DD297839A5 - ALPHA SUB-UNIT OF THE LFA-L-LEUKOZYTADHAESION RECEPTOR - Google Patents

ALPHA SUB-UNIT OF THE LFA-L-LEUKOZYTADHAESION RECEPTOR Download PDF

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DD297839A5
DD297839A5 DD33196389A DD33196389A DD297839A5 DD 297839 A5 DD297839 A5 DD 297839A5 DD 33196389 A DD33196389 A DD 33196389A DD 33196389 A DD33196389 A DD 33196389A DD 297839 A5 DD297839 A5 DD 297839A5
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Timothy Springer
Richard Larson
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Dana Farber Cancer Institute,Us
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer LFA-1-Alpha-Untereinheit oder deren funktionelles Derivat, im wesentlichen frei von natuerlichen Kontaminanten, dadurch gekennzeichnet, dasz ein geeigneter Wirtsorganismus mit einem Expressionsvektor, der als eine Kodiersequenz Replikon- und Kontrollsequenz fuer die Expression in Prokaryoten und Eukaryoten fuer das gewuenschte Polypeptid an einer geeigneten Stelle enthaelt, transformiert wird, oder die LFA-1-Alpha-Untereinheit oder deren funktionelles Derivat chemisch synthetisiert wird, und das gewuenschte Polypeptid aus den entstandenen Transformanten oder der Reaktionsmischung isoliert wird. Die LFA-1-Alpha-Untereinheit ist an dem Vorgang beteiligt, durch den die Zelle Entzuendungsstellen erkennt und zu diesen wandert, sowie sich waehrend der Entzuendung an zellulaeren Substraten anfuegt.{Alpha-Untereinheit des Leukozythenadhaesionsrezeptors; LFA-1-Herstellung; Pharmazeutika}The invention relates to a process for the preparation of an LFA-1 alpha subunit or its functional derivative, substantially free of natural contaminants, characterized in that a suitable host organism with an expression vector which as a coding sequence replicon and control sequence for expression in Prokaryotes and eukaryotes for the desired polypeptide at an appropriate site, transformed, or the LFA-1 alpha subunit or its functional derivative is chemically synthesized, and the desired polypeptide is isolated from the resulting transformants or reaction mixture. The LFA-1 alpha subunit is involved in the process by which the cell recognizes and migrates sites of inflammation as well as attacks on cellular substrates. {Alpha subunit of the leukocytic adhesion receptor; LFA-1 production; pharmaceuticals}

Description

Hierzu 7 Seiten ZeichnungenFor this 7 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung des Leukozytadhäsionsrezeptors LFA-1. Die Erfindung betrifft außerdem die Klonierung von DNA-Folgen, welche die Alpha-Untereinheit dieses Moleküls kodieren. Die Erfindung wurde teilweise mit Unterstützung durch die Regierung verwirklicht. D!e Regierung hat an dieser Erfindung bestimmte Rechte.The present invention relates to a method for producing the leukocyte adhesion receptor LFA-1. The invention also relates to the cloning of DNA sequences encoding the alpha subunit of this molecule. The invention has been partially realized with the support of the government. D ! e Government has certain rights to this invention.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Das Immunsystem ist für den Schutz von Tieren vor Fremdinvasoren, wie Bakterien, Viren usw., verantwortlich. Eine ausgezeichnete Übersicht über das Abwehrsystem wird von Eisen, H.W. gegeben {in: Microbiology (Mikrobiologie), 3.Aufl., Harper & Row, Philadelphia, PA [1980], S. 290 bis 295 und 381 bis 418). Die Fähigkeit des Immunsystems, ein Tier vor Fremdinvasoren zu schützen, hängt in hohem Maße vom Vorhandensei.i und der Funktion von Blutzellen, die als Leukozyten bekannt sind, ab. Es wurde festgestellt, daß die Fähigkeit der Leukozyten, diesen Schutz zu gewähren, das Haften dieser Zellen an zellulären und extrazellulären Substraten verlangt.The immune system is responsible for the protection of animals from foreign invaders, such as bacteria, viruses, etc. An excellent review of the defense system is provided by Eisen, H.W. given in: Microbiology (Microbiology), 3rd ed., Harper & Row, Philadelphia, PA [1980], pp. 290 to 295 and 381 to 418). The ability of the immune system to protect an animal from foreign vasodilators is highly dependent on the presence and function of blood cells known as leukocytes. It has been found that the ability of leukocytes to provide this protection requires adherence of these cells to cellular and extracellular substrates.

Beispielsweise müssen Leukozyten in der Lage sein, sich an Endothelzellen zu binden, so daß sie aus dem Blutkreislauf zu Stellen mit einer beginnenden Entzündung wandern können. Außerdem müssen sie sich an antigenpräsentierende Zellen binden, so daß eine normale Immunreaktion erfolgen kann. Sie müssen auch in der Lage sein, sich an geeignete Zielzellen zu binden, so daß die Lyse von viral infizierten (oder Tumor-) Zellen erfolgen kann. Außerdem müssen Leukozyten in der Lage sein, sich an verschiedene aktivierte Proteine zu binden (beispielsweise iC3b —die aktivierte Form derdHuen Komponente desFor example, leukocytes must be able to bind to endothelial cells so that they can migrate from the circulation to sites of incipient inflammation. In addition, they must bind to antigen-presenting cells, so that a normal immune response can occur. They must also be able to bind to appropriate target cells so that lysis can be from virally infected (or tumor) cells. In addition, leukocytes must be able to bind to various activated proteins (for example, iC3b -the activated form of the human component of the

Komplements), so daß sie wirksam in der Phagozytose sind und mikrobielle und Zelltrümmer beseitigen können. Also ist die Leukozytenadhäsion eine Voraussetzung für ein normal funktionierendes Wirtsabwehrsystem. Die Unterdrückung dieses Abwehrsystems ist in solchen Fällen wie Transplantationen wünschenswert, da der Wirt das transplantierte Gewebe als fremd „ansieht" und eine Immunreaktion auf dieses Gewebe einleitet. Die Leukozytenadhäsion ist somit auch an der Abstoßung von transplantiertüm Gewebe und Organen beteiligt. So kann also das Verständnis der Leukozytenadhäsion in die Lage versetzen, entweder die Fähigkeit eines Tieres zu verstärken, Infektionen zu bekämpfen, oder die Fähigkeit eines Tieres unterdrücken, transplantiertes Gewebe abzustoßen.Complement) so that they are effective in phagocytosis and can eliminate microbial and cellular debris. Thus, leukocyte adhesion is a prerequisite for a normally functioning host defense system. The suppression of this defense system is desirable in such cases as transplantation, as the host "sees" the transplanted tissue as foreign and initiates an immune reaction to this tissue, which also contributes to the rejection of transplanted tissues and organs To enable understanding of leukocyte adhesion, either to enhance an animal's ability to fight infections, or to suppress the ability of an animal to reject transplanted tissue.

In jüngster Zeit wurden unter Anwendung der Hybridomtechnik Leukozytoberflächenmoleküle identifiziert, die an der Vermittlung der Leukozytenadhäsion beteiligt sind. Kurz gesagt, es wurden monoklonale Antikörper, welche gegen monschliche T-Zellen (Davignon, D. u.a., Proc.Natl.Acad.Scl. USA78:4535-4549 [1981]) und Mäusemilzzellen (Springer,T. u.a., Eur. J. Immunol.9:301-306 [1979]) gerichtet sind, identifiziert, die sich an Leukozytenoberflächen gebunden haben und die oben beschriebenen bindungsbezogenen Funktionen verhinderten (Springer T. u.a., Fed.Proc.44:2660-2663 [1985]). Die Moleküle, die von diesen Antikörpern erkannt wurden, bilden einen Satz von Leukozytenadhäsionsrezeptoren, die als „lym|)hozytfunktionsbezogene Antigen-1 -Familie" (oder die „LFA-1 -Familie") der Adhäsionsrezeptormoleküle bekannt ist. Die LFA-1-Familie der Adhäsionsrezeptormoleküle enthält drei stark miteinander verwandte Zelloberflächenglykoproteine. Es wurde festgestellt, daß diese Glykoproteine die Zell-Zell-Wechselwirkungen bei Entzündungen vermitteln. Die Glycoproteine wurden als „LFA-1" (lymphozytfunktionsbezogenesAntigen-D, „Mac-1" und „p 150,95" bezeichnet. Während LFA-1 auf den Oberflächen der meisten Leukozyten gefunden wird (Springer, T. A. u.a., Immunol. Rev. 68:111-135 [1982]), werden Mac-1 und ρ 150,95 vorwiegend auf Makrophagen, Granulozyten und anderen großen granulären Lymphozyten gefunden (Springer, T. A., u.a.,Immunol.Rev.68:111-135(1982]; Keizer.G.,u.a.,Eur.J.Immunol. 15:1142-1147[1985]).Recently, leukocyte surface molecules involved in mediating leukocyte adhesion have been identified using hybridoma technology. Briefly, monoclonal antibodies directed against monoclonal T cells (Davignon, D. et al., Proc. Natl. Acad. Sc. USA 78: 4535-4549 [1981]) and mouse spleen cells (Springer, T. et al., Eur Immunol.9: 301-306 [1979]), which bind to leukocyte surfaces and prevent the binding-related functions described above (Springer T. et al., Fed. Proc.44: 2660-2663 [1985]). The molecules recognized by these antibodies form a set of leukocyte adhesion receptors known as the "lymphocyte function-related antigen-1 family" (or the "LFA-1 family") of adhesion receptor molecules. The LFA-1 family of adhesion receptor molecules contains three highly related cell surface glycoproteins. It has been found that these glycoproteins mediate cell-cell interactions in inflammation. The glycoproteins were termed "LFA-1" (lymphocyte function-related antigen-D, "Mac-1" and "p 150.95.") While LFA-1 is found on the surfaces of most leukocytes (Springer, TA et al., Immunol. 68: 111-135 [1982]), Mac-1 and ρ 150.95 are found predominantly on macrophages, granulocytes and other large granular lymphocytes (Springer, TA, et al., Immunol. Rev. 68: 111-135 (1982); Keizer.G., et al., Eur.J. Immunol., 15: 1142-1147 [1985]).

Die LFA-1-Glykoproteinfamilie setzt sich aus Heterodimeren zusammen, die jeweils eine Alpha-Untereinheit enthalten, welche nichtkovalent einer Beta-Untereinheit zugeordnet ist. Es wurde festgestellt, daß sich die Alpha 'Untereinheiten der Familie voneinander unterscheiden, und sie werden mit CD 11 a, CD 11 b bzw. CD 11 с bezeichnet. Die glykosylierten Alpha-Untereinheiten haben angenäherte Molekulargewichte von 180,170 bzw. 150kd. Dagegen wurde festgestellt, daß die Beta-Untereinheit der LFA-1-Familie von Adhäsionsrezeptoren identisch ist und ein Molekulargewicht von 95kd dhat (Sanchez-Madrid, F. u.a., J.Exp.Med.158:1785-1803 [1983]; Keizer,G.D. u.a., Eur.J.lmmunol. 15:1142 bis 1147 [1985]; Springer, T., Fed.Proc.44: 2660-2663 [1985]; Sanchez-Madrid, F. u.a., J.Exper.Med.158: 581-602 (1983]).The LFA-1 glycoprotein family is composed of heterodimers each containing an alpha subunit noncovalently assigned to a beta subunit. It has been found that the alpha 'subunits of the family differ from each other, and they are referred to as CD 11 a, CD 11 b and CD 11 с, respectively. The glycosylated alpha subunits have approximate molecular weights of 180.170 and 150 kd, respectively. In contrast, it was found that the beta subunit of the LFA-1 family of adhesion receptors is identical and has a molecular weight of 95 kd dhat (Sanchez-Madrid, F. et al., J. Exp. Med.158: 1785-1803 [1983]; , GD et al., Eur.J. Immunol., 15: 1142-1147 [1985]; Springer, T., Fed. Proc.44: 2660-2663 [1985]; Sanchez-Madrid, F. et al., J.Exper.Med .158: 581-602 (1983)).

Obwohl die Alpha-Untereinheiten der Glykoproteine nicht die umfassende Homologie der Beta-Untereinheiten aufweisen, hat eine eingehende Analyse der Alpha-Untereinheiten von Glykoproteinen gezeigt, daß zwischen ihnen wesentliche Ähnlichkeiten bestehen. Eine Übersicht über die Ähnlichkeiten zwischen Alpha- und Beta-Untereinheiten der Adhäsionsmolekül· Glykoproteinfamilie wird von Sanchez-Madrid, F. u. a. (J. Exper. Mod. 158: 586-602 (1983); J. Exper. Med. 158:1785 bis 1803 [1983]; Miller, L.J. u.a. J.lmmunol.138: 2381 bis 2383 [1987]) gegeben.Although the alpha subunits of the glycoproteins do not have the extensive homology of the beta subunits, a thorough analysis of the alpha subunits of glycoproteins has shown that there are substantial similarities between them. An overview of the similarities between alpha and beta subunits of the adhesion molecule · glycoprotein family is provided by Sanchez-Madrid, F. et al. a. (J. Exper. Mod. 158: 586-602 (1983); J. Exper. Med. 158: 1785-1803 [1983]; Miller, L.J., et al., J. Immunol. 138: 2381-2383 [1987]).

Die Bedeutung der LFA-1-Familie der Rezeptoren wurde zuerst in Studien erkannt, welche die Fähigkeit von monoklonalen Antikörpern (die in der Lage waren, sich an die spezifischen Alpha-Untereinheiten oder an die gemeinsame Beta-Untereinheit zu binden) zeigten, adhäsionsabhängige Leukozytfunktionen zu unterbinden (Sanchez-Madrid, F. u.a., Proc.Natl.Acad.Scl. USA 79:7489-7493(1982]; Beller, D.I. u.a., J.Exper.Med. 156:1000-1009(1982]).The importance of the LFA-1 family of receptors was first recognized in studies that demonstrated the ability of monoclonal antibodies (which were able to bind to the specific alpha subunits or to the common beta subunit) to adhere to adhesion-dependent leukocyte functions Sanchez-Madrid, F. et al., Proc. Natl. Acad. Sc. USA 79: 7489-7493 (1982); Beller, DI et al., J.Exper. Med. 156: 1000-1009 (1982)).

In jüngster Zeit wurde eine Gruppe von Personen identifiziert, die nicht in der Lage sind, normale Mengen eines beliebigen Gliedes der LFA-1-Adhäsionsproteinfamilie auf ihren Leukozytzelloberflächen zu expressieren. Diese Krankheit wurde als „Leukozytadhäsionsdefizienz" oder „LAD" bezeichnet und ist durch chronische und wiederkehrende Infektionen sowie durch andere klinische Symptome gekennzeichnet (Anderson, D.C. u.a., Fed.Proc.44: 2671-2677 (1985); Anderson, D.C. u.a., J. Infect. DIs. 152: 668 bis 689 [1985]). Leukozyten von LAD-Patienten weisen In-vitro-Defekte auf, die denen sehr ähnlich waren, die beobachtet wurden, wenn Leukozyten normaler Personen durch Antikörper bekämpft wurden, die für Glieder der LFA-1-Familie spezifisch sind. Es wurde festgestellt, daß LAD-Patienten nicht in der Lage sind, eine normale Immunreaktion hervorzubringen. Es wurde festgestellt, daß dieses Versagen auf eine Unfähigkeit der Leukozyten von LAD-Patienten zurückzuführen ist, an zellulären und extrazellulären'. Substraten zu haften (Anderson, D. C, u. a., Fed. Proc.44:2671-2677 [1985); Anderson, D.C. u.a., J.Infect.Dis.152: 668 bis 689 [1985]). Diese Untersuchungen zeigen, daß entzündliche Reaktionen abgeschwächt werden, wenn Leukozyten nicht in der Lage sind, auf Grund des Fehlens von funktioneilen Adhäsionsmolekülen an ihrer Zelloberfläche in normaler Weise zu haften.Recently, a group of individuals have been identified who are unable to express normal levels of any member of the LFA-1 adhesion protein family on their leukocytic surfaces. This disease has been termed "leukocytic adhesion deficiency" or "LAD" and is characterized by chronic and recurrent infections as well as other clinical symptoms (Anderson, DC et al., Fed. Proc.44: 2671-2677 (1985); Anderson, DC et al., J Infect. DIs. 152: 668-689 [1985]). Leukocytes from LAD patients have in vitro defects that are very similar to those observed when leukocytes from normal individuals were fought by antibodies specific for members of the LFA-1 family. It has been found that LAD patients are unable to produce a normal immune response. It has been found that this failure is due to an inability of the leukocytes of LAD patients, both cellular and extracellular. Substrates (Anderson, D.C., et al., Fed. Proc.44: 2671-2677 [1985]; Anderson, D.C. et al., J.Infect. Dis.152: 668-689 [1985]). These studies indicate that inflammatory responses are attenuated when leukocytes are unable to adhere normally to their cell surface due to the lack of functional adhesion molecules.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß die Fähigkeit von Leukozyten, die Gesundheit und Lebensfähigkeit eines Tieres zu erhalten, verlangt, daß diese in der Lage sind, an anderen Zellen (beispielsweise Endothelzellen) und Proteinen (beispielsweise ІСЗЬ) zu haften. Es wurde festgestellt, daß dieses Haften Kontakte bedingt, die spezifische Rezeptormoleküle beinhalten, welche an der Leukozytenoberfläche von Leukozyten vorhanden sind. Es wurde festgestellt, daß diese Zelloberflächenrezeptormoleküle stark miteinander verwandt sind. Menschen, deren Leukozyten diese Zelloberflächenrezeptormoleküle fehlen, weisen chronische und wiederholt auftretende Infektionen sowie andere klinische Symptome auf.In summary, therefore, the ability of leukocytes to maintain the health and viability of an animal requires that they be able to adhere to other cells (e.g., endothelial cells) and proteins (eg, ІСЗЬ). This adherence has been found to cause contacts involving specific receptor molecules present on the leukocyte surface of leukocytes. It has been found that these cell surface receptor molecules are strongly related. People whose leukocytes lack these cell surface receptor molecules have chronic and recurrent infections as well as other clinical symptoms.

Da die Leukozytenadhäsion in den Vorgang einbezogen ist, durch den Fremdgewebe identifiziert und abgestoßen wird, ist das Verständnis dieses Vorgangs von entscheidendem Wert auf den Gebieten der Organtransplantation, der Gewebeverpflanzung, der Allergie und Onkologie.Since leukocyte adhesion is involved in the process by which foreign tissue is identified and rejected, understanding this process is of critical importance in the fields of organ transplantation, tissue transplantation, allergy, and oncology.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die pharmazeutisch wertvolle Alpha-Untereinheit des Leukozytenadhäsionsrezeptors LFA-1 zur Verfügung gestellt.The process according to the invention provides the pharmaceutically valuable alpha subunit of the leukocyte adhesion receptor LFA-1.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, pharmazeutisch wertvolle Zelloberf lächenrezeptormoleküle aufzufinden und Verfahren zu deren Herstellung zur Verfügung zu stollen.It is an object of the present invention to find pharmaceutically valuable cell surface receptor molecules and to provide processes for their production.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung der Alpha-Untereinheit des LFA-1-Rezeptormoleküls durch Anwendung der Rekombinant-DNA-Technik zur Verfugung gestellt.According to the invention, a method for producing the alpha subunit of the LFA-1 receptor molecule by the use of the recombinant DNA technique is provided.

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft insbesondere die Klonierung und Expression der Alpha-Untereinheit des LFA-1-Rezeptormoleküls.In particular, the method according to the invention relates to the cloning and expression of the alpha subunit of the LFA-1 receptor molecule.

Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer LFA-1-Alpha-Untereinheit oder deren funktioneilen Derivates, die im wesentlichen frei von natürlichen Kontaminanten sind.In particular, the invention relates to a process for producing an LFA-1 alpha subunit or its functional derivatives which are substantially free of natural contaminants.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf die Herstellung der oben genannten LFA-1 .-Alpha-Untereinheit oder deren funktionellen Derivates, die zusätzlich in der Lage sind, ein auf der Oberfläche einer Zelle vorhandenes Molekül (wie ICAM-1 oder die LFA-1-Beta-Untereinheit) zu binden.The invention further relates to the preparation of the abovementioned LFA-1. Alpha subunit or its functional derivative, which are additionally capable of forming a molecule present on the surface of a cell (such as ICAM-1 or the LFA-1). Beta subunit).

Die Erfindung schließt auch das oben genannte LFA-1 .-Alpha-Untereinheitsmolekül ein, wobei das Molekül wenigstens ein Polypeptid enthält, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt wurde:The invention also includes the LFA-1. Alpha subunit molecule mentioned above, wherein the molecule contains at least one polypeptide selected from the group consisting of:

а.а. P-P-R-A-G-R-H;P-P-R-A-G-R-H; h.H. G-V-D-V-Q- rv-G-E-l-E;G-V-D-V-Q-Rv-G-E-I-E; b.b. μμΤ-D-G-E-A;μμΤ-D-G-E-A; i.i. D-I-N-G-D-G-L-V-D-V;D-I-N-G-D-G-L-V-D-V; C.C. O W-A-G-G-F-L;W-A-G-G-F-L; j.j. V-K-D-L-E-G-D-G-L-A;V-K-D-L-E-G-D-G-L-A; d.d. S-Q-V-Q-T-I-H;S-Q-V-Q-T-I-H; k.k. T-Y-L-S-G-L;T-Y-L-S-G-L; Θ.Θ. R-H-G-G-L-S-P;R-H-G-G-L-S-P; I.I. Y-H-G-I-G-K;Y-H-G-I-G-K; f.f. M-S-C-T-D-F-S;M-S-C-T-D-F-S; m.m. μΕ-G-T-Q-V-L-S-Q undμΕ-G-T-Q-V-L-S-Q and g-G- R-L-L-S-R-A-L;R-L-L-S-R-A-L; n.n. P-S-μΗ-Ν-Ι-Ρ.P-S μΗ-Ν-Ι-Ρ.

Die Erfindung schließt auch ein rekombinantes DNA-Molekül ein, das in der Lage ist, entweder die LFA-1-Alpha-Untereinheit oder deren funktionelles Derivat zu expressieren.The invention also includes a recombinant DNA molecule capable of expressing either the LFA-1 alpha subunit or its functional derivative.

Die Erfindung betrifft auch eine Methode zur Gewinnung der LFA-1-Alpha-Untereinheit h einer im wesentlichen reinen Form, welche besteht aus den Schritten:The invention also relates to a method for obtaining the LFA-1 alpha subunit h of a substantially pure form, which consists of the steps:

(a) Löslichmachung der LFA-1-Alpha-Untereinheit aus den Membranen von Zellen, welche die LFA-1-Alpha-Untereinheit expressieren, um ein löslich gemachtes LFA-1-Alpha-Untereinheit-Präparat zu erhalten;(a) solubilization of the LFA-1 alpha subunit from the membranes of cells expressing the LFA-1 alpha subunit to yield a solubilized LFA-1 alpha subunit preparation;

(b) Einführung der löslich gemachten LFA-1 -Alpha-Untereinheit-Präparation in eine Affinitätsmatrix, wobei die Matrix immobilisierten Antikörper enthält, der die LFA-1-Alpha-Untereinheit binden kann;(b) introducing the solubilized LFA-1 alpha subunit preparation into an affinity matrix, wherein the matrix contains immobilized antibody capable of binding the LFA-1 alpha subunit;

(c) Ermöglichung der Bindung der LFA-1-Alpha-Untereinheit an den Antikörper der Affinitätsmatrix;(c) allowing binding of the LFA-1 alpha subunit to the antibody of the affinity matrix;

(d) Entfernung von jeder Verbindung, die nicht in der Lage ist, sich an den Antikörper zu binden, aus der Matrix und(d) removal of any compound which is unable to bind to the antibody from the matrix and

(e) Gewinnung der LFA-1 -Alpha-Untereinheit in einer im wesentlichen reinen Form durch Eluieren der LFA-1 -Alpha-Untereinheit aus der Matrix.(e) recovering the LFA-1 alpha subunit in a substantially pure form by eluting the LFA-1 alpha subunit from the matrix.

Die Erfindung sieht auch eine Methode vor zur Behar Jlung von Entzündungen, die aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems (wie verzögerte Hypersensitivität; Abstoßung von Gewebeverpflanzungen; Abstoßung von Organtransplantaten, Autoimmunkrankheiten wie Lupus erythemotosus, Autoimmunthyroiditis, experimentelle allergische Enzephalomyelitis (EAE), multiple Sklerose, einige Formen von Diabotis, Reynaud-Syndrom, rheumatoide Arthritis usw.) bei einem Säugetier resultieren, welche darin besteht, einem Subjekt, das eine solche Behandlung braucht, eine ausreichende Menge eines entzündungshemmenden Mittels zu verabreichen, um die Entzündung zu unterdrücken; wobei das entzündungshemmende Mittel aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird: LFA-1-Alpha-Untereinheit und funktionelles Derivat der LFA-1-Alpha-Untereinheit.The invention also provides a method for controlling inflammation resulting from a reaction of the specific defense system (such as delayed hypersensitivity, rejection of tissue transplantation, rejection of organ transplants, autoimmune diseases such as lupus erythemotosus, autoimmune thyroiditis, experimental allergic encephalomyelitis (EAE), multiple sclerosis, some forms of Diabotis, Reynaud's syndrome, rheumatoid arthritis, etc.) in a mammal, which is to administer a sufficient amount of an anti-inflammatory agent to a subject in need of such treatment to suppress the inflammation; wherein the anti-inflammatory agent is selected from the group consisting of LFA-1 alpha subunit and LFA-1 alpha subunit functional derivative.

