformation des E.coli Stranges JM101-tgl hergestellt. Die Plasmid-DNA wurde durch die „cleared-lysate"-Technik isoliert (Maniatis und Fritsch, Cold Spring Harbor Manual) und weiter durch CsCI-Zentrifugation gereinigt. Die L-1-DNA aus dem Wildtyp autographa-californica-Polyhydrosis Virus (AcANPV) wurde durch Phenolextraktion von Viruspartikeln und darauffolgender CsCI-Reinigung der viralen DNA hergestellt. Diese beiden DNAs wurde dann in spod.-frugiperda-Zelien IPLB-SF-21 (Vaughn et al., in-vitro, Vol. B, S. 213-217 [1977]) cotransfektiert, indem das Verfahren der Kalziumphosphat-Transfektion (Potter und Miller, 1977) verwendet wurde. Für jede Platte der zu cotransfektierenden Zellen wurden 1ju.g des Wild-Typs AcNPV-DNA und 10jug von plVEPO verwendet. Die Platten wurden fünf Tage lang bei 27°C inkubiert. Der Überstand wurde dann geerntet und die EPO-Expression im Überstand wurde durch Radioimmunoassay und durch in-vitro biologische Methoden bestätigt.Large amounts of the plVEPO plasmid were prepared by transformation of E. coli strain JM101-tgl. The plasmid DNA was isolated by the cleared-lysate technique (Maniatis and Fritsch, Cold Spring Harbor Manual) and further purified by CsCl centrifugation The L-1 DNA from the wild type autographa californica polyhydrosis virus (AcANPV ) was prepared by phenol extraction of virus particles and subsequent CsCl purification of the viral DNA, and these two DNAs were then transfected into spod.-frugiperda cells IPLB-SF-21 (Vaughn et al., in vitro, Vol -217 [1977]) was cotransfected using the calcium phosphate transfection method (Potter and Miller, 1977) For each plate of the cells to be cotransfected, 1j wild wild type AcNPV DNA and 10ug of plVEPO were used Plates were incubated for five days at 27 ° C. The supernatant was then harvested and EPO expression in the supernatant was confirmed by radioimmunoassay and by in vitro biological methods.

Beispiel 15: Reinigung von EPOExample 15: Purification of EPO

Die mit COS-Zellen konditionierten Medien (121) mit EPO-Konzentration bis zu 200^g/l wurden auf 600 ml konzentriert, indem Ultrafiltrationsmembranen mit einer Ausschlußgrenze eines Molekulargewichts von 10.000 verwendet wurden, z.B. eine Millipore-Pellikan-Membran. Die Tests wurden mit Hilfe eines RIA, wie in Beispiel 6 beschrieben, durchgeführt. Der Überstand aus der Ultrafiltration wurde gegen 4ml eines 10mM-Natriumphosphatpuffers (pH7,0) diafiltriert. Die konzentrierten und diafiltrierten, konditionierten Medien enthielten 2,5mg EPO (380mg Gesamtprotein). Die EPO-Lösung wurde auf 186ml weiterkonzentriert und die ausgefallenen Proteine wurden 30 Minuten lang bei 120.000xg abzentrifugiert. Der Überstand, der 2,0 mg EPO enthielt, wurde mit 50%iger Essigsäure auf pH 5,5 eingestellt, 30 Minuten bei 4qC gerührt und der Niederschlag 30 Minuten lang bei 13.000xg abzentrifugiertThe COS cell conditioned media (121) with EPO concentration up to 200 ^ g / l were concentrated to 600 ml using ultrafiltration membranes with a cut-off of 10,000 molecular weight, eg, a Millipore Pellikan membrane. The tests were performed by means of an RIA as described in Example 6. The supernatant from the ultrafiltration was diafiltered against 4 ml of a 10 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0). The concentrated and diafiltered conditioned media contained 2.5 mg EPO (380 mg total protein). The EPO solution was further concentrated to 186 ml and the precipitated proteins were spun down at 120,000xg for 30 minutes. The supernatant, which contained 2.0 mg of EPO, was adjusted to pH 5.5 with 50% acetic acid, stirred for 30 minutes at 4 q C and the precipitate removed by centrifugation at 13.000xg for 30 minutes

