ES2236394T3 - Acido nucleico que esta amplificado en tumores humanos y materiales y metodos relacionados. - Google Patents
Acido nucleico que esta amplificado en tumores humanos y materiales y metodos relacionados.Info
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Abstract
Ácido nucleico que codifica una secuencia aminoacídia que tiene por lo menos una identidad de secuencia de al menos el 80% con la secuencia aminoacídica que se muestra en la Figura 2 (SEC ID NO:4), o la complementaria de la misma, en donde dicha identidad de secuencia se determina sobre la longitud total de la secuencia aminoacídica que se muestra en la Figura 2 (SEC ID NO:4), y en donde dicho ácido nucleico está amplificado en los tumores de pulmón y/o de colon humano.
Description
Ácido nucleico que está amplificado en tumores
humanos y materiales y métodos relacionados.
La presente invención hace referencia en general
a la identificación y aislamiento de un nuevo DNA y a la producción
recombinante de polipéptidos nuevos codificados por dicho DNA.
Las proteínas extracelulares juegan un papel
importante en la formación, diferenciación y mantenimiento de
organismos multicelulares. El destino de muchas células
individuales, p.ej., su proliferación, migración, diferenciación o
interacción con otras células está gobernado generalmente por la
información recibida de otras células y/o el entorno inmediato. Esta
información, a menudo se transmite por polipéptidos secretados (por
ejemplo, factores mitogénicos, factores de supervivencia, factores
citotóxicos, factores de diferenciación, neuropéptidos y hormonas)
que, a su vez, son recibidos e interpretados por diversos receptores
celulares o proteínas unidas a membrana. Estos polipéptidos
secretados o moléculas de señalización tras su secreción por la
célula de forma específica alcanzan su sitio de acción en el entorno
extracelular.
Las proteínas secretadas tienen diversas
aplicaciones industriales, incluyendo las farmacéuticas,
diagnósticas, los biosensores y los bioreactores. La mayoría de
fármacos proteicos disponibles en la actualidad, como los agentes
trombolíticos, los interferones, las interleucinas, las
eritropoyetinas, los factores estimulantes de la formación de
colonias y diversas otras citocinas, son proteínas de secreción. Sus
receptores, que son proteínas de membrana, también tienen un
potencial como agentes terapéuticos o diagnósticos. Se han realizado
numerosos esfuerzos, tanto en la industria como en el ámbito
académico para identificar nuevas proteínas de secreción. Muchos de
los esfuerzos se han concentrado en el rastreo de librerías de DNA
recombinante de mamífero para identificar secuencias codificantes de
nuevas proteínas secretadas. En la literatura se describen diversos
ejemplos de procedimientos y técnicas de rastreo [véase por ejemplo,
Klein y col., Proc. Natl. Acad. Sci., 93:7108-7113
(1996); patente americana U.S. 5.536.637)].
Las proteínas unidas a membrana y los receptores
pueden desempeñar una importante función en la formación,
diferenciación y mantenimiento de los organismos multicelulares. El
destino de muchas células individuales, p.ej., su proliferación,
migración, o interacción con otras células está gobernado en general
por la información recibida de otras células y/o el entorno
inmediato. Esta información, a menudo se transmite por polipéptidos
secretados (por ejemplo, factores mitogénicos, factores de
supervivencia, factores citotóxicos, factores de diferenciación,
neuropéptidos y hormonas) que, a su vez, son recibidos e
interpretados por diversos receptores celulares o proteínas unidas a
membrana. Dichas proteínas unidas a membrana y receptores celulares
incluyen, pero no se limitan a, los receptores de citocinas, los
receptores quinasas, los receptores fosfatasas, los receptores
implicados en las interacciones célula-célula y las
moléculas de adhesión como las selectinas e integrinas. Por ejemplo,
la transducción de señales que regulan el crecimiento y la
diferenciación celular está regulada en parte por la fosforilación
de diversas proteínas celulares. Las
protein-tirosina quinasas, enzimas que catalizan
dicho proceso, también pueden actuar como receptores de factores de
crecimiento. Se incluyen como ejemplos el receptor del factor de
crecimiento de fibroblastos y el factor de crecimiento nervioso.
Las proteínas unidas a membrana y las moléculas
de receptor tienen diversas aplicaciones industriales, por ejemplo,
como agentes farmacéuticos y diagnósticos. Los receptores
inmunoadhesinas, por ejemplo, pueden utilizarse como agentes
terapéuticos para bloquear la interacción con el
receptor-ligando. Las proteínas unidas a membrana
también pueden utilizarse para el rastreo de inhibidores potenciales
de moléculas pequeñas o de péptidos de la interacción relevante
receptor/ligando. Se han realizado esfuerzos tanto en la
investigación industrial como académica para identificar nuevas
proteínas receptoras nativas. Muchos esfuerzos se han centrado en el
rastreo de librerías de DNA recombinantes para identificar las
secuencias codificantes de nuevas proteínas receptoras.
En la presente invención se describe la
identificación y la caracterización de nuevos polipéptidos de
secreción y transmembrana, así como los nuevos ácidos nucleicos que
los codifican.
Las caderinas son una gran familia de proteínas
transmembrana. Las caderinas comprenden una familia de
glicoproteínas dependientes de calcio que desempeñan una función en
la facilitación de la adhesión celular en casi todos los tejidos
sólidos de organismos multicelulares. Se han caracterizado por lo
menos de 1-13 caderinas, así como los
correspondientes tipos B, E, EP, M, N, P y R. Entre sus muchas
funciones, las caderinas son conocidas, con algunas excepciones, por
participar en la agregación celular y por estar asociadas con los
sitios de adhesión célula-célula. Recientemente, se
ha publicado que mientras que las caderinas comparten múltiples
repeticiones de un motivo específico de caderinas que se piensa
corresponde con el plegamiento de los dominios extracelulares, los
miembros de la superfamilia de las caderinas tienen estructuras y
seguramente también funciones divergentes. En particular, se ha
publicado que miembros de la superfamilia de las caderinas están
implicados en la transducción de señal. Véase Suzuld, J. Cell
Biochem., 61 (4).531-542 (1996). Las caderinas
también se describen en Tanhira y col., J. Cell Sci., 107
(6).1697-1704 (1994), Aberle y col., J. Cell
Biochem., 61 (4).514-523 (1996) y Tanihara y col.,
Cell Adhes. Común., 2(1):15-26 (1994).
Las protocaderinas son miembros de la
superfamilia de las caderinas que están altamente expresadas en el
cerebro. En algunos estudios, las protocaderinas han demostrado
tener actividad de adhesión celular. Véase, Sano y col., EMBO J.,
12(6):2249-2256 (1993). Sin embargo, los
estudios han demostrado que algunas protocaderinas, como la
protocaderina 3 (también denominada Pcdh3 o pc3), no muestra una
actividad de agregación celular fuertemente dependiente del calcio.
Véase, Sago y col., Genomics, 29 (3): 631-640 (1995)
para este estudio y otras características de Pcdh3.
En consecuencia, son de gran interés los nuevos
miembros de la superfamilia de las caderinas y en general, todas las
proteínas unidas a membrana y los receptores y receptores. Dichas
proteínas pueden desempeñar un papel importante en la formación,
diferenciación y mantenimiento de los organismos multicelulares. El
destino de muchas células individuales, p.ej., proliferación,
migración, diferenciación o interacción con otras células, se rige
por la información recibida de otras células y/o del entorno
inmediato. Esta información se transmite frecuentemente por los
polipéptidos secretados (por ejemplo, factores mitogénicos, factores
de supervivencia, factores citotóxicos, factores de diferenciación,
neuropéptidos y hormonas) y a su vez, dicha información es recibida
e interpretada por diversos receptores celulares o proteínas unidas
a membrana. Dichas proteínas unidas a membrana y los receptores de
células incluyen, pero no se limitan a los receptores de citoquinas,
los receptores quinasa, los receptores fosfatasas, los receptores
implicados en las interacciones y las moléculas de adhesión celular
como las selectinas e integrinas. Por ejemplo, la transducción de
señales que regula el crecimiento y la diferenciación celular se
regula en parte por la fosforilación de diversas proteínas
celulares. Las protein-tirosina quinasas, las
enzimas que catalizan este proceso, también pueden actuar como
receptores del factor de crecimiento. En los ejemplos se incluyen el
receptor del factor de crecimiento de fibroblastos y el receptor del
factor de crecimiento nervioso.
Las proteínas unidas a membrana y las moléculas
de receptores tienen diversas aplicaciones industriales, incluyendo
los agentes farmacéuticos y diagnósticos. Los receptores
inmunoadhesinas, por ejemplo, se pueden utilizar como agentes
terapéuticos para bloquear la interacción
receptor-ligando. Las proteínas unidas a membrana
también pueden utilizarse para el cribado del péptido potencial o de
inhibidores de moléculas pequeñas de la interacción receptor/ligando
relevante.
Por ello se han dedicado muchos esfuerzos por
parte de la industria y las instituciones académicas para
identificar proteínas unidas a membrana nativas y nuevas, en
particular las que tienen una identidad de secuencia con las
protocaderinas, especialmente la 3 y la 4. Muchos de estos esfuerzos
se han focalizado en el rastreo de librerías de DNA recombinantes de
mamífero para identificar las secuencias codificantes de nuevas
proteínas de unión a membrana. En la presente invención se
proporcionan los resultados de dichos esfuerzos.
Los solicitantes han identificado un clon de cDNA
que codifica un nuevo polipéptido que tiene una identidad se
secuencia con las caderinas y en donde dicho polipéptido se denomina
en la presente solicitud como "PRO531".
En una realización, tal como se define en las
reivindicaciones, la invención proporciona una molécula de ácido
nucleico que comprende el DNA que codifica un polipéptido PRO531. En
un aspecto de la invención, el ácido nucleico que comprende el DNA
que codifica el polipéptido PRO531 tiene los residuos aminoacídicos
1 a 789 de la Figura 2 (SEC ID Nº 4), o es el complemento de dicha
secuencia de ácido nucleico y permanece unida de forma estable en
condiciones de astringencia moderada y opcionalmente elevada. La
secuencia de ácido nucleico aislado puede comprender el inserto del
cDNA del vector depositado el 26 de marzo de 1998 como
DNA48314-1320, en donde se incluye la secuencia
nucleotídica que codifica PRO531.
En otra realización, también definida en las
reivindicaciones, la invención proporciona el polipéptido PRO531
aislado. En particular, la invención proporciona la secuencia nativa
aislada del polipéptido PRO531, el cual en una realización, incluye
una secuencia aminoacídica que comprende los residuos 1 a 789 de la
Figura 2 (SEC ID Nº 4). Una realización adicional de la presente
invención está dirigida a un dominio extracelular aislado de un
polipéptido PRO531. Opcionalmente, el polipéptido PRO531 se obtiene
o es obtenible expresando el polipéptido codificado por el inserto
de cDNA del vector depositado el 26 de marzo de 1998 como
DNA48314-1320.
En otras realizaciones de la presente invención,
la invención proporciona los vectores que comprenden el DNA de
cualquiera de los polipéptidos descritos anteriormente o más
adelante. También se proporciona una célula huésped que comprende
cualquiera de estos vectores. A modo de ejemplo, las células huésped
pueden ser células CHO, E. coli, o levaduras. Se proporciona
además un procedimiento para la producción de cualquiera de los
polipéptidos descritos anteriormente o más adelante y comprende el
cultivo de las células huésped en condiciones adecuadas para la
expresión del polipéptido deseado y la recuperación de dicho
polipéptido a partir del cultivo celular.
En otras realizaciones, la invención proporciona
moléculas quiméricas que comprenden cualquiera de los polipéptidos
descritos anteriormente o más adelante fusionados a un polipéptido
heterólogo o a una secuencia aminoacídica. Un ejemplo de una tal
molécula quimérica comprende cualquiera de los polipéptidos
descritos anteriormente o más adelante fusionados a una secuencia de
etiqueta epitópica o a una región Fc de una inmunoglobulina.
En otra realización, la invención proporciona un
anticuerpo que se une específicamente a cualquiera de los
polipéptidos descritos anteriormente o más adelante. Opcionalmente,
el anticuerpo es un anticuerpo monoclonal.
La Figura 1 muestra una secuencia nucleotídica
(SEC ID Nº 3) de una secuencia nativa correspondiente al cDNA de
PRO531, en donde la SEC ID Nº 3 es un clon denominado aquí como
"UNQ332" y/o "DNA48314-1320".
La Figura 2 muestra la secuencia aminoacídica
(SEC ID Nº 4) derivada de la secuencia codificante de la SEC ID Nº
3, mostrada en la Figura 1.
Los términos "polipéptido PRO" y "PRO",
tal como se usan aquí, y cuando van seguidos inmediatamente por una
designación numérica se refieren a varios polipéptidos, en donde la
designación completa (es decir, PRO/número) se refiere a secuencias
polipeptídicas específicas como se describe aquí. Los términos
"PRO/número polipéptido" y "PRO número" tal como se usan
aquí comprenden secuencias polipeptídicas nativas y variantes
polipeptídicas (que se definen con más en profundidad más adelante).
Los polipéptidos PRO descritos aquí pueden aislarse de una variedad
de fuentes, tales como tejidos humanos o de otra fuente o preparados
mediante métodos de recombinación o sintéticos.
Una "secuencia nativa de un polipéptido PRO"
comprende un polipéptido que tiene la misma secuencia aminoacídica
que el correspondiente polipéptido PRO natural. Dicha secuencia
nativa de polipéptidos PRO puede aislarse a partir de la naturaleza
o puede producirse mediante métodos recombinantes o sintéticos. El
término "secuencia nativa de polipéptido PRO" comprende
específicamente las formas truncadas normales en la naturaleza o las
formas secretadas de un polipéptido PRO específico (p.ej., una
secuencia de un dominio extracelular), formas variantes normales en
la naturaleza (p.ej., formas procedentes de ajuste alternativo) y
variantes alélicas del polipéptido normales en la naturaleza. En
diversas realizaciones de la invención, el polipéptido PRO531 de
secuencia nativa es un polipéptido PRO531 maduro que comprende los
aminoácidos desde el 1 al 789 de la Figura 2 (SEC ID NO:4).
El "dominio extracelular" del polipéptido
PRO o "ECD" hace referencia a una forma del polipéptido PRO que
está esencialmente libre de los dominios transmembrana y
citoplasmático. Generalmente, un ECD de un polipéptido PRO tendrá
menos de un 1% de dichos dominios transmembrana y/o citoplasmáticos
y preferentemente, tendrá menos de un 0,5% de dichos dominios.
Deberá entenderse que cualquier dominio transmembrana identificado
para los polipéptidos PRO de la presente invención se identifican
según lo acordado con el criterio rutinariamente empleado en la
materia para identificar ese tipo de dominio hidrofóbico. Los
límites exactos de un dominio transmembrana pueden variar pero no
más de alrededor de 5 aminoácidos en cualquier extremo del dominio
como inicialmente se identificó. Opcionalmente, por tanto, un
dominio extracelular de un polipéptido PRO puede contener alrededor
de 5 o menos aminoácidos en cada uno de los extremos del dominio
transmembrana como inicialmente se identificó.
"Variante de un polipéptido PRO" significa
un polipéptido PRO activo como se definió anteriormente o más
adelante que tiene al menos un 80% de identidad en la secuencia
aminoacídica con la secuencia nativa completa del polipéptido PRO,
tal como se describe aquí. Dichas variantes de polipéptido PRO
incluyen, por ejemplo, polipéptidos PRO en donde uno o más residuos
aminoacídicos se añaden o eliminan, en el extremo N- o C- terminal
de la secuencia aminoacídica nativa completa. Ordinariamente, una
variante de un polipéptido PRO tendrá al menos un 80% de identidad
de secuencia aminoacídica, preferentemente al menos un 85% de
identidad de secuencia aminoacídica, e incluso más preferiblemente
al menos alrededor de un 90% de identidad de secuencia aminoacídica,
incluso más preferentemente al menos un 91% de identidad de
secuencia aminoacídica, incluso más preferentemente al menos
alrededor de un 93% de identidad de secuencia de aminoácidos,
incluso más preferentemente al menos alrededor de un 94% de
identidad de secuencia de aminoácidos, incluso más preferentemente
al menos alrededor de un 95% de identidad de secuencia de
aminoácidos, todavía más preferentemente al menos alrededor de un
96% de identidad de secuencia de aminoácidos, todavía más
preferentemente al menos alrededor de un 97% de identidad de
secuencia de aminoácidos, todavía más preferentemente al menos
alrededor de un 98% de identidad de secuencia de aminoácidos, y más
preferentemente al menos alrededor de un 99% de identidad de
secuencia de aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de la
secuencia aminoacídica nativa completa tal y como se describe
aquí.
El "Porcentaje (%) de identidad de secuencia
aminoacídica" con respecto a las secuencias del polipéptido PRO
identificadas aquí, se define como el porcentaje de residuos
aminoacídicos en una secuencia candidata que son idénticos a los
residuos de aminoácidos en la secuencia específica del polipéptido
PRO, después de alinear las secuencias e introducir huecos, si fuera
necesario, para conseguir el máximo porcentaje de identidad de
secuencia, y sin considerar ninguna substitución conservadora como
parte de la identidad de secuencia. Los valores de la identidad de
secuencia en % aquí utilizados se han generado utilizando el
programa informático WU-BLAST-2
(Altschul y col., Methods in Enzymology 266:460-480
(1996); http://blast.wustl/edu/blast/README.html). La mayor
parte de los parámetros de búsqueda
WU-BLAST-2 se establecieron respecto
a los valores por defecto. Los parámetros ajustables se
establecieron de acuerdo con los valores siguientes: tramo de
solapamiento =1, fracción de solapamiento = 0,125, umbral de
palabras (T) =11, y matriz de valoración =BLOSUM62. Los parámetros
de HSP S y HSP S2, que son valores dinámicos utilizados por
BLAST-2, se establecieron por el propio programa
dependiendo de la composición de la secuencia de interés y la
composición de la base de datos contra la secuencia que se examina.
Un valor en % de identidad de secuencia se determina por la fracción
de residuos idénticos dividido por el número total de residuos en la
región alineada.
El "porcentaje (%) de identidad de secuencia
nucleotídica" con respecto a las secuencias de ácidos nucleicos
que codifican PRO e identificadas aquí se define como el porcentaje
de nucleótidos que en una secuencia candidata son idénticos a los
nucleótidos en las secuencia de ácidos nucleicos del PRO de interés,
después de alinear las secuencias e introducir huecos, si es
necesario, para conseguir el máximo porcentaje de identidad de
secuencia. Pueden realizarse alineamientos con el propósito de
determinar el porcentaje de identidad de una secuencia nucleica de
diversas maneras, que se hallan dentro del ámbito de la materia, por
ejemplo, usando programas disponibles públicamente como los
programas BLAST, BLAST-2, ALIGN o Megalign
(DNASTAR). Los expertos en la materia pueden determinar los
parámetros adecuados para medir el alineamiento, incluyendo
cualquier algoritmo necesario para conseguir el máximo alineamiento
a lo largo de la totalidad de las secuencias que están comparándose.
Los valores de identidad usados aquí se generan mediante el módulo
BLASTN del WU-BLAST-2 fijado a los
parámetros por defecto, con tramo de solapamiento y fracción de
solapamiento fijados a 1 y 0,125 respectivamente.
El término "positivos", en el contexto de la
comparación de secuencias realizado tal y como se describe arriba,
incluye residuos en las secuencias comparadas que no son idénticos
pero tienen propiedades similares (p. ej., como resultado de
substituciones conservadoras). El valor de % de positivos se
determina a través de la fracción de residuos que puntúan un valor
positivo en la matriz BLOSUM 62 dividido por el número total de
residuos en la región alineada, tal como se define
anteriormente.
El término epitopo etiquetado se refiere aquí a
un polipéptido quimérico que comprende el polipéptido PRO, o un
dominio de su secuencia, fusionado con un "polipéptido
etiqueta". El polipéptido etiqueta tiene suficientes residuos
para proporcionar un epitopo contra el que se puede generar un
anticuerpo, o que puede ser identificado por algún otro agente, pero
es suficientemente corto como para no interferir en la actividad del
polipéptido PRO de interés. El polipéptido etiqueta preferentemente
es bastante único de forma que el anticuerpo no reacciona
substancialmente de forma cruzada con otros epitopos. Los
polipéptidos etiqueta apropiados generalmente tienen al menos seis
residuos de aminoácidos y usualmente alrededor de entre 8 y 50
residuos aminoacídicos (preferentemente entre 10 y 20 residuos).
El término "aislado", cuando se usa para
describir varios polipéptidos usados aquí, significa aquél
polipéptido que ha sido identificado y separado y/o recuperado de un
componente de su entorno natural. Los componentes contaminantes de
su entorno natural son materiales que típicamente interferirían con
los usos diagnósticos o terapéuticos del polipéptido, y pueden
incluir enzimas, hormonas, y otros solutos de naturaleza proteica o
no proteica. En las realizaciones preferidas, el polipéptido será
purificado (1) en un grado suficiente para obtener al menos 15
residuos de la secuencia aminoacídica N-terminal o
interna mediante el uso de un secuenciador de spinning cup, o
(2) a homogeneidad mediante SDS-PAGE bajo
condiciones no reductoras o reductoras usando azul de Comassie o,
preferentemente, tinción con plata. El aislamiento del polipéptido
incluye el polipéptido aislado en células recombinantes, en los que
al menos un componente del entorno natural del polipéptido PRO no
estará presente. Habitualmente, sin embargo, el polipéptido aislado
se preparará mediante al menos una etapa de purificación.
Un ácido nucleico que codifica para un
polipéptido PRO "aislado" es una molécula de ácido nucleico que
se identifica y separa de al menos una molécula contaminante de
ácido nucleico con la cual está asociado habitualmente en la fuente
natural del ácido nucleico del polipéptido PRO. Una molécula de
ácido nucleico de un polipéptido PRO aislado es aquella cuya forma
es distinta de la que se encuentra en la naturaleza. Las moléculas
de ácido nucleico para un polipéptido PRO aislado se distinguen, por
tanto, de la molécula de ácido nucleico del polipéptido PRO
específico ya que existe en células naturales. Sin embargo, una
molécula de ácido nucleico para un polipéptido PRO incluye moléculas
de ácido nucleico para el polipéptido PRO contenidas en las células
que ordinariamente expresan el polipéptido PRO en donde, por
ejemplo, la molécula de ácido nucleico se encuentra en una
localización cromosómica diferente de la de las células
naturales.
El término "secuencias control" hace
referencia a secuencias de DNA necesarias para la expresión de una
secuencia codificante unida operativamente en un organismo huésped
particular. Las secuencias control que son adecuadas para
procariotas, por ejemplo, incluyen un promotor, opcionalmente una
secuencia operadora, y un sitio de unión al ribosoma. Las células
eucariotas utilizan promotores, señales de poliadenilación e
intensificadores.
El ácido nucleico está "unido
operativamente" cuando está situado en una relación funcional con
otra secuencia de ácido nucleico. Por ejemplo, el DNA para una
presecuencia o un líder secretor está unido operativamente al DNA
correspondiente a un polipéptido si se expresa como una preproteína
que participa en la secreción del polipéptido; un promotor o un
intensificador está unido operativamente a una secuencia codificante
si afecta a la transcripción de la secuencia; o un sitio de unión al
ribosoma está unido operativamente a una secuencia codificante si
está situado de manera que facilite la traducción. Generalmente
"unido operativamente" significa que las secuencias de DNA que
están unidas son contiguas, y, en el caso de un líder secretor,
contiguo y en la misma pauta de lectura. Sin embargo, los
intensificadores no tienen porqué ser contiguos. La unión se
consigue mediante ligación en dianas de restricción adecuadas. Si
tales dianas no existen, se usan adaptadores o engarces de
oligonucleótidos sintéticos según prácticas convencionales.
El término "anticuerpo" se usa en el sentido
más amplio de la palabra y abarca específicamente anticuerpos
monoclonales contra un solo polipéptido PRO (incluyendo agonistas,
antagonistas y anticuerpos de neutralización) y composiciones de
anticuerpos anti-polipéptido PRO con especificidad
poliepitópica. El término "anticuerpo monoclonal" tal y como se
usa aquí se refiere a un anticuerpo obtenido de una población de
anticuerpos substancialmente homogéneos, es decir, los anticuerpos
individuales que comprenden la población son idénticos excepto por
posibles mutaciones naturales que puedan estar presentes en
cantidades inferiores.
El término "activo" o "actividad" para
los objetivos de esta invención se refiere a forma(s) del
polipéptido PRO que retienen la actividad biológica y/o inmunológica
del polipéptido PRO nativo o natural.
El término "tratamiento" se refiere tanto al
tratamiento terapéutico como a las medidas profilácticas o
preventivas. Aquellos con necesidad de tratamiento incluyen los que
ya presentan el trastorno, como los propensos a padecerlo.
El término "mamífero" para los propósitos de
tratamiento se refiere a cualquier animal clasificado como mamífero,
incluyendo humanos, animales domésticos, de granja y del zoo, de
competición deportiva o mascotas tales como ovejas, perros,
caballos, gatos, vacas, y similar. Preferentemente, el mamífero aquí
es un humano.
El término "vehículos", tal y como se usa
aquí, incluye los vehículos, excipientes o estabilizantes
farmacéuticamente aceptables que no son tóxicos para la célula o el
mamífero que se está exponiendo al mismo a las dosis y
concentraciones empleadas. A menudo, el vehículo fisiológicamente
aceptable es una solución acuosa tamponada. Entre los ejemplos de
vehículos fisiológicamente aceptables se incluyen tampones como el
fosfato, citrato y otros ácidos orgánicos; antioxidantes incluyendo
ácido ascórbico; polipéptidos de bajo peso molecular (menos de 10
residuos); proteínas, como albúmina sérica, gelatina o
inmunoglobulinas; polímeros hidrofílicos como la
polivinilpirrolidona; aminoácidos como la glicina, la glutamina, la
asparraguina, la arginina o la lisina; monosacáridos, disacáridos y
otros carbohidratos, incluyendo glucosa, manosa, o dextrinas;
agentes quelantes como el EDTA; alcoholes de azúcares como el
manitol o el sorbitol; iones que forman sales como el sodio; y/o
tensoactivos no iónicos como el TWEEN,^{TM} el polietilénglicol
(PEG) y el PLURONICS^{TM}.