Die Erfindung schließt außerdem die oben genannte Methode ein, die zusätzliche die Mitverabreichung eines Mittels vorsieht, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird: LFA-1 -Beta-Untereinheit und ein funktionelles Derivat der LFA-1 -Beta-Untereinheit.The invention further includes the above-mentioned method additionally providing co-administration of an agent selected from the group consisting of LFA-1 beta subunit and a functional derivative of LFA-1 beta subunit.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Methode zur Unterdrückung der Metastase einer harr Mopoietischen Tumorzelle, die ein funktionelles Glied der LFA-1-Familie zum Wandern braucht, wobei die Methode darin besteht, einem Patienten, der eine solche Behandlung braucht, eine ausreichende Menge eines entzündungshemmenden Mittels zu verabreichen, um die Metastase zu unterdrücken, wobei das entzündungshemmende Mittel aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird: LFA-1-Alpha-Untereinheit und funktionelles Derivat der LFA-1 -Alpha-Untereinheit.The invention also relates to a method for suppressing the metastasis of a harr Mopoietischen tumor cell, which needs a functional member of the LFA-1 family for walking, the method is a patient who needs such treatment, a sufficient amount of a anti-inflammatory agent to suppress metastasis, wherein the anti-inflammatory agent is selected from the group consisting of: LFA-1 alpha subunit and functional derivative of the LFA-1 alpha subunit.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Methode zur Unterdrückung des Wachstums einer die LFA-1-Alpha-Untereinheit expressierenden Tumorzelle, welche darin besteht, einem Patienten, der eine solche Behandlung braucht, eine ausreichende Menge eines Toxins zur Unterdrückung des Wachstums zu verabreichen, wobei das Toxin aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer toxin-abgeleiteten LFA-1-Alpha-Untereinheit und einem toxin-abgeleiteten funktionellen Derivat eines Gliedes des LFA-1-Alpha-Untereinheit besteht.The invention relates to a method of suppressing the growth of an LFA-1 alpha subunit-expressing tumor cell, which comprises administering to a patient in need of such treatment a sufficient amount of a growth suppressing toxin Toxin is selected from the group consisting of a toxin-derived LFA-1 alpha subunit and a toxin-derived functional derivative of a member of the LFA-1 alpha subunit.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Entzündung, die aus der Reaktion des spezifischen Abwehrsyste.ns bei Säugern resultiert, bei denen eine Entzündung vermutet wild, welche darin besteht:The invention also relates to a method of diagnosing the presence and location of inflammation resulting from the response of the specific defense system in mammals suspected of having an inflammation consisting of:

(a) der Person eine Zusammensetzung zu verabreichen, welche eine nachweisbar markierte LFA-1-Alpha-Untewinheit enthält, die eine Zelle identifizieren kann, welche ICAM-1 oder einen anderen nntürlichen Liganden von LFA-1 expressiert, und(a) administer to the individual a composition containing a detectably labeled LFA-1 alpha subunit capable of identifying a cell expressing ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1, and

(b) die LFA-1-Alpha-Untereinheit festzustellen.(b) to detect the LFA-1 alpha subunit.

Die Erfindung bezieht sich auch euf eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Entzündung, die aus der Reaktion des spezifischen Abwehrsystems bei Säugern resultiert, bei denen eine Entzündung vermutet wird, welche darin besteht:The invention also relates to a method of diagnosing the presence and location of inflammation resulting from the reaction of the specific defense system in mammals suspected of having an inflammation consisting of:

(a) eine Gewebeprobe der Person mit einer Zusammensetzung zu inkubieren, welche eine nachweisbar markierte LFA-1-Alpha-Untereinheit enthält, welche eine Zelle identifizieren kann, die ICAM-1 oder einen anderen natürlichen Liganden von LFA-1 expression, und(a) incubating a subject tissue sample with a composition containing a detectably labeled LFA-1 alpha subunit capable of identifying a cell containing the ICAM-1 or other natural ligand of LFA-1 expression, and

(b) die LFA-1-Alpha-Untereinheit festzustellen.(b) to detect the LFA-1 alpha subunit.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Entzündung, die aus der Reaktion des spezifischen Abwehrsystems bei Säugern resultiert, bei denen eine Entzündung vermutet wird, welche darin besteht,The invention also relates to a method of diagnosing the presence and location of inflammation resulting from the reaction of the specific defense system in mammals suspected of having inflammation consisting in

(a) eine Gewebeprobe der Person mit einer Zusammensetzung zu inkubieren, welche ein Nukleinsäuremolekül enthält, das sich an ein Molekül binden kann, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus einer DNA-Folge der LFA-1 -Alpha-Untereinheit und einer mRNA-Folge eines Gens für die LFA-1-Alpha-Untereinheit, wobei die Bindung in der Lage ist, eine Zelle zu identifizieren, welch* ICAM-1 oder einen anderen natürlichen Liganden von LFA-1 expressiert, und(a) incubating a human tissue sample with a composition containing a nucleic acid molecule capable of binding to a molecule selected from the group consisting of a LFA-1 alpha subunit DNA sequence; and a DNA sequence of the LFA-1 alpha subunit mRNA sequence of a gene for the LFA-1 alpha subunit, wherein the binding is capable of identifying a cell expressing * ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1, and

(b) das Nukleinsäuremolekül festzustellen.(b) to detect the nucleic acid molecule.

Die Erfindung bezieht sich such auf eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Entzündung, die aus der Reaktion des spezifischen Abwehrsystems bei einem Säuger resultiert, bei dem eine Entzündung vermutet wird, welche darin besteht:The invention relates to a method for diagnosing the presence and location of inflammation resulting from the reaction of the specific defense system in a mammal suspected of having an inflammation consisting of:

(a) eine Gewebeprobe der Person mit einer Zusammensetzung zu inkubieren, welche eine nachweisbar markierte LFA-1-Alpha-Untereinheit enthält, die eine Zelle identifizieren kann, die ICAM-1 oder einen anderen natürlichen Liganden von LFA-1 expressieren kann, und(a) incubating a subject tissue sample with a composition containing a detectably labeled LFA-1 alpha subunit capable of identifying a cell capable of expressing ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1, and

(b) die LFA-1 -Alpha-Untereinheit festzustellen.(b) to detect the LFA-1 alpha subunit.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Tumorzelle, welche ICAM-1 oder einen anderen natürlichen Liganden von LFA-1 expressiert, bei einer Person, bei der das Vorhandensein einer solchen Zelle angenommen wird, welche darin besteht:The invention also relates to a method of diagnosing the presence and location of a tumor cell expressing ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1 in a subject suspected of having a cell which consists therein :

(a) der Person eine Zusammensetzung zu verabreichen, die einen nachweisbar markierten Bindungsliganden enthält, der zu einer Bindung an ICAM-1 oder den anderen natürlichen Liganden von LFA-1 in der Lage ist, wobei die Liganden aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: LFA-1-Alpha-Untereinheit und funktionelles Derivat der LFA-1-Alpha-Untereinheit, und(a) administer to the individual a composition containing a detectably labeled binding ligand capable of binding to ICAM-1 or the other natural ligand of LFA-1, the ligands being selected from the group consisting of: LFA -1-alpha subunit and functional derivative of the LFA-1 alpha subunit, and

(b) den Bindungsliganden festzustellen.(b) determine the binding ligand.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Methode zur Diagnostizierung des Vorhandenseins und der Lage einer Tumorzelle, welche ICAM-1 oder einen anderen natürlichen Liganden von LFA-1 expressiert, in einer Person, bei der das Vorhandensein einer solchen Zelle angenommen wird, welche darin besteht:The invention also relates to a method of diagnosing the presence and location of a tumor cell expressing ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1 in a subject suspected of having a cell which consists therein :

(a) eine Gewebeprobe der Person bei Vorhandensein einer Zusammensetzung inkubieren, welche einen nachweisbar markierten Bindungsliganden enthält, der sich an ICAM-1 oder den anderen natürlichen Liganden von LFA-1 binden kann, wobei die Liganden aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: LFA-1-Alpha-Untereinheit und funktionelles Derivat der LFA-1-Alpha-Untereinheit, und(a) incubate a subject tissue sample in the presence of a composition containing a detectably labeled binding ligand capable of binding to ICAM-1 or the other natural ligand of LFA-1, the ligands being selected from the group consisting of: LFA- 1-alpha subunit and functional derivative of the LFA-1 alpha subunit, and

(b) den Bindungsliganden festzustellen, der an das in der Gewebeprobe vorhandene ICAM-1 gebunden ist.(b) to detect the binding ligand bound to the ICAM-1 present in the tissue sample.

AusführungsbelspleleAusführungsbelsplele

Abb. 1: zeigt ein Profil der Umkehrphasen-Hochdruckflüssigkeitschromatografie-Trennung (Umkehrphasen-HPLC-Trennung) der LFA-I-Alpha-Untereinheit-Triptinpeptide. Die Eluierung wurde anhand der optischen Dichte bei 280nm (unteres Profil) und 214 nm (oberes Profil) überwacht. Die durch einen Punkt gekennzeichneten Peptide wurden der Protein-Mikrosequenzierung unterzogen. Die Linie quer zum Profil gibt den Prozentsatz an Azetonitril an.Fig. 1: shows a profile of reverse phase high pressure liquid chromatography separation (reverse phase HPLC separation) of LFA I alpha subunit triptin peptides. The elution was monitored by optical density at 280 nm (lower profile) and 214 nm (upper profile). The one-pointed peptides were subjected to protein microsequencing. The line across the profile indicates the percentage of acetonitrile.

Abb.2: zeigt die Restriktionskarte der LFA-1 -Alpha-Untereinheit-CDNA-Klone. Restriktionsstellen sind BaI I (B 1), Bam HI (B), BgI Il (Bg), CIa I (C), Eco Rl (R), Hinc Il (H), Nru I (N), Pst I (P), Sen I (Sc) und Sma I (S). Es werden Pfeile gezeigt, welche die Sequenzierunjsstrategie angeben.Fig. 2: shows the restriction map of the LFA-1 alpha subunit CDNA clones. Restriction sites are BaI (B 1), Bam HI (B), Bgl I (Bg), CIa I (C), Eco RI (R), Hinc II (H), Nru I (N), Pst I (P) , Sen I (Sc) and Sma I (S). Arrows indicating the sequencing strategy are shown.

Abb. 3: zeigt das Nukleotid und die abgeleitete Aminosäurefolge der LFA-1 -Alpha-Untereinheit. Die Folgen der Triptinpeptide und des Transmembranbereichs sind mit einer starken bzw. einer schattierten Linie unterstrichen. Die vermutlichen Serinphosphorylationsstellen sind mit einem Kreis gekennzeichnet. Die Nukleotide im З'-nichttranslaterierten Bereich, die unterstrichen sind, entsprechen einer AIu 1-Folge.Fig. 3: shows the nucleotide and deduced amino acid sequence of the LFA-1 alpha subunit. The consequences of the triptin peptides and the transmembrane region are underlined by a strong or a shaded line. The putative serine phosphorylation sites are marked with a circle. The nucleotides in the З'-nontranslated region, which are underlined, correspond to an AIu 1 sequence.

Abb. 4: zeigt eine Ausrichtung oder Aufreihung der inneren Wiederholungen der LFA-1-Alpha-Untereinheit. Die Konsensus-Flankierungssequenz wird über den aufgereihten Wiederholungen gezeigt, während die konsonsus-divalente Bindungsstelle und die oben beschriebenen Bindungsstellen unten gezeigt werden. Ein Sternchen gibt an, daß mehr als ein Sauerstoff an der Kationbindung beteiligt ist.Fig. 4: shows an alignment or alignment of the internal repeats of the LFA-1 alpha subunit. The consensus flanking sequence is shown over the ranked repeats, while the consonant divalent binding site and the binding sites described above are shown below. An asterisk indicates that more than one oxygen is involved in cation binding.

Abb. 5: zeigt eine Aufreihung der menschlichen LFA-1-Alpha-Untereinheit mit anderen Gliede > der integrin-Supergen-Familie und des N-Terminals der LFA-1-Alpha-Untereinheit von Mäusen. Die LFA-1 und wenigstens einem Integrin gemeinsamen Reste werden in einem Kästchen versehen. Der Abschnitt des Leukozyteninserts ist feststellbar. Die Grenzen der homologen Wiederholungen, welche die zweiwertigen Kationbindungsstellen enthalten, werden durch Dreiecke gekennzeichnet. Die Proteaseschneidestelle in den ECM-Rezeptor-Alpha-Untereinheiten wird durch Pfeile gekennzeichnet. Der Transmembranbereich ist unterstrichen.Fig. 5: shows an alignment of the human LFA-1 alpha subunit with other members of the integrin supergene family and the N-terminal of the murine LFA-1 alpha subunit. The LFA-1 and at least one integrin common residues are provided in a box. The section of the leukocyte insert is detectable. The boundaries of the homologous repeats containing the divalent cation binding sites are indicated by triangles. The protease site in the ECM receptor alpha subunits is indicated by arrows. The transmembrane area is underlined.

Abb. 6: zeigt eine Aufreihung und einen Vergleich des L-Domänenbereichs der LFA-1 -Alpha-Untereinheit mit den homologen Domänen im von-Willebrand-Faktor (vWF), Faktor B und CMP.Figure 6: Shows a ranking and comparison of the L domain domain of the LFA-1 alpha subunit with homologous domains in von Willebrand factor (vWF), factor B, and CMP.

Abb. 7: zeigt eine schematische Darstellung der evolutionären Beziehungen von Domänen, die homolog zur L-Domäne sind.Fig. 7: shows a schematic representation of the evolutionary relationships of domains that are homologous to the L domain.

I. Die Natur der Leukozytenadhäsionsproteine der LFA-1 -FamilieI. The nature of leukocyte adhesion proteins of the LFA-1 family

Die drei Leukozytenadhäsionsproteine Mac-1, ρ 150,95 und LFA-1 unterscheiden sich in der Funktion und in der Expression auf Leukozytensubpopulationen. Mac-1 und p150,95 werden auf Neutrophilen und Monozyten expressiert (Springer, T.A. u.a., in „Biochemistry of Macrophages (Biochemie von Makrophagen)" (CIBASymposium 118); Pitman, London, S. 102-126 [1986]). Während der Differentierung von Blutmonozyten in Gewebemakrophagen wird die Expression von ρ 150,95 stark erhöht und die Mac-1-Expression verringert (Schwarting, R. u.a.. Blood 65: 974-983 [1985]; Hogg, N. u.a., Eur.J.Immunol. 16: 240-248 [1986]).The three leukocyte adhesion proteins Mac-1, ρ 150.95 and LFA-1 differ in function and in expression on leukocyte subpopulations. Mac-1 and p150.95 are expressed on neutrophils and monocytes (Springer, TA et al., In "Biochemistry of Macrophages" (CIBASymposium 118); Pitman, London, pp. 102-126 [1986]) Differentiation of blood monocytes into tissue macrophages greatly increases expression of ρ 150.95 and decreases Mac-1 expression (Schwarting, R. et al., Blood 65: 974-983 [1985]; Hogg, N. et al., Eur Immunol. 16: 240-248 [1986]).

ρ 150,95 wird auf verschiedenen Typen von aktivierten T- und B-Lymphozyten ebenfalls expressiert, nicht aberwird es auf diesen Zellen in Blut expressiert (Kaligaris-Cappio, F. u.a., Blood 66:1035-1042 [1985]; Miller, L. J. u.a., J.Immunol, 137:2891-2900 11986]; Keizer.G.D.u.a., J.Immunol. 138:3130-3136[1987]).ρ 150.95 is also expressed on various types of activated T and B lymphocytes but is not expressed in blood on these cells (Kaligaris-Cappio, F. et al., Blood 66: 1035-1042 [1985]; Miller, LJ et al., J. Immunol, 137: 2891-2900 11986]; Keizer.GDua, J. Immunol 138: 3130-3136 [1987]).

Mac-1 und ρ 150,95 werden in ein intrazelluläres, bläschenartiges Abteil in den zirkulierenden Neutrophilen und Monozyten expressiert, welches durch Entzündungsmediatoren an die Zelloberfläche mobilisiert werden (Todd, R.F. u.a., J.CIIn.Invest.74: 1280-1290 [1984); Springer, T. A. u. a„ In: Biochemistry of Macrophages (Biochemie von Makrophagen) (CIBA-Symposium 118), Pitman, London, S. 102 bis 126 [1986]; Lanier, L. L. u. a. Eur. J. Immunol.. 15:713 bis 718 [1985]; Yancey, K. B. u. a., J. Immunol. 135: 465-470 [1985]). Diese Mobilisierung steht in Korrelation mit einer erhöhten Haftfähigkeit (Anderson, D.C. u.a., Ann.Rev.Med.38:175-194(1987]).Mac-1 and ρ 150.95 are expressed in an intracellular, vesicular compartment in the circulating neutrophils and monocytes, which are mobilized by inflammatory mediators to the cell surface (Todd, RF et al., J.CIIn. Invest. 74: 1280-1290 [1984 ); Springer, T.A. a "In: Biochemistry of Macrophages (CIBA Symposium 118), Pitman, London, pp. 102 to 126 [1986]; Lanier, L.L. a. Eur. J. Immunol. 15: 713-718 [1985]; Yancey, K.B. a., J. Immunol. 135: 465-470 [1985]). This mobilization correlates with increased adhesiveness (Anderson, D.C., et al., Ann. Rev. Med. 38: 175-194 (1987)).

Monoklonal Antikörper zu Mac-1 oder ρ 160,95 unterbinden die Neutrophilaggregation und Haftung an Endothelzellen, proteinüberzogenen Flächen, Bakterien, Protozoanparasiten und Pilzen (Harlan, J.M. u.a.. Blood 66:167-178(1985); Springer, T. A. u.a., in: Biochemistry of Macrophages (Biochemie von Makrophagen) (CIBA-Symposium 118), Pitman, London, S. 102-126 [1986]; Dana, N. u.a., J.lmmunol. 137:3259 [1986]; Bullock, W.S. u.a., J.Exper.Med. 165:195 bis 210 (1987); Mosser, D.M. u.a., J.Immunol. 135: 2785 bis 2789 [1985]).Monoclonal antibodies to Mac-1 or ρ 160.95 prevent neutrophil aggregation and adhesion to endothelial cells, protein-coated surfaces, bacteria, protozoan parasites and fungi (Harlan, JM et al., Blood 66: 167-178 (1985); Springer, TA et al. Biochemistry of Macrophages (CIBA Symposium 118), Pitman, London, pp. 102-126 [1986]; Dana, N. et al., J. Immunol 137: 3259 [1986]; Bullock, WS et al. J.Exper, 165: 195-210 (1987); Mosser, DM et al., J. Immunol., 135: 2785-2789 [1985]).

Mac-1 ist auch ein Rezeptor für die Komplementkomponente iC3b (Beller, D. I. u. a., J. Exper. Med. 156:1000-1009 (19821). Es wurde gezeigt, daß reinigungsmittellösliche Mac-1 und ρ 150,95 in der Lage sind, sich an ІСЗЬ-Sepharose zu binden (Micklem, K.H. u.a., Blochem.J.231: 233-236 [1985]).Mac-1 is also a receptor for complement component iC3b (Beller, DI et al., J. Exper. Med 156: 1000-1009 (19821). It has been demonstrated that detergent-soluble Mac-1 and ρ 150.95 are capable to bind to ІСЗЬ-Sepharose (Micklem, KH et al., Blochem.J.231: 233-236 [1985]).

LFA-1 ist an allen Leukozyten mit Ausnahme einer Untermenge von Makrophagen vorhanden. Monoklonal Antikörper-Blockierungsuntersuchungen haben gezeigt, daß LFA-1 bei der T-Iymphozytenvermittelten Abtötung, T-Helfer-Lymphozytenreaktionen, natürlichen Abtötung und antikörperabhängigen Abtötung wichtig ist (Springer, T. A. u. a., Ann. Rev. Immunol. 5: 223-252 [1987]). Die Adhäsion an der Zielzelle ist ein Schritt, der durch Antikörper gegen LFA-1 blockiert wird. Aus funktionellen Studien läßt sich vermuten, daß LFA-1 mit verschiedenen Liganden in Wechselwirkung steht, von denen einer ICAM-1 ist (Rothlein, R.u.a.,J.lmmunol.137:1270 bis 1274 [1986]).LFA-1 is present on all leukocytes with the exception of a subset of macrophages. Monoclonal antibody blocking studies have shown that LFA-1 is important in T-lymphocyte mediated killing, T-helper lymphocyte responses, natural killing, and antibody-dependent killing (Springer, TA et al., Ann. Rev. Immunol. 5: 223-252 [1987 ]). Adhesion to the target cell is a step blocked by antibodies to LFA-1. Functional studies suggest that LFA-1 interacts with various ligands, one of which is ICAM-1 (Rothlein, R.u.a., J. Immunol.137: 1270-1274 [1986]).

Es wurde festgestellt, daß einige zytotoxische T-Lymphozytklone ähnliche Mengen von ρ 150,95 und LFA-1 expressieren. Monoklonal Antikörper zu diesen LFA-1 - und ρ 150,95-Alpha-Untereinheiten unterbinden das Abtöten durch diese CTL-Klone im ähnlichen Umfang und sind in ihrer hemmenden Wirkung additiv (Keizer, G.D. u.a., J. Immunol. 138:3130-3136 [1987]). Außerdem wurde gezeigt, daß Antikörper zu ρ 150,95-Alpha-Untereinheiten die Monozytenbindung an das Endothel unterbinden (Keizer, G.D. u.a.,Europ.J.Immunol. 17:1317-1322 [1987]).It has been found that some cytotoxic T lymphocyte clones express similar levels of ρ 150.95 and LFA-1. Monoclonal antibodies to these LFA-1 and ρ 150.95 alpha subunits prevent killing by these CTL clones to a similar extent and are additive in their inhibitory activity (Keizer, GD et al., J. Immunol., 138: 3130-3136 [1987]). In addition, antibodies to ρ 150.95 alpha subunits have been shown to inhibit monocyte binding to endothelium (Keizer, G.D., et al., Europ. J. Immunol 17: 1317-1322 [1987]).

II. Klonierung der LFA-I-Alpha-UnterelnheltII. Cloning of the LFA-I alpha subunit

Eine Vielzahl von Methoden kann angewendet werden, um das LFA-1 -Alpha-Unterheitsgen zu klonieren. Eine dieser Methoden beinhaltet die Analyse einer Schaukelvektorbibliothek von cDNA-lnserts (abgeleitet von einer die LFA-1-Alpha-Untereinheit expressierenden Zelle) nach dem Vorhandensein eines Inserts, welches das Gen der LFA-1 -Alpha-Untereinheit enthält. Eine solche Analyse kann durch Transfizieren von Zellen mit dem Vektor und anschließendes Überprüfen auf die Expression der LFA-1-Alpha-Untereinheit durchgeführt werden. Eine bevorzugte Methode zum Klonieran des Gens der LFA-1-Alpha-Untereinheit beinhaltet die Bestimmung der Aminosäurefolge eines LFA-1 -Alpha-Untereinheitsmoleküls oder der Triptinpeptide des Moleküls. Zu diesem Zweck werden LFA-1 -Alpha-Untereinheitsmoleküle vorzugsweise durch monoklonale Antikörper-Affinitätschromatografie von de-. tfrzaugerzellen gereinigt und durch preparative Natriumdodezylsulfat-Polyakrylamid-Gelelektrophorese („SDS-PAGE") und Elektrooluierung isoliert (Miller, LJ. u.a., J.lmmunol. 138: 2381-2382 [1987], ein Beitrag, der hier als Verweis einbezogen wird). Die Alpha-Untereinheitsmoleküle werden mit Zyanogenbromid oder mit Proteasen wie Papain, Chymotrypsin oder Trypsin fragmentiert (Oike, J. u.a., J.BM.Chem.257:9751-9758 [19821; Liu, C. u.a., Int. J.Pept. Protein Res.21: 209-215 [1983)). Vorzugsweise wird die Alpha-Untereinheit proteolytisch mit Trypsin verdaut. Die resultierenden Peptide werden durch Umkehrphasen-HPLC getrennt und einer Aminosäuresequenzierung unterzogen; dazu wird das Protein vorzugsweise durch automatisierte Sequenatoren analysiert. Obwohl es möglich ist, die vollständige Aminosäurefolge der LFA-1-Alpha-Untereinheit zu bestimmen, wird vorzugsweise nur die Sequenz der Peptidfragmente des Moleküls bestimmt. Eine bevorzugte Quelle für die LFA-1 -Alpha-Untereinheit ist der Zellstamm SKW3. Die Sequenz der Aminosäurereste in einem Peptid wird hier entweder unter Verwendung der allgemein verwendeten Dreibuchstaben-Bezeichnungen oder durch deren Einzelbuchstaben-Bezeichnung bezeichnet. Eine Aufstellung dieser Dreibuchstaben- und Einbuchstabenbezeichnungen wird in den Lehrbüchern, wie Biochemistry (Biochemie), Lehninger, A., OrIh Publishers, New York, NY (1970), gegeben. Wird eine solche Sequenz senkrecht aufgeführt, soll sich der Aminoterminalrest am Kopf der Aufstellung befinden, während der Karboxyterminalrest des Peptide unten in der Aufstellung angeordnet werden soll. Ebenso soll bei der waagerechten Aufstellung der Aminoterminus auf der linken Seite sein, während sich der Karboxyterminus am rechten Ende befinden soll.A variety of methods can be used to clone the LFA-1 alpha subgenus gene. One of these methods involves the analysis of a swing vector library of cDNA inserts (derived from an LFA-1 alpha subunit expressing cell) for the presence of an insert containing the LFA-1 alpha subunit gene. Such analysis can be performed by transfecting cells with the vector and then checking for expression of the LFA-1 alpha subunit. A preferred method for cloning the gene of the LFA-1 alpha subunit involves determining the amino acid sequence of an LFA-1 alpha subunit molecule or the triptin peptides of the molecule. For this purpose, LFA-1 alpha subunit molecules are preferably prepared by monoclonal antibody affinity chromatography of de . purified and purified by preparative sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis ("SDS-PAGE") and electro-olution (Miller, LJ et al., J. Immunol., 138: 2381-2382 [1987], a paper which is hereby incorporated by reference) The alpha subunit molecules are fragmented with cyanogen bromide or with proteases such as papain, chymotrypsin or trypsin (Oike, J. et al., J.BM. Chem. 257: 9751-9758 [19821; Liu, C., et al., Int. J. Pept Preferably, the alpha subunit is proteolytically digested with trypsin The resulting peptides are separated by reverse phase HPLC and subjected to amino acid sequencing, preferably by automated sequencers If it is possible to determine the complete amino acid sequence of the LFA-1 alpha subunit, preferably only the sequence of the peptide fragments of the molecule will be determined A preferred source of the LFA-1 alpha subunit is the Z elliptic SKW3. The sequence of amino acid residues in a peptide is referred to herein either using the commonly used three letter designations or by their single letter designation. A listing of these three-letter and one-letter designations is given in textbooks such as Biochemistry, Lehninger, A., OrIh Publishers, New York, NY (1970). If such a sequence is listed vertically, the amino terminal residue should be at the top of the set-up, while the carboxy-terminal residue of the peptide should be placed at the bottom of the set-up. Likewise, when positioned horizontally, the amino terminus should be on the left side, while the carboxy terminus should be on the right end.

