DD263538C4 - Verfahren zur herstellung eines human fc tief-rezeptors - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines human fc tief-rezeptors Download PDF

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DD263538C4 DD87306168A DD30616887A DD263538C4 DD 263538 C4 DD263538 C4 DD 263538C4 DD 87306168 A DD87306168 A DD 87306168A DD 30616887 A DD30616887 A DD 30616887A DD 263538 C4 DD263538 C4 DD 263538C4
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Tadamitsu Kishimoto
Masaki Suemura
Hitoshi Kikutani
Edward L Barsumian
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Description

ein nach Anspruch 17 hergestellter Fc£-Rezeptor einor Trypsin- oder Lysylendopeptidasebehandlung unterzogen wird und anschließend mittels HPLC getrennt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der DNA-Sequenz das Oligonucleotid der Formel
3'-TT\[ ACC TAG TT^ AA^ GT-5' C A G G
* durch Zugabe der entsprechenden Nucleotide mittels eines Oligosynthesizers synthetisiert wird. Hierzu 26 Seiten Zeichnungen.
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Human-Fct-Rezeptors mit niedriger Affinität, dessen Isolierung, Rekombinantenherstellung und Reinigung.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Rezeptoren für den Fc-Teil von Immunoglobulinen (FcR) werden durch verschiedene Blutbildungszell-Abstammunger. exprimiert und bilden eine wichtige Verbindung zwischen Antikörpermolekülen und ihren Effektorfunktionen, wie beispielsweise Internalisierung der Ligand-Rezeptor-Komplexe, die durch Antikörper bewirkte Zytolyse von Target-Zellen und die Freisetzung von Entzündungsüberträgern. Die Expression von Fc-Rezeptoren wurde auch auf T- und B-Lymphozyten demonstriert, was auf eine mögliche Rolle von FcR sowohl bei der Regulierung der Immunreaktion als auch auf eine Beteiligung von Immunglobulin-(Ig)-bindenden Faktoren, wie beispielsweise IgE-, IgA- und IgG-bindenden Faktoren in der isotypspezifischen Regulierung der Antikörperreaktion schließen läßt.
Gegenwärtig sind weder die Fc-Rezeptoren noch die für die Fc-Rezeptoren kodierenden Gene isoliert, wenn auch zwei Arten Fc-Rezeptoren für IgE (FccR) bekannt sind, die sich in ihrer Struktur und ihrer Funktion unterscheiden, und zwar
a) FcE-Re:.epütoren mit hoher Affinität auf Basophilen und Mastzellen und
b) Fcc-Rezeptoren mit niedriger Affinität auf Lymphozyten und Monozyten.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, exprimierte Polypeptide für die Behandlung von iokalen und systemischen IgE-Allergiereaktionen als Wirkstoff für den Einsatz in pharmazeutischen Zusammensetzungen auf ökonomische Weise zu erhalten.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Human-Fcc-Rezeptor mit niedriger Affinitat, dessen wasserlöslichen Teils, der mit Aminosäuren von etwa 50 bis etwa 150 des ganzen Fcc-Rezeptors beginnt, vorzugsweise mit dem N-Terminal Met-Giu-Leu-Gln-Val-Ser-Ser-Gly-Phe-Val-, sowie dessen glycosylierte Derivate, deren Isolierung und Reinigung.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Schritte
a) Isolierung und Reinigung des wasserlöslichen Teils des durch lymphoblastenartige Zellen sekretierten oder ausgeschütteten IgE-btndenden Faktors (FctR);
b) partielle Sequenzierung des wasserlöslichen Teils von Human-FCc-Rezeptor mit niedriger Affinität, der durch Hydrolyse isoliert wurde, wobei die so gewonnenen Fragmente isoliert und die Sequenzen der so gewonnenen Fragmente bestimmt werden;
c) Herstellung von zwei Hybridisierungssonden, und zwar
Sonde 1 für die Herstellung von Fc/L-zellentransformantspezifischer cDNA durch mehrf jche zyklische Substraktion mit Ltk" Zell-mRNA;
und Sonde 2 für die Herstellung eines Oligonucleotids, das für eine der isolierten partiellen Sequenzen codiert, vorzugsweise eines Gemisches von Oligonucleotiden der folgenden Formel
3'-TT^ ACC TAG TT^ AA^ GT-5' C A G G
das für die Aminosäuresequenz der Formel
Lys-Trp-Ile-Asn-Phe-Gln codiert;
d) Isolierung und identifizierung von Expressionsvehikeln, die die Gencodierung für Human-Fcc-Rezeptor mit niedriger Affinität enthalten, durch die folgenden Schritte
— Synthetisierung von cDNA aus einer RNA-Matrix, die von Fct-Rezeptor-mRNA erzeugenden lymphoblastenartigen Zellen stammt,
— Inkorporation dieser synthetisierten cDNA in Expressionsvehikel zur Bildung einer Expressionsvehikelbank,
— Hybridisierung dieser inkorporierten cDNA zur Identifizierung derjenigen Expressionsvehikel, die ein für Fcc-Rezeptor codierendes Gen tragen, mit zwei markierten Sonden, die für FccR* L-Zellen spezifische cDNA und ein für das Gen des FCfRezeptors mit niedriger Affinität aligemeines Oligonucleotid enthalten, und
— Replikation des so gewonnenen Fcc-Rezeptorgans;
e) Expression von FccR-cDNA;
f) Bestimmung des für Human-Fcc-Rezeptor mit niedriger Affinität codierenden Gens mit Hilfe der isolierten cDNA-Sequenz, die gewonnen wurde aus den Vehikeln aus Verfalirensschritt e) gemäß den Sequenzierungsverfahren nach Sanger u. a. und dem chemischen Spaltungsverfahren nach Maxam und Gilbert;
g) Expression von FctR-mRNA; und
h) Herstellung eines Expressionsvektors, der die für ein wasserlösliches Fragment des Fcc-Rezeptors codierenden DNA-Sequenzen enthält, deren O-glycosylierten Derivate und die Expression eines löslichen Fragmentes in Mikroorganismen oder in Säugetierzellen.
Die einzelnen Stufen sollen nachfolgend näher erläutert werden.
a) Isolilerung und Reinigung des wasserlöslichen Teils von FccR
Human-B-Iymphoblastenartige Zellen, wie zum Beispiel RPMI-8866-Zellen, sekretieren FccR von etwa 46kd auf ihrer Oberfläche und setzen eine Spezies von etwa 25kd in den Kulturüberstand frei. Es wurde festgestellt, daß die FctR-Aktivität, die durch lymphoblastenartige Zellen, z. B. RPMI-8866-Zellen, sekretiert oder ausgeschüttet wird und die durch die EUSA-Methode (Fig. 1) mit Hilfe von zwei verschiedenen monoclonalen Antikörpern (siehe EP-A Nr.86110420.6 des gleichen Patentanmelders, eingereicht am 29. Juli 1986) nachgewiesen wurde, im Vergleich zu NP-40-Detergens-solubilisierten Membranrezeptoren im konzentrierten Kulturüberstand höher war, obwohl eine gleiche Anzahl, z.B. 105 Zellen/ml zur Herstellung von FcER verwendet wurde. Wenn weiterhin affinitätsgereinigte Überstände auf SDS-PAGE unter nichtreduzierenden Bedingungen chromatographiert wurden und FccR-Aktivität aus Teilen des Gels, das der definierten Molekülmasse entsprach, eluiert wurde, wurde Aktivität in den Bereichen 45-46kd und 24-2bkd beobachtet (Fig. 2). Tatsächlich enthielten die konzentrierten Kulturüberstände einen höheren Anteil an Aktivität im Bereich von 25kd. Daher wurden serumfreie Kulturüberstänae als Rezeptorquelle eingesetzt.
Für die sequentielle Immunoaffinitätsreinigung von FccR mit einer Molekülmasse von etwa 25kd wurden Immunoaffinitätssäulen verwendet, die nach der Beschreibung des Herstellers aus 10mg/ml gereinigtem monoclonaler Antikörper, der mit Sepharose-4B-Perlen (Pharmacia, Piscataway, New York) gekoppelt war, hergestellt wurden. Die sequentielle Adsoiption von 200-250fach konzentriertem Kulturüberstand auf BSA-Sepharose, Transferrin-Sepharose und normaler-Maus-lgG-Sepharose ergab etwa 70% der ursprünglichen Aktivität, ohne jedoch die spezifische Aktivität zu verbessern. Wie in Tabelle 1 dargestellt, Me" man das Rezeptormaterial nach der Präadsorption 4-16 Stunden an die 3-5-Sepharose-Säule binden, die Gesamtaktivität des Essigsäureeluats wurde reduziert, die spezifische Aktivität wurde jedoch auf 83 Einheiten,^ und die Reinheit 190fach erhöht. Die weitere Reinigung des Rezeptors durch HPLC-Umkehrphasenchromatographie auf C-4-Säule mittels eines linearen Gradienten von 0-65% Acetonitril und 0,1 % Trifluoressigsäure erhöhte die spezifische Aktivität auf 1630 Einheiten/^ig und der Rezeptor wurde 3710fach gereinigt. Die Endgewinnung betrug jedoch nur 33% des Originals. Wie aus Tabelle 1 ersieh Ii Jh wird, wurde ein ähnliches Reinigungsschema für Detergens-solubilisiertes Membran-FccR angewandt, aber die gewonnene spezifische Aktivität war beträchtlich niedrigei als die bei den Kulturüberständen beobachtete. Es ist wichtig anzumerken, daß die Wahl des Elutionspuffers für den Grad der Gewinnung eine Rolle spielte, 2,5% Essigsäureelution bei schneller Neutralisierung waren für die Endausbeute des Rezeptors wichtig.
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, reichte die Imrr.unoaffinitätsreinigung von FccR mittels spezifischer monoclonaler Antikörper in der Festphase nicht aus, einen reinen Rezeptor zu gewinnen, wie durch eine einzelne Bande auf SDS-PAGE gemessen wurde. Deshalb wurde frisch eluierter FccR durch HPLC-Umkehrphasenreinigung weiter gereinigt. Der frische, eluierte FccR wurde präparativ auf eine C-4-Säule gegeben und mittels eines linearen Gradienten von 0-65% Acetonitril chromatograph:ert; das Chromatographieprofil wird in Fig. 3 gezeigt; die zu verschiedenen Retentionszeiten gewonnenen Fraktionen wurden durch ELISA auf FccR-Aktivität geprüft. Es wurde festgestellt, daß der Großteil des FccR durch Acetonitril bei einer Konzentration zwischen 44 und 45% eluiert wurde. AIsO1SmI Proben gesammelt wurden, entsprach die FccR-Aktivität dem in Fig. 3 gezeigten schraffierten Peak. Die Re-Chromatographieanalyse der aktiven Fraktion zeigte einen einzelnen schraffen Peak, der auf die Anwesenheit eines homogenen Rezeptorgemischs hinweis. Die bei verschiedenen Retentionszeiten gewonnenen Fraktionen wurden auch durch SDS-PAGE-Analyse überwacht.
Deshalb wurde der konzentrierte Kulturüberstand (Roh-Überstand), der den vermutlichen Fc1R unri das aus der Immunoaffinität und C-4-HPLC-Säule eluierte Material enthielt, nach Dialyse und Lyophilisierung auf einer 10%igerι SDS-PAGE wie im folgenden beschrieben getestet. Die Ergebnisse zeigen die Gegenwart von Mehrfachbanden im Streifen des rohen, konzentrierten Überstandes. Es ist eine 22-24kd entsprechende Breitbande zu sehen.
Die nach der sequentiellen Reinigung auf nicht-spezifischen und spezifischen Immunoaffinitätsgelen gesammelte Rezeptorkomponente zeigt immer noch Melirfachbanden, auch wenn die Aktivität dieser Eluate wesentlich höher ist als die des Rohmaterials. Die nach C-4-HPLC-Reinigung erhaltene FccR-Aktivität (Fig.4) zeigt eine 25kd entsprechende einzelne Bande und das auf diese Weise gereinigte Material wies beim ELISA-Verfahren unter Verwendung von Monoclonalon Antikörpern eine sehr hohe Aktivität auf. Es ist wichtig anzumerken, daß die Bande von 25kd der kleineren Spezies von FccR entspricht, die nach Oberflächenjodierung und Immunopräzipitation von FctR unter Verwendung der gleichen Antikörper nachgewiesen wurde, was darauf schließen läßt, daß die 46- und 25-kd-Komponenten Antigen-identisch sind und das letztere der wasserlösliche Teil von FccR ist
Da die Reinigung der IgE-Bindungsaktivitäl aus RPMI-8866-Zellkulluiüberständen viele Stufen erfordert, mußtp τ·"" r*ic immunologische Aktivität des vermutlichen FccR auf den verschiedenen Reinigungsstufen überprüfen. Gleiche Mengen HPLC-gereinigter FccR wurden erneut auf spezifische 3-5-lmmunoaffinitäts- und nicht-spezifische NMIg-Sepharosegele aufgetragen und die Aktivität wurde im Ablauf und im Eluat dieser Gele überwacht. Die in Tabelle 2 gezeigten Ergebnisse weisen darauf hin, daß das gereinigte Material im Vergleich zum nicht-spezifischen Gel, in dem dia verfügbare Aktivität im Ablauf und ein kleiner Anteil im Eluat festgestellt wurde, offensichtlich eine Bindung zu der spezifischen Säule aufweist und fast die gesamte Aktivität im Eluat gewonnen wird.
Es wird auch deutlich, daß ein guter Teil der Aktivität lose an das nicht-spezifische Gel ""Kunden ist und während des Waschvorgangs verlorengeht.
b) Partielle Sequenzierung des wasserlöslichen Teiles von FccK
FccR, der nach der sequentiellen Reinigung von konzentriertem Zellkulturüberstand urne: 'Λ·. vendung von Immunoaffinitätsgelen und C-4-HPLC hergestellt wurde, einnr einzelnen Bande auf SDS-PAGE entsprach und im ELISA-Verfahren aktiv war, wurde eine Aminosäuresequenzierung unterzogen. Mit Hilfe von Trypsin und Lysylendopeptidase wurden zwei verschiedene proteolytische Präparate hergestellt. Insgesamt wurden mit Trypsin- und Lysylendopeptidasebehandlung 11 bzw. 12 Fragmente gewonnen. Das in Fig. 5 gezeigte HPLC-Profil der Lysylendopeptidasefragmentierung weist 12 Hauptpedks auf, die den definierten Fragmenten von FccR entsprechen. Es wurden die folgenden selektierten Fragmente gewonnen: Met-Glu-Leu-Gln-Val-Ser-Ser-Gly-Phe-Val-(N-Terminal),
Gly-Glu-Phe-Ile-Trp-Val-Asp-Gly-Ser-His-Val-Asp-Tyr-Ser-Asn-Trp-Ala-P'o-Gly-Glu-Pro-Thr-, Lys-His-Ala-Ser-His-Thr-Gly-Ser-irp-lle-Gly-Lou-Arg-Asn-Leu-Asp-Leu-Lys-und Lys-Trp-ile-Asn-Phe-Gln-.
c) Herstellung von zwei Hybridisierungssonden Sonde I (CDNA-spezifisch für FccR-positive L-Zellen):
L-Zellen, denen Thymidinkinase (Tk) fehlte, Ltk~-Zellen, wurden mit DNA mit hoher relativer Molekülmasse aus RPMI-8866-Zellen und mit dem von Herpes simplex virus stammendem Tk-Gen co-transfiziert. Nach HAT-Selektion wurden die Tk-positiven Transformanten mit biotinisiertem Anti-FctR-Antikörper (8-30) und FITC-Avidin gefärbt und durch ein Zellsortiergerät sortiert. FccR-positive-L-Zellen wurden durch mehrere Sorucrzyklen angeraichen.. Zwei L-Zellentransformierte Linien, L-V-8-30 und L-VI-8-30, die FccR exprimieren, was durch Anti-FccR (8-30) nachgewiesen wird, wurden aus zwei unabhängigen Transfektionsexperimenten errichtet. Fig. 6 zeigt die FACS-Analyse dieser beiden transformierten Linien, die sowohl mit Anti-FctR als auch mit Human-lgE gefärbt wurden. Die gesamte RNA wurde durch das Guanidin-Isothiocyanat-Caesium-Chlorid-Verfahren (siehe Biochemistry 18,5294 [1979]) aus L-V-8-30-Zellen hergestellt. Die zu mRNA aus L-V-8-30-Zellen komplementäre DNA wurde unter Anwendung der Enzym-reversen Transkriptase auf einem oligo (dt) Starter synthetisiert, die cDNA wurde durch Inkorporation von a-32P-Desoxy-CTP in diese Reaktion markiert. Die mit 32P markierte cDNA wurde gemischt und hybridisiert mit lOfachem Überschuß von poly(A)" RNA, die aus Ltk -Zellen stammte. Dieses Gemisch wurde auf eine Hydroxyapatitsäule aufgetragen und die ungebundene Einzelstrang-cDNA wurde mit poly(A)' RNA aus Ltk -Zellen rehybridisert. Die Einzelstrang-cDNA, die zum FccR-positiven L-Zellentransformanten spezifisch ist, wurde als Sonde für den Nachweis des Gens für FctR in AgMO-Bibliothek (Fig.7) benutzt
Sonde II: Ein Gemisch von Oiigonucleotiden der folgenden Formel:
3'-ΤχΙ ACC TAG TT^ AA^ GT-5' C A G G
wurde mit Hilfe eines ADI-Synthesizers auf dem 0,2-MMol-Niveau nach bekannten Methoden synthetisiert. Das gewonnene Oligonucleotid, das partiell für die Aminosäuresequenz der folgenden Formel codiert Lys-T.p-Ile-Asn-Phe-Gln,
wurde als markierte Sonde für den Nachweis des Gens für den Fct-Rezeptor in einem Expressionsvehikel benutzt.
d) Isolierung und Identifizierung von Expressionsvehikeln, die die Gencodierung für HumanFcLR mit niedriger Affinität enthalten
Die exponential wachsenden RPMI-8866-Zellen wurden in Guanidin-Isothiocyanat-Lösung zerrissen. Die mRNA wird durch Zentrifugieren auf einem Caesium-Chlorid-Gradienten, Phenolextraktion und Ethanolpräzipitation isoliert. Anschließend wird poly(A)' RNA durch oligo-(dt)-Zellulose-Chromatographie isoliert.
Die Konstruktion der Doppelstrang-cDNA erfolgt nach Gubler und Hoffman (Gene 25,263 [1983]). Die poly(A)'RNA wird als Matrix für die Herstellung einer Einzelstrang-cDNA mittels reverser Transkriptase und eines oligo-(dt)-Starters eingesetzt. Nach der Behandlung mit RNase H wird der zweite Strang der DNA mittels DNA-Polymerase I synthetisiert. Die Synthese des ersten und zweiten Stranges der DNA erfolgte in einer Lösung, die ein Gemisch aus Desoxynucleotidtriphosphat von Adenosin, Thymidin, Guanosin und Cytidin enthielt. Das gewonnene Doppelstrang-cDNA-Gemisch wurde anschließend mittels des Enzyms T4-DNA-Polymerase modifiziert, um jegliche geringen restlichen 3'-überstehenden Enden aus dem ersten Strang der cDNA zu entfernen. Die EcoRI-Linker wurden dazugegeben und mittels Enzym-T4-Ligase an die Doppelstrang-cDNA ligiert. cDNA, die länger als 1000bp war, wurde fraktioniert und die überschüssigen Linker wurde durch eine Säulen-Chromatographie mit Bio-Gel A-GOm entfernt. Die Größen-fraktionierte cDNA wurde an EcoRi-digerierte Xgt-10-Phagenvektor-DNA ligiert. Die die cDNA enthaltenden Xcjt-10-Vektoren wurden in vitro verpackt und ein Stamm Escherichia coli 0600hfl wurde damit infiziert. Unter den auf diese Weise gewonnenen Plaques wurden diejenigen, die für Fcch spezifische Sequenzen enthielten, durch Koloniehybridisierung identifiziert, wobei zwei verschiedene Sonden eingesetzt wurden:
1. Fc£R '-Transformanten-spezifische cDNA.
2. Radioaktiv markierte synthetische Oligonucleotide der folgenden Formel
3'-Tt"[ ACC TAG TT^ AA^ GT-5' C A G G
2? von etwa 300000 Clonen, die mit beiden Sonden hybridisierten, wurden identifiziert und alle cDNA-lnserts miteinander hybridisiert. Von den cDNA's dieser Clone wurde das größere cDNA-lnsert (etwa 1600 kb) ausgewählt. Das EcoRI-lnsert aus dem Ayt- 10-Rekombinanten-DNA-Clon wurde durch „nick"-Translation mittels a-32P-dCTP markiert und durch Northern-Hybrisierung mit mRNA aus verschiedenen Zellen, einschließlich RPMI-866, Daudi, CEM, FcER* L-Zellen und Ltk -Zellen analysiert. Das Insert hybridisierte nur mit mRNA aus FctR-positiven Zellen wie beispielsweise RPMI-8866-Zellon und FccR* L-Zellen. Dieses Insert wurae in eine EcoRI-Stelle von pGEM4-Vektor (Promega Biotec) geclont, als pFccR-1 bezeichnet und vermehrt.
e) Expression der FccR-cDNA:
Das die FctR-cDNA enthaltende EcoRI-lnsert, das aus dem oben beschriebenen \gt-10-Clon isoliert wurde, wurde an EcoRidigerierten pGEM™4 Plasmid-Vektor (siehe Fig.9) ligiert, der als LE 392 bezeichnet und in E. coli am 1. August 1986 unter der Nummer FERM BP-1116 (Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science and Technology, Japan) deponiert wurde. Da dieser Vektor sowohl SP6· als auch T7-Promotoren in entgegengesetzter Ausrichtung zueinander enthält, läßt sich FccR-cDNA entweder durch SP6- oder T7-RNA-Polymerase leicht in mRNA transkribieren.
Deshalb wurde die die pFccR-cDNA enthaltende pGEM4-DNA mit BamHI digeriert und die gewonnene Plasmid-DNA wurde als Matrize zur Synthetisierung der mRNA durch SP6-RNA-Polymerase verwendet und die erhaltene RNA (5pg) wurde in Xenopus-Oozyten injiziert. Nach einer zweitätigen Inkubationszeit wurden die Oozyten lysiert und das Vorhandensein von pFccR wurde durch einen enzymgebundenen Immunoadsorptionsassay (ELISA) unter Verwendung von zwei Anti-FctR-Antikörpern, und zwar 3-5 und 8-30, die verschiedene Epitopen auf FccR erkennen, nachgewiesen. Wie in Fig.9 gezeigt wird, wies das Lysat von 10 Oozyten, denen das RNA-Transkript von FcER-1 injiziert worden war, FctR-Werte auf, die mit denen von 1 χ 105 RPMI-8866-Zellen stammenden Werten vergleichbar waren. Andererseits wies das Lysat von Oozyten, die scheininjiziert waren, keine Aktivität aut. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, daß das Produkt von FccR-1-cDNA die beiden verschiedenen Antigen-Determinanten mit FccR, die durch die monoclonalen Antikörper erkannt werden, teilt.