Carbonylmethyl-Sepharose-ChromatographieCarbonylmethyl-Sepharose chromatography

Der Überstand der Zentrifugation (20 ml), der 200/xg von EPO (24 mg Gesamtprotein) enthielt, wurde auf einer Säule aufgetragen, die mit CM-Sepharose (20 ml) gepackt und mit 1OmM Natriumacetat (pH 5,5) äquilibriert war. Anschließend wurde die Säule mit 40 ml des gleichen Puffers gewaschen. Das an die CM-Sepharose gebundene EPO wurde nach 100 ml eines Gradienten von NaU (0-1) in 1OmM Natriumphosphat (pH 5,5) eluiert. Die Fraktionen, die EPO enthielten (insgesamt 50/xg von 2 mg Gesamtprotein), wurden vereinigt und auf 2ml mit Hilfe einer Amicon-YMIO-Ultrafiltrationsmembran konzentriert. Reversed-phase-HPLCThe centrifugation supernatant (20 ml) containing 200 / g of EPO (24 mg total protein) was applied to a column packed with CM-Sepharose (20 ml) and equilibrated with 10 mM sodium acetate (pH 5.5) , Subsequently, the column was washed with 40 ml of the same buffer. The CMO-Sepharose bound EPO was eluted after 100 ml of a gradient of NaU (0-1) in 10 mM sodium phosphate (pH 5.5). The fractions containing EPO (total 50 / xg of 2 mg total protein) were pooled and concentrated to 2 ml using an Amicon YMIO ultrafiltration membrane. Reversed-phase HPLC

Die konzentrierten Fraktionen nach der Säulenchromatographie, die EPO enthielten, wurden weiter durch reversed-phase-HPLC über eine Vydac C-4-Säule gereinigt. Das EPO wurde mit einer Flußrate von 1 ml/min auf die Säule aufgetragen, die mit 10% Lösung B (Lösung A war 0,1% CF3COOH in Wasser; Lösung B war 0,1% CF3COOH in CF3CN) äquilibriert wurde. Die Säule wurde mit 10% der Lösung B 10 Minuten lang gewaschen und das EPO wurde mit einem linearen Gradienten von B (10-70%; 60 min) eluiert. Die EPO enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt (ungefähr 40/xg von EPO von 120/xg Gesamtprotein) und lyophilisiert. Das lyophilisierte EPO wurde in 0,1 m Tris-HCI-Pfuffer (pH 7,5) mit 0,15 m NaCI rekonstituiert und auf einer reversed-phase-HPLC rechromatographiert. Die EPO enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt und mit Hilfe der SDS-Polyacrylamid-(10%)-Gel Elektrophorese (Lamelli, U.K. Nature) analysiert. Die vereinigten Fraktionen von EPO enthielten 15,5^g von EPO (25μg Gesamtprotein). .The concentrated fractions after column chromatography containing EPO were further purified by reversed-phase HPLC over a Vydac C-4 column. The EPO was applied to the column at a flow rate of 1 ml / min, which was mixed with 10% solution B (solution A was 0.1% CF 3 COOH in water, solution B was 0.1% CF 3 COOH in CF 3 CN ) was equilibrated. The column was washed with 10% solution B for 10 minutes and the EPO was eluted with a linear gradient of B (10-70%, 60 minutes). The EPO containing fractions were pooled (approximately 40 / xg of EPO from 120 / xg total protein) and lyophilized. The lyophilized EPO was reconstituted in 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 7.5) with 0.15 M NaCl and rechromatographed on a reversed-phase HPLC. The fractions containing EPO were pooled and analyzed by SDS-polyacrylamide (10%) gel electrophoresis (Lamelli, UK Nature). The pooled fractions of EPO contained 15.5 g of EPO (25 μg total protein). ,

Literaturstellenreferences

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40 Wang, F. F., Kung, C. K.-H., and Goldwasser, E., Fred. Proc. Fed. Am. Soc. Exp. Biol. 42,1872 (abstr) (1983).40 Wang, F.F., Kung, C.K.H., and Goldwasser, E., Fred. Proc. Fed. At the. Soc. Exp. Biol. 42, 1872 (abstr) (1983).