Die Reste von Aminosäuren in einem Peptid können durch Bindestriche getrennt werden. Diese Gedanken- oder Bindestriche sollen nur die Darstellung der Folge erleichtern. Als rein illustratives Beispiel wird die folgende Aminosäurefolge gegeben:The residues of amino acids in a peptide can be separated by hyphens. These thought or hyphens are only intended to facilitate the presentation of the sequence. As a purely illustrative example, the following amino acid sequence is given:

-Gly-Ala-Ser-Phe-Gly-Ala-Ser-Phe

sie gibt an, daß ein Ala-Rest an die Karboxygruppe von GIy gebunden ist und daß ein Ser-Rest mit der Karboxygruppe des Ala-Restes und mit der Aminogruppe eines Phe-Restes verbunden ist. Die Bezeichnung gibt weiter an, daß die Aminosäurefolge das Tetrapeptid Gly-ALa-Ser-Phe enthält. Die Bezeichnung beabsichtigt nicht, die Aminosäurefolge auf dieses eine Tetrapeptid zu begrenzen, sondern soll einschließen (1) das Te\rapeptid mit einer oder mehreren Aminosäuren, die entweder an dessen Amino- oder Karboxyende gebunden sind, (2) das Tetrapeptid mit einem oder mehreren Aminosäureresten, die sowohl an dessen Amino- als auch an dessen Karboxyende gebunden sind, (3) das Tetrapeptid ohne zusätzliche Aminosäurereste. Sobald ein oder mehrere geeignete Peptidfragmente sequentiert wurden, werden die DNA-Folgen untersucht, die sie codieren können. Da der genetische Code degeneriert ist, können mehr als ein Kodon zur Codierung einer bestimmten Aminosäure verwendet werden. (Watson, J. D., in: Molecular Biology of the Gene [Molekularbiologie des Gens], 3. Aufl., W. A. Penjamin, Inc., Menlo Park, CA [1977], S. 356-357). Did Peptidfragmente werden analysiert, um Folgen von Aminosäuren zu identifizieren, dieit indicates that an Ala residue is attached to the carboxy group of Gly, and that a Ser residue is linked to the carboxy group of the Ala residue and to the amino group of a Phe residue. The term further indicates that the amino acid sequence contains the tetrapeptide Gly-ALa-Ser-Phe. The term is not intended to limit the amino acid sequence to this one tetrapeptide, but is intended to include (1) the polypeptide having one or more amino acids attached to either its amino or carboxy terminus, (2) the tetrapeptide having one or more Amino acid residues bound to both its amino and carboxy terminus, (3) the tetrapeptide without additional amino acid residues. Once one or more suitable peptide fragments have been sequenced, the DNA sequences that they can code for are examined. Because the genetic code is degenerate, more than one codon can be used to encode a particular amino acid. (Watson, J.D., in: Molecular Biology of the Gene, 3rd ed., W.A. Penjamin, Inc., Menlo Park, CA [1977], pp. 356-357). Did peptide fragments are analyzed to identify sequences of amino acids that

durch Oligonukleotide mit dem niedrigsten Grad an Degeneration codiert sind. Das geschieht vorzugsweise durch Identifizierung von Folgen, die Aminosäuren enthalten, die nur durch einen einzigen Kodon codiert werden. Obwohl gelegentlich eine Aminosäurefolge durch nur ein einziges Oligonukleotid codiert werden kann, kann die Aminosäurefolge häufig durch jeden einer Reihe ähnlicher Oligonukleotide codiert werden. Wichtig ist, daß zwar alle Glieder dieser Reihe Oligonukleotide enthalten, die das Peptidfragmont codieren können und damit potentiell dieselbe Oligonukleotidsequenz wie das Gen enthalten, welches das Peptidfragment codieren kann, aber nur ein Glied des Satzes die Nukleotidfolge enthält, die mit der Nukleotidfolge des Gens identisch ist. Da dieses Glied in der Reihe oder dem Satz vorhanden ist und selbst bei Vorhandensein anderer Glieder der Reihe an die DNA hybridisieren kann, ist es möglich, den unfraktionierten Satz von Oligonukleotiden auf dieselbe Art und Weiso wie ein einzelnes Oligonukleotid zum Klonidren des Gens einzusetzen, welches das Peptid codiert.are coded by oligonucleotides with the lowest level of degeneration. This is preferably done by identifying sequences containing amino acids encoded by only a single codon. Although occasionally an amino acid sequence can be encoded by only a single oligonucleotide, the amino acid sequence can often be encoded by any of a number of similar oligonucleotides. Importantly, although all members of this series contain oligonucleotides that can encode the peptide fragment and thus potentially contain the same oligonucleotide sequence as the gene that can encode the peptide fragment, only one member of the set contains the nucleotide sequence identical to the nucleotide sequence of the gene is. Since this member is present in the series or set and can hybridize to the DNA even in the presence of other members of the series, it is possible to use the unfractionated set of oligonucleotides in the same manner as a single oligonucleotide to clonidine the gene encodes the peptide.

Ein geeignetes Oligonukleotid oder eino Reihe von Oligonukleotiden, die in der Lage sind, ein Fragment des Gens der LFA-1 Alpha-Untereinheit zu codieren (oder komplementär zu diesem Oligonukleotiden oder Reihe von Oligonukleotiden ist), wird identifiziert (unter Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens), synthetisiert und hybridisiert durch allgemein bekannte Methoden, anhand einer DNA oder vorzugsweise eines cDNA-Präparats, die von menschlichen Zellen abgeleitet wurden, die das LFA-1-Alpha-Untereinheits-Gen expressieren können. Methoden der Nukleinsäurehybridisierung werden beschrieben von Maniatis, T. u.a. (In: Molecular Cloning, A Laboratory Manual [Molekulares Klonieren. Ein Laborhandbuch), Cold Spring Harbor Laboratories, Cold Spring Harbor, NYII982]) und von Haymes, B. D. u. a., (In: Nucleic Acid Hybridisation, A Practical Approach [Nukleinsäi ehybridisation, eine praktische Methode], IRL Press, Washington, DC [1985]), wobei diese Literaturangaben hisr als Verweis ei, lezogen werden. Die Quelle für die verwendete DNA oder cDNA ist vorzugsweise auf LFA-1-Alpha-Untereinheitssequenzen angereichert worden. Diese Anreicherung ist am leichtesten möglich bei cDNA, die durch Extraktion von RNA aus Zellen gewonnen wurde, welche hohe Werte der LFA-1-Alpha-Untereinheit produzieren. Methoden, wie die oben beschriebenen oder ähnliche, haben erfolgreich das Klonieren von Genen für menschliche Aldehyddehydrogenasen (Hsu, L.C. u.a., Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82: 3771-3775 [1985]), Fibronektin (Suzuki, S. u.a., Eur.Mol.BIoI.Organ. J.4:2519-2524 [1985]), des menschlichen Estrogen-Rezeptorgens (Walter, P. u.a., Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:7889-7893 [1985]), des gewebeartigen Plasr.iinogenaktivators (Pennica, D. u.a., Nature 301: 214 bis 221 [1983]), und menschlicher alkalischer Phosphatase-Plazental-Komplementär-DNA (Kam, W. u.a., Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82: 8715-8719 [1985]) ermöglicht.A suitable oligonucleotide or series of oligonucleotides capable of encoding a fragment of the LFA-1 alpha subunit gene (or complementary to that oligonucleotide or array of oligonucleotides) is identified (using the method described above ), synthesized and hybridized by well-known methods, to a DNA or, preferably, a cDNA preparation derived from human cells capable of expressing the LFA-1 alpha subunit gene. Methods of nucleic acid hybridization are described by Maniatis, T. et al. (In: Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratories, Cold Spring Harbor, NYII982!) And by Haymes, B.D. a., (In: Nucleic Acid Hybridization, A Practical Approach, IRL Press, Washington, DC [1985]), which references are hereby incorporated by reference. The source of the DNA or cDNA used has preferably been enriched for LFA-1 alpha subunit sequences. This enrichment is most readily possible with cDNA obtained by extraction of RNA from cells producing high levels of the LFA-1 alpha subunit. Methods such as those described above or the like have succeeded in cloning genes for human aldehyde dehydrogenases (Hsu, LC et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 3771-3775 [1985]), fibronectin (Suzuki, S. et al , Eur.Mol.BIoI.Organ.J.4: 2519-2524 [1985]), the human estrogen receptor gene (Walter, P. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 7889-7893 [1985]. ), tissue-type plasma activator (Pennica, D., et al., Nature 301: 214 to 221 [1983]), and human alkaline phosphatase placental complementary DNA (Kam, W. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 8715-8719 [1985]).

Unter Verwendung des genetischen Codes (Watson, J. D., in Molecular Biology of the Gene [Molekularbiologie des Gens], 3. Aufl., W. A. Benjamin, Inc., Menlo Park, CA [1977]) können ein oder mehrere Oligonukleotide identifiziert werden, die jeweils in der Lage wären, die Tryptinpeptide der LFA-1-Alpha-Untereinheit zu verschlüsseln. Die Wahrscheinlichkeit, daß ein bestimmtes Oligonukleotid faktisch die tatsächliche Codierungssequenz der tatsächlichen LFA-1 -Alpha-Untereinheit darstellt, kann bestimmt werden durch Betrachtung von abnormalen Basenpaarungsbeziehungen und der Häufigkeit, mit der ein bestimmter Kodon tatsächlich genutzt wird ium eine bestimmte Aminosäure zu codieren) in eukaryotischen Zellen. Solche „Kodonnutzungsregeln" werden von Lathe, R. u. a., J. Molec. BIoI. 183:1-12 (1985) beschrieben. Unter Anwendung der „Kodonnutzungsregeln" von Lathe werden ein einzelnes Oligonukleotid oder eine Reihe von Oligonukleotidün, die eine theoretische „wahrscheinlichste" Nukleotidfolge enthalten, welche die Tryptinpeptidsequenzen der LFA-1-Alpha-Untereinheit zu codieren in dar Lage ist, identifiziert. Das Oligonukleotid oder die Reihe von Oligonukleotiden, welche die theoretisch „wahrscheinlichste" Folge enthalten, die die Fragmente der LCA-1 -Alpha-Untereinheit codieren können, wird zur Identifizierung der Sequenz eines komplementären Oligonukleotids oder Reihe von Oligonukleotiden verwendet, die in der Lage sind, an die „wahrscheinlichste" Sequenz oder Reihe von Sequenzen zu hybridisieren. Ein Oligonukleotid, das eine solche komplementäre Sequenz enthält, kann als Sonde eingesetzt werden, um das Gen der LFA-1-Alpha-Untereinheit zu identifizieren und zu isolieren (Maniatis, T. u. a., Molecular Cloning. A Laboratory Manual [Molekulares Klonieren, Ein Laborhandbuch], Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY [1982]).Using the genetic code (Watson, JD, in Molecular Biology of the Gene, 3rd ed., WA Benjamin, Inc., Menlo Park, CA [1977]), one or more oligonucleotides can be identified each would be able to encode the tryptin peptides of the LFA-1 alpha subunit. The probability that a particular oligonucleotide will in fact represent the actual coding sequence of the actual LFA-1 alpha subunit may be determined by considering abnormal base-pairing relationships and the frequency with which a particular codon is actually used to encode a particular amino acid) eukaryotic cells. Such "codon usage rules" are described by Lathe, R., et al., J. Molec., BIoI. 183: 1-12 (1985) Using the "codon usage rules" of Lathe, a single oligonucleotide or a series of oligonucleotides carrying a theoretical " The oligonucleotide or set of oligonucleotides containing the theoretically "most probable" sequence containing the fragments of the L C A- or LJ-1 subunit will be identified as the most probable "nucleotide sequence capable of encoding the tryptin peptide sequences of the LFA-1 alpha subunit. 1 alpha-subunit, is used to identify the sequence of a complementary oligonucleotide or set of oligonucleotides capable of hybridizing to the "most likely" sequence or series of sequences An oligonucleotide containing such a complementary sequence , can be used as a probe to identify and isolate the gene of the LFA-1 alpha subunit (Maniatis , T. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual [Molecular Cloning, A Laboratory Manual], Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY [1982]).

Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß die tatsächliche Identifizierung der Peptidsequenzen der LFA-1-АІрпь-Untereinheit die Identifizierung einer theoretischen, „wahrscheinlichsten" DNA-Folge oder einer Reihe solchen Folgen ermöglicht, die in der Lage sind, ein solches Peptid zu codieren. Durch Konstruktion eines Oligonukleotids, das komplementär zu dieser theoretischen Folge ist (oder durch Konstruktion einer Reihe von Oligonukleotiden, die komplementär zur Reihe der „wahrscheinlichsten" Oligonukleotide ist), erhält man ein DNA-Molekül (oder eine Reihe von DNA-Molekülen), die als Sonde dienen können, um das Gen der LFA-1-Alpha-Untereinheit zu identifizieren und zu isolieren. Es wurden ein7elsträngige Oligonukleotidmoleküle, die komplementär zu den „wahrscheinlichsten" Tryptinpeptidcodierungsfolgen der LFA-1-Alpha-Untereinheit sind, unter Anwendung von Verfahren synthetisiert, die Fachleuten allgemein bekannt sind (Belagaja, R. u.a., J.Bic!.Chem.254: 5765 bis 5780 [1979]; Maniatis, T. u.a., in Molecular Mechanisms in the Control of Gene Expression [Molekularmechanismen bei der Steuerung der Genexpression], Nierlich, D. P. u.a., Hsg., Acad. Press, NY [1976]; Wu, R. u.a., Proc.Nucl. Acid Res.Molec.BIoI.21:101-141 [1978]; Khorana, R.G., Science 203: 614-625 [1979]). Außerdem kann die DNA-Synthese durch Anwendung von automatisierten Synthetisationsgeräten durchgeführt werden.In summary, therefore, it can be said that the actual identification of the peptide sequences of the LFA-1 АІрпь subunit allows the identification of a theoretical, "most probable" DNA sequence or series of such sequences capable of encoding such a peptide. By constructing an oligonucleotide that is complementary to this theoretical sequence (or by constructing a series of oligonucleotides that is complementary to the set of "most likely" oligonucleotides), one obtains a DNA molecule (or series of DNA molecules) can serve as a probe to identify and isolate the gene of the LFA-1 alpha subunit. Single-stranded oligonucleotide molecules complementary to the "most likely" tryptin peptide coding sequences of the LFA-1 alpha subunit have been synthesized using methods well known to those skilled in the art (Belagaja, R., et al., J. Bic! Chem. Manila, T. et al., Molecular Mechanisms in the Control of Gene Expression, Nierlich, DP et al., Hsg., Acad. Press, NY [1976]; Wu, R. et al., Proc. Nucl. Acid Res. Molec Biol. 21: 101-141 [1978]; Khorana, RG, Science 203: 614-625 [1979]). In addition, DNA synthesis can be accomplished by using automated synthesizers be performed.

Es ist möglich, das Gen der LFA-1-Alpha-Untereinheit aus eukaryotischen DNA-Präparaten zu Monieren, in denen dieses Gen vermutet wird. Um das Gen zu identifizieren und klonieren, welches das Protein der LFA-1 -Alpha-Untereinheit codiert, wird eine DNA-Bibliothek oder vorzugsweise eine cDNA-Bibliothek auf ihre Fähigkeit screeniert, mit den oben beschriebenen Oligonukleotidsonden zu hybridisieren. Geeignete DNA-Präpa."Jte (beispielsweise menschliche genomische DNA) wird enzymatisch geschnitten oder zufällig geschert und in rekombinante Vektoren ligiert. Die Fa :nkeit dieser rekombinanten Vektoren, an die oben beschriebenen Oligonukleotidsonden zu hybridisieren, wird dann gemessen. Verfahren für die Hybridisierung werden beispielsweise von Maniatis, T. Molecular Cloning. A Laboratory Manual (Molekulares Klonieren. Ein Laborhandbuch), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1982), oder bon Haymes, B.T. u.a., Nucleic Acid Hybridization. A Practical Approach (Nukleinsäurehybridisation. Eine praktische Methode), IRL Press, Oxford, England (1985), beschrieben. Die als für diese Hybridisierung fähig ermittelten Vektoren werden dann analysiert, um den Umfang und die Natur der in ihnen enthaltenen LFA-1 -Alpha-Untereinhaitssequenzen zu bestimmen. Ausgehend von rein statistischen Erwägungen, könnte ьіп Gen, wie das, welches das Molekül der LFA-1-Alpha-Untoreinheit codiert, eindeutig identifiziert werden (über Hybridisations-Screening), wenn eine Oligonukleotidsonde mit nur 18 Nukleotiden eingesetzt wird.It is possible to clone the gene of the LFA-1 alpha subunit from eukaryotic DNA preparations in which this gene is suspected. To identify and clone the gene encoding the protein of the LFA-1 alpha subunit, a DNA library or preferably a cDNA library is screened for its ability to hybridize to the oligonucleotide probes described above. Suitable DNA Präpa "Jte (such as human genomic DNA) is enzymatically cut or randomly sheared, and ligated into recombinant vectors The Fa:... Nkeit of these recombinant vectors to hybridize to the above-described oligonucleotide probes is then measured procedure for the hybridization for example, by Maniatis, T. Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1982), or Haymes, BT et al., Nucleic Acid Hybridization, A Practical Approach (Nucleic Acid Hybridization A Practical Method), IRL Press, Oxford, England (1985) The vectors capable of hybridization are then analyzed to determine the extent and nature of the LFA-1 alpha subunit sequences contained therein. Based on purely statistical considerations, ьіп gene, such as that encoding the molecule of the LFA-1 alpha subunit could be rt, can be clearly identified (via hybridization screening) when an oligonucleotide probe of only 18 nucleotides is used.

Das Monierte Gen von LFA-1-Alpha-Untereinheit, das nach der oben beschriebenen Methode gewonnen wurde, kann operabel an einen Expressionsvektor gebunden werden und in prokaryotische oder eukaryotische Zellen eingeführt werden, um das Protein der LFA-1-Alpha-Untereinheit zu erzeugen. Techniken für diese Manipulationen werden von Maniatis, T. u. a., siehe oben, beschrieben und sind allgemein bekannt.The LFA-1 alpha subunit monogenic gene obtained by the method described above can be operably linked to an expression vector and introduced into prokaryotic or eukaryotic cells to produce the protein of the LFA-1 alpha subunit , Techniques for these manipulations are described by Maniatis, T. et al. a., supra, and are well known.

III. Die Expression der LFA-1-Alpha-UnterelnheltIII. Expression of the LFA-1 alpha subunit

Vorliegende Erfindung leitet sich teilweise aus der Entdeckung der cDNA-Folge ab, welche die Alpha-Untereinheit des LFA-1-Moleküls codiert. Durch operables Binden dieser Sequenz (oder eines Fragments dieser Sequenz) an einen funktioneilen Promotor), ist es möglich, die Expression der Alpha-Untereinheit von LFA-1 (oder eines funktioneilen Derivats) in einer Zelle oder einem Organismus zu lenken.The present invention is derived in part from the discovery of the cDNA sequence encoding the alpha subunit of the LFA-1 molecule. By operably binding this sequence (or a fragment of this sequence) to a functional promoter), it is possible to direct the expression of the alpha subunit of LFA-1 (or a functional derivative) in a cell or organism.

Man sagt, daß ein Nukleinsauremolekül, ліэ die DNA, ein Polypeptid „zu expressieren in der Lage ist", wenn es Nukleotidfolgen enthält, die Transkriptions- und Translaterialsregui'atioi.sinformationen enthalten, und diese an Nukleotidfolgen, welche das Polypeptid codieren „operabel gebunden" sind. Eine operable Bindung ist eine Bindung, bei der die regulatorischen DNA-Folgen und die DNA-Folge, die expression werden soll, so verbunden sind, daß eine Expression des Gens möglich ist. Der präzise Charakter der regulatorischen Bereiche, die für die Genexpression erforderlich sind, kann von Organismus zu Organismus unterschiedlich sein, muß aber im allgemeinen einen Promotorbereich einschließen, der, bei Prokary oten, sowohl den Promotor (der die Initiierung der RNA-Transkription lenkt) als auch die DNA-Folgen enthält, die bei der Transkription in die RNA die Initiierung der Proteinsynthese signalisieren. Regulatorische Bereiche in eukaryotischen Zellen schließen im allgemeinen einen Promotorbereich ein, der zur Lenkung der Initiierung der RNA-Synthese ausreichend ist.It is said that a nucleic acid molecule capable of "expressing" a polypeptide is "operably" containing nucleotide sequences containing transcriptional and translational regulatory information and operably linked to nucleotide sequences encoding the polypeptide " are. An operable linkage is a linkage in which the regulatory DNA sequences and the DNA sequence that is to become expression are linked so that expression of the gene is possible. The precise nature of the regulatory regions required for gene expression may vary from organism to organism, but generally must include a promoter region which, in prokaryotes, both the promoter (which directs the initiation of RNA transcription) and also contains the DNA sequences that signal the initiation of protein synthesis during transcription into the RNA. Regulatory regions in eukaryotic cells generally include a promoter region that is sufficient to direct the initiation of RNA synthesis.