El término "agonista" se usa para referirse
a análogos peptídicos y no peptídicos de los polipéptidos PRO
nativos (en donde polipéptido PRO nativo se refiere a un
pro-polipéptido PRO, un
pre-polipéptido PRO, un
prepro-polipéptido PRO o un polipéptido PRO maduro)
de la presente invención y a los anticuerpos que específicamente se
unen a dichos polipéptidos PRO nativos; debido a que retienen al
menos una actividad biológica de un polipéptido PRO nativo.
Preferentemente, los agonistas de la presente invención retienen las
propiedades cualitativas de reconocimiento de unión y las
propiedades de activación del receptor del polipéptido PRO
nativo.
El término "antagonista" se usa aquí para
referirse a una molécula que inhibe una actividad biológica de un
polipéptido PRO nativo de la presente invención en donde el
polipéptido PRO nativo se refiere a un
pro-polipéptido PRO, un
pre-polipéptido PRO, un
prepro-polipéptido PRO o un polipéptido PRO maduro.
Preferentemente, los antagonistas aquí inhiben la unión de un
polipéptido PRO nativo de la presente invención a una pareja de
unión. Un "antagonista" del polipéptido PRO es una molécula que
previene, o interfiere con, una función efectora antagonista PRO
(p.ej., una molécula que previene o interfiere con la unión y/o
activación del polipéptido PRO a un receptor del polipéptido PRO.).
Dichas moléculas pueden ser cribadas por su capacidad para inhibir
competitivamente la activación del receptor del polipéptido PRO
mediante la monitorización de la unión de un polipéptido PRO nativo
en presencia y ausencia de la molécula antagonista a analizar. Un
antagonista de la invención incluye también un polinucleótido
antisentido contra el gen del polipéptido PRO, polinucleótido
antisentido que bloquea la transcripción o traducción del gen del
polipéptido PRO, de ese modo inhibe su expresión y su actividad
biológica.
La "astringencia" de las reacciones de
hibridación se determina fácilmente por los expertos en la materia y
generalmente es un cálculo empírico que depende de la longitud de la
sonda, la temperatura de lavado, y la concentración de sales. En
general las sondas más largas requieren temperaturas más altas para
que la hibridación sea adecuada, mientras que las sondas más cortas
necesitan temperaturas más bajas. La hibridación generalmente
depende de la capacidad del DNA desnaturalizado para rehibridarse
cuando las cadenas complementarias están presentes en un entorno por
debajo de sus temperaturas de fusión. Cuanto mayor es el grado de
homología deseado entre la sonda y la secuencia a hibridar, mayor es
la temperatura relativa que puede usarse. Como resultado, se deriva
que temperaturas relativas más altas tenderían a hacer las
condiciones de reacción más astringentes, mientras que temperaturas
más bajas lo serían menos. Para detalles y explicaciones sobre la
astringencia de las reacciones de hibridación, véase Ausubel y col.,
Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience
Publishers, (1995).
El término "condiciones de astringencia"
significa (1) emplear fuerzas iónicas bajas y temperaturas altas
para el lavado, por ejemplo cloruro sódico 0,015M/citrato sódico
0,0015M/ dodecil sulfato sódico 0,1% a 50ºC, o (2) emplear un agente
desnaturalizante durante la hibridación, como por ejemplo formamida
al 50% (vol/vol) con albúmina sérica bovina al 0,1%/Ficoll al
0,1%/polivinilpirrolidona al 0,1%/ tampón de fosfato sódico 50 nM a
pH 6,5 con cloruro sódico 750 mM, citrato sódico 75 mM a 42ºC. Otro
ejemplo es usar formamida al 50%, 5X de SSC (NaCl 0,75M, citrato
sódico 0,075M), fosfato sódico 50 mM (pH 6/8), pirofosfato sódico al
0,1%, solución Denhart 5X, DNA de esperma de salmón sonicado (50
\mug/ml), SDS al 0,1%, y sulfato de dextrano al 10% a 42ºC en SSC
2X y SDS al 0,1%. Otro ejemplo más de hibridación usa un tampón de
sulfato de dextrano al 10%, SSC 2X (cloruro sódico/citrato sódico) y
formamida al 50% a 55ºC, seguido de un lavado a alta astringencia
que consiste en SSC 0,1X conteniendo EDTA a 55ºC.
El término "condiciones moderadamente
astringentes" se describen en Sambrook y col., supra, e
incluye el uso de una solución de lavado y de condiciones de
hibridación (p.ej., temperatura, fuerza iónica y % de SDS) menos
astringentes que las descritas anteriormente. Un ejemplo de
condiciones moderadamente astringentes es una incubación durante la
noche a 37ºC en una solución compuesta por: formamida al 20%, SSC 5X
(150 mM de NaCl, 15 mM de citrato trisódico), fosfato sódico 50 mM
(pH 7,6), solución Denhart 5X, sulfato de dextrano al 10% y 20 mg/ml
de DNA de esperma de salmón fragmentado y desnaturalizado, seguido
de un lavado de los filtros en SSC 1X a aproximadamente
37-50ºC. El personal capacitado reconocerá como
ajustar la temperatura, la fuerza iónica, etc., como sea necesario
para adaptarse a factores como la longitud de la sonda y
similares.
El "análisis de Southern" o la
"transferencia de Southern" es un método por el cual la
presencia de secuencias de DNA en un DNA digerido con enzimas de
restricción o una composición que contenga DNA se confirma por
hibridación a un oligonucleótido marcado o a un fragmento de DNA
conocidos. El análisis de Southern implica habitualmente la
separación electroforética del DNA digerido en geles de agarosa, la
desnaturalización del DNA después de la separación electroforética y
la transferencia del DNA a un soporte de membrana de nitrocelulosa,
nylon o cualquier otro soporte adecuado para el análisis con una
sonda marcada radioactivamente, biotinilada o marcada
enzimáticamente como se describe en las secciones
9.37-9.52 de Sambrook y col., Molecular Cloning: A
laboratory Manual (New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press,
1989).
El "análisis de Northern" o la
"transferencia de Northern" es un método usado para identificar
secuencias de RNA que hibridan a una sonda conocida como un
oligonucleótido, un fragmento de DNA, un fragmento de su cDNA o un
fragmento de RNA. La sonda se marca con un radioisótopo como
P^{32}, o por biotinilización o enzimáticamente. El RNA que va a
analizarse habitualmente se separa electroforéticamente en gel de
agarosa o poliacrilamida, transferido a una membrana de
nitrocelulosa, nylon, o cualquier otra membrana adecuada, e
hibridada con la sonda, usando técnicas estándar bien conocidas en
el área como las descritas en las secciones
7.39-7.52 de Sambrook y col., supra.
Tal y como se usa aquí, el término
"inmunoadhesina" designa moléculas tipo anticuerpo que combinan
la unión específica a una proteína heteróloga (una "adhesina")
con las funciones efectoras de los dominios constantes de una
inmunoglobulina. Estructuralmente, las inmunoadhesinas comprenden
una fusión entre una secuencia aminoacídica con la especificidad de
unión deseada que no es otra que los sitios de reconocimiento del
antígeno y el sitio de unión de un anticuerpo (es decir, es
"heteróloga"), y la secuencia de un dominio constante de
inmunoglobulina. La región adhesina de una molécula de
inmunoadhesina típicamente es una secuencia aminoacídica contigua
que comprende al menos el sitio de unión de un receptor o un
ligando. La secuencia del dominio constante de inmunoglobulina en la
inmunoadhesina puede obtenerse a partir de cualquier inmunoglobulina
como los subtipos IgG-1, IgG-2,
IgG-3, o IgG-4, IgA (incluyendo
IgA-1 e IgA-2), IgE, IgD o IgM.
El término administración "crónica" se
refiere a la administración del agente(s) de modo continuo
contrariamente a un modo agudo, para mantener el efecto terapéutico
inicial (actividad) durante un periodo de tiempo prolongado.
Administración "intermitente" es aquel tratamiento que no se
realiza consecutivamente sin interrupción, sino que tiene una
naturaleza cíclica.
La administración "en combinación con" uno o
más agentes terapéuticos incluye la administración simultánea
(concurrente) y consecutiva en cualquier orden.
El término "vector de expresión" se usa para
definir un vector, en el cual un ácido nucleico que codifica para el
polipéptido PRO está unido operativamente a secuencias control
capaces de afectar su expresión en una célula huésped adecuada. Los
vectores habitualmente llevan un sitio de replicación (aunque éste
no es necesario si se produce integración cromosómica). Los vectores
de expresión también incluyen secuencias marcadoras que son capaces
de proporcionar una selección fenotípica en las células
transformadas. Por ejemplo E. coli típicamente se transforma
con PBR322, un plásmido derivado de una especie de E. coli
(Bolivar, y col., Gene 2:95[1977]). El PBR322 contiene genes
que codifican para resistencia a ampicilina y tetraciclina y por
tanto proporciona un método sencillo para identificar las células
transformadas para objetivos de clonaje o expresión. Los vectores de
expresión óptimamente también contendrán secuencias útiles para el
control de la transcripción y la traducción, p.ej., promotores y
secuencias Shine-Dalgarno (para procariotas) o
promotores e intensificadores (para células mamíferas). Los
promotores pueden ser, pero no necesariamente, inducibles; incluso
promotores fuertes constitutivos como el promotor del CMV para
huéspedes mamíferos se ha observado que produce el LHR sin toxicidad
para la célula huésped. Aunque es posible que los vectores de
expresión no necesiten contener ningún control de expresión,
secuencias replicativas o genes de selección, su ausencia puede
dificultar la identificación de transformantes híbridos y el logro
de niveles de expresión elevados de la inmunoglobulina híbrida.
El término "lipopolisacárido" o "LPS"
se usa aquí como sinónimo de endotoxina. Los lipopolisacáridos (LPS)
son componentes característicos de la membrana externa de bacterias
Gram-negativas, p.ej., Escherichia coli.
Consisten en una parte de polisacárido y una lipídica denominada
lípido A. El polisacárido, que varía de una especie bacteriana a
otra, está compuesto por una cadena específica O (constituida a base
de unidades repetidas de tres a ocho azúcares) y el núcleo de dos
partes. El lípido A virtualmente siempre incluye dos azúcares de
glucosamina modificados por un fosfato y un número variable de
ácidos grasos. Para más información véase, por ejemplo, Rietschel
and Brade, Scientific American Agosto
1992,54-61.
El término "choque séptico" se usa aquí en
el sentido más amplio, incluyendo algunas definiciones descritas en
Bone, Ann. Intern. Med. 114, 332-333 (1991).
Específicamente, el choque séptico comienza con una respuesta
sistémica a la infección, un síndrome llamado sepsis. Cuando este
síndrome resulta en hipotensión y disfunción orgánica, se denomina
choque séptico. El choque séptico puede ser iniciado por organismos
Gram-positivos y hongos, así como por organismos
Gram-negativos que contengan endotoxina. Por
consiguiente, la definición indicada no se limita al "choque por
endotoxina".
Las frases "amplificación génica" y
"duplicación génica" son intercambiables y se refieren a un
proceso por el cual en una célula o línea celular particular se
forman múltiples copias de un gen o de fragmentos de un gen. La
región duplicada (un tramo de DNA amplificado) se denomina
frecuentemente como "amplicón". Habitualmente la cantidad de
RNA mensajero (mRNA) producido, es decir, el nivel de expresión
génica, también aumenta en proporción con el número de copias hechas
del gen particular expresado.
"Tumor" tal y como se usa aquí, se refiere a
todo crecimiento y proliferación celular neoplásico, tanto maligno o
benigno, y a todas las células y tejidos
pre-cancerosos y cancerosos. Los términos
"cáncer" y "canceroso" se refieren a o describen la
condición fisiológica en mamíferos que se caracteriza típicamente
por un crecimiento celular no regulado. Los ejemplos de cáncer
incluyen, aunque no se limitan a, carcinoma, linfoma, blastoma,
sarcoma y leucemia. Ejemplos más particulares de dichos cánceres
incluyen el cáncer de mama, de próstata, de colon, el carcinoma de
las células espinales, el cáncer de pulmón de células pequeñas, el
cáncer de pulmón de células no pequeñas, el cáncer gastrointestinal,
el cáncer de páncreas, el glioblastoma, el cáncer de cérvix, el
cáncer de ovarios, el cáncer hepático, el cáncer de vejiga, el
hepatoma, el cáncer colorectal, el carcinoma de endometrio, el
carcinoma de glándulas salivares, el cáncer de riñón, el cáncer de
vulva, el cáncer de tiroides, el carcinoma hepático, y varios tipos
de cáncer de cabeza y cuello.
El término "agente citotóxico" tal y como se
usa aquí se refiere a una substancia que inhibe o previene la
función de las células y/o que causa destrucción celular. El término
incluye isótopos radioactivos (p.ej., I^{131}, I^{125},
Y^{90}, y Re^{186}), agentes quimioterapéuticos, y toxinas como
toxinas activas enzimáticamente de origen bacteriano, fúngico, de
plantas o animales, o sus fragmentos.
Un "agente quimioterapéutico" es un
compuesto químico útil para el tratamiento del cáncer. Entre los
ejemplos de agentes quimioterapéuticos se incluyen adriamicina,
doxorrubicina, epirrubicina, 5-fluorouracil,
arabinósido de citosina ("Ara-C"),
ciclofosfamida, tiotepa, busulfan, taxoides, p.ej., paclitaxel
(Taxol, Bristol-Myers Squibb Oncology, Princeton,
NJ) y doxetaxel (Taxotere®, Rhone-Poulenc Rorer,
Antony, France), taxotere, metotrexato, cisplatino, melfalan,
vinblastina, bleomicina, etopósido, ifosmamida, mitomicina C,
mitoxantrone, vincristina, vinorelbina, carboplatino, tenipósido,
daunomicina, carminomicina, aminopterina, dactinomicina,
mitomicinas, esperamicinas (véase patente americana US 4.675.187),
melfalan y otras mostazas nitrogenadas relacionadas. También se
incluyen en esta definición agentes hormonales que regulan o inhiben
la acción de hormonas sobre tumores como tamoxifeno y
onapristona.
Un "agente inhibidor del crecimiento" cuando
se usa aquí se refiere a un compuesto o composición que inhibe el
crecimiento de una célula, especialmente una célula cancerosa que
sobre-exprese cualquiera de los genes identificados
aquí, tanto in vitro como in vivo. Por tanto, el
agente inhibidor del crecimiento es aquel que reduce
significativamente el porcentaje de células que
sobre-expresan dichos genes en fase S. Entre los
ejemplos de inhibidores del crecimiento se incluyen agentes que
bloquean la progresión del ciclo (en otra fase distinta de la fase
S), como aquellos agentes que inducen la quiescencia celular en fase
G1 y M. Entre los agentes que clásicamente bloquean la fase M se
incluyen las vincas (vincristina y vinblastina), el taxol, e
inhibidores de la topo II como la doxorrubicina, epirrubicina,
daunorrubicina, etopósido, y bleomicina. Aquellos agentes que
producen quiescéncia en G1 también producen quiescéncia en fase S,
por ejemplo agentes alquilantes del DNA como tamoxifeno, prednisona,
dacarbazida, mecloretamina, cisplatino, metotrexato,
5-fluorouracilo y ara-C. Puede
encontrarse información adicional en The Molecular Basis of Cancer,
Mendelsohn e Israel, eds., Capítulo 1, titulado "Cell cycle
regulation, oncogens and antineoplastic drugs" por Murakami y
col. (WB Saunders: Philadelphia, 1995), especialmente pag 13.
La "doxorrubicina" es un antibiótico
antraciclina.
El término "citoquina" es un término
genérico para proteínas liberadas por una población celular que
actúa sobre otras células como mediadores intercelulares. Entre los
ejemplos de citoquinas están las linfoquinas, las monoquinas, y las
hormonas polipeptídicas tradicionales. Entre las citoquinas se
incluyen hormonas de crecimiento como la hormona del crecimiento
humana, la hormona del crecimiento humana
N-metionil, la hormona del crecimiento bovina, la
hormona paratiroidea, la tiroxina, la insulina, la proinsulina, la
relaxina, la prorelaxina y similares. Tal y como se usa aquí el
término citoquina incluye proteínas de origen natural u obtenidas a
partir de cultivos celulares recombinantes con una actividad
biológica equivalente a las de las citoquinas nativas.
"Anticuerpos nativos" e "inmunoglobulinas
nativas" son glicoproteínas heterotetraméricas de alrededor de
150.000 daltons, compuestas por dos cadenas ligeras (L) idénticas y
dos cadenas pesadas (H) idénticas. Cada cadena ligera está unida a
una cadena pesada mediante un enlace covalente disulfuro, mientras
el número de enlaces disulfuro varía entre las cadenas pesadas de
diferentes isotipos de inmunoglobulinas. Cada cadena pesada y ligera
también tiene puentes disulfuro intracatenarios espaciados
regularmente. Cada cadena pesada tiene en su extremo un dominio
variable (VH) seguido por un número de dominios constantes. Cada
cadena ligera tiene un dominio variable en un extremo (VL) y un
dominio constante en su otro extremo; el dominio constante de la
cadena ligera se alinea con el primer dominio constante de la cadena
pesada, y el dominio variable de la cadena ligera se alinea con
dominio variable de la cadena pesada. Se considera que los residuos
aminoacídicos particulares forman una superficie entre los dominios
variables de las cadenas ligera y pesada.
El término "variable" se refiere al hecho de
que ciertas porciones de los dominios variables difieren
extensamente en secuencia entre anticuerpos y se usan en la unión y
en la especificidad de cada anticuerpo particular por su antígeno.
Sin embargo, la variabilidad no está distribuida regularmente por
todos los dominios variables de los anticuerpos. Se concentra en 3
segmentos denominados regiones determinantes de complementariedad
(CDRs) o regiones hipervariables tanto en los dominios variables de
la cadena ligera y la cadena pesada. Las regiones de los dominios
variables más altamente conservadas se denominan regiones de
entramado (FR). Cada uno de los dominios variables de las cadenas
ligera y pesada nativas comprende cuatro regiones FR, que adoptan
una configuración de hoja beta, conectadas por 3 CDRs, los cuales
forman bucles de conexión, y en algunos casos forman parte de la
estructura hoja beta. Los 3 CDRs en cada cadena están unidos en
proximidad con las regiones FR y, con los CDRs de la otra cadena,
contribuyen a la formación del sitio de unión del antígeno de los
anticuerpos (véase Kabat y col, NIH Publ. Nº91-3242,
Vol I páginas 647-669 (1991)). Los dominios
constantes no están implicados directamente en la unión del
anticuerpo al antígeno, pero muestran diversas funciones efectoras,
como la participación del anticuerpo en la toxicidad celular
dependiente del anticuerpo.
Los "fragmentos de anticuerpos" comprenden
fracciones de un anticuerpo intacto, preferentemente las regiones de
unión al antígeno o las región variables del anticuerpo intacto.
Entre los ejemplos de fragmentos de anticuerpo se incluyen los
fragmentos Fab, Fab', F(ab')2 y Fv; anticuerpos
biespecíficos, anticuerpos lineales (Zapata y col., Protein Eng.
8(10): 1057-1062 [1995]); moléculas de
anticuerpos de cadena simple; y anticuerpos multiespecíficos
formados a partir de fragmentos de anticuerpos.
La digestión con papaína de los anticuerpos
produce dos fragmentos idénticos de unión a antígeno, llamados
fragmentos "Fab", cada uno con un sitio simple de unión a
antígeno, y un fragmento residual "Fc", una designación que
refleja la capacidad de cristalizar fácilmente. El tratamiento con
pepsina da lugar a un fragmento F(ab')2 que tiene dos sitios
de combinación de antígeno y que todavía es capaz de unirse al
antígeno.
El fragmento "Fv" es el fragmento mínimo que
contiene un sitio de reconocimiento del antígeno y de unión
completa. Esta región consiste en un dímero de un dominio variable
de cadena pesada y otro de cadena ligera en estrecha asociación no
covalente. Es en esta configuración que las tres CDRs de cada
dominio variable interaccionan para definir un sitio de unión
antígeno-anticuerpo en la superficie del dímero
VH-VL. Colectivamente, las seis CDRs confieren la
especificidad de unión del anticuerpo al antígeno. Sin embargo,
incluso un solo dominio variable (o la mitad de un Fv que comprende
solo tres CDRs específicas para un antígeno) tienen la capacidad de
reconocer y unirse al antígeno, aunque con menor afinidad que el
sitio de unión completo.
El fragmento Fab también contiene el dominio
constante de la cadena ligera y el primer dominio constante (CH1) de
la cadena pesada. Los fragmentos Fab difieren de los fragmentos Fab'
por la adición de unos pocos residuos en el extremo carboxilo del
dominio CH1 de la cadena pesada incluyendo una o más cisteínas de la
región bisagra del anticuerpo. Fab'-SH es la
designación usada aquí para Fab' en el cual el/los residuo(s)
de cisteína de los dominios constantes llevan un grupo tiol libre.
Los fragmentos F(ab')2 de un anticuerpo originalmente se
produjeron como pares de fragmentos Fab' que tienen cisteínas
bisagra entre ellos. También se conocen otros acoplamientos químicos
de fragmentos de anticuerpos.
Las "cadenas ligeras" de los anticuerpos
(inmunoglobulinas) de cualquier especie de vertebrado pueden
asignarse a uno de los dos tipos claramente diferenciados, llamados
kappa y lambda, basados en las secuencias aminoacídicas de sus
dominios constantes.
Dependiendo de la secuencia aminoacídica del
dominio constante de sus cadenas pesadas, las inmunoglobulinas
pueden asignarse a diferentes clases. Hay 5 clases fundamentales de
inmunoglobulinas: IgA, IgD, IgE, IgG, y IgM, y varias de ellas
pueden ser divididas en subclases (isotipos), p.ej., IgG1, IgG2,
IgG3, IgG4, IgA1 e IgA2.
Los fragmentos de anticuerpo "Fv de cadena
simple" o "sFv" comprenden los dominios VH y VL del
anticuerpo, en donde dichos dominios se presentan en una cadena
polipeptídica simple. Preferentemente, el polipéptido Fv comprende
además un engarce polipeptídico entre los dominios VH y VL que
permite al sFv formar la estructura deseada para la unión del
antígeno. Para una revisión sobre sFv, véase Pluckthun en The
Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg y Moore
eds., Springer-Verlag, New York, pp
269-315 (1994).
El término "anticuerpos biespecíficos" se
refiere a pequeños fragmentos de anticuerpo con dos sitios de unión
del antígeno, fragmentos que comprenden un dominio variable de
cadena pesada (VH) conectado a un dominio variable de cadena ligera
(VL) en la misma cadena polipeptídica (VH-VL).
Mediante el uso de un engarce demasiado corto para permitir la unión
entre los dos dominios en la misma cadena, los dominios están
forzados a unirse con los dominios complementarios de otras cadenas
y crear dos sitios de unión de antígeno. Los anticuerpos
biespecíficos se describen en mayor profundidad en, por ejemplo, la
patente europea 404.097; la patente mundial WO93/11161; y Hollinger
y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 6444-6448
(1993).
Un anticuerpo "aislado" es aquel que ha sido
identificado y separado o recuperado a partir de un componente de su
entorno natural. Son componentes contaminantes de su entorno natural
materiales que interferirían en el uso diagnóstico o terapéutico del
anticuerpo, y puede incluir enzimas, hormonas, y otros solutos de
naturaleza proteica o no proteica. En realizaciones preferentes, el
anticuerpo podrá ser purificado (1) a más de un 95% en peso de
anticuerpo determinado por el método de Lowry, y más preferentemente
a más del 99% en peso, (2) a un grado suficiente para obtener al
menos 15 residuos del extremo N-terminal o de la
secuencia aminoacídica interna mediante el uso de un secuenciador de
spinning cup o, (3) a homogeneidad mediante
SDS-PAGE bajo condiciones reductoras o no reductoras
usando azul de Comassie o, preferentemente, tinción con plata. El
anticuerpo aislado incluye el anticuerpo localizado dentro de las
células recombinantes en el que al menos un componente del entorno
natural del anticuerpo no estará presente. Ordinariamente, sin
embargo, el anticuerpo aislado se preparará mediante una etapa
de
purificación.
purificación.
La palabra "marca" cuando se usa aquí se
refiere a un compuesto o composición detectable que está conjugado
directa o indirectamente con el anticuerpo para generar un
anticuerpo "marcado". El marcaje puede detectarse por sí mismo
(p.ej., marcajes radioactivos o fluorescentes) o, en el caso del
marcaje enzimático, puede catalizar una alteración química de un
compuesto o composición substrato que es detectable.
Como "fase sólida" se entiende una matriz no
acuosa a la cual puede adherirse el anticuerpo de la presente
invención. Los ejemplos de fases sólidas incluyen aquellos formados
parcialmente o en su totalidad por vidrio (p.ej., vidrio de poro
controlado), polisacáridos (p.ej., agarosa), poliacrilamidas,
poliestireno, alcohol polivinílico y siliconas. En ciertas
realizaciones, dependiendo del contexto, la fase sólida puede
comprender el pocillo de una placa de ensayo; en otras es una
purificación por columna (p.ej., una columna de cromatografía de
afinidad). Este término incluye también una fase sólida discontinua
de partículas discretas, como las descritas en la patente americana
U.S. 4.275.149.
Un "liposoma" es una pequeña vesícula
compuesta por varios tipos de lípidos, fosfolípidos y/o tensoactivos
que es útil para la vehiculización de un fármaco a un mamífero. Los
componentes del liposoma se disponen comúnmente en formación de
bicapa, similar a la disposición de las membranas biológicas.
La presente invención proporciona secuencias
nucleotídicas recientemente identificadas y aisladas que codifican
polipéptidos nombrados en la presente invención como PRO531. En
particular, los Solicitantes han identificado y aislado el cDNA que
codifica un polipéptido PRO531, tal como se describe en mayor
detalle en los ejemplos mostrados más adelante. Usando los programas
informáticos de alineamiento de secuencia BLAST y FastA, los
solicitantes hallaron que el polipéptido PRO531 presenta una
identidad y homología de secuencia significativa con la superfamilia
de las caderinas, en particular la protocaderina 3. Por tanto, se
considera que el polipéptido PRO531 descrito en la presente
invención es un miembro de la superfamilia de las caderinas recién
identificado y es una protocaderina. PRO531 es una proteína
transmembrana que tiene motivos de caderina extracelulares. La
proteína PRO531 se considera que está implicada en la actividad
intercelular, en particular en la señalización celular.