41 Lowy, P., Keighley, G., and Borsook, H., Nature 185,102-103(1960).41 Lowy, P., Keighley, G., and Borsook, H., Nature 185, 102-103 (1960).

42 Van Lenten, L and Ashwell, G., J. Biol. Chem. 247,4633-4640 (1972).42 Van Lenten, L and Ashwell, G., J. Biol. Chem. 247, 46333-4640 (1972).

43 Lee Huang, S. Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 81, 2708-2712 (1984).43 Lee Huang, S. Proc. Natl. Acad. Be. U.S.A. 81, 2708-2712 (1984).

44 Fyhrquist, F., Rosenlof, K., Gronhagen-Riska, C, Hortung, L., and Tikkanen, I., Nature 308, 649-652 (19.4.).44 Fyhrquist, F., Rosenlof, K., Gronhagen-Riska, C, Hortung, L., and Tikkanen, I., Nature 308, 649-652 (19.4.).

45 Ohkubo, H., Kageyama, R., Vjihara, M., Hirose, T., lnayama, S., and Nakanishi, S., Proc. Natl. Acad. Sei. U. S.A. 80,2196-2200 (1983).45 Ohkubo, H., Kageyama, R., Vjihara, M., Hirose, T., Inayama, S., and Nakanishi, S., Proc. Natl. Acad. Be. UNITED STATES. 80, 2196-2200 (1983).

46 Suggs, S.V., Wallace, R.B., Hirose,T., Kawashima, E.H., and ltakura, K., Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 78, 6613-6617 (1981).46 Suggs, S.V., Wallace, R.B., Hirose, T., Kawashima, E.H., and ltakura, K., Proc. Natl. Acad. Be. U.S.A. 78, 6613-6617 (1981).

47 Woo, S.L.C, Dugaiczyk, Α., Tsai, M.-J., Lai, E.C, Catterall, J.F., and O'Malley, B. W., Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 75,3688 (1978).47 Woo, S.L.C, Dugaiczyk, Α., Tsai, M.-J., Lai, E.C., Catterall, J. F., and O'Malley, B.W., Proc. Natl. Acad. Be. U.S.A. 75,3688 (1978).

48 Melchior, W. B. and von Hippel, P. H., Proo. Natl. Acad. Soc. U. S. A. 70, 298-302 (1973).48 Melchior, W.B. and by Hippel, P.H., Proo. Natl. Acad. Soc. U.S.A. 70, 298-302 (1973).

49 Orosz, J. M. and Wetmis, J. G., Biopolymers 16,1183-1199 (1977).49 Orosz, J.M. and Wetmis, J.G., Biopolymers 16, 1183-1199 (1977).

50 Anderson, S. and Kingston, I.B., Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 80, 6836-6842 (1983).Anderson, S. and Kingston, I.B., Proc. Natl. Acad. Be. U.S.A. 80, 6836-6842 (1983).

51 Ullrich, Α., Coussens, L., Hayflick, J. S., Dull, T. J., Gray, A., Tarn, A.W., Lee, J., Yarden, Y., Libermann, T.Α., Schlessinger, J., Downward, J., Mayes, E. L. V., Whittle, H., Waterfield, M. D., and Seeburg, P. H., Nature, 309,418-425 (1984).51 Ullrich, Α., Coussens, L., Hayflick, JS, Dull, TJ, Gray, A., Tarn, AW, Lee, J., Yarden, Y., Libermann, T.Α., Schlessinger, J., Downward, J., Mayes, ELV, Whittle, H., Waterfield, MD, and Seeburg, PH, Nature, 309, 418-425 (1984).