Man sagt, daß zwei DNA-Folgen (wie der Promotorbereich mit seiner Folge und eine die LFA-1-Alpha-Untereinheit codierende Folge) operabel verbunden sind, wenn die Art der Bindung zwischen den beiden DNA-Folgen nicht (1) zur Einführung einer Phasenverschiebungsmutation führt, (2) die Fähigkeit dei Promotorbereichsequenz beeinträchtigt, die Transkription der die LFA-1 -Alpha-Untereinheit codierenden Sequenz zu lenken, oder (3) die Fähigkeit der die LFA-1 -Alpha-Untereinheit codierenden Sequenz beeinträchtigt, durch die Sequenz des Promotorbereiches transkribiert zu werden. Folglich wäre ein Promotorbereich operabel mit einer DNA-Folge verbunden, wenn der Promotor in der Lage wäre, die Transkription dieser DNA-Folge zu bewirken. Vorliegende Erfindung schließt die Expression der LFA-1-Alpi.a-Untereinheit (oder deren funktionellen Derivats) in prokaryotischen oder eukaryotischen Zellen ein. Um die LFA-1 -Alpha-Untereinheit (oder deren funktionelles Derivat) in einer prokaryotischen Zelle (wie beispielsweise E. coll, B. subtilis, Pseudomonas, Streptomyces usw.) zu expressieren, ist es notwendig, die Codierungssequonz der LFA-1-Alpha-Untereinheit operabel an einen funktioneilen prokaryotischen Promotorzu binden. Diese Promotoren können entweder konstitutiv oder vorzugsweise regulierbar (d. h., induzierbar oder derepressibel) sein. Zu den Beispielen für konstitutive Promotoren gehören der Int-Promotor des Bakteriophags λ, der bla-Promotor des ß-Laktamase-Gens von pBR322 und der CAT-Promotor des Chloramphenikolazetyltransferase-Gens von pPR325 usw. Zu den Beispielen für induzierbare prokaryotische Promotoren gehören die rechten und linken Hauptpromotoren von Bakteriophag λ (PL und Pr), die trp-, recA-, lacZ-, lad- und gal-Promotoren von E. coil, die a-Amylase (Ulmanen, I. u.a. J.Bacteriol.162:176-182 (1985)) und die 6-28-spezifischen Promotoren von B. subtilis (Gilman, M.Z. u. a., Gene 32:11-20 (1984]), die Promotoren der Bakteriophagen von Bacillus (Gryczan, T. J., in: The Molecular Biology of the Bacilii [Die Molekularbiologie der Bazillen], Academic Press, Inc., NY [1982]) und Streptomyces-Promotoren (Ward, J. M. u. a., MoI. Gen Genet. 203:468-478. Eine Übersicht über prokaryotische Promotoren geben Glick, B. R. (J.lnd.Microblol.1:277-282 [1987]); Cenatiempo, Y. (Biochimie 68:505-516 [1986]) und Gottesman, S. (Ann.Rev.Genet. 18:415-442 [1984]).It is said that two DNA sequences (such as the promoter region with its sequence and a sequence coding for the LFA-1 alpha subunit) are operably linked if the nature of the binding between the two DNA sequences is not (1) (2) the ability of the promoter region sequence to interfere with the transcription of the LFA-1 alpha subunit-encoding sequence or (3) affect the ability of the LFA-1 alpha subunit coding sequence by the sequence of the promoter region to be transcribed. Thus, a promoter region would be operably linked to a DNA sequence if the promoter were capable of effecting the transcription of that DNA sequence. The present invention includes the expression of the LFA-1-Alpi.a subunit (or its functional derivative) in prokaryotic or eukaryotic cells. In order to express the LFA-1 alpha subunit (or its functional derivative) in a prokaryotic cell (such as E. coli, B. subtilis, Pseudomonas, Streptomyces, etc.), it is necessary to use the coding sequence of LFA-1. Alpha subunit operably linked to a functional prokaryotic promoter. These promoters may be either constitutive or preferably regulatable (ie, inducible or derepressible). Examples of constitutive promoters include the Int promoter of bacteriophage λ, the bla promoter of the β-lactamase gene of pBR322, and the CAT promoter of the chloramphenicol tocetyltransferase gene of pPR325, etc. Examples of inducible prokaryotic promoters include the right ones and left main promoters of bacteriophage λ (P L and Pr), the E. coli trp, recA, lacZ, lad and gal promoters, the α-amylase (Ulmanen, I. et al., J. Bacteriol. 176-182 (1985)) and the B. subtilis 6-28 specific promoters (Gilman, MZ et al., Gene 32: 11-20 (1984)), Bacillus bacteriophage promoters (Gryczan, TJ, in: The Molecular Biology of the Bacilli], Academic Press, Inc., NY [1982]), and Streptomyces promoters (Ward, JM et al., MoI Gen Gen 203: 468-478, for a review of prokaryotic promoters Glick, BR (J.lnd.Microblol.1: 277-282 [1987]); Cenatiempo, Y. (Biochimie 68: 505-516 [1986]) and Gottesman, S. (Ann. Rev. G enet. 18: 415-442 [1984]).

Die richtige Expression in einer prokaryotischen Zelle verlangt das Vorhandensein einer Ribosombindungsstelle flußaufwärts der Gencodierungssequenz. Derartige Ribosombindungsstellen werden beispielsweise von Gold, L. u. a., Ann.Rev.Microbiol.35: 365-404 (1981), aufgezeigt.Proper expression in a prokaryotic cell requires the presence of a ribosome binding site upstream of the gene coding sequence. Such ribosome binding sites are described for example by Gold, L. u. a., Ann. Rev. Microbiol. 35: 365-404 (1981).

Wird die Expression in einer eukaryotischen Zelle, z. B. Hefe, gewünscht, ebenso in Pilzen, Zellen von Säugetieren oder Pflanzenzellen, dann muß ein Promotor eingesetzt werden, der in der Lage ist, die Transkription in einem solchen eukaryotischen Wirt zu lenken. Zu den bevorzugten sukaryotischen Promotoren gehören das Mäuse-Metaalthionein-I-Gen (Hamer, D. u.a., J.Mol.Appl.Gen.1: 273-288 [1982]); das TK-Promotor des Herpex-Virus (McKnight, S., Cell 31: 355-365 [1982]); SV40-Vorpromotor (Benoist, C. u.a., Nature [London] 290: 304-310 [1981]; der Hefe-gal4-Gen-Promotor (Johnston, S.A. u.a., Proc.Natl.Acad.Scl.USA 79: 6971-6975 [1982]; Silver, P.A. u.a., Proc.Natl.Acad.Scl.USA 81: 5951-5955 [1984]). Wie allgemein bekannt ist, wird die Translation von eukaryotischer mRNA an dem Kodon initiiert, der das erste Methionin codiert. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft sicherzustellen, daß die Bindung zwischen einem eukaryotischen Promotor und einer DNA-Folge, welche die LFA-1-Alpha-Untereinheit (oder deren funktionelles Derivat) codiert, keine intervenierenden Kodone enthält, die ein Methionin (d. h. AUG) codieren können. Das Vorhandensein solcher Kodone führt entweder zu einer Bildung eines Fusionsproteins (wenn sich der AUG-Kodon in derselben Lesephase wie die LFA-1 -codierende DNA-Folge befindet) oder zu einer Phasenverschiebungsmutation (wenn sich der AUG-Kodon nicht in derselben Lesephase wie die LFA-1 · codierende Folge befindet).If expression in a eukaryotic cell, e.g. Yeast, if desired, also in fungi, cells of mammals or plant cells, then a promoter capable of directing transcription in such a eukaryotic host must be employed. Preferred sukaryotic promoters include the mouse Metaalthionein I gene (Hamer, D. et al., J. Mol. Appl. Gen.1: 273-288 [1982]); the TK promoter of the Herpex virus (McKnight, S., Cell 31: 355-365 [1982]); SV40 prepromoter (Benoist, C., et al., Nature [London] 290: 304-310 [1981]; the yeast gal4 gene promoter (Johnston, SA et al., Proc. Natl. Acad. Sc. USA 79: 6971- 6975 [1982]; Silver, PA et al., Proc. Natl. Acad. Sc. USA 81: 5951-5955 [1984].) As is well known, translation of eukaryotic mRNA is initiated at the codon encoding the first methionine For this reason, it is advantageous to ensure that the binding between an eukaryotic promoter and a DNA sequence encoding the LFA-1 alpha subunit (or its functional derivative) does not contain intervening codons containing a methionine (ie AUG The presence of such codons results in either the formation of a fusion protein (when the AUG codon is in the same reading phase as the LFA-1 coding DNA sequence) or a phase shift mutation (if the AUG codon is not present in the same reading phase as the LFA-1 · coding sequence).

Die DNA-Folge, welche das LFA-1-Protein (oder dessen funktionelles Dorivat) codiert, wenn es operabel an einen funktioneilen Promotor gebunden ist, wird vorzugsweise durch eine Vielzahl geeigneter Mittel, wie Transformation, Transfektion, Konjugation, Protoplastfusion, Elektroporierung usw, in eine Rezipientenzelle eingeführt.The DNA sequence encoding the LFA-1 protein (or its functional dorivate) when operably linked to a functional promoter is preferably prepared by a variety of suitable means, such as transformation, transfection, conjugation, protoplast fusion, electroporation, etc. introduced into a recipient cell.

Die die LFA-1-Alpha-Untereinheit codierende Sequenz und ein operabel gebundenes Promotor können in eine Rezipientenzelle eingeführt werden als nichtreplizierendes DNA- (oder RNA-)Molekül, das entweder ein lineares Molekül oder, vorteilhafter, ein geschlossenes, kovalentes, rundes Molekül sein kann. Da solche Moleküle zur autonomen Replikation nicht in der Lage sind, kann die Expression des LFA-1-Alpha-Untereinheit-Polypeptids durch die transiente Expression des eingeführten Sequenz erfolgen. Als Alternative dazu kann eine permanente Expression durch die Integration des eingeführten Sequenz in das Wirtschromosom erfolgen.The LFA-1 alpha subunit coding sequence and an operably linked promoter can be introduced into a recipient cell as a non-replicating DNA (or RNA) molecule that is either a linear molecule or, more preferably, a closed, covalent, circular molecule can. Since such molecules are incapable of autonomous replication, expression of the LFA-1 alpha subunit polypeptide may be by transient expression of the introduced sequence. Alternatively, permanent expression may be achieved by integration of the introduced sequence into the host chromosome.

Vorzugsweise wird die eingeführte Sequenz in ein Plasmis oder in einen Viralvektor eingeführt, die zur autonomen Replikation im aufnehmenden Wirt in der Lage sind. Zu diesem Zweck kann eine ganze Vielfalt von Vektu?en verwendet werden. Zu den Faktoren, die bei der Auswahl eines bestimmten Plasmids oder Viralvektors von Bedeutung sind, gehören die Leichtigkeit, mit der die den Vektor enthaltenden Rezipientenzellen erkannt und aus den Rezipientenzellen ausgewählt werden können, die denPreferably, the introduced sequence is introduced into a plasmid or viral vector capable of autonomous replication in the host. For this purpose, a whole variety of vectors can be used. Among the factors of importance in the selection of a particular plasmid or viral vector are the ease with which the recipient cells containing the vector can be recognized and selected from the recipient cells that comprise the recipient

Vektor nicht enthalten; die Anzahl der Kopien des Vektors, die in einem bestimmten Wirt gewünscht werden, und die Frage, ob es wünschenswert ist, wenn der Vektor zwischen Wirtszellen unterschiedlicher S, e.'.ies „schaukeln" kann. Zu den bevorzugten prokaryotischen Vektoren gehören Plasmide, wie die zur Replication in E. coil geeigneten (wie beispielsweise pBR 322, CoIE 1, pSC101, pACYC184, nVX). Solche Plasmide werden beispielsweise beschrieben von Maniatis, T. u.a., in: Molecular Cloning. A Leborytory Manual (Molekulares Klonieren. Ein Laborhandbuch), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1982). Baclllus-Plasmide schließen pC194, pC221, pT127 usw. ein. Solche Plasmide werden von Gryczan, T. beschrieben (in: The Molecular Biology of the Bacilli !Die Molekularbiologie der Bazillen), Academic Press, NY (1982), S. 307-329. Zu den geeigneten Straptomyces-Plasmiden gehören plJ101 (Kendall, K.J. u.a., J.Bacterlol.169: 4177-4183 (19871) und Streptomyces-Bakteriophage wie «5C31 (Chater, K.F. u.a., in: Sixth Internation Symposium on Actinomycetales Biology [6. Internationales Symposium zur Aktinomyzetelbiologie], Akademlai Kaido, Budapest, Ungarn [1986], S.45-54). Eine Übersicht über Pseudomonas-PLasmide gibt John, J. F. u. a. (Rev. Infect. Dis. 8:693-704 (1986Ц, ebenso wie Izaki, K. (Jpn. J. Bacterlol.33: 729-742(1978]).Vector not included; the number of copies of the vector desired in a particular host, and the question of whether it is desirable for the vector to be able to "sway" between host cells of different S. e., Among the preferred prokaryotic vectors are plasmids, such as those suitable for replication in E. coli (such as, for example, pBR 322, CoIE 1, pSC101, pACYC184, nVX) Such plasmids are described, for example, by Maniatis, T. et al., in: Molecular Cloning, A Leborytory Manual (Molecular Cloning Laboratory Manual), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1982) Bacillus plasmids include pC194, pC221, pT127, etc. Such plasmids are described by Gryczan, T. (in: The Molecular Biology of the Bacilli! Molecular Biology of Bacilli), Academic Press, NY (1982), pp. 307-329. Suitable Straptomyces plasmids include pI101 (Kendall, KJ et al., J. Bacterlol. 169: 4177-4183 (1980) and Streptomyces bacteriophage such as "5C31 (Chater, KF et al., in: Sixth International Symposium on Actinomycetal Biology [6. International Symposium on Actinomycetidic Biology], Akademlai Kaido, Budapest, Hungary [1986], p.45-54). For a review of Pseudomonas plasmids, see John, J.F. a. (Rev. Infect. Dis 8: 693-704 (1986), as well as Izaki, K. (Jpn. J. Bacterlol. 33: 729-742 (1978)).

Zu den bevorzugten eukaryotischen Plasmiden gehören BPV, Vakzinia, SV40,2-Mikronkreis usw. oder deren Derivate. Diese Plasmide sind in Fachkreisen allgemein bekannt (Botstein, E. u.a., Miami Wntr.Symp.19: 265-274 [1982]; Broach, J.R., in: The Molecular Biology of the YeastSaccharomyces; Life Cycle and Inheritance [Molekularbiologie von Hefe-Saccharomyces: Lebenszyklus und Vererbung], Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, S.445-470 [1981 ]; Broach, J.R., Cell 28: 203-204 [1982]; Bollon, D.P. u.a., J.CIIn.Hematol.Oncol.10:39-48 [1980]; Maniatis, T. in: Cell Biology: A Comprehensive Treatise, Vol.3. Gene Expression [Zellbiologie: Eine umfassende Abhandlung. Bd.3. Genexpression], Academic Press, NY, S.563-808 [1980]).Preferred eukaryotic plasmids include BPV, vaccinia, SV40.2 micron, etc. or their derivatives. These plasmids are well known in the art (Botstein, E., et al., Miami Wntr. Symp. 19: 265-274 [1982]; Broach, JR, in: The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces; Life Cycle and Inheritance. Saccharomyces: Life Cycle and Inheritance], Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, p.445-470 [1981]; Broach, JR, Cell 28: 203-204 [1982]; Bollon, DP et al., J.CIIn. Hematol.Oncol. 10: 39-48 [1980]; Maniatis, T. in: Cell Biology: A Comprehensive Treatise, Vol.3 Gene Expression [Cell Biology: A Comprehensive Discussion, Vol.3 Gene Expression], Academic Press, NY , P.563-808 [1980]).

IV. Anwendung der LFA-1-Alpha-Unterelnhelt oder deren FragmenteIV. Application of the LFA-1 alpha subunit or its fragments

Vorliegende Erfindung vermittelt die Nukleinsäure- und Proteinfolgen der Alpha-Untereinheit des LFA-1 -Rezeptormoleküls Diese Entdeckung ermöglicht die Anwendung der Rekombinant-DNA-Technik zur Herstellung des LFA-1 -Alpha-Untereinheitsmoleküls. Wie unten noch ausgeführt wird, bezieht sich ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf die Anwendung der Alpha-Untereinheit des LFA-1-Moleküls als solches, als entzündungshemmendem Mittel. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Alpha-Untereinheit des LFA-1 -Moleküls in Verbindung mit dessen Beta-Untereinheit verwendet. Eine solche Verbindung oder Kombination kann durch eine Vielzahl von Methoden herbeigeführt werden. Beispielsweise kann die Beta-Untereinheit von LFA-1-Molekül getrennt von der LFA-1-Alpha-Untereinheit produziert und die beiden Moleküle dann zusammengemischt werden. Günstiger ist es jedoch, die Alpha- und die Beta-Untereinheit von LFA-1 in derselben Wirtszelle zu produzieren, um deren Selbstmontage zu einem LFA-1-Heterodimerrezeptormolekül zu erleichtern. Die Beta-Untereinheit von LFA-1 (die für LFA-1 und Mac-1 gemeinsam ist) kann entweder durch chemische Synthese oder durch Rekombinante-DNA-Techniken produziert werden (Kishimoto,T.K., u.a., Cell 48:681-690 [1987]). Die Klonierung der Beta-Untereinheit von LFA-1 wird außerdem in der hiermit im Zusammenhang stehenden US-PA, Reihen-Nr.019440, vom 26. Februar 1987 offengelegt, die hier bis Referenz einbezogen wird.The present invention provides the nucleic acid and protein sequences of the alpha subunit of the LFA-1 receptor molecule. This discovery allows the use of the recombinant DNA technique to produce the LFA-1 alpha subunit molecule. As will be explained below, one embodiment of the present invention relates to the use of the alpha subunit of the LFA-1 molecule as such, as an anti-inflammatory agent. In a preferred embodiment, the alpha subunit of the LFA-1 molecule is used in conjunction with its beta subunit. Such a compound or combination can be brought about by a variety of methods. For example, the beta-subunit of LFA-1 molecule can be produced separately from the LFA-1 alpha subunit and the two molecules then mixed together. However, it is more advantageous to produce the alpha and beta subunits of LFA-1 in the same host cell to facilitate their self-assembly to an LFA-1 heterodimer receptor molecule. The beta subunit of LFA-1 (which is common to LFA-1 and Mac-1) can be produced either by chemical synthesis or by recombinant DNA techniques (Kishimoto, TK, et al., Cell 48: 681-690 [1987 ]). The cloning of the beta subunit of LFA-1 is further disclosed in the related US Pat. Serial No. 019440, filed February 26, 1987, incorporated herein by reference.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Entdeckung der Nukleinsäure- und Proteinsequenz der Alpha-Untereinheit des LFA-1 -Rezeptormoleküls. Diese Entdeckung ermöglicht die Anwendung der Rekombinant-DNA-Technik zur Herstellung von funktioneilen Derivaten der LFA-1-Alpha-Untereinheit, die als Antagonisten zur Zelladhäsion wirken könen. Unter „Antagonist zur Zelladhäsion" versteht man hier jedes Molekül, das in der Lage ist, den Prozeß der Zeil-Zeil- oder ZeII-Substrat-Adhäsion zu unterbinden. Ob eine bstimmte Verbindung ein Antagonist ist, kann man durch eine Überprüfung der Leukozytenaggregation an Endothelzellen bestimmen. Geeignete Überprüfungsmethoden werden beispielsweise von Rothlien, R. u.a., J. Exper. Mod. 183:1132 bis 1149 (1986), beschrieben, wobei diese Quelle hier als Referenz einbezogen wird. Antagonisten der Leukozytenaggregation können als entzündungshemmende Mittel eingesetzt werden.One aspect of the present invention relates to the discovery of the nucleic acid and protein sequence of the alpha subunit of the LFA-1 receptor molecule. This discovery allows the use of the recombinant DNA technique to produce functional derivatives of the LFA-1 alpha subunit that can act as antagonists of cell adhesion. By "cell adhesion antagonist" it is meant any molecule capable of inhibiting the process of cell-line or cell-substrate adhesion. Whether a compound is an antagonist can be determined by a review of leukocyte aggregation Appropriate screening methods are described, for example, by Rothlien, R., et al., J. Exper Mod., 183: 1132-1149 (1986), which reference is hereby incorporated by reference, and antagonists of leukocyte aggregation can be used as anti-inflammatory agents.

Unter einem „funktioneilen Derivat" der Alpha-Untereinheit von LFA-1 versteht man hier eine Verbindung, welche eine biologische Aktivität (funktionell oder strukturell) besitzt, die im wesentlichen der biologischen Aktivität der Alpha-Untereinheit von LFA-1 ähnticii ist. Zu den Beispielen für die biologische Aktivität gehören die Fähigkeit zur Bindung an ICAM-1 ,einen anderen natürlichen Liganden des LFA-1-Moleküls oder die Beta-Untereinheit der LFA-Familie der Glycoproteine. Eine solche Bindung würde adhäsionsverwandte Ereignisse unterbinden, wie die Lymphozytenbindung an Endothelzellen, antigenpräsentierenden Zellen oder Zielzellen, Man sagt, daß ein Molokül einem anderen Molekül „im wesentlichen ähnlich" ist, wenn beide Moleküle im wesentlichen ähnliche Strukturen haben oder wenn beide Moleküle eine ähnlicho biologische Aktivität besitzen. Die „funktionellen Derivate" der Alpha-Untereinheit von LFA-1 schließen sowohl „Fragmente" als auch „Varianten" der LFA-1-Alpha-Untereinheit ein. Unter dem Begriff „Fragment der Alpha-Untereinheit von LFA-1" versteht man jede Polypeptiduntermenge dieses Moleküls. Unter dem Begriff „Variante der Alpha-Untereinheit von LFA-1" versteht man ein Molekül, das in der Struktur entweder dem ganzen Molekül oder einem Fragment davon im wesentlichen ähnlich ist, vorausgesetzt, daß die „Variante" wenigstens eine biologische Aktivität hat, die einer Aktivität der Alpha-Untereinheit von LFA-1 entweder ähnlich ist oder eine Aktivität von LFA-1 unterbindet. Vorausgesetzt also, daß ein Molekül wenigstens eine biologische Aktivität besitzt, die entweder einer Aktivität von LFA-1 ähnlich ist oder eine solche Aktivität unterbindet, wird es als eine „Variante" der Alpha-Untereinheit von LFA- i betrachtet, wie dieser Begriff hier verwendet wird, selbst wenn eines der Moleküle eine oder mehrere Aminosäuren enthält, die in der anderen nicht vorhanden sind, oder wenn die Sequenzen der Aminosäurereste in den beiden Molekülen nicht identisch sind. So würde beispielsweise eine Verbin Jung, der eine oder mehrere Aminosäurereste, die in der Alpha-Untereinheit von LFA-1 gefunden werden (oder nicht gefunden werden) fehlen (oder die diese enthält), als eine Variante der Alpha-Untereinheit von LFA-1 betrachtet, wenn diese Verbindung eine biologische Aktivität besäße, die einer biologischen Aktivität der Alpha-Untereinheit von LFA-1 ähnlich wäre (oder diese unterbände). Der Begriff „biologische Aktivität" soll „katalytische" wie „strukturelle" Aktivität usw. einschließen (d.h., die Fähigkeit, sich an oin anderes Molekül, wie ICAM-1, einen anderen natürlichen Liganden des LFA-1-Moleküls, die Beta-Untereinheit von LFA-1 oder einen Anti-Alpha-Untereinheit-LFA-1-Antikörper zu binden).By a "functional derivative" of the alpha subunit of LFA-1 is meant a compound having a biological (functional or structural) biological activity substantially similar to the biological activity of the alpha subunit of LFA-1 Examples of biological activity include the ability to bind to ICAM-1, another natural ligand of the LFA-1 molecule or the beta subunit of the LFA family of glycoproteins, such binding would inhibit adhesion-related events, such as lymphocyte binding to endothelial cells , antigen-presenting cells or target cells. It is said that one molecule is "substantially similar" to another molecule when both molecules have substantially similar structures or when both molecules have similar biological activity. The "functional derivatives" of the LFA-1 alpha subunit include both "fragments" and "variants" of the LFA-1 alpha subunit. The term "alpha subunit fragment of LFA-1" is understood to mean any one Polypeptide subset of this molecule. By the term "variant alpha subunit of LFA-1" is meant a molecule which is substantially similar in structure to either the whole molecule or a fragment thereof, provided that the "variant" has at least one biological activity activity of the alpha subunit of LFA-1 is either similar or inhibits LFA-1 activity. Thus, provided that a molecule possesses at least one biological activity that is either similar to or inhibits an activity of LFA-1, it is considered a "variant" of the alpha subunit of LFA-i, as that term is used herein even if one of the molecules contains one or more amino acids that are not present in the other, or if the sequences of the amino acid residues in the two molecules are not identical, for example, a verb Jung, containing one or more amino acid residues in each molecule would be the alpha subunit of LFA-1 found to be missing (or not containing) is considered to be a variant of the alpha subunit of LFA-1, if that compound had biological activity corresponding to a biological activity of the LFA-1 Alpha subunit of LFA-1 would be similar (or this subordinate). The term "biological activity" is intended to be "catalytic" like "Structural" activity, etc. (ie, the ability to bind to another molecule, such as ICAM-1, another natural ligand of the LFA-1 molecule, the beta subunit of LFA-1, or an anti-alpha subunit Bind LFA-1 antibody).

Vorliegende Erfindung betrifft eine Methode zur Herstellung von funktionellen Derivaten der Alpha-Untereinheit des LFA-1-Moleküls. Um solche Derivate zu erhalten, braucht man nur eine DNA-, RNA- oder (vorzugsweise) die cDNA-Folge zuThe present invention relates to a method for producing functional derivatives of the alpha subunit of the LFA-1 molecule. To obtain such derivatives, one needs only one DNA, RNA or (preferably) the cDNA sequence

muU )njsieran, welche die LFA-1 -Alpha-Untereinheit codiert. Die Mutagenese kann entweder zufällig oder stellenspezifisch sein. Außerdem kann die Mutagenese entweder spontan oder unter Verwendung von chemischen, radioaktiven oder rekcmbir inten Techniken induziert sein.muU) njsieran encoding the LFA-1 alpha subunit. Mutagenesis can be either random or site specific. In addition, mutagenesis may be induced either spontaneously or using chemical, radioactive or recombinant techniques.

Der Rahmen der Erfindung soll jußerdem funktioneile Derivate einschließen, denen bestimmte Anvnosäurereste fehlen oder die geänderte Aminosäurereste o.ithalten, solange diese Derivate die Fähigkeit aufweisen, die Zellularaohäsion zu verstärken oder zu unterbinden.The scope of the invention is also intended to include functional derivatives which lack certain amino acid residues or which contain altered amino acid residues as long as these derivatives have the ability to enhance or inhibit cellular adhesion.

Chemische Mutagene schließen ein Basenanaloge (wie beispielsweise 5-Bromourazil oder 2-Aminopurin); Deaminierungsmittel (wie boispielsweise salpetrige Säure, Hydroylamin usw.); alkylierende Mittel (wie beispielsweise Methylmethansulfonat, Nitrosoguanidin usw.) oder interkolierende Mittel (wie beispielsweise Akridincrange, Ethidiurnbromid, Psoralen usw.). Die strahlqngsinduzierte Mutation kann bewirkt werden durch solche Mittel wie Ultraviolettlicht, Gammastrahlen, Röntgenstrahlen usw. Methoden zur Mutagenisierung von NukleinsäuremolekUlen werden gegeben von Miller, J. H. (in: Experiments In Molecular Biology [Experimente in der Molekularbiologie], Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY [1972]) und Silhavy, T. J. u.a. (in: Experiments with Gene Fusions [Experimente mit Genfusionen), Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY [1984]).Chemical mutagens include a base analog (such as 5-bromouracil or 2-aminopurine); Deaminating agents (such as nitrous acid, hydroxylamine, etc.); alkylating agents (such as methylmethanesulfonate, nitrosoguanidine, etc.) or intercolating agents (such as Acridincrange, Ethidium bromide, psoralen, etc.). The beam-induced mutation can be effected by such means as ultraviolet light, gamma rays, X-rays, etc. Methods for mutagenizing nucleic acid molecules are given by Miller, JH (in: Experiments In Molecular Biology, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor , NY [1972]) and Silhavy, TJ et al (in: Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY [1984]).