Además del la secuencia nativa completa de los
polipéptidos PRO descritos aquí, se contempla que pueden prepararse
variantes del polipéptido PRO. Las variantes del polipéptido PRO
pueden prepararse mediante la introducción de cambios adecuados en
el DNA del polipéptido PRO, o mediante síntesis del polipéptido PRO
deseado. Los expertos en la materia apreciarán que los cambios
aminoacídicos pueden alterar procesos
post-traduccionales de los polipéptidos PRO, tales
como la modificación del número o la posición de sitios de
glicosilación o la alteración de las características de anclaje a la
membrana.
Las variaciones en la secuencia completa de los
polipéptidos PRO o en varios dominios de los polipéptidos PRO
descritas aquí, pueden realizarse, por ejemplo, usando cualquiera de
las técnicas y pautas sobre mutaciones conservativas y no
conservativas marcadas, por ejemplo, en la patente americana U.S.
5.364.934. Las variaciones pueden ser substituciones, deleciones, o
inserciones de un o más codones que codifican para el polipéptido
PRO que resulten en un cambio de secuencia aminoacídica del
polipéptido PRO comparado con la secuencia nativa del polipéptido
PRO. Opcionalmente, la variación es por substitución de al menos un
aminoácido por otro aminoácido en un o más dominios del polipéptido
PRO. La pauta para determinar qué residuo aminoacídico puede ser
insertado, substituido, o delecionado sin afectar adversamente la
actividad deseada puede encontrarse comparando la secuencia del
polipéptido PRO con la de moléculas proteicas homólogas conocidas y
minimizando el número de cambios en la secuencia aminoacídica en
regiones con alta homología. Las substituciones aminoacídicas pueden
ser el resultado de reemplazar un aminoácido por otro que muestre
similitud estructural y/o de propiedades químicas, como la
substitución de una leucina por una serina, es decir, sustituciones
conservadoras. Las inserciones o deleciones opcionalmente pueden
estar en el rango de 1 a 5 aminoácidos. La variación permitida puede
determinarse haciendo inserciones, deleciones o substituciones de
aminoácidos en la secuencia sistemáticamente, y analizando las
variaciones de actividad resultantes en el ensayo in vitro
descrito más adelante en los Ejemplos.
En realizaciones particulares, las substituciones
conservativas de interés se muestran en la Tabla 1 bajo el título de
substituciones preferentes. Si tales substituciones resultan en un
cambio en la actividad biológica, entonces se introducen cambios más
substanciales, denominados en la Tabla 1 substituciones ejemplares,
o como se describe más abajo en referencia a clase de aminoácidos, y
se analizarán los productos.
Se llevan a cabo modificaciones substanciales en
la función o en la identidad inmunológica del polipéptido PRO
mediante la selección de substituciones que difieren
significativamente en su efecto de mantener (a) la estructura del
esqueleto del polipéptido en el área de substitución, por ejemplo,
con una conformación de hélice u hoja, (b) la carga de
hidrofobicidad de la molécula en el sitio diana, o (c) el volumen de
la cadena lateral. Los residuos que se producen de forma natural se
dividen en grupos basados en propiedades comunes de la cadena
lateral:
(1) hidrofóbico: norleucina, met, ala,
val,leu,ile;
(2) hidrofílico neutro: cys,ser,thr:
(3) acídico: asp,glu;
(4) básico: asn,gln,his,lys,arg;
(5) residuos que influencian la orientación de la
cadena: gly,pro; y
(6) aromáticos: trp,tyr,phe
Las sustituciones no conservadoras implicarán el
cambio de un miembro de estas clases por otro de otra clase. Tales
residuos substituidos pueden introducirse en los sitios de
substitución conservadores, o más preferentemente, en los sitios
restantes (no conservadores).
Las variaciones pueden realizarse usando
procedimientos conocidos en el área tales como la mutagénesis
mediada por oligonucleótidos (mutagénesis dirigida), el rastreo de
alanina y la mutagénesis por PCR. La mutagénesis dirigida [Carter y
col., Nucl. Acids Res., 13:4331 (1986); Zoller y col., Nucl. Acids
Res.,10:6487 (1987)], la mutagénesis de casete [Wells y col., Gene,
34: 315(1985)], la mutagénesis de selección por restricción
[Wells y col., Philos. Trans. R. Soc. London SerA, 317:415 (1986)] u
otras técnicas conocidas pueden ser utilizadas sobre el DNA clonado
para producir la variante de DNA del polipéptido PRO deseado.
El análisis de rastreo de aminoácidos puede
emplearse también para identificar un o más aminoácidos a lo largo
de una secuencia contigua. Entre los aminoácidos preferidos para el
rastreo están los aminoácidos neutros, relativamente pequeños. Tales
aminoácidos incluyen alanina, glicina, serina y cisteína. La alanina
es uno de los aminoácidos de rastreo preferidos entre este grupo ya
que elimina la cadena lateral más allá del carbono beta y es menos
probable que altere la conformación de la cadena principal en la
variante. También se prefiere habitualmente la alanina porque es el
aminoácido más común. Además, se encuentra frecuentemente tanto en
posiciones escondidas como en las expuestas [Creghton, The Proteins,
(W. H. Freeman & Co., N.Y.); Chothia, J. Mol. Biol., 150: 1
(1976)]. Si la sustitución por alanina no rinde suficiente cantidad
de variante, se puede utilizar un aminoácido isotérico.
Dentro del ámbito de esta invención se incluyen
modificaciones covalentes de los polipéptidos PRO. Un tipo de
modificación covalente incluye la reacción de los residuos de
aminoácidos diana del polipéptido PRO con un agente orgánico
derivatizante que es capaz de reaccionar con cadenas laterales
seleccionadas o con los residuos N- o C- terminales del polipéptido
PRO.
La modificación con agentes bifuncionales es
útil, por ejemplo, para la unión del polipéptido PRO a una matriz de
soporte insoluble en agua o a una superficie para purificar
anticuerpos anti-polipéptido PRO y viceversa. Los
agentes de unión comúnmente más usados incluyen, p. ej.,
1,1-bis(diazoacetil)-2-feniletano,
glutaraldehído, ésteres de N-hidroxisuccinimida,
por ejemplo, ésteres con el ácido 4-azidosalicílico,
imidoésteres homobifuncionales, incluidos disuccinimidil ésteres
tales como el
3,3'-ditiobis(succinimidilpropionato),
maleimidas bifuncionales como
bis-N-maleimido-1,8-octano
y agentes tales como el
metil-3-[p-azidobenil)-dithio]propioimidato.
Otras modificaciones incluyen la deamidación de
residuos glutaminil y asparaginil a los correspondientes residuos
glutamil y aspartil, respectivamente, la hidroxilación de prolina y
lisina, la fosforilación de grupos hidroxilo de residuos seril o
treonil, la metilación de los grupos \alpha-amino
de las cadenas laterales de lisina, arginina e histidina [T.E.
Creighton, Proteins: Structure and Molecular Properties, W.H.
Freeman & Co., San Francisco, pp 79-86
(1983)],la acetilación de la amina N-terminal y la
amidación de cualquier grupo carboxilo
C-terminal.
Otro tipo de modificación covalente de los
polipéptidos PRO incluida dentro del ámbito de esta invención
comprende la alteración del patrón de glicosilación nativo del
polipéptido. "La alteración del patrón de glicosilación"
significa aquí, de cara a los objetivos previstos, la eliminación de
un o más grupos carbohidrato que se encuentran en una secuencia
nativa del polipéptido PRO, y/o la adición de un o más sitios de
glicosilación que están presentes en la secuencia del polipéptido
PRO nativa, y/o la alteración del ratio y/o composición de los
residuos de azúcar unidos al sitio(s) de glicosilación.
La adición de sitios de glicosilación al
polipéptido PRO puede conseguirse alterando la secuencia
aminoacídica. Esta alteración puede lograrse, por ejemplo, mediante
la adición de, o la sustitución por, un o más residuos de serinas o
treoninas a la secuencia nativa del polipéptido PRO (para lugares de
O-glicosilación). La secuencia aminoacídica del
polipéptido PRO puede ser alterada opcionalmente a través de cambios
a nivel de DNA, particularmente mutando el DNA que codifica el
polipéptido PRO en bases preseleccionadas de tal modo que los
codones que se generen se traduzcan en los aminoácidos deseados.
El acoplamiento químico o enzimático de
glicósidos al polipéptido constituye otro mecanismo para incrementar
el número de grupos carbohidrato en el polipéptido del polipéptido
PRO. Estos métodos están descritos en la materia, p.ej., en la
patente internacional WO87/05330 publicada el 11 de Septiembre de
1987, y en Aplin y Wriston, CRC Crit. Rev. Biochem., pp 259- 306
(1981).
La eliminación de grupos carbohidrato presentes
en el polipéptido PRO puede conseguirse química o enzimáticamente o
mediante sustitución mutacional de codones que codifican residuos
aminoacídicos que sirven de dianas de glicosilación. Las técnicas de
desglicosilación química son conocidas en el área y se describen,
por ejemplo, por Hakimuddin y col., Arch. Biochem. Biophys., 259: 52
(1987) y por Edge y col., Anal. Biochem., 118: 131 (1981). La
ruptura enzimática de los grupos carbohidrato en los polipéptidos
puede lograrse usando distintas endo- y
exo-glicosidasas, tal como describen Thotakura y
col., Meth. Enzymol., 138: 350 (1987).
Otro tipo de modificación covalente de los
polipéptidos PRO de la invención comprende la unión del polipéptido
PRO a uno de los diversos polímeros no proteicos, p.ej.,
polietilénglicol, polipropilénglicol o
poli-oxialquilenos, tal y como se indica en las
patentes americanas U.S. 4.640.835; 4.496.689; 4.301.144; 4.670.417;
4.791.192 ó 4.179.337.
Los polipéptidos PRO de la presente invención
pueden ser modificados también para formar una molécula quimérica
que comprenda el polipéptido PRO unido a otro polipéptido heterólogo
o a una secuencia aminoacídica. En una realización tal molécula
quimérica comprende una fusión del polipéptido PRO con un
polipéptido etiqueta que proporciona un epitopo al cual un
anticuerpo anti-etiqueta puede unirse de forma
selectiva. El epitopo etiqueta generalmente se sitúa en el extremo
amino o carboxil del polipéptido PRO. La presencia de dichas formas
epitopo-etiqueta del polipéptido PRO pueden
detectarse usando un anticuerpo contra el polipéptido etiqueta.
También la provisión del epitopo etiqueta permite al polipéptido PRO
estar listo para ser purificado fácilmente por afinidad usando un
anticuerpo anti-etiqueta u otro tipo de matriz de
afinidad que se una al epitopo etiqueta. Alternativamente, la
molécula quimera puede comprender una fusión del polipéptido PRO con
una inmunoglobulina o una región particular de una inmunoglobulina.
Para una forma bivalente de la molécula quimérica, dicha fusión
podría ser a la región Fc o a una molécula IgG.
Son bien conocidos en la materia varios
polipéptidos etiqueta y sus respectivos anticuerpos. Los ejemplos
incluyen etiquetas de poli-histidina
(poli-his) o
poli-histidina-glicina; el
polipéptido etiqueta flu HA y su anticuerpo 12CA5 [Fleid y col.,
Mol. Cell. Biol., 8:2159-2165 (1988)]; la etiqueta
c-myc y sus anticuerpos, el 8F9, el 3C7, el 6E10,el
G4, el B7 y el 9E10 [Evan y col., Molecular and Cellular
Biology,5:3610-3616 (1985)] y la etiqueta de la
glicoproteína D del virus del herpes simple (gD) y su anticuerpo
[Paborsky y col., Protein Engineering, 3(6):
547-553 (1990)]. Otros polipéptidos etiqueta
incluyen el péptido Flag [Hoop y col., Biotechnology, 6:
1204-1210 (1988)]; el péptido del epitopo KT3
[Martin y col., Science, 225:192-194 (1992)]; el
péptido de un epitopo de \alpha-tubulina [Skinner
y col., J. Biol. Chem., 266:15163-15166 (1991)] y el
péptido etiqueta de la proteína 10 del gen T7.
[Lutz-Freyermuth y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
87: 6393-9397 (1990).
La descripción indicada más abajo se refiere
principalmente a la producción de polipéptidos PRO mediante el
cultivo de células transformadas o transfectadas con un vector que
contiene el ácido nucleico correspondiente al polipéptido PRO
deseado. Por supuesto, se contempla que se puedan utilizar métodos
alternativos para preparar el polipéptido PRO, bien conocidos en la
materia. Por ejemplo, la secuencia del polipéptido PRO o fracciones
del mismo, pueden producirse mediante síntesis peptídica directa
usando técnicas de fase sólida [véase, p. ej. Stewart y col.,
Solid-Phas Peptide Synthesis, W.H. Freeman Co., San
Francisco, CA (1969); Merrifield, J. Am. Chem. Soc.,
85:2149-2154 (1963)]. La síntesis proteica in
vitro puede realizarse usando técnicas manuales o mediante
automatización. La síntesis automática puede conseguirse, por
ejemplo, usando un Sintetizador de Péptidos de Applied Biosystems
(Foster City, CA) siguiendo las instrucciones del fabricante. Se
pueden sintetizar químicamente varias porciones del polipéptido PRO
deseado separadamente y combinarlas usando métodos químicos o
enzimáticos para producir el polipéptido PRO completo.
El DNA que codifica para el polipéptido PRO puede
obtenerse de una librería de cDNA preparada a partir de un tejido
que se considera que posee el mRNA del polipéptido PRO y que lo
expresa en un nivel detectable. Por consiguiente, el DNA del
polipéptido PRO humano puede ser obtenido adecuadamente a partir de
una librería de cDNA preparada de un tejido humano, tal y como se
describe en los Ejemplos. El gen que codifica para el polipéptido
PRO puede obtenerse también a partir de una librería genómica o
mediante síntesis con oligonucleótidos.
Las librerías pueden ser cribadas con sondas
(como anticuerpos contra el polipéptido PRO deseado u
oligonucleótidos de alrededor de 20-80 bases)
diseñadas para identificar el gen de interés o la proteína
codificada por el mismo. El cribaje de una librería de cDNA o
genómica con la sonda seleccionada puede realizarse utilizando
procedimientos estándar, como los descritos en Sambrook y col.,
Molecular Cloning: A laboratory Manual (New York: Cold Spring Harbor
Laboratory Press, 1989). Otro medio alternativo para aislar el gen
que codifica para el polipéptido PRO deseado consiste en usar la
metodología del PCR [Sambrook y col., supra: Dieffenbach y
col., PCR Primer: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory
Press, 1995)].
Los Ejemplos mostrados más abajo describen
técnicas para el cribaje de librerías de cDNA. Las secuencias de
oligonucleótidos seleccionadas como sondas deben ser de longitud
suficiente y suficientemente específicas como para minimizar falsos
positivos. Preferentemente el oligonucleótido se marca de tal forma
que tras la hibridación al DNA puede ser detectado en la librería
que se está cribando. Los métodos de marcaje son bien conocidos en
el área, e incluye el uso de marcadores radioactivos como ATP
marcado con P^{32}, biotinilización o marcaje enzimático. Sambrook
y col., supra proporciona las condiciones de hibridación,
incluyendo una moderada y alta astringencia.
Las secuencias identificadas mediante dichos
métodos de cribaje de librerías pueden compararse y alinearse con
otras secuencias conocidas depositadas en bancos de datos públicos
disponibles como el GenBank u otros bancos de datos de secuencias
privadas. La identidad de la secuencia (tanto a nivel de aminoácidos
como de nucleótidos) dentro de regiones definidas o a lo largo de la
totalidad de la secuencia puede determinarse mediante el
alineamiento de secuencia usando programas de ordenador como BLAST,
ALIGN, DNAstar e INHERIT que emplean diversos algoritmos para medir
la homología.
El cribado de librerías seleccionadas de cDNA o
genómicas permite la obtención de ácidos nucleicos que tienen una
secuencia codificante para la proteína usando la secuencia
aminoacídica deducida descrita aquí por primera vez, y si es
necesario, usando procedimientos convencionales de extensión de
cebador como se describe en Sambrook y col., supra, para
detectar precursores e intermediarios en el procesamiento del mRNA
que no han sido inversamente transcritos en cDNA.
Las células huésped se transfectan o transforman
con vectores de expresión o clonaje descritos aquí para la
producción del polipéptido PRO y se cultivan en medio de cultivo
convencional modificado para que sea más apropiado para la inducción
de promotores, la selección de transformantes, o la amplificación
de los genes que codifican para las secuencias deseadas. Las
condiciones de cultivo, tales como medio, temperatura, pH y demás,
pueden ser seleccionados por el experto en la materia. En general,
los principios, protocolos, y técnicas prácticas, para maximizar la
productividad de las células pueden encontrarse en Mammalian Cell
Biotechnology: a Practical Aproach, M Butler, ed (IRL Press, 1991) y
Sambrook y col., supra
Los métodos de transfección son conocidos por el
experto en la materia, por ejemplo, el método del CaPO_{4} y la
electroporación. La transformación se realiza usando técnicas
estándar apropiadas para las células dependiendo de la célula
huésped utilizada. El tratamiento con calcio empleando cloruro
cálcico, como se describe en Sambrook y col., supra, o la
electroporación, generalmente se usan en procariotas u otras células
que contienen barreras importantes como las paredes celulares. La
infección con Agrobacterium tumefaciens se utiliza para la
transformación de ciertas células de plantas, como se describe por
Shaw y col., Gene,23:315 (1983) y la patente internacional WO
89/05859 publicada el 29 de Junio de 1989. Para células mamíferas
sin tales paredes celulares, puede emplearse el método de la
precipitación con fosfato cálcico de Graham y van der Eb,
Virology,52:456-457 (1978). Se han descrito aspectos
generales de las transformaciones de sistemas de célula huésped de
mamífero en la patente americana U.S. 4.399.216. Las
transformaciones en levaduras se llevan a cabo típicamente según el
método de Van Solingen y col., J. Bact., 130:946 (1977) y Hsiao y
col., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 76:3829 (1979). Sin embargo,
pueden usarse también otros métodos para introducir DNA en las
células, tales como la microinyección nuclear, la electroporación,
la fusión de protoplastos bacterianos con células intactas o
policationes, p.ej., polibrene o poliornitina. Para diversas
técnicas de transformación de células de mamífero, véase Keown y
col., Methods in Enzymology, 185:527-537 (1990) y
Mansour y col., Nature,336:348-352 (1988).
Entre las células huésped adecuadas para clonar o
expresar el DNA en vectores se incluyen procariotas, levaduras o
células eucariotas superiores. Entre los procariotas apropiados se
incluyen, aunque no están limitados a ellos, eubacterias, tales como
organismos Gram-negativos o
Gram-positivos, por ejemplo, Enterobacteriáceas como
E. coli. Se encuentran disponibles públicamente varias cepas
de E. coli tales como la cepa E. coliK12 MM294 (ATCC
31, 446); E. coliX1776 (ATCC 31, 537); la cepa E. coli
W3110 (ATCC 27,325) y K5 772(ATCC 53,635). Otras células
huésped procariotas adecuadas incluyen Enterobacteriáceas como
Escherichia, p. ej., E. coli, Enterobacter, Erwinia,
Klebsiella, Proteus, Salmonella, p.ej. Salmonella
typhimurium, Serratia, p.ej. Serratia marcescans, y Shigella,
así como Bacilli tales como B. subtilis y B.
Licheniformis (p.ej., B. Licheniformis41P descrito en DD
266,710 publicado el 12 de Abril de 1989), Pseudomonas tales
como P. Aeruginosa, y Streptomyces. Se encuentran
públicamente disponibles varias cepas de E. coli tales como
la cepa E. coliK12 MM294 (ATCC 31, 446); E. coliX1776
(ATCC 31, 537); la cepa E. coli W3110 (ATCC 27,325) y K5
772(ATCC 53,635). Estos ejemplos son ilustrativos más que
limitantes. La cepa W3110 es un huésped particularmente preferido o
un huésped parental porque es una cepa común para la generación de
productos de DNA recombinante. Preferentemente, la célula huésped
secreta cantidades mínimas de enzimas proteolíticos. Por ejemplo, la
cepa W3110 puede modificarse para causar una mutación genética en
los genes que codifican para proteínas endógenas del huésped; los
ejemplos de tales huéspedes incluyen la cepa E. coli W3110
1A2, la cual tiene el genotipo completo tonA; la cepa E.
coli W3110 9E4, que presenta el genotipo completo tonA ptr3;
la cepa E. coli W3110 27C7 (ATCC 55,244) que tiene el
genotipo completo tonA ptr3 ptr3phoA E15
(argF-lac)169 degP ompT kan^{1}; la
cepa E. coli W3110 37D6 que tiene el genotipo completo
tonA ptr3phoA E15 (argF-lac)169 degP ompT
rbs7 ilvG kan^{1}; la cepa E. coli W3110 40B4 que es la
cepa 37D6 con una mutación por deleción degP no resistente a
kanamicina; y una cepa E. coli que presenta una proteasa
periplásmica mutada descrita en la patente americana U.S. 4.946.783
publicada el 7 de Agosto de 1990. Alternativamente, están
disponibles métodos de clonaje in vitro, p.ej., PCR u otras
reacciones de las polimerasas de ácidos nucleicos.
Junto a procariotas, microbios eucariotas tales
como hongos filamentosos o levaduras son huéspedes adecuados para
clonaje o expresión de vectores que codifican para el polipéptido
PRO. El Saccharomyces cerevisiae es un microorganismo huésped
eucariota inferior que se usa comúnmente. Otros incluyen
Schizosaccharomyce pombe (Beach y Nurse, Nature, 290:
140[1981]; patente europea EP 139,383 publicado el 2 de Mayo
de 1985); huéspedes Kluyveromyces (patente americana U.S.
4.943.529; Fleer y col., Bio/Technology,
9:968-975 (1991)) tales como, p. ej., K
lactis (MW98-8C,CBC683, CBS4574; Louvencort y
col., J Bacteriol., 737 [1983]), K. fragilis (ATCC 12,424)
K. bulgaricus (ATCC 16,045), K. wickeramii (ATCC
24,178), K. waltii,(ATCC 56,500), K. drosophilarium
(ATCC 36,906; Van den Berg y col., bio/Technology, 8: 135
(1990)), K. thermotolerans y K. marxianus; yarrowia
(patente europea EP 402.226); Pichia pastoris (patente
europea EP 183.070; Sreekrishna y col., J. Basic Microbiol.,28:
265-278 [1988]); Candida; Tricoderma reesia
(patente europea EP 244.234); Neurospora crassa (Case y col.,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
76:5259-5263[1979]); Schwanniomyces
tales como Schwanniomyces occidentalis (patente europea EP
394.538 publicado el 31 de Octubre de 1990); y hongos filamentosos
tales como p.ej., Neurospora, Penicillium, Totypocladium
(patente internacional WO 91/00357 publicada el 10 de Enero de
1991), y huéspedes Aspergillus tales como A. nidulans
(Ballance y col., Biochem. Biophys. Res. Commn.,
112:284-289 [1983]; Tilburn y col., Gene,
26:205-221 [1983]; Yelton y col., Proc. Natl. Acad.
USA, 81: 1470-1474 [1984] y A. niger (Kelly y
Hynes EMBO J., 4: 475-479 [1985]). Son adecuadas
aquí levaduras metilotróficas e incluyen aunque no se limitan a
ellas, levaduras capaces de crecer en metanol seleccionadas de los
géneros Hansenula, candida, Kloeckera, Pichia, Saccharomyces,
Torulopsis, y Rhodotorula. Puede encontrarse una lista de
especies específicas que son ejemplos de esta clase de levaduras en
C. Anthony, The Biochemistry of Methylotrophs, 269 (1982).
Las células huésped adecuadas para la expresión
de polipéptidos PRO glicosilados se derivan de organismos
multicelulares. Ejemplos de células de invertebrados incluyen
células de insectos como Drosophila S2 y Spodoptera Sf9, así como
células de plantas. Entre los ejemplos de líneas celulares huésped
de mamífero se incluyen las células de ovario de hámster chino (CHO)
y las células COS. Ejemplos más específicos incluyen la línea de
riñón de mono transformada por SV40 (COS-7, ATCC CRL
1651); la línea de riñón embrionario humano (293 o células 293
subclonadas para crecer en cultivo en suspensión, Graham y col., J.
Gen. Virol., 36:59 (1977); células de ovario de hámster chino
deficientes en DHFR (CHO, Urlaub y Chasin, Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 77:4216 (1980)); células de sertoli de ratón (TM4, Mather,
Biol. Reprod., 23:243-251 (1980)); células humanas
de pulmón (W138, ATCC CCL 75); células humanas de hígado (Hep G2, HB
8065); y células de tumor mamario de ratón (MMT 060562, ATCC CCL51).
La selección de la célula huésped adecuada se toma según el
criterio del experto en la materia.
El ácido nucleico (p.ej., cDNA o DNA genómico)
que codifica un polipéptido PRO deseado puede ser insertado en un
vector replicable para clonaje (amplificación del DNA) o para
expresión. Varios vectores están disponibles públicamente. El vector
puede estar, por ejemplo, en forma de un plásmido, un cósmido, una
partícula viral, o un fago. La secuencia del ácido nucleico
apropiada puede insertarse en el vector mediante diversos
procedimientos. En general, el DNA se inserta en un sitio(s)
apropiado reconocido por un enzima de restricción usando técnicas
conocidas en la materia. Los componentes de los vectores
generalmente incluyen, aunque no están limitados a ello, una o más
secuencias señal, un origen de replicación, uno o más genes
marcadores, un elemento intensificador, un promotor, y una secuencia
de finalización de la transcripción. La construcción de vectores
adecuados que contengan uno o más de estos componentes requiere
técnicas de ligación estándar conocidas por el experto en la
materia.