52 Fisher, J., Proc. Soc. Exptl. Biol. and Med. 173, 289-305 (1983).52 Fisher, J., Proc. Soc. Exptl. Biol. And Med. 173, 289-305 (1983).

53 Kozak, M., Nucl. Acid Res. 12,857-872 (1984).53 Kozak, M., Nucl. Acid Res. 12,857-872 (1984).

54 Benton,W.D. and Davis, R.W. Science 196,180-182 (1977).54 Benton, W.D. and Davis, R.W. Science 196, 180-182 (1977).

55 Sherwood, J. B. and Goldwasser, E., Blood 54,885-893 (1979).55 Sherwood, J.B. and Goldwasser, E., Blood 54: 8585-893 (1979).

56 Derman, E., Krauter, K., Walling, L, Weinberger, C, Ray, M., and Darnell, J.T., Cell 23, 731 (1981).56 Derman, E., Krauter, K., Walling, L, Weinberger, C, Ray, M., and Darnell, J. T., Cell 23, 731 (1981).

57 Gluzman, Y., Cell 23,175-182(1981).57 Gluzman, Y., Cell 23, 175-182 (1981).

58 Hewick, R. M., Hunkapiller, Me.E., Hood, L. E., and Dreyer, W. J., J. Biol. Chem. 256,7990-7997 (1981).58 Hewick, R.M., Hunkapiller, Me.E., Hood, L.E., and Dreyer, W.J., J. Biol. Chem. 256: 7990-7997 (1981).

59 Towbin, H., Stachelin, T., and Gordon, J., Proc. Natl. Acad. Sei. 76,4380 (1979).59 Towbin, H., Stachelin, T., and Gordon, J., Proc. Natl. Acad. Be. 76,4380 (1979).

60 Carnott, P., De Flandre, C. C. R. Acad. Sei. Paris, 143 432 (1906).60 Carnott, P., De Flandre, C.C.R. Acad. Be. Paris, 143 432 (1906).

Abb. 1Fig. 1

gatcctacgcctgtggccagggccagagccttcagggacccttgactccccgggctgtgtgcatttcag gatcctacgcctgtggccagggccagagccttcagggacccttgactccccgggctgtgtgca tttcag

ACG ThrACG thr GGC GIyGGC GIy TGT CysTGT Cys GCT AlaGCT Ala GAA GIuGAA GIu CAC HisCAC His TGC CysTGC Cys AGC SerAGC Ser TTG LeuTTG Leu GAGgtgagttcctttttttttttttttcctttcttttggagaatctcatttgcgagcctg GIu dGAGgtgagttcctttttttttttttttcctttctttggagaatctcatttgcgagcctg GIu d AAT. As ηAAT. As η GAG GIuGAG GIu AAT AsnAAT Asn ATC HeATC Hey ACT ThrACT thr GTC . VaIGTC. Val CCA ProCCA Pro GAC AspGAC Asp ACC ThrACC Thr AAA LysAAA Lys GTT VaIGTT VaI AAT As ηAAT As η TTC PheTTC Phe TAT TyrTAT Tyr GCC AlaGCC Ala TGG TrpTGG Trp AAG LysAAG Lys AGG ArgAGG Arg ATG ' METATG 'MET

attttggatgaaagggagaatgatcattttggatgaaagggagaatgatc

Abb. 2Fig. 2

Erwachsenen-Leber fötale LeberAdult liver fetal liver

Abb. 3 AFig. 3 A

TRPTRP LEULEU TRPTRP LEULEU LEULEU LEULEU SERSER LEULEU LEULEU SERSER LEULEU PROPER METMET GLYGLY VALVAL LeuLeu HISHIS GLUGLU CYSCYS PROPER ALAALA 1010 LEULEU GLYGLY LEULEU PROPER VALVAL LEULEU GLYGLY 11 ProPer ProPer Argbad LeuLeu Meme CysCys AspAsp SerSer Argbad VaIVal LeuLeu GIuGlu 2020 AlaAla Argbad TyrTyr LeuLeu GIuGlu AIaAla LysLys