Es wurde ein weiterer Expressionsvektor, zum Beispiel pDE 2 (siehe JA-Patentveröffentlichung 1986/88879 vom 7. Mai 1986) verwendet, der zwei frühe Promotoren SV40 in entgegengesetzter Richtung zueinander zur Gewährleistung der cDNA-Expression in jeder Ausrichtung (Fig.8) enthält, um zu bestätigen, daß pFctR-1 die gesamte Codierungssequenz von FccR einschließt. Das DNA-Segment zwischen den beiden frühen Promotoren SV40 wurde durch EcoRI-Digeslion entfernt und durch die Insert-cDNA von pFccR-1 (pDE2-FcER-1) ersetzt. Cos7-Zellen wurden durch die DEAE-Dextran-Methode mit 2 ug/ml FctR-cDNA enthaltendem pDE 2 transfiziert. Nach zweitägiger Kultur wurden die Zellen zweifach gefärbt mit Anti-FccR und Human-lgE und aut einem Doppel-Laser-FACS analysiert. Wie in Fig.8 gezeigt wird, waren etwa 30% der mit pDE2-FccR-1 transfizierten Zellen sowohl durch Anti-Fc£R als auch durch Human-lgE markiert. Außerdem stand die Färbung mit Anti-FccR und Human-lgE in guter Wechselbeziehung, was beweist, daß sowohl Anti-FcER als auch IgE an das (die) gleiche(n) MoleküKe), das (die) auf der Oberfläche der transfizierten Zellen neu exprimiert wurde(n), gebunden waren. Tatsächlich färbten sich Zellen, die mit IFN-ßcDN A enthaltendem Kontrollvektor pDE 2 transfiziert worden waren, weder bei Anti-FctR noch bei Human-lgE. Diese Ergebnisse bestätigen, daß die isolierte cDNA tatsächlich für das FccR-Molekül codiert.
f) Bestimmung der vollständigen Nucleotidsequenz der FctR-cDNA und der abgeleiteten Proteinsequenz
Die vollständige Nucleotidsequenz des EcoRI-lnserts aus FccR-1 wurde mittels der Didesoxy-Terminierungsmethode (siehe Sanger u.a. in Proc. Natl. Acad. Sei. USA 74,5463-5467 [1977]) und der chemischen Spaltungsmethode (siehe Maxam und Gilbert in Proc. Natl. Acad. Sei. USA 74, 560-564 [1977]) bestimmt. Die vollständige Nucleotidsequenz und die abgeleitete Aminosäuresequenz werden in Tabelle 3 gezeigt, wobei die Codierungssequenz die folgende formel hat:
GIu GIu GIy 5 Tyr Ser GIu He 10 GIu Leu Pro Arg 15
Met GAG GAA GGT GIn TAT TCA GAG ATC GIu GAG CTT CCC AGG Arg
ATG CTC CTT CCA CAA ATA AGT CTC TAG GAG CTC GAA GGG TCC AGG
TAC GTT CTC TCC
Cys Cys Arg 20 GIy Thr GIn Ue 25 Leu Leu GIy Leu 30
Arg TGT TGC AGG Arg GGG ACT CAG ATC VaI CTG CTG GGG CTG VaI
CGG ACA ACG TCC CGT CCC TGA GTC TAG GTG GAC GAC CCC GAC GTG
GCC GCA CAC CAC
AIa AIa Leu 35 AIa GIy Leu Leu 40 Leu Lou Leu -8- 263 538
GCC GCT CTG Trp GCT GGG CTG CTG Thr CTG CTT CTC 45
Thr CGG CGA GAC TGG CGA CCC GAC GAC ACT GAC GAA GAG Leu Trp
ACC ACC TGA CTG TGv"
TGG Trp Asp Thr 50 GIn Ser Leu Lys 55 Leu GIu GIu GAC ACC
TGG GAC ACC Thr CAG AGT CTA AAA Gin CTG GAA GAG 60
His ACC CTG TGG ACA GTC TCA GAT TTT CAG GAC CTT CTC Arg AIa
CAC TGT GTC AGG GCT
GTG Arg Asn VaI 65 GIn VaI Ser Lys 70 Leu GIu Ser TCC CGA
CGG AAC GTC Ser CAA GTT TCC AAG Asu TTG GAA AGC 75
Ala GCC TTG CAG TCT GTT CAA AGG TTC AAC AAC CTT TCG His His
GCC AGA TTG CAC CAC
CGG Asp GIn Met 80 GIn Lys Ser GIn 85 Thr 'Gin He GTG GTG
GAC CAG ATG AIa CAG AAA TCC CAG Ser ACG CAG ATT 90
GIy CTG GTC TAC GCG GTC TTT AGG GTC TCC TGC GTC TAA Ser Gin
GGT CGC AGG TCA CAG
CCA Leu GIu GIu 95 Arg AIa GIu GIn 100 Arg Leu Lys AGT GTC
CTG GAG GAA Leu CGA GCT GAA CAG GIn AGA TTG AAA 105
GIu GAC CTC CTT CTT GCT CGA CTT GTC CAG TCT AAC TTT Ser Gin
GAA GAA GTC TCT CAG
CTT • Leu GIu Leu 110 Trp Asn Leu Asn 115 Leu Gin AIa AGA GTC
TTG GAG CTG Ser TGG AAC CTG AAC GIy CTT CAA GCA 120
Asp AAC CTC GAC TCC ACC TTG GAC TTG GGG GAA GTT CGT Asp Leu
GAC AGG CCC GAT CTG
CTG Ser Phe Lys 125 GIn GIu Leu Asn 130 Arg Asn GIu CTA GAC
AGC TTC AAG Ser CAG GAA TTG AAC GIu AGG AAC GAA 135
Ser TCG AAG TTC TCC GTC CTT AAC TTG GAG TCC TTG CTT Afa Ser
AGC AAG CTC GCT TCA
TCG Leu Leu GIu 14C Leu Arg GIu GIu 145 Thr Lys Leu CGA AGT
TTG CTG GAA Arg CTC CGG GAG GAG VaI ACA AAG CTA 150
Asp AAC GAC CTT AGA GAG GCC CTC CTC GTG TGT TTC GAT Arg Met
GAT TCT CAC AGG ATG
CTA Leu CiIn VaI 155 Ser GIy Phe VaI 16( Asn Cys TCC TAC
TTG CAG GTG Ser AGC GGC TTT GTG Cys AAC AAG TGC 165
GIu AAC GTC CAC TCC TCG CCG AAA CAC TGC TTG TGC ACG Pro GIu
GAG AGG ACG CCT GAA
CTC Trp He Asn 170 GIn Arg Lys Cys 175 Tyr Phe GIy GGA CTT
TGG ATC AAT Phe CAA CGG AAG TGC Tyr TAC TTC GGC 180
Lys ACC TAG TTA TTC GTT GCC TTC ACG TAC ATG AAG CCG Lys G'.y
AAG AAG ATG AAG GGC
TTC Lys GIn Trp 1S5 His AIa Arg Tyr 190 Cys Asp Asp TTC CCG
AAG CAG TGG VaI CAC GCC CGG TAT AIa TGT GAC GAC 195
Thr TTC GTC ACC GTC GTG CGG GCC ATA GCC ACA CTG CTG Met GIu
ACC CAG CGG ATG GAA
TGG GIn Leu VaI 200 Me His Ser Pro 205 GIu GIn Asp TAC CTT
CAG CTG GTC 3er ATC CAC AGC CCG GIu GAG CAG GAC 210
GIy GTC GAC CAG AGC TAG GTG TCG GGC GAG CTC GTC CTG Phe Leu
GGG TCG CTC TTC CTG
CCC Lys His AIa 215 His Thr GIy Ser 220 He GIy Leu AAG GAC
AAG CAT GCC Ser CAC ACC GGC TCC Trp ATT GGC CTT 225
Thr TTC GTA CGG AGC GTG TGG CCG AGG TGG TAA CCG GAA Arg Asn
ACC TCG ACC CGG AAC
TGG Asp Leu Lys 230 GIu Phe He Trp 235 Asp GIy Ser ÜCC TTG
GAC CTG AAG GIy GAG TTT ATC TGG VaI GAT GGG AGC 240
Leu CTG GAC TTC GGA CTC AAA TAG ACC GTG CTA CCC TCG His VaI
TTG CCT CAC CAT GTG
AAC GTA CAC
Tyr Ser Asn 245 Ala Pro GIy GIu 250 Thr Ser Arg -9- 263 538
TAC AGC AAC Trp GCT CCA GGG GAG Pro ACC AGC CGG 255
Asp ATG TCG TTG TGG CGA GGT CCC CTC CCC TGG TCG GCC Ser GIn
GAC ACC GGG AGC CAG
CTG GIu Asp Cys 260 Met Met Arg GIy 265 GIy Arg Trp TCG GTC
GAG GAC TGC VaI ATG ATG CGG GGC Ser GGT CGC TGG 270
GIy CTC CTG ACC GTG TAC TAC GCC CCG TCC CCA GCG ACC Asp Asp
GGC CAC AGG AAC GAC
CCG Phe Cys Asp 275 Lys Leu GIy Ala 280 VaI Cys Asp TTG CTG
TTC TGC GAC Arg AAG CTG GGC GCC Trp GTG TGC GAC 285
Ala AAG ACG CTG CGT TTC GAC CCG CGG TGG CAC ACG CTG Arg Leu
GCC GCA ACC C(j(j CTG
CGG Thr Cys Thr 290 Pro Ala Ser GIu '95 Ser * AIa GIu GCC GAC
ACA TGC ACG Pro CCA GCC AGC GAA GIy TCC GCG GAG 300
Ala TGC ACG TGC CCG GGT CGG TCG CTT GGT AGG CGC CTC Ser Met
GCC GGC CCA TCC ATG
CGG Pro Asp Ser 305 Pro Asp Pro Asp 310 Arg Leu Pro AGG TAC
CCT GAT TCA Arg CCA GAC CCT GAC GIy CGC CTG CCC 315
GIy GGA CTA AGT AGA GGT CTG GGA CTG GGC GCG GAC GGG Thr Pro
GGa Ala Pro Leu TCT Ser CCG ACC CCC
CCT GCC CCT CTC His TCT TGA TGG GGG
Ser CGG GGA GAG CAC AGA ACT
rcT GTG
AGA
Der einzelne große offene Leseraster beginnt bei Position 186 und erstreckt sich über 963 Nucleotide, und codiert dabei für 321 Aminosäuren. Die isolierten partiellen Aminosäuresequenzen von drei Peptidfragmenten und das isolierte N-Terminal Met-Glu-Leu-Gln-Val-Ser-Ser-Gly-Phe-Val- von gereinigtem FccR bestätigen, daß der längste Raster die Codierungssequenz von FccR-Protein ist. Die aus 21 Aminosäuren bestehende hydrophile N-Terminalsequenz wird von einer hydrophoben Region gefolgt, die aus 26 ungeladenen Aminosäuren (22-47) besteht. Die Signalsequenz, in der Regel im N-Terminus der meisten Membran-gebundenen oder sekretorischen Proteine gelegen, wurde nicht gefunden. Daher si .Hie hydrophobe Dehn jng von 26 Aminosäuren wahrscheinlich eine Membran-eingebettete Region, da die anschließenden Rückstände meist hydrophil sind und kein anderer Teil der Sequenz scheint die Membran zu kreuzen. Die N-terminale hydrophile Dehnung wird durch einen Haufen sehr basischer Aminosäurereste (Arg-Arg-Arg-Cys-Cys-Arg-Arg) beendet. Dieser Haufen basischer Aminosäuren, der sich in der Regel auf der Zytoplasmaseite der Membranproteine findet, ist als eine Stop-Transfer-Sequenz bekannt, d;e eine wichtige Rolle bei der Integration in die Lipiddoppelschicht spielt (siehe Blobel in Proc. Natl. Acad. Sei. USA 77 1496-1500 [198O)) und Schneider u.a. in Nature 311, 675-678 [ 1984]). Es gibt eine vermutliche N-gebundene Kohlenhydratzusatzstellt· bei Position 63, die in der extrazellularen Region für Membranproteine gelegen sein müßte. Alle diese Ergebnisse zeigen, daß FcrR mit dem N-Terminus auf der Zytoplasmaseite und dem C-Terminus auf der Außenseite der Zelle ausgerichtet ist. Relativ große Mengen von löslichem 25-kd-FccR wurden im Kulturüberstand von PiPIVil-8866-Zellen gefunden. Der N-terminale Aminosäurerest (Met) des löslichen FcEfl wurde bei Position 150 gefunden, und der vorhergehende Rest, Arginin, ist ein allgemeines Ziel für trypsinartige Proteasen. Die C-terminale Region (150-321 (enthält zwei Cysteinhaufen (160,163,174 und 191 und 259,273,282 und 288), die wahrscheinlich Disulfidbindungen bilden und eine kst gefaltete Struktur ergeben, die gegenüber proteo! ,'tischen Enzymen resistent ist. Die C-terminale Region (150-321) entspricht demnach dem löslichen FctR, der ein Produkt der proteolytiiichen Spaltung des Membran-gebundenen FccR ist
g) Expression der FctR-mRNA:
Die poly(A)' RNA wurde aus verschiedenen Zelltypen hergestellt utid durch „Northern blotting" auf die Expression von FccR-mRNA analysiert, wobei eine Hauptbande von 1700b in lymphoblastenartigen B-Zell-Linien (RPMI-8866, RPMI-1788), in der Epstein-Barr-Virus-transformierten Vor-B-Zell-Linie der fötalen Leber (FL 8-2) und in zwei FctR" L-Zell-Transformanten nachgewiesen wurde, jedoch nicht in FccR Zellen, einschließlich zweier Burkitt-Lymphomaliiiien (Daudi und Jijoy^), einer T-Zell-Linie (CEM) und eines L-Zell-Transformanten, die ein anderes B-Zell-Antigen exprimiert (CD20). Weiterhin wurde FccR-mRNA nicht in normalen T-Zellen nachgewiesen, während normale B-Zellen einen vergleichbaren Wert von FC^R-mRNA als B-Iymphoblastenartige Linien exprimieien.
h) Herstellung eines Expressionsvektors, der die für ein wasserlösliches Fragment des Fcc-Rezeptors codierenden DNA-Sequenzen enthält
Die für den wasserlöslichen Teil des FcE-Rezeptors codierenden Codone, günstigerweise die Codone für -.'1J Aminosäuren von etwa 50 bis 150, vorzugsweise von etwa 150, wurden mit Hilfe einer geeigneten Endonukluaseaus dem für den Fcr-Rezeptor erhaltenen Gen entfernt (siehe Tabelle 3). Bei der Einführung der erhaltenen gekürzten Fct-Rezeptorgene in die Organismen unter Bedingungen, die zu einer hohen Ausbeute führen, wurden die gewünschten wasserlöslichen Polypeptide ohne die oben erwähnten Aminosäuren gewonnen. Der wasserlösliche Teil des Fcc-Rezeptors enthält deshalb mindestens die folgende Sequenz:
Leu TTG AAC GIn CAG GTC VaI GTG CAC Ser TCC AGG Ser AGC TCG GIy GGC CCG Phe TTT AAA VaI GTG CAC Cys TGC ACG Asn AAC TTG Thr ACG TGC - 10- 263 538 Met ATG TAC
Trp TGG ACC He ATC TAG Asn AAT TTA Phe TTC AAG GIn CAA GTT Arg CGG GCC Lys AAG TTC Cys TGC ACG Tyr TAC ATG Tyr TAC ATG Phe TTC AAG GIu CAA CTT
GIu GAG CTC Lys AAG TTC GIn CAG GTC Trp TGG ACC VaI GTC CAG His CAC GTG AIa GCC CGG Arg CGG GCC Tyr TAT ATA AIa GCC CGG Cys TGT ACA Asp GAC CTG Cys TGC ACG Pro CCT GGA GIy GGC CCG
Lys AAG TTC Gin CAG GTC Leu CTG GAC VaI GTC CAG Se. AGC TCG ile ATC TAG His CAC GTG Ser AGC TCG Pro CCG GGC GIu GAG CTC GIu GAG CTC •Gin CAG GTC GIy GGC CCG Lys AAG TTC GIu GAA CTT
Thr ACC TGG Lys AAG TTC His CAT GTA AIa GCC CGG Ser AGC ^CG His CAC GTG Thr ACC TGG GIy GGC CCG Ser TCC AGG Trp TGG ACC He ATT TAA GIy GGC CCG Asp GAC CTG Met ATG TAC Lou CTG GAC
GIy GGG CCC Asp GAC CTG Leu CTG GAC Lys AAG TTC GIy GGA CCT GIu GAG CTC Phe TTT AAA Ue ATC TAG Trp TGG ACC VaI GTG CAC Asp GAT CTA Gly GGG CCC Asp GAC CTG Phe TTC AAG Asn AAC TTG
Thr ACC TGG Tyr TAC ATG Ser AGC TCG Asn AAC TTG Trp TGG ACC AIa GCT CGA Pro CCA GGT GIy GGG CCC GIu GAG CTC Pro CCC GGG Thr ACC TGG Ser AGC TCG Leu CTT GAA Arg CGG GCC VaI GTG CAC
Lau TTG AAC GIu GAG CTC Asp GAC CTG Cys TGC ACG VaI GTG CAC Met ATG TAC Met ATG TAC Arg CGG GCC GIy GGC CCG Ser TCC AGG GIy GGT CCA Arg CGC GCG Ser AGC TCG His CAT GTA GIn CAG GTC
Asp GAC CTG Pho TTC AAG Cys TGC ACG Asp GAC CTG Arg CGT GCA Lys AAG TTC Leu CTG GAC GIy GGC CCG AIa GCC CGG Trp TGG ACC VaI GTG CAC Cys TGC ACG Arg CGG GCC Ser AGC TCG Asp GAC CTG
GIy GGC CCG Thr ACA TGT Cys TGC ACG Thr ACG TGC Pro CCG GGC Pro CCA GGT AIa GCC CGG Ser AGC TCG GIu GAA CTT GIy GGT CCA Ser TCC AGG AIa GCG CGC Trp TGG ACC Asn AAC TTG Leu CTC GAC
Ala GCC CGG Pro CCT GGA Asp GAT CTA Ser TCA AGT Arg AGA TCT Pro CCA GGT Asp GAC CTG Pro CCT GGA Asp GAC CTG GIy GGC CCG Arg CGC GCG Leu CTG GAC Asp GAC CTG Arg CGG GCC Met ATG TAC
Aia GCC CGG AIa GCC CGG Pro CCT GGA Leu CTC GAG His CAC GTG Ser TCT AGA TGA ACT GIu GAG CTC Ser TCC AGG Pro CCC GGG
GIy GGA CCT Pro CCC GGG Thr ACC TGG
Ser TCT AGA
Zusätzlich wurde festgestellt, daß die Membran-umspannende Region von FctR in den herkömmlichen Rekombinierungsprozessen nicht als Signalsequenz fungiert, und deshalb ist für die Sekretierung eines wasserlöslichen Rezeptorproteins aus einem geeigneten Wirt die Verwendung einer geeigneten eukaryontischfcii Signalsequenz erforderlich.
Eine solche Signalsequenz kann zusätzlich und in einer Position vor der für dfin wasserlöslichen Teil codierenden cDNA bereitgestellt werden.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsart ist daher ein neuartiges wasserlösliches Rekombinantenfragmont, das mindestens eine O-Glycosylierungsstelle hat, vorzugsweise ein durch eine native O-Glycosylierung und deren Erzeugung begleitetes Fragment, die neuartigen Plasmide, die diese DNA-Sequenzen enthalten und deren Herstellung (sieht.· zum Beispiel Fig. 18: Schemata von pFccR-1 (siehe auch Fig. 17) und psFccR-1 [siehe auch Fig. 19]).
Ein bevorzugtes O-glycosyliertes wasserlösliches FccR-Fragment enthält die Aminosäuren 150 bis 321 wie in Tabelle 3 gezeigt
In e'ner neuartigen erfindungsgemäßen cDNA-Sequenz fehlt die cDNA für mindestens einen Teil der Aminosäuren 1 bis 148 des FctR, insbesondere die Codierungsequenz für die N-terminale Zytoplasmaregion, so daß zum Beispiel nur die Codiersequenz für den Membran-umspannenden Teil des Proteins und der Anteil, der für den wasserlöslichen Ti'! der cDNA des ganzen Rezeptors codiert, vorhanden sind.
In dieser neuartigen cDNA-Sequenz wird zumindest ein Teil der für die Aminosäuren 1 bis 148 codierenden cDNA-Sequenz durch ein geeignetes cDNA-Fragment, das für eine eukaryontische Signalsequenz codiert, mittels geeigneter Restriktionsendonucieasen und Ligasen ausgetauscht.
Zum Beispiel wird ein Plasmid, das ein für Fc1R codierendes cDNA-lnsert enthält, durch Austausch mindestens eines Teiles der Codiersequenz für die Aminosäuren 1 bis 148, beispielsweise die Aminosäuren 1 bis 134, durch eine eukaryontische cDNA-Signalsequeni, z. B. eine Interleukin-cDNA-Signalsequenz, z. B. durch die BSF-2-Signalsequenz, modifiziert. So wurde in dem folgenden beschriebenen Beispiel ein entsprechendes Plasmid, z. B. Plasmid LE 392 oder pGEM4 (pFc£R-1) (siehe Fig. 17), beschrieben in Cell 47,659 (1986), mit Hindill digeriert, wobei ein Hindlll-Fragment von 1,0kbp gewonnen wurdf, das die Codiersequenz für die Aminosäuren 134 bis 321 dor vollständigen FctR-cDNA enthielt. Die zurückgesetzten 3'-Enden dieses Fragments wurden dann mit dem Klenow-Fragment der DNA-Polymerase aufgefüllt und die DNA wurde anschließend mit Pstl digerier*. Das gewonnene Fragment wurde anschließend in einem geeigneten Vektor, vorzugsweise mit einem BamHI-Pstldigerierten pBSF2-L8 geclont. Der Vektor wird günstigerweise folgendermaßen hergestellt:
Das EcoRI-BamHI 1,2kbp BSF-2 cDNA-lnsert wurde durch Digestion von pBSF-2.38 (siehe Nature 324,73-76 (19861) mit Hindill und BamHI hergestellt. Das gewonnene Fragment, das eine vollständige Länge von BSF-2 cDNA enthielt, wurde anschließen mit Hin'! digeriert und das zurückgesetzte 3'-Ende wurde mit Klenow-Fragment der DNA-Polymerase aufgefüllt. Nnch der Kpnl-Digestion wurde das gewonnene Fragment Kpnl-Hinfl 100bp, das die BSF-2-Leader-Sequenz enthielt, in die Mehrfach-Clonierstelle pGEM4, die zuvor mit Kpnl und Smal digeriert worden war, cloniert. Einer der selektionierten Clone wurde vermehrt und als p3SF2-L8 bezeichnet (siehe Fig.20).
pBSF2-L8 wurde mit BamHI digeriert und die zurückgesetzten 3'-Enden wurden mit Klenow-Fragment der DNA-Polymerase aufgefüllt. Nach dem Auffüllen der BamHI-Stelle wurde die oben erwähnte Hindlll-Pstl Fct-cDNAin mit pBSF2-L8 digerieitem BamHI-Pst-l cloniert, wie bereits erwähnt wurde. Einer der selektionierten Clone wurde vermehrt und als psFccR-1 bezeichnet (siehe Fig. 19).
Zum Vergleich der biologischen Aktivität der durch d;e Clone pFctR-l, psFCcR-1, pAnFctR-1 (Beispiel C) und pANFctR-2 (Beispiel D) (siehe Fig. 18) erzeugten Proteine wurden diese Plasmide durch Digestion mit geeigneten Enzymen, zum Beispiel pFccR-1 und psFccR-1 mit BamHI und pANFccR-1 und pANFccR-2- mit EcoRI, linearisiert und die gewonnenen Fragmente wurden als Matrize für die Synthetisierung von mRNA mit SP6-RNA-Polymerase verwendet. In gewonnenen mRNA's wurden in Oozyten von Xenopus leavis injizier!. Nach zweitägiger Inkubationszeit wurden die FccR-Aktivitäten in den Kulturüberständen und den Lysaten der Oozyten durch ein enzymgebundenen Immunoadsorptionsassay (ELISA) unter Verwendung von Anitt-FccR-Antikörpern 3-5 und 8-30 (siehe EU-PA 86111488.2, eingereicht am 19. August 1986) bestimmt, die zwei verschiedene Epitopen auf FcER erkennen. Wie in Fig.21 dargestellt ist, wurde die FccR-Aktivität für das NP-40 Lysat der Oozyten, in PBS-Lysat der Oozyten und im Oozyten-Kulturüberstand bestimmt. Es wird deutlich, daß, während in PBS-Lysat und Kulturüberstand von mit Transkripten von pFccR-1, pANFccR-1, und pAFctR-1 und pANFccR-2 injizierten Oozyten keine Aktivität nachgewiesen werden konnte, FccR-Aktivität in den Überständen und PBS-Lysaten nach Injektion mit Fragmenten von psFccR-1 entdeckt wurde. Weiterhin wurde mittels eines modifizierten ELISA-Verfahrens mit Anit-FCcR-Antikörper 3-5, IgE und AP-Anti-HumanlgE festgestellt, daß das FccR wasserlösliche Fragmentsektretionsprodukt aus den Oozyten die IgE-bindende Eigenschaft besitzt: Der Kulturüberstand aus den mit psFcER-1-mRNA injizierten Oozyten wurde auf mit S-ö-Antikörper-beschichteten Platten inkubiert, die dann mit Human-lgE und schließlich mit AP-Anit-lgE inkubiert wurden. Die Ergebnisse ließen deutlich erkennen, daß der von den Oozyten sekretierte FctR einen Komplex mit IgE (siehe Fig.22) bildete. Als Kontrolle wurde die Bindung mit nicht-transformierten Oozytenüberstand Puffer und RPMI-8866-Überstand durchgeführt.