El polipéptido PRO de interés puede producirse
mediante recombinación no sólo directamente, sino también como un
polipéptido de fusión con un polipéptido heterólogo, el cual puede
ser una secuencia señal u otro polipéptido que tenga un lugar
específico de corte en el extremo N-terminal de la
proteína madura o el polipéptido. En general, la secuencia señal
puede ser un componente del vector, o puede ser una parte del DNA
del polipéptido PRO que se inserta en el vector. La secuencia señal
puede ser una secuencia señal procariota, por ejemplo, del grupo de
la fosfatasa alcalina, la penicilinasa, lpp, o líderes de endotoxina
II termoestables. Para la secreción en levaduras la secuencia señal
puede ser p.ej., la del líder de invertasa de levadura, el líder
factor alfa (incluidos los líderes de los factores \alpha de
Saccharomyces y Kluyveromyces, este último descrito en la
patente americana U.S. 5.010.182), el líder ácido fosfatasa, la
secuencia líder de la glucoamilasa de C. Albicans (patente
europea EP 362.176 publicada el 4 de Abril de 1990) o la señal
descrita en la patente internacional WO 90/13646 publicada el 15 de
Noviembre de 1990. En la expresión en células de mamífero, pueden
usarse secuencias señal de mamíferos para dirigir la secreción de la
proteína, tales como las secuencias señal de polipéptidos secretados
de la misma especie o de especies relacionadas, así como líderes
secretores virales.
Tanto los vectores de expresión como los de
clonaje contienen una secuencia de ácidos nucleicos que permite al
vector replicarse en una o más células huésped seleccionadas. Tales
secuencias son bien conocidas en diversas bacterias, levaduras y
virus. El origen de replicación del plásmido pBR322 es adecuado para
muchas bacterias Gram-negativas, el origen del
plásmido \mu es adecuado para levaduras, y varios orígenes virales
(SV40, polioma, adenovirus, VSV o BPV) son útiles para vectores de
clonaje en células de mamíferos.
Los vectores de clonaje y expresión contienen
típicamente un gen de selección, también llamado marcador de
selección. Los genes de selección típicos codifican para proteínas
que (a) confieren resistencia a antibióticos u otras toxinas, ej.,
ampicilina, neomicina, metotrexato o tetraciclina (b) complementan
deficiencias auxotróficas, o (c) suplementan nutrientes críticos no
disponibles en un medio complejo, p.ej., el gen que codifica por la
D-alanina racemasa para Bacilli.
Un ejemplo de marcadores seleccionables adecuados
para células mamíferas son aquellos que permiten la identificación
de células competentes que llevan el ácido nucleico del polipéptido
PRO, como la DHFR o la timidina quinasa. Una célula huésped
apropiada cuando se emplea la DHFR salvaje es la línea celular CHO
deficiente en DHFR, preparada y propagada como se describe por
Urlaub y col., Proc. Natl., Acad. Sci. USA 77:4216 (1980). El gen
trp1 presente en el plásmido de levadura YRp7 es un gen de
selección adecuado para ser usado en levadura [Stinchcomb y col.,
Nature, 282:39 (1979); Kingsman y col., Gene, 7:141 (1979);
Tschemper y col., Gene,10:157 (1980)]. El gen trp1
proporciona un marcador de selección para una cepa mutante de
levadura a la que le falta la habilidad de crecer en triptófano, por
ejemplo, ATCC Nº 44076 o PEP4-1 [Jones Genetics,
85:12 (1977)].
Los vectores de expresión y clonaje habitualmente
contienen un promotor unido operativamente a la secuencia de ácido
nucleico del polipéptido PRO para dirigir la síntesis del mRNA. Se
conocen promotores reconocidos por una variedad de potenciales
células huésped. Los promotores adecuados para ser usados en
huéspedes procariotas incluyen los sistemas de promotores de la
\beta-lactamasa y la lactosa [Chang y col.,
Nature, 275:615 (1978); Goeddel y col., Nature, 281:544 (1979)], la
fosfatasa alcalina, un sistema de promotor del triptófano (trp)
[Goeddel, Nucleic Acids Res., 8:4057 (1980); patente europea EP
36.776], y promotores híbridos como el promotor tac [deBoer y col.,
Proc Natl. Acad. Sci. USA, 80:21-25 (1983)]. Los
promotores para uso en sistemas bacterianos también contendrán una
secuencia Shine-Dalgarno (S. D.) unida
operativamente al DNA que codifica por el polipéptido PRO
deseado.
Entre los ejemplos de secuencias promotoras
adecuadas para ser usadas en huéspedes de levadura se incluyen los
promotores para la 3-fosfoglicerato quinasa
[Hitzeman y col., J. Biol. Chem., 255:2073 (1980)] u otros enzimas
glicolíticos [Hess y col., J. Adv. Enzyme Reg., 7: 149 (1968);
Holland, Biochemistry, 17:4900 (1978)], tales como la enolasa, la
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa, la hexoquinasa, la piruvato decarboxilasa, la
fosfofructoquinasa, la
glucosa-6-fosfato isomerasa, la
3-fosfoglicerato mutasa, la piruvato quinasa, la
triosafosfato isomerasa, la fosfoglucosa isomerasa y la
glucoquinasa.
Otros promotores de levaduras, promotores
inducibles con la ventaja adicional de tener la transcripción
controlada por las condiciones de crecimiento, son las regiones
promotoras de la alcohol deshidrogenasa 2, el isocitocromo C, la
fosfatasa ácida, las enzimas degradadoras asociadas con el
metabolismo del nitrógeno, metalotioneína, la
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa, y enzimas responsables de la utilización de maltosa
y galactosa. En la patente europea EP 73.657 se describen vectores
adecuados y promotores para ser usados en la expresión en
levaduras.
La transcripción del polipéptido PRO a partir de
vectores en células huésped mamíferas se controla, por ejemplo,
mediante promotores obtenidos a partir de genomas de virus como el
virus del polioma, el virus de la viruela aviar (patente inglesa UK
2.211.504 publicada el 5 de julio de 1989), el adenovirus (como el
adenovirus 2), el virus del papiloma bovino, el virus del sarcoma
aviar, el citomegalovirus, un retrovirus, el virus de la hepatitis
B, y el virus del simio 40 (SV40), a partir de promotores
heterólogos de mamíferos, p.ej., el promotor de la actina o un
promotor de inmunoglobulina, y a partir de promotores de choque
térmico, siempre que dichos promotores sean compatibles con el
sistema de célula huésped.
La transcripción de un DNA que codifica para el
polipéptido PRO deseado en eucariotas superiores puede incrementarse
insertando una secuencia intensificadora en el vector. Los
intensificadores son elementos del DNA que actúan en cis,
habitualmente de alrededor de 10 a 300 pb, que actúan sobre un
promotor para aumentar su transcripción. Actualmente se conocen
muchas secuencias intensificadoras de genes mamíferos (globina,
elastasa, albúmina, \alpha-fetoproteína e
insulina). Típicamente, sin embargo, se usará un intensificador de
un virus de célula eucariota. Los ejemplos incluyen el
intensificador SV40 en el sitio tardío del origen de replicación (pb
100-270), el intensificador del promotor temprano
del citomegalovirus, el intensificador del polioma en el sitio
tardío del origen de replicación, e intensificadores de adenovirus.
El intensificador puede empalmarse en el vector en la posición 5' o
3' de la secuencia codificante del polipéptido PRO, pero es
preferible que esté localizado en el sitio 5' del promotor.
Los vectores de expresión usados en células
huésped eucariotas (de levaduras, hongos, insectos, plantas,
animales, humanos o células nucleadas de otros organismos
multicelulares) contendrán también secuencias necesarias para la
terminación de la transcripción y para la estabilización del mRNA.
Dichas secuencias están disponibles comúnmente en las regiones no
traducidas en 5' y ocasionalmente en 3' de DNAs o cDNAs eucarióticos
o virales. Estas regiones contienen segmentos nucleotídicos
transcritos como fragmentos poliadenilados en la región no traducida
del mRNA que codifica los polipéptidos PRO.
Aún se describen otros métodos, vectores y
células huésped adecuadas para ser adaptadas a la síntesis de
polipéptidos PRO en cultivo de células de vertebrados recombinantes
en Gething y col., Nature,293:620-625 (1981); Mantei
y col., Nature, 281:40-46 (1979); patente europea EP
117.060; y patente europea EP117.058.
La amplificación génica y/o la expresión pueden
medirse directamente en una muestra, por ejemplo, mediante
transferencia de Southern convencional o transferencia de Northern
para cuantificar la transcripción del mRNA [Thomas, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 77:5201-5205 (1980)], transferencia
de puntos (análisis de DNA), o hibridación in situ, usando
una sonda adecuada marcada, basada en las secuencias proporcionadas
aquí. Alternativamente, pueden usarse anticuerpos que pueden
reconocer dúplex específicos, incluidos dúplex de DNA, de RNA y
dúplex híbridos de DNA-RNA o
DNA-proteína. Los anticuerpos a su vez pueden estar
marcados y el ensayo puede llevarse a cabo en donde el dúplex esté
unido a una superficie, por lo que una vez se ha formado el dúplex
en la superficie, puede detectarse la presencia del anticuerpo unido
al dúplex.
La expresión génica puede medirse de forma
alternativa mediante métodos inmunológicos, tales como tinción
inmunohistoquímica de las células o secciones de tejido y ensayos
del cultivo celular o de los fluidos corporales, para cuantificar
directamente la expresión del producto del gen. Los anticuerpos
útiles para la tinción inmunohistoquímica y/o ensayos sobre fluidos
de la muestra pueden ser tanto monoclonales como policlonales y
pueden prepararse en cualquier animal. Es conveniente que los
anticuerpos puedan preparase contra la secuencia nativa del
polipéptido PRO o contra un péptido sintético basado en las
secuencias de DNA proporcionadas aquí o contra una secuencia exógena
fusionada al DNA del polipéptido PRO y que codifique por un epitopo
del anticuerpo específico.
Las formas del polipéptido PRO pueden ser
recuperadas del medio de cultivo o de los lisados de las células
huésped. Si están unidos a membrana, pueden liberarse de la membrana
mediante una solución de detergente adecuada (p.ej.,
Tritón-X 100) o por ruptura enzimática. Las células
empleadas en la expresión del polipéptido PRO pueden romperse a
través de diversos mecanismos físicos o químicos como ciclos de
congelación y descongelación, sonicación, ruptura mecánica o agentes
que lisan las células.
Puede ser deseable purificar los polipéptidos PRO
a partir de proteínas celulares recombinantes o polipéptidos. Los
siguientes métodos son ejemplos de procedimientos de purificación
adecuados: por fraccionamiento o por columna de intercambio iónico;
precipitación con etanol; HPLC de fase reversa; cromatografía sobre
sílice o sobre una resina de intercambio catiónico como DEAE;
cromatoenfoque; SDS-PAGE; precipitación con
persulfato amónico; filtración en gel usando, por ejemplo, Sephadex
G-75; columnas de proteína A Sepharose para eliminar
contaminantes como IgG; y columnas quelantes de metales para unirse
a las formas epitopo-etiqueta del polipéptido PRO.
Pueden usarse diversos métodos de purificación de proteínas, métodos
conocidos en el área y descritos por ejemplo en Deutscher, Methods
in Enzymology, 182 (1990); Scopes, Protein Purification: Principles
and Practice, Springer-Verlag, New York (1982).
El/Los paso(s) de purificación dependerán, por ejemplo, de la
naturaleza del proceso de producción usado y en particular del
polipéptido PRO sintetizado.
Las secuencias nucleotídicas (o sus
complementarias) que codifican para los polipéptidos PRO de la
presente invención tienen diversas aplicaciones en el área de la
biología molecular, incluyendo usos como sondas de hibridación, en
mapeo cromosómico y génico y en la generación de RNA antisentido y
DNA. El ácido nucleico que codifica para el polipéptido PRO puede
también ser útil para la preparación de polipéptidos PRO mediante
las técnicas recombinantes descritas aquí.
La secuencia nativa completa del ácido nucleico
que codifica para el polipéptido PRO o porciones de la misma, pueden
usarse como sondas sobre una librería de cDNA para aislar el gen del
polipéptido PRO completo o para aislar incluso otros genes (por
ejemplo, aquellos que codifican para variantes naturales del
polipéptido PRO o polipéptidos PRO de otras especies) que tienen una
identidad de secuencia con las secuencias nucleicas del polipéptido
PRO. Opcionalmente, la longitud de las sondas podrá ser de alrededor
de 20 a 50 bases. Las sondas de hibridación pueden derivarse de la
secuencia nucleotídica de cualquiera de las moléculas de DNA
descritas aquí o a partir de secuencias genómicas incluyendo
promotores, elementos intensificadores e intrones de la secuencia de
DNA nativa que codifica para el polipéptido PRO. A modo de ejemplo,
un método de cribaje comprenderá el aislamiento de la región
codificante del gen del polipéptido PRO usando la secuencia de DNA
conocida para sintetizar una sonda seleccionada de unas 40 bases.
Las sondas de hibridación pueden marcarse con diversos marcadores,
incluyendo radionucleótidos como P^{32} o S^{35}, o marcadores
enzimáticos tales como fosfatasa alcalina acoplada con la sonda vía
sistemas de acoplamiento avidina/biotina. Las sondas marcadas que
tienen una secuencia complementaria a la del gen del polipéptido PRO
específico de la presente invención pueden usarse para analizar
librerías de cDNA humano, DNA genómico o mRNA para determinar a qué
miembros de dichas librerías hibrida la sonda. Las técnicas de
hibridación se describen en más detalle más adelante en la sección
de Ejemplos.
Los ESTs descritos en la aplicación presente
pueden ser usados de forma similar como sondas, utilizando los
procedimientos aquí descritos.
Las sondas pueden usarse también en técnicas de
PCR para generar un banco de secuencias para la identificación de
secuencias íntimamente relacionadas con el polipéptido PRO.
Las secuencias nucleotídicas que codifican el
polipéptido PRO pueden usarse también para construir sondas de
hibridación que permitan mapear el gen que codifica para ese
polipéptido PRO y para el análisis genético de individuos con
desórdenes genéticos. Las secuencias nucleotídicas proporcionadas
aquí pueden ser mapeadas en un cromosoma y a regiones específicas de
un cromosoma usando técnicas conocidas como la hibridación in
situ, el análisis de ligamiento contra marcadores cromosómicos
conocidos, y el análisis de hibridación con librerías.
Cuando la secuencia codificante para el
polipéptido PRO codifica una proteína que se une a otra proteína, el
polipéptido PRO puede usarse en ensayos para identificar sus
ligandos. De forma similar, se pueden identificar inhibidores de la
unión receptor/ligando. Las proteínas implicadas en dichas
interacciones de unión pueden usarse también para la búsqueda de
péptidos o pequeñas moléculas inhibidoras o agonistas de la
interacción de unión. Los ensayos de cribaje pueden usarse para
encontrar compuestos líderes que imitan la actividad biológica del
polipéptido PRO nativo o de un ligando del polipéptido PRO. Dichos
ensayos de cribaje incluirán ensayos susceptibles de analizar
librerías químicas a gran escala, haciéndolos particularmente
adecuados para la identificación de pequeñas moléculas candidatas a
fármacos. Las pequeñas moléculas contempladas incluyen compuestos
sintéticos orgánicos o inorgánicos. Los ensayos pueden realizarse en
diversos formatos, incluyendo ensayos de unión
proteína-proteína, ensayos de análisis bioquímico,
inmunoensayos y ensayos basados en células, que están bien
caracterizados en el área.
Los ácidos nucleicos que codifican para el
polipéptido PRO o sus formas modificadas pueden usarse también para
generar tanto animales transgénicos como animales "knock out",
los cuales, a su vez, son útiles en el desarrollo y análisis de
reactivos útiles terapéuticamente. Un animal transgénico (p.ej., un
ratón o una rata) es un animal que presenta células que contienen un
transgen, el cual se introdujo en el animal o en un ancestro del
animal en un estadio prenatal, p.ej., estadio embrional. Un transgen
es un DNA que se ha integrado en el genoma de una célula a partir de
la cual se desarrolla el animal transgénico. En una realización, el
cDNA que codifica para el polipéptido PRO de interés puede usarse
para clonar el DNA genómico que codifica para el polipéptido PRO
según técnicas establecidas y las secuencias genómicas serán usadas
para generar los animales transgénicos que contienen células que
expresan el DNA que codifica para el polipéptido PRO. Los métodos
para generar animales transgénicos, particularmente animales tales
como ratones o ratas, han llegado a ser convencionales dentro del
área, por ejemplo en las patentes americanas U.S. 4.736.866 y
4.870.009. Determinadas células podrían ser diana para la
incorporación del transgen que codifica para el polipéptido PRO
mediante intensificadores específicos de tejido. Los animales
transgénicos que incluyen una copia del transgen que codifica para
el polipéptido PRO, introducido en la línea germinal del animal en
un estadio embrional, pueden usarse para examinar el efecto del
aumento de la expresión del DNA que codifica para el polipéptido
PRO. Dichos animales pueden usarse como animales de análisis para
reactivos que confieran protección frente, a por ejemplo,
condiciones patológicas asociadas con su sobreexpresión. En
concordancia con esta faceta de la invención, un animal es tratado
con el reactivo de forma que una reducción de la incidencia de la
condición patológica, comparado con animales no tratados que llevan
el transgen, indicaría un potencial terapéutico de la intervención
para la condición patológica.
Alternativamente, pueden usarse homólogos
no-humanos de los polipéptidos PRO para construir un
animal "knock out" para el polipéptido PRO el cual presenta un
gen, que codifica para el polipéptido PRO de interés, defectivo o
alterado como resultado de la recombinación homóloga entre el gen
endógeno que codifica para el polipéptido PRO y el DNA genómico
alterado que codifica para el polipéptido PRO introducido en una
célula embrional del animal. Por ejemplo, el cDNA que codifica para
el polipéptido PRO puede usarse para clonar el DNA genómico que
codifica para el polipéptido PRO según técnicas establecidas. Una
porción del DNA genómico que codifica para el polipéptido PRO puede
ser eliminada o reemplazada por otro gen, como por un gen que
codifique para un marcador seleccionable que puede utilizarse para
monitorizar la integración. Típicamente se incluyen en el vector
varias kilobases de secuencia de DNA flanqueante no modificada
(tanto en el extremo 5' como en el 3') [véase ej., Thomas and
Capecchi, Cell,51:503 (1987) para la descripción de vectores de
recombinación homóloga]. El vector se introduce en una línea de
célula madre embrional (ej., por electroporación) y se seleccionan
aquellas células en las que el DNA introducido se ha recombinado
homólogamente con el DNA endógeno [véase ej., Li y col., Cell,
69:915 (1992)]. Las células seleccionadas se inyectan en un
blastocito del animal (ej., un ratón o una rata) para formar
quimeras de agregación [véase ej., Bradley, in Teratocarcinomas and
Embryonic Stem Cells: A practical Approach, E.J. Robertson,ed (IRL,
Oxford, 1987), pp. 113-152]. Un embrión quimérico
puede entonces implantarse en un animal adoptivo que sea una hembra
pseudopreñada adecuada y el embrión se llevará a término para
generar el animal "knock out". La progenie que porta el DNA
recombinado homólogamente en sus células germinales puede
identificarse mediante técnicas estándar y puede usarse para
cruzarse con animales en los que todas las células del animal
contienen el DNA recombinado homólogamente. Los animales
knockout pueden ser caracterizados por ejemplo, para su
capacidad para defenderse de ciertas condiciones patológicas y para
el desarrollo de condiciones patológicas debido a la ausencia del
polipéptido PRO.
Cuando se emplea la administración in vivo
de un polipéptido PRO, las dosis normales pueden variar entre 10
mg/kg y 100 mg/kg de peso corporal de un mamífero o más por día,
preferentemente de 1 \mug/kg/día a 10 mg/kg/día, dependiendo de la
vía de administración. En la literatura se provee de una guía sobre
dosis particulares y métodos de administración; véase, por ejemplo,
las patentes americanas U.S. 4.657.760; 5.206.344; ó 5.225.212. Es
de esperar, que diferentes formulaciones serán efectivas para
diferentes compuestos de tratamiento y diferentes desórdenes, que la
administración que tiene como objetivo un órgano o tejido, por
ejemplo, puede necesitar ser administrada de manera diferente a la
de otro órgano o tejido.
Si se desea la administración sostenida de un
polipéptido PRO en una formulación con características de liberación
adecuadas para el tratamiento de cualquier enfermedad o desorden que
requiere la administración del polipéptido PRO, se puede contemplar
la microencapsulación del polipéptido PRO. La microencapsulación de
proteínas recombinantes para liberación sostenida se ha realizado
con éxito con la hormona del crecimiento humana (rhGH, el
interferón-(rhIFN-), la interleucina-2 y MN rgp120.
Johnson y col., Nat. Med., 2: 795-799 (1996);
Yasuda, Biomed. Ther., 27: 1221-1223(1993);
Hora y col., Bio/Technology, 8:755-758 (1990);
Cleland, "Desing and Production of single Inmunization Vaccines
Using Polylactide Plyglycolide Microsphere Systems." en Vaccine
Design: The Subunit and Adjuvant Approach, Powell y Newman, eds,
(Plenum Press: New York, 1995), pp. 439-462; las
patentes internacionales WO 97/03692, WO 96/40072, WO 96/07399, y
patente americana U.S. 5,654.010.
Las formulaciones de liberación sostenida de
estas proteínas se desarrollaron usando el polímero de ácido
poli-láctico-coglicólico (PLGA)
debido a su biocompatibilidad y al rango amplio de propiedades
biodegradables. Los productos de degradación del PLGA, los ácidos
láctico y glicólico, pueden ser rápidamente aclarados del cuerpo
humano. Además la degradabilidad de este polímero puede ajustarse
desde meses hasta años dependiendo de su peso molecular y su
composición. Lewis, "Controlled release of bioactive agents from
lactide/glycolide polymer", en: M. Chasin y R. Langer (Eds.),
Biodegradable Polymers as Drug Delivery Systems (Marcel Dekker: New
York, 1990, pp. 1-41.
Por ejemplo, para una formulación que pueda
proveer una dosis de aproximadamente 80 g/kg/día en mamíferos con un
peso corporal máximo de 85 kg, la mayor dosis sería aproximadamente
de 6,8 mg del polipéptido PRO por día. Para conseguir este nivel de
dosis, se necesita una formulación de liberación sostenida que
contenga un máximo posible de carga de proteína
(15-20% peso/peso de polipéptido PRO) con la menor
liberación inicial posible (<20%). También es deseable una
liberación continuada (orden cero) del polipéptido PRO a partir de
micropartículas durante 1-2 semanas. Además la
proteína encapsulada que va a ser liberada debe mantener su
integridad y estabilidad durante todo el período de liberación
deseado.
Los polipéptidos PRO531 de la presente invención
que poseen una actividad biológica relacionada con la de las
protocaderinas pueden emplearse tanto in vivo con propósitos
terapéuticos como in vitro. Los expertos en la materia sabrán
bien como emplear los polipéptidos PRO531 de la presente invención
para tales propósitos.
PRO531 puede utilizarse en ensayos contra la
protocaderina 3 y otras protocaderinas, para determinar sus
actividades relativas. Los resultados pueden aplicarse según lo
acordado anteriormente.
Los compuestos de la presente invención pueden
ser formulados de acuerdo con métodos conocidos para preparar
composiciones farmacéuticamente útiles, a través de las cuales el
polipéptido PRO se combina en adición con un vehículo
farmacéuticamente aceptable. Se describen vehículos adecuados y sus
formulaciones, inclusive de otras proteínas humanas, p.ej., albúmina
sérica humana en, por ejemplo, Remington's Pharmaceutical Sciences,
16th ed., 1980 Mack Publishing Co., editada por Oslo y col., la
descripción de la cual se incorpora aquí por referencia.
Las dosis y concentraciones deseadas de fármaco
de las composiciones farmacéuticas de la presente invención pueden
variar dependiendo del uso particular pensado. Por ejemplo, en el
tratamiento de la trombosis venosa profunda o de la enfermedad
vascular periférica, se prefieren típicamente dosis en bolo con
administraciones subsecuentes con el objetivo de mantener un nivel
sanguíneo aproximadamente constante, preferentemente en el orden de
unos
3 \mug/ml.
3 \mug/ml.
Sin embargo, para usarse en conexión con las
instalaciones de asistencia médica de emergencia en donde la
capacidad de infusión generalmente no está disponible y debido a la
naturaleza generalmente crítica de la enfermedad subyacente (p.ej.,
embolismo, infarto), generalmente será deseable proporcionar unas
dosis iniciales mayores, tales como un bolo intravenoso.
La presente invención proporciona además
anticuerpos anti-polipéptido PRO. Se incluyen
ejemplos de anticuerpos que incluyen anticuerpos policlonales,
monoclonales, humanizados, bioespecíficos, y heteroconjugados.
Los anticuerpos contra el polipéptido PRO puede
comprender anticuerpos policlonales. El personal experto en la
materia conoce métodos para la preparación de anticuerpos
policlonales. Los anticuerpos policlonales pueden desarrollarse en
un mamífero, por ejemplo, mediante la administración de una o más
inyecciones de un agente inmunizante, y si se desea un adyuvante.
Típicamente, el agente inmunizante y/o el adyuvante se inyectarán en
el mamífero mediante múltiples inyecciones subcutáneas o
intraperitoneales. El agente inmunizante puede incluir al
polipéptido PRO o a una proteína suya de fusión. Puede ser útil
conjugar el agente inmunizante con una proteína que se conozca como
inmunogénica en el mamífero que va a ser inmunizado. Entre los
ejemplos de dichas proteínas inmunogénicas se incluyen, aunque no
están limitados a ellos, la hemocianina de lapa, la albúmina sérica,
la tiroglobulina bovina y el inhibidor de la tripsina de soja. Entre
los ejemplos de adyuvantes que pueden ser utilizados se incluyen el
adyuvante completo de Freund y el adyuvante MPL-TDM
(monofosforil lípido A, trehalosa sintética dicorinomicolato). El
protocolo de inmunización puede ser seleccionado por los expertos en
la materia.
Los anticuerpos contra el polipéptido PRO pueden
ser alternativamente anticuerpos monoclonales. Los anticuerpos
monoclonales pueden prepararse usando los métodos de hibridoma,
tales como aquellos descritos por Kohler y Milstein, Nature,256:495
(1975). En un método de hibridoma, un ratón, un hámster u otro
animal huésped adecuado, se inmuniza típicamente con un agente
inmunizante para obtener linfocitos que produzcan o sean capaces de
producir anticuerpos que se unan específicamente al agente
inmunizante. De manera alternativa, los linfocitos pueden ser
inmunizados in vitro.
Típicamente, el agente inmunizante incluirá el
polipéptido PRO de interés o una proteína de fusión del mismo.
Generalmente, se usan o bien linfocitos de sangre periférica
("PBLs") si se desean células de origen humano, o células de
bazo o células de nódulos linfáticos si se desean fuentes de
mamíferos no humanos. Los linfocitos entonces se fusionan con una
línea celular inmortalizada usando un agente de fusión adecuado,
como polietilenglicol, para formar una célula de hibridoma [Goding,
Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, Academic Press,
(1986) pp. 59-103]. Habitualmente las líneas
celulares inmortalizadas son células de mamífero transformadas,
particularmente células de mieloma de roedores, de origen bovino y
de origen humano. Habitualmente se usan líneas celulares de mieloma
de rata o ratón. Las células de hibridoma pueden cultivarse en
medios de cultivo adecuados que preferentemente contienen una o más
sustancias que inhiben el crecimiento o la supervivencia de las
células inmortalizadas no fusionadas. Por ejemplo, si a las células
parentales les falta el enzima hipoxantina guanina fosforibosil
transferasa (HGPRT o HPRT), el medio de cultivo de los hibridomas
incluirá típicamente hipoxantina, aminopterina, y timidina ("medio
HAT"), substancias que impiden el crecimiento de células
deficientes en HGPRT.
Las líneas celulares inmortalizadas preferidas
son aquellas que se fusionan eficientemente, que sostienen niveles
estables elevados de expresión del anticuerpo por las células
seleccionadas productoras de anticuerpo, y que son sensibles a
medios tales como el medio HAT. Las líneas de mieloma murino se
encuentran entre las células inmortalizadas más preferidas, las
cuales pueden obtenerse, por ejemplo, del Salk Institute Cell
Distribution Center, San Diego, California y de la American Type
Culture Collection, Rockville, Maryland. También se han descrito
para la producción de anticuerpos monoclonales humanos las líneas
celulares de mieloma humano y de heteromieloma
ratón-humano [Kozbor, J. Immunol., 133:3001 (1984);
Brodeur y col., Monoclonal Antibody Production Techniques and
Applications, Marcel Dekker, Inc, New York, (1987) pp.
51-63].
El medio de cultivo en el que se cultivan las
células de hibridoma puede ser analizado para determinar la
presencia de anticuerpos monoclonales dirigidos contra el
polipéptido PRO de interés. Preferentemente, la especificidad de
unión de anticuerpos monoclonales producidos por las células de
hibridoma se determina por inmunoprecipitación o mediante un ensayo
de unión in vitro, tal como un radioinmunoensayo (RIA) o un
ensayo inmunoabsorbente unido a enzimas (ELISA). Dichas técnicas y
ensayos son conocidas en el área. La afinidad de unión del
anticuerpo monoclonal puede ser determinada, por ejemplo, mediante
el análisis de Scatchard de Munson y Pollard, Anal. Biochem.,
107:220 (1980).
Después de que las células de hibridoma deseadas
hayan sido identificadas, los clones pueden subclonarse mediante
procedimientos de dilución limitante y crecimiento según métodos
estándar [Goding, supra]. El medio adecuado para este
propósito incluye, por ejemplo, medios como el Dulbecco's Modified
Eagle's Medium y el RPMI-1640. Alternativamente, las
células de hibridoma pueden crecer in vivo como ascitas en un
mamífero.
Los anticuerpos monoclonales secretados por los
subclones pueden ser aislados o purificados a partir del medio de
cultivo o del fluido de los ascitas mediante procedimientos
convencionales de purificación de inmunoglobulinas tales como,
proteína-A-Sepharose, cromatografía
en hidroxilapatita, electroforesis en gel, diálisis o cromatografía
de afinidad.
Los anticuerpos monoclonales pueden prepararse
también mediante métodos de DNA recombinante, tales como los
descritos en la patente americana U.S. 4.816.567. El DNA que
codifica para los anticuerpos monoclonales de la invención puede
aislarse fácilmente y secuenciarse usando procedimientos
convencionales (p.ej., usando sondas de oligonucleótidos que son
capaces de unirse específicamente a los genes que codifican para las
cadenas pesada y ligera de los anticuerpos murinos). Las células de
hibridoma de la invención sirven como fuente preferente de dicho
DNA. Una vez aislado, el DNA puede incorporarse en vectores de
expresión, los cuales son entonces transfectados en células huésped
como las células de simio COS, las células de ovario de hámster
chino (CHO), o células de mieloma que de lo contrario no producirían
la proteína inmunoglobulina, para obtener la síntesis de anticuerpos
monoclonales en las células huésped recombinantes. El DNA puede
modificarse también, por ejemplo, substituyendo la secuencia
codificante para los dominios constantes humanos de las cadenas
pesada y ligera en lugar de las secuencias murinas homólogas
[patente americana U.S. 4.816.567; Morrison y col., supra] o
por la unión covalente de toda o parte de la secuencia codificante
para un polipéptido no inmunoglobulina a la secuencia codificante
para la inmunoglobulina. Dicho polipéptido no inmunoglobulina puede
sustituirse por los dominios constantes de un anticuerpo de la
invención, o puede ser sustituido por los dominios variables de un
sitio de combinación de antígeno de un anticuerpo de la invención
para crear un anticuerpo quimérico bivalente.
Los anticuerpos pueden ser anticuerpos
monovalentes. Los métodos para preparar anticuerpos monovalentes son
bien conocidos en el área. Por ejemplo, un método implica la
expresión recombinante de una cadena ligera de la inmunoglobulina y
una cadena pesada modificada. La cadena pesada se trunca
generalmente en cualquier punto de la región Fc para prevenir la
unión de la cadena pesada. Alternativamente, los residuos de
cisteína relevantes se sustituyen por otro residuo aminoacídico o se
delecionan para prevenir la unión.
También son adecuados los procedimientos in
vitro para preparar anticuerpos monovalentes. La digestión de
los anticuerpos para producir fragmentos de los mismos,
particularmente fragmentos Fab, puede conseguirse usando técnicas de
rutina conocidas en el área.
Los anticuerpos anti-polipéptido
PRO de la invención pueden además comprender anticuerpos humanizados
o anticuerpos humanos. Las formas humanizadas de anticuerpos
no-humanos (p.ej., murinos) son inmunoglobulinas
quiméricas, cadenas de inmunoglobulinas o sus fragmentos (tales como
Fv, Fab, Fab', F(ab)_{2} u otras subsecuencias de
anticuerpos de unión a antígeno) que contienen una secuencia mínima
derivada de una inmunoglobulina no humana. Los anticuerpos
humanizados incluyen inmunoglobulinas humanas (anticuerpo receptor)
en las cuales se substituyen residuos de una región determinante
complementaria (CDR) del receptor por residuos de un CDR de especies
no humanas (anticuerpo donador) como ratón, rata o conejo que tengan
la especificidad, afinidad y capacidad deseadas. En algunos casos,
se reemplazan residuos de la región de entrecruzamiento Fv de la
inmunoglobulina humana por los residuos no humanos correspondientes.
Los anticuerpos humanizados pueden comprender también residuos que
no se encuentran ni en el anticuerpo receptor ni en el CDR importado
o en secuencias de la región de entrecruzamiento. En general el
anticuerpo humanizado comprenderá substancialmente todos o al menos
un, y típicamente dos, dominios variables, en el cual todas o
substancialmente todas las regiones CDR corresponden a las de una
inmunoglobulina no humana y todas o substancialmente todas las
regiones FR son las de una secuencia de consenso de una
inmunoglobulina humana. El anticuerpo humanizado, óptimamente
también comprenderá al menos una porción de una región constante de
una inmunoglobulina (Fc), típicamente aquella de una inmunoglobulina
humana [Jones y col., Nature,321: 522-525 (1986);
Riechmann y col., Nature, 332: 323-329 (1988); y
Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2: 593-596
(1992)].
Se conocen bien en el área métodos para humanizar
anticuerpos no humanos. Generalmente, un anticuerpo humanizado tiene
un o más residuos aminoacídicos introducidos en él a partir de una
fuente que no es humana. Estos residuos aminoacídicos
no-humanos se denominan con frecuencia como residuos
"de importación", los cuales típicamente son tomados de un
dominio variable "de importación". La humanización puede ser
realizada esencialmente siguiendo el método de Winter y
colaboradores [Jones y col., Nature, 321:522-525
(1986); Riechmann y col., Nature,332:323-327 (1988);
Verhoeyen y col., Science, 239: 1534-1536 (1988)],
substituyendo CDRs de roedor o secuencias CDR por las secuencias
correspondientes a un anticuerpo humano. Por consiguiente, tales
anticuerpos "humanizados" son anticuerpos quiméricos (patente
americana U.S. 4.816.567), en donde substancialmente menos de un
dominio variable humano intacto ha sido substituido por la secuencia
correspondiente de una especie no-humana. En la
práctica los anticuerpos humanizados son típicamente anticuerpos
humanos en los que algunos residuos CDR y posiblemente algunos
residuos FR se substituyen por residuos de sitios análogos en
anticuerpos de roedores.
Los anticuerpos humanos pueden producirse también
usando diversas técnicas conocidas en el área, incluyendo librerías
de expresión en fagos [Hoogenboom y Winter, J. Mol. Biol., 227:381
(1991); Marks y col., J. Mol. Biol., 222:581 (1991)]. Las técnicas
de Cole y col. y Boerner y col. están también disponibles para la
preparación de anticuerpos monoclonales humanos (Cole y col.,
Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, p.77 (1985)
y Boerner y col., J Inmunol., 147(1):86-95
(1991)].
Los anticuerpos biespecíficos son anticuerpos
monoclonales, preferentemente humanos o humanizados que tienen
especificidad de unión para al menos dos antígenos diferentes. En el
caso presente, una de las especificidades de unión es por el
polipéptido PRO, y la otra es por cualquier otro antígeno,
preferentemente por una proteína de superficie celular o un receptor
o una subunidad de receptor.
Los métodos para hacer anticuerpos biespecíficos
son conocidos en el área. Tradicionalmente, la producción
recombinante de anticuerpos biespecíficos se basa en la
co-expresión de 2 parejas de inmunoglobulina de
cadena pesada/cadena ligera, en donde las dos cadenas pesadas tienen
especificidades diferentes [Milstein y Cuello, Nature,
305:537-539 (1983)]. Debido a la aleatoria variedad
de cadenas pesadas y ligeras de las inmunoglobulinas, estos
hibridomas (cuadromas) producen una mezcla potencial de diez
moléculas de anticuerpo diferentes, de los cuales sólo una tiene la
estructura biespecífica correcta. La purificación de la molécula
correcta habitualmente se consigue mediante etapas de cromatografía
de afinidad. Se describen procedimientos similares en la patente
internacional WO 93/08829 publicada el 13 de Mayo de 1993 y en
Traunecker y col., EMBO J., 10:3655-3659 (1991).
Se pueden fusionar dominios variables de
anticuerpos con las especificidades de unión deseadas (sitios de
combinación antígeno-anticuerpo) con secuencias de
dominios constantes de inmunoglobulinas. La fusión preferentemente
se produce con un dominio constante de cadena pesada de
inmunoglobulina, que comprende al menos parte de la bisagra, y las
regiones CH2 y CH3. Se prefiere que la primera región constante de
cadena pesada (CH1) contenga el sitio necesario para la unión de la
cadena ligera presente en al menos una de las fusiones. Los DNAs que
codifican para las fusiones de cadena pesada de la inmunoglobulina
y, si se desea, la cadena ligera de la inmunoglobulina se insertan
en vectores de expresión separados, y son
co-transfectados en un organismo huésped adecuado.
Para más detalles sobre la generación de anticuerpos biespecíficos,
véase, por ejemplo, Suresh y col., Methods in Enzymology, 121: 210
(1986).
Los anticuerpos heteroconjugados están también
dentro del ámbito de la presente invención. Los anticuerpos
heteroconjugados se componen de dos anticuerpos unidos
covalentemente. Tales anticuerpos, por ejemplo, han sido propuestos
para dirigir células del sistema inmune hacia células no deseadas
[patente americana U.S. 4.676.980], y para el tratamiento de la
infección por VIH [patentes internacionales WO 91/00360; WO
92/2000373; patente europea EP 03089]. Se contempla que los
anticuerpos puedan prepararse in vitro usando métodos
conocidos en la química sintética de proteínas, incluyendo aquellos
que implican agentes de unión. Por ejemplo, las inmunotoxinas pueden
construirse usando una reacción de intercambio de disulfuro o
formando un enlace tioéter. Entre los ejemplos de reactivos
adecuados para este propósito se incluyen el iminotiolato y el
metil-4-mercaptobutirimidato y
aquellos descritos, por ejemplo en la patente americana U.S.
4.676.980.
Los anticuerpos anti-polipéptido
PRO de la invención tienen diversas utilidades. Por ejemplo, los
anticuerpos anti-polipéptido PRO pueden usarse en
ensayos de diagnóstico para un polipéptido PRO, p.ej., detectando su
expresión en células, tejidos o sueros específicos. Pueden usarse
diversas técnicas de diagnóstico conocidas en el área, tales como
los ensayos de unión competitiva, ensayos de sándwich directos o
indirectos y ensayos de inmunoprecipitación realizados tanto en
fases heterogéneas como homogéneas [Zola, Monoclonal Antibodies: A
Manual of Techniques, CRC Press, Inc. (1987) pp.
147-158]. Los anticuerpos usados en los ensayos de
diagnóstico pueden marcarse con una fracción detectable. La fracción
detectable debería ser capaz de producir, directa o indirectamente,
una señal detectable. Por ejemplo, la fracción detectable puede ser
un radioisótopo, como H^{3}, C^{14}, P^{32}, S^{35}, o
I^{125}, un compuesto fluorescente o quimioluminiscente, como el
isotiocianato de fluoresceína, la rodamina o la luciferina, o bien
un enzima como la fosfatasa alcalina, la
beta-galactosidasa o la peroxidasa de rábano. Puede
emplearse cualquier método conocido en el área para conjugar el
anticuerpo con la fracción detectable, incluyendo aquellos métodos
descritos por Hunter y col., Nature, 144: 945 (1962); David y col.,
Biochemistry,13: 1014 (1974); Pain y col., J. Immunol. Meth., 40:
219 (1981); y Nygren, J. Histochem. and Cytochem., 30:407
(1982).
Los anticuerpos anti-polipéptido
PRO pueden ser útiles también para la purificación por afinidad del
polipéptido PRO a partir de cultivos celulares recombinantes o
fuentes naturales. En este proceso, los anticuerpos contra el
polipéptido PRO están inmovilizados sobre un soporte adecuado, como
Sephadex o papel de filtro, usando métodos bien conocidos en el
área. El anticuerpo inmovilizado se pone entonces en contacto con
una muestra que contenga el polipéptido PRO a purificar, y a partir
de entonces se lava el soporte con un solvente adecuado que
eliminará substancialmente todo el material en la muestra excepto el
polipéptido PRO, el cuál está unido al anticuerpo inmovilizado.
Finalmente, el soporte se lava con otro solvente apropiado que
liberará el polipéptido PRO del anticuerpo.
Se ofrecen los siguientes ejemplos con propósitos
únicamente ilustrativos, y no se pretende de ningún modo limitar el
ámbito de la presente invención.
Los reactivos disponibles comercialmente
nombrados en los ejemplos se usan según las instrucciones del
fabricante a menos que se indique lo contrario. La fuente de las
células identificadas en los siguientes ejemplos, y a lo largo de
toda la especificación, por número de acceso ATCC es la American
Type Culture Collection, Rockville, Maryland.
Las secuencias del dominio extracelular (ECD)
(incluidas las secuencias correspondientes al péptido señal de
secreción, si existía) de alrededor de 950 proteínas conocidas
secretadas procedentes del banco de datos público
Swiss-Prot se utilizaron para la búsqueda de bancos
de datos EST. Los bancos de datos EST, incluyeron los bancos de
datos públicos (p.ej., Dayhoff, GenBank), y bancos de datos en
propiedad (p.ej., LIFESEC^{TM}, Incyte Pharmaceuticals, Palo Alto,
CA). La búsqueda se realizó mediante el programa informático BLAST o
BLAST2 (Altxchul y Gish, Methods in Enzymology 266:
460-480 (1996)) comparando las secuencias de
proteína ECD con secuencias EST en 6 pautas de traducción. Estas
comparaciones con una puntuación en el Blast de 70 (o en algunos
casos 90) o mayor, que no codificaban para proteínas conocidas, se
agruparon y combinaron en secuencias de DNA consenso con el programa
"phrap" (Phil Gree, University of Washington, Seattle,WA;
(http://bozeman.mbt.washington.edu/phrap.docs/phrap.html).
Mediante esta búsqueda por homología del dominio
extracelular, se ensamblaron secuencias consenso de DNA en relación
a otras secuencias EST identificadas mediante Phrap. Además, las
secuencias de DNA consenso obtenidas, fueron a menudo (pero no
siempre) ampliadas con ciclos repetidos de BLAST y phrap para
aumentar la secuencia consenso tanto como era posible en las fuentes
de secuencias EST descritas más arriba.
En base a las secuencias consenso obtenidas tal
como se ha descrito, se sintetizaron oligonucleótidos y se
utilizaron por PCR para la identificación de una librería de cDNA
que contenía la secuencia de interés y como sondas para el
aislamiento de un clon con la secuencia codificante completa de un
polipéptido PRO. Los cebadores para la PCR, sentido de la traducción
(.f) y antisentido (.r), por lo general de 20 a 30 nucleótidos, se
diseñaron frecuentemente para generar un producto de PCR con un
tamaño de 100-1000 bp. La secuencia consenso es
mayor que 1-1,5 kbp. Con el fin de cribar algunas
librerías para un clon de secuencia completa, el DNA de las
librerías se sometió a amplificación por PCR, tal como Ausubel et
al., en Current Protocols in Molecular Biology, con el par de
cebadores de PCR. Una librería positiva se utilizó a continuación
para el aislamiento de clones codificantes para el gen de interés
mediante un oligonucleótido sonda y uno de los pares de
cebadores.
Las librerías de cDNA utilizadas para el
aislamiento de clones de cDNA se construyeron mediante métodos
estándares con reactivos disponibles comercialmente como los que
facilita la firma Invitrogen, San Diego, CA. El cDNA se cebó con un
oligo dT que contenía una diana NotI, unida con adaptadores romos
SalI tratados con quinasas, se digirió con NotI, se separó por
tamaño en electroforesis en gel y se clonó en una orientación
determinada en un vector de clonado adecuado (como por ejemplo pRKB
o pRKD; pRK5B es un precursor de pRK5D que no contiene lugares Sfil;
Holmes et al., Science, 253: 1278-1280
(1991)) en las dianas únicas XhoI y NotI.
El mRNA se aislaba de un tejido humano de interés
mediante los reactivos y protocolos de Invitrogen, San Diego, CA
(Fast Track 2). Este RNA se utilizó para generar una librería de
cDNA oligodT en el vector pRK5D con los reactivos y protocolos de
Life Technologies, Gathersburg, MD (Super Script Plasmid System). En
este procedimiento, el cDNA de doble cadena mayor de 1000 bp, se
separó por tamaño y el que estaba unido a SalI/NotI se clonó en un
vector digerido con XhoI/NotI. pRK5D es un vector de clonaje que
tienen un lugar de inicio de la transcripción sp6 seguido por una
diana de restricción SfiI precedido de las dianas de clonaje
XhoI/NotI.
Una librería de cDNA secundaria se generó para
representar de manera preferencial los extremos 5' de los clones de
cDNA. El RNA Sp6 se generó de una librería primaria (descrita más
arriba) y ese RNA se utilizó para generar una librería de cDNA
cebada aleatoriamente en el vector pSST-AMY.0 con
los reactivos y protocolos de Life Technologies (Super Script
Plasmid System, a los que se ha hecho referencia más arriba). En
este procedimiento, el cDNA de doble cadena se separó por tamaño de
500-1000 bp., se unió a adaptadores romos NotI, con
SfiI y se clonó en un vector digerido por SfiI/NotI.
pSST-AMY.0 es un vector de clonaje que tienen el
promotor de la alcohol deshidrogenasa de levadura precedido por
dianas de clonaje de cDNA y la secuencia de la amilasa de ratón (la
secuencia madura sin la señal de secreción) seguida por el
terminador de la alcohol deshidrogenasa de levadura después de las
dianas de clonaje. Por tanto los cDNAs clonados en ese vector,
fusionados en la misma pauta de lectura con la secuencia de la
amilasa, permitirán la secreción de la amilasa de las colonias de
levaduras convenientemente transfectadas.
El DNA de la librería descrito en el párrafo 2
más arriba, se enfrió en hielo y se añadieron bacterias
electrocompetentes DH10B (Life Technologies, 20 ml). La bacteria y
la mezcla del vector se electroporaron según recomendaciones del
fabricante). A continuación, se añadió medio SOC (Life Technologies,
1 ml) y la mezcla se incubó a 37ºC durante 30 min. Los
transformantes se plaquearon en 20 placas de LB estándares de 150
mm, que contenían ampicilina y se incubaron durante 16 horas (37ºC).
Se aislaron las colonias positivas y se aisló el DNA de los clones
del bacteriano con protocolos estándares, p.ej., gradiente de CsCl.
Con el DNA purificado se procedió según los protocolos de levadura
de más adelante.
Los procedimientos de levadura se separaron en
tres categorías: (1) Transformación de levadura con el plásmido
combinado con el vector de cDNA, (2) Detección y aislamiento de
clones de levadura que secretaban amilasa; (3) amplificación por PCR
del inserto directamente de la colonia de levadura y purificación
del DNA para secuenciación y análisis posteriores.
La cepa de levadura utilizada fue
HD56-5A (ATCC-90785). Esta cepa
tiene el fenotipo siguiente: MAT alfa, ura3-52,
leu2-3, leu2-112,
his3-11, his3-15, MAL^{+},
SUC^{+}, GAL^{+}. Se suelen emplear de manera preferente,
mutantes de levadura que tienen mecanismos
post-traduccionales deficientes. Estos mutantes
pueden tener alelos deficientes translocados sec71, sec72, sec62,
siendo el sec71 truncado el más preferente. De forma alternativa,
los antagonistas (incluyendo nucleótidos antisentido y/o ligandos)
que interfieren con la acción normal de estos genes, otras proteínas
implicadas en el mecanismo post-traduccional (p.ej.,
SEC61p, SEC72p, SEC62p, SEC63p, TDJ1p o SSA1p-4p) o
la formación de complejos de esas proteínas pueden emplearse en
combinación con la levadura que expresa la amilasa.
La transformación se realizó en base al protocolo
descrito por Gietz et al., Nucl. Acid. Res., 20:1425
(1992). Las células transformadas se inocularon del agar a un medio
complejo de caldo YEPD (100 ml) y se crecieron toda la noche a 30ºC.
El caldo de YEPD se preparó tal como está descrito en Kaiser et
al., Methods in Yeast Genetics, Cold Spring Harbor Press, Cold
Spring Harbor, NY, p. 207 (1994). El cultivo de toda la noche se
diluyó hasta 2 x 10^{6} células/ml (aproximadamente
OD_{600}=0,1) en caldo de YEPD (500 ml) y se dejó crecer hasta 1 X
10^{7} células/ml (aproximadamente
OD_{600}=0,4-0,5).
Las células se recogieron y prepararon para la
transformación transfiriéndolas a botellas para el rotor GS3 y se
centrifugaron en el rotor GS3 durante 5 min a 5000 rpm, el
sobrenadante se descartó y a continuación el precipitado se
resuspendió en agua estéril, y se centrifugó otra vez en tubos
falcon de 50 ml a 3500 rpm en una centrífuga Beckman
GS-6KR. El sobrenadante se descartó y las células
se lavaron subsiguientemente con LiAc/TE (10 ml, 10 mM
Tris-HCl, 1 mM EDTA pH 7,5, 100 mM
Li_{2}OOCCH_{3}), y se resuspendieron en LiAc/TE (2,5 ml).
La transformación se realizó por la mezcla en
tubos de microcentrífuga de las células preparadas (100 \mul), con
DNA de esperma de salmón de cadena sencilla desnaturalizado
recientemente (Lofstrand Labs, Gaithersburg, MD) y el DNA
transformante (1 \mug, vol < 10 \mul). Las mezcla se mezcló
brevemente en el vórtex y se añadió a continuación, PEG/TE al 40%
(600 ml, 40% polietilen-glicol-4000,
10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, 100 mM
Li_{2}OOCCH_{3}, pH 7,5). La mezcla se agitó cuidadosamente en
un vaso de reacción centrifugado en una microfuga a 12000 rpm
durante 5-10 segundos, se decantó y resuspendió en
TE (500 \mul, 10 mM Tris-ClH, 1 mM EDTA, pH 7,5)
seguido por centrifugación. Las células se diluyeron en TE (1 ml) y
las alícuotas (200 \mul) se propagaron en un medio selectivo
previamente preparado en placas de 150 mm (VWR).
De forma alternativa, a pesar de las múltiples
pequeñas reacciones, la transformación se realizó como una reacción
simple a gran escala en la que las cantidades de reactivos se
añadieron proporcionalmente.
El medio selectivo utilizado fue un agar de
dextrosa completamente sintético sin uracilo
(SCD-Ura) preparado como se ha descrito en Kaiser
et al., Methods in Yeast Genetics, Cold Spring Harbor Press,
Cold Spring Harbor, NY, p. 208-210 (1994). Los
transformantes se crecieron a 30ºC durante 2-3
días.
La detección de las colonias que secretaban
amilasa se realizó por inclusión de almidón rojo en el medio
selectivo de crecimiento. El almidón se combinó con el colorante
rojo (Reactive Red-120, Sigma) como en el
procedimiento descrito por Biely et al., Anal. Biochem. 172:
176-179 (1988). El almidón combinado se incorporó a
las placas de agar SCD-Ura a una concentración final
de 0,15% (w/v) y se tamponó con fosfato de potasio hasta un pH de
7,0 (50-100 mM de concentración final).
Las colonias positivas se picaron y se sembraron
en un medio selectivo fresco (en placas de 150 mm) con el fin de
obtener colonias aisladas identificables. Las colonias sencillas
aisladas positivas para la secreción de la amilasa se detectaron por
incorporación directa de almidón rojo en el agar
SCD-Ura tamponado. Las colonias positivas se
determinaron mediante su capacidad para romper el almidón resultando
en un halo claro rodeando las colonias positivas, visualizable de
manera directa.
Cuando se aislaba una colonia positiva, una
pequeña parte se picaba con un asa de siembra y se diluía en agua
estéril (30 \mul) en una placa de 96 pocillos. Las colonias
positivas, en ese punto, se congelaban y guardaban para un análisis
posterior o se amplificaban inmediatamente. Una alícuota de células
(5 \mul) se utilizó como molde para la reacción de PCR en un
volumen de 25 \mul que contenía 0.5 \mul Klentaq (Clontech, Palo
Alto, CA); 4,0 \mul 10 mM dNTPs (Perkin
Elmer-Cetus); 2,5 \mul tampón Kentaq (Clontech);
0,25 \mul oligo de sentido 5' 1; 0,25 \mul oligo
anti-sentido 2; 12,5 \mul agua destilada. La
secuencia del oligonucleótido 1 sentido fue:
(SEC ID.
NO:1)5'-TGTAAAACGACGGCCAGTTAAATAGACCTGCAATTATTAATCT-3'
La secuencia del oligonucleótido
anti-sentido 2 fue:
(SEC ID.
NO:2)5'-CAGGAAACAGCTATGACCACCTGCACACCTGCAAATCCATT-3'
La PCR se realizó como sigue:
Las regiones subrayadas de los oligonucleótidos
anillaron con las regiones promotoras de ADH y de la amilasa,
respectivamente, y amplificaron una región de 307 bp del vector
pSST-AMY.0 cuando el inserto no estaba presente. De
forma frecuente, los primeros 18 nucleótidos del extremo 5'-
terminal de esos oligonucleótidos, contenía lugares de hibridación
para los cebadores de secuenciación. Por tanto, el producto de la
reacción de PCR de un vector vacío fue de 343 bp. Sin embargo, la
secuencia señal fusionada con el cDNA resultó en secuencias largas
de nucleótidos.
A continuación de la PCR, una alícuota de la
reacción (5 \mul) se examinó por electroforesis en gel de agarosa
al 1% en tampón Tris-Borato-EDTA
(TBE) tal como se describió en Sambrook et al., supra.
Los clones resultantes, en un único producto de PCR mayor que 400
bp, se analizaron por secuenciación después de la purificación con
un equipo de columnas 96 Qiaquick PCR (Qiagen Inc., Chtsworth.
CA).
Se realizó una búsqueda en una base de datos ECD
y se identificó una secuencia expresada (EST) de LIFESEQTM, Incyte
Pharmaceuticals, Palo Alto, CA, que mostraba homología con la
protocaderina 3. A continuación se realizó otra búsqueda basándose
en dicha secuencia utilizando el programa informático BLAST o BLAST2
(Altshl y col., Methods in Enzymology 266:460-480
(1996)) ocmo una comparación de las secuencias de la proteína ECD
respecto a 6 pautas de lectura en la traducción de la secuencia EST.
Estas comparaciones dieron como resultado de la valoración BLAST
unas 70 secuencias (en algunos casos 90) o más que no codificaban
proteínas conocidas, las cuales se agruparon en secuencias consenso
de DNA con el programa "phrap" (Phil Green, Universidad de
Washington, Seattle, Washington;
http://bozeman.Mbt.Washington.edu/phrap.html).
Utilizando phrap, se obtuvo una secuencia
consenso de DNA a partir de otras secuencias EST. Basándose en la
secuencia obtenida consenso, se sintetizaron oligonucleótidos para:
1) identificar por PCR una librería de cDNA que contenía la
secuencia de interés, y 2) para usar como sondas para el aislamiento
de un clon de secuencia completa de la secuencia codificante de
PRO531.
Se sintetizaron un par de cebadores de PCR
(sentido y anti-sentido):
Cebador PCR sentido
(SEC. ID NO:
5)5'-CTGAGAACGCGCCTGAAACTGTG-3'
Cebador PCR
anti-sentido
(SEC. ID NO:
6)5'-AGCGTTGTCATTGACATCGGCG-3'
De forma adicional, se construyó un
oligonucleótido sintético para utilizar como sonda de hibridación a
partir de la secuencia consenso de DNA que tenía la siguiente
secuencia nucleotídica:
Sonda de hibridación
5'-TTAGTTGCTCCATTCAGGAGGATCTACCCTTCCTCCGAAAATCCGCGGAA-3'
\hskip0,6cm(SEC ID. NO:7)
Con el fin de cribar algunas librerías como
fuente de clones de secuencia completa, el DNA de librerías se
sometió a amplificación por PCR con los cebadores de PCR
identificados más arriba. Una librería positiva se utilizó después
para el aislamiento de clones que codificaban para el gen PRO617 con
la sonda de oligonucleótidos y uno de los cebadores de PCR. El RNA
para la construcción de las librerías de cDNA se aisló de tejido
humano fetal de cerebro (LIB153). Las librerías de cDNA utilizadas
para aislar los clones de cDNA se construyeron mediante
procedimientos estándares utilizando reactivos disponibles
comercialmente como los de Invitrogen, San Diego, CA. El cDNA se
cebó con oligo dT que contenía una diana NotI, se ligó por extremos
romos a adaptadores semifosforilados, se digirió con NotI y se
comprobó que su tamaño era el adecuado en una electroforesis en gel,
por último se clonó en una orientación definida en un vector de
clonaje adecuado (como el pRKB o el PRKD; PRK5B es un precursor de
pRRK5D que no contiene la diana SfiL; véase Colmes y col., Science,
253:1278-1280 (1991)) en las dianas únicas Soy y
NotI.
La secuenciación del DNA de los clones aislados
tal como se ha descrito más arriba proporcionó la secuencia completa
de DNA para PRO617 [designado como UNQ332
(DNA48314-1320)] (SEC ID NO:3) y la secuencia
derivada de la proteína para PRO531.
La secuencia nucleotídica representativa completa
de UNQ332 (DNA48314-1320) se muestra en la Figura 1
(SEC IDNO:3). Se sobreentiende que la secuencia actual es la del
clon depositado con el número ATCC como
DNA48314-1320. El clon UNQ332
(DNA48314-1320) contiene una pauta de lectura
abierta con un sitio de inicio de la traducción en las posiciones
nucleotídicas 171-173 y un sitio de finalización de
la traducción en las posiciones nucleotídicas
2565-2567 (Figura 1). El precursor del polipéptido
predicho tiene 789 aminoácidos de largo (Figura 2). La proteína
PRO531 de tamaño completo que se muestra en la Figura 2 tiene un
peso molecular estimado de aproximadamente 87.552 daltons y un pI de
4,84. El clon UNQ332 (DNA48314-1320) se ha
depositado en el ATCC el 26 de Marzo de 1998.
El análisis de la secuencia aminoacídica del
polipéptido PRO531 de tamaño completo sugiere que las porciones del
mismo presentan una importante identidad de secuencia con la
protocaderina 3. Además, PRO531 se halla en el cerebro, al igual que
otras protocaderinas, lo que indica que PRO531 es un nuevo miembro
de la superfamilia de las caderinas.
Analizando con más detalle la secuencia
aminoacídica SEC ID No:4, se observa la marca del dominio repetido
extracelular de la caderina en aproximadamente los aminoácidos
122-132, 231-241,
336-346, 439-449 y
549-559 de la SEC ID NO:4. Un motivo A
(bucle-P) de unión ATP/GTP se halla en
aproximadamente los aminoácidos 285-292 de la SEC
ID NO:4. Los sitios de N-glicosilación se hallan por
lo menos en los aminoácidos 567-570,
786-790, 418-421 y
336-339 de la SEC ID NO:4. El péptido señal se
localiza en los aminoácidos 1-26 y el dominio
transmembrana en los aminoácidos 685-712 de la SEC
ID NO:4.
El procedimiento siguiente describe el uso de
secuencias de nucleótidos codificantes para polipéptidos PRO como
sondas de hibridación.
El DNA que comprende la secuencia codificante
para el polipéptido PRO de interés tal como se ha descrito, puede
emplearse como sonda o como material de base para la preparación de
sondas que permitan la búsqueda de DNAs homólogos (como los que
codifican variantes del polipéptido PRO presentes en la población
natural) en librerías de cDNA de tejido humano o de librerías
genómicas de tejido humano.
La hibridación y el lavado de los filtros que
contienen la librería de DNAs se realizó bajo condiciones de alta
astringencia tal como se detalla a continuación. Una sonda marcada,
derivada del ácido nucleico codificante para el polipéptido PRO, se
hibrida con un filtro en formamida al 50%, SSX 5X, SDS 0,1%, 0,1%
pirofosfato sódico, fosfato sódico 50 mM, pH 6,8, solución de
Denhardts 2X, y sulfato de dextrano al 10% a 42ºC durante 20 horas.
El lavado de los filtros se realiza en una solución acuosa de SSC
0,1 X y SDS 0,1% a 42ºC.
Los DNAs que tienen una identidad de secuencia
deseada con la secuencia nativa codificante para el polipéptido PRO,
puede a continuación ser identificada con técnicas estándares
conocidas en este campo.
Este ejemplo ilustra la preparación de una forma
no glicosilada de un polipéptido PRO deseado por expresión
recombinante en E. coli.
La secuencia de DNA codificante para el
polipéptido PRO deseado se amplifica inicialmente con los cebadores
de PCR seleccionados. Los cebadores deben contener lugares de
restricción para enzimas que corresponden con los lugares de
restricción presentes en el vector de expresión seleccionado. Pueden
emplearse una variedad de vectores de expresión. Un ejemplo es el
vector disponible pBR322 (derivado de E. coli; véase Bolivar
et al., Gene, 2:95 (1977)), que contiene genes
para la resistencia a la ampicilina y la tetraciclina. Este vector,
se digiere con enzimas de restricción y se desfosforila. Las
secuencias de PCR amplificadas se ligan al vector. El vector
preferentemente incluye secuencias que codifican para un gen de
resistencia a los antibióticos, un promotor trp, un segmentos
poli-His (incluyendo los primeros seis codones STII,
secuencia poli-His, y lugares de digestión por
enteroquinasa), la región codificante para el polipéptido específico
PRO, un terminador transcripcional de lambda y un gen argU.
La mezcla de ligación se utiliza a continuación
para transformar una cepa de E.coli seleccionada con los
métodos descritos en Sambrook et al., supra. Los
transformantes se identifican por su habilidad para crecer en placas
de LB y se seleccionan las colonias resistentes a los antibióticos.
El DNA del plásmido puede aislarse y confirmarse por análisis de
restricción y secuenciación.
Los clones seleccionados pueden crecer toda la
noche en medio de cultivo líquido como caldo LB suplementado con
antibióticos. El cultivo de toda una noche puede subsecuentemente
utilizarse para el inóculo de un cultivo a gran escala. A
continuación, se crecen las células hasta la densidad óptica
deseada, tiempo durante el cual se activa el promotor.
Después del cultivo durante algunas horas, las
células se recogen por centrifugación. El precipitado celular
obtenido por centrifugación se solubiliza con varios agentes
conocidos en la materia, y el polipéptido PRO solubilizado puede a
continuación ser purificado con una columna de quelación de metales
en condiciones que permiten la unión fuerte de la proteína. En la
aplicación de patente europea EP No. 99912321.9, el polipéptido PRO
se expresaba en E. coli en una forma unida a un fragmento
poli-His según el método que sigue a continuación.
El DNA codificante para los polipéptidos PRO se amplificó primero
los cebadores seleccionados para la PCR. Los cebadores contenían
lugares para enzimas de restricción que corresponden a los lugares
de restricción presentes en el vector de expresión, y otras
secuencias útiles que proporcionan un lugar eficiente de inicio de
la traducción, purificación rápida en una columna de quelación de
metales, y digestión proteolítica con enteroquinasa. Las secuencias
amplificadas por PCR y unidas a secuencias poli-His
se ligaron después con un vector de expresión que se utilizó para
transformar un huésped E. coli derivado de la cepa 52 (W3110
fuhA(tonA) Ion galE
rpoHts(htpRts)clpP(laciq). Los transformantes
se crecieron primero en LB que contenía 50 mg/ml de carbenicilina a
30ºC con agitación hasta una O.D. de 600 desde 3-5.
Los cultivos se diluyeron entre 50-100 veces en
medio CRPA (preparado por mezcla de 3,57 g de
(NH_{4})_{2}SO_{4}, 0,71 g de citrato sódico 2H2O, 1,07
g KCl, extracto de levadura de Difco 5,36 g, Sheffield Hycase SF
5,36 g en 500 ml de agua al mismo tiempo que 110 mM MPOS, PH 7,3,
glucosa 0,55% (w/v) y MgSO_{4} 7 mM) y se crecieron durante
20-30 horas aproximadamente a 30ºC en agitación. Se
tomaron muestras para verificar su expresión por análisis en
SDS-PAGE, y el conjunto del cultivo se centrifugó y
se obtuvo un precipitado celular. El precipitado celular se congeló
hasta su purificación y replegado.
La pasta de E.coli procedente de
fermentaciones de 0,5 a 1 l. (6-10 g de
precipitado), se resuspendió en 10 volúmenes (w/v) de guanidina 7 M,
tampón Tris 20 mM, PH 8. Se añadieron sulfito sódico sólido y
tetrationto sódico, para unas concentraciones finales de 0,1 M y
0,01, respectivamente y la solución se dejó en agitación magnética
durante toda la noche a 4ºC. Este paso resulta en desnaturalización
de la proteína, con los residuos cisteínas bloqueados por
sulfitolización. La solución se centrifugó a 40.000 rpm en una
Ultracentrífuga Beckman durante 30 min. El sobrenadante se diluyó
con 3-5 volúmenes de tampón de la columna quelante
de metales (guanidina 6 M, 20 ml Qiagen Ni-NTA
columna quelante de metales equilibrada en el tampón 53. La columna
se lavó con tampón adicional que contenía imidazol 50 mM. Las
fracciones que contenían la proteína deseada se precipitaron y
almacenaron a 4ºC. La concentración de proteína se estimó por su
absorbancia a 280 nm con el coeficiente de extinción calculado en
base a su secuencia aminoacídica.
Las proteínas se replegaron por dilución de la
muestra lentamente en tampón de replegado preparado fresco que
consistía en: Tris 20 mM, pH 8,6, NaCl 0,3 M, urea 2,5 M, cisteína 5
mM, glicina 20 mM y EDTA 1 mM. Los volúmenes de replegado se
escogieron de manera que la concentración final de la proteína
estuviera entre 50 y 100 microgramos/ml. La solución de replegado se
dejó en agitación magnética cuidadosa durante 12-36
horas a 4ºC. La reacción de replegado se enfrió por la adición de
TFA a una concentración final de 0,4% (pH de aproximadamente 3).
Antes de una purificación ulterior de la proteína, la solución se
filtró a través de un filtro de 0,22 micras y se añadió acetonitrilo
hasta una concentración final de 2-10%. La proteína
replegada se cromatrografió en una columna de fase reversa Poros
R1/H con un tampón móvil de 0,1% TFA con elución en un gradiente de
acetonitrilo de 10 a 80%. Alícuotas de fracciones con una
absorbancia A280 se analizaron en geles de poliacrilamida SDS y las
fracciones conteniendo proteína replegada homogénea se precipitaron.
En general, las especias replegadas adecuadamente de la mayoría de
las proteínas, se eluyeron a concentraciones menores de acetonitrilo
ya que esas especies son las más compactas con su hidrofobicidad
interior tapada por la interacción con la resina de fase reversa.
Las especies agregadas se eluyeron habitualmente a altas
concentraciones de acetonitrilo. Además para resolver las formas de
proteínas no plegadas completamente de la forma plegada, el paso de
la fase reversa también extrae la endotoxina de las muestras.
Las fracciones que contenían las proteínas PRO
replegadas deseadas se precipitaron y el acetonitrilo se extrajo con
evaporación de nitrógeno cuidadosamente directamente sobre la
solución. Las proteínas se formularon en Hepes 20 mM, pH 6,8 cloruro
de sodio 0,14 M y manitol al 4% por diálisis o por filtración en gel
mediante resina Superfina G25 (Pharmacia) equilibrada en el tampón
formulado y filtrado de manera estéril.
Este ejemplo ilustra la preparación de una forma
glicosilada de un polipéptido PRO deseado, mediante la expresión
recombinante en células de mamíferos.
El vector pRK5 (véase la EP 307, 247, publicada
el 15 de Marzo, 1989), se empleó como vector de expresión. De manera
opcional, el DNA codificante para el polipéptido PRO se ligó a pRK5
con enzimas de restricción seleccionadas para permitir la inserción
del DNA del polipéptido PRO por los métodos de ligación descritos en
Sambrook et al., supra. El vector resultante se
denominó pRK5-polipéptido PRO.
En otra aplicación, las células huéspedes
seleccionadas pueden ser las células 293. Las células 293 humanas
(ATCC CCL 1573) se crecen en confluencia en placas de cultivo de
tejidos en un medio tal como DMEM suplementado con suero bovino
fetal y opcionalmente con componentes nutritivos y/o antibióticos.
Unos 10 \mug de DNA de pRK5-polipéptido PRO se
mezclan con 1 \mug de DNA codificante para el gen VA RNA
[Thimmappaya et al., Cell, 31:543 (1982)] y se disuelven en
500 \mul de Tris-HCl 1 mM, 0,1 mM EDTA,
CaCl_{2}0,227 M. A esta mezcla se añaden, en gotas, 500 \mul de
HEPES 50 mM (pH 7,35), NaCl 280 mM, NaPO_{4}1,5 mM y se deja
progresar un precipitado durante 10 minutos a 25ºC. El precipitado
se resuspende y se añade a las células 293 dejándose durante cuatro
horas a 37ºC. El medio de cultivo se aspira y se añaden 2 ml de
glicerol al 20% en PBS durante 30 segundos. Las células 293 se lavan
con medio de cultivo libre de suero, se añade medio fresco y las
células se incuban durante 5 días.
Aproximadamente 24 horas después de las
transfecciones, el medio de cultivo se extrae y se substituye por
medio de cultivo solo o por medio que contiene 200
\muCi/ml^{35}S-cisteína y 200
\muCi/ml^{35}S-metionina. Después de 12 horas de
incubación, el medio condicionante se recoge, concentra en un filtro
en centrifugación, y se carga en un gel de SDS 15%. El gel procesado
se seca y se expone por un período de tiempo que permita revelar la
presencia del polipéptido PRO. Los cultivos que contienen las
células transfectadas pueden someterse a una incubación adicional
(en medio libre de suero), analizándose el medio en bioensayos
seleccionados.
En una técnica alternativa, el polipéptido PRO
puede introducirse en las células 293 de forma transitoria
utilizando el procedimiento del dextrano de sulfato descrito por
Somparyrac y col., Proc. Natl. Acad. Sci., 12:7575 (1981). Las
células 293 se crecen a una densidad máxima en un frasco de cultivo
centrifugador y se añaden 700 \mug de DNA de
pRK5-polipéptido PRO. Las células se concentran en
el frasco centrifugador y se lavan con PBS. El precipitado de
DNA-dextrano se incuba con el sedimento celular
durante cuatro horas. Las células se tratan a continuación con
glicerol al 20% durante 90 segundos, se lavan con el medio de
cultivo de tejidos y se re-introducen en el frasco
centrifugador que contiene medio de cultivo, 5 \mug/ml de insulina
bovina y 0,1 \mug/ml de transferrina bovina. Al cabo de cuatro
días, el medio condicionado se centrifuga y se filtra para eliminar
las células y los restos celulares. La muestra que contenía el
polipéptido PRO puede entonces concentrarse y purificarse mediante
cualquier procedimiento, como la diálisis y/o la cromatografía por
columna.
En otra realización, los polipéptidos PRO pueden
expresarse en células CHO. El DNA de
pRK5-polipéptido PRO puede transfectarse en células
CHO utilizando reactivos como el CaPO_{4} o el
dextrano-DEAE. Tal como se describió más arriba, los
cultivos celulares pueden incubarse y el medio reemplazarse con
medio de cultivo (sólo) o con medio que contenga un marcador
radioactivo como la metionina-S35. Después de
determinar la presencia del polipéptido PRO, el medio de cultivo
puede reemplazarse con medio sin suero. Preferentemente, los
cultivos se incuban durante aproximadamente 6 días y luego se
cosecha el medio condicionado. El medio que contenía el polipéptido
PRO expresado pueden a continuación concentrarse y purificarse
mediante cualquier procedimiento seleccionado.
El polipéptido PRO etiquetado epitópicamente
también puede expresarse en células huésped CHO. El polipéptido PRO
puede subclonarse en otro vector distinto al pRK5. A continuación,
mediante PCR se fusiona en la misma pauta de lectura el inserto del
subclón con una etiqueta epitópicamente seleccionada como un
poli-his en el vector de expresión en Baculovirus.
El inserto polipéptido PRO-etiquetado con
poli-His se subclona a continuación en un vector
dirigido de SV40 que contiene un marcador de selección como el DHFR
para la selección de clones estables. Por último, las células CHO se
pueden transfectar (tal como se describió anteriormente) con el
vector dirigido por SV40. El marcaje se puede realizar, tal como se
describió anteriormente, para verificar la expresión. El medio de
cultivo que contenía el polipéptido PRO etiquetado con
poli-His se concentra a continuación y se purifica
mediante cualquier procedimiento seleccionado, como por ejemplo la
cromatografía de afinidad con Ni^{2+}-quelato.
En la patente europea EP 999123231.9, la
expresión estable en células CHO se realiza utilizando el
procedimiento siguiente. Las proteínas se expresaron como una
construcción IgG (inmunoadhesina), en la que las secuencias
codificantes de la forma soluble (p.ej., dominios extracelulares) de
las proteínas respectivas se fusionan con una región constante de
IgGI que contenga la bisagra, los dominios CH2 y CH3 y/o una forma
etiquetada con un poli-His.
Después de la amplificación, los DNAs respectivos
se subclonan en un vector de expresión en CHO utilizando técnicas
estándares, tal como se describió en Ausubel y col., Current
Protocols of Molecular Biology, Unidad 3.16, John Wiley y Sons
(1997). Se construyeron vectores de expresión en CHO con dianas de
restricción compatibles en 5' y 3' del DNA de interés para permitir
el barajamiento adecuado de los cDNAs. El vector utilizado para la
expresión en CHO se describe por Lucas y col., Nucl. Acids. Res.
24:9 (1774-1779, (1996)) y utiliza el intensificador
de la transcripción del promotor temprano de SV40 para dirigir la
expresión del cDNA de interés y la dihidrofolato reductasa (DHFR).
La expresión de DHFR permite la selección para el mantenimiento
estable del plásmido tras la transfección.
Se introdujeron 12 \mug del DNA plasmídico
deseado en aproximadamente 10 millones de células CHO utilizando
reactivos de transfección disponibles comercialmente Superfect®
(Quiagen), Dosper® o Fugene® (Boehringer Mannheim). Las células se
crecieron tal como se describe en Lucas y col., supra.
Aproximadamente, 3x10^{7} células se congelaron en una ampolla
para el posterior crecimiento producción tal como se describe más
adelante.
Las ampollas que contenían el DNA del plásmido se
descongelaron colocándolas en un baño y se mezclaron con el vórtex.
Los contenidos se pipetearon en un tubo de centrífuga que contenía
10 ml de medio y se centrifugaron a 1000 rpm durante 5 minutos. El
sobrenadante se aspiró y las células se resuspendieron en 10 ml de
medio selectivo (filtrado con un filtro PS20 de 0,2 \mum con suero
bovino fetal al 5% filtrado con un filtro de 0,2 \mum). Las
células se alicuotaron en tubos de centrifugación de 100 ml que
contenían 90 ml de medio selectivo. Al cabo de 1-2
días, las células se transfirieron a un frasco de 250 ml que se
rellenó con 150 ml de medio selectivo y se incubó a 37ºC. Al cabo de
2-3 días, se sembraron frascos de cultivo
centrifugadores de 250, 500 y 2000 ml con 3x10^{5} células/ml. El
medio celular se cambió por medio fresco mediante centrifugación y
resuspensión en medio de producción. Aunque puede utilizarse
cualquier tipo de medio para CHO, se utilizó un medio de producción
descrito en la patente americana U.S. 5.122.469, publicada el 16 de
junio de 1992. Un frasco de cultivo centrifugador de 3 l se sembró
con 1,2 x10^{6} células/ml. El día 0, se determinó el número de
células y el pH. El día 1, se obtuvo una muestra del cultivo y se
inició la introducción de aire filtrado. El día 2, se obtuvo una
muestra del cultivo, la temperatura se desplazó a 33ºC, y se
añadieron 30 ml de una solución de glucosa 500g/l y 0,6 ml de
antiespumante al 10% (p.ej., emulsión de polidimetilsiloxano al 35%,
Dow Corning 365 Medical Grade Emulsion). Durante la producción, se
ajustó el pH para mantenerlo a aproximadamente 7,2. Al cabo de 10
días, o hasta que la viabilidad descendiera por debajo del 70%, el
cultivo celular se cosechó mediante centrifugación y se filtró con
un filtro de 0,22 \mum. El filtrado se guardó a 4ºC o se cargó
inmediatamente en columnas para su purificación.
Para las construcciones etiquetadas con
poli-His, las proteínas se purificaron utilizando
una columna Ni-NTA (Quiagen). Después de la
purificación, se añadió imidazol al medio condicionado a una
concentración de 5 mM. El medio condicionado se pasó por una columna
de 6 ml N9-NTA equilibrada con Hepes 20 mM, pH 7,4,
tampón que contenía NaCl 0,3 M e imidazol 5 mM a una velocidad de
flujo de 4-5 ml/min a 4ºC. Después del cargado, la
columna se lavó con tampón de equilibrado adicional y la proteína se
eluyó con tampón de equilibrado que contenía imidazol 0,25 mM. La
proteína altamente purificada se desaló a continuación en un tampón
de almacenamiento que contenía Hepes 10 mM, NaCl 0,14 M y manitol al
4%, pH 6,8, con una columna G25 Superfine de 25 ml de Pharmacia y se
guardó a -80ºC.
Las construcciones de inmunoadhesina (que
contienen Fc) se purificaron a partir del medio condicionado de la
manera siguiente. El medio condicionado se cargó en una columna de
Proteína A de 5 ml (Pharmacia) que se había equilibrado con tampón
fosfato Na 20 mM, pH 6,8. Después de cargarse, la columna se lavó
extensamente con tampón de equilibrio antes de la elución con ácido
cítrico, pH 3,5. La proteína eluída se neutralizó inmediatamente
recogiendo alícuotas de 1 ml en tubos que contenían 275 \mul de
tampón Tris 1 M, pH 9. A continuación, se desaló la proteína
altamente neutralizada en tampón de almacenamiento, tal como se
describió anteriormente para las proteínas etiquetadas
poli-His. La homogeneidad se valoró en geles de
acrilamida-SDS y por secuenciación
N-terminal mediante degradación de Edman.
El procedimiento siguiente describe la expresión
recombinante de un polipéptido PRO deseado en levaduras.
En primer lugar, los vectores de expresión en
levaduras se construyeron para la producción o la secreción
intracelular de polipéptidos PRO a partir de un promotor ADH2/GAPDH.
El DNA que codifica un polipéptido PRO deseado, una secuencia de
péptido señal y el promotor se insertaron en dianas de restricción
adecuadas en el plásmido seleccionado para dirigir la expresión
intracelular del polipéptido PRO. El DNA que codifica el polipéptido
PRO puede clonarse en el plásmido seleccionado, junto con el DNA que
codifica el promotor ADH2/GAPDH, la secuencia líder/señal secretora
del factor alfa de levaduras y las secuencias engarces (si fuera
necesario) para la expresión del polipéptido PRO.
Las células de levaduras, como la cepa de
levaduras AB110, pueden transformarse a continuación con los
plásmidos de expresión descritos anteriormente y cultivarse en
medios de fermentación seleccionados. Los sobrenadantes de levaduras
transformadas pueden analizarse mediante precipitación con ácido
tricloroacético al 10% y separarse mediante
SDS-PAGE, seguido de la tinción de los geles con
Coomassie azul.
El polipéptido PRO recombinantes puede aislarse a
continuación y purificarse eliminando las células de levadura del
medio de fermentación mediante centrifugación y luego concentrar el
medio utilizando cartuchos de filtros seleccionados. El concentrado
que contiene el polipéptido PRO puede purificarse posteriormente
utilizando columnas de resinas cromatográficas.
El procedimiento siguiente describe la expresión
recombinante de polipéptidos PRO en células de insecto infectadas
con Baculovirus.
El polipéptido PRO deseado se fusiona cadena
arriba de una etiqueta epitópica en un vector de expresión de
baculovirus. Dicha etiqueta epitópica incluye las etiquetas
poli-his y las etiquetas de inmunoglobulinas (como
las regiones Fc de IgG). Se pueden utilizar diversos plásmidos,
incluyendo plásmidos derivados de los comercialmente disponibles
como el pVL1393 (Novagen). En resumen, el polipéptido PRO o la
porción deseada del polipéptido PRO (como la secuencia codificante
del dominio extracelular de una proteína transmembrana) se amplifica
mediante PCR con cebadores complementarios en las regiones 5' y 3'.
El cebador 5' puede incorporar dianas de restricción enzimática. El
producto se digiere a continuación con las enzimas de restricción
seleccionadas y se subclonan en el vector de expresión.
El baculovirus recombinante se genera mediante
co-transfección del plásmido anterior y el DNA del
virus Baculo-
Gold^{TM} (Pharmigen) en células Spodoptera frugiperda ("Sf9") (ATCC CRL 1711) con lipofectina (disponible comercialmente de GIBCO-BRL). Al cabo de 4-5 días de incubación a 28ºC, los virus liberados se cosechan y utilizan para amplificaciones posteriores. La infección viral y la expresión de proteínas se realizan tal como se describe en O'Reilly y col., Baculovirus expression vectors: A laboratory manual, Oxford Universtiy Press (1994).
Gold^{TM} (Pharmigen) en células Spodoptera frugiperda ("Sf9") (ATCC CRL 1711) con lipofectina (disponible comercialmente de GIBCO-BRL). Al cabo de 4-5 días de incubación a 28ºC, los virus liberados se cosechan y utilizan para amplificaciones posteriores. La infección viral y la expresión de proteínas se realizan tal como se describe en O'Reilly y col., Baculovirus expression vectors: A laboratory manual, Oxford Universtiy Press (1994).
Luego, se purifica el polipéptido
PRO-etiquetado con poli-His
expresado, por ejemplo, mediante cromatografía de afinidad con
quelato-Ni-^{2+} de la manera
siguiente. Se preparan los extractos de las células Sf9 infectadas
con virus recombinantes, tal como se describe por Rupert y col.,
Nature, 362:175-179 (1993). En resumen, las células
Sf9 se lavan, se resuspenden en tampón de sonicación (25 ml de
Hepes, pH 79; MgCl-{2} 12,5 mM; EDTA 0,1 mM; glicerol al 10%, EDTA
0,1 mM; glicerol al 10%; NP-40 al 0,1%; KCl 0,4 M) y
se sonican dos veces durante 20 s en hielo. Los sonicados se aclaran
mediante centrifugación y a continuación se diluye el sobrenadante
50 veces en tampón de carga (fosfato 50 mM, NaCl 300 mM, glicerol al
10%, pH 7,8) y se filtra a través de un filtro de 0,45 \mum. Se
prepara una columna de agarosa Ni^{2+}-NTA
(disponible comercialmente de Quiagen) con un volumen de lecho de 5
ml, se lava con 25 ml de agua y se equilibra con 25 ml de tampón de
carga. El extracto celular filtrado se carga en la columna a una
velocidad de flujo de 0,5 ml por minuto. La columna se lava hasta
alcanzar una A_{280} basal con tampón de carga, en dicho punto la
fracción se inicia la recolecta de fracciones. A continuación, la
columna se lava con un tampón de lavado secundario (fosfato 50 mM,
NaCl 300 mM, glicerol al 10%, pH 6,0), que eluye específicamente la
proteína unida. Después de alcanzar de nuevo la A_{280} basal, se
hace pasar por la columna un gradiente de imidazol de 0 a 500 mM en
el tampón de lavado secundario. Se recogen fracciones de 1 ml y se
analizan por SDS-PAGE y tinción con plata o
transferencia de western con Ni^{2+}-NTA conjugado
con fosfatasa alcalina (Qiagen). Las fracciones que contenían el
polipéptido PRO etiquetado con His-10 se recogen, se
agrupan y se dializan contra tampón de carga.
Alternativamente, la purificación del polipéptido
PRO etiquetado con IgG (o con Fc) puede realizarse utilizando
técnicas de cromatografía conocidas, incluyendo por ejemplo,
cromatografía en columnas de Proteína A o G.
En la solicitud de patente europea EP
999.12321.9, los polipéptidos PRO se expresaron satisfactoriamente
en células de insecto Sf9 infectadas con baculovirus. Aunque la
expresión se realizó actualmente a una escala de
0,5-2 l, puede realizarse fácilmente a mayores
escalas (p.ej., 8 l). Las proteínas se expresaron como una
construcción IgG (inmunoadhesina), en la que la región extracelular
de la proteína se fusionó a una región constante de una IgG1 que
contenía la bisagra, dominios CH2 y CH3 y/o las formas etiquetadas
con poli-His.
Para la expresión en células Sf9 infectadas con
baculovirus, después de la amplificación por PCR, las secuencias
codificantes respectivas en el vector de expresión de baculovirus
(pb.PH.IgG para fusiones proteicas con IgG y pb.PH.His.c para
fusiones proteicas etiquetadas con poli-His) y el
vector y el DNA del baculovirus Baculogold® (Pharmigen) se
cotransfectaron en 10^{5} células de Spodoptera frugiperda
(Sf9) (ATCC CRL 1711), utilizando Lipofectin (Gibco BRL). Los
plásmidos pb.PH.His y pb.PH.IgG son modificaciones del vector
pVL1393, vector de expresión de baculovirus ampliamente disponible
comercialmente (Pharmigen), con regiones poliengarce modificadas
para incluir las secuencias etiquetas His o Fc. Las células se
crecieron en medio Hink TNM-FH suplementado con FBS
al 10% (Hyclone). Las células se incubaron durante 5 días a 28ºC. El
sobrenadante se cosechó y se utilizó para la amplificación viral
infectando células Sf9 en medio Hink TNM-FH
suplementado con FBS al 10% a una multiplicidad de infección (MOI)
de 10. Las células se incubaron durante 30 días a 28ºC. El
sobrenadante se cosechó y la expresión de las construcciones en el
vector de expresión de baculovirus se determinó mediante unión del
lote de 1 ml de sobrenadante con 25 ml de bolas de
Ni-NTA (Qiagen) para las proteínas etiquetadas con
histidina o bolas de Proteína-A Sepharose
CL-4B (Pharmacia) para proteínas etiquetadas con IgG
seguido por el análisis de SDS-PAGE, comparándolo
con una concentración conocida de una proteína estándar teñida con
de azul de Coomassie.
El sobrenadante de la primera amplificación viral
se utilizó para infectar un cultivo en frascos centrifugadores (500
ml) de células Sf9 crecidas en medio ESF-921
(Sistemas de expresión LLC) a una MOI aproximada de 0,1. Las células
se incubaron durante 3 días a 28ºC. El sobrenadante se cosechó y
filtró. Se repitieron los análisis de unión de lote y de
SDS-PAGE, tantas veces como fue necesario, hasta
confirmar la expresión de cultivo.
El medio condicionado de las células
transfectadas (0,5 a 3 l) se cosechó mediante centrifugación para
eliminar las células y se filtró con un filtros de 0,22 \mum. Para
las construcciones etiquetadas con poli-His, la
proteína se purificó con una columna Ni-NTA
(Qiagen). Antes de la purificación, se añadió imidazol al medio
condicionado a una concentración de 5 mM. El medio condicionado se
bombeó en una columna Ni-NTA de 6 ml equilibrada con
Hepes 20 mM, pH 7,4, y un tampón que contenía NaCl 0,3 M e imidazol
5 mM a una velocidad de flujo de 4-5 ml/min a 4ºC.
Después de cargar, la columna se lavó con tampón de equilibrio
adicional y se eluyó la proteína con el tampón de equilibrio que
contenía imidazol 0,25M. La proteína altamente purificada se desaló
a continuación en un tampón de almacenamiento con Hepes 10 mM, NaCl
0,14 M y manitol al 4%, pH 6,8, con una columna G25 Superfine de 25
ml (Pharmacia) y se almacenó a -80ºC.
Las construcciones de inmunoadhesina (que
contenían Fc) de proteínas se purificaron del medio condicionado de
la manera siguiente. El medio condicionado se hizo pasara por una
columna de Proteína A de 5 ml (Pharmacia) que se había equilibrado
en tampón fosfato Na 20 mM, pH 6,8. Después de cargar, la columna se
lavó extensamente con el tampón de equilibrio antes de la elución
con ácido cítrico 100 mM, pH 3,5. La proteína eluida se neutralizó
inmediatamente recogiendo fracciones de 1 ml en los tubos con 275 ml
de tampón Tris 1 M, pH 9. La proteína altamente purificada se desaló
en tampón de almacenamiento tal como se describió para las proteínas
etiquetadas con poli-His. Se verificó la
homogeneidad de las proteínas mediante electroforesis en gel de
poliacrilamida (PEG) y secuenciación aminoacídica
N-terminal mediante degradación de Edman.
En la solicitud de patente europea EP 99912321.9,
los polipéptidos PRO se expresaron satisfactoriamente en célula de
insecto Hi5 infectadas con baculovirus.
Aunque la expresión se realizó en una escala de
0,5-2 l, puede fácilmente realizarse a mayor escala
(p.ej., 8 l).
Para la expresión de células de insecto Hi5
infectadas con baculovirus, el DNA codificante del polipéptido PRO
se puede amplificar con sistemas adecuados, como la Pfu
(Stratagene), o fusionarse cadena arriba (5' de) de etiqueta
epitópica contenida en un vector de expresión de baculovirus. Dichas
etiquetas epitópicas incluyen las etiquetas poli-his
y las etiquetas de inmunoglobulina (como las regiones Fc de IgG). Se
pueden utilizar diversos plásmidos, incluyendo los derivados de
plásmidos disponibles comercialmente como el pVL1393 (Novagen). En
resumen, el polipéptido PRO o la porción deseada del polipéptido PRO
(como la secuencia codificante del dominio extracelular de una
proteína transmembrana) se amplifica mediante PCR con los cebadores
complementarios con las regiones 5' y 3'. El cebador 5' puede
incorporar dianas de enzimas de restricción flanqueantes
(seleccionadas). A continuación, se digiere el producto con las
enzimas de restricción seleccionadas y se subclona en el vector de
expresión. Por ejemplo, los derivados de pVL1393 pueden incluir la
región Fc de la IgG humana (pb.PH.IgG) o una etiqueta histidina
(pb.PH.His) cadena abajo (3' de) de la secuencia NOMBRE.
Preferentemente, la construcción del vector se secuencia para su
verificación.
Las células Hi5 se crecen a una confluencia del
50% en condiciones de, 27ºC, sin CO2, sin
penicilina/estreptomi-
cina. Para cada placa de 150 mm, 30 \mug del vector derivado de pIE que contiene el polipéptido PRO se mezcla con 1 ml de medio Ex-Cell (Medio: Ex-Cell + 1/100 L-Glu JRH Biosciences # 14401-78P (nota: este medio es sensible a la luz), y en un tubo separado, 100 \mul de CellFectin (CellFECTIN (GibcoBRL #10362-010) (agitar con ayuda del vórtex hasta mezclado completo)), se mezclan con 1 ml de medio Ex-Cell. Las dos soluciones se combinan y se incuban durante 15 minutos a temperatura ambiente. Se añaden 8 ml de medio ExCell a 2 ml de la mezcla de DNA/CellFECTIN y todo ello se dispone sobre las células Hi5 previamente lavadas una vez con medio ExCell. La placa se incuba en la oscuridad durante 1 hora a temperatura ambiente. La mezcla de DNA/CellFECTIN se aspira, y las células se lavan una vez con ExCell para eliminar el exceso de CellFECTIN. Se añaden 30 ml de medio ExCell fresco y las células se incuban durante 3 días a 28ºC. El sobrenadante se cosecha y la expresión del polipéptido PRO en el vector de expresión de baculovirus puede determinarse mediante ensayos de unión de lote de 1 ml de sobrenadante con 25 ml de bolas de Ni-NTA (Qiagen) para las proteínas etiquetadas con histidina o bolas Proteína A-Sepharose CL4B (Pharmacia) para proteínas etiquetadas con IgG, seguido del análisis de SDS-PAGE comparándolo con una concentración conocida de una proteína estándar por tinción de azul de Coomassie.
cina. Para cada placa de 150 mm, 30 \mug del vector derivado de pIE que contiene el polipéptido PRO se mezcla con 1 ml de medio Ex-Cell (Medio: Ex-Cell + 1/100 L-Glu JRH Biosciences # 14401-78P (nota: este medio es sensible a la luz), y en un tubo separado, 100 \mul de CellFectin (CellFECTIN (GibcoBRL #10362-010) (agitar con ayuda del vórtex hasta mezclado completo)), se mezclan con 1 ml de medio Ex-Cell. Las dos soluciones se combinan y se incuban durante 15 minutos a temperatura ambiente. Se añaden 8 ml de medio ExCell a 2 ml de la mezcla de DNA/CellFECTIN y todo ello se dispone sobre las células Hi5 previamente lavadas una vez con medio ExCell. La placa se incuba en la oscuridad durante 1 hora a temperatura ambiente. La mezcla de DNA/CellFECTIN se aspira, y las células se lavan una vez con ExCell para eliminar el exceso de CellFECTIN. Se añaden 30 ml de medio ExCell fresco y las células se incuban durante 3 días a 28ºC. El sobrenadante se cosecha y la expresión del polipéptido PRO en el vector de expresión de baculovirus puede determinarse mediante ensayos de unión de lote de 1 ml de sobrenadante con 25 ml de bolas de Ni-NTA (Qiagen) para las proteínas etiquetadas con histidina o bolas Proteína A-Sepharose CL4B (Pharmacia) para proteínas etiquetadas con IgG, seguido del análisis de SDS-PAGE comparándolo con una concentración conocida de una proteína estándar por tinción de azul de Coomassie.
El medio condicionado de las células
transfectadas (0,5 a 3 l) se cosechó mediante centrifugación para
eliminar las células y se filtró a través de un filtro de 0,22
\mum. Para las construcciones etiquetadas con
poli-His, la proteína que comprende el polipéptido
PRO se purifica utilizando una columna de Ni-NTA
(Qiagen). Antes de la purificación, se añade imidazol al medio
condicionado a una concentración de 5 mM. El medio condicionado se
bombea a la columna de nI-NTA de 6 ml equilibrada
con Hepes 20 mM, pH 7,4, tampón que contiene NaCl 0,3 M e imidazol 5
mM a una velocidad de flujo de 4-5 ml/min, a 4ºC.
Después de cargar, la columna se lava con tampón de equilibrio
adicional y se eluye la proteína con el mismo tampón que contiene
imidazol 0,25 M. La proteína altamente purificada se desala a
continuación en un tampón de almacenamiento que contiene Hepes 10
mM, NaCl 0,14 M y manitol al 4%, pH 6,8, con una columna de G25
Superfine de 25 ml (Pharmacia) y se almacena a -80ºC.
Las construcciones de inmunoadhesina (que
contienen Fc) de proteínas se purifican del medio condicionado de la
manera siguiente. El medio condicionado se bombea en una columna de
Proteína A de 5 ml (Pharmacia) que ha sido equilibrada con tampón
fosfato Na 20 mM, pH 6,8. Después de la carga, la columna se lava
extensamente con tampón de equilibrio antes de la elución con ácido
cítrico 100 mM, pH 5,3. La proteína eluída se neutraliza
inmediatamente recogiendo fracciones de 1 ml en tubos que contienen
275 ml de tampón Tris 1 M, pH 9. La proteína altamente purificada se
desala a continuación en tampón de almacenamiento tal como se
describió anteriormente para las proteínas etiquetadas con
poli-His. La homogeneidad del polipéptido PRO se
puede valorar mediante geles de poliacrilamida-SDS y
secuenciación aminoacídica N-terminal por
degradación de Edman y otros procedimientos analíticos, según se
requiera.
Este ejemplo muestra la preparación de
anticuerpos monoclonales que se pueden unir específicamente a un
polipéptido PRO.
Las técnicas para la producción de anticuerpos
monoclonales son conocidas en la materia y se describen, por
ejemplo, en Goding, supra. Los inmunoagentes que pueden
utilizarse incluyen el polipéptido PRO purificado, las proteínas de
fusión que contienen el polipéptido PRO y las células que expresan
el polipéptido PRO recombinante en la superficie celular. La
selección del inmunógeno puede realizarse por el experto en la
materia sin excesiva experimentación.
Se inmunizaron ratones Balb/c con el inmunógeno
polipéptido PRO emulsionado en adyuvante completo de Freund y se
inyectaron subcutáneamente o intraperitonealmente en una cantidad de
1-100 microgramos. Alternativamente, el inmunógeno
se emulsionó en adyuvante MPL-TDM (Ribi
Immunochemical Research, Hamilton, MT) y se inyectó en las
almohadillas de las patas traseras del animal. Los ratones
inmunizados se estimularon a continuación 10 a 12 días más tarde con
inmunógeno adicional emulsionado con adyuvante seleccionado. Durante
varias semanas después, también podían estimularse los ratones con
inyecciones de inmunización adicionales. Se obtuvieron muestras de
suero periódicamente de los ratones mediante sangrado
retro-orbital para analizar en ensayos ELISA para
detectar los anticuerpos anti-polipéptido PRO.
Después de haber detectado un anticuerpo
adecuado, los animales "positivos" para los anticuerpos pueden
ser inyectados con una inyección intravenosa de polipéptido PRO. De
tres a cuatro días más tarde, los ratones se sacrifican y se
obtienen las células del bazo. Las células del bazo se fusionan
(utilizando polietilén glicol al 35%) a una línea celular de mieloma
murino seleccionada, como por ejemplo P3X63AgU.1, disponible del
ATCC, CRL 1597. Las fusiones generan células de hibridoma que pueden
sembrarse en placas de cultivo de 96 pocillos con medio HAT
(hipoxantina, aminopterina y timidina) para inhibir la proliferación
de células no-fusionadas, híbridos de mieloma e
híbridos de células del bazo.
Las células de hibridomas se rastrearán en un
ensayo ELISA por su reactividad contra el polipéptido PRO. La
determinación de células de hibridoma "positivas" secretoras de
anticuerpos monoclonales deseados contra el polipéptido PRO se halla
dentro del ámbito de la materia.
Las células de hibridoma positivas pueden
inyectarse intraperitonealmente en ratones Balb/c para producir
ascitas que contengan anticuerpos anti-polipéptido
PRO. Alternativamente, las células de hibridoma pueden crecerse en
frascos de cultivo o botellas de cultivo giratorias. La purificación
de los anticuerpos monoclonales producidos en las ascitas puede
lograrse utilizando la precipitación con sulfato amónico, seguido de
cromatografía de exclusión en gel. Alternativamente, se puede
utilizar la cromatografía de afinidad mediante la unión del
anticuerpo a la proteína A o la proteína G.
Los polipéptidos PRO pueden expresarse como
proteínas quiméricas con uno o más dominios polipeptídicos
adicionales añadidos para facilitar la purificación de la proteína.
Dichos dominios facilitadores de la purificación incluyen, pero no
se limitan a, péptidos queladores de metales como los módulos
histidina-triptófano que permiten la purificación
sobre metales inmovilizados, los dominios de proteína A que permiten
la purificación sobre inmunoglobulina inmovilizada y el dominio
utilizado en el sistema de purificación por extensión/ afinidad
FLAGS^{TM} (Immunex Corp., Seattle Wash.). La inclusión de una
secuencia de engarce escindible como el Factor Xa o la enteroquinasa
(Invitrogen, San Diego Calif) entre el dominio de purificación y se
secuencia del polipéptido PRO puede ser de utilidad para facilitar
la expresión del DNA codificante del polipéptido PRO.
Los polipéptidos PRO nativos o recombinantes
pueden purificarse mediante diversas técnicas estándares en la
materia relativas a la purificación de proteínas. Por ejemplo, el
pro-polipéptido PRO, el polipéptido PRO o el
pre-polipéptido PRO se purifican mediante
cromatografía de inmunoafinidad utilizando anticuerpos específicos
para el polipéptido PRO de interés. En general, una columna de
inmunoafinidad se construye mediante acoplamiento covalente del
anticuerpo anti-polipéptido PRO con una resina
cromatográfica activada.
Las inmunoglobulinas policlonales se preparan a
partir del suero bien mediante precipitación con sulfato amónico o
mediante purificación sobre Proteína A inmovilizada (Pharmacia LKB
Biotechnology, Piscataway, N.J.). Al igual que los anticuerpos
monoclonales se preparan de ascitas de ratones mediante
precipitación con persulfato amónico o cromatografía sobre Proteína
A inmovilizada. La inmunoglobulina parcialmente purificada se une
covalentemente a una resina cromatográfica como la SEPHAROSE^{TM}
activada por CnBr (Pharmacia LKB Biotechnology). El anticuerpo se
acopla a la resina, la resina se bloquea y la resina derivada se
lava de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Se utiliza una columna de inmunoafinidad de dicho
tipo en la purificación del polipéptido PRO mediante preparación de
una fracción de células que contienen el polipéptido PRO en una
forma soluble. Esta preparación se deriva por solubilización de las
células completas o de una fracción subcelular obtenida mediante
centrifugación diferencial con adición de detergente o por otros
procedimientos bien conocidos en la materia. Alternativamente, el
polipéptido PRO contiene una secuencia señal que puede secretarse en
cantidad útil en el medio donde crecen las células.
Una preparación que contiene el polipéptido PRO
soluble se pasa por la columna de afinidad, a continuación se lava
la columna en condiciones que permiten la absorbancia preferencial
del polipéptido PRO (p.ej., tampones de alta fuerza iónica en
presencia de detergente). A continuación, la columna se eluye en
condiciones tales que se rompe la unión anticuerpo/polipéptido PRO
(p.ej., un tampón con pH bajo de aproximadamente pH
2-3, o una concentración elevada de un agente
caotrópico como la urea o el ión tiocianato) y por último se recoge
el polipéptido PRO.
La invención es particularmente útil para el
rastreo de compuestos utilizando polipéptidos PRO o mediante la
unión a un fragmento de éste con cualquiera de las técnicas de
búsqueda de fármacos. El polipéptido PRO o un fragmento de éste que
se utilice en dicho análisis puede hallarse en libre en solución,
fijado a un soporte sólido, adherido a la superficie celular o
localizado intracelularmente. Un procedimiento de rastreo de
fármacos utiliza células eucariotas o procariotas que se transforman
establemente con los ácidos nucleicos recombinantes y expresan el
polipéptido PRO o sus fragmentos. Los fármacos se seleccionan frente
a dichas células transformadas en ensayos de unión competitiva.
Dichas células, bien en la forma viable o fija, pueden utilizarse
para ensayos de unión estándar. Se puede cuantificar por ejemplo, la
formación de complejos entre el polipéptido PRO o un fragmento y el
agente que se analiza. Alternativamente, se puede examinar la
disminución de la formación del complejo entre el polipéptido PRO y
su célula diana o sus receptores diana que está causada pro el
agente que se analiza.
En consecuencia, la presente invención
proporciona procedimientos de rastreo de fármacos o cualquier otro
agente que pueda afectar a la enfermedad o trastorno asociado con el
polipéptido PRO. Estos procedimientos comprenden el contacto con uno
de dichos agentes que contengan el polipéptido PRO o un fragmento de
éste y el análisis de (i) la presencia de un complejo entre el
agente y el polipéptido PRO o su fragmento, o (ii) la presencia de
un complejo entre el polipéptido PRO o un fragmento de éste y la
célula, mediante procedimientos bien conocidos en la materia. En
dichos ensayos de unión competitiva, el polipéptido PRO o un
fragmento de éste se marca de modo característico. Después de una
incubación adecuada, el polipéptido PRO libre o un fragmento de éste
se separa de la forma unida y la cantidad de libre o de marcaje no
presente en el complejo es una medida de la capacidad del agente
determinado para unirse al polipéptido PRO o para interferir con el
complejo polipéptido PRO/célula.