Die ^tellenspezif ische Mutagenese kann angewendet werden, um spezifische Mutationen an gewünschten Stellen der Nukleinsäure, welche die LFA-1-Alpha-Untereinhoit codiert, zu produzieren. Kurz gesagt, solche Verfahren schließen im allgemeinen die Synthese eines synthetischen Oligonukleotiden mit einer gewünschten und definierten DNA-Folge ein. Methoden zur Synthetisierung solcher Oligonukleotide werden von Itakura, K. u. a. (Ann. Rev. Biochem. 53: 323-356 [1984]) beschrieben. Ein Nukleinsäuremolekül, welches das? LFA-1-Alpha-Untereinheit-Protein oder dessen funktionelles Derivat codiert, wird im allgemeinen auf einen doppelsträngigen Vektor wie M13,0X174 usw. subkloniert, dessen einzelne Stränge voneinander getrennt sein können. Dann wird ein einzelner Strang des Vektors bei Vorhandensein des synthetischen Oligonukleotids inkubiert. Da die DNA des Oligonukleotiden steuerbar definiert ist, ist es möglich, ein Oligonukleotid zu konstruieren, welches zur Basenpaarung mit einem beliebigen Bereich der die LFA-1-Alpha-Untareinheit codierenden Nukleinsäure in der Lage ist. Sobald zwischen dem Oligonukleotiden und dem einzelsträngigen Plasmid die Basenpaarung erfolgt ist, kann man das Oligonukleotid unter Verwendung von DNA-Polymerase erweitern, um ein doppelsträngiges DNA-Molekül zu schaffen, das dann durch DNA-Ligase verschlossen werden kann. Wenn dieses doppelsträngige DNA-Molekül in oine Zelle eingeführt wird, ergibt eine semikonservative DNA-Replikation die Produktion von Nachkommenmolekülen, bei denen die DNA-Folge des Oligonukleotidfragments in die Codierungsfolgen für die LFA-1-Alpha-Untereinheit einbezogen wurde. Als Alternative dazu kann die LFA-1-Alpha-Untereinheit der vorliegenden Erfindung oder deren funktionelles Derivat hergestellt werden durch chemische synthetische Methoden unter Anwendung der allgemein bekannten Merriefield- oder anderer Techniken der Peptidsynthese. Als Alternative können solche Moleküle auch durch chemische Synthese von Nukleinsäuremolekülen (unter Anwendung beispielsweise der Phosphodiestersynthesemethoden) hergestellt werden, welche nach der Expression zu ihrer Produktion führen.Cellular specific mutagenesis can be used to produce specific mutations at desired sites of the nucleic acid encoding the LFA-1 alpha subunit. Briefly, such methods generally involve the synthesis of a synthetic oligonucleotide having a desired and defined DNA sequence. Methods for synthesizing such oligonucleotides are described by Itakura, K. u. a. (Ann., Rev. Biochem., 53: 323-356 [1984]). A nucleic acid molecule that does? LFA-1 alpha subunit protein or its functional derivative is generally subcloned onto a double-stranded vector such as M13, 0X174, etc., whose individual strands may be separated from each other. Then a single strand of the vector is incubated in the presence of the synthetic oligonucleotide. Since the DNA of the oligonucleotide is controllably defined, it is possible to construct an oligonucleotide capable of base pairing with any portion of the nucleic acid encoding the LFA-1 alpha-unsaturation unit. Once base pairing has occurred between the oligonucleotide and the single-stranded plasmid, one can expand the oligonucleotide using DNA polymerase to create a double-stranded DNA molecule which can then be capped by DNA ligase. When this double-stranded DNA molecule is introduced into a cell, semiconservative DNA replication results in the production of progeny molecules in which the DNA sequence of the oligonucleotide fragment has been included in the coding sequences for the LFA-1 alpha subunit. Alternatively, the LFA-1 alpha subunit of the present invention or its functional derivative can be prepared by chemical synthetic methods using the well-known Merriefield or other peptide synthesis techniques. Alternatively, such molecules can also be made by chemical synthesis of nucleic acid molecules (using, for example, the phosphodiester synthesis methods) which, after expression, result in their production.

Wenn man so beispielsweise eine Punktmutation und eine exogene DNA-Folge in eine bstimmte Stelle der LFA-1-Codierungsfolge einführen oder eine Deletion von Nukleotiden, die normalerweise in einer solchen Folge vorhanden sind, vornehmen will, würde man ein Oligonukleotidfragment konstruieren, welches die Mutation oder Folge enthält (oder nicht enthält), und dann das oben beschriebene Verfahren anwenden. Um eine solche Mutation oder exogene DNA-Folge in einen bestimmten Bereich der die LFA-1-Alpha-Untereinheit codierenden Nukleinsäure einzuführen, müssen die Mutation oder die exogene ΓιΊΑ-Folge mit flankierenden DNA-Folgen umgeben werden, die komplementär zur DNA-Folge des Bereichs sind, dessen Mutagenese gewünscht wird (Jenkins, F. u. a., Bioessays 5:244-247 (1986); Doerfler, W., Angew. Chern. Int. Ed. Engl.23: 919-931 [1984]; Kaina, B., Biol.Zentralbl.99: 513-531 [1980]; Kunkel, Proc.Natl.Acad.Scl.USA 82:488-492 [1985]; Nisbet, I.T. u.a.,GeneAnal.Techn.2:23-29 [1985]; Hines, J.C. u.a., Gene 11:207-218 [1980]; Messing, J. u.a., Nucl.AcldRes.9:309 [1981]). Mutationen können auch durch Anwendung der Rekombinant-DNA-Technik ercaugt werden. Beispielsweise kann die Mukleotidfolge eines Nukleinsäuremoleküls, welches die LFA-1-Alpha-Untereinheit codiert, abgetastet werden, um Oligonukleotidstellen zu identifizieren, die durch Restriktionsendonukleasen erkennbar sind. Solche Endonukleasen können dann eingesetzt werden, um die Nukleinsäurefolge an einer erkannten Stelle spezifisch zu schneiden. Durch Anwendung einer Restriktionsendonuklease, welche zwei Positionen in der LFA-1-Codierungsfolge erkennt (und an diesen schneidet), ist es möglich, ein Fragment der die LFA-1-Alpha-Untereinheit codierenden Folge herauszuschneiden. Als Alternative ist es möglich, zu diesem Zweck zwei verschiedene Endonukleasen einzusetzen. Durch Inkubation der geschnittenen Moleküle bei Vorhandensein von DNA-Ligase ist es möglich, die die LFA-1-Alpha-Untereinheit codierenden Sequenzen wieder zu verschließen und eine einzelne Sequenz zu bilden (der das herausgeschnittene Fragment fehlt). Wenn in den die LFA-1-Alpha-Untereinheit codierenden Sequenzen keine geeigneten Erkennungsstellen für die Restriktionsnuklease vorhanden sind, können solche Stellen durch das oben beschriebene stellenspeziiische Mutageneseverfahren in die Sequenzen eingeführt werden. Als Alternative dazu können Mutationen eingeführt werden durch Schneiden der die LFA-1 -Alpha-Untereinheit codierenden Folge und „Anknabbern" der freien Termini mit einer Exonuklease. Durch eine solche Behandlung ist es möglich, nicht nur Deletionen, sondern auch Phasenverschiebungen und andere Typen von Mutationen einzuführen. Mit dieser Technik ist es außerdem möglich, neuartige Restriktionsendonukleasestellen in die die LFA-1-Alpha-Untereinheit codierende Folge einzuführen. Methoden zur Anwendung von Restriktionsendonukleasen, DNA-Ligasen und fcxonukleasen werden beispielsweise von Maniatis, T. u. a. beschrieben (in: Molecular Cloning. A Laboratory Manual [Molekulares Klonieren. Ein Laborhandbuch), told Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY [1982]).For example, if one wishes to introduce a point mutation and an exogenous DNA sequence into a particular site of the LFA-1 coding sequence, or to make a deletion of nucleotides normally present in such a sequence, one would construct an oligonucleotide fragment carrying the mutation or sequence contains (or does not contain), and then apply the method described above. In order to introduce such a mutation or exogenous DNA sequence into a specific region of the LFA-1-alpha subunit-encoding nucleic acid, the mutation or the exogenous ΓιΊΑ sequence must be surrounded with flanking DNA sequences that are complementary to the DNA sequence of the Are areas whose mutagenesis is desired (Jenkins, F. et al., Bioessays 5: 244-247 (1986); Doerfler, W., Angew. Chern, Int. Ed. Engl. 23: 919-931 [1984]; Kaina, Biol.Zentralbl.99: 513-531 [1980]; Kunkel, Proc. Natl. Acad. Sc. USA 82: 488-492 [1985]; Nisbet, IT et al., GeneAnal.Techn.2: 23-29 [1985]; Hines, JC et al., Gene 11: 207-218 [1980]; Messing, J. et al., Nucl. AcldRes 9: 309 [1981]). Mutations can also be generated by using the recombinant DNA technique. For example, the nucleotide sequence of a nucleic acid molecule encoding the LFA-1 alpha subunit can be scanned to identify oligonucleotide sites recognizable by restriction endonucleases. Such endonucleases can then be used to specifically cut the nucleic acid sequence at a recognized site. By employing a restriction endonuclease which recognizes (and cleaves to) two positions in the LFA-1 coding sequence, it is possible to excise a fragment of the sequence encoding the LFA-1 alpha subunit. Alternatively, it is possible to use two different endonucleases for this purpose. By incubating the cleaved molecules in the presence of DNA ligase, it is possible to reseal the LFA-1 alpha subunit-encoding sequences and form a single sequence (which lacks the excised fragment). If there are no suitable recognition sites for the restriction nuclease in the LFA-1 alpha subunit coding sequences, such sites can be introduced into the sequences by the site-directed mutagenesis method described above. Alternatively, mutations can be introduced by cleaving the sequence encoding the LFA-1 alpha subunit and "nibbling" the free termini with an exonuclease, by such treatment it is possible to have not only deletions but also phase shifts and other types of It is also possible with this technique to introduce novel restriction endonuclease sites into the sequence encoding the LFA-1 alpha subunit Methods for the application of restriction endonucleases, DNA ligases and fxxonucleases are described, for example, by Maniatis, T. et al. Molecular Cloning, A Laboratory Manual [Molecular Cloning, Laboratory Manual], told Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY [1982]).

Rekombinant-DNA-Methoden können auch angewendet werden, um Fusionsproteine herzustellen, die aus dem LFA-1 -Alpha-Untereinheit-Protein (oder dessen funktionellem Derivat) und einem neuartigen Polypeptid zusammengesetzt sind. Dieses neuartige Polypeptid ist nicht auf ein bestimmtes Polypeptid begrenzt und kann entweder eine einzelne Aminosäure oder einen Satz oder eine Permutation von Aminosäuren aufweisen. Ein solches Fusionsmolekül kann hergestellt werden durch Ligation einer DNA-Folge, welche das neuartige Polypeptid codiert, an eine DNA-Folge, welche die LFA-1-Alphauntereinheit (oder deren funktionelles Derivat) codiert, wobei das auf eine Art und Weise geschieht, daß keine Phasenverschiebungsmutation eingeführt wird. Zu den Beispielen für bevorzugte Polypeptide, die an das LFA-1 -Alpha-Untereinheitsgen (oder deren funktionelles Derivat) verschmolzen werden können, gehören eukaryotische oder prokaryotische Signalfolgen (Gilbert, W. u.a., US-PS4411994; Casadaban, M. u.a., Proc.Natl.Acad.Sci USA 76:4530 bis 4533 [1979]) oder Polypeptide, welche die Stabilität, biologischeRecombinant DNA methods can also be used to prepare fusion proteins composed of the LFA-1 alpha subunit protein (or its functional derivative) and a novel polypeptide. This novel polypeptide is not limited to a particular polypeptide and may have either a single amino acid or a set or a permutation of amino acids. Such a fusion molecule may be prepared by ligating a DNA sequence encoding the novel polypeptide to a DNA sequence encoding the LFA-1 alpha mammalian entity (or its functional derivative), in a manner such that no phase shift mutation is introduced. Examples of preferred polypeptides that can be fused to the LFA-1 alpha subunit gene (or its functional derivative) include eukaryotic or prokaryotic signal sequences (Gilbert, W., et al., U.S. Patent No. 4,411,994; Casadaban, M., et al., Proc Natl. Acad. Sci USA 76: 4530-4533 [1979]) or polypeptides which confer the stability, biological

Halbwertzeit oder Potenz der LFA-1 -Alpha-Untereinheit (oder deren funktionellen Derivats) erweitern (oder verringern). Eine ausgezeichnete Übersicht über die Methodologie der Gen-Fusionen wird gegeben von Silhavy, T. J., u.a. (in: Experiments with Gene Fusions (Experimente mit Gen-Fusionen), Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY [1984]). In Reaktion auf Immunisierung mit Fragmenten der LFA-1 -Alpha-Untereinheit können Antikörper (insbesondere monoklonal Antikörper) ausgelöst werden. Diese Antikörper können dazu genutzt werden, die Bindung bestimmter Leukozyten an Endothelzellen, antigenpräsentierende Zellen oder Zielzellen zu verhindern, und sie können damit als entzündungshemmende Stoffe eingesetzt werden.Extend or decrease the half-life or potency of the LFA-1 alpha subunit (or its functional derivative). An excellent review of the methodology of gene fusions is given by Silhavy, T.J., et al. (in: Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY [1984]). In response to immunization with fragments of the LFA-1 alpha subunit, antibodies (especially monoclonal antibodies) can be elicited. These antibodies can be used to prevent the binding of certain leukocytes to endothelial cells, antigen-presenting cells or target cells, and thus can be used as anti-inflammatory agents.

Unter Anwendung der oben beschriebenen Methoden können Fragmente der LFA-1-Alpha-Untereinhnit hergestellt und überprüft werden, um festzustellen, ob sie Antagonisten der Zelladhäsion sind. Fragmente, die als Antagonisten der Zelladhäsion ermittelt wurden, können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung als entzündungshemmende Mittel eingesetzt werden.Using the methods described above, fragments of the LFA-1 alpha subunit can be prepared and tested to see if they are antagonists of cell adhesion. Fragments found to be antagonists of cell adhesion can be used as anti-inflammatory agents in accordance with the present invention.

Vorliegende Erfindung leitet sich teilweise aus der Entdeckung ab, daß die Leukozyten-Substrat-Adhäsion und die Laukozyten-Endothelzellenhaftung aus Wechselwirkungen unter Beteilung des LFA-1 -Rezeptors resultieren. Da Zellularadhäsion notwendig ist, damit Leukozyten an Eiitzündungsstellen wandern und/oder verschiedene Effektorfunktionen, die zur Entzündung beitragen, ausüben können, dämpfen oder verhindern Mittel, welche diese Zellularadhäsion unterbinden, eine Entzündung. Das LFA-1-Rezeptormolekül ist auf der Oberfläche von Leukozytenzellen vorhanden. Die Adhäsion dieser Zellen an Monoschichten von Endothelzellen wird teilweise durch LFA-1 vermittelt.The present invention derives in part from the discovery that leukocyte-substrate adhesion and leukocyte-endothelial cell adhesion result from interactions involving the LFA-1 receptor. Since cellular adhesion is necessary for leukocytes to migrate to sites of initiation and / or to exert various effector functions that contribute to inflammation, agents that inhibit this cellular adhesion attenuate or prevent inflammation. The LFA-1 receptor molecule is present on the surface of leukocyte cells. The adhesion of these cells to monolayers of endothelial cells is partially mediated by LFA-1.

Die Wechselwirkung von LFA-1-Molekülen mit ihren natürlichen Liganden (wie ICAM-1 usw.) ist für die Zellularadhäsion von zentraler Bedeutung. Durch den Vorgang der Adhäsion sind Lymphozyten in der Lage, ein Tier kontinuierlich auf das Vorhandensein von Fremdantigenen zu überwachen. Obwohl diese Prozesse normalerweise wünschenswert sind, sind sie auch die Ursache für die Abstoßung von Organtransplantaten, Abstoßung von Gewebeverpflanzungen und vielen Autoimmunkrankheiten. Folglich wären alle Mittel, die Zellularadhäsion zu dämpfen oder zu unterbinden, bei Rezipienten von Organtransplantaten, Gewebeverpflanzungen oder Patienten mit Autoimmunkrankheiten äußerst wünschenswert. Mittel, die diesen Wechselwirkungen entgegenwirken, sind sehr als entzündungshemmende Mittel bei Säugetieren geeignet. Signifikant ist, daß sich diese Mittel von den allgemeinen entzündungshemmenden Mitteln darin unterscheiden, daß sie die Adhäsion selektiv unterbinden können und keine anderen Nebenwirkungen wie Nephrotoxizität aufweisen, die bei herkömmlichen Mittel vorhanden sind. Mittel, die zur Bindung an die Alpha-Untereinheit von LFA-1 oder an ICAM-1 oder an einen anderen natürlichen Liganden des LFA-1 -Moleküls in der Lage sind, können folglich dazu genutzt werden, die Abstoßung von Organen oder Gewebe, die Verpflanzungs-Wirtskrankheit (d. h., die Abstoßung vor Wirtsgewebe, die durch eine Verpflanzung von Knochenmark oder anderem lymphozythaltigen oder -erzeugenden Gewebe verursacht wird) zu verhindern oder Autoimmunreaktionen zu modifizieren durch Beeinträchtigung der zellgebundenen LFA-1, ohne daß die Gefahr von Nebenwirkungen besteht (wie die Wechselwirkung mit den zellgebundenen Liganden usw.). Wichtig ist, daß die Verwendung von Mitteln, die solche Moleküle zu erkennen in der Lage sind, es ermöglicht wird, Organtransplantationen selbst zwischen Patienten mit einer HLA-Fehlanpassung durchzuführen.The interaction of LFA-1 molecules with their natural ligands (such as ICAM-1, etc.) is central to cellular adhesion. Through the process of adhesion, lymphocytes are able to continuously monitor an animal for the presence of foreign antigens. Although these processes are usually desirable, they are also the cause of rejection of organ transplants, rejection of tissue grafting, and many autoimmune diseases. Thus, any means to attenuate or inhibit cellular adhesion would be highly desirable in organ transplant recipients, tissue grafts, or patients with autoimmune diseases. Agents that counteract these interactions are very useful as anti-inflammatory agents in mammals. Significantly, these agents differ from the general antiinflammatory agents in that they can selectively inhibit adhesion and have no other side effects such as nephrotoxicity present with conventional agents. Agents that are capable of binding to the alpha subunit of LFA-1 or to ICAM-1 or to another natural ligand of the LFA-1 molecule can thus be used to reduce organ or tissue rejection Transplant host disease (ie, to prevent host tissue rejection caused by engraftment of bone marrow or other lymphocyte-containing or tissue-producing tissue) or to modify autoimmune responses by affecting cell-bound LFA-1 without the risk of side effects (such as the interaction with the cell-bound ligands, etc.). Importantly, the use of agents capable of recognizing such molecules enables organ transplants to be performed even between patients with HLA mismatch.

Mittel, welche die Fähigkeit des LFA-1 -Rezeptormoleküls beeinträchtigen, sich an den natürlichen Bindungsliganden zu binden, können damit alle die obnn beschriebenen LFA-1-abhängigen Funktionen beeinträchtigen. Folglich können diese Mittel als entzündungshemmende Mittel nach der vorliegenden Erfindung dienen. Zu diesen Mitteln gehören die LFA-1-Alpha-Untereinheit, LFA-1 (Alpha- und Beta-Untereinheiten) und Antikörper, die zur Bindung an die LFA-1-Alpha-Untereinheit oder Fragmente dieser Untereinheit in der Lage sind. Alle diese Mittel können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Die entzündungshemmenden Mittel nach der vorliegenden Erfindung sind geeignet für die Behandlung von Entzündungen, die durch die Reaktion des spezifischen Abwehrsystems verursacht wurden. Unter dem Begriff „spezifisches Abwehrsystem " versteht man hier die Komponente des Immunsystems, die auf das Vorhandensein von spezifischen Antigenen reagiert. Zu diesen Zellen gehören Lymphozyten und Makrophagen. Man sagt, daß eine Entzündung aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems resultiert, wenn die Entzündung durch eine Reaktion des spezifischen Abwehrsystems verursacht, mediiert oder assoziiert ist. Zu den Beispielen für eine Entzündung, die aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems resultiert, gehören die Reaktion auf Antigene wie Rubella-Virus, Autoimmunkrankheiten, durch T-Zellen vermittelte, verzögerte Hypersensitivität (wie beispielsweise bei Personen sichtbar, die im Mantaux-Test „positiv" reagieren), Organ- oder Gewebeabstoßung, Verpflanzungs-Wirtskrankheit (d. h., die Abstoßung von Wirtsgewebe, die durch eine Verpflanzung von Knochenmark oder anderem lymphozytenhaltigen oder -erzeugenden Gewebe verursacht wird) usw. Die Fähigkeit der LFA-1-Alpha-Untereinheit und deren funktioneller Derivate, diesen entzündlichen Reaktionen entgegenzuwirken, stellt die Grundlage für deren therapeutische Anwendung bei der Behandlung von chronischen entzündlichen Erkrankungen und Autoimmunkrankheiten wie Lupus erythemotosus, Autoimmunthyroiditis, experimentelle allergische Enzephalomyelitis (EAE), multiple Sklerose, einige Formen von Diabetes, das Reynaud-Syndrom, rheumatoide Arthritis usw. dar.Agents that interfere with the ability of the LFA-1 receptor molecule to bind to the natural binding ligands may thus interfere with all of the obstructed LFA-1-dependent functions. Thus, these agents can serve as anti-inflammatory agents of the present invention. These agents include the LFA-1 alpha subunit, LFA-1 (alpha and beta subunits), and antibodies capable of binding to the LFA-1 alpha subunit or fragments of this subunit. All of these means can be used in accordance with the present invention. The anti-inflammatory agents of the present invention are useful in the treatment of inflammation caused by the reaction of the specific defense system. The term "specific defense system" is understood to mean the component of the immune system that responds to the presence of specific antigens, such as lymphocytes and macrophages, which is said to result from a reaction of the specific defense system when the inflammation occurs caused, mediated, or associated with a specific defense system response Examples of inflammation resulting from a specific defense system response include the response to antigens such as rubella virus, autoimmune diseases, T-cell mediated, delayed hypersensitivity (such as visible, for example, to those who are "positive" in the mantaux test), organ or tissue rejection, host-plant transplantation disease (ie, host tissue rejection caused by transplantation of bone marrow or other lymphocyte-containing or tissue-producing tissue), etc. The ability of the LFA -1 alpha subunit and its functional derivatives to counteract these inflammatory responses provides the basis for their therapeutic use in the treatment of chronic inflammatory diseases and autoimmune diseases such as lupus erythemotosus, autoimmune thyroiditis, experimental allergic encephalomyelitis (EAE), multiple sclerosis, some forms diabetes, Reynaud syndrome, rheumatoid arthritis, etc.

Da LFA-1 auf Zellen expressiert wird, die zur Bindung an Endothelgewebe in der Lage sind, stellt die Verabreichung der LFA-1-Alpha-Untereinheit oder von LFA-1 (Alpha- und Beta-Untereinheiten) an nen Patienten eine Maßnahme zur ßiidlichmachung oder Visualisierung von Endothelgewebe dar. Außerdem vermittelt die" s Verfahren diagnostische Informationen zur Menge und Verteilung der Bindungsliganden des LFA-1-Rezeptorn.oleküls, die an dem visualisierten Gewebe vorhanden sind. Bei einer solchen Anwendung werden die LFA-1 -Alpha-Untereinheiten (oder LFA-1 -Alpha-Beta-Rezeptormoleküle) durch die Verwendung von Radioisotopen, Affinitätsmarkierungen (wie Biotin, Avidin usw.), Fluoreszenzmarkierungen, paramagnetische Atome usw. nachweis markiert. Die Antikörper (oder deren Fragmente) können durch die Verwendung von Radioisotopen, Enzymmarkierungen, Fluoreszenzmarkierungen, paramagnetischen Markierungen, Elektronendichtemarkierungen, Toxinmarkierungen usw. nachweisbar markiert werden. Zu den bevorzugten Toxinmarkierungen gehören Diphtherietoxin, Rizin und Choleratoxine. Die Verabreichung dieser markierten Moleküle an eine Person identifiziert die Entzündungsstellen. Derartige nachweisbare Markierungen können auch zur Überprüfung des Status des Immunsystems sines Patienten eingesetzt werden. Eine Übersicht über die Anwendung von Antikörpern bei der diagnostischen Sichtbarmachung geben Grossman, H. В., Urol. Clin. North Amer. 13:465-474 (1986), Unger, E. C, u. a„ Invest. Rddlol. 20:693-700 (1985) und Khaw, B. A., u. a., Science 209: 295-297(1980).Since LFA-1 is expressed on cells capable of binding to endothelial tissue, administration of the LFA-1 alpha subunit or LFA-1 (alpha and beta subunits) to a patient presents a measure of resolution In addition, the method provides diagnostic information on the amount and distribution of the binding ligands of the LFA-1 receptor molecule present on the visualized tissue, in which application the LFA-1 alpha subunits become (or LFA-1 alpha-beta receptor molecules) by the use of radioisotopes, affinity tags (such as biotin, avidin, etc.), fluorescent labels, paramagnetic atoms, etc. The antibodies (or fragments thereof) can be detected by the use of radioisotopes , Enzyme labels, fluorescent labels, paramagnetic labels, electron density labels, toxin labels, etc. are detectably labeled Preferred toxin labels include diphtheria toxin, ricin and cholera toxins. The administration of these labeled molecules to a person identifies the sites of inflammation. Such detectable labels can also be used to check the status of a patient's immune system. A review of the use of antibodies in diagnostic visualization is given by Grossman, H. В., Urol. Clin. North Amer. 13: 465-474 (1986), Unger, E. C, et al. a "Invest. Rddlol. 20: 693-700 (1985) and Khaw, B.A., u. a., Science 209: 295-297 (1980).

Die Fähigkeit der Leukozyten, spontan zu Entzündungsstellen zu wandern, die ist von LFAO abhängig (Keizer, G. D., u. a., Eur.J. Immunol. 17:1317-1322(1987]). Diese Wanderung kann durch Verabreichung von LFA-I-Alpha-Untereinheiten von LFA-1 (Alpha- und Beta-Untereinheit) an einen Patienten unterbunden werden. Ebenso wurde festgestellt, daß die Fähigkeit von Leukozyten, an Endothelzelien zu haften, von LFAO abhängig ist. Jedes der entzündungshemmenden Mittel nach der vorliegenden Erfindung kann zur Unterbindung dieser Aktivitäten eingesetzt werden.The ability of leukocytes to spontaneously migrate to sites of inflammation is dependent on LFAO (Keizer, GD, et al., Eur.J. Immunol 17: 1317-1322 (1987)). This migration can be achieved by administration of LFA-I-alpha It has also been found that the ability of leukocytes to adhere to endothelial cells is dependent on LFAO Each of the anti-inflammatory agents of the present invention may be used to inhibit LFA-1 (alpha and beta subunit) subunits Suppression of these activities are used.

ICAMs (wie ICAM-1) werden von bestimmten Viren des Menschen erkannt (insbesondere Rhinviren des Haupttyps), die sich an ICAM-1 binden. Diese Viren binden sich auf Grund dieses Erkennens an menschliche Zellen und übertragen damit die Vireninfektion. Ein zentraler Schritt in der Ätiologie von Virenerkrankungen ist daher die Wechselwirkung zwischen diesen zellulären Rezeptoren und dem Virus.ICAMs (such as ICAM-1) are recognized by certain human viruses (particularly rhinoviruses of the major type) that bind to ICAM-1. These viruses bind to human cells due to this recognition and thus transmit the virus infection. A key step in the etiology of viral diseases is therefore the interaction between these cellular receptors and the virus.

Mittel, welche die Fähigkeit eines Virus, sich an ein ICAM-Molekül zu binden, unterdrücken, mit dieser konkurrieren oder diese unterbinden, sind daher von Nutzen bei der Behandlung von Viren- (insbesondere von Rhinoviren-)infekten. Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft daher die Fähigkeit der Alpha-Untereinheit von LFA-1 und deren funktioneilen Derivaten, in Wechselwirkung mit ICAM-1 zu treten und dadurch entweder die Zell-Viren-Bindung und die Vireninfektion zu verhindern oder die Schwere oder Dauer einer solchen Infektion zu dämpfen oder zu verkürzen.Agents which suppress, compete with, or inhibit the ability of a virus to bind to an ICAM molecule are therefore of use in the treatment of viral (especially rhinovirus) infections. One aspect of the present invention therefore relates to the ability of the alpha subunit of LFA-1 and its functional derivatives to interact with ICAM-1 and thereby prevent either cell-virus binding and viral infection or the severity or duration of a virus to attenuate or shorten such infection.

Von besonderem Interesse für die vorliegende Erfindung sind funktionell Derivate der Alpha-Untereinheit von LFA-1, wie die solubilisierten Formen der Alpha-Untereinheit von LFA-1, Fragmente der Alpha-Untereinheit von LFA-1 usw. Diese Mittel werden an einen aufnehmenden Patienten vorzugsweise als Heterodimer vermittelt, das das Molekül in Assoziation mit einem Molekül der Beta-Untereinheit der CD-18-Familie enthält. Das oben beschriebene Ziel der Behandlung einer Vireninfektion kann mit einem einzigen Mittel oder mit einer Kombination von mehr als einem Mittel erreicht werden.Of particular interest to the present invention are functional derivatives of the alpha subunit of LFA-1, such as the solubilized forms of the alpha subunit of LFA-1, fragments of the alpha subunit of LFA-1, etc. These agents are given to a recipient patient preferably as a heterodimer containing the molecule in association with a molecule of the beta subunit of the CD-18 family. The above-described goal of treating a viral infection can be achieved with a single agent or with a combination of more than one agent.

Zum Zwecke der Behandlung von Vireninfektionen ist (sind) das (die) Mittel nach der vorliegenden Erfindung einem rezipienten Patienten (beispielsweise durch intranasale Mittel) in einer Dosierung zu verabreichen, die ausreicht, damit das (die) Mittel die Fähigkeit eines Virus unterdrücken, mit dieser konkurrieren oder diese unterbinden kann (können), sich an ein ICAM-Molekül zu binden. Diese Dosierung dürfte im allgemeinen bei 0,01 pg/kg bis zu 1 mg/kg Körpergewicht des Patienten (für jedes einzelne Mittel) liegen, obwohl auch mit größeren oder kleineren Mengen gearbeitet werden kann.For the purpose of treating viral infections, the agent (s) of the present invention are (are) to be administered to a recipient patient (for example, by intranasal agents) in a dosage sufficient for the agent (s) to suppress the ability of a virus these can compete or prevent them from binding to an ICAM molecule. This dosage will generally be from 0.01 pg / kg up to 1 mg / kg body weight of the patient (for each individual agent), although larger or smaller amounts may be used.

Zum Zwecke der Behandlung eines Vireninfekt kann die Verabreichung dieses (r) Mittel(s) entweder „prophylaktisch" oder „therapeutisch" erfolgen. Bei der prophylaktischen Verabreichung wird das (werden die) Mittel vor dem Zeitpunkt der Infektion (а. п., vor, zum Zeitpunkt der oder kurz nach der Infektion), aber noch vor Auftreten von Symptomen der Vireninfektion gegeben. Die prophylaktische Verabreichung der (des) Mittel(s) dient der Verhinderung oder Abschwächung einer nachfolgenden Infektion. Bei der therapeutischen Verabreichung wird das (werden die) Mittel bei Beginn eines Symptoms der tatsächlichen Vireninfektion (oder kurze Zeit danach) (wie beispielsweise beim Auftreten einer viral induzierten Nasalkongestion usw. oder bei Feststellung des Virus in Körperflüssigkeit oder bei Feststellung von Antikörpern, die gegen das Virus gerichtet sind, im Serum des infizierten Patienten usw.). Die therapeutische Verabreichung des Mittels (der Mittel) dient dazu, jeden tatsächlichen Infekt zu dämpfen und damit seine Schwere oder Dauer zu verringern.For the purpose of treating a viral infection, administration of this agent (s) may be either "prophylactic" or "therapeutic." In prophylactic administration, the agent (s) will be given before the time of infection (п., before, at or shortly after infection), but before the onset of symptoms of viral infection. The prophylactic administration of the agent (s) serves to prevent or alleviate a subsequent infection. In therapeutic administration, the agent (s) will be at the onset of a symptom of the actual viral infection (or a short time thereafter) (such as the occurrence of a virally induced nasal congestion, etc. or in detection of the virus in body fluid or antibody detection against the virus are directed, in the serum of the infected patient, etc.). Therapeutic administration of the agent (agent) serves to attenuate any actual infection and thereby reduce its severity or duration.

V. Verabreichung der LFA-1-Alpha-UntereinheitV. Administration of the LFA-1 alpha subunit

Die therapeutischen Wirkungen der LFA-1-Alpha-Untereinheit können erreicht werden, wenn einem Patienten das LFA-1-Rezeptormolekül (Alpha- und Beta-Untereinheit). Das gesamte Molekül der LFA-1-Alpha-Untereinheit oder deren therapeutisch aktiven, funktioneilen Derivate verabreicht werden. Diese Moleküle können entweder synthetisch oder durch Anwendung der Rekombinant-DNA-Technik oder von natürlichen Quellen gewonnen werden. Fragmente des LFA-1 -Rezeptors oder von dessen Alpha-Untereinheit können außerdem durch Proteolyse gewonnen werden. Die therapeutischen Vorteile dieser Moleküle können durch Verwendung von funktioneilen Derivaten verstärkt werden, die zusätzliche Aminosäurereste besitzen, die zur Verstärkung der Kopplung an den Träger oder zur Verstärkung der Aktivität hinzugefügt werden.The therapeutic effects of the LFA-1 alpha subunit can be achieved when a patient has the LFA-1 receptor molecule (alpha and beta subunit). The entire molecule of the LFA-1 alpha subunit or its therapeutically active, functional derivatives are administered. These molecules can be obtained either synthetically or by use of the recombinant DNA technique or from natural sources. Fragments of the LFA-1 receptor or its alpha subunit can also be obtained by proteolysis. The therapeutic benefits of these molecules can be enhanced by the use of functional derivatives having additional amino acid residues added to enhance coupling to the carrier or to enhance activity.

Die Moleküle nach der vorliegenden Erfindung werden als „im wesentlichen frei von natürlichen Kontaminanten" bezeichnet, wenn Präparate, welche diese enthalten, im wesentlichen frei von Stoffen sind, mit denen diese Produkte normalerweise und natürlich vorkommen.The molecules of the present invention are referred to as being "substantially free of natural contaminants" when preparations containing them are substantially free of substances with which these products normally and naturally occur.

Bei der Behandlung eines Patienten mit den therapeutischen Molekülen der vorliegenden Erfindung wird die Dosierung des verabreichten Mittels stark in Abhängigkeit von solchen Faktoren variieren wie Alter, Gewicht, Körpergröße, Geschlecht, allgemeiner medizinischer Zustand, bisherige medizinische Behandlung usw. des Patienten. Im allgemeinen ist es wünschenswert, dem Rezipienten eine Dosierung der LFA-1-Alpha-Untereinheit (oder dessen funktioneilen Drivats) zu verabreichen, die im Bereich von etwa 1 pg/kg bis zu 10 mg/kg (Körpergewicht des Patienten) liegt, obwohl auch niedrigere oder höhere Dosierungen verabreicht werden können.In treating a patient with the therapeutic molecules of the present invention, the dosage of the agent administered will vary widely depending on such factors as age, weight, height, sex, general medical condition, previous medical treatment, etc. of the patient. In general, it is desirable to administer to the recipient a dosage of the LFA-1 alpha subunit (or its functional drug) that ranges from about 1 pg / kg to 10 mg / kg (body weight of the patient), although also lower or higher dosages can be administered.

Die Moleküle nach der vorliegenden Erfindung können den Patienten intravenös, intramuskulär, subkutan, enteral oder parenteral verabreicht werden. Die Verabreichung kann eine Dauerinfusion sein oder durch einzelne oder mehrfache Bolusse erfolgen.The molecules of the present invention can be administered to the patient intravenously, intramuscularly, subcutaneously, enterally or parenterally. The administration may be a continuous infusion or by single or multiple boluses.

Es ist vorgesehen, die entzündungshemmenden Mittel nach der Erfindung den rezipierenden Personen in einer ausreichenden Menge zur Unterdrückung der Entzündung zu verabreichen. Eine Menge wird als ausreichend zur Unterdrückung der Entzündung bezeichnet, wenn die Dosierung, Verabreichungsroute usw. des Mittels ausreichend sind, um die Entzündung zu dämpfen oder zu verhindern. Die entzündungshemmenden Mittel der vorliegenden Erfindung können entweder vor Ausbruch der Entzündung (um so die erwartete Entzündung zu unterdrücken) oder nach Beginn der Entzündung verabreicht werden. Man bezeichnet eine Zusammensetzung als „pharmakologisch akzeptabel", wenn ihre Verabreichung durch den rezipierenden Patienten toleriert werden kann. Ein solches Mittel wird in einer „therapeutisch wirksamen Menge" verabreicht, wenn die verabreichte Menge physiologisch signifikant ist. Ein Mittel ist physiologisch signifikant, wenn sein Vorhandensein zu einer nachweisbaren Änderung in der Physiologie eines rezipierenden Patienten führt. Die Moleküle der vorliegenden Erfindung können nach den bekannten Methoden eingesetzt werden, um pharmazeutisch akzeptable Zusammensetzungen herzustellen, wobei diese Stoffe oder deren funktioneile Derivate in Mischung mit einem pharmazeutisch akzeptablen Trägervehikel kombiniert werden. Geeignete Vehikel und deren Formulierung, einschließlich der anderer menschlicher Proteine, z.B. Humanserumalbumin, werden beispielsweise in Remington's Pharmaceutical Sciences (16. Auflage), Osol, A., Hsg., Mack, Easton, PA (1980), beschrieben. Um eine pharmazeutisch wirksame Zusammensetzung herstellen zu können, die für eineIt is envisaged to administer the anti-inflammatory agents of the invention to the recipient persons in an amount sufficient to suppress the inflammation. An amount is said to be sufficient to suppress inflammation if the dosage, route of administration, etc. of the agent are sufficient to attenuate or prevent the inflammation. The anti-inflammatory agents of the present invention may be administered either prior to the onset of inflammation (so as to suppress the expected inflammation) or after the onset of inflammation. A composition is said to be "pharmacologically acceptable" if its administration by the recipient patient can be tolerated Such agent is administered in a "therapeutically effective amount" if the amount administered is physiologically significant. An agent is physiologically significant if its presence results in a detectable change in the physiology of a recipient patient. The molecules of the present invention may be used in accordance with known methods to prepare pharmaceutically acceptable compositions combining these substances or their functional derivatives in admixture with a pharmaceutically acceptable carrier vehicle. Suitable vehicles and their formulation, including other human proteins, e.g. Human serum albumin are described, for example, in Remington's Pharmaceutical Sciences (16th Edition), Osol, A., Ed., Mack, Easton, PA (1980). In order to produce a pharmaceutically active composition suitable for a

wirksame Verabreichung geeignet ist, enthalten diese Zusammensetzungen eine therapeutisch wirksame Menge der LFA-1 -Alpha-Untereinheit oder deren Fragmente oder funktioneilen Derivate zusammen mit einer geeigneten Menge eines Trägervehikels.effective administration, these compositions contain a therapeutically effective amount of the LFA-1 alpha subunit or its fragments or functional derivatives together with a suitable amount of carrier vehicle.

Es können zusätzliche pharmazeutische Methoden angewendet werden, um die Dauer der Wirkung zu steuern, Präparate mit gesteuerter Freisetzung kann man erhalten durch die Verwendung von Polymeren, die mit der LFA-1 -Alpha-Untereinheit oder deren Fragmenten oder funktionellen Derivaten einen Komplex bilden oder diese absorbieren. Die gesteuerte Abgabe kann erfolgen durch die Auswahl geeigneter Makromoleküle (beispielsweise Polyester, Polyaminosäuren, Polyvinyl, Pyrrolidon, Ethylenvinylazetat, Methylzellulose, Karboxymethylzellulose oder Protaminsulfat) und die Konzentration von Makromolekülen sowie durch die Methoden der Einbeziehung, um so die Freisetzung zu steuern. Eine andere mögliche Methode zur Steuerung der Dauer der Wirkung durch Präparate mit gesteuerter Freisetzung ist die Einbeziehung von Molekülen der LFA-1-Alpha-Unte-einheit, deren Fragmenten oder deren funktionellen Derivaten in Teilchen eines polymeren Materials, wie Polyester, Polyaminosäuren, Hydrogele, Poly(Laktinsäure) oder Ethylenvinylazetatkopolymere. Als Alternative zur Einbeziehung dieser Mittel ta polymere Veilchen ist es möglich, diese Moleküle in Mikrokapseln einzuschließen, die beispielsweise durch Koazervierungsmethoden oder durch Interfacialpolymerisation hergestellt werdon, beispielsweise Hydroxymethylzellulose- oder Gelatinemikrokapseln und Poly(methylmethakrylat)mikrokapseln, oder in kolloidalen Drogenabgabesystemen, beispielsweise Liposomen, Albuminmikrokügelchen, Mikroemulsionen, Nanoteilchen und Nanokapseln in Makroemulsionen. Diese Techniken werden in Remington's Pharmaceutical Sciences (1980) beschrieben.Nachdem die Erfindung allgemein beschrieben worden ist, soll sie nun durch Bezugnahme auf die folgenden Beispiele leichter verständlich gemacht werden, die dem Zwecke der Veranschaulichung dienen unu die vorliegende Erfindung, wenn nichts anderes angegeben wird, in keiner Weise einschränken sollen.Additional pharmaceutical methods may be employed to control the duration of the effect, controlled release preparations may be obtained by the use of polymers which complex with or complex with the LFA-1 alpha subunit or its fragments or functional derivatives absorb. Controlled delivery may be by selection of suitable macromolecules (for example, polyesters, polyamino acids, polyvinyl, pyrrolidone, ethylene vinyl acetate, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, or protamine sulfate) and the concentration of macromolecules, as well as the methods of inclusion so as to control release. Another possible method of controlling the duration of action of controlled release preparations is to include molecules of the LFA-1 alpha subunit, fragments or functional derivatives thereof in particles of a polymeric material such as polyesters, polyamino acids, hydrogels, Poly (lactic acid) or Ethylenvinylazetatkopolymere. As an alternative to incorporating these agents, it is possible to include these molecules in microcapsules prepared, for example, by coacervation or by interfacial polymerization, for example hydroxymethylcellulose or gelatin microcapsules and poly (methyl methacrylate) microcapsules, or in colloidal drug delivery systems, for example liposomes, albumin microspheres , Microemulsions, nanoparticles and nanocapsules in macroemulsions. These techniques are described in Remington's Pharmaceutical Sciences (1980). Having generally described this invention, it is now to be more readily understood by reference to the following examples, which are presented for purposes of illustration and the present invention unless otherwise specified to restrict in any way.

Beispiel 1example 1 Reinigung der LFA-1-Alpha-UntereinheitPurification of the LFA-1 alpha subunit

LFA-1 wird auf den Oberflächen von SKW3-Leukozyten expression. Das LFA-1-Alpha-Untereinheit-Molekül wurde aus SKW?- Zellen durch monoklonal Antikörper-Affinitätschromatographie nach der Methode von Miller, L. J., u.a. (J.Immunol. 137: 2891-2900 [19871) gereinigt (diese Referenz wird hier einbezogen). Der monoklonale Antikörper, TS1/22, der gegen die Alpha-Untereinheit von LFA-1 gerichtet ist, wurde gereinigt und (unter Verwendung von Zyanogenbromid) an CL-4 B-Sepharose (Pharmacia) mit 2mg MAB je ml Füllkörperschicht gekoppelt. SKW3-Zellen (42,2g), die aus der MIT-Kulturkollektion bezogen wurden, wurden in 300ml Lysepuffer aufgelöst (Kurzinger, K., u.a. J.BIol.Chem.257.12412 bis 12418 [1982]), und das Lysat wurde dann mit 1600Ox g für die Dauer von 2 Stunden rotiert. Anschließend wurde die obenaufschwimmende Schicht nacheinander durch eine Vorkolonne aus akti ierter und gelöschter CL-4B-Sepharose und durch eine TS 1/22-Sepharose-Kolonne geführt. Die TS1 /22-Kolonne wurde nacheinander gewaschen (Kurzinger, K., u. a., J.BIoI. Chem.257:12412-12418 [1982]), und die LFA-1-Alpha-Untereinheit wurde mit 5OmM Triethylamin, 0,5M NaCI, 0,1 % Triton X-100,1 mM Jodazetamid, 10 Einheiten/ml Protein und 0,025% NaN3, pH 11,5, eluiert und der pH-Wert sofort neutralisiert. Die die LFA-1-Alpha-Untereinheit enthaltenden Fraktionen wurden zusammengefaßt, lyophilisiert und in 5 Volumen Ethanol bei -2O0C über Nacht ausgefällt. Gereinigtes Protein wurde reduziert und alkyliert (Law, S. K. Α., u. a., EMBO J. β: 915-919 [1987]) und einer präparativen SDS-Polyakrylamid-Gel-Elektrophorese unterzogen. Das Band, welches der LFA-1-Alpha-Untereinheit entspricht, wurde mit 1M KCI sichtbar gemacht, herausgeschnitten und elektroeluiert (foliegrino, M. A., u. a., CIIm. Immunol. Immunopth. 3:324-333 [1975]). Die gereinigte Alpha-Untereinheit wurde lyophilisiert und in 4 Volumen Ethanol bei -20°C über Nacht ausgefällt. Das Pellet wurde wieder zur Suspension gebracht und mit 1 % Trypsin verdaut (Wong, W. W., u. a., Proc. Natl. Acad. ScI. USA 82: 7711-7715 [1985]). Die Tryptinfragmente wurden dann durch HPLC (Hochdruckflüssigkeitschromatographie) (Beckman) auf einer Umkehrphasen-Kolonne C4 (Vydac) isoliert. Die Peptide wurden auf einem Azetonitrilgradienten von 0 bis 60% in 1 % Trifluoressigsäure eluiert. Mehrere Spitzen wurden isokratisch in einer Azetonitrilkonzentration rechromatographiert, die durch folgende Gleichung bestimmt wurde:LFA-1 is expressed on the surfaces of SKW3 leukocyte expression. The LFA-1 alpha subunit molecule was purified from SKW-cells by monoclonal antibody affinity chromatography according to the method of Miller, LJ, et al., J. Immunol., 137: 2891-2900 [19871] (this reference is incorporated herein by reference ). The monoclonal antibody, TS1 / 22, directed against the alpha subunit of LFA-1 was purified and coupled (using cyanogen bromide) to CL-4 B-Sepharose (Pharmacia) with 2 mg MAB per ml packed bed. SKW3 cells (42.2 g) obtained from the MIT culture collection were dissolved in 300 ml of lysis buffer (Kurzinger, K., et al., J. Biol. Chem. 217.12412 to 12418 [1982]), and the lysate was then co-cultured 1600Ox g rotated for a period of 2 hours. Subsequently, the supernatent layer was successively passed through a precolumn of activated and quenched CL-4B Sepharose and through a TS 1/22 Sepharose column. The TS1 / 22 column was washed sequentially (Kurzinger, K., et al., J. Biol. Chem. 257: 12412-12418 [1982]), and the LFA-1 alpha subunit was treated with 50 mM triethylamine, 0.5M NaCl, 0.1% Triton X-100.1 mM iodoacetamide, 10 units / ml protein and 0.025% NaN 3 , pH 11.5, and the pH was immediately neutralized. The fractions containing the LFA-1 alpha subunit were pooled, lyophilized and precipitated in 5 volumes of ethanol at -2O 0 C overnight. Purified protein was reduced and alkylated (Law, SK Α, et al., EMBO J. β: 915-919 [1987]) and subjected to preparative SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The band corresponding to the LFA-1 alpha subunit was visualized with 1M KCl, excised and electroeluted (foliegrino, MA, et al., CIIm Immunol Immuno., 3: 324-333 [1975]). The purified alpha subunit was lyophilized and precipitated in 4 volumes of ethanol at -20 ° C overnight. The pellet was resuspended and digested with 1% trypsin (Wong, WW, et al., Proc Natl Acad ScI, USA 82: 7711-7715 [1985]). The tryptin fragments were then isolated by HPLC (high performance liquid chromatography) (Beckman) on reverse phase column C4 (Vydac). The peptides were eluted on an acetonitrile gradient of 0 to 60% in 1% trifluoroacetic acid. Several peaks were isocratically rechromatographed in an acetonitrile concentration determined by the following equation:

F = (0,9E)-2F = (0.9E) -2

wobei F der Volumenprozentsatz von AzetonUril unter isokratischen Bedingungen für ein Peptid ist, das während des linearen Gradienten bei E Prozent eluierte (Lathe, R-, u.a., J.Molec.Biol. 183:1-12 [198S]). Spitzen wurden in 1,5-ml-Polypropylenrdhrchen aufgefangen und auf weniger als 50 μΙ konzentriert. Acht Spitzen wurden einer Mikrosequenzierung unterzogen. Die Folge eines Peptids, L64, wurde dazu verwendet, ein einzelnes Oligonukleotid nach den Vorschlägen von Lathe, R., u.a. (J.Molec.Blo.183:1-12 [1985]) zu synthetisieren:where F is the volume percent of acetone Url under isocratic conditions for a peptide that eluted during the linear gradient at E percent (Lathe, R, et al., J. Molec. Biol. 183: 1-12 [198S]). Tips were collected in 1.5 ml polypropylene tubes and concentrated to less than 50 μΙ. Eight tips were microsequenced. The sequence of a peptide, L64, was used to construct a single oligonucleotide according to the suggestions of Lathe, R., et al. (J. Molec.Blo.183: 1-12 [1985]):

S'-GGGATGTTGTGGTCATGGATGGTGGGCTCAAT-S'S 'GGGATGTTGTGGTCATGGATGGTGGGCTCAAT-S'

Zusammenfassend, LFA-1 wurde zunächst aus SKW3 isoliert, einem T-Lymphoma-Zellstamm, Lysat durch Monoklonalantikörper-Affinitätschromatographie unter Verwendung eines gegen die Alpha-Untereinheit gerichteten Antikörpers. SDS-PAGE-Fraktionen wiesen die Alpha- und Beta-Untereinheiten auf. Die Alpha-Einheit wurde durch preparative SDS-PAGE weiter gereinigt, und die gereinigte Alpha-Untereinheit wurde mit Trypsin verdaut, und die Peptide wurden durch Umkehrphasen-HPLC isoliert. Die Peptidfolge von neun Spitzen wurde durch Mikrosequenzierung bestimmt (Abb. 1). Die Peptidfolge, die die niedrigste Kodonredundanz aufwies, wurde zum Spezifizieren einer einzelnen Oligonukleotidfolge verwendet, die die gebräuchlichsten menschlichen Kodone nutzte (Latho, R., u.a., J. Molec. BIoI. 183:1-12 [1985]). Die Folgen der Tryptinpeptide der LFA-1-Alpha-Untereinheit werden in der Tabelle I gezeigt.In summary, LFA-1 was first isolated from SKW3, a T-lymphoma cell strain, lysate by monoclonal antibody affinity chromatography using an antibody directed against the alpha subunit. SDS-PAGE fractions had the alpha and beta subunits. The alpha unit was further purified by preparative SDS-PAGE and the purified alpha subunit was digested with trypsin and the peptides were isolated by reverse phase HPLC. The peptide sequence of nine peaks was determined by microsequencing (Figure 1). The peptide sequence having the lowest codon redundancy was used to specify a single oligonucleotide sequence that utilized the most common human codons (Latho, R., et al., J. Molec BIoI 183: 1-12 [1985]). The consequences of the tryptin peptides of the LFA-1 alpha subunit are shown in Table I.