Zur Einschätzung der IgE-Bindeeigenschaft des aus Oozyten, die mit psFctR-1 -mRNA injiziert waren, gewonnenen löslichen FCtR-Fragmentes, wurde der Oozytenüberstand weiter auf seine Fähigkeit zur Inhibition der Rosettenbildung zwischen ORBC, das mit Human-lgE und SKW6-CL4-Zellen, die FccRauf ihrer Oberfläche tragen, beschichtet war, getestet. Das Vorhandensein von löslichem FcER reduzierte die Anzahl der rosettenbildenden Zellen, an die mehr als 20 ORBC gebunden waren, was darauf hinwies, daß der lösliche Rezeptor mit dem Zellmembran-FccR um das an die Oberfläche von ORBC gebundene IgE konkurriert (siehe Fig.23).
Die erfindungsgemäß gewonnenen entsprechenden Gene können in Organismen unter Bedingungen eingeführt werden, die dabei zu hohen Ausbeuten führen, wie bereits zuvor erwähnt wurde. Den Fachleuten sind nützliche Wirte und Vektoren bekannt, wobei zum Beispiel auf die Europäische Patentveröffentlichung 0093619 vom 9. November 1983 verwiesen wird. Im allgemeinen werden Prokaryonten für die Expression bevorzugt. Zum Beispiel ist E. coli K12 Stamm 294 (ATCC Nr. 31446) hr onders nützlich. Andere verwendbare mikrobielle Stämme sind beispielsweise E. coli X1776 (ATCC rtr. 31 537). Die genannten Stämme sowie E. coli W3110 (F", Lambda", prototroph, ATCC Nr.27325), Bazillen wie Bacillus subtilus, und ande Enterobacteriaceae wie Salmonella typhimurium oder Serratia marcensos und verschiedene Pseudomonas-Species können verwendet werden.
Im allgemeinen werden in Verbindung mit diesen Wirten Plasmidvektoren eingesetzt, die Replikon- und Kontrollsequenzen enthalten, die aus Spezies gewonnen wurden, dio mit diesen Wirtszellen verträglich sind. Der Vektor trägt in der Regel eine Replikationsstelle sowie Markierungssequenzen, die in der Lage sind, eine Phänotypselektion in transformierten Zellen durchzuführen. Beispielsweise wird. E. coli üblicherweise mit pBR322, einem aus einer tscherichia coli Spezies gewonnenen Hlasmid (Boüvar, u.d, GaneZ: 95 11977]), transformiert. pBR322 entnäll Gene für Ampicillin- und Tetracylinresistenz und bietet so ein einfaches Mittel zur Identifizierung transformierter Zellen. Das pBR 322-Plasmid oder andere mikrobielle Plasmide müssen auch Promotoren enthalten, die von mikrowellen Organismus zur Expression benutzt werden können, oder diese Plasmide müssen so modifiziert werden, daß cii* diese Promotoren enthalten.
Die am häufigsten verwendeten Promotoren für den Aufbau von rekombinanter DNA sind die Beta-Lactamase (Penicillinase) und Lactose-Promotor-Systeine (Chang u.a., Nature275,615[19781; Itakura u.a., Science 198,1056[19771; Goeddel u.a.. Nature 281, 544 i1979l) sowie das Tryptophan-Itrp) Promotor-System (Goeddel u.a., Nucleic Acids Res.8, 4057 [19801; EP-A-O0367/6). Dies sind die am häufigsten verwendeten Promotoren, es wurden jedoch auch andere mikrobielle Promotoren entdeckt und angewendet.
Beispielsweise kann die genetische Sequenz für FctR unter die Kontrolle des linksgerichteten Promotors die Bakteriophagen Lambda (PL) gestellt werden. Dieser Promotor ist einer der stärksten bekannten Promotoren, der kontrolliert worden kann. Die Kontrolle wird durch den Lambda-Repressor ausgeübt und es sind angrenzende Restriktionsstellen bekannt. Eine temperaturempfindliche AIIeIe dieses Repressorgens kann auf den Vektor gestellt werden, der die vollständige FctR-Sequensz enhält. Wird die Temperatur auf 420C erhöht, wird der Repressor inaktiviert, und der Promotor wird auf seinem Maximalwert exprimiert. Die unter diesen Bedingungen erzeugte mRNA müßte ausreichen, um eine Zelle zu ergeben, die etwa 10% ihrer frisch
synthetisierten RNA aus dem PL-Prorootor enthält. Nach diesem Schema ist es möglich, eine Clonbank zu errir.iten, in der eine funktionell FccR-Sequenz neben einer Ribosom-Binde-Sequenz und in unterschiedliche τη Abstand zum Larroda-PL-Promotor steht. Diese Clone können zur Selektion desjenigen mit der höchsten Ausbeute gescreent werden.
Die Expression und Translation der FctR-Sequenz kann auch unter die Kontrolle anderer Regulone gestellt werden, die zum Organismus in seinem untransformierten Zustand „homolog" sein können. Beispielsweise enthält Lactose-abhängige E.colichromosomale-DNA ein Lactose- oder Lac-Operon, das die Lactosedigestion durch Expression der Enzym-Beta-Galactosidase bewirkt. Die Lac-Kontrollelemente können aus Bakteriophage Lambda plaC5, das für E.coli infektiös ist, gewonnen werden. Das Lac-Operon der Phage kann durch Transduktion aus den gleichen Bakterienspezies abgeleitet werden. Für den erfindungsgemäßen Prozeß geeignete Regulone können aus der dem Organismus eigenen Plasmid.-DNA gewonnen werden.
Das Lac-Promotor-Operator-System läßt sich durch IPTG induzieren.
Andere Promotor-Operator-Systeme oder Teile davon können ebenfalls eingesetzt werden. Beispielsweise können Arabinose-Operator, Colicin-E,-Operator, Galactose-Operator, Alkali-Phophatase-Operator, Trp-Operator, Xylose-A-Operator, Tac-Promotor und dergleichen verwendet werden.
Die Gene lassen sich am vorteilhaftesten in Escherichia coli exprimieren, wenn das Promotor-Operator-System des Plasmids pER 103 (siehe Rastl-Dworkin u.a., in Gene 21,237-248 und EP-A-0.115.613), deponiert bei der German Collection of Microorganisms, Grisebachstraße 8, D-3400 Göttingen am 27. Oktober 1983 unter DSM 2773 gemäO dem Budapester Vertrag, verwendet wird. Ein entsprechendes Expressionsplasmid, das beispielsweise den wasserlöslichen Teil des Human-Fcc-Rezeptors mit niedriger Affinität mit den Aminosäuren 150 bis 321 (siehe Tabelle 3) exprimiert, läßt sich folgendermaßen herstellen:
Ein Plasmid, das das erwähnte Promotor-Operator-System enthält, zum Beispiel das Plasmid pRh 100 (siehe Beispiel B) wurde mit Sstl digeriert. Anschließend wurden die 3'-überstehenden Enden entfernt, und das linearisierte Plasmid wurde dephosphoryliert. Nach der Reinigung, z.B. durch Phenol/Chloroform-Extraktion, Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation wurde der linearisierte Vektor mit einem Insert ligiert, das folgendermaßen gewonnen wurde:
Ein plasmidhaltiger Teil des Human-Fcc-Rezeptorgens mit niedriger Affinität, zum Beispiel pGEM 4-FccR, das durch Digestion des EcorRI Inserts des Plasmids LE 392 mit Hindill und durch Re-Isertion des größeren EcorRI/Hindlll-Fragmßnts in pGEM 4 (Promega Biotec, Madison, WI53711, USA) gewonnen wurde, wurde mit EcoRI und Hindlll digeriert Anschließend wurden die 5'-überstehendon Enden durch Zusatz von Klenow-Fragment von DNA-Polymerase I geglättet, und alle vier dXTP's und die 5'-Phosphatgruppen wurden entfernt. Nach der Reinigung des gewonnenen Fragmentes wurde dieses mit Sau 3 A wieder ausgeschnitten (recut) und das größere Fragment wurde isoliert. Da dieses Verfahren nicht nur die „upsti eam"-5'-Region, sondern auch die Nucleotide für die ersten 18N-terminalen Aminosäuren des gewitschten wasserlöslichen Teiles entfernt, wurden zwei Oligodesoxynucleotide der Formeln
5' GAACTGCAGGTG XGCTCTGGTTTCGTTTGCAACACTTGCCCGGAAAAATG 3'
3' CTTGACGTCCACTCGAGACCAAAGCAAACGTTGTGAACGGGCCTTTTTACCTAG 5'
Sau3A
synthetisiert, um die entsprechenden Codone der folgenden Formel wiederherzustellen:
GluLeuGlnValSerSerGlyPheValCysAsnThrCysProGluLysTrp
5' GAACTGCAGGTGAGCTCTGGTTTCGTTTGCAACACTTGCCCGGAAAAATG 3'
3' CTTGACGTCCACTCGAGACCAAAGCAAACGTTGTGAACGGGCCTTTTTACCTAG 5'
Sau3A
(ohne das ATG-Codon, da dieses Codon im Promotor/Operator/Linker-System des Plasmids pER 103 enthalten ist). Jedes der hergestellten Oligodesoxyneucleotide wurde „annealed" und an das oben erwähnte wasserlösliche FccR-Fragment ligiert. Nach der Hitzedenaturierung der eingesetzten T4-DNA-Ligase wurden T4-Polynucleotidkinase und ATP zugegeben, um die 5'-Enden der DNA zu phosphorylieren.
Nach der Reinigung des Inserts durch Agarosegel-Elektrophorese wurde dieses Insert mit der lir earisierten Vektor-DNA ligiert. Die gewonnene Ligationslösung wurde in E.coli HB101 transformiert und einige der Ampicillin resietenten Kolonien wurden isoliert. Diese Plasmide wurden mittels Restriktions-Enzym-Analyse auf die Korrektheit ihres Aufbaus untersucht. Ein Plasmid wurde selektioniert und als pRH 246 (siehe Fig. 16) bezeichnet.
Neben Prokaryonten können auch eukaryontische Mikroben wie beispielsweise Hefekultu' en verwendet werden. Unter den eukaryontischen Mikroorganismen werden am häufigsten Saccharomyces cerevisiae verwendet, wenn auch eine Anzahl anderer Spezies allgemein zur Verfügung steht. Zur Expression in Saccharomyces werden üblicherweise die folgenden Plasmide verwendet: Plasmid YRp7 (Stinchcomb, u.a., Nature 282, 39 [19791; Kingsman u.a., Gene 7,141 119791; Tschumper, u.a., Gene 10,157 [19801), Plasmid YEp 13 (Bwach u.a., Gene 8,121-133 [19791) und Plasmid pJDB207 (siehe V.D.Beggs u.a. in „Gene cloning in yeast" (Genclonierung in Hefe), Hrg.R.Williamson; Genetic engineering Vol.2,175-203 (1981), Academic Press, London; deponiert am 28. Dezember 1984 unter DSM 3181 bei German Collection of Microorganisms, Grisebachstraße 8, D-3400 Göttingen, gemäß dem Budapester Vertrag). Das Plasmid YRp7 enthält das Gen TRP1, das einen Selektionsmarker für einen mutanten Hefestamm darstellt, dem die Fähigkeit, in Tryptophan zu wachsen, fehlt, beispielsweise ATCC Nr.44076. Die Gegenwart von TRP1-Läsion als ein Charakteristikum des Hefewirt-Zellgenoms schafft dann eine wirksame Umgebung für den Nachweis der Transformation durch Wachstum in Abwesenheit von Tryptophan. In gleicher Weise enthält das Plasmid YEp 13 das Hefegen LEU 2, das für die Komplementierung eines LEU2-Minusmutanten Stammes eingesetzt werden kann. Zu einer geeigneten unterstützenden Sequenz in Hefevektoren gehören die 5'-flankierdcnde Region der Gene für ADHI (Ammerer, G., Methods of Enzymology 101,192-201 119831), 3-Phosphoglyceratkinase (Hitzemann, u.a., I. Biol. Chem. 255, 2073 [19801) oder andere glycolytische Enzyme (Kawasaki und Fraenkel, BBRC 108,1107-1112 [19821), wie beispielsweise Enolase,
Glyceraldehyd-S-phosphatdehydrogenase, Hexokinase, Pyruvatdecarboxylase, Phosphofructokinase, Glucose-6-phosphatisomerase, Phosphoglucoseisomerase und Glucokinase. Bei der Konstruktion geeigneter Expressionsplasmiüe werden die Terminationssequenzen, die mit diesen Genen verbunden sind, ebenfalls in dieses Expressionsvektor-3'-Ende der gewünschten auszuprägenden Sequenz ligiert, um die Polyadenylierung der mRNA und Termination zu schaffen. Andere Promotoren, die den zusätzlichen Vorteil einer durch Wachstumsbedingungen gesteuerten Transkription aufweisen, sind die Promotorregionen der Gene für Alkoholdehydrogenase-2, Isocytochrom C, Säurephosphatase, mit dem Stickstoff-Stoffwechsel veibundene degradative Enzyme, die zuvor erwähnte Glyceraldehyd-3-phosphatdehydrogenase und Enzyme, die für die Maltose- und Galactoseausnutzung verantwortlich sind. Promotoren, die durch die Hefe-„mating"-Stelle reguliert werden wie beispielsweise die Promotoren der Gene BARI, MR-Alpha-1, STE 2, STE 3 und STE 5 können für ein temperaturreguliertes System mittels temperaturabhängiger Siv-Mutr.tionen (Rhine, Doktorarbeit, University of Oregon, Eugen, Oregon (1979), Herskowitz und Oshima in The Molecular Biology «f thi Yeast Saccharomyces, Teil 1,181-209 [19811, Cold Spring Harbor Laboratory) verwendet werden. Diese Mutationen beeinflusse τ direkt die Expressionen der stillen „mating"-Kassetten der Hefe und daher indirekt die „mating"-abhängigen Promotoren.
Im allgemeinen ist jedoch jeder Plasmidvektor, der einen hefeverträglichen Promotor, einen Ursprung der Replikation und Terminationssequenzen enthält, geeignet.
Die Gene, vorzugsweise die Gene für den wasserlöslichen Teil des Human-FCt-Rezeptors mit niedriger Affinität mit den Aminosäuren 150 bis 321 (siehe Tabelle 3), können in Hefe am besten exprimiert werden, wenn d'er ADHI-Promotor zusammen mit dem ADHI-Terminator verwendet wird. Beispielsweise kann die Herstellung eines geeigneten Hefe-Expressionsvektors erfolgen, indem hergestellt werden:
a) ein den Hefe-ADHI-Terminator enthaltendes Plasmid,
b) ein den Hefe-AOHI-Promotor und den Hefe-ADHI-Terminator enthaltendes Plasmid (siehe J. Biol. Chem. 257, 3018-3025 11932]),
c) ein Plasmid, das folgendes enthält: den Hefe-ADHI-Promotor, ein Gen das für den Hefe-„mating "Faktor α Leader-Peptid (MFa-Leader-Sequenz) codiert (siehe Cell 30,933-943 [1982)), ein Multiclonierstelle und den Hefe-ADHI-Terminator,
d) ein Plasmid, das folgendes enthält: den ADHI-Promotor, die Codiersequenz für den wasserlöslichen Teil des Human-Fct-Rezeptors mit n'edriger Affinität und den ADHI-Terminator,
e) ein Plasmid, das folgendes enthält: den Hefe-ADHI-Promotor, einen Hefe-„mating"-Faktor a-Leader-Gen, das Gen für den wasserlöslichen Teil des Human-Fcc-Rezeptors mit niedriger Affinität, eine Mulitclonieretelle und den Hefe-ADHI-Terminator, sowie
f) die Transformierung der gewonnenen Plasmid-DNA in einem geeigneten Hefevektor, wobei ein Plasmid, das die Expressionskassette ohne die MFa-Leadersequenz und ein Plasmid, das die Expressionskassette mit der MFa-Leadersequenz enthält, gewonnen werden.
Beschreibung der Verfahren a bis f:
a) Der ADHI-Terminator kann aus einem Plasmid, das diesen Promotor enthält, isoliert werden, beispielsweise aus dem Plasmid pJD 14 (siehe J. L.Bennetzen u.a. in J. Biol. Chem.257,3018-3025 [1982]). Der ADHI-Terminator wurde in Plasmid pHC18 (Pharmacia P-L, Nr. 27-4949-01) als Hindlll-Sphi-Fragment subcloniert. Während des Subclones wurde die Hindlll-Stelle durch eine Auffüll-Reaktion zerstört und nach der Zugabe von Sa Il-Linker wurde das Plasmid pWS214S4 gewonnen. Nach der bigestion von pWS214S4 mit Sphl und Sa 11 wurde das kleinere Fragment mittels Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation nach bekannten Methoden isoliert.
Das den ADHI-Terminator enthaltende isolierte Fragment wurde mit Vektor-DNA ligiert, die vorzugsweise durch Digestion von Bluescribe M13+ (Siehe Stratagene, San Diego, Kalifornien 92121, USA) mit Sa 11 und Sphl und nach Reinigung der gewonnenen Vektor-DNA mittels Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation nach bekannten Methoden gewonnen wurde. Die gewonnene Ligaselösung wurde in E.coli JM101 transformiert und das Plasmid einer der Ampicillin-resistenten Kolonien wurde als pRG241 (siehe Fig. 10) bezeichnet, das ein etwa 340bp langes Fragment mit dem ADHI-Terminator enthielt.
b) Der ADHI-Terminator kann aus einem Plasmid, das diesen Promotor enthält, isoliert werdem, zum Beispiel aus einem Plasmid pY-JDB-HulFN-Omega 1 (siehe Beispiel A und DE-PA P 3635867.3, eingereicht am 22.Oktober 1986), das anschließend in einen geeigneten Vektor eingeführt wird, wie beispielsweise das Plasmid pRH 241.
Das erforderliche Insert wurde durch Digestion des Plasmids pY-JDB-HulFN-Omega 1 mit Sphl hergestellt, wobei das 3'-Ende entfernt wurde unter Verwendung von E.coli DNA-Polymerase I in Gegenwart von dGTPund mit Xhol nachgeschnitten wurde. Nach Isolierung der durch Agarosegel-Elektrophorese, durch Elektroelution und Präzipitation nach bekannten Methoden gewonnenen Fragmente, w>>rde das glatte Ende des 400-bp-langen-Fragmenies durch Ligaticn mit dem Adaptorpaar der folgenden Formel
EBI-410: 5' AATTGGAAGGATC 3'
EBI-429: 3' CCTTCCTAG-p 5'
und das klebrige Ende durch Ligation mit dem Adaptorpaar der folgenden Formel
EBI-418: 5' p-TCGAGCCACGTGÜTAC3'
EBI-424: 3' CGTGCAC 5'
umgewandelt.
Die Ligationen wurden gleichzeitig ausgeführt und nach der Reinigung des Ligationsproduktos mittels Agarosegel-Elektrophorese wurde es mit einer geeigneten linearisierten Vektor-DNA, vorzugsweise mit durch Digestion des Plasmids pRH241 mit EcoRI und Kpnl gewonnener linearisierter Vektor-DNA ligiert. Die gewonnene Ligaselösung wurde in E.coli transformiert, die entstandenen Kolonien wurden mittels bekannter Methoden auf das Vorkommen eines Plasmids mit der korrekten Konstruktion untersucht. Ein als Plasmid pRH 242 (siehe Fig. 11) bezeichnetes Plasmid wurde selektioniert.
c) Nach der chemischen Synthese des Hefe-„mating"-Faktorsa-Leader-Peptid (siehe J.Kurian u.a. in Cell 30, 933—943 (1982]) wurde das Insert nach Synthese der folgenden Oligodesoxynucleotide folgendermaßen hergestellt:
MF1 TCGAGCCTCATATCAATGAGATTCCCATCTATTTTCACTGCTGTTTTGTT (50mer) MF2 AGCAGCGAACAAAACAGCAGTGAAAATAGATGGGAATCTCATTGATATGAGGC (53mer) MF3 CGCTGCTTCCTCCGCTTTGGCTGCTCCAGTCAACACTACTACTGAAGACGAAACTGCTCAAATTCCAGCT (70mer) MF4 CAGCTTCAGCTGGAATTTGAGCAGTTTCGTCTTCAGTAGTAGTGTTGACTGGAGCAGCCAAAGCGGAGGA (70mer) MF5 GAAGCTGTCATCGGTTACTCTGACTTGGAAGGTGACTTCGACGTTGCT (48mer) MF6 GCAAAACAGCAACGTCGAAGTCACCTTCCAAGTCAGAGTAACCGATGA (48mer)
MF7 GTTTTGCCATTCTCCAACTCCACTAACAACGGTTTGT TCATTAACACTACTATTGCATCGATTGCT (69mer) MF8 CCTTAGCAGCAATCGATGCMTAGTAGTGTTAATGAACAACAMCCGTTGTTAGTGGAGTTGGAGAATG(69mer) MF9 GCTAAGGAAGAAGGTGTTTCTTTGGACAAGAGGCCTCTGCAGGAATTCT (49mer) MF10 CTAGAGAATTCCTGCAGAGGCCTCTTGTCCAAAGAAACACCTTCTT (46mer)
Jedes der Oligonucleotide MF 2 bis MF9 wurde phosporyliert. Nach abbruch der Reaktionen durch Wär.ne wurden die folgenden Mischungen hergestellt: MF1 und MF2; MF3und MF4; MF5undMF6; MF7 und MF8 sowie MF9 und MF10. Anschließend wurden, nach Erhitzen und Abkühlen, die entstandenen fünf Lösungen zusammengenommen und ligiert. Dieser Lösung wurde , eine linearisiei te Vektor-DNA, die vorzugsweise gewonnen wurde durch Digestion von pRH 242 mit Xhol und Xbal nach Reinigung durch Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation nach bekannten Methoden, zugegeben. Diese Ligationslösung wurde benutzt, um E.coli JM101 zu transformieren, die Plasmide der entstandenen Kolonien wurden durch Digestion mit Xhol und Xbal untersucht, wobei diejenigen Plasmide, die ein Insert von etwa 230 bp (siehe Fig. 12) enthielten, weiter durch Subclonen des Inserts in M13 mp8 und durch Sequenzierung nach der Didesoxy-Ketten-Terminations-Methode von Sanger (siehe Proc. Natl. Acad. Sei.74, 5463-5467, (19771) charakterisiert wurden. Ein Plasmid, das das korrekte Insert enthielt, wurde selektioniert und als pRH 243 bezeichne! (siehe Fig. 13).
d) Die Codiersequenz für den wasserlöslichen Teil des Humcn-FCe-Rezeptors mit niedriger Affinität wurde aus dem Plasmid pGEM4 durch Digestion mit Hind III und EcoR I isoliert, zusätzlich wurden die klebrigen Enden mit dem Klenow-Fragment von E.coli-DNA-Polymerase I und den vier Desoxynucleosidtriphosphaten aufgefüllt. Das größere Fragment wurde dephosphoryliert und nach bekannten Methoden gereinigt.
Da Hindlll die FctR-cDNA etwa 50bp in 5'-Richtung („upstream") der ersten Aminosäure schneidet, wird das Insert mit Sau3A nachgeschnitten. Da bei diesem Verfahren nicht nur die 5'-„upstream" liegende Region sondern auch die Nucleotide für die ersten 18 N-terminalen Aminosäuren des wasserlöslichen Fragmentes, beginnend mit Aminosäure 150 des kompletten Fct· Rezept" s beseitigt werden, wurden zwei Oligodesoxynucleotide der folgenden Formeln
5' TCGAGCTCATATACAATGG ATG GAA TTG CAA GTT TCC TCT GGT TTC GTT TGT AAC ACT TGT CCA GAA AAG TG
3' CGAGTATATGTTACC TAC CTT AAC GTT CAA AGG AGA CCA AAG CAA ACA TTG TGA ACA GGT CTT TTC ACC TAG
Sau3A
synthetisiert, um das komplette Gen mittels der Hefe-Codon-Nutzung der folgenden Formel
Met
5' TCGAGCTCATATACA ATG 3' CGAGTATATGT TAC
Xhol VaI GTT CAA 155 Ser TCC AGG Ser TCT AGA GIy GGT CCA Phe TTC AAG VaI GTT CAA 160 Cys TGT ACA Asn AAC TTG Th r ACT TGA Cys TGT ACA Pro CCA GGT 165 GIu GAA CTT
GIu GAA CTT Leu GIn TTG CAA AAC GTT 3' 5'
Lys AAG TTC Trp TG ACC TAG
Sau 3 A
wiederherzustellen.
Die präparierten Oligodesoxynucleotide wurden „annealed", das Sau3A-EcoRI-Fragment wurde zugegeben und mittels T4-DNA-Ligase ligiert. Das entstandene Fragment wurde durch Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation nach bekannten Methoden gereinigt.
Dieses Insert wurde mit einer geeigneten linearisierten Vektor-DNA, vorzugsweise mit dem größeren Fragment, das durch Digestion von pRH 242 mit Xba I (Auffüllung) und Xho I und zusätzliche Reinigung nach bekannten Methoden gewonnen wurde, ligiert.
Die gewonnene Ligationslösung wurde in E.coli JM101 transformiert, die Plasmide einiger der entstandenen Kolonien wurden mit verschiedenen Restriktionsenzymen mittels bekannter Methoden untersucht. Ein Plasmid, das das korrekte Insert enthielt, wurde selektioniert und als pRH 244 bezeichnet (siehe Fig. 14).
e) Die Codiersequenz für den wasserlöslichen Teil des Human-Fcc-Rezeptors mit niedriger Affinität wurde aus dem Plasmid oGEM4-FccR durch Digestion mit Hindill und EcoRI isoliert, zusätzlich wurden die klebrigen Enden mit dem Klenow-Fragment von E.coli-DNA-Polymerase I und den vier Desoxyrtucleosidtriphosphaten aufgefüllt. Das so gewonnene kleinere Fragment wurde dephosphoryliert und nach bekannten Methoden gereinigt.
Da Hind III die Fc1R-DNA etwa 5Ubp „upstream" der ersten Aminosäure schneidet, wird das Insert mit Sau 3 A nachgeschnitten. Da bei diesem Verfahren nicht nur die 5'-„upstream" liegende Region, sondern auch die Nucleotide für die ersten 18N-terminalen Aminosäuren des wasserlöslichen Fragmentes beseitigt werden, wurden zwei Oligodesoxynucleotide der folgenden Formeln
5' ATGGAATTGCAAGTTTCCTCTGGTTTC ATG GAA TTG CAA GTT TCC TCT GGT TTC GTT TGT AAC ACT TGT CCA GAA AAG TG
31 TACCTTAACGTTCAAAGGAGACCAAAG TAC CTT AAC GTT CAA AGG AGA CCA AAG CAA ACA TTG TGA ACA GGT CTT TTC ACC TAG 5' Sau3A
synthetisiert, um das komplette Gen mittels der Hefe-Codon-Nutzung der Formel
Met
5' ATG 3' TAC
GIu Leu Gin VaI Ser Ser GIy Phe VaI Cys Asn Thr Cys Pro GIu GAA TTG CAA GTT TCC TCT GGT TTC GTT TGT AAC ACT TGT CCA GAA CTT AAC GTT CAA AGG AGA CCA AAG CAA ACA TTG TGA ACA GGT CTT
Lys Trp
AAG TG 3'
TTC ACC TAG 5'
Sau 3 A
wiederherzustellen.
Beide Oligodesoxynucleotide wurden „annealed", das Sau3 A-EcoRI-Fragment wurde zugegeben und mittels T4-DNA-Ligase ligiert. Das entstandene Fragment wurde durch Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation nach bekannten Methoden gereinigt.
Dieses Insert wurde mit einer geeigneten linearisierten Vektor-DNA, vorzugsweise mit dem größeren Fragment, das durch Digestion von Plasmid pRH 243 mit EcoR I und Stu I und durch zusätzliche Reinigung mittels Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation nach bekannten Methoden gewonnen wurde, ligiert.
Die gewonnene Ligationslösung wurde in E.coli JM 101 transformiert. Die Plasmide einiger der entstandenen Kolonien wurden mit verschiedenen Restriktionsenzymen mittels bekannter Methoden untersucht. Ein Plasmid, das das korrekte Insert enthielt, wurde selektioniert und als pRH245 bezeichnet (siehe Fig. 15).
f) Die Expressionskassetten der Plasmide pRH244und pRH245, bestehend aus ADHI-Promotor, MFa-Leader-Gen (nur bei pRH245), FccR-wasserlöslichem Gen und ADHI-Terminator, wurden durch Digestion mit Hindill und BamHI isoliert und mit einem Hefeplasmid ligiert, zum Beispiel mit einer geeigneten Vektor-DNA wie dom Flasmid pJDB207 oder YEp 13. Neben Mikroorganismen können auch aus vielzelligen Organismen abgeleitete Zellkulturen als Wirt verwendet werden. Prinzipiell ist jede Zellkultur, ob von vertebralen oder invertebralen Kulturen, verwendbar. Das Interesse an vertebralen Zellen ist jedoch am größten und die Reproduktion von vertebralen Zellen in Kultur (Gewebekultur) ist in den letzten Jahren zu einer Routinearbeit geworden (Tissue Culture, Academic Press, Kruse und Patterson, Hrg. [1973]). Beispiele solcher nützlichen Wirt-Zell-Linien sind VERO-Zellen und HeLa-Zellen, Ovar-Zell-Linien vom Chinesischen Hamster (CHO) und W1-38-, BHK-, COS-7- und MDCK-Zell-Linien. Expressionsvektoren für diese Zell-Linien enthalten in der Regel (wenn notwendig) einen Ursprung der Replikation, einer vor dem auszuprägenden Gen gelegenen Promotor, zusammen mit notwendigen Ribosom-Bindestellen, RNA-Spleiß-Stellen, Polyadenylierungsstelle und transkriptioneile Terminatorsequenzen.
Für die Verwendung in Säugetierzellen werden die Kontrollfunktio :en an den Expressionsvektoren häufig durch ein virales Genom zur Verfügung gestellt. Zum Beispiel werden die häufig verwendeten Promotoren aus Polyoma, Adenovirus 2 und am häufigsten aus Simian Virus 40 (SV40) abgeleitet. Die ersten und letzten Promotoren von SV40 sind besonders nützlich, da sich beide leicht als Fragment, das auch den Ursprung der Replikation von Virus SV40 enthält (Fiers u. a., Nature 273,113 [1978]), aus dem Virus gewinnen lassen.
Kleinere oder größere SV-40-Fragmente können ebenfalls verwendet werden, vorausgesetzt, sie enthalten die etwa 250 bp lange Sequenz, die sich von der Hindlll-Stelle bis zur Bgll-Stelle im viralen Ursprung der Replikation erstreckt. Weiterhin ist auch möglich und oft erwünscht, Promotor- oder Kontrollsequenzen, die normalerweise mit der gewünschten Gensequenz verbunden sind, zu benutzen, vorausgesetzt, diese Kontrollsequenzen sind mit den Wirtsze'lsystemen verträglich.
Ein Ursprung der Replikation kann entweder durch den Aufbau des Vektors, der einen exogenen Ursprung enthält, wie er beispielsweise von SV40 oder einer anderen viralen Quelle abgeleitet werden kann (z. B. Polyoma, Adeno, VSV, BPV usw.) bereitgestellt werden oder er kann durch den Chromosomenreplikationsmechanismus der Wirtszelle bereitgestellt werden. Wenn der Vektor in das Chromosom der Wirtszelle eingebaut ist, ist letzterer hjufig ausreichend. \
Am besten wird jedoch ein Cioner-Vehikel (Shuttle-Plasmid) eingesetzt, das die Replikation sowohl in Eukaryonten als auch in Prokaryonten gestattet. Die Fähigkeit des Plasmids zur Replikation in Prokarytonen bietet ein einfaches Mittel zur Manipulierung der DNA-Sequenz und zur Erreichung großer Mengen von Plasmid-DNA, die zur Transfektion in Säugetierzellen benötigt werden. Ein derartiges Shuttle-Plasmid enthält sowohl prokaryontische DNA-Strukturprinzipien als auch DNA-Sequenzen, die von Eurkarvonten abgeleitet sind. Der prokaryontische Teil des Plasmids besteht aus einem Ursprung der Replikation, die in der Regel vom Plasmid pBR322 (Mulligan R.C. u. a. in Proc. Natl. Acad. Sei. USA 78,2072-207611981 ]) abgeleitet wird, und einem Markergen, das die Selektion auf einem Antibiotika-haltigen Medium gestattet. Die am häufigsten verwendeten Gene für die Selektion sind diejenigen, die eine Resistenz entweder gegenüber Ampicillin, Tetracyclin oder Chloramphenicol (Mulligan R.C. u.a. in Proc. Natl. Acad. Sei. USA 78,2072-2076 [1931!! bewirken.
Der eukaryontische Teil des Shuttle-Plasmids muß einen Ursprung der Replikation enthalten, der in der Regel von viralen Genomen abgeleitet ist, wie beispielsweise Simian 40 Virus (Mulligan R.C. u.a. in Proc. Natl. Acad. Sei. USA 78,2072-2076 (1981)) oder Rinder-Papillom-Virus (DiMaio D. u.a. in Mol. Cell. Biol. 4,340-350 [1984]). Zweitens ist ein selektierbares Markergen erforderlich, das den das Shuttle-Plasmid aufnehmenden Zellen ermöglicht, unter selektiven Bedingungen zu wachsen, um das Plasmid in den Zellen zu erhalten. Dieses Markergen kann entweder prokaryontischen oder eukaryontischen Ursprungs sein (z.B. prokaryontische Gene: Gengpt, das für Xanthin-Guenin-Phosphoribosyltransferase codiert (Mulligan R.C. u.a. in Proc. Natl. Acad. Sei. USA 78, 2072-2076 (1981], Mulligan R.C. u.a. in Science 209,1422 [1980]), Gen neo, das für eine bakterielle Phosphatase codiert, die Resistenz gegenüber Neomycinderivat G418 bewirkt (Southern P. u.a. in J. Mol. Appl. Genet. 1,327 [19821, Scholer U. u.a. in Cell 36,1422 11984)), CAT-Gen, das für die Chloramphenicol-Acetyl-Transferase codiert, (Gorman C. in Mol. Cell. Biol. 2,1044 [19821); eukaryontische Gene: Gene, die für Thymidinkinase codieren (Wigler M. u.a. in Cell 11, 223 [1977]). Das dritte eukaryontische DNA-Strukturprinzip, das die Expression eines interessierenden clonierten Gens erlaubt, ist eineiromotorsequenz, die entweder konstitutiv oder induzierbar sein kann (z. B. konstituier Promotor: Simian 40 Virus oder Rous-Sarkom-Virus (Mulligan R.C. u.a. in Science209,1422 [1980], Lalmons L u.a. in Proc. Natl. Acad. Sei. USA79,6453 [1982]); induzierbarer Promotor: Viruspromotor des Milchdrüsentumors bei der Maus (Chapman A. B. u. a. in Mol. Cell. Biol. 3,1421-1429, Hitzeschock-Proteinpromotor (Pelham I-'. u.a. in EMBO J. 1,1473 [1982]), MetaUothionein-Promotor (Mayo K. u.a. in Cell 29,99 [1982), Karin M. u.a. in Nature 299,197 [1982]).
Ein Weg, relativ große Mengen des löslichen Teiles des Fcc-Rezeptorproteins in höheren Eukaryonten zu erhalten, besteht darin, den löslichen Teil des Fcc-Rezeptorgens an de ι SV-40-Promotor (konstitutiv) zu „annealen" und dieses Hybridgen in ein Plasmki zu clonieren, das das für die Dihydrofolatreiiuktase (dhfr) codierende Gen enthält. Unter selektivem Druck wird die Anzahl der dhfr-Gene und der Nachbar-DNA-Sequenzen bis zu tausendmal erhöht, wodurch nicht nur die Ausbeute des dhfr-Gens sondern auch die des löslichen Teils des Fcc-Rezeptors steigt (EP-A-O 093619).
i) Der erfindungsgemäß hergestellte präparierte Human-FCt-Rezeptor mit niedriger Affinität, vorzugsweise dessen wasserlöslicher Teil, der etwa b«! Aminosäure 50 des vollständigen FcE-Rezeptors beginnt und bis etwa 150 reicht, eignet sich für die Behandlung cder Prophylaxe von lokalen und allergischen Reaktionen, die durch IgE induziert werden und kann in geeignete pharmazeutische Zusammensetzungen wie beispielsweise Lösungen oder Sprays eingearbeitet werden. Die als Vergleichsplasmide (siehe Fig.21) eingesetzten Plasmide pANFcE R-1 und pANFcc R-2 werden folgendermaßen hergestellt: Das Plasmid LE392 oder pGEM4 (pFcc R-D (siehe Fig. 17) wurde mit Hind III und EcoR I digeriert. Das isolierte cDNA-Fragment, das mit Nucleotid 584 beginnt und in Fig. 17 dargestellt wird, wurde in ein mit Hind III und EcoR I digeriertes pGEM 4 cloniert. Eines der selektionierten Clone wurde vermehrt und als pANFcc R-1 bezeichnet.
Das erwähnte Plasmid LE392 odet pGEM4 (pFct R-1) wurde mit EcoRI digeriert, und ein Fragment, das die volle Länge der FccR-cDNA von ~ 1,7 Kbp enthielt, wurde gewonnen. Das gewonnene EcoR I-Fragmen; wurde anschließend mit Sau 3 A partiell digeriert, um die cDNA-Sequenz zu entfernen, die für die vermutliche Zytopldsmadomäne codiert, z. B. für die Aminosäuren 1 bis 23, und ein cDNA-Fragment, das mit dem Nucleotid 254, wie in Fig. 17 gezeigt, beginnt, wurde gewonnen, das mit einem palifidromischen 26mer-Linker der Formel
ö'-GATCTGAGTCATGGTACCATGACTCA-S'
ligiert wurde, um ein ATG-Start-Codon am 5'-Ende und eine Kpn I-Restriktionsstelle wiederherzustellen. Das so gewonnene ligierte Fragment wurde mit KpnI digeriert und in mit KpnI und EcoRI digeriertem pGEM4 cloniert. Es wurden nur diejenigen Clone durch Koloniehybridisierung selektioniert, in denen die Region für die vermutliche Zytoplasmadomäne fehlte. Ein Clon wurde selektioniert und vermehrt und als pANFct R-2 bezeichnet.
Die Erfindung soll an den folgenden Beispielen, die nicht erschöpfend sind, an Hand der Zeichnungen veranschaulicht werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: die aus NP-40-Detergens-solubilisierten RPMI-8866-Zellen und serumfreien Kulturüberständen (0 0) abgeleitete
FCfAktivität, Zellysat des Kulturüberstands (Δ Λ).
Fig.2: den Immunoaffinitäts-gereinigten löslichen FctR. Irnmunoaffinitäts-gereinigter löslicher FccR, der aus P.PMI-8866-Kulturüberständen abgeleitet war, wurde unter nichtreduzierenden Bedingungen durch NaDodSOj/PAGE analysiert. Nach der Elektrophorese wurden 4 mm breite Streifen geschnitten, zerkleinert und über Nacht bei Raumtemperatur in Lysepuffer eluiert.
Die FccR-Aktivität wurde durch eine ELISA-Methode mittels zweier spezifischer monoclonaler Antikörper bewertet.
Fig.3: die Reinigung von wasserlöslichem FccR. Serumfreie Kulturüberstände von RPMI-8866-Zellen wurde auf Amicon YM10 200fach konzentriert, sequentiell präadsorbiert auf BSA-Sepharose, Transferrin-Sepharose, NMIg-Sepharose, gefolgt von einer spezifischen Immunoaffinitätschromatographie auf 3-5-Sepharose. Das Eluat wurde auf HPLC-C- 1-Säule aufgetragen und mit einem linearen Gradienten von Acetonitril von 0-65%, 0,1 % Trifluoressigsäure enthaltend, eluiert. Die FccR-Aktivität enthaltenden Fraktionen werden durch Schraffur angegeben.
Fig. 4: den gereinigten wasserlöslichen Fcc-Rezeptor mit einer Molekülmasse von etwa 25 kd. Der gereinigte lösliche Fc1R wurde durch SDS-PAGE-Analyse untersucht. Es wird eine Fotografie des Silber-gefärbten Gels gezeigt.
Fig.5: die Peptidkarte des wasserlöslichen Fc£R nach der Lysylendopeptidase-Digestion, die nach der extensiw.i Präadsorptions-Immunoaffinitäts-Chromatographie und HPLC gewonnen wurde.
Fig.6: die FACS-Analyse von L-Zell-Transformanten. Die beiden unabhängigen L-Zell-Transformanten, L-V-8-30 (A) und L-VI-8-30 (B) wurden mit biotinisiertem Kontroll-Antikörper-Human-lgG (a, d), Human-lgE (b, e) und Anti-FctR 8-30 (c, f) gefärbt und mit FITC-Avidin entwickelt. Ungefärbte Zellen wiesen das gleiche Muster wie die mit Kontroll-Antikörpern gefärbten aus (a und d) auf, die x-Achse und die y-Achse stellen die log Fluoreszenzstärke bzw. die relative Zellanzahl dar. Fig.7: Strategie der cDNA-Clonierung
Sonde II
7 U
Sonde I
Zellulare DNA aus RPMI 8866 Kulturüberstand aus RPMI 8866
Transfektion Reinigung
Ltk" Zellen gereinigter löslicher Fcj.R I FACS-Sortierung
-Transformant Aminosäurensequenzen I L-Zellen
cDNA
J,
Synthetische Oligonucleotide (17mer)
Transformanten-8pezifische cDNA
RPMI 8866 -» mRNA-> Zellen
cDNA-Bibliothek
Koloniehybridie· sierung
cDNA-Clon für Fc^R
Fig.8: das EcoRI-lnsert im Plasmid pDE2, als pDE2-FccR-1-Vektor bezeichnet.
Fig.8': die Expression von FctR-cDNA in transfizierten Cos-7-Zellen. Die transfizierten Cos-7-Zellen wurden mit Phycocyaninkonjugiertem Anti-FccR-Antikörper (3-5) und biotinisiertem IgE gefärbt, mit FITC-Avidin entwickelt und durch Doppel-Laser-FACS analysiert; a) Zellen, die mit Human-IFN-ß-cDNA enthaltendem pDE 2 transfiziert wurden; b) mit pDE-2-FccR-1 transfizierte Zellen. Konturbilder stellen die korrelierte Expression von zwei Oberflächendeterminanten dai, indem Peaklir.ien, die den gleichen Prozentsatz Zellen einschließen, mit den beiden Parameter-Verteilungen gezeigt werden, x-Achse und y-Achse stellen
die grünen bzw. roten log Fluoreszenzstärken dar.
Fig.9: das EcoRI-lnsert im Plasmid pGEM-4.
Fig.9': die Expression einer FccR-cDNA in Xenopus-Oozyten. Die mit mRNA-Transkript von pFccR-1, Kontroll-mRNA oder mit mRNA aus 8866-Zellen injizierten Oozyten wurden 2 Tage lang inkubiert und lysiert. Die FccR-Werte in den Lysaten wureen durch
ELISA gemessen.
Fig. 14-16: 1 — löslichem Fragment, 2 — Klenow-Auffüllung Fig. 17: 1—Schema von pcFctR-1 Fig.18: 1—Aminosäuren Fig.19: Schema von psFctR-1 Fig.20: Schema von pBSF2-L8
Fig.21: Xenopus-Oozyten wurden mit mRNA-Transkripten von pFCtR-1, ρΔΝ-FccR-i, pAN-FccR-2 und psFccR-1 injiziert. Nacli zweitägiger Inkubationszeit wurde die FccR-Aktivität in PBS-Lysat, NP-40-Lysat und im Kulturüberstand durch eine ELISA-Methode unter Verwendung der Anti-FctR-Antikörper 3-5 und 8-30 bestimmt.
Fig.22: die IgE-Bindung des löslichen FctR, abgeleitet aus mit psFccR-1-mRNA injizierten Oozyten. Der Kulturüberstcnd dieser Oozyten wurde auf der mit Antikörper 3-5 beschichteten Platte inkubiert, es schloß sich Human-lgE und schließlich AP-Anti-lgE
Fig.23: die Inhibition der IgE-Rosettenbildung. Überstände oder Kontrollüberstände aus Oc^yten, die mit psFccR-1-mRNA injiziert waren, wurden mit Human-lgE-beschichteten ORBC und SKW-C 14-Zellen (Exp.1l) und RPMI-8866-Zellen (Exp. I und III) inkubiert. X-Achse und y-Achse stellen die Anzahl der an Zellen gebundenen ORBC bzw. die relative Anzahl der
iosettenbildenden Zellen dar.
Fig. 24: dieSDSA-PAGE-Analyseder NP-40-Lysate und Kulturüberstände der Oozytenexpression von pFctR-1, pAN-FccR-1,
pAN-FccR-2 und psFccR-1. Der Molekülmassenmarker ist links angegeben.
Allgemeine Materialien und Methoden:
Die monoclonalen Anti-FccR-Antikörper 3-5 (γι) und 8-30 (μ) wurden durch Hybridisierung von P3U1 -Myelom mit Milzzellen von Balb/c-Mäusen, die mit RPMI-8866-Zellen (siehe EU-PA Nr. 86110420.6 des gleichen Anmelders, eingereicht am 29. Juli
1986) immunisiert worden waren, hergestellt. Der Antikörper 8-30 erkennt das Epitop an der IgE-Bindestelle von FccR und kann die Bindung von IgE an lymphobiastenartige 8866-Zellen blockieren. Der Antikörper 3-5 erkennt ein anderes Epitop auf FccR und kann die IgE-Bindung an seine Rezeptoren nicht wirksam blockieren. Diese Antikörper präzipitieren 46-kd- und 25-kd-Polypeptide unter reduzierenden und unter nicht-reduzierenden Bedingungen. Die monoclonalen Antikörper wurden von der Aszitesflüssigkeit gereinigt durch 50%ige gesättigte Ammoniumsulfatpräzipitation und anschließender Gelfiltration unter Verwendung von Sepharose 6B (Pharmacia Fine Chemical, Uppsala, Schweden) für IgM-Klasse oder Ionenaustausch-Chromatographie unter Verwendung von QAE-Sephadex (Pharmacia Fine Chemical) für IgG 1. Das polyclonale Maus-IgG wurde auf die gleiche Weise isoliert. Das Anti-Maus-IgM-alkalische-Phosphatase-Konjugat wurde von Tago (Burlingame, Kalifornien) bezogen.
Die Umkehrphasen-HPLC wui 1e mittels eines Waters-HPLC-Systems mit einer Säule Hi-Pore, RP-304 (250 χ 4,6mm) (Bio-Rad) durchgeführt. Der Immunoaffinuäts-gereinigte FccR wurde auf die Umkehrpiiasen-Säule, die mit 0,1 % Trifluoressigsäure enthaltendem Wasser ausbalanciert war, gegeben und mit einem linearen Gradienten von 0,1 % Trifluoressigsäure (TFA) enthaltendem Acetonitril eluiert. Eine Durchflußgeschwindigkeit von 0,5 ml/min und ein linearer Gradient (von 0% bis 65% in 60 Minuten) von Acetonitril wurde angewandt. Das eluierte Material wurde eingefroren und lyophilisiert, bevor seine Aktivität durch ELISA getestet wurde
NaDOdS(VPAGE
Rohe, Irr.munoaffinitäts-gereinigte und HPl C-gereinigte Fraktionen von FccR wuiden durch Elektrophorese auf einem 1-%-NaDodSGv10%-Polyacrylamid-Gel (Fig.4) analysiert und die Proteine wurden bestimmt durch Silberfärbung mittels Daiichikagaku-Silber-Färbung (Daiichi-Kogaku, Tokio). Zur Messung der FctR-Aktivität wurde das Gel nach der Elektrophorese in 4mm starke Scheiben geschnitten, zerkleinert mit Lysepuffer über Nacht bei Raumtemperatur unter Schütteln eluiert, das eluierte Material wurde nach der Zentrifugierung gesammelt und durch ELISA auf Aktivität getestet.
Die Enzymreaktionen wurden mittels Standardprotokolle (siehe Molecular cloning — a laboratory manual, (Molekularclonierung — ejn Handbuch für das Labor), T.Maniatis u.a. (1982), Hrg. Cold Spring Harbour oder nach den Anweisungen des Zulieferers durchgeführt. Die Restriktionskarten der beschriebenen Plasmide und die Reaktionsschemata sind nicht maßstabsgerecht gezeichnet. Die Oligodesoxynucleotide wurden mittels eines Applied-Biosystem-DNA-Synthesizers Modell 381A synthetisiert und durch Polyacrylamidgel-Elektrophorese (12% Acrylamid, 0,6% Bisacrylamid, 8M Harnstoff, 1 χ TBE-Puffer) Elution und Entsalzung mittels einer Sephadex-G-25-Säule gereinigt.
Beispiel A Herstellung des Plasmids pY-JDB-HulFNOmega 1
a) Herstellung des Hefe-ADHI-Promotor-Fragmentes
80 pg des Plasmids pES 103 in 500μΙ wurden mit BamHI und XhoI digeriert. Das etwa 1450 Basenpaar (bp) lange Promotorfragment wird auf einem 1%igen Agarosegel vom Vektor getrennt, durch Elektroelution aus dem Gel isoliert und präzipitiert. Das Fragment wurde in 40 μΙΤΕ-Puffer (1OmM Tris, ImMEDTA, pH 8) suspendiert. — Das verwendete pES 103 wurde durch Insertion des etwa 1450bp langen BamHI-Xhol-Fragmentesvon Plasmid AXa11 (siehe G. Ammerer in Methods Enzymology 101,192-201 11983]) in pUC18 (siehe Pharmacia P-L, Ni.27-4949-01) hergestellt.
b) Herstellung des Vektors pJDB 207
10pg pJDB 207 in 100μΙ Lösung werden mit BamHI geschnitten und dabei linearisiert. Um die Re-Liga ion zu inhibieren, werden die 5'-terminalen Phospiiatgruppen durch Behandlung mit Kälberdarm-Phosphatase (CIP) entfernt. De lineare Form wird vom restlichen nicht-digerierten Plasmid auf einem 1%igen Agarosegel getrennt, durch Elektroelution isoliort und präzipitiert. Die präzipitierte Vektor-DNA wird in 20 μΙ TE-Puffer gelöst.
c) Expressionsvektor für IFN-Omega 1
50pg des Plasmid pRHW12 (siehe EP-A-0.170.204) in 600μΙ Lösung werden durch Spaltung mit Hindlll linearisiert. Die entstandenen versetzten Enden werden durch Zugabe von Klenow-Fragment der DNA-Polymerase 1(10 Einheiten) und jt 25μΜ der vier Desoxynucleosidtriphosphate und durch Inkubation bei Raumtemperatur in glatte Enden verwandelt. Die lineare Form wurde durch Elektrophorese auf Agarosegel und anschließende Isolierung gereinigt. Das Fragment wurds in 50μΙ TE-Puffer suspendiert.
Um mit dem Promotorfragment verträgliche Enden zu erhalten, wurde ein Xhol-Linker an die Enden des linearen pRHW12 angefügt. 3μ! Xhol-Linker (0,06OD2Mnm, Pharmacia P-L, Nr.27-7758-01, Formel d lOCTCGAGGl) in 20μΙ Lösung werden mittels 5 Einheiten T4-Polynucleotidkinase und rATP phosphoryliert. Nach Inaktivierung des Enzyms durch Erwärmen auf 70cC für 10 Minuten werden 5μΙ dieser Lösung mit 10μΙ des linearen pRHW 12 zusammengenommen und in insgesamt 20μΙ Reaktionslösungsmittel T4-DNA-Ligaseligiert (16 Stunden bei 14'C). Die Ligase wird anschließend durch Erwärmen duf 70 C für 10 Minuten inaktiviert und das Reaktionsvolumen wird mit 1 χ Mediumpuffer (1OmM Tris, pH 7,5,5OmM NaCI, 1OmM MgCI2) auf 150μΙ aufgefüllt. Die Xhol-spezifischen, klebrigen 5'-Enden werden durch Behandlung mit 100 Einheiten Xhol erzeugt. Das lineare pRHW12 mit Xhol-Enden wird durch Elektrophorese auf Agarosegel gereinigt und aus dem Gel elektroeluiert. Vor der Präzipitation werden 5μΙ Promotorfragment laus Teil a|) zugegeben. Nach der Präzipitation wird die DNA in 14,5μΙ TE-Puffer suspendiert, Ligasepuffer und 5 Einheiten T4-DNA-Ligase werden zugegeben und die Ligation wird 16 Stunden lang bei 14C durchgeführt. Nach der Enzyminaktivierung wird das Volumen auf 200μΙ aufgefüllt und die DNA wird mit Hilfe von BamH I gespalten. Die DNA wird durch Reinigung auf Agarosegel gewonnen und in 20 μΙ TE-Puffer gelöst.
d) Ligation der Fragmente
Der endgültige Expressionsvektor wird durch Behandlung von 5μΙ der BamH I-Fragmente (Promotor und IFN-Omega 1-Gen) mit 1 μΙ de= linearisierten pJDB207-Vektors (Hefe 2 μ Terminator und Hefe 2 Ursprung der Replikation, Leu 2 Marker, E.coli Ursprung der Repükation, Ampicillinresistenzgen) in 10μΙ Lösung in Gegenwart von 1 Einheit T4-DNA-Ligase gewonnen.
e) Transformation
10μΙ von kompetenten E.coli HB101-Zellen wurden durch Zusatz von 5μΙ Ligaselösung transformiert und auf LB-Agar, der 100μg/ml Ampicillin enthielt, gegeben. 12 der entstandenen Clone wurden selektioniert und die Plasmide wl rden isoliert. Nach dem Schneiden der Plasrnide mit verschiedenen Restriktionienzymen und Elektrophorese auf Agarosegel wjrde ein Plasmid ausgewählt, das den korrekten Aufbau aufwies; es wurde ? Is pY-JDB-HUIFN-Omega 1 bezeichnet.
Beispiel B Konstruktion des Expressionsplasmids pRH 100
7pg des Plasmids pER 103 (siehe Eva Dworkin-Rastl u.a., Gene 21,237-248 (1983] und EP-A-0.115.613) wurden in 50μΙ des Reaktionsmediums mit der Restriktionsendonuclsase Hind III linearisiert. Nach einstündiger Inkubation bei 370C wurden 50 μΙ 2 χ ClP-Puffer zugegeben (2 χ ClP-Puffer = 2OmMTHs, pH = 0,2 mM EDTA). Nach der Zugabe von 2 Einheiten alkalischer Phosphatose aus Kälberdarm (CIP) wurden die 5'-termina!en Phosphatreste entfernt; die Inkubation erfolgte 30 Minuten lang bei 45°C. Die Reaktion wurde durch die Zugabe von 4μΙ 0,5 EDTA-Lösung und die Zugabe von 10μ11 MTris, pH = 8,0, beendet. Die Proteine wurden durch zweimalige Extraktion mit Phenol und einmal mit Phenol/Chloroform entfernt. Die DNA wurde nach Zugabe von 0,1 VoI 3 M Natriumacetatlösung pH 5,5 und 250μΙ Ethanol aus der wäßrigen Phase präzipitiert und das DNA-Präzipitat wurde nach dem Zentrifugieren einmal mit 70%iger Ethanollösung gewaschen. Die DNA wurde getrocknet und das Pellet wurde dann in 20plTE-Puffer (1OmM Tris, pH = 8,01,1 mM EDTA) gelöst.
Ι-μΙ-Portionen der synthetischen OligodesoxynucleotidedlAGCTTAAAGATGAGCT) und d(CATCTTTA) wurden in 10μΙ der Reaktionslösung unter Zusatz von 10 Einheiten T4-PNK (Polynucleotidkinase) und 1 mM rATP phosphoryliert. Die Reaktion fand bei 37°C statt und dauerte 45 Minuten. Oie Reaktion wurde durch zehnminütiges Erwärmen auf 7O0C gestoppt.
5μΙ der Plasmidlösung und des phosphorylierten Oligonucleotids wurden miteinander vermischt und 5 Minuten lang auf 70°C erwärmt. Die Lösung wurde anschließend auf O0C abgekühlt und 2μ110 χ Ligasepuffer (50OmM Tris, pH = 7,5), 10OmM MgCI2,
20OmM DDT (Dithiothreitol), 1 mM rATP, 500pg/ml BSA (Rinderserumalbumin), 2μΙ Wasser und'iO Einheiten T4-DNA-Ligase wurden zugegeben. Die Reaktion dauerte 40 Stunden und wurde bei 4°C durchgeführt. Sie wurde durch zehnminütiges Erwärmen auf 700C gestoppt.
2μΙ dieser Ligasereaktion wurden in insgesamt 30μΙ Lösung mit 10 Einheiten Restriktionsendonuclease Sacl (New England Biolabs) 3 Stunden lang bei 370C digeriert. Die Reaktion wurde durch zehnminütiges Erwärmen auf 7O0C gestoppt. 5μΙ dieses Reaktionsgemische wurden in insgesamt 30μΙ durch Zugabe von 10 Einheiten T4-PNK 16 Stunden lang bei 14°C ligiert.
200μΙ von kompetenten E.coli HB101 wurden mit 10μΙ dieser Ligasereaktion gemischt. Die Bakterien wurden 45 Minuten lang auf Eis gehalten und anschließend 2 Minuten lang auf 42°C zur DNA-Aufnahme erwärmt. Die Bakteriensuspension wurde weiter 10
Minuten bei O0C inkubiert. Schließlich wurden die transformierten Bakterien auf LB-Agar, das 50pl/ml Ampicillin enthielt, gegeben.
12 der Bakterienkolonien wurden zufällig ausgewählt und die Plasmide daraus wurden anschließend im Mikromaßstab isoliert (siehe Birnboim u.a., in Nucl. Acids Res. 7,1513-1523 (1979)). Die entstandene DNA wurde mit der Restriktionsendonuclease Sacl geschnitten, und die DNA wurde auf einem Agarosegel (1%, 1 χ TBE-Puffer) getren it. Die Migration der DNA als ein lineares 4,400pb Molekül betätigte daß eine Sac I-Erkennungsstelle in das Plasmid eingebaut worden war. Eines dieser Plasmide wurde nach dem Zufallsprinzip ausgewählt. E.coli HB101 wurde erneut mit der DNA aus dem entsprechenden Mini-Präparat transformiert. Aus den entstandenen transformierten Bakterien wurde eine Kolonie selektioniert, die man bis zu einem größeren Maßstab wachsen ließ. Das daraus isolierte Plasmid wurde mit dem Restriktionsendonucleasen EcoR I und BamH 1 geschnitten, die DNA wurde auf einem 1%igen Agarosegel getrennt, und das kleinere Fragment wurde durch Elektroelution aus dem Gel isoliert. Dieses EcoRI-BamHI-DNA Fragment von etwa 460 bp Länge wurde nach Sanger (siehe Sanger u.a. in Proc. Natl. Acad.
Sei 74,5463-5467 (19771) sequenziert. Das auf diese Weise analysierte Plasmid wurde als pRH 100 bezeichnet.
Beispiel C
Konstruktion des Plasmids pANFccR-1
10pg pFccR-1-DNA wurden mit 20 Einheiten Hindlll in 50μΙ eines Medium-Salzpuffers (1OmM Tris-HCI, pH7,5,1OmM MgCI2, 1mM DDT) 1 Stunde lang und danach mit 20 Einheiten EcoR I in 100μΙ eines stark salzhaltigen Puffers (10OmM NaCI, 5OmM Tris-HCI, pH7,5,1OmM MgCI2,1 mM DDT) 1 Stunde lang digeriert, um das Hind lll-EcoRI-Fragment zu gewinnen, das eine 1 kbp lange Region der löslichen FccR-cDNA enthält (siehe Fig. 17: Startnucleotid 584). Die digerierte DNA wurde einer 1%igen präparativen Agarose-Elektrophorese unterzogen und die etwa 1 kbp langen Hind IH-EcoR I-Fragmente wurden aus zerkleinerten Gelen elektroeluiert und in 70%igem Ethanol bei - 80cC 1 Stunde lang präzipitiert. 1 pg pGEM 4 (Promega Biotec) wurde wie oben beschrieben mit 2 Einheiten Hindlll und 2 Einheiten EcoRI digeriert, mit Phenol extrahiert und 1 Stunde bei -80'C mit Ethanol präzipitiert. Das durch Hindlll-EcoRI-Fragment und Hindlll-EcoRI digerierte pGEM4 wurde mit 200 Einheiten/T4-Ligase in 10μΙ eines Ligationspuffers (5OmM Tris-HCI, pH7,4,1OmM MgCI2,1OmM DDT, 1 mM Spermidin, 1 mM ATP, 0,1 mg/ml BSA) 16 Stunden bei 4CC inkubiert und in E.coli (MC 1065) transfiziert. Ein Clon wurde selektioniert, vermehrt und nach Betätigung seiner Konstruktion als pANFccR-1 bezeichnet.
Beispiel D
Konstruktion des Plasmids pANFccR-2
200pgpFccR-1 wurden mit 400 Einheiten EcoR I in 200 μΙ eines stark salzhaltigen Puffers 2 Stunden bei 37 C digeriert und wurden dann einer Elektrophorese auf einem 1%igen präparativen Agarosegel unterzogen. Ein etwa 1,7kb langes EcoRI-Fragment wurde elektroeluiert und bei -80"C 1 Stunde lang mit Ethanol präzipitiert. 4pg des Fragmentes wurden bei 37"C 3 Stunden lang mit 10 Einheiten Accl in 40μΙ eines wenig salzhaltigen Puffers digeriert und bei 37=C 20 Minuten lang mit 0,4 Einheiten Sau 3A partiell digeriert, mit Phenol extrahiert und mit Ethanol präzipitiert, um das Sau 3 A-EcoR I-Fragment (siehe Fig. 17: Startnucleotic! 254) zu gewinnen. Das DNA-Fragment wurde an 1,7pg synthetischen Linker (5'-GATCTGAGTCATGGTACCATGACTCAGATCGTGCTG-S') mit 200 Einheiten T4/Ligase in 10μΙ eines Ligationspuffers 16 Stunden bei 4 0C ligiert, anschließend mit Phenol extrahiert und mit Ethanol präzipitiert. Die Fragmente wurden gelöst, 3 Stunden bei 37 "C mit 24 Einheiten Kpnl in 40μΙ eine? wenig salzhaltigen Puffers digeriert, mit Phenol extrahiert und mit Ethanol präzipitiert. Die überschüssigen Linker wurden durch Gelchromatographie mit einer Biogel-A50m-Säule entfernt. Die Fragmente wurden mit Ethanol präzipitiert.
Getrennt wurden 1 μ$ pGEM4 mit 8 Einheiten Kpn I in 20 μΙ eines wenig salzhaltigen Puffers 2 Stunden lang bei 37 C digeriert und anschließend mit8 Einheiten EcoRI in 40μΙ eines stark salzhaltigen Puffers 2 Stunden lang bei 37CC inkubiert. Die zuvor an synthetische Linker ligierten Fragmente wurden dann an durch Kpn l-EcoR I digeriertes pGEM 4 durch Inkubation mit 200 Einheiten T4-Ligase in 10(il eines Ligationspuffers bei 4C 16 Stunden lang iigiert und in E.coli (MC 1065) transfiziert. Mittels Koloniehybridisierung wurde das Clon püNFccR-2, dem nur eine Zytoplasmadomäne fehlt isoliert und vermehrt.
Beispiel 1
a) Isolierung von Roh-FctR aus dem Kulturüberstand
RPMI-8866-Zellen wurden in RPM11640-Medium, das mit 10% fötalem Kälberserum und Antibiotika (100 Einheiten/ml Penicillin und ΙΟΟμς/ΓηΙ Streptomycin) ergänzt war, bei einer Dichte von 1 χ 106 Zellen/ml und einer Zellebensfähigkeit von 95-99% in Spinner-Flaschen kultiviert. Di« Zellen wurden nach 15minütiger Zentrifugation bei 5000U min"' geerntet, dreimal mit Hanks BSS gewaschen und 48 Stunden bei der gleichen Dichte in serumfreien Medium in Spinner-Flaschen kultiviert. Der Kulturüberstand wurde gesammelt und mit Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF) (1 mM), 0,02% Natriumazid (NaN3) und 200 Einheiten/ml Aprotenin ergänzt. Die Kulturüberstände wurden während der Konzentrierung bei 4°C gehalten. Die Konzentrierung der RMPI-8866-Kulturüberstände erfolgte mit einem Amioon-Filtersystem mittels eines DIAFLO-YM10-Filters. Das 2U0- . 300fach konzentrierte Material wurde anschließend 40 Minuten bei 4°C und 85000 x G zentrifugiert, um das - lösliche Material ο entfernen, wobei das Roh-FccR-Präparat gewonnen wurde.
b) Isolierung von FccR aus ZellLysaten
RPMI-8866-Zellen (2 χ 109 Zellen) wurden viermal mit PBS gewaschen und in 10ml Lysepuffer (0,5% Nonindet P-40 (NP-40] enthaltendes PBS) und 1 mM PMSF 45 Minuten lang auf Eis unter regelmäßigem Verwirbeln lysiert. Weitere 10 ml Lysepuffer wurden zugegeben, und die Lyse wurde weitere 30 Minuten fortgesetzt. Das Lysat wurde 45 Minuten bei 37000U min"1 und 40C zentrifugiert. Die Lipidschicht wurde sorgfältig entfernt und der Überstand wurde gesammelt und bei -7O0C aufbewahrt.
Beispiel Immunoaffinrtätsreinigung
Kulturüberstandkonzentrat (siehe Beispiel 1 a), das 5 bis 10 Litern Kultur entsprach, wurde sequentiell auf 2 ml BSA-Sepharose-Gelen, Human-Transferrin-Sepharose-Geler: und Normaler-Maus-lg-(NMIg)-Sepharose-Gelen eine Stunde bei jeweils 4°C unter Rotation absorbiert. Der aus dem letzten Immunoaffinitätsgel gesammelte Ablauf wurde anschließend auf 2ml Anti-FccR (3-5), der an Sepharose gekoppelt war, gegeben. Die Immunoadsorption ließ man bei 4°C unter Rotation zwischen 4 und 16 Stunden ablaufen. Das Gel wurde in eine Säule gegossen, der Ablauf wurde gesammelt, und das Gel wurde sequentiell mit 150ml Puffer A (Tris-HCI, 1OmM, pH 7,5, NaCI, 0,5 M, NP-40,0,5%), 150 ml Puffer B (Tris-HCI, 1OmM, pH 7,5, NP-40,0,1 %), 150 ml Puffer C (Tris-HCI, 1OmM, pH7,5) gewaschen und mit 25ml 2,5% Essigsäure (V/V) eluiert und sofort in Tris HCI, 2M, pH8,0, neutralisiert. Das Material wurde, falls es nicht sofort weiter durch HPLC gereinigt wurde, bei -800C aufbewahrt. Das Eluat wurde anschließend durch Umkehrphasen-HPLC auf einer C4-Säule bei einem linearen Gradienten von 0-65% Acetonitril, das 0,1 % Trifluoressigsäure enthielt, fraktioniert.
Beispiel? Enzymgebundener Immunoadsorptionsassay (ELISA)
Die Aktivität von FccR wurde durch seine Fähigkeit, an die monoclonalen Antikörper 3-5 und 8-30 zu binden, gemessen und mittels eines enzymgebundenen Immunoadsorptionsassays mit zwei Antikörpern (ELISA) überwacht. Mikrotiterplatten mit 96 VcIi jfUi qen wurden zuerst mit dem monoclonalen Antikörper 3-5 (100Ml/Vertiefung)(10pg/ml) in Beschichtungspuffer (NaHCO3 J,1M, pH9,6) beschichtet und über Nacht bei 40C inkubiert. Die Platten werden anschließend viermal mit Spülpuffer, d.h. Dulbecco's, Phosphatpuffer-pH mit 0,05%Tween 20, gewaschen und anschließend wurden 100μΙ Testprobe, die mit Verdünnungspuffer (Tris-HCI 0,05M, pH8,1, MgCI21 mM, NaCI 0,15M, Tween 20 0,05% (V/V], NaN3 0,02%, BSA 1 %) verdünnt war, zugegeben. Die Mikrotiterplatten wurden 2 Stunden bei Raumtemperatur inkubiert, viermal mit Spülpuffer gewaschen, und anschließend wurden 100 μΙ eines vortitrierten und verdünnten Ziegen-Anti-Maus-lgM-alkalisches-Phosphatase-Konjugat zugefügt. Die Platten wurden zwei Stunden bei Raumtemperatur inkubiert und viermal mit Spulpuffer gewaschen. In der Endstufe wurden 100μΙ Substrat, p-Phenylphosphatdinaürium (1 mg/ml) in Substratpuffer (NaHCO3 0.05M, pH9,8, MgCI2 x 6H20,1OmM) zugegeben, und die kolorimetrische Reaktion wurde zwei Stunden lang alle 30 Minuten bei 405 und 620nm gemessen.
Beispiel 4 Hydrolyse des Fce-Rezeptors mittels Lysylendopeptidase und Trennung von Peptiden
Der gereinigte FccR wurde in 5OmM Tris-HCI-Puffer, pH, 9,5,6 Stunden lang bei 35°C bei einem Enzym-Substrat-Verhältnis von 1:500 (M/M) mit Achromobacter lyticus digeriert. Die lyophilisierten Peptidfragmente wurden durch HPLC gereinigt. Trennung der Peptide durch Umkehrphasen-HPLC
Die Trennung der Peptide erfolgte durch HPLC mittels einer C4-Säule auf einem Flüssigkeitschromatographen Hitachi 655, der mit einem Gradienten-Verarbeitungsteil 655-60 und einem Rheodyne-Probengeber mit einer Probenschleife von 100μΙ versehen war. Die Elution von Peptiden erfolgte mit einem linearen Gradienten von 2-Propanol!Acetonitril = 7:3 (V/V) von 0-35% inoiner Stunde und in 0,1 % Trifluoressigsäure bei einer Durchflußgeschwindigkeit von 1,0 ml/min. Die fraktionierten Peptide wurden manuell durch Beobachtung der optischen Dichte bei 215nm gesammelt
Aminosäureanalyse und Sequenzbestimmung
Die Aminosäureanalysen wurden mit einem Aminosäurenanalysegerät Hitachi 835-5 nach der Hydrolyse der Peptidfragmonte in 5,7HCI bei 110X in evakuierten, verschlossenen Röhren für 22-24 Stunden durchgeführt. Automatischer Edman-Abbau wurde mit einem 470-A-Proteinsequencer (Applied Biosystems, Inc. Kalifornien) mittels eines Standardprogramms zur Sequenzierung durchgeführt. Die Phtjnylthiohydantoin-(PTH)-Aminosäuren werden durch Umkehrphasen-HPLC mit isooratischer Elution (sieheTsunasawa u.a. in J. Biochem. 97,701-704(19851) bestimmt.
Es wurden die folgenden Aminosäuresequenzen nachgewiesen:
Met-Glu-Leu-Gln-Val-Ser-Ser-Gly-Phe-Val-,
Gly-Glu-Phe-Ile-Trp-Val-Asp-Gly-Ser-His-Val-Asp-Tyr-Ser-Asn-Trp-Ala-Pro-Glv-Glu-Pro-Thr-,
Lys-His-Ala-Ser-His-Thr-Gly-Ser-Trp-lle-Gly-Leu-Arg-Asn-Leu-Asp-Leu-Lys-und
Lys-Trp-Ile-Asn-Phe-Gln-.
Beispiel 5
Herstellung des Oligonucleotids der For.nel
3'-TtI ACC TAG TTp AAp GT-51 C A G G
Das Oligonucleotid wurde mit einem ADI-Synthesizer auf dem 0,2-pMol-Niveau synthetisiert.
Das entstandene Oligonucleotid wurde mit Thioph.er.ol/Triethyiainin/Dioxan (1:2:2) bei Raumtemperatur innerhalb von 90 Minuten demethyliert und Methanol (10 κ 1 ml Methanol) gewaschen.
Nach Entfernung des demethylierten Oligonucleotids aus dem Glas mit gesteuerter Porosität (CPG) und der Abspaltung der Schutzgruppe mit konzentriertem Ammoniak innerhalb 1 Stunde bei Raumtemperatur und 16 Stunden bei 550C, wurde das Oligonucleotid mit Hilfe von Speedvac8 getrocknet.
Die weitere Reinigung erfolgte über 20% Acrylamid/8 Mol Harnstoffgel mit TBE-Puffer (10,9g Tris [Hydroxymethyl]-aminomethan, 5,5g Borsäure und 9,3g Ethylendinitrilo-Tetraessigsäuredinatriumsalz in 11).
Die anschließende Gel-Elektrophorese (40cm x 25 χ 0,1 cm) wurde bei 50Watt durchgeführt, Das 17-mer-ßand wurde ausgeschnitten, mit Wasser eluiert und auf einer 0,9 χ 13cm großen Sephadex-G-25-Medium-Säule in Wasser entsalzen.
Die Fraktionen, die 17-mer enthielten, wurden zusammengenommen und getrocknet.
Ausbeute: 7,7 OD260 (~ 285 pg).
Beispiele Aufstellen von Fc1R+ L-Zelltransformanten
Eine Million Ltk" Zellen wurden mit 150 ng Herpes simplex virus, dsr von tk-Gen abgeleitet war, und 20 ^g Gorsorr; DNA mit hoher relativer Molekülmasse aus RPMI-8866-Zellen (siehe Wigler u.a. in Cell 16,777-785 (1978) co-transfizien. Nachdem die Zellen 10 Ta*ge in HAT-Medium aufbewahrt worden waren, wurden sie selektioniert. Gegenüber HAT resistente L-Zellen wurden gesammelt, mit biotinisiertem Anti-FccR (8-30) und durch Fluorescein-Isothiocyanat (FITC)-konjugiertes Avidin gefärbt und durch FACS sortiert. Für jede Transfektion wurden mehrere Sortierzyklen vorgenommen. Zwei Transformantenlinien L-V-8-90 und L-VI-8-30 wurden aus unabhängigen Transfektionen gewonnen.
Beispiel 7 Clonierung von FccR-cDNA
a. Sonde I: Die gesamte RNA wurde aus dem FccR* L-Zelltransformanten L-V-8-30 durch die Guanidium/Caesiumchlorid-Methode (siehe Chirgwin u.a. in Biochemistry 18, 5294-5299 11979]) isoliert. Poly(a)f RNA wurde durch oligo-dT-Cellulose· Chromatographie hergestellt. Radioaktiv markierte cDNA wurde aus poly(A)' RNA mit Hilfe von 32P-dCTT (siehe Davis u. a. inProc. Natl. Acad. Sei. USA 81, 2194-2198 [1984]) synthetisiert. Die markierte cDNA wurde mit einem Überschuß an poly(A)* RNA von nirhttrgncfnrmierten I tk" Zellen „annealed" und auf eine Hydroxyapatit-Säule aufgetragen. Die einzelsträngige cDNA wurde gesammelt und als Sonde I benutzt.
b. Sonde II: Die 17-mer-Oligonucleotide, die komplementär zur mRNA-Sequenz sind, für das Äminossurefragment Lys-1 rp-lle-Asn-Phe-Gln codieren, ein Gemisch aus 24 möglichen Sequenzen enthielten, wurden mit y-3:P-ATP durch T4-Polynucleotidkinase radioaktiv markiert.
Doppelsträngige cDNA wurde aus poly(AK HNA, die von RPMI-8866-Zellen abgeleitet war, mit Hilfe des Amersham- cDNA-Synthesesystems (Amersham, GB) (siehe Gubler und Hoffman in Gene 25, 263-269 [1983I) synthetisiert. Nach der Behandlung mit EcoRI-Methylase und T4-DNA-Polymei ass wurde die doppelsträngige cDNA, die langer als 1000 bp war, mittel? EcoRI-Linker in die EcoRI-Stelle von Agt 10 cloniert und mittels Gigapack in vitro (Vektorcloniersyoteme) verpackt. Es wurden zwei Sätze Replica-Filter von Phagenplaquos hergestellt. Ein Satz wurde mit 32P-markierten, 17 Basen langen Oligonucleotiden (Sonde II) (siehe Wood u. a. in Proc. Natl. Acad. Sei USA 83,1585-158811985]) hybridisiert. Ein weiterer Filtersatz wurde mit 32P-markierter substrahierter cDNA, die für FCcR-positive-L-Zellen (Sonde I) spezifisch ist, über Nacht in 6 χ SSC bei 68CC hybridisiert und mit 0,1 x SSC und 0,1 % SDS 2 Stunden lang gewaschen. Die Plaques, die mit beiden Sonden hybridisierten, wurden isoliert.
Beispiel 8 Expression von FccR-cDNA
a) Zur Expression von FccR cDNA in pGEM4 mittels SP6-Promotor wurde mRNA mit SP6-RNA-Polymerase unter Verwendung von durch BamHI digerierten pFccR-1 als Matrize (siehe Melton u.a. in Nucl. Acids. Res 12,7035-7056 [1984]) synthetisiert. 10ng mRNA wurden in eine Oozyte injiziert und als negative Kontrolle wurde murine B3F-1 -mRNA in gleicherweise hergestellt und in eine andere Ouzyte injiziert.
Nach zweitägiger Inkubationszeit in Barth-Nährmedium bei 20°C wurden die Oozyten in 50 μΙ Lysepuffer (1OmM Tris-HCI, pH 7.5, 0,5 M NaCI, 0,5% NP40) lysiert. Die Oozytenlysate wurden auf FctR-Aktivität mittels ELISA-Verfahren, bestehend aus einem „Sandwichverfahren und unter Verwendung von zwei Anti-FCcR-Antikörpern, 3-5 und 8-30, geprüft. Als eine positive Kontrolle wurde konzentrierter Kulturüberstand von RPMI-8866-Zellen verwendet.
b) Zur Expression von FctR-cDNA in Cos-7-Zellen wurde das Insert von pFctR-1 in die EcoRi-Sieüe des pOE 2-Vektors cioniert (siehe JA Patentveröffentlichung 1986/88879 vom 7. Mai 1986). Cos-7-Zeilen ιό > IG") wurden einen Tag vor der Transfizierung auf 60-mm-Platten gesät. Die Transfizierung wurde mit 2ug Plasmid-DNA in 1 ml 25mM Tris-HCI (pH7,5), 137 mM NaCI, 5mM KC!, 0,6rnM Ma^HPO4,0,5mM ΜπΠ2/ OJmM CaCI2 und 5QQug DEAE-Dextran (Pharmacia Fine Chemical) durchgeführt. Nach einstündiger Inkubation bei 37°C wurde die Lösung mit DMEM, das 10% FCS und 150μΜ Chlorochin enthielt, ausgetauscht, 3 Stunden bei 370C inkubiert und anschließend mit 10% FCS enthaltendem frischem DMEM ausgetauscht. 48 Stunden später wurden die Zellen mit Phycocyanin-konjugiertem Anti-FCcR-Antikörper (3-5) und biotinisiertem IgE gefärbt, mit FITC-Avidin entwickelt und durch Doppel-Laser-FACS (siehe Kikutani u.a. in J. Exp. Med. in press [198G]) entwickelt.
Beispiel 9
Bestimmung der Nucleotidsequenz der Fct-RcDNA
Das Insert von pFccR-1 wurde mit Hindlll und Pvull-Restriktionsenzymen digeriert. Die digerierte DNA wurden in M 13 subclonisr'.
und sequenziert (siehe Sanger u. a. in Proc. Natl. Acad. Sei. USA 74,5463-5467) und durch das Verfahren nach Maxam und Gilbert bestätigt (siehe Proc. Natl. Acad. Sei. USA 74,560-564 [1977)).
Beispiel 10
»Northern blof-Analyse von FctR-mRNA
3 Mikrogramm poly(A)' RNA aus verschiedenen Zellen wurden auf einem 1 % Agarosegel getrennt, auf Nitrozellulosepapier übertragen und mit einem pFccR-1 Insert aus einer „nick"-Translation (siehe Thomas u.a. in Proc. Natl. Acad. Sei. USA 77, 5201-520511980)) hybridisiert. Für die BSF-1-lnduktion wurden einhundert Millionen B- oder "I'-Zellen 24 Ständen lang mit oder ohne 10pg/ml IgE und 50μ/ηηΙ Rtkombinant-Human-BSF-1 kultiviert (siehe Yokota u.a. in Proc. Natl. Acad. Sei. USA in Press [1986|)und 10pg der gesamten RNA wurden extrahiert und wie oben beschrieben durch „Northern blotting" analysiert.
Beispiel 11 Expression des wasserlöslichen Teiles von Human-Fct-Rezeptor mit niedriger Affinität in Hefe
Teil I:
Herstellung der Plasmide pJDB-244 und pJDB-245
a) Herstellung des Plasmids pRH 241, das den Hefe-ADHI-Terminator enthält: Vektorherstellung
10 μς Bluescribe M13* (Strategen, San Diego, Kalifornien 92121, USA) wurden mit je 20 Einheiten Sail und Sphl doppelt digeriert. Die Reaktion wurde durch Zugabe von 1 /25 VoI von 0,5 M EDTA (Ethylendinitrilteuaessigsäuredinatriumsalz) und zehnminütiges Erhitzen auf 7O0C beendet. Der ausgeschnittene Vektor wurde durch Agarosegel-Elektrophorese gereinigt (1 % Agarose, 1 χ TBE-Puf'dr: 6,05g/l Tris(hydroxylmethylaminomethan), 3,1 g/l Borsäure, 0,37g/l EDTA) 0,5pg/ml Ethidiumbromid enthaltend; Elektrophorese bei 4V'cm). Nach Lokalisierung der DNA-Bande mittels UV-Licht (254nm) wurde Oie DNA mit DE 81 -Papier elektroeluiert und abschließend durch eine Ethanolpräzipitation gereinigt. Die DNA wurde in 10μΙ TE (1OmM Tris, pH8,0,1 niM EDTA) gelöst
Insertherstellung
10pg pWS214S4 wurden mittels ;s 20 Einheiten Sphl und Sail digeriert. Das den ADHI-Terminator enthaltende kleinere Fragment wurde durch Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation isoliert. Anschließend wurde die DNA in 10μΙ TE gelöst.
1 μ1 Vektor-DNA und 1μΙ Insert-DNA wurden in 10μΙ Lösung mittels T4-DNA-Ligaseligieri, 3μΙ der Ligationslösung wurden zur Transformierung von E.coli JM101 (supE, thi, del(lacproAB), F'[traD36, proAB, laclq, lacZ-delM M) Lamda minus) verwendet. Einige der entstandenen Kolonien wurden nach der Ampicillinselektion bis zur Größe von 1 ml gezüchtet. Die Plasmide wurden isoliert (siehe Birnboim H. u.a. in Nucl. Acids Res.7,1513 (1979)) und mit Sphl und Sail digeriert. Die Fragmente wurden auf einem Agarosegel getrennt. Das Vorhandensein des ADHI-Terminatorfragments wurde durch ein etwa 340bp (Basenpaar) langes DNA-Fragment bestätigt. Eines der Plasmide wurde zur weiteren Verwendung selektioniert und als pRH241 bezeichnet (Restriktionskarte: siehe Fig. 10).
b) Herstellung dns den Hefe-ADHI-Promotor und den Hefe-ADHI-Terminator enthaltenden Plasmiöb pRH (siehe J. L. Bennetzen u.a. in J. Biol Chem. 257,3018-3025 119821):
Vektorherstellung
10μ9 pRH241 wurden mit EcoRI und Kpnl doppelt digeriert. Der Vektorteil wurde aus dem kleinen Fragment durch Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation freigesetzt. Abschließend wurde er in ιΟμΙ TC gelöst. Insertherstellung
10Mg des Plasmids pY-JDB-Hu-IFN-Orrega 1 (siehe Beispiel A und DE-PA P 3635867.3, eingereicht am 22. Oktober 1986) wurden mit Sphl geschnitten. Das 3'-überstehende Ende wurde durch Zusatz von 5 Einheiten E.coli-DNA-Polymerase I in Gegenwart von dGTP entfernt. Die DNA wurde weiter mit Xhol geschnitten, und die entstandenen Fragmente wurden durch Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation isoliert. Das glatte Ende des 400 bp langen Fragmentes, das den ADHl-Promotor enthielt, wurde durch Ligation des Adaptorpaares umgewandelt:
EBI-410: 5' AATTGGAAGGATC 31 EBI-429: 3' CCTTCCTAG-p 5'
Das klebrige Ende des Restriktionsfragmentes wurde mit Hilfe des Adaptorpaares umgewandelt:
EBI-418: 5' p-TCGAGCACGTGGTAC 3' EBI-424: 31 CGTGCAC 5'
Nach der gleichzeitigen Ligation der beiden Adaptoren wurc"1; das ADHI-Fragment erneui durch Agarosegel-tiektrophorese gereinigt. Die DNA wurde in 5μΙ TE gelöst.
1μΙ Vektor und 5μΙ Insert wurden in insgesamt 10μΙ Lösung mittels T4-DNA-Ligaseligiert. Durch Ligierung des Inserts in den Vektor werden die EcoRI- und die Kpnl-Stellen zerstört. 3μΙ der Ligationslösung wurden zur Transformierung von E.coli JM101 verwendet. Mehrere Kolonien wurden im Mikromaßstab auf die Anwesenheit eines Plasmids mit der gewünschten Konstruktion durch Restriktion der Piasmide mit verschiedenen Restriktionsenzymen untersucht. Ein Plasmid wurde selektioniert und als pRH242 bezeichnet (Restriktionskarte: siehe Fig. 11).
c! Herstellung des Plasmin« pRH243, das dan Hefe ADHI-Prornotor, ein für den Hefe-„mating"-Faktora (MFa) Loader-Peptid codierendes Gen (siehe J. Kurjan u.a. in Cell 30,933-943119821), eine Multiclonier-Stelle und den Hefe-ADHI-Terminator enthält:
Das MFa Leader-Peptid-Gen wurde chemisch durch Hefe-Codon-Nutzung synthetisiert (siehe J. L. Benetzen u.a. in J.Biol. Chem.
257,3026-3031 [1982]).
Vektorherstellung
1 μρ pRH 242 wurde mit Xhol und Xbal doppelt digeriert. Das Vektorfragment wurde durch Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation gereinigt, die DNA wurde in 30μΙ TE gelöst.
lnsertherstellung
Mit Hilfe eines DNA Synthesizers Applied Biosystems 381A wurde ein Satz von 10 Oligodesoxynucleotiden hergestellt:
Name Sequenz
MF1 TCGAGCCTCATATCAATGAGATTCCCATCTATTTTCACTGCTGTTTTGTT (50mer)
MF2 AGCAGCGAACAAAACAGCAGTGAAAATAGATGGGAATCTCATTGATATGAGGC (53mer)
MF3 CGCTGCTTCCTCCGCTTTGGCTGCTCCAGTCAACACTACTACTGAAGACGAAACTGCTCAAATTCCAGCT (70mer)
MF4 CAGCTTCAGCTGGAATTTGAGCAGTTTCGTCTTCAGTAGTAGrGTTGACTGGAGCAGCCAAAGCGGAGGA (70 mer)
MF 5 GAAGCTGTCATCGGTTACTCTGACTTGGAAGGTGACTTCGACGTTGCT (48 mer)
MF6 GCAAAACAGCAACGTCGAAGTCACCTTCCAAGTCAGAGTAACCGATGA (48 mer)
MF 7 GTTTTGCCATTCTCCAACTCCACTAACAACGGTTTGTTGTTCATTAACACTACTATTGCATCG ATTGCT (69 m?r)
MF8 CCTTAGCAGCAATCGATGCAATAGTAGTGTTAATGAACAACAAACCGTTGTTAGTGGAGTTGGAGAATG (69mer)
MF9 GCTAAGGAAGAAGGTGTTTCTTTGGACAAGAGGCCTCTGCAGGAATTCT (49mer)
MFIO CTAGAGAATTCCTGCAGAGGCCTCTTGTCCAAAGAAACACCTTCTT (46mer)
6OpMoI jedes Oligonucleotids mit Ausnahme von MF1 und MF10 wurden in 5μΙ Lösung mittels T4-Polynucleotidkinase (PNK) phosphoryliert. Die Reaktionen wurden durch zehnminütiges Erhitzen der Proben auf 1000C gestoppt. 5 μΙ MF1 (60 pMol) und die MF-2-Lösung wurden zusammengenommen und ebenso wurden die Lösungen von MF3 mit MF4; MF5 mit MF 6; MF7 mit MF8 und 5μΙ von MF10 zur Lösung von MF9 gegeben. Die zusammengenommenen Lösungen wurden wiederum auf 1000C erhitzt und langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Nach diesem „annealing"-Schritt wurden die fünf Lösungen zusammengenommen, 20 Einheiten T4-Ligase wurden dazugegeben, und die Ligation wurde bei 14°C 1T Stunden lang durchgeführt.
Schließlich wurden Ο,δμΙ der Vektor-DNA und 7 μΙ der obengenannten Ligationsreaktion zusammengenommen und mit 5Einheiien T4-Ligase ligiert. E.cc1: JM101 wurde mit 3μΙ dieser Ligationslösung transformiert. Die Plasmide mehrerer Kolonien wurden isoliert, mit Xhol und Xbal erfolgt eine doppelte Restriktion und anschließend wurde mit Agarosegel-Elektrophorese gereinigt. Diejenigen Plasmide, die ein Insert der erwarteten Größe (290 bp) enthielten, wurden durch Subclonierung des Inserts in M 13mp8 und Sequenzierung mittels der Didesoxyketten-Terminationsmethode nach Sanger weiter charakterisiert (siehe Sanger F. u.a. in Proc. Natl. Acad. Sei. 74,5463-5467 H977]). Ein das erwartete Insert (siehe Fiq. 12) enthaltende Plasmid wurde als pRH 243 bezeichnet (Restriktion iskarte: siehe Fig. 13).
d) Herstellung des Plasmids pRH 244, das den ADHI-Promotor, die Codiersequenz für das FccR-wasserlösliche Fragment und den ADHI-Terminator enthält (siehe Fig. 15):
lnsertherstellung
20μg pGEM 4-FccR (Plasmid pGEM (Promega Biotec, Madison Wl 53711, USA], das das größere Hindlll-EcoRI-Fragmer.t der FctR-cDNA enthielt) wurde mit je 40 Einheiten EcoRI und Hindlll geschnitten und die klebrigen Enden wurden mit Klenow-Fragment von E.coli-DNA-Polymerase I und den vier Desoxynucleosidtriphosphaten (dXTP's) aufgefüllt. Die DNA wurde mit 10 Einheiten Kälberdarmphosphatase (CIP, Boehringer Mannheim) dephosphoryliert, durch zwei Phenol/Chloroform-Extraktionen vom Protein befreit und auf einem Agarosegel getrennt. Nach der Elektroelution und Präzipitation wurde das Fragment, das die Codierregion des FCcR-v.asserlöslichen Fragmentes enthielt, in 10μΙ TE gelöst.
Da Hindlll die FccR-cDNAetwa 50 bp „upstream" der ersten Aminosäure des löslichen Fragmentes (Met-150) schneidet, wird das Insert von pGEM 4-Fc£R mi». Sau 3 A wieder ausgeschnitten. Dieses Verfahren entfernt nicht nur die 5'-Richtung, sondern auch die Nucleotide, die für die ersten 18N-terminalen Aminosäuren des löslichen Fragmentes codieren. Zwei Linker-Oligodesoxynucleotide der folgenden Formeln
5' TCGAGCTCATATACAATGG ATG GAA TTG CAA GTT TCC TCT GGT TTCGTT TGT AAC ACT TGT CCA GAA AAG TG
3' CGAGTATATGTTACC TAC CTT AAC GTT CAA AGG AGA CCA AAG CAA ACA TTG TGA ACA GGT CTT TTC ACC TAG
Sau3A
wurden synthetisiert, um das komplette Gen mittels Hefe-Codon-Nutzung der folgenden Formel wiederherzustellen
Met Xhol CGAGTATATGT TAC VaI 155 Ser G!y Phe VaI 160 As η Thr Cys Pro 165
51 TCGAGCTCATATACA ATG GTT Ser TCT GGT TTC GTT Cys AAC ACT TGT CCA GIu
3' Leu CAA TCC AGA CCA AAG CAA TGT TTG TGA ACA GGT GAA
TTG GIn AGG ACA CTT
AAC CAA
GIu GTT
GAA
CTT
Lys Trp 3'
AAG TG 5'
TTC ACC TAG
Sau3A
Je 25pMol der Oligonucleotide wurden miteinander „annealed" und zu etwa 3\ig Sau3A (ö'PhosphaO-EcoRI-laufgefüllt, dephosphoryliert)-Fragment gegeben und in insgesamt 20μΙ mittels T4-DNA-Ligase ligiert. Das entstandende Xhol-(EcoRI)-Fragment wurde durch Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation gereinigt. Es wurde in 20 μΙ TE gelöst.
Vektorherstellung
ΙΟμΙ pRH242 wurden mit Xbal geschnitten und die Enden wurden durch Klenow-Auffüll-Reaktion glattendig gemacht.
Die DNA wurde mit Xhol wieder ausgeschnitten und das große Fragment wurde durch Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation isoliert. Es wurde in 100 μΙ TE gelöst. 1 μΙ Vektor und 1 μΙ Insert wurden in insgesamt 10μΙ mittels T4-Ligase ligiert. (Die Ligation einer aufgefüllten EcoRI-Stelle an eine aufgefüllte Xbal-Stelle stellt sowohl die EcoRI- als auch die Xbal-Stelle wieder her.) 3μΙ der Ligationsieaktion wurden zur Transformierung von E.coli JM101 verwendet. Plasmide wurden aus mehreren Kolonien isoliert und auf die Anwesenheit von FccR-wasserlöslichem Fragmenl-Gen unter Verwendung von mehreren Restriktionsenzymen untersucht. Eines der Plasmide wurde weiter selektioniert und das Xhol-Xbal-Fragment wurde partiell sequenziert, um die richtige Verbindung zwischen ADHI-Terminator und dem Human-Gen Λΐ bestätigen. Dieses Plasmid wurde als pRH244 bezeichnet (siehe Fig. 14).
e) Herstellung des Plasmids pRH 245, das den Hefe-ADHI-Promotor, das Hefe-„mating"-Faktor aLeader-Gen, das Gen für das FccR-wasserlösliche Fragment und den Hefe-ADHI-Terminator enthält (siehe Fig. 15):
Vektorherstellung
10pg pRH 243 werden mit EcoRI und Stul doppelt digeriert. Das große Fragment wurde durch Agarosegel-Elektrophorase, Elektroelution und Präzipitation gereinigt. Abschließend wurde es in ΙΟΟμΙ TE gelöst.
insertherstellung
20μ wurden mit EcoRI und Hindill doppelt digeriert und dephosphoryliert. Das Insert wurde mit Sau 3 A wieder ausgeschnitten und das größere Fragment wurde isoliert. Zur Wiederherstellung der kompletten Codierregion für das lösliche Fragment der folgenden Formel
5' 3' GIu Leu GAA "(TG CCT AAC Met ATG TAC 3' 5' VaI GTT CAA Ser TCC AGG Ser TCT AGA GIy GGT CCA Phe TTC AAG VaI GTT CAA Cys TGT ACA Asn AAC TTG Thr ACT TGA Cys TGT ACA Pro CCA GGT GIu GAA CTT
Lys Trp AAGTG TTCACCTAG Sau3A GIn CAA GTT
wurden zwei Oligonucleotide der folgenden Formel two oligodeoxynucleotides of the formula
3' TACCTTAACGTTCAAAGGAGACCAAAG TAC CTT AAC GTT CAA AGG AGA CCA AAG CAA ACA TTG TGA ACA GGT CTT TTC ACCTAG 5'
synthetisiert.
25pMol jedes Oligodesoxynucleotids wurden aneinander „annealed" und zu 3pg des Sau3A-EcoRI-Fragmentes gegeben. Die Ligation erfolgte in 20μΙ Lösung mittels T4-DN'A-Ligase. Die entstandene DNA wurde durch Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation gereinigt. Die DNA wurde in 2OuI TE gelöst.
1μΙ Vektorfragment und 1 μΙ Insertfragment wurden in insgesamt 10μΙ mit T4-DNA-Ligase ligiert. 3μΙ der Ligationsreaktion wurden zur Transformierung von E.coli JM101 verwendet. Plasmide aus mehreren Kolonien wurden isoliert und auf das Vorhandensein von FctR-wasserlöslichem Fragment-Gen mittels Restriktionsenzymen untersucht. Eines der Plasmide wurde weiter selektioniert und das Clal-Xbal-Fragment wurde partiell sequenziert, um die korrekte Verbindung zwischen dem „mating"Faktor-a-Teil und dem FceR-wasserlöslichem Fragment-Gen zu bestätigen. Dieses Plasmid wurde als pRH245 bezeichnet (siehe Fig. 15).
f) Herstellung der Hefevektoren
pRH244 und pRH245 wurden mittels eines E.coli-Vektors (Bluescribe M13+) konstruiert, der die Sequenzierung der Inserts ermöglicht. Um beide Versionen des FccR-wasserlöslichen Fragment-Gens in Hefe zu exprimieren, müssen beide rekombinierten Plasmide mit Hindlll und BamHI geschnitten werden, wodurch die Expressionskdssette, bestehend aus ADHI-Promotor, MFaLeader-Gen (im Falle von pRH245), FccR-wasserlösliches Fragment-Gen und ADHI-Terminator, freigesetzt werden. Diese DNAs können in fast jeden Hefevektor, der geeignete Restriktionsenzymstellen besitzt, ligiert werden. Als Beispiel wurde das Plasmid pJDB207 gewählt (siehe V. D.Beggsin „Gene cloning in yeast" JGenclonierung in Hefe), herg.R.Williamson: Genetic
Engineering 2,175-203 [1982], bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen unter DSM3181 deponiert). pJDB207 enthält eine 2-p-L)rsprung der Replikation und einen leu 2-Selektionsmarker. Dieses Plasmid repliziert extrachromosomal in
Vektorherstellung
10pg ρJDB 207 wurden mit Hindlll und BamHI doppelt digeriert. Das große Fragment wurde durch Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation isoliert. Die DNA wurde in 50μΙ TE gelöst.
Insertherstellung
10μς pRH244 und pRH245 wurden mit Hindlll und BamHI doppelt digeriert. Die Expressionskassetten wurden mittels Agarosegel-Elektrophorese isoliert. Die Inserts wurden in 10μΙ TE gelöst.
1 μΙ Vektor und 2 μΙ Insert wurden vermischt und in insgesamt 10μΙ mit T4-DNA-Ligase ligiert. E.coli JM101 wurde mit 3μΙ der Ligationslösung transformiert. Die Plasmide einiger der entstandenen Kolonien wurden durch Restriktionsanalyse auf die Richtigkeit der Konstruktion untersucht.
Je eines der Plasmide wurde selektioniert und folgendermaßen bezeichnet:
pJDB-244, das die Expressionskassette ohne die MFa-Leader-Sequenz enthält, und pJDB-245, das die Expressionskassette rr it der MFa-Leader-Sequenz enthält.
Beide Plasmide wurden in einem größeren Maßstab isoliert und zur Transformierung (siehe Beggs J. D. in Nature 275,104 [19781) des Hefestammes WS21-3 (α, leu2, his3, ura3, pep4) verwendet.
Teil II:
Herstellung der Plasmide 289a 1 und 289b3
1 pg des Hefeplasmids YEpI 3 wurde mit 3 Einheiten Hindlll und BamHI bei 370C innerhalb von 3 Stunden in Core-Puffer (50 mMol Tris-HCI, pH3,0,1OmMoI MgCI2, 5OmMoI NaCI) digeriert. Der linearisierte Vektor wurde durch Agarosegel-Elektrophorese mittels 0,7% Agarosegel isoliert (siehe Dretzen u.a. in Anal. Biochem. 112,295).
Je 1 μο der Plasmide pRH 244 und pRH 245 wurden ebenfalls mit Hindlll und BamHI digeriert. Das 1650bp lange Fragment aus pRH 244 und das 1900bp lange Fragment aus pRH 245 wurde nach dem oben beschriebenen Verfahren isoliert.
50ng des linearisierten Vektors und je 200ng der Expressionskassetten wurden über Nacht bei 14°C in 20μΙ Ligasepuffer (66mMol Tris-HCI, pH7,6,6,6mMol MgCI2,1OmMoI DDT, 1 mMol rATP, 0,1 mg/ml BSA) in Gegenwart 1 Einheit T4-DNA-Ligase ligiert.
10μΙ des Ligationsgemischs wurden zur Transformation von E.coli HB101 verwendet (siehe Maniatis u.a. in Molecular Cloning — A Laboratory Manual, [Molekularclonierung — Ein Handbuch für das Laborr], S. 250) und für Ampicillinresistenz selektioniert.
Die Plasmide einiger der entstandenen Kolonien wurden durch Restriktionsanalyse auf die Richtigkeit ihrer Konstruktion überprüft. Zwei Plasmide wurden von pRH 244 bzw. pRH 24b abgeleitet (als Plasmid 289 a 1 bezeichnet [abgeleitet von pRH 244) und als Plasmid 289b3 bezeichnet (abgeleitet von pRH245).
Hefe WS21-1 (a leu 2, his3, trp 1 pep4) wurde mit den Plasmiden 289a 1 und 289b3 transformiert (siehe Nature 275,104 [1978]).
Beispiel 12 Expression des FctR-löslichen Fragmentes in E.coli Vektorherstellung
10μg pRH 100 (siehe Beispiel B und Himmler A., Hauptmann R., Adolf G. und Swetly P. in J. Interferon Res. (1986), in Druck wurden mit Sstl digeriert. Die 3'-überstehenden Enden wurden durch Zusatz von 5 Einheiten E.coli-DNA-Polymerase I und dGPT entfernt. Das linearisiert& Plasmid wurde durch Zusatz von 10 Einheiten CIP linearisierte Plasmid wurde durch Zusatz von 10 Einheiten CIP und durch 30minütige Inkubation bei 37°C dephosphoryliert. Nach zwei Phenol/Chloroform-Extraktionen wurde die DNA weiter durch Agarosegel-Elektrophorese, Elektroelution und Präzipitation gereinigt. Der linearisierte Vektor wurde in ΊΟμΙ TE gelöst.
Insertherstellung
20μg pGEM4-FctR (Plasmid GEM4 (Promega Biotec, Maäison WI53711, USA), die das größere Hindlll-EcoRI-Fragment der FccR-cDNA enthielten, wurden mit EcoRI und Hindlll doppelt digeriert. Die 5'-überstehenden Enden wurden durch Zusatz von Klenow-Fragment der DNA-Polymerase I und aller vier dXTPs glattendig gemacht. Die 5'-Phosphatgruppen wurden mit CIP entfernt. Nach der Agarosegel-Reinigung wurde das Fragment, das das FccR-lösliche Fragment-Gen enthielt, mit Sau3A nachgeschnitten und das größere Fragment wurde isoliert. 50 pMol jedes Oligodesoxynucleotids
5' GAACTGCAGGTGAGCTCTGGTTTCGTTTGCAACACTTGCCCGGAAAAATG 3'
3' CTTGACGTCCACTCGAGACCAAAGCAMCGTTGTGAACGGGCCTTTTTACCTAG 5,
Sau3A
die den Leseraster, beginnend mit dem zweiten Codon (GIu) des FccR-löslichen Fragment-Gens wiederherstellen, wobei die E.coli-Codone bevorzugt benutzt werden (Sharp P. M., Li W.-H. Nuci. Acids Res. 14, 7737-7749 [19861), wurden in 10μΙ Lösung durch Erhitzen auf 100°C und langsames Abkühlen „annealed". DieOligodesoxynucleotide und die Insert-DNA wurden mit T4-DNA-Ligase ligiert. Nach der Hitzedeniturierung des Enzyms wurden T4-Polynucleotidkinase und ATP zugegeben, um die 5'-Enden des Inserts zu phosphorylieren. Nach der Agarosegel-Reinigung wurde die DNA in 10 μΙ TE gelöst. 1 μΙ linearisierte Vektor-DNA und 5μΙ Insert-DNA wurden zusammengenommen und ligiert. Die Hälfte des Materials wurde zur Transformierung von E. coli HB101 (F-, hsdS20 (rb-, mb), recA13, ara-14, proA2, lacY1, galK2, rpsL20 (Sm-resistent), xyl-5, mitl-i, supE44, Lambda minus) benutzt. Die Plasmide einiger der Ampicillin-resistenten Kolonien wurden isoliert und durch Restriktionsenzymanalyse auf die Richtigkeit der Konstruktion überprüft. Ein Plasmid wurde selektioniert und durch DNA-Sequenzierung der Verbindung Trp-Promotor und FccR-lösliches Fragment-Gen weiter analysiert. Nach diesem letzten Beweis wurde das Plasmid als pRH246 bezeichnet (siehe Fig. 16).
Beispiel 13 Konstruktion des Plasmids psFccR-1
a) 350pg pBSF2-38 (siehe Nature 324,73-76 [1986)), die die BSF-2-cDNA in der Smal-Stelle von pGEM4 enthalten, wurden mit 700 Einheiten EcoRI und BamHI in 500μI eines stark salzhaltigen Puffers (10OmM NaCI, 5OmM Tris-HCI, pH 7,5,1OmM MgCI2, 1mM DTT) 2 Stunden bei 370C digeriert. Die digerierte DNA wurde auf eine preparative 1 % Agarosegel-Elektrophorese aufgetragen und das EcoRI-BamHI-Fragment, das die volle Länge der BSF-2-oDNA von 1,2kbp enthielt, wurde aus dem Gel elektrceluiert, mit 70% Ethanol präzipitiert und bei einer Konstruktion von 1 Mg/μΙ in TE-Puffer gelöst. 20Mg dieses Fragments wurden 1 Stunde lang mit 40 Einleiten Hinfl in 50μΙ eines stark salzhaltigen Puffers digeriert, mit Phenol extrahiert und mit Ethanol präzipitiert. Die digerierten DNAs wurden in 25μΙ eines 1 χ „nick"-Translationspuffers (5OmM Tris-HCI, pH7,2,1OmM MgSO4,0,1mM DTT, 50 Mg/ml BSA) gelöst und 30 Minuten bei 2O0C mit 1 ml 8,2 Einheiten/μΙ Klenow-Fragment und 1 mM dNTP inkubiert. Die Auffüllreaktion wurde durch fünfminütige Inkubation bei 70°C beendet. Das entstandene 127 bp lange, glattendige Fragment wurde mit Phenol extrahiert, mit 40 Einheiten Kpnl 1 Stunde lang bei 37°C in 50μΙ eines wenig salzhaltigen Puffers (1OmM Tris-HCI, pH 7,5,1OmM MgCI2,1 mM DTT) digeriert, 30 Minuten boi 650C mit 2,5 E'mhe en bakterieller alkalischer Phosphataso inkubiert und anschließend auf 1 % präparativen Agarosegel aufgetragen und eine; Elektrophorese unterzogen. Das die BSF-2-Leader-Sequenz enthaltende 110bp iange Fragment wurde elektroeluiert und mit Ethanol präzipitiert. Das 110bp lange Fragment wurde in 10μΙ Ligationspuffer (5OmM Tris-HCI, pH7,4,1OmM MgCI2,1OmMDTT, 1mM Spermidin, ImMATP, 0,1 mg/ml BSA) gelöst und mit 1μρ durch Kpnl und Smal digeriertem pGEM4 durch Inkubation bei 40C für 16 Stunden mit 200 Einheiten T4-Ligase ligiert und in E.coli (MC 1065) transfiziert. Von den gewonnenen Kolonien wurden vier Kolonien herausgesucht, ein Clon wurde selektioniert, vermehrt und nach der Bestätigung, daß das Plasmid dieses selektionierten Clons nur eine Leader-Sequenz enthält, wurde es als pBSF2-L8 bezeichnet (siehe Fig. 20).
b) 80pg des Plasmids LE-392 oder pGEM4 (PFc0R-I) wurden mit 150 Einheiten Hindill in 200μΙ eines wenig salzhaltigen Puffers (1OmM Tris-HCI, pH 7,5,1OmM MgCI2,1 mM DTT) bei 370C 1 Stunde lang digeriert und einer 1 % präparativen Agarosegel-Elektrophorese unterzogen. Das die lösliche FctR-Region enthaltende Hindlll-Fragment wurde aus dem Gel elektroeluiert, mit Ethanol präzipitiert und bei einer Konzentration von 1 μg/μl in TE-Puffer gelöst. 1 μg des Hindlll-Fragmentes wurden bei 200C 30 Minutenlang mit 8,2 Einheiten Klenow-Fragment und 1mM dNTP in 10μΙ von 1x „nick"-Translationspuffer inkubiert, um die zurückgesetzten 3'-Enden aufzufüllen, anschließend erfolgte Extrahierung mit Phenol und Präzipitierung mit Ethanol. Die Hindlll-Fragmente, deren 3'-Enden aufgefüllt worden waren, wurden mit 2 Einheiten Pstl in 10μΙ des Mediumsalzpuffers (5OmM NaCI, 1OmM Tris-HCI, pH 7,5,1OmM MgCI2,1 mM DTT) 1 Stunde bei 37°C digeriert, mit 0,25 Einheiten baktorieller alkalischer Phosphatase bei 65°C 30 Minuten lang inkubiert und mit Ethanol präzipitiert. Getrennt davon wurde 1 \ig pBSF2-L8 mit 2 Einheiten BamHI in 20 μΙ eines stark salzhaltigen Puffers bei 370C1 Stunde lang digeriert, mit Phenol extrahiert und mit Ethanol präzipitiert. Das durch BamHI digerierte pBSF-2-L8 wurde in 10μΙ 1x „nick"-Translationspuffer gelöst und mit 8,2 Einheiten Klenow-Fragment und 1 mM dNTP bei 2OX 30 Minuten lang zur Auffüllung der zurückgesetzten 3'-Enden inkubiert, mit Phenol extrahiert und mit Ethanol präzipitiert. Das Präzipitat wurde in 20μΙ eines stark salzhaltigen K uff ers gelöst, mit 2 Einheiten Pstl bei 370C 1 Stunde lang digeriert, mit Phenol extrahiert und mit Ethanol präzipitiert. Das Pst1-digerierte Fragment, das die lösliche FctR-Codierungsregion und durch Pstl digeriertes pBSF2-L8 enthält, wurde durch Inkubation mit 200 Einheiten T4-Ligase in 10μΙ Ligationspuffer bei 40C 16 Stunden lang ligiert und in E.coli (MC 1065) transfiziert. Acht Kolonien wurden aus den gewonnenen Kolonien herausgosucht. Ein Clon wurde selektioniert, vermehrt und nach Betätigung der Plasmidkonstruktion als psFccR-1 bezeichnet. Das vermehrte psFctR-1 enthält sieben Basen aus der Mehrfachclonierung in pGEM4 zwischen BSF-2-Leader- und FccR-Sequenzen im Raster (siehe Fig. 17: Nucleotide 137 bis 143).
Beispiel 14
Expression von FccR-cDNA
Das Plasmid psFctR-1, das dia modifizierte FctR-cDNA enthielt, wurde durch Digestion mit dem Restriktionsenzym BamHI linearisiert. mRNA wurde mit SP6-RNA-Polymerase mittels linearisierter Plasmid-DNAals Matrize nach Melton u.a. synthetisiert.
Etwa je 10ng mRNA wurden in Oozyten von Xenopus leavis injiziert und die Oozyten wurden bei 200C in Barth's modifiziertem Medium, das mit 100pg/ml Penicillin und 1 Mg/ml Streptomycin ergänzt war, inkubiert. Nach der zweitägigen Inkubation wurde der Kulturüberstand gesammelt und die Oozyten wurden in Dulbecco's PBS, das 1 mM PMSF enthielt, homogenisiert. Das PBS-Lysat wurde durch Hochleistungszentrifugierung bei 15000U min1 10 Minuten lang getrennt. Das Pellet wurde wiederum mit NP-40 extrahiert, um den Membran-gebundenen Rezeptor zu eolubilisieren (0,5% NP-40,0,1 M NaCI, 0.05M Tris-HCI,
Beispiel 15
SDS-PAGE-Analyse von FctR in Oozyten
Zehn mit mRNA injizierte Oozyten wurden mit 100μΙ modifiziertem Barth-Medium, das 150μ Ci 35S-Methionin enthielt, 24 Stunden bei 200C inkubiert. Markierte Oozyten wurden in 1 ml Lysepuffer (0,5% NP-40,0,1 M CaCI, 0.05M Tris-HCI, oH7,5) lysiert und 10 Minuten bei 15000U min"' zentrifugiert. Das geklärte Lysat und der Kulturüberstand wurden mit Normaler-Maus-Ig-gekoppelten Sepharose-4B-Perlen vorgeklärt und anschließend 60 Minuten unter häufigem Schütteln auf Eis mit 3-5-(IgGI)-Antikörper-gekoppelten Sepharose-4 B-Perlen inkubiert. Die Perlen wurden 2ma! mit Lysepuffer und 2mal mit stark salzhaltigem Puffer (0,5% NP-40,0,5 M NaCI, 0,05 M Tris-HCI, pH 8,0) gewaschen und zum Schluß noch einmal mit Lysepuffer gewaschen. Die Immunopräzipitate wurden durch zweiminütiges Kochen mit SDS-Probenpuffer eluiert. Die Proben wurden auf 9% SDS Page analysiert (siehe Fig. 24).
Beispiel 16 Nachweis von FCCR
-27- 263 S38
Die FccR-Aktivität wurde mit einem enzymgebundenen Immunoadsorptioonsassay (EUSA) mit zwei Antikörpern unter Verwendung von zwei verschiedenen monoclonalen Anti-FctR-Antikörpern, 3-5(IgGI) und 8-30(IgM), gemessen, welche mit zwei verschiedenen Epitopen auf FccR reagieren. Mikrotiterplatten mit 96 Vertiefungen (Nunc, Roskilde, Dänemark) wurden mit ΙΟΟμΙ/Vertiefung 3-5-Antikörper (10pg/ml) in Beschichtungspuffer (0,1 M Carbonatpuffer, pH9,6,0,02%) vorbeschichtet und über Nacht bei 4°C inkubiert. Die Platten wurden dann viermal mit Spülpuffer (Dulbeccos Phosphatpuffer, pH 7,4, der 0,05% (V/V) Tween 20 enthielt) gewaschen und anschließend wurden 100 μΙ Proben, die mit Verdünnungspuffer (0,05 Tris-HCI, pH 8,1, mit 1 mM MgCI2,0,15 M NaCI, 0,05%Tween 20,1 % BSA und 0,02% NaN3) verdünnt waren, zugegeben. Die Platten wurden 2 Stunden bei Raumtemperatur inkubiert, viermal mit Spülpuffer gewaschen und anschließend wurden 100ml 8-248-Antikörperalkalisches-Phosphatasekonjugat (0,75 mg/ml) zugegeben. Nach vierstündiger Inkubationszeit wurden die Platten viermal gewaschen und die Enzymreaktion wurde durch die Zugabe von 100 μΙ/Vertiefung von 1 mg/ml p-Nitrophenylphosphat (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) in Substratpuffer (0,05M Carbonatpuffer, pH 9,8,1OmM MgCI2) in Gang gesetzt. Nach einer angemessenen Inkubationszeit (60-90 Minuten) wurde die optische Dichte mit Hilfe eines automatischen Mikro-ELISA-Anzeigegerätes (Nippon Inter. Med., Tokio, Japan) bei Wellenlängen von 405 und 620nm abgelesen (siehe Fig.21 und 22).
Beispiel 17
Bestimmung der Bindung von FctR an IgE
Die mit Antikörper 3-5 beschichteten Platten wurden mit 100μΙ Proben 2 Stunden lang beschichtet, viermal mit Spülpuffer gewaschen und anschließend wurden 10pg/ml Human-monoclonales-lgE (PS-Myelom) zugegeben. Nach zweistündiger Inkubation bei Raumtemperatur wurden die Platten viermal gewaschen und weiter mit alkalischer Phosphatase konjugiertem monoclonalen Anii-Human-lgE inkubiert und dann durch Zusatz von Suhstrat-p-Nitrophenylphosphat wie bereits beschrieben, entwickelt.
Beispiel 18 IgE-Rosettenbildung
FctR auf Lymphozyten werden durch einen Test unter Verwendung von mit Human-lgE beschichteten fixierten Ochsen-RBC (ORBC) nachgewiesen (Gonzalez-Molina, A. und Spiegelberg, H. L. J. Clin. Invest 59,616 (19771). Die Anzahl der IgE-rosettenbildenden Zellen wird nach Subtraktion der Anzahl der nicht-spezifischen Bindung mit fixierten ORBC, die mit Rinderserumalbumin beschichtet sind, ermittelt. Für die IgE-Rossetteninhibition werden 25μΙ FccR-tragende Zellen (5 χ 106/ml) mit einem spezifischen Volumen (z. B. 100 μΙ) der Testprobe oder des Kontrollmediums gemischt und 1 Stunde bei 40C inkubiert. Die Anzahl der Rosetten mit 3 oder mehr ORBC wird gezählt. In den Experimenten I und III sind die FccR-tragenden Zellen RPMI8866-Zellen und in Experiment Il sind es SKW6-CL4-Zellen. Das Kontrollmedium ist der Überstand der Kontrolloozyten, d.h. nicht-transformierteOozyten.
Aus den vorangegangenen Testergebnissen ist ersichtlich,
a) daß die SDS-PAGE-Analyse das Produkt von psFccR-1 aus den Oozyten zeigt, das von beiden Antikörpern 3-5 und 8-30 erkannt wird und das IgE-bindende Aktivität besitzt, und das breite Proteinbanden hervorbrachte (siehe Fig. 24) und b) daß das Produkt von pANFcR-1 aus den Oozyten, dem im Vergleich die N-terminale Transmembranregion fohlt, durch den 3-5-Antikörper, aber nicht durch den 8—30-Antikörper erkannt werden kann und keine IgE-bindende Aktivität aufweist. Diese Ergebnisse zeigen, daß das Produkt von ρΔΝFcnR-I, das keine Signalsequenz besitzt, nicht richtig verarbeitet wurde und daß somit eine richtige Verarbeitung wie in Clon psFccR-1 ein Epitop schafft, das durch den Antikörper 8-30 erkannt wird und das IgE-bindende Aktivität besitzt.
Die Expression des wasserlöslichen Teils des Fcc-Rezeptors kann durch Kultivierung der entsprechenden E.coli oder Hefe oder anderen Organismen mittels Standardfermentationsverfahren und anschließender Konzentrierung und Reinigung des gewünschten wasserlöslichen Fragmentes mittels der in Abschnitt a) „Isolierung und Reinigung des wasserlöslichen Teils von FccR" erfolgen.
Beispielsweise wurde mit Plasmid 289b3 (WS21 -1/289be) transformierte Hefe WS 21-1 etwa 40 Stunden in YHK8-Medium ineinem Fermenter kultiviert, bis eine optische Dichte (546nm) von etwa 45 (Trockenzellmasse: 13g/l) erreicht war. Nach der Abzentrifugierung der Zellen wurde die Ausbeute an FctR in dem gewonnenen Überstand mit einem spezifischen EIISA-Verfahren bestimmt
Ausbeute: 2,5E/ml FctR (1 E/ml FccRentspricht der Aktivität eines Überstände von 1 χ 10s RPMI/Zellen/ml).
In 11 YHK8-Medium sind enthalten:
8,0Og(NH4I2SO4,
2,56g (NH4)2 HPO4,
0,60g MgSO4 x 7H2O,
0,56g CaCI2 x 2H2O,
0,04g Biotin, 80,0mg m-lnosit, 40,0mg Ca-pantothenat,
8.0mgThiamin,
2,0mg Pyridoxin,
3,1 mg CuSO4 χ 5H2O, 19,0mg FeCI3 χ 6H2O, 12,0 mg ZnSO4 χ 7 H2O, 14,0 mg MnSO4 x H2O,
5,0mg Borsäure,
2,0mg NaMoO4 χ 2H2O1
1,0 g Hefeextrakt,
0,5g Zitronensäure, 0,2 g Uracil, 0,1 g Adenin, 15,0g Glutaminsäure, 0,5 g Tryptophan, 0,2g Histidin, 100,0 g Glucose
Wenn auch im Zusammenhang mit dem wasserlöslichen Fragment des Fct-Rezeptors die Konstruktion von Vektoren, die Transformation von Wirtsorganismen mit ihnen und die Expression des Fragmentes im vorangegangenen ausführlich für das wasserlösliche Fragment, das mit Aminosäure 150 des vollständigen Fcc-Rezeptors beginnt, beschrieben wurde, so wird deutlich, daß die Vorgänge der Konstruktion, Transformation und Expression in ähnlicher Weise ausgeführt werden können, um andere wasserlösliche Fragmente, die beispiolsweise mit den Aminosäuren 50 bis 149 des gesamten Fcc-Rezeptors beginnen, zu gewinnen.
Tabelle 1: Reinigung von Fc1R aus RPMI-8866-Zellen
Material Gesamt- 132,000 Gesamt Spezifische 3-5-Sepharose Ablauf NMIg-Sepharose Gewinnung Reinigung
Protein 441 aktivität Aktivität Eluat 4,5 Eluat Ablauf (%)
(Mg) 16 (Einheiten1 *) (E/pg) 2 470 85,5 1170
Zellkulturüberstand 180,000 117,000 78,800 0,44 100 1
Konzentrierter Überstand 172,000 99,000 75,000 0,44 95.2 1
(190fach) 306
NMlg-Ablauf 55,000 0,42 70 1
3-5-Sepharose-Eluat 36,800 83.4 47 190
HPLC 26,000 1,630 33 3,710
Rohes ZeIIy sat 6,1GO 0,05 100 1
NMlg-Ablauf 2,475 0,02 40,2 0,47
3-5-Sepharoseeluat 3,795 12,4 61,6 236
HPLC-gereinigt 649 649 10,5 12,400
* 1 Einheit ist die Aktivität von 1 χ 105 Zellen und entspricht 190fach konzentriertem Überstand.
Tabelle 2
Material IgE-Sepharose
Eluat Ablauf
HPLC-
gereinigt
Tabelle 3 CTCCT 5 GCTTAAACCT CTGTCTCTGA CGGTCCCIGC Leu Pro Arg 15 35
GAGGA GIu GIy GIn CGAATTTCriA GACAGAGACT GCCAGGGACG CTT CCC AGG Arg
GGTCGACCCC GAA GGT CAA AACACACAG GAGGACAGAC ACAGGCTCCA GAA GGG TCC AGG 85
CAATCGCTCT CCAGCTGGGG CTT CCA GTT TTGTGTGATC CTCCTGTCTG TGTCCGAGGT ICC
GTTAGCGAGA AGTGACCAGA 20 GCTGTGATTG TGCCCGCTGA GTGGACTGCG Leu GIy Leu 30 135
AACTCCACTA TCACTGGTCT Cys Arg Arg CGACACTAAC ACGGGCGACT CACCTGACGC CTG GGG CTG Va!
TTGAGGTGAT GTGAGTGCTC TGC AGG CGT CATCATCGGG AGAATCCAAG CAGGACCGCC GAC CCC GAC GTG 185
TTGTCAGGGA CACTCACGAG ACG TCC GCA GTAGTAGCCC TCTTAGGTTC GTCCTGGCGG CAC
AACAGTCCCT 35 10 Leu Leu Leu 45
AIa Leu Trp Tyr Ser GIu Ue GIu GIu CTT CTC CTG Trp
Met GIu GCT CTG TGG TAT TCA GAG ATC GAG GAG GAA GAG GAC TGG 230
ATG GAG CGA GAC ACC ATA AGT CTC TAG CTC CTC ACC
TAC CTC 25
GIy Thr Gin Ue VaI Leu
Arg Cys GGG ACT CAG ATC GTG CTG 275
CGG TGT CCC TGA GTC TAG CAC GAC
GCC ACA 40
Ala GIy Leu Leu Thr Leu
Thr AIa GCT GGG CTG CTG ACT CTG 320
ACC GCC CGA CCC GAC GAC TGA GAC
TGG CGG
Trp Asp Thr SO GIn Ser Leu Lys 55 Leu GIu GIu -29 - 263 538
TGG GAC ACC Thr CAG AGT CTA AAA GIn CfG GAA GAG 60
His ACC CTG TGG ACA GTC TCA GAT TTT CAG GAC CTT CTC Arg AIa
CAC TGT GTC AGG GCT 365
GTG Arg Asn Va! 65 GIn VaI Ser Lys 70 Leu GIu Ser TCC CGA
CGG AAC GTC Ser CAA GTT TCC AAG Asn TTG GAA AGC 75
Ala GCC TTG CAG TCT GTT CAA AGG TTC AAC AAC CTT TCG His His
GCC AGA TTG CAC CAC 410
CGG Asp GIn Met 80 GIn Lys Ser GIn 85 Thr GIn lie GTG GTG
GAC CAG ATG AIa CAG AAA TCC CAG Ser ACG CAG ATT 90
GIy CTG GTC TAC GCG GTC TTT AGG GTC TCC TGC GTC TAA Ser Gin
GGT CGC AGG TCA CAG 455
CCA Leu GIu GIu 95 Arg AIa GIu GIn 100 Arg Leu . Lys AGT GTC
CTG GAG GAA Leu CGA GCT GAA CAG GIn AGA TTG ΑΛΛ 105
GIu GAC CTC CTT CTT GCT CGA CTT GTC CAG TCT AAC TTT Ser Gin
GAA GAA GTC TCT CAG 500
CTT Leu GIu Leu 110 Trp Asn Leu Asn 115 Leu GIn AIa AGA GTC
TTG GAG CTG Ser TGG AAC CTG AAC GIy CTT CAA GCA 120
Asp AAC CTC GAC TCC ACC TTG GAC TTG GGG GAA GTT CGT Asp Leu
GAC AGG CCC GAT CTG 545
CTG Ser Phe Lys 125 GIn GIu Leu Asn 130 Arg Asn GIu CTA GAC
AGC TTC AAG Ser CAG GAA TTG AAC GIu AGG AAC GAA 135
Ser TCG AAG TTC TCC GTC CTT AAC TTG GAG TCC TTG CTT AIa Ser
AGC AGG CTC GCT TCA 590
TCG Leu Leu GIu 140 Leu Arg GIu GIu 145 Thr Lys Leu CGA AGT
TTG CTG GAA Arg CTC CGG GAG GAG VaI ACA AAG CTA 150
Asp AAC GAC CTT AGA GAG GCC CTC CTC GTG TGT TTC GAT Arg Met
GAT TCT CAC AGG ATG 635
CTA Leu GIn VaI 155 Ser GIy Phe VaI 160 Asn Thr Cys TCC TAC
TTG CAG GTG Ser AGC GGC TTT GTG Cys AAC ACG TGC 165
GIu AAC GTC CAC TCC TCG CCG AAA CAC TGC TTG TGC ACG Pro GIu
GAG AGG ACG CCT GAA 680
CTC Trp He Asn 170 GIn Arg Lys Cys 175 Tyr Phe GIy GGA CTT
TGG ATC AAT Phe CAA CGG AAG TGC Tyr IAC ITC GGC 18C
Lys ACC TAG TTA TTC GTT GCC TTC ACG TAC ATG AAG CCG Ly5 GIy
AAG AAG ATG AAG GGC 725
TTC Lys GIn Trp 185 His AIa Arg Tyr 190 Cys Asp Asp TTC CCG
AAG CAG TGG VaI CAC GCC CGG TAT AIa TGT GAC GAC 195
Thr TTC GTC ACC GTC GTG CGG GCC ATA GCC ACA CTG CTG Met GIu
ACC CAG CGG ATG GAA 770
TGG GIn Leu VaI 200 Ue His Ser Pro 205 GIu GIn Asp TAC CTT
CAG CTG GTC Ser ATC CAC AGC CCG GIu GAG CAG GAC 210
GIy GTC GAC CAG AGC TAG GTG TCG GGC GAG CTC GTC CTG Phe Leu
GGG TCG CTC TTC CTG 815
CCC Lys His AIa 215 His Thr GIy Ser 220 Ho GIy Leu AAG GAC
AAG CAT GCC Ser CAC ACC GGC TCC Trp ATT GGC CTT 225
Thr TTC GTA CGG AGC GTG TGG CCG AGG TGG TM CCG GAA Arg Asn
ACC TCG ACC CGG AAC 860
TGG Asp Leu Lys 230 GIu Phe Ue Trp 235 Asp GIy Ser GCC TTG
GAC CTG AAG GIy GAG TTT ATC TGG VaI GAT GGG AGC 240
Leu CTG GAC TTC GGA CTC AAA TAG ACC GTG CTA CCC TCG His VaI
TTG CCT CAC CAT GTG 905
AAC Tyr Ser Asn 245 AIa Pro GIy GIu 250 Thr Ser Arg GTA CAC
TAC AGC AAC Trp GCT CCA GGG GAG Pro ACC AGC CGG 255
Asp ATG TCG TTG TGG CGA GGT CCC CTC CCC TGG TCG GCC Ser GIn
GAC ACC GGG AGC CAG 950
CTG TCG GTC
260 Asp Cys VaI Met Met GAC TUC GTG ATG ATG CTG ACG CAC TAC TAC Arg GIy CGG GGC GCC CCG 265 Ser GIy Arg TCC GGT CGC AGG CCA GCG Trp TGG ACC - 30 - 263 538
GIy GIu GGC GAG CCG CTC 275 Cys Asp Arg l.ys Leu TGC GAC CGT AAG CTG ACG CTG GCA TTC GAC GIy Ala GGC GCC CCG CGG 280 Trp VaI Cys TGG GTG TGC ACC CAC ACG Asp GAC CTG . As η AAC TTG 270 Asp GAC CTG 995
Ala Phe GCC TTC CGG AAG 290 Cys Thr Pro Pro Ala TGC ACG CCG CCA GCC ACG TGC GGC GGT CGG Set GIu AGC GAA TCG CTT 295 GIy Ser Ala GGT TCC GCG CCA AGG OGC GIu GAG CTC Arg CGG GCC 285 Leu CTG GAC 1040
Ala Thr GCC ACA CGG TGT 305 Asp Ser Arg Pro Asp GAT TCA AuA CCA GAC CTA AGT TCT GGT CTG Pro Δοη CCT GAC GGA CTG 310 2|w Ar- _-- GGC CGC CTG CCG GCG GAC Pro CCC GGG Ser TCC AGG 300 Met ATG TAC 1085
GIy Pro GGA CCT CCT GGA Pro Leu His Ser " CCT CTC CAC TCT TGA GGA GAG GTG AGA ACT GCATGGATA CGTACCTAT Thr ACC TGG 31S riu CCC GGG 1130
Ser Ala TCT GCC AGA CGG CCCCAACCAC GGCCTAAAAu GGGGTTGGTG CCGGATTTTC CCTCTTTGTG GGAGAAACAC CAGCCAGGCC CAGAGCAAGA GTCGGTCCGG GTCTCGTTCT 1180
CCCTGAAGAC GGGACTTCTG TTTTCTGCCA CCCAAACGGA AAAAGACGGT GGGTTTGCCT GGCAGCTGAC CCGTCGACTG GCTGAAAGGT CGACTTTCCA 1230
CCCTGTGACA GGGACACTGT GCCCCTGCCT TCCCAGGAGr CGGGGACGGA AGGGTCCTCA acaccccaac tgtggggttg ACATCTCCCG TGTAGAGGGC 1280
CTCCTCTATG GAGGAGATAC GTGCCCCCAA CAGCACCCTC CACGGGGGTT GTCGTGGGAG TCCAGATGAG AGGTCTACTC AGCACCCTCT TCGTGGGAGA 1330
CCAGATGGGA GGTCTACCCT TCTCCAGATG CAGCCCCATC AGAGGTCTAC GTCGGGGTAG TCCTCAGCAC AGGAGTCGTG AGTACACCCC TCATGTGGGG 1380
AACAGCACCC TTGTCGTGGG AGCTCAGGTG GTGAGTCCTC TCGAGTCCAC CACTCAGGAG CTGTCCAGCC GACAGGTCGG CCCAGGACCT GGGTCCTGGA 1430
GAGTATCCCC CTCATAGGGG GTGATGGCCT CCCA CACTACCGGA GGGT TGCATCAATA ACGTAGTTAT 1480
AAATGGGGCA TTTACCCCGT 1504

Claims (19)

1. Verfahren zur Herstellung eines Human-FcE-Rezeptors mit niedriger Affinität oder eines wasserlöslichen Teiles davon mit einer N-terminalen Zytoplasmadomäne, einer C-terminalen extrazellulären Domäne und einer Molekülmasse von etwa 46kd sowie dessen glycolysierte Derivate, dadurch gekennzeichnet, daß ein geeigneter Wirtsorganismus mit einem
Expressionsvektor, Her als eine Codiersequenz Replikon- und Kontrollsequenzen für die Expression in Prokaryonten und Eukrayonten, E. coli oder in Hefe für das gewünschte Polypeptid an einer geeigneten Stelle enthält, transformiert und das gewünschte Polypyp. d aus den entstandenen Transformanten isoliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Replikon- und Kontrollsequenzen diejenigen des Plasmids pER 103 oder PlasmidspGEM 4 eingesetzt werden oder als Replikon den 2^-Ursprung und als Kontroüoequenzen den ADHi-Promotor und den ADHI-Terminator enthält und zuf ätzlich die „mating" Faktor-a-Leader-Sequenz (MFa) enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Expressionsvektor ein
Plasmidvektor mit den in Anspruch 2 genannten Codiersequenzen und ein rekombiniertes DNA-Molekül eingesetzt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Plasmid Plasmid LE deponiert in E. coli HB101 unter FERm BP-1116 eingesetzt wird,
und dje DNA-Sequenz der Formel
ATG GAG GAA GGT CAA TAT TCA GAG ATC GAG GAG CTT CCC AGG AGG TAC CTC CTT CCA GTT ATA AGT CTC TAG CTC CTC GAA GGG TCC TCC
CGG TGT TGC AGG CGT GGG ACT CAG ATC GTG CTG CTG GGG CTG GTG GCC ACA ACG TCC GCA CCC TGA GTC TAG CAC GAC GAC CCC GAC CAC
ACC GCC GCT CTG TGG GCT GGG CTG CTG ACT CTG CTT CTC CTG TGG TGG CGG CGA GAC ACC CGA CCC GAC GAC TGA GAC GAA GAG GAC ACC
CAC TGG GAC ACC ACA CAG AGT CTA AAA CAG CTG GAA GAG AGG GCT GTG ACC CTG TGG TGT GTC TCA GAT TTT GTC GAC CTT CTC TCC CGA
GCC CGG AAC GTC TCT CAA GTT TCC AAG AAC TTG GAA AGC CAC CAC CGG GCC TTG CAG AGA GTT CAA AGG TTC TTG AAC CTT TCG GTG GTG
GGT GAC CAG ATG GCG CAG AAA TCC CAG TCC ACG CAG ATT TCA CAG CCA CTG GTC TAC CGC GTC TTT AGG GTC AGG TGC GTC TAA AGT GTC
GAA CTG GAG GAA CTT CGA GCT GAA CAG CAG AGA TTG AAA TCT CAG CTT GAC CTC CTT GAA GCT CGA CTT GTC GTC TCT AAC TTT AGA GTC
GAC TTG GAG CTG TCC TGG AAC CTG AAC GGG CTT CAA GCA GAT CTG CTG AAC CTC GAC AGG ACC TTG GAC TTG CCC GAA GTT CGT CTA GAC
AGC AGC TTC AAG TCC CAG GAA TTG AAC GAG AGG AAC GAA GCT TCA TCG TCG AAG i'TC AGG GTC CTT AAC TTG CTC TCC TTG CTT CGA AGT
GAT TTG CTG GAA AGA CTC CGG GAG GAG GTG ACA AAG CTA AGG ATG CTA AAC GAC CTT TCT GAG GCC CTC CTC CAC TGT TTC GAT TCC TAC
GAG TTG CAG GTG TCC AGC GGC TTT GTG TGC AAC ACG TGC CCT GAA CTC AAC GTC CAC AGG TCG CCG AAA CAC ACG TTG TGC ACG GGA CTT
AAG TGG ATC AAT TTC CAA CGG AAG TGC TAC TAC TTC GGC AAG GGC TTC ACC TAG TTA AAG GTT GCC TTC ACG ATG ATG AAG CCG TTC CCG
ACC AAG CAG TGG GTC CAC GCC CGG TY .' GCC TGT GAC GAC ATG GAA TGG TTC GTC ACC CAG GTG CGG GCC ATA 'GG ACA CTG CTG TAC CTT
GGG CAG CTG GTC AGC ATC CAC AGC CCG GAG GAG CAG GAC TTC CTG CCC GTC GAC CAG TCG TAG GTG TCG GGC CTC CTC GTC CTG AAG GAC
ACC AAG CAT GCC AGC CAC ACC GGC TCC TGG ATT GGC CTT CGG AAC TGG TTC GTA CGG TCG GTG TGG CCG AGG ACC TAA CCG GAA GCC TTG
TTG GAC CTG AAG GGA GAG TTT ATC TGG GTG GAT GGG AGC CAT GTG AAC CTG GAC TTC CCT CTC AAA TAG ACC CAC CTA CCC TCG GTA CAC
GAC TAC AGC AAC TGG GCT CC,\ GGG GAG CCC ACC AGC CGG AGC CAG CTG ATG TCG' TTG ACC CGA GGT CCC CTC GGG TGG TCG GCC TCG GTC GGC GAG GAC TGC GTG ATG ATG CGG GGC TCC GGT CGC TGG AAC GAC CCG CTC CTG ACG CAC TAC TAC GCC CCG AGG CCA GCG ACC TTG CTG
GCC TTC TGC GAC CGT AAG CTG GGC GCC TGG GTG TGC GÄC CGG CTG CGG AAG ACG CTG GCA TTC GAC CCG CGG ACC CAC ACG CTG GCC GAC
GCC ACA TGC ACG CCG CCA GCC AGC 3AA GGT TCC GCG GAG TCC ATG CGG TGT ACG TGC GGC GGT CGG TCG CTT CCA AGG CGC CTC AGG TAC
GGA CCT GAT TCA AGA CCA GAC CCT GAC GGC CGC CTG CCC ACC CCC •CCT GGA CTA AGT TCT GGT CTG GGA CTG CCG GCG GAC GGG TGG GGG
TCT GCC CCT CTC CAC TCT TGA .
AGA CGG GGA GAG GTG AGA ACT
oder ein degeneratives Derivat davon sowie dessen glycosylierte Derivate innerhalb des Plasmids pGEM ™4 als EcoRI-lnsert enthält.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Plasmid Plasmid pDE2-FceR-1 eingesetzt wird und die DNA-Sequenz nach Anspruch 4 enthält.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Plasmid Plasmid pRH 246 eingesetzt wird, das die DNA-Sequenz der Formel
ATG TAC
GAG TTG CAG GTG TCC AGC GGC TTT GTG TGC AAC ACG TGC CCT GAA CTC AAC GTC CAC AGG TCG CCG AAA CAC ACG Ti1G TGC ACG GGA CTT
AAG TGG ATC AAT TTC CAA CGG AAG TGC TAC TAC TTC GGC AAG GGC TTC ACC TAG TTA AAG GTT GCC TTC ACG ATG ATG AAG CCG TTC CCG
ACC AAG CAG TGG GTC CAC GCC CGG TAl GCC TGT GAC GAC ATG GAA TGG TTC GTC ACC CAG GTG CGG GCC ATA CGG ACA CTG CTG TAC CTT
GGG CAG CTG GTC AGC ATC CAC AGC CCG GAG GAG CAG GAC TTC CTG CCC GTC GAC CAG TCG TAG GTG TCG GGC CTC CTC GTC CTG AAG GAC
ACC AAG CAT GCC AGC CAC ACC GGC TCC TGG ATT GGC CTT CGG AAC TGG TTC GTA CGG TCG GTG TGG CCG AGG ACC TAA CCG GAA GCC TTG
TTG GAC CTG AAG GGA GAG TTT ATC TGG GTG GAT GGG AGC CAT GTG AAC CTG GAC TTC CCT CTC AAA TAG ACC CAC CTA CCC TCG GTA CAC
GAC TAC AGC AAC TGG GCT CCA GGG GAG CCC ACC AGC CGG AGC CAG CTG ATG TCG TTG ACC CGA GGT CCC CTC GGG TGG TCG GCC TCG GTC
GGC GAG GAC TGC GTG ATG ATG CGG GGC TCC GGT CGC TGG AAC GAC CCG CTC CTG ACG CAC TAC TAC GCC CCG AGG CCA GCG ACC TTG CTG
GCC TTC TGC GAC CGT AAG CTG GGC GCC TGG GTG TGC GAC CGG CTG CGG AAG ACG CTG GCA TTC GAC CCG CGG ACC CAC ACG CTG GCC GAC
GCC ACA TGC ACG CCG CCA GCC AGC GAA GGT TCC GCG GAG TCC ATG CGG TGT ACG TGC GGC GGT CGG TCG CTT CCA AGG CGC CTC AGG TAC
GGA CCT GAT TCA AGA.CCA GAC CCT GAC GGC CGC CTG CCC ACC CCC CCT GGA CTA AGT TCT GGT CTG GGA CTG CCG GCG GAC GGG TGG GGG
TCT GCC CCT CTC CAC TCT TGA
AGA CGG GGA GAG GTG AGA ACT
oder ein degeneratives Derivat davon sowie dessen 0-g!ycosy!ierte Derivate und die des Plasmids pER 103 innerhalb des Plasmids pBR322 als EcoRI-lnsert mit der in Figur 16 gezeigten Restriktionskarte enthält.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Plasmid Plasmid
pRH 244 eingesetzt wird, das die DNA-Sequenz nach Anspruch 6 und die Replikonsequenz die des 2^m-Ursprungs und als Kontrollsequenz den ADHI-Promotor und den ADHI-Promotor innerhalb des Plasmids Blueocribp M13+ als Barn Hl/Hind lii-lnsert mit der in Figur 14 ge*eigten Restriktionskarte enthält.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Piasmio Plasmid pRH 245 eingesetzt wird, das die DNA-Sequenz des Anspruchs 7 mit der in Figur 15 gezeigten Restriktionskarte enthält.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Plasmid Plasmid psFc£R-1 eingesetzt wird, das die DNA-Sequenz nach Anspruch 6 mit der in Figur 19 gezeigten Restriktionskarte enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Expressionsvektor ein Hefevekto.·, der die DNA-Sequenz nach Anspruch 8 oder 9 enthält, eingesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Hefevektor der Hefevektor pJHDB-244, der die DNA-Sequenz nach Anspruch 7 als BamHI/Hind Ill-Insert innerhalb des Plasmids pJDB207 enthält, eingesetzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Hefevektor der Hefevektor pJDB-245, der die DNA-Sequenz nach Anspruch 8 als BamHI/Hind Ill-Insert innerhalb des Plasmids pJDB207 enthält, eingesetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Hefevektor der Hefevektor 289a 1, der die DNA-Sequenz nach Anspruch 8 als BamHI/Hind Ill-Insert innerhalb des Plasmids YEp 13 enthält, eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Hefevektor der Hefevektor 289b3, der die DNA-Sequenz nach Anspruch 7 als BamHI/Hind Ill-Insert inerhalb des Plasmids YEp 13 enthält, eingesetzt wird.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kultivierung von lymphoblastenartigen B-Zellen und Trennung des FcER aus dem Überstand oder aus den lysierten Zellen durch sequentielle Immunoaffinitätsreinigung erfolgt.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß RPMI-8866-Zellen als lymphoblastenartige Zellen eingesetzt werden.
17. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine FcER enthaltende Lösung sequentiell auf BSA-Sepharose, Human-Transferrin-Sepharose und normaler-Maus-lg-Sepharose absorbiert wird, der Ablauf auf eine Anti-FceR-Affinitätssäule aufgetragen wird und der Ablauf mittels HPLC weiter gereinigt wird.
18. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Immunoaffinitätssäule durch Kopplung eines entsprechenden Antikörpers an Sepharose hergestellt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ciaß für die Herstellung von partiellen Aminosäuresequenzen der Formel
Met-Glu-Leu-Gln-Val-Ser-Ser-Gly-Phe-Val-,
Gly-Glu-Phe-Ile-Trp-Val-Asp-Gly-Ser-His-Val-Asp-Tyr-Ser-Asn-Trp-Ala-Pro-Gly-Glu-Pro-Thr-, Lys-His-Ala-Ser-His-Thr-Gly-Ser-Trp-lle-Gly-Leu-Arg-Asn-Leu-Asp-Leu-Lys-und Lys-Trp-Ile-Asn-Phe-Gln-.
DD87306168A 1986-08-21 1987-08-19 Verfahren zur herstellung eines human fc tief-rezeptors DD263538C4 (de)

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EP86111581A EP0257114A1 (de) 1986-08-21 1986-08-21 Menschlicher Fc-Epsilon-Rezeptor von niedriger Affinität, dessen Isolierung und Reinigung

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DD263538C4 true DD263538C4 (de) 1989-09-27

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