Otra técnica para el rastreo de fármacos
proporciona una selección de alto rendimiento para compuestos con
afinidad de unión adecuada por un polipéptido y se describe con
detalle en la patente internacional WO 84/03564, publicada el 13 de
septiembre de 1984. En resumen, grandes cantidades de compuestos de
pequeños péptidos distintos a analizar se sintetizan sobre un
sustrato sólido, como puntas o cualquier otra superficie. Tal como
se aplica para un polipéptido PRO, los compuestos peptídicos a
analizar se hacen reaccionar con el polipéptido PRO y se lavan. El
polipéptido PRO unido se detecta mediante procedimientos bien
conocidos en la materia. El polipéptido PRO purificado también puede
servir como recubrimientos de placas para utilizar en las técnicas
de rastreo de fármacos mencionadas anteriormente. Además, se pueden
utilizar anticuerpos neutralizantes para capturar el péptido e
inmovilizarlo sobre el soporte sólido.
La presente invención también contempla la
utilización de ensayos de rastreo competitivo de fármacos en los que
los anticuerpos neutralizantes capaces de unirse al polipéptido PRO
compiten específicamente con un compuesto test por la unión con el
polipéptido PRO o con fragmentos del mismo. De esta manera, pueden
utilizarse anticuerpos para detectar la presencia de cualquier
péptido que comparta uno o más determinantes antigénicos con el
polipéptido PRO.
El objetivo del diseño racional de fármacos es
producir análogos estructurales del polipéptido activo
biológicamente de interés (es decir, un polipéptido PRO) o de
moléculas pequeñas con las que interaccionan, p.ej., los agonistas,
antagonistas o inhibidores. Cualquiera de estos ejemplos puede
utilizarse para generar fármacos que sean formas más activas o
estables del polipéptido PRO o que intensifiquen o interfieran con
la función del polipéptido PRO in vivo (Hodgson,
Bio/Technology, 9:19-21 (1991)).
En una aproximación, la estructura tridimensional
del polipéptido PRO, o de un complejo inhibidor del polipéptido PRO,
se determina mediante cristalografía de rayos X, mediante modelado
informático o, de forma más característica, mediante una combinación
de dos aproximaciones. Es necesario conocer tanto la forma como las
cargas del polipéptido PRO para comprender la estructura y
determinar los sitios activos de la molécula. Aunque a veces, pero
no muy frecuentemente, se puede obtener información útil sobre la
estructura del polipéptido PRO mediante modelado basado en la
estructura de proteínas homólogas. En ambos casos, la información
estructural relevante se utiliza para diseñar moléculas de tipo
polipéptido-PRO análogas o para identificar
inhibidores eficientes. Ejemplos útiles del diseño racional de
fármacos puede incluir moléculas con una actividad mejorada o
estabilidad, tal como se muestra por Braxton y Wells, Biochemistry,
31:7796-7801 (1992) o que actúan como inhibidores, o
antagonistas de péptidos nativos tal como se muestra por Athauda y
col., J. Biochem., 113:742-746 (1993).
También es posible aislar un anticuerpo
específico de una diana, seleccionado mediante ensayo funcional, tal
como se describió anteriormente y a continuación resolver su
estructura cristalina. Esta aproximación, en principio, produce un
núcleo del fármaco, o farmacore, sobre el cual se pueden diseñar
otros fármacos. Es posible evitar la cristalografía de proteínas
generando anticuerpos anti-idiotipos
(anti-ids) contra un anticuerpo funcional, activo
farmacológicamente. Como una imagen en espejo de una imagen en el
espejo, el sitio de unión de los anti-ids se
esperaría que fuera un análogo del receptor original. El
anti-id podría utilizarse para identificar y aislar
péptidos a partir de bancos de péptidos producidos química o
biológicamente. Los péptidos aislados actuarían a continuación como
el farmacore.
En virtud de la presente invención, se pueden
obtener cantidades suficientes del polipéptido PRO para realizar
dichos estudios analíticos como la cristalografía por rayos X.
Además, el conocimiento de la secuencia aminoacídica del polipéptido
PRO que se proporciona aquí facilitará una guía par los que utilicen
técnicas de modelado informático en lugar de o además de la
cristalografía por rayos X.
Este ejemplo muestra que los genes que codifican
los polipéptidos PRO se amplifican en el genoma de ciertos cánceres
humanos. La amplificación está asociada con la
sobre-expresión del producto del gen, indicando que
el polipéptido PRO es una diana útil para la intervención
terapéutica de algunos cánceres como el de colon, pulmón y otros. El
agente terapéutico puede tomar la forma de antagonistas de genes
codificantes de polipéptidos PRO, por ejemplo, anticuerpos
quiméricos murinos-humanos, humanizados, o humanos
contra el polipéptido PRO.
El material de inicio para el cribado fue el DNA
genómico aislado de las células de 10 individuos sanos normales,
agrupados y utilizados como controles en los ensayos del número de
copias génicas en individuos sanos (Nor-Hu).
Para buscar genes potencialmente implicados en
ciertos cánceres, se utilizó el ensayo de la nucleasa 5' (por
ejemplo, TaqMan^{TM}) y la PCR cuantitativa a tiempo real (por
ejemplo, ABI Prism 7700 Sequence Detection System^{TM} (Perkin
Elmer, Applied Biosystems Division, Foster City, CA)). Los
resultados se utilizaron para determinar si el DNA que codifica el
polipéptido PRO está sobre-expresado en cualquiera
de los cánceres de colon y pulmón analizados. El resultado se
proporcionó en unidades Delta CT. Una unidad corresponde a 1 ciclo
de PCR o aproximadamente a una amplificación de 2 veces respecto al
normal, dos unidades corresponden a 4 veces, 3 unidades corresponden
a 8 veces y así sucesivamente. La cuantificación se obtuvo
utilizando cebadores y una soda Taqman^{TM} fluorescente derivada
del gen codificante del polipéptido PRO. Las regiones del
polipéptido PRO que contienen más probablemente las secuencias de
ácido nucleico y las que son al menos probables de sufrir un ajuste
de intrones son preferibles para la generación de cebadores, p.ej.,
la región 3' no traducida.
La reacción del ensayo de la nucleasa 5' es una
técnica basada en la PCR que utiliza la actividad 5' exonucleasa de
la Taq DNA polimerasa para controlar la amplificación a tiempo real.
Se utilizan dos oligonucleótidos para generar la secuencia
localizada entre los dos cebadores de PCR. No se produce síntesis de
DNA a partir de la sonda por la Taq DNA polimerasa y dicha sonda
está marcada con un colorante fluorescente reportero y un colorante
fluorescente secuestrador. Cualquier emisión inducida por el láser
del colorante reportero es secuestrada por el secuestrador cuando
ambos se localizan próximos, como lo están en la sonda. Durante la
reacción de amplificación, la sonda es cortada por la Taq DNA
polimerasa de forma dependiente del molde. Los fragmentos de la
sonda resultantes se disocian en solución, con lo que la señal del
colorante reportero se libera del efecto secuestrante del segundo
fluoróforo. Se libera una molécula de colorante reportero por cada
nueva molécula sintetizada, y la detección del colorante reportero
no secuestrado proporciona la base para la interpretación
cuantitativa de los resultados.
El procedimiento de la nucleasa 5' se lleva a
cabo en un dispositivo de PCR cuantitativa a tiempo real como el de
ABI Prism 7700TM Sequence Detection. El sistema consiste de un
termociclador, un láser, una cámara de dispositivo de carga acoplado
(CCD) y un ordenador. El sistema amplifica las muestras en un
formato de 96 pocillos en un termociclador. Durante la
amplificación, la señal fluorescente inducida por el láser se recoge
a tiempo real a través de cables de fibras ópticas para los 96
pocillos y se detecta en la CCD. El sistema incluye el programa para
el funcionamiento del instrumento y para el análisis de los
resultados.
Los resultados del ensayo de la nucleasa 5' se
expresaron inicialmente como Ct, o el ciclo del umbral. Esto se
define como el ciclo en donde se acumula la señal del reportero
sobre el ruido de fondo de la fluorescencia. Los valores de Ct se
utilizaron como medida cuantitativa del número relativo de copias
iniciales de una secuencia diana determinada en una muestra de ácido
nucleico.
Genes que codifican los polipéptidos PRO
siguientes se hallaron amplificados en el anterior ensayo:
PRO531
La Hibridación in situ es una técnica
potente y versátil para la detección y localización de secuencias de
ácido nucleico en las preparaciones celulares o de tejidos. Puede
ser útil, por ejemplo, para identificar sitios de expresión génica,
analizar la distribución en el tejido, identificar y localizar la
infección viral, seguir los cambios en la síntesis de mRNA
específico y con la ayuda del mapeo cromosómico.
La hibridación in situ se realizó según la
versión optimizada del protocolo de Lu y Gillet, Cell Vision
1:169-176 (1994), utilizando las ribosondas marcadas
con P^{32} generadas por PCR. En resumen, los tejidos humanos
incluidos en parafina, fijados en formalina se seccionaron,
desparafinaron, desproteinizaron en proteinasa K (20 g/ml) durante
15 minutos a 37ºC y se procesaron posteriormente para la hibridación
in situ tal como se describió por Lu y Gillet, supra.
Una ribosonda antisentido marcada con UTP-P^{32}
se generó de un producto de PCR y se hibridó a 55ºC durante la
noche. A continuación los portaobjetos con las hibridaciones se
sumergieron en la emulsión fotográfica Kodak NTB2 y se expusieron
durante 4 semanas.
6,0 \mul de UTP-P^{32} (125
mCi) (Amersham BF 1002, SA<2000 Ci/mmol) se secaron al vacío. Y
a cada tubo que contenía el UTP-P^{32} secado se
añadieron los siguientes ingredientes:
2,0 \mul de tampón de transcripción 5X
1,0 \mul de DTT (100 mM)
2,0 \mul de mezcla de NTP (2,5 mM: 10 \mul de
cada GTP, CTP, TTP y ATP a 10 mM + 10 \mul de H_{2}O)
1,0 \mul de UTP (50 \muM)
1,0 de Rnasin
1,0 \mul de DNA molde (1 \mug)
1,0 \mul de H_{2}O
1,0 \mul de RNA polimerasa (para productos de
PCR T3= antisentido, T7= sentido 5', generalmente)
Los tubos se incubaron a 37ºC durante 1 hora. Se
añadió 1,0 \mul de DNasa RQ1, seguido de una incubación a 37ºC
durante 15 minutos. Se añadieron 90 \mul de TE (10 mM de Tris pH
7,6/EDTA 1 mM, pH 8,0) y la mezcla se pipeteó en papel DE81. La
solución restante se cargó en una unidad de ultrafiltración
Microcon-50 y se centrifugó utilizando el programa
10 (6 minutos). La unidad de filtración se invirtió sobre un segundo
tubo y se centrifugó con el programa 2 (3 minutos). En la última
recuperación, se añadieron 100 \mul de TE. Se pipeteó 1 \mul de
producto final sobre papel DE81 y se contaron en 6 ml de Biofluor
II.
La sonda se migró en un gel de TBE/urea. Se
añadieron 1-3 \mul de la sonda o 5 \mul de RNA
Mrk II a 3 \mul de tampón de carga. Se calentó la mezcla a 95ºC en
termobloque durante 3 min e inmediatamente después se colocó en
hielo. Se nivelaron los pocillos, se cargó la muestra y se migró a
180-250 voltios durante 45 minutos. El gel se
envolvió en saran-wrap y se expuso a una
película XAR con una pantalla intensificadora a -70ºC durante 1 h a
toda la noche.
Los portas se sacaron del congelador, se
colocaron en bandejas de aluminio y se descongelaron a temperatura
ambiente durante 5 minutos. Las bandejas se colocaron en el
incubador a 55ºC durante 5 minutos para reducir la condensación. Los
portaobjetos se fijaron durante 10 minutos en paraformaldehído al 4%
en hielo en la campana de gases y se lavaron en 0,5XSSC durante 5
minutos, a temperatura ambiente (25 ml de 20XSSC + 975 ml de
H_{2}O SQ). Después de desproteinizar con proteinasa K a 0,5
\mug/ml durante 10 minutos a 37ºC (12,5 \mul de solución madre
de proteinasa K en 250 ml de tampón sin RNasa precalentado), las
secciones se lavaron en 0,5XSSC durante 10 minutos a temperatura
ambiente. Las secciones se deshidrataron en etanol al 70%, 95%,
100%, durante 2 min en cada baño.
Los portaobjetos se desparafinaron, se colocaron
en H_{2}O SQ y se lavaron dos veces con 2XSSC a temperatura
ambiente, durante 5 minutos cada vez. Las secciones de embriones
humanos se desproteinizaron con proteinasa K 20 \mug/ml (500
\mul de una solución madre de 10 mg/ml en 250 ml de tampón sin
RNAsa; 37ºC, 15 minutos), o 8X proteinasa K (100 \mul en 250 ml de
tampón sin RNasa, 37ºC, 30 minutos) para tejidos en formalina. A
continuación, se realizaron lavados en 0,5XSSC y se deshidrataron
tal como se describió anteriormente.
Las preparaciones de los portaobjetos se
colocaron en una cajita de plástico con tampón Box (4XSSC, formamida
al 50%) - saturada con papel de filtro. El tejido se recubrió con 50
\mul de tampón de hibridación (3,75 g de Dextrano de sulfato + 6
ml de H_{2}O SQ), se mezcló con ayuda del vórtex y se calentó en
el microondas durante 2 minutos con la tapa aflojada. Después de
enfriar las cajas con los tejidos en hielo, se añadieron 18,75 ml de
formamida, 3,75 ml de 20XSSC y 9 ml de H_{2}O SQ, se volvió a
mezclar bien con el vórtex y se incubó a 42ºC durante
1-4 horas.
Una sonda de 1,0x10^{6} cpm y 1,0 \mul de
tRNA (50 mg/ml de solución madre) por porta se calentaron a 95ºC
durante 3 minutos. Los portaobjetos se enfriaron en hielo, y se
añadieron 48 \mul de tampón de hibridación por porta. Después de
mezclar con el vórtex, se añadieron 50 \mul de P3 a 50 \mul de
solución de prehibridación sobre el portaobjetos. Los portaobjetos
se incubaron durante toda la noche a 55ºC.
Se realizaron dos lavados durante 10 minutos con
2XSSC, EDTA a temperatura ambiente (400 ml de 20XSSC + 16 ml de EDTA
0,25 M, Vf= 4l), seguido de un tratamiento con RNasa a 37ºC durante
30 minutos (500 \mul de 10 mg/ml en 250 ml de tampón RNasa = 20
mg/ml). Los portaobjetos se lavaron 2x10 min con 2XSSC, EDTA a
temperatura ambiente. Las condiciones de astringencia del lavado
fueron las siguientes: 2 horas a 55ºC, 0,1X SSC, EDTA (20 ml de
20XSSC + 16 ml de EDTA, V_{f}=4 l).
El análisis in situ se realizó con
diversas secuencias de DNA descritas en la patente europea EP
99912321.9. Los oligonucleótidos utilizados para estos análisis se
derivaron de secuencias nucleotídicas descritas en la patente
europea 99912321.9 y por lo general tuvieron una longitud de 40 a 55
nucleótidos.
Los siguientes materiales se han depositado en el
American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville,
MD, USA (ATCC):
Material | Número Dep. ATCC | Fecha del depósito |
DNA48314-1320 | ATCC 209702 | 26 de marzo de 1998 |
Este depósito se realizó de acuerdo con la
normativa del Tratado de Budapest sobre el Reconocimiento
Internacional del Depósito de Microorganismos para los Propósitos
del Procedimientos de Patentes y de la Regulación que se contempla
(Tratado de Budapest). Ello asegura el mantenimiento de un cultivo
viable del depósito durante 30 años desde la fecha del depósito. Los
depósitos estarán disponibles por el ATCC bajo los términos del
tratado de Budapest y sometidos a un acuerdo entre Genentech, Inc. y
ATCC, que asegure la disponibilidad permanente y no restringida de
la progenie del cultivo del depósito para el público tras la emisión
de la patente americana pertinente, o tras que sea accesible al
público cualquier patente americana o europea que la preceda, y
asegure la disponibilidad de la progenie a una determinada por el
Comisionado U.S. de Patentes y Marcas de acuerdo con el
35USC\NAK122 y las normas del Comisionado de Patentes y Marcas
(incluyendo 37 CFR\NAK 1.14 con la referencia especial a 886 OG
638).
El beneficiario de la presente solicitud está de
acuerdo que si el cultivo de los materiales en depósito perece, se
pierde o se destruye cuando se cultiva en las condiciones adecuadas,
los materiales se reemplazarán en la mayor prontitud posible con
otro similar. La disponibilidad del material depositado no debe
considerarse como una licencia para practicar la invención en
contravención de los derechos garantizados bajo la autoridad de
cualquier gobierno de acuerdo con sus leyes de patentes.
La especificación escrita en la presente
invención se considera suficiente para que un experto en la materia
ponga en práctica la invención. La presente invención no limita su
ámbito por la construcción depositada, ya que la realización
depositada se considera una ilustración de ciertos aspectos de la
invención y cualquier construcción que sea equivalente
funcionalmente se halla dentro del ámbito de la presente invención.
El depósito de materiales no constituye una admisión de que la
descripción aquí descrita sea inadecuada para permitir la práctica
de cualquier aspecto de la invención, incluyendo el mejor modo de
realización, tampoco debe considerarse como limitante del ámbito de
las reivindicaciones con las ilustraciones específicas que se
representan. Incluso, diversas modificaciones de la invención,
además de las aquí mostradas y descritas, serán evidentes a los
expertos en la materia a partir de la descripción presente y se
hallan por tanto dentro del ámbito de las reivindicaciones
anexadas.
<110> Genentech, Inc.
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Nuevos polipéptidos y ácidos
nucleicos codificantes de los mismos
\vskip0.400000\baselineskip
<130> CMD/FP5979521
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\vskip0.400000\baselineskip
<140> EP 02012904.5
\vskip0.400000\baselineskip
<141>
2002-06-11
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> EP 99912321.9
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
1999-03-08
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> PCT/US99/05028
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
1999-03-08
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> US 60/079,656
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
1998-03-26
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 43
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Fuente
\vskip0.400000\baselineskip
<223>/ nota= "Descripción de la secuencia
artificial: cebador de PCR de sentido de transcripción 5'"
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
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\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskiptgtaaaacga cggccagtta aatagacctg caattattaa tct
\hfill43
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
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<211> 41
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<212> DNA
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<213> Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Fuente
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<223>/ nota= "Descripción de la secuencia
artificial: cebador de PCR de sentido de transcripción 3'"
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
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\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcaggaaacag ctatgaccac ctgcacacct gcaaatccat t
\hfill41
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2738
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo Sapiens
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 798
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo Sapiens
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 23
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Fuente
\vskip0.400000\baselineskip
<223>/ nota= "Descripción de la secuencia
artificial: cebador de PCR de sentido de transcripción 5'"
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
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\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipctgagaacgc gcctgaaact gtg
\hfill23
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 22
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Fuente
\vskip0.400000\baselineskip
<223>/ nota= "Descripción de la secuencia
artificial: cebador de PCR de sentido de transcripción 3'"
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
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\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipagcgttgtca ttgacatcgg cg
\hfill22
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 50
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
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<213> Artificial
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Fuente
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<223>/ nota= "Descripción de la secuencia
artificial: sonda de hibridación"
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipttagttgctc cattcaggag gatctaccct tcctcctgaa atccgcggaa
\hfill50
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (33)
1. Ácido nucleico que codifica una secuencia
aminoacídia que tiene por lo menos una identidad de secuencia de al
menos el 80% con la secuencia aminoacídica que se muestra en la
Figura 2 (SEC ID NO:4), o la complementaria de la misma, en donde
dicha identidad de secuencia se determina sobre la longitud total de
la secuencia aminoacídica que se muestra en la Figura 2 (SEC ID
NO:4), y en donde dicho ácido nucleico está amplificado en los
tumores de pulmón y/o de colon humano.
2. Ácido nucleico de acuerdo con la
reivindicación 1, en donde el nivel de identidad es de al menos el
90%.
3. Ácido nucleico de acuerdo con la
reivindicación 1, en donde el nivel de identidad de es de al menos
el 95%.
4. Ácido nucleico de acuerdo con la
reivindicación 1, que codifica un polipéptido que comprende la
secuencia aminoacídica que se muestra en la Figura 2 (SEC ID
NO:4).
5. Ácido nucleico de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende la secuencia codificante de longitud
completa de la secuencia que se muestra en la Figura 1 (SEC ID
NO:3), o la complementaria de ésta.
6. Ácido nucleico de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende la secuencia nucleotídica que se
muestra en la Figura 1 (SEC ID NO:3), o la complementaria de
ésta.
7. Ácido nucleico aislado que comprende la
secuencia codificante de tamaño completo del inserto de ácido
nucleico (DNA 48314-1320) contenido con el número de
acceso ATCC 209702.
8. Vector que comprende el ácido nucleico de
cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
9. Vector de acuerdo con la reivindicación 8,
unido operativamente a las secuencias control reconocidas por una
célula hospedadora transformada con el vector.
10. Célula hospedadora que comprende el vector de
acuerdo con la reivindicación 8 ó reivindicación 9.
11. Célula hospedadora de acuerdo con la
reivindicación 10, en donde dicha célula es una célula CHO, una
célula de E. coli o de levadura.
12. Procedimiento para la producción de un
polipéptido que comprende el cultivo de la célula hospedadora de
acuerdo con las reivindicación 10 o reivindicación 11 en condiciones
adecuadas para la expresión de dicho polipéptido y la recuperación
de dicho polipéptido del cultivo celular.
13. Polipéptido aislado con al menos un 80% de
identidad de secuencia con la secuencia aminoacídica que se muestra
en la Figura 2 (SEC ID NO:4), en donde dicha identidad de secuencia
se determina respecto a la secuencia aminoacídica de longitud
completa que se muestra en la Figura 2 (SEC ID NO:4), y en donde
dicho polipéptido está sobreexpresado en tumores de pulmón y/o
colon.
14. Polipéptido de acuerdo con la reivindicación
13, que consiste en la secuencia aminoacídica que se muestra en la
Figura 2 (SEC ID NO:4).
15. Polipéptido de acuerdo con la reivindicación
13, que consiste en el dominio extracelular de la secuencia
aminoacídica que se muestra en la Figura 2 (SEC ID NO:4),
representado por los residuos aminoacídicos desde el 27 a
aproximadamente el 684.
16. Polipéptido aislado que tiene al menos un 80%
de identidad de secuencia con la secuencia aminoacídica codificada
por la secuencia codificante de tamaño completo del inserto de ácido
nucleico (DNA 48314-1320) contenido en el número de
acceso ATCC 209702, en donde dicha identidad de secuencia se
determina respecto a la secuencia codificante de tamaño completo y
en donde dicho polipéptido está sobreexpresado en tumores de pulmón
y/o colon humanos.
17. Polipéptido aislado de acuerdo con la
reivindicación 16, el cual consiste en la secuencia aminoacídica
codificada por la secuencia codificante de tamaño completo del
inserto de ácido nucleico (DNA 48314-1320) contenido
en el número de acceso ATCC 209702.
18. Polipéptido de acuerdo con la reivindicación
13 o la reivindicación 16, en donde el nivel de identidad es de al
menos el 90%.
19. Polipéptido de acuerdo con la reivindicación
18, en donde el nivel de identidad es de al menos el 95%.
20. Molécula quimérica que comprende un
polipéptido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a
19 fusionado con una secuencia aminoacídica heteróloga.
21. Molécula quimérica de acuerdo con la
reivindicación 20, en donde dicha secuencia aminoacídica heteróloga
es una secuencia de etiqueta epitópica.
22. Molécula quimérica de acuerdo con la
reivindicación 20, en donde dicha secuencia aminoacídica heteróloga
es una región Fc de una inmunoglobulina.
23. Anticuerpo que se une específicamente al
polipéptido de acuerdo con la reivindicación 14 o la reivindicación
17.
24. Anticuerpo de acuerdo con la reivindicación
23, en donde dicho anticuerpo es un anticuerpo humanizado.
25. Anticuerpo de acuerdo con la reivindicación
23, en donde dicho anticuerpo es un anticuerpo monoclonal.
26. Anticuerpo de acuerdo con la reivindicación
25, en donde dicho anticuerpo es un anticuerpo quimérico.
27. Utilización de un antagonista del polipéptido
que tiene la secuencia aminoacídica de la Figura 2 (SEC ID NO:4) en
la preparación de una composición farmacéutica para el tratamiento
del cáncer, en donde el antagonista es un anticuerpo o un
polinucléotido antisentido.
28. Utilización de acuerdo con la reivindicación
27, en donde el anticuerpo es tal y como se define en cualquiera de
las reivindicaciones 23 a 26.
29. Utilización de acuerdo con las reivindicación
27 o reivindicación 28, en donde el cáncer es el cáncer de pulmón o
de colon.
30. Composición farmacéutica que comprende un
antagonista del polipéptido que tiene la secuencia aminoacídica de
la Figura 2 (SEC ID NO:4), junto con un vehículo farmacéuticamente
aceptable, en donde el antagonista es un anticuerpo o polinucleótido
antisentido.
31. Composición de acuerdo con la reivindicación
31, en donde el anticuerpo es tal y como se define en cualquiera de
las reivindicaciones 23 a 26.
32. Procedimiento para la detección de la
amplificación y/o la sobreexpresión de un gen, comprendiendo el
procedimiento el ensayo de una muestra de tejido para la
amplificación de un gen codificante de un polipéptido que tiene la
secuencia aminoacídica de la Figura 2 (SEC ID NO:4) y/o la
sobreexpresión de un polipéptido que tiene la secuencia aminoacídica
de la Figura 2 (SEC ID NO:4) en donde la amplificación y/o la
sobreexpresión es indicativa de que la muestra se deriva de un
tejido canceroso.
33. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 32, en donde la muestra proviene de un cáncer de
pulmón o de colon.
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