ES2239089T3 - Polipeptidos y acidos nucleicos que codifican los mismos. - Google Patents
Polipeptidos y acidos nucleicos que codifican los mismos.Info
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Abstract
Ácido nucleico aislado que es o bien: (a) ácido nucleico que codifica un polipéptido que tiene al menos un 80% de identidad de secuencia respecto a la secuencia de aminoácidos mostrada en la Figura 2 (SEC ID Nº: 2) o la complementaria del mismo, en donde dicha identidad de secuencia se determina respecto a la longitud completa de las secuencias que son comparadas y en donde la expresión del polipéptido de entre los siguientes tejidos humanos: Tejidos fetales (E12-E16 semanas): placenta, cordón umbilical, hígado, riñón, adrenales, tiroides, pulmones, corazón, vasos mayores, esófago, estómago, intestino delgado, bazo, timo, páncreas, cerebro, ojo, cordón espinal, paredes corporales, pelvis y extremidades inferiores; y Tejidos humanos: riñón (normal y en estado final), adrenal, miocardio, aorta, bazo, nódulo linfoide, páncreas, pulmón, piel, ojo (inc. retina), vejiga, hígado (normal, cirrótico y con fallo agudo); está limitada a endotelio vascular de bazo fetal, bazo adulto, hígado fetal y tiroides adultas y el desarrollo de ganglios espinales en un humano; o bien (b) ácido nucleico que comprende la secuencia codificante de longitud completa del inserto de ácido nucleico (ADN 33221-1133) contenido en el número de acceso ATCC 209263.
Description
Polipéptidos y ácidos nucleicos que codifican los
mismos.
La presente invención se refiere de modo general
a la identificación y aislamiento de ADN novedoso y a la producción
recombinante de polipéptidos novedosos codificados por ese ADN.
Las proteínas extracelulares y transmembrana
juegan importantes papeles en la información, diferenciación y
mantenimiento de los organismos pluricelulares. El destino de
muchas células individuales, por ejemplo, proliferación, migración,
diferenciación o interacción con otras células, normalmente está
dirigido por la información recibida desde otras células y/o en el
entorno inmediato. Esta información a menudo la transmiten
polipéptidos de secreción (por ejemplo, factores mitogénicos,
factores de supervivencia, factores citotóxicos, factores de
diferenciación, neuropéptidos u hormonas) que son, a su vez,
recibidos e interpretados por diversos receptores celulares o
proteínas transmembrana. Estos polipéptidos de secreción o
moléculas de señalización pasan a través de la ruta de secreción
celular para alcanzar su lugar de acción en el entorno
extracelular, normalmente en una proteína receptora
transmembrana.
Las proteínas de secreción tienen varias
aplicaciones industriales, incluyendo su uso como productos
farmacéuticos, de diagnóstico, biosensores y bioreactores. De
hecho, la mayoría de fármacos proteicos disponibles en el presente,
como agentes trombolíticos, interferones, interleucinas,
eritropoyetinas, factores de estimulación de colonias y otras
varias citoquininas, son proteínas de secreción. Sus receptores,
que son proteínas transmembrana, tienen además un potencial como
agentes terapéuticos o de diagnóstico. Los receptores
inmunoadhesinas, por ejemplo, se pueden emplear como agentes
terapéuticos para bloquear la interacción receptor/ligando. Las
proteínas transmembrana se pueden también emplear para la selección
de péptidos potenciales o pequeñas moléculas inhibidoras de la
interacción receptor/ligando pertinente. Tales proteínas
transmembrana y receptores celulares, incluyen, pero no se limitan
a, citoquininas, receptores, receptor quinasas, receptor
fosfatasas, receptores implicados en las interacciones
célula-célula y moléculas de adhesión celular como
selectinas e integrinas. La transducción de señales que regulan el
crecimiento y la diferenciación celular está regulada en parte por
la fosforilación de varias proteínas celulares. Las proteína
tirosina quinasas, enzimas que catalizan ese proceso, pueden actuar
además como receptores de factores de crecimiento. Algunos Ejemplos
incluyen el receptor del factor de crecimiento de fibroblastos y el
receptor del factor de crecimiento nervioso.