Tabelle ITable I Folgen von Tryptlnpeptlden der LFA-1-Alpha-UnterelnheltConsequences of Tryptlnpeptlden the LFA-1-Alpha-Unterelnhelt

Reste AminosäurefolgeResidues amino acid sequence

95-107 XXDQ (N) TYLSGL (E) YLF95-107 XXDQ (N) TYLSGL (E) YLF

199-210 HMLLLTNTFGAI199-210 HMLLLTNTFGAI

254-260 YIIGIGK254-260 YIIGIGK

405-413 VLLFOEXQG405-413 VLLFOEXQG

494-503 GEAITALTXI494-503 GEAITALTXI

541-554 IEGTQVLSGIQXFG541-554 IEGTQVLSGIQXFG

564-576 X (L) E (G) D (V/G) LADVAVGAE564-576 X (L) E (G) D (V / G) LADVAVGAE

803-817 KVEMLKPHSEEIXVS (T)803-817 KVEMLKPHSEEIXVS (T)

929-946 I (E/Q) PSIHNIP XLEAVX''.929-946 I (E / Q) PSIHNIP XLEAVX ''.

Klammern geben Zweideutigkeiten in der Folge an. Die unterstrichenen Reste wurden verwendet, um eine Oligonukleotidsonde zu erzeugen.Brackets indicate ambiguities in the sequence. The underlined residues were used to generate an oligonucleotide probe.

Beispiel 2 cDNA-KlonlerungExample 2 cDNA Cloning

Rekombinanten (5x 105) von einor XgMO-Bibliothek, die nach cDNA-lnserts von mehr als 2kb ausgewählt und von PMA-induzierten HL-60 Zellen produziert wurde (PMA-Phorbolmyristinsäure) (Corbi, A., u.a., EMBO J. 6:4023-4028 [1987]), wurden mit einer Dichte von 50 000 Rekombinanten je 150mm Platte plattiert. Die Bibliothek wurde amplifiziert (Woo, S. L.C., Mot.Enzymol. 69: 389-395 [1979J, und es wurden Nitrozellulosefilter nach den Richtlinien von Benton und Davis verarbeitet (Benton, W.D., u.a., Science 196:180-182 Ц977]). Die Filter wurden in 6x SSC (0,6M NaCI, 0,06MNatriumzitrat), 0,05% Kaliumphosphat und Natriumpvrophosphat, 0,E% SDS, 6x Denhardt-Reagens und 100pg/ml Lachssperma-DNA bei 420C über Nacht vorhybridisiert. Die einzelne Oligonukleotidsequenz (oben gezeigte Sequenz) wurde mit V-32P-ATP unter Verwendung von Polynukleotidkinase markiert. Die Filter wurden über Nacht in einem Vorhybridisationspuffer hybridisiert und dann nacheinander in 6x SSC, 0,05% Natriumpyrophospnat für 15 min bei 5O0C gewaschen. Filter wurden auf vorbelichteten XAR-5-Füm zwischen 6 und 20 Stunden exponiert. Phage, die auf Duplikatfiltern Signale ergaben, wurden „plaque"-gereinigt, und ihre cDKVInserts wurden durch Elektrophorese auf Agarosegelen klassiert.Recombinants (5x10 5 ) from an XgMO library selected for cDNA inserts greater than 2kb and produced from PMA-induced HL-60 cells (PMA-phorbol myristic acid) (Corbi, A., et al., EMBO J. 6 : 4023-4028 [1987]) were plated at a density of 50,000 recombinants per 150 mm plate. The library was amplified (Woo, SLC, Mot. Enzymol. 69: 389-395 [1979J, and nitrocellulose filters were processed according to the guidelines of Benton and Davis (Benton, WD, et al., Science 196: 180-182 Ц977]). the filters were prehybridized in 6x SSC (0.6M NaCl, 0,06MNatriumzitrat), 0.05% of potassium phosphate and Natriumpvrophosphat, 0, e% SDS, 6 x Denhardt's reagent and 100 pg / ml salmon sperm DNA at 42 0 C overnight. the single oligonucleotide (sequence shown above) was labeled with P-ATP V- 32 using polynucleotide kinase. the filters were hybridized overnight in a Vorhybridisationspuffer and then washed sequentially in 6 x SSC, 0.05% Natriumpyrophospnat for 15 min at 5O 0 C Filters were exposed to preexposed XAR-5 fumes for between 6 and 20 hours, phages which gave signals on duplicate filters were plaque purified, and their cDKV inserts were electrophoresed on agarose gels.

Die 32mer-Oligonukleotidsonde wurde zum Isolieren von zwanzig Klonen aus einer größenselektierten \gt 10-cDNA-Bibliothek verwendet, die aus PMA-btimulierten Myeloidzellen konstruiert wurde (Corbi, A., u.a., EMBO J.6:4023-4028 [1987]). Es wurde bereits gezeigt, daß diese Zellen die LFA-1-Alpha-Untereinheit synthetisieren (Miller, L. J., u. a., J. Immunol. 139:842-847 [1987]). Es wurde die Insert-Größe bestimmt, und der längste Klon, X5L5, wurde restriktionskartiert (Abb. 2). Dieser Klon enthielt die Nukleotidfolge, die der Oligonukleotidsonde entspricht (85% Identität zur Sonde der „besten Schätzung"). Die Nukleotidsonde codierte auch des Tryptinpeptid, das durch Mikrosequenzierung bestimmt wurde (16 von 16 Resten), welches die Oligonukleotid beinhaltete und über dieses hinausging. Dieser Klon codierte jedoch nichi das vollständige Protein, da nicht alle die Tryptinpeptidfolgen in offenen Leserahmen vorhanden waren. DasS'-I.Okb-EcoRI-FragmentvonSLSwurdezum Rescreening von weiteren 5x 106 Rekombinaf.ten verwendet. Es wurden zusätzliche 14 Klone identifiziert, und der Klon A3R1 hatte in den überlappenden Bereichen eine identische Restriktionskarte und enthielt zusätzlich ein 1,0kb-5'-Fragment. Die Nukleotidfolge dieses zusätzlichen Fragments wurde bestimmt iAbb.2).The 32mer oligonucleotide probe was used to isolate twenty clones from a size-selected \ gt10 cDNA library constructed from PMA-stimulated myeloid cells (Corbi, A., et al., EMBO J. 6: 4023-4028 [1987]). , It has already been shown that these cells synthesize the LFA-1 alpha subunit (Miller, LJ, et al., J. Immunol 139: 842-847 [1987]). Insert size was determined and the longest clone, X5L5, was restriction-mapped (Figure 2). This clone contained the nucleotide sequence corresponding to the oligonucleotide probe (85% identity to the "best guess" probe.) The nucleotide probe also encoded the tryptin peptide that was determined by microsequencing (16 of 16 residues) that included and went beyond the oligonucleotide However, this clone did not encode the complete protein because not all of the tryptine peptide sequences were present in open reading frames The SLI S'-I.Okb-EcoRI fragment was used to rescreen additional 5x10 6 recombinates, an additional 14 clones were identified, and the clone A3R1 had an identical restriction map in the overlapping regions and additionally contained a 1.0 kb 5 'fragment The nucleotide sequence of this additional fragment was determined in Fig. 2).

Beispiel 3Example 3 Restrlktionskartlerung und NukleotldsequenzlerungRestriction Kartlerung and Nukleotldsequenzlerung

Restriktionskarten von ausgewählten Klonen wurden durch doppelte und partielle Verdauungen bestimmt (Maniatis.T., u.a., in: Molecular Cloning. A Laboratory Manual (Molekulares Klonieren. Ein Laborhandbuch), Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY [1982]). Restriktionsfragmente wurden entweder in M 13mp 18 oder M13mp 19 sulbkloniert (Messing, J., Met. Enzymol. 101: 20-78 [1983]) oder in pGEM-3Z, -4Z oder -7Z (Promega). Deletionen der Fragmente in pGEM werden unter Verwendung von Exonuklease III oder S1 vorgenommen (Henikoff, S. Gene, 28:351-359 [1984]). Die Sequenzierung erfolgte nach der Dideoxyterminationsmethode (Sunger F., u.a., Proc.Natl. Acad.Scl.USA 74: 5463-5467 [1977]). Die Codierungssequenze die 5'· up I З'-nichttranslaterierten Bereiche wurden zu 100%, 83,1 % bzw. 33,7% in beiden Orientierungen bestimmt.Restriction maps of selected clones were determined by duplicate and partial digestions (Maniatis, T., et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY [1982]). Restriction fragments were sulbcloned into either M13mp18 or M13mp19 (Messing, J., Met. Enzymol., 101: 20-78 [1983]) or pGEM-3Z, -4Z or -7Z (Promega). Deletions of the fragments in pGEM are made using exonuclease III or S1 (Henikoff, S. Gene, 28: 351-359 [1984]). Sequencing was done by the dideoxy termination method (Sunger F., et al., Proc. Natl. Acad. Sc. USA 74: 5463-5467 [1977]). The coding sequence of the 5 '' up I З 'non-translated regions were determined to be 100%, 83.1% and 33.7%, respectively, in both orientations.

Die überlappenden Klone von cDNA enthalten 5139 Nukleotide (Abb. 3). Vorhanden sind ein offenes Leseraste von 3510 Nukleotiden, ein 5'-nichttranslaterierter Bereich von 94 Nukleotiden und ein З'-nichttranslaterierter Bereich von 1535 Nukleotiden, der eine Polyadcnylierungsstelle 15 Nukleotide vor dem PoIy(A+!-Schwanz enthält. Innerhalb des З'-nichttranslaterierten Bereiches gibt es eine typische AIu 1 -Wiederholung, die aus zwei tandemverwandten Sequenzen besteht, die jeweils durch ein Α-reiches Segment beendet werden (Hardman, N., Blochem. J.234:1-11 [1986]). Die Alu-Sequenz ist 304 Nukleotide Itng und ist zu 78,8 kg mit der normalen Sequenz dor Alu-Familie identisch.The overlapping clones of cDNA contain 5139 nucleotides (Figure 3). There is an open reading key of 3510 nucleotides, a 5'-nontranslated region of 94 nucleotides, and a З'-nontranslated region of 1535 nucleotides containing a polyadylation site 15 nucleotides in front of the poly (A +! Tail within the З'-untranslated region There is a typical AIu 1 repeat consisting of two tandem-related sequences, each terminated by a Α-rich segment (Hardman, N., Blochem J.234: 1-11 [1986]). Sequence is 304 nucleotides Itng and is 78.8 kg identical to the normal sequence of the Alu family.

Beispiel 4Example 4 Southern- und Northern-TransferSouthern and Northern transfer

Der Southern-Transfer wurde nach der Beschreibung von Corbi, A., u.a. (J. Exper.Med. 167:1597-1607 [1988]) durchgeführt. Auf einem 1,0%igen Formaldehydgel wurden 20цд je ml der Zellulargesamt-RNA, die entweder von SKW3-, U 937- !B4- oder EJ-Zellen isoliert wurden, elektrophoretisiert und auf Nitrozellulose übertragen (in: Current Protocols in Molecular Biology (Laufenda Protokolle zur Molekularbiologie), Green Publishing Associates and Wiley-Inte'.oience, New York). Die Nylonmembran (Zeta-Sonde [Biorad]) wurde vorhybridisiert und in 2x SSC, 1 x Dehnhardt-Reagenzlösung, 0,1 % SDS und 10Mg/mI Herings-Sperma-DNA hybridisiert. Eine 1,8kb-EnoRi-Sonde vom 5'-Ende des cDNA-Klons, A3R1, wurde durch Einzelstrangbruchtranslaterierung markiert und als Sonde verwendet.Southern transfer was performed as described by Corbi, A., et al. (J. Exper. Med. 167: 1597-1607 [1988]). On a 1.0% formaldehyde gel, 20 cc per ml of total cellular RNA isolated from either SKW3, U937, B4 or EJ cells were electrophoresed and transferred to nitrocellulose (Current Protocols in Molecular Biology ( Laufenda Molecular Biology Protocols), Green Publishing Associates and Wiley-Inte'.oience, New York). The nylon membrane (Zeta probe [Biorad]) was prehybridized and hybridized in 2x SSC, 1 x Dehnhardt's reagent solution, 0.1 % SDS and 10 μg / ml Herring sperm DNA. A 1.8kb EnoRi probe from the 5 'end of the cDNA clone, A3R1, was labeled by single strand break-through transatlation and used as a probe.

Die Northern-Transfer-Analyse zeigte eine Botschaft von 5,5kb in SKW3-, U937- und IB4-Zellen, wehrend in EJ-Zellen kein Signal entdeckt wurde. Die Zellverteilungen stimmen gut mit der Größe des cDNA-Klons und der Zeiloberflächenexpression von LFA-1 überein. Die Southarn-Transfer-Analyse unter Verwendung des 1,2kb-5'-EcoRI-BamHI-Fragmentes von Klon X2L2 hybridisierte zu zwei Fragmenten von 10 und 8 kb (Corbi, A., u. a., J. Exper. Med. 167:1597 bis 1607 [1988]). Ein genomisches Klon, das aus einer Cosmid-Bibliothek isoliert wurde, besitzt zwei Fragmente von identischer Länge. Diese Fragmente sind aneinander angrenzend und demonstrieren, das LFA-1 ein Einzelkopie-Gen ist.Northern transfer analysis revealed a message of 5.5kb in SKW3, U937, and IB4 cells, but no signal was detected in EJ cells. The cell distributions agree well with the size of the cDNA clone and the cell surface expression of LFA-1. The Southam transfer analysis using the 1.2kb 5 'EcoRI-BamHI fragment from clone X2L2 hybridized to two fragments of 10 and 8kb (Corbi, A., et al., J. Exper. Med. 167: 1597 until 1607 [1988]). A genomic clone isolated from a cosmid library has two fragments of identical length. These fragments are contiguous, demonstrating that LFA-1 is a single copy gene.

Beispiel 5 RechneranalyseExample 5 Computer Analysis

Bei den Homologiesuchen und der Ausrichtung der Sequenzen wurden anfangs das Microgenie-DNA-Programm (Beckman), FASTP (Wilbur and Sigmann) auf den NBRF- und NEW-Datenbasen (National Biomedical Research Foundation, Washington, DC) und FASTP mit der SWISS-PROT-Datenbase (Bionet) eingesetzt. Diese Ausrichtungen wurden dann unter Verwendung von ALIGN (NBRF) (5585) und GENALIGH (Bionet) optimiert.For homology searches and alignment of sequences, the Microgenie DNA program (Beckman), FASTP (Wilbur and Sigman) on the NBRF and NEW databases (National Biomedical Research Foundation, Washington, DC) and FASTP with the SWISS PROT database (Bionet) used. These alignments were then optimized using ALIGN (NBRF) (5585) and GENALIGH (Bionet).

Die Hydrophobizität wurde unter Anwendung des Microgenie-DNA-Programms sowie von PER-PLOT (5792) (University of Wisconsin Genetics Computer Group) bestimmt. Die Hydrophobizitätsanalyse der Aminosäurefolge zeigte, daß die LFA-1-Alpha-Untereinheit ein typisches Transmembranprotein mit einer Hydrophobizitätssignalsequenz, einem extrazellulären Bereich, einem einzelnen hydrophoben Transmembranbereich ι ind einem kurzen zytoplasmischen Schwanz ist. Der N-Terminalrest von menschlicher LFA-1 wurde durch Homologie zum N-Ter ninal von Mäuse-LFA-1 identifiziert (Abb. 5). Menschliche LFA-1 hat eine Identität von 55% mit Mäuse-LFA-1 über den ersten 20 Aminosäuren. Ein klassisches Signalpeptid mit einer Konserv issequenz (Ala-X-Ser/Pro) für die Schneidepeptidase geht der N-Terminalsequenz voraus. Es gibt drei vermutliche stromaufv ..rts gelegene Transkriptionsinitiierungsstellen (ATG) im Raster. Bevorzugt wird im allgemeinen die Nutzung der ersten Initiierungsstelle in der Nukleotidposition 89 (Kozak, M., Nucl. Acid Res. 12:857-872 [1984]), sie ergibt eine aus fünfundzwanzig Resten bestehende Signalsequenz mit mehreren polaren Gruppen in der Nähe der N-Terminalreste, wie das typisch bei Signalsequenzen festgestellt wird (von Heijne, G., J.Molec.Blol. 173: 243-251 [1984]). Alle 117 Aminosäuren, die durch Mikrosequenzierung von Tryptinpeptiden bestimmt wurden, wurden im transferierten offenen Leseraster gefunden, was die Authentizität der cDNA-Klone bestätigt. Zusammengenommen, demonstrieren diese Ergebnisse, daß die LFA-1-Alpha-Untereinheit eine N-Terminal-29+-Aminosäuresignalsequenz, eine extrazelluläre Domäne von 1063 Resten, eine Transmembrandomäne von 29 Aminosäuren und einen zytoplasmischen C-Terminal-Schwanz von 53 Aminosäuren.Hydrophobicity was determined using the Microgenie DNA program as well as PER-PLOT (5792) (University of Wisconsin Genetics Computer Group). The hydrophobicity analysis of the amino acid sequence revealed that the LFA-1 alpha subunit is a typical transmembrane protein having a hydrophobicity signal sequence, an extracellular region, a single hydrophobic transmembrane region, and a short cytoplasmic tail. The N-terminal residue of human LFA-1 was identified by homology to the N-terminal of murine LFA-1 (Figure 5). Human LFA-1 has an identity of 55% with mouse LFA-1 over the first 20 amino acids. A classical signal peptide with a conserved sequence (Ala-X-Ser / Pro) for the cleavage peptidase precedes the N-terminal sequence. There are three putative upstream transcription initiation sites (ATG) in the raster. Generally, use of the first initiation site at nucleotide position 89 (Kozak, M., Nucl. Acid Res. 12: 857-872 [1984]) is preferred, yielding a twenty-five residue signal sequence with multiple polar groups in the vicinity of N-terminal residues, as is typically found in signal sequences (von Heijne, G., J. Molec., Vol. 173: 243-251 [1984]). All 117 amino acids determined by microsequencing of tryptine peptides were found in the transferred open reading frame, confirming the authenticity of the cDNA clones. Taken together, these results demonstrate that the LFA-1 alpha subunit has an N-terminal 29 + amino acid signal sequence, an extracellular domain of 1063 residues, a transmembrane domain of 29 amino acids and a cytoplasmic C-terminal tail of 53 amino acids.

Sieben Wiederholungen von 49-63 Aminosäuren liegen innerhalb der extrazellulären Domäne. Der Grad der inneren Identität und statistischen Signifikanz zwischen diesen inneren Wiederholungen ist zwischen den drei letzten Wiederholung am größten, 24-33% bei ρ < 10~2 bis < 10"*. Der Mittelbereich dieser drei letztgenannten Wiederholungen weist Homologie mit mehreren divalenten Kationbindungsstellen auf (Abb. 4). Da frühere Untersuchungen gezeigt haben, daß Mg2+ durchgehend oder bei niedrigerer Konzentration in Verbindung mit Ca2+ für die funktioneile Integrität des Proteins notwendig ist (Rothlein, R., u. a., J. Exper. Med. 163:1132 bis 1149 [1986]), läßt die Homologie der drei Tandemwiederholungen mit divalenten Kationbindungsstellen vermuten, daß LFA-1 divalente Kationen bindet. Die Wiederholungen HV haben die divalente Konsensus-Kationbindungsstelle nicht, haben aber erhaltene Flankierungsbereiche. Diese strukturellen Ähnlichkeiten eröffnen die Möglichkeit, das sich diese Wiederholungen bei einem Dup'ikationsereignis ergeben haben. Das reife Protein hat Mr = 126,193, und zwölf N-verbundene Glykosylationsstellen (Asn-X-Thr/Ser) befinden sich in der extrazellulären Domäne. Vorangegangene Untersuchungen haban gezeigt, daß wenigstens fünf dieser Zellen glykolysiert werden und Oligasaccharide mit M, = 5000 bis 10000 Dalton haben, was typisch für die komplexes, N-verbundenes Kohlehydrat ist (Dahms, N. M., u.a. J. Immunol. 134:3978-3986 (1985]). Folglich würde die Verwendung von 5 bis 10 dieser Glykolysationsstellen ein Molekulargewicht vorhersagen, das mit dem durch SDS-PAGE bestimmten Molekulargewicht übereinstimmt.Seven repeats of 49-63 amino acids are within the extracellular domain. The degree of internal identity and statistical significance among these internal repeats between the three last repetition greatest, 24-33% for ρ <10 ~ 2 to <10 "*. The central area of these latter three repeats has homology with several divalent cation binding sites (Figure 4) Since previous studies have shown that Mg 2+ is continuous or at lower concentration in conjunction with Ca 2+ necessary for the functional integrity of the protein (Rothlein, R., et al., J. Exper. Med : 1132-1149 [1986]), the homology of the three tandem repeat divalent cation-binding templations suggests that LFA-1 binds divalent cations.The repeats HV do not have the divalent consensus cation-binding site, but have flanking regions obtained.These structural similarities open the possibility that these replications have resulted from a Dup'ikationsereignis.The mature protein has Mr = 1 26,193, and twelve N-linked glycosylation sites (Asn-X-Thr / Ser) are in the extracellular domain. Previous studies have shown that at least five of these cells are glycosylated and have oligosaccharides with M, = 5000 to 10,000 daltons, which is typical of the complex, N-linked carbohydrate (Dahms, NM, et al., J. Immunol., 134: 3978-3986 (1985)). Thus, the use of 5 to 10 of these glycosylation sites would predict a molecular weight consistent with the molecular weight determined by SDS-PAGE.

Die Bestimmung des N-Terminals von Mäuse-LFA-1 (Girma, J.-P., u. a., Blood 70:605-611 [1987]) und die Primärstruktur der gemeinsamen Beta-Untereinheit von LFA-1/Мас-1/р 150,95 haben die Vermutung nahpg9legt, daß die LFA-1-Alpha-Unterelnheit ein Glied der Integrin-Familie ist. Die LFA-1-Alpha-Unterefnheit hat eine überraschende Homologie (35% Identität) zu den Alpha-Untereinheiten von ρ 150,95 und Mac-1 und im geringeren Umfang zu den Alpha-Untereinheiten der ECM-Rezeptoren (25% Identität). Andererseits sind FNR, VNR und Hb zu 40% identisch miteinander. Außerdem enthalten die Leukozytintegrine auch ein Insert von annähernd 200 Aminosäuren in der Nähe des N-Terminalbereichs des Proteins, das in den drei sequenzierten ECM Rezeptoren nicht vorhanden ist (Abb. 5). Außerdem fehlt der Bereich, in dem bei VNR, FNR und gpllb/llla eine Proteaseschneidestelle auftritt, sowohl bei LFA-1 als auch in den Alpha-Untereinheiten von ρ 150,95 und Mac-1 und korreliert mit dem Fehlen der proteolytischen Verarbeitung der Alpha-Untereinheiten der LFA-1-Familie. Insgesamt definierten diese strukturellen Merkmale zwei Unterfamilien der Alpha-Untereinheitsintegrine, die Leukozytintegrine und die ECM-Integrine. Alle Alpha-Untereinheiten der Integnn-Familie haben wie LFA-1 ähnliche Wiederholungen, welche vermutliche divalente Kationbindungsstellen enthalten (Corbi, A., u.a., EMBO J.6:4023-4028 [1987]; Poncz, M., u.a., J.Blol.Chem.2e2: 8476-8482 [Ti987]; Suzuki, S., u.a., Proc.Natl.Acad.ScI.USA 83:8614-8618 [1986]; Argaves, W.S., u.a., J.Cell BIoI. 105:1183-'·1190 [1987]; Ruoslatni, E., u. a., Science 238:4.91-497 [1987]). Jedoch nur drei der Wiederholungen In LFA-1 und ρ 150 enthalten mutmaßliche Metallbindungsstellen, während in den ECM-Rezeptoren alle vier Wiederholungen Metallbindungsstellen enthalten. Die mutmaßlichen divalenten Kationbindungsstellen von LFA-1 und den anderen Integrinen sind den vorher beschriebenen divalenten Kationbindungsstellen der integralen Membranproteine verwandt, aber nicht mit diesen identisch. Es gibt verschiedene Typen von divalenten Kationbindungsstellen. Der erste Satz solcher Stellen hat eine alternierende D-X-D(NbX-D(N)-Struktur. Diese Stellen findet man unter anderm in Troponin C, Parvalbumin (5256) und Galaktosebindungsprotein. Diese Stellen bilden eine EF-Schleifenstruktur und haben 6-7 Chelationsstellen. Die mutmaßlichen Bindungsstellen auf LFA-1 und den anderen Integrinen haben auch eine D-X-D(N)-X-D(N)-Primärstruktur, wobei zwischen den chelatierenden Resten eine Reihe von G-Resten erhalten ist. Der Rest in der Z-Position wird jedoch durch einen hydrophoben Rest ersetzt. Außerdem scheint die Alpha-Spirale vor und hinter der Calziumbindungsstelle bei den Integrinstellen zu fehlen (Corbi, A., u.a., EMBO J.6:4023-4028 [1987]). Die Signifikanz dieser Änderung ist unbekannt, kann aber teilweise die Ursache für die Preferenz dieser Stellen für Mg2+ sein.The determination of the N-terminal of mouse LFA-1 (Girma, J.-P., et al., Blood 70: 605-611 [1987]) and the primary structure of the common beta-subunit of LFA-1 / Mаs-1 / р 150.95 has suggested that the LFA-1 alpha-hypnosis is a member of the integrin family. The LFA-1 alpha subunit has a surprising homology (35% identity) to the alpha subunits of ρ 150.95 and Mac-1 and to a lesser extent to the alpha subunits of the ECM receptors (25% identity). On the other hand, FNR, VNR and Hb are 40% identical to each other. In addition, the leukocyte integrins also contain an insert of approximately 200 amino acids near the N-terminal region of the protein, which is absent in the three sequenced ECM receptors (Figure 5). In addition, the region in which VNR, FNR and gpllb / IIIa have a protease site is absent, both at LFA-1 and alpha subunits of ρ 150.95 and Mac-1, and correlates with the absence of alpha proteolytic processing Subunits of the LFA-1 family. Overall, these structural features defined two subfamilies of alpha subunit integrins, leukocyte integrins and ECM integrins. All Integnn family alpha subunits, like LFA-1, have similar repeats containing putative divalent cation binding sites (Corbi, A., et al., EMBO J. 6: 4023-4028 [1987]; Poncz, M., et al., J. Blol.Chem.2e2: 8476-8482 [Ti987]; Suzuki, S., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83: 8614-8618 [1986]; Argaves, WS, et al., J. Cell BIoI : 1183- '· 1190 [1987], Ruoslatni, E., et al., Science 238: 4.91-497 [1987]). However, only three of the repeats in LFA-1 and ρ 150 contain putative metal binding sites, while in the ECM receptors all four repeats contain metal binding sites. The putative divalent cation binding sites of LFA-1 and the other integrins are related to but not identical to the previously described divalent cation binding sites of the integral membrane proteins. There are several types of divalent cation binding sites. The first set of such sites has an alternating DXD (NbX-D (N) structure, and these sites are found in troponin C, parvalbumin (5256), galactose binding protein, etc. These sites form an EF loop structure and have 6-7 chelating sites. The putative binding sites on LFA-1 and the other integrins also have a DXD (N) -XD (N) primary structure, with a series of G residues between the chelating residues, but the remainder in the Z position is passed through In addition, the alpha helix in front of and behind the calcium binding site seems to be absent in the integrin sites (Corbi, A., et al., EMBO J. 6: 4023-4028 [1987]) The significance of this change is unknown but partly be the cause of the preference of these sites for Mg 2+ .

Eine Suche der NBRF- und Swiss-Protein-Datenbanken zeigte, daß dieser der LFA-1-Familie spezifische Bereich, der als „L"-Domäne bezeichnet wird, signifikante Homologie mit der Al-Domäne des menschlichen vWF, des menschlichen Komplementfaktors B und des Kükenkollagenmatrixproteins hat. Diese Ähnlichkeiten erstrecken sich über die gesamte Länge derL-Domäne. Da vWFdreiA-Domänenwiederholungen (A1,A2, A3) (5790) hat, ist die Domäne im Komplementfaktor Beiner ähnlichen Domäne in der Komplementkomponente 2 (C2) (5789) analog, und CMP hat 2 Wiederholungen (5778), wobei die LFA-1-L-Domäne unter Anwendung des ALIGN-Programms mit allen diesen DomSnen verglichen wurde. Mit Ausnahme von C2 waren alle diese Anordnungen statistisch signifikant (Abb. 6).A search of the NBRF and Swiss protein databases revealed that this LFA-1 family specific region, termed the "L" domain, had significant homology with the Al domain of human vWF, human complement factor B and These similarities extend the full length of the L domain. Since vWF has three A domain repeats (A1, A2, A3) (5790), the domain is in the complement factor of similar domain in the complement component 2 (C2) (5789). analogous, and CMP has 2 repeats (5778), comparing the LFA-1 L domain to all of these domains using the ALIGN program, with the exception of C2, all of which were statistically significant (Figure 6).

Diese Ähnlichkeiten implizieren eine mögliche funktioneile Domäne für LFA-1. Zuerst bindet sich die A1 -Domäne von vWF an Glykoprotein I b und Heparin (5646), während die Domänen A1 und A3 beide an der Bindung an Collagen beteiligt sind. Zweitens wird die homologe Domäne im Faktor B auf der C-Terminalseite der Spaltungsstelle loziert, an der Faktor B zu Faktor Bb geschnitten wird, und auf der N-Terminalseite der Serinprotease (Mole, J. E., u.a., J.Biol.Chem.259: 3407-3412 (1984); Bently, D. R., Blechern. J. 239: 339 bis 345 [1986]). Diese Domäne befindet sich daher in dem Bereich, von dem eine Wechselwirkung mit dem Liganden, C3b, erwartet wird. Die Struktur des Collagenmatrixproteins ist teilweise bestimmt worden und hat zwei Wiederholungen, die durch eine dem Epidermalwachstumsfaktor gleiche Sequenz voneinander getrennt sind (Argaves, W. S., u.a., Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:464-468 [1987]). CMP tritt sowohl mit Collagen (Argaves, W.S., u.a., Proc.Natl.Acad.Scl.USA 84:464-468 [1987]) als auch mit Cartilagproteoglykan in Wechselwirkung (Abb.7) (Paulsoon, M., u.a., Collagen Rel.Res.4: 219-229 [1984]).These similarities imply a possible functional domain for LFA-1. First, the A1 domain of vWF binds to glycoprotein I b and heparin (5646), while domains A1 and A3 are both involved in binding to collagen. Second, the homologous domain is located in Factor B on the C-terminal side of the cleavage site where Factor B is cut to Factor Bb, and on the N-terminal side of the Serine Protease (Mole, JE, et al., J.Biol.Chem.259: 3407-3412 (1984); Bently, DR, Blechern J. 239: 339-345 [1986]). This domain is therefore in the region expected to interact with the ligand, C3b. The structure of the collagen matrix protein has been partially determined and has two repeats separated by a sequence similar to the epidermal growth factor (Argaves, W.S., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84: 464-468 [1987]). CMP interacts with collagen (Argaves, WS, et al., Proc. Natl. Acad. Sc. USA 84: 464-468 [1987]) as well as with cartilagin proteoglycan (Fig. 7) (Paulsoon, M., et al., Collagen Rel.Res.4: 219-229 [1984]).

LFA-1, Mac-1 und ρ 150,95 wurden kürzlich zu Chromosom 16p 11 lokalisiert (Corbi, A., u. a., J. Ехрѳг. Med. 167:1597-1607 (1988]. Die strukturelle Ähnlichkeit und die Nähe der Gene, welche die Leukozyt-Integrin-Alpha-Untereinheiten codieren, lassen vermuten, daß sich ein primordiales Gen duplizierte und zur Herausbildung von wenigstens zwei Verzweigungen der Integrin-Alpha-Untereinheiten führten, den Leukozytintegrinen und den ECM-Integrinen. In das primordialo Gen der Leukozytintegrin-Alpha-Untereinheit wurde eine Domäne von 180 Aminosäuren eingefügt, und dann duplizierte sich das Gen und führte zur Herausbildung von LFA-1, Mac-1, und ρ 150,95. Die Ähnlichkeit dieser Domänen mit der L-Domäne der LFA-1-Familie läßt vermuten, daß diese L-D^möne eine funktioneile Domäne ist. Außerdem implizieren diese Homologien, daß eine primordiale Domäne in mehr0"'*p.·. .eine eingefügt wurde und dann unterschiedliche Erkennungsfaktoren in der Hämostase, Komplementaktivierung und der Immunreaktion entwickelte.LFA-1, Mac-1 and ρ 150.95 were recently localized to chromosome 16p11 (Corbi, A., et al., J. Eхрѳг., Med. 167: 1597-1607 (1988).) Structural similarity and proximity of genes , which encode the leukocyte-integrin alpha subunits, suggest that a primordial gene duplicated and resulted in the formation of at least two branches of the integrin alpha subunits, the leukocyte integrins and the ECM integrins into the primordial gene of the leukocyte integrin Alpha subunit, a domain of 180 amino acids was inserted, and then the gene duplicated and resulted in the formation of LFA-1, Mac- 1 , and ρ 150.95 The similarity of these domains to the L domain of LFA-1 In addition, these homologies imply that a primordial domain has been inserted into more 0 '' * p . •. One, and then different recognition factors in hemostasis, complement activation development and immune response.

Diese strukturellen Unterschiede zwischen den beiden Gruppen von Alpha-Untereinheitsintegrinen stehen in Korrelation mit dem Unterschied in der Erkennungsstelle der Funktionsdomänen, da RGD-enthaltende Peptide die Bindung von FNR und gpllb/llla an die entsprechenden Liganden blockieren (Ruoslathi, E., u.a., Science 238: 491-497 (1987)), während ein RGDS-Peptid die Wechselwirkung von LFA-1 mit ICAM-1 nicht unterbindet. Im Gegensatz zu den Liganden der ECM-Integrine hat ICAM-1 selbst keine RGD-Peptidsequenz und ist ein Glied der Immunoglobulingen-Superfamilie. Sowohl aus den strukturellen wie auch aus den funktioneilen Daten läßt sich die Vermutung ableiten, daß die Integrin-Superfamilie in zwei Unterfamilien von Alpha-Untereinheiten unterteilt werden kann. Diese ß2-zugeordneten strukturellen und funktioneilen Eigenschaften der Alpha-Untereinheiten müssen jedoch nicht einzigartig für die Unterfamilie sein, da auch verschiedene andere Integrin-Alpha-Untereinheiten strukturelle Eigenschaften haben können, die denen der LFA-1-Familie ähnlich sind, wie beispielsweise das Fehlen einer proteolytischen Schneidestelle (Charo, I.F., u.a., Proc.Natl Acad.Scl.USA 83:8351-8355 [1986]). Die Aufklärung der Struktur dar LFA-1-Alpha-Untereinheit zeigte neuartige Entwic!°.lung3beziehungen zwischen den Integrin-Alpha-Untereinheiten auf und ließ eine mögliche funktionell Domäne vermuten, und sie zeigte, daß die LFA-1 -Alpha-Untereinheit zur Integrin-Superfamilie gehört, aber eine zusätzliche Domäne enthält. Diese L-Domäne und homologe Domänen stellen eino Protein-„Domänen"-Familie dar, die von funktioneller Bedeutung ist. Da die Erkennungsstelle von LFA-1 nicht RGD ist, kann die L-Domäne von funktioneller Signifikanz in der LFA-1-Alpha-Untereinheit sowie den anderen Leukozyt-Integrinen, Mac-1 und ρ 150,95 sein. Da LFA-1 jedoch an einer großen Zahl von Leukozytfunktionen beteiligt ist und mehr als einen Liganden haber, kann (Rothlein, R., u.a., J. Immunol. 137. ",270-1274 (1986)), ist es möglich, daß in der LFA-1-Alpha-Untereinheit mehr als eine funktionell Domäne existieren. Interessant ist es auch, die Wechselwirkungen zu analysieren, die der zytoplasmische Schwanz mit dem Zytoskelett eingeht, und welche Rolle diese Wechselwirkung bei der Signalisierung spielt. Die Verfügbarkeit von cDNA-Klonen für die Alpha- und Beta-Untereinheiten erlauben es, diese Struktur-Funktionsbeziehungen zu untersuchen. Die Erfindung wurde in Verbindung mit speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben, es ist jedoch selbstverständlich, daß weitere Modifikationen möglich sind, und diese Patentanmeldung solle alle Variationen, Anwendungen oder Anpassungen der Erfindung einschließen, welche im allgemeinen den Prinzipien der Erfindung folgen, einschließlich der Abweichungen von der vorliegenden Offenlegungsschrift, die zur bekannten oder üblichen Praxis auf dem Fachgebiet gehören, auf das sich die Erfindung bezieht und wie sie auf die wesentlichen Merkmale angewendet werden können, die der Rahmen der angefügten Patentansprüche einschließt.These structural differences between the two groups of alpha subunit integrins correlate with the difference in the recognition site of the functional domains, as RGD-containing peptides block the binding of FNR and gpllb / IIIa to the corresponding ligands (Ruoslathi, E., et al., Science 238: 491-497 (1987)), while an RGDS peptide does not inhibit the interaction of LFA-1 with ICAM-1. In contrast to the ligands of the ECM integrins, ICAM-1 itself has no RGD peptide sequence and is a member of the immunoglobulin superfamily. Both structural and functional data suggest that the integrin superfamily can be subdivided into two subfamilies of alpha subunits. However, these β 2 -substituted structural and functional properties of the alpha subunits need not be unique to the subfamily, as various other integrin alpha subunits may also have structural properties similar to those of the LFA-1 family, such as the Absence of a proteolytic cutting site (Charo, IF, et al., Proc. Natl Acad. Sc. USA 83: 8351-8355 [1986]). The elucidation of the structure of the LFA-1 alpha subunit revealed novel developmental relationships between the integrin alpha subunits, suggesting a possible functional domain, and demonstrated that the LFA-1 alpha subunit is integrin Belongs to superfamily but contains an additional domain. This L domain and homologous domains represent a protein "domain" family that is of functional importance Since the recognition site of LFA-1 is not RGD, the L domain may be of functional significance in the LFA-1 alpha Subunit and the other leucocyte integrins, Mac-1 and ρ 150.95, however, since LFA-1 participates in a large number of leukocyte functions and has more than one ligand, (Rothlein, R., et al. Immunol 137. ", 270-1274 (1986)), it is possible that more than one functional domain exists in the LFA-1 alpha subunit. It is also interesting to analyze the interactions that the cytoplasmic tail engages with the cytoskeleton, and what role this interaction plays in signaling. The availability of cDNA clones for the alpha and beta subunits make it possible to study these structure-function relationships. While the invention has been described in conjunction with specific embodiments thereof, it is to be understood that other modifications are possible, and this patent application is intended to encompass all variations, applications or adaptations of the invention which generally follow the principles of the invention, including the deviations from the present invention Laid-open publication belonging to known or customary practice in the field to which the invention relates and how they can be applied to the essential features which the scope of the appended claims includes.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung einer LFA-1-Alpha-Untereinheit oder deren funktionelles Derivat, im wesentlichen frei von natürlichen Kontaminanten, dadurch gekennzeichnet, daß ein geeigneter Wirtsorganismus mit einem Expressionsvektor, der als eine Kodiersequenz Replikon- und Kontrollsequenz für die Expression in Prokaryoten und Eukaryoten für das gewünschte Polypeptid an einer geeigneten Stelle enthält, transformiert wird, oder die LFA-1. Alpha-Untereinheit oder deren funktionelles Derivat chemisch synthetisiert wird, und das gewünschte Polypeptid aus den entstandenen Transformanten oder der Reaktionsmischung isoliert wird.A process for preparing an LFA-1 alpha subunit or its functional derivative, substantially free of natural contaminants, characterized in that a suitable host organism is an expression vector encoding, as a coding sequence, replicon and control sequences for expression in prokaryotes and Eukaryotes for the desired polypeptide at a suitable site, or the LFA-1. Alpha subunit or its functional derivative is chemically synthesized, and the desired polypeptide from the resulting transformants or the reaction mixture is isolated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die so hergestellte LFA-1. Alpha-Untereinheit außerdem in der Lage ist, sich an ein Molekül zu binden, das an der Oberfläche einer Zelle vorhanden ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the LFA-1. Alpha subunit is also able to bind to a molecule present on the surface of a cell. 3. Verfahren nech Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Oberfläche der Zelle vorhandene Molekül ICAM-1 oder ein anderer natürlicher Ligand von LFA-1 ist.3. A method according to claim 2, characterized in that the molecule present on the surface of the cell is ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die so hergestellte LFA-1 .Alpha-Untereinheit mit einer LFA-1-Beta-Untereinheit assoziieren kann, um ein LFA-1-Heterodimer zu bilden.4. The method of claim 1, characterized in that the LFA-1 .Alpha subunit thus prepared can associate with an LFA-1 beta subunit to form an LFA-1 heterodimer. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das LFA-1-Heterodimer in der Lage ist, sich an ICAM-1 oder einen anderen natürlichen Liganden von LFA-1 zu binden.5. The method according to claim 4, characterized in that the LFA-1 heterodimer is capable of binding to ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiersequenz für das gewünschte Polypeptid wenigstens eine Sequenz enthält, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird:6. The method according to claim 5, characterized in that the coding sequence for the desired polypeptide contains at least one sequence which is selected from the following group: a. P-P-R-A-G-R-H;a. P-P-R-A-G-R-H; b. I-I-T-D-G-E-A;b. I-I-T-D-G-E-A; с D-W-A-G-G-F-L;D-W-A-G-G-F-L; d. S-Q-V-Q-T-I-H;d. S-Q-V-Q-T-I-H; e. R-H-G-G-L-S-P;e. R-H-G-G-L-S-P; f. M-S-C-T-D-F-S;f. M-S-C-T-D-F-S; g. R-L-L-S-R-A-L;G. R-L-L-S-R-A-L; h. G-V-D-V-Q-D-G-E-I-E;H. G-V-D-V-Q-D-G-E-I-E; i. D-I-N-G-D-G-L-V-D-V:i. D-I-N-G-D-G-L-V-D-V: j. V-K-D-L-E-G-D-G-L-A;j. V-K-D-L-E-G-D-G-L-A; k. T-Y-L-S-G-L;k. T-Y-L-S-G-L; I. Y-I-I-G-I-G-K;I. Y-I-I-G-I-G-K; m. I-E-G-T-Q-V-L-S-Qundm. I-E-G-T-Q-V-L-S-Q and n. P-S-I-H-N-I-P.n. P-S-I-H-N-I-P. 7. Verfahren nach Anspruch 2 zur Herstellung eines funktioneilen Derivats einer LFA-1-Alpha-Untereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiersequenz für ein Fragment der LFA-1-Alpha-Untereinheit kodiert.7. The method of claim 2 for the preparation of a functional derivative of an LFA-1 alpha subunit, characterized in that the coding sequence encodes a fragment of the LFA-1 alpha subunit. 8. Verfahren nach Anspruch 2 zur Herstellung eines funktioneilen Derivats einer LFA-1-Alpha-Untereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiersequenz für eine Variante der LFA-1-Alpha-Untereinheit kodiert.8. The method according to claim 2 for the preparation of a functional derivative of an LFA-1 alpha subunit, characterized in that the coding sequence encodes a variant of the LFA-1 alpha subunit. 9. Verfahren nach Anspruch 2 zur Herstellung eines funktioneilen Derivats einer LFA-1-Alpha-Untereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiersequenz für ein Analog der LFA-1-Alpha-Untereinheit kodiert.9. The method according to claim 2 for the preparation of a functional derivative of an LFA-1 alpha subunit, characterized in that the coding sequence encodes an analog of the LFA-1 alpha subunit. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die so hergestellte LFA-1-Alpha-Untereinheit oder das funktioneile Derivat davon in ein chemisches funktionelles Derivat umgesetzt wird.10. The method according to claim 1, characterized in that the thus prepared LFA-1-alpha subunit or the functional derivative thereof is converted into a chemical functional derivative. 11. Verfahren zur Herstellung einer DNA, das in der Lage ist, entweder die LFA-1-Alpha-Untereinheit oder eines ihrer funktioneilen Derivate zu expressieren, dadurch gekennzeichnet, daß ein geeigneter Vektor mit einer oder mehreren geeigneten Restriktionsendonucleasen digeriert und die gewünschte DNA isoliert wird.A method of producing a DNA capable of expressing either the LFA-1 alpha subunit or one of its functional derivatives, characterized in that a suitable vector is digested with one or more suitable restriction endonucleases and the desired DNA is isolated becomes. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das DNA für eine LFA-1 -Alphi:- Untereinheit oder ihren funktioneilen Derivat kodiert, das wenigstens eine peptide bequenz enthält, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird.:12. The method according to claim 11, characterized in that the DNA codes for an LFA-1 -Alphi: - subunit or its functional derivative containing at least one peptide sequence, which is selected from the following group .: a. P-P-R-A-G-R-H;a. P-P-R-A-G-R-H; b. M-T-D-G-E-A;b. M-T-D-G-E-A; c. D-W-A-G-G-F-L;c. D-W-A-G-G-F-L; d. S-Q-V-Q-T-I-H;d. S-Q-V-Q-T-I-H; e. R-H-G-G-L-S-P;e. R-H-G-G-L-S-P; f. M-S-C-T-D-F-S;f. M-S-C-T-D-F-S; g. R-L-L-S-R-A-L;G. R-L-L-S-R-A-L; h. G-V-D-V-Q-D-G-E-I-E;H. G-V-D-V-Q-D-G-E-I-E; i. D-I-N-G-D-G-L-V-D-V;i. D-I-N-G-D-G-L-V-D-V; j, V-K-D-L-E-G-D-G-L-A;j, V-K-D-L-E-G-D-G-L-A; k. T-Y-L-S-G-L;k. T-Y-L-S-G-L; I. Y-I-I-G-I-G-K;I. Y-I-I-G-I-G-K; m. I-E-G-T-Q-V-L-S-Qundm. I-E-G-T-Q-V-L-S-Q and n. P-S-I-H-N-I-P.n. P-S-I-H-N-I-P. 13. Verfahren zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung von Entzündungen, die aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems bei Säugetieren resultieren, oder von Metastasen einer hämatopoietischen Tumorzelle, wobei diese Zelle zur Wanderung ein funktionelles Glied der LFA-1 -Familie braucht, oder vom Wachstum einer der LFA-1 -Alpha-Untereinheit expressisrenden Tumorzelle, dadurch gekennzeichnet, daß eine wirksame Menge eines Polypeptide nach Anspruch 1 bis 10 in eine oder mehrere Füllstoffe eingearbeitet wird.13. A process for the preparation of a pharmaceutical composition for the treatment of inflammation resulting from a reaction of the specific defense system in mammals or metastases of a hematopoietic tumor cell, which cell requires a LFA-1 functional member to migrate, or growth of an LFA-1 alpha subunit expressing tumor cell, characterized in that an effective amount of a polypeptide according to claims 1 to 10 is incorporated into one or more fillers. 14. Anwendung eines Polypeptide nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung eingesetzt wird.14. Use of a polypeptide according to claim 1 to 10, characterized in that it is used for the preparation of a pharmaceutical composition. 15. Kit zur Bestimmung des Vorhandenseins und der Lage einer Entzündung, die aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems bei Säugetieren resultiert oder das Vorhandensein und die Lage einer Tumorzelle, die ICAM-1 oder einen anderen natürlichen Ligand von LFA-1 expressiert, dadurch gekennzeichnet, daß es eine nachweisbar markierte LFA-1-Alpha-Untereinheit oder deren Derivat enthält, welches in der Lage ist, eine Zelle zu identifizieren, die ICAM-1 oder einen anderen natürlichen Liganden von LFA-1 expressiert.A kit for determining the presence and location of inflammation resulting from a response of the mammalian specific defense system or the presence and location of a tumor cell expressing ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1, characterized that it contains a detectably labeled LFA-1 alpha subunit or its derivative capable of identifying a cell expressing ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1. 16. Kit zur Bestimmung des Vorhandenseins und der Lage einer Entzündung, die aus einer Reaktion des spezifischen Abwehrsystems bei einem Säugetier resultiert, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Nukleinsäuremolekül enthält, das zur Bindung an ein Molekül in der Lage ist, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer mRNA-Folge eines Gens für die LFA-1-Alpha-Untereinheit besteht, wobei die Bindung in der Lage ist, eine Zelle zu identifizieren, die ICAM-1 oder einen anderen natürlichen Liganden von LFA-1 expressiert.A kit for determining the presence and location of inflammation resulting from a reaction of the specific defense system in a mammal, characterized in that it contains a nucleic acid molecule capable of binding to a molecule selected from the group which consists of an mRNA sequence of a gene for the LFA-1 alpha subunit, which binding is capable of identifying a cell that expresses ICAM-1 or another natural ligand of LFA-1.
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