AIaAla GIuGlu As ηAs η HeHe ThrThr ThrThr SH GIySH GIy CysCys 30 AIa30 Ala GIuGlu HisHis CysCys SerSer LeuLeu AsnAsn GIuGlu AsnAsn HeHe 40 Thr40 Thr VaIVal ProPer AspAsp ThrThr LysLys VaIVal As ηAs η PhePhe TyrTyr SH 50 AIaSH 50 AIa TrpTrp LysLys Argbad Metmead GIuGlu VaIVal GIyGly GInGin GInGin 60 AIa60 Ala VaIVal GIuGlu VaIVal TrpTrp GInGin GIyGly LeuLeu AIaAla LeuLeu 70 Leu70 leu SerSer GIuGlu AIaAla VaIVal LeuLeu Argbad GIyGly GInGin AIaAla 80 Leu80 leu LeuLeu VaIVal As ηAs η SerSer SerSer GInGin ProPer TrpTrp GIuGlu 90 Pro90 Pro LeuLeu GInGin LeuLeu HisHis VaIVal AspAsp LysLys AIaAla VaIVal 100 Ser100 ser GIyGly LeuLeu Argbad SerSer LeuLeu ThrThr ThrThr LeuLeu LeuLeu 110 Arg110 arg AIaAla LeuLeu GIyGly AIaAla GInGin LysLys GIuGlu AIaAla HeHe 120 Ser120 ser ProPer ProPer AspAsp AIaAla AIaAla SerSer AIaAla AIaAla ProPer 130 Leu130 leu Argbad ThrThr HeHe ThrThr AIaAla AspAsp ThrThr PhePhe Argbad 140 Lys140 Lys LeuLeu PhePhe Argbad VaIVal TyrTyr SerSer AsnAsn PhePhe LeuLeu 150 Arg150 Arg GIyGly LysLys LeuLeu LysLys LeuLeu TyrTyr ThrThr GIyGly GIuGlu 160 AIa160 aaa

Cys Arg SHCys Arg SH

Thr GIyThr GIy

166 Asp Arg166 Asp Arg

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines menschlichen cDNA-Klons, der biologisch aktives Erythropoietin exprimiert, dadurch gekennzeichnet, daßA process for producing a human cDNA clone expressing biologically active erythropoietin, characterized in that a) gereinigtes Erythropoietin-Protein durch Trypsin verdaut wird,a) purified erythropoietin protein is digested by trypsin, b) ein Pool von Oligonukleotidproben hergestellt wird, der auf der Aminosäuresequenz der in Schritt a) produzierten tryptischen Fragmente basiert,b) preparing a pool of oligonucleotide probes based on the amino acid sequence of the tryptic fragments produced in step a), c) eine menschliche Genom-DNA-Bibliothek mit den Oligonecukieotidproben von Schritt b) gescreentwird,c) a human genomic DNA library is screened with the oligonucleotide knockout samples from step b); d) Klone selektioniert werden, die mitden Proben hybridisieren, und die Klone sequenziert werden, um zu bestimmen, ob sie Erythropoietin-Klone darstellen,d) clones are selected which hybridize to the samples and the clones are sequenced to determine if they are erythropoietin clones, e) ein Erythropoietin-Klon von Schritt d) indentifiziert wird,e) an erythropoietin clone of step d) is identified, f) ein Klon von Schritt e) für das Screening einer cDNA-Bibliothek verwendet wird, die aus menschlicher fötaler Leber hergestellt wurde, undf) a clone from step e) is used for the screening of a cDNA library prepared from human fetal liver, and g) ein Erythropoietin-Klon aus derfötalen Leber-cDNA-Bibliothek selektioniert wird.g) an erythropoietin clone is selected from the fetal liver cDNA library.
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