Se están realizando esfuerzos tanto a nivel
industrial como académico para identificar proteínas de secreción
receptoras transmembrana nativas, nuevas. Muchos de los esfuerzos
se están centrando en la selección de genotecas de ADN recombinante
de mamíferos para identificar las secuencias codificadoras de
proteínas de secreción y transmembrana novedosas. Algunos Ejemplos
de procedimientos y técnicas de selección están descritos en la
bibliografía [ver por ejemplo, Klein y col., Proc. Nati. Acad.
Sci., 93: 7108-7113 (1996)]; Patente de
EE.UU. Nº 5.536.637].
En la presente memoria descriptiva nosotros
describimos la identificación y caracterización de polipéptidos de
secreción y transmembrana novedosos y ácidos nucleicos novedosos
que codifican esos polipéptidos.
La ingesta de colesterol puede tener serias
implicaciones en la salud. La ingesta de colesterol proporciona
células con más colesterol del que requieren para la síntesis de
membrana. Si se bloquea la ingesta, el colesterol se acumula en la
sangre y puede contribuir a la formación de placas de
ateroesclerosis en las paredes de los vasos sanguíneos. La mayoría
del colesterol se transporta en sangre unido a una proteína en
forma de complejos conocidos como lipoproteínas de baja densidad
(LDL). Las LDL se endocitan dentro de las células mediante
proteínas receptoras de LDL. Por lo tanto, las proteínas receptoras
de LDL y las proteínas que tengan la homología, son de interés para
las comunidades científica y médica. Las proteínas unidas a
membrana y los receptores pueden jugar un papel importante en la
formación, diferenciación y mantenimiento de organismos
multicelulares. Los receptores de LDL son un ejemplo de proteínas
unidas a membrana que están implicadas en la síntesis y formación de
las membranas celulares en donde la salud de un individuo se
encuentra afectada de manera directa e indirecta por su función.
Muchas proteínas unidas a membrana actúan como receptores, tales
como el receptor de LDL. Estos receptores pueden funcionar para
endocitar sustratos o pueden funcionar como receptor de un canal.
Otras proteínas unidas a membrana funcionan como señales o
antígenos.
Las proteínas unidas a membrana y las moléculas
receptoras tienen diversas aplicaciones industriales, que incluyen
como agentes farmacéuticos y de diagnóstico. Las proteínas unidas a
membrana también se pueden utilizar para el cribaje de un péptido
potencial o de reguladores de pequeñas moléculas de la interacción
relevante receptor/ligando. En el caso del receptor de LDL, es
deseable encontrar moléculas con una endocitosis intensificada con
el fin de disminuir los niveles de colesterol en sangre y la
formación de placas. También es deseable identificar moléculas que
inhiban la endocitosis de manera que puedan ser evitadas o
reguladas estas moléculas por individuos que tengan colesterol alto
en sangre. Los polipéptidos que son homólogos a receptores de
liopoproteína pero que no funcionan como receptores de lipoproteína
son también de interés en la determinación de la función de los
fragmentos que muestran homología.
Los siguientes estudios realizados sobre
receptores de lipoproteínas de baja densidad conocidas y proteínas
relacionadas que incluyen apolipoproteínas: Sawamura et al.,
Nipón Chemiphar Co, Solicitud de patente japonesa J09098787; Novak,
S., et al., J. Biol. Chem.,
271:(20)11372-6 (1996); Blaas, D., J.
Virol., 69(11)7244-7 (Nov. 1995);
Scott, J., J. Inherit. Metab. Dis. (UK), 9/Supp.
1(3-16) (1986); Yamamoto, et al.,
Cell, 39:27-38 (1984); Rebece, et al.,
Neurobiol. Aging, 15:5117 (1994); Novak, S., et al, J. Biol.
Chemistry, 271:11732-11736 (1996); y Sestavel y
Fruchart, Cell Mol. Biol., 40(4):461-81
(Junio 1994). Estas publicaciones y otras publicadas antes de la
presentación de esta solicitud proporcionan más antecedentes de
péptidos ya conocidos en la técnica.
Se están realizando esfuerzos tanto en la
industria como en el académico para identificar nuevas proteínas
receptoras nativas unidas a membrana, en particular aquellas que
tengan homología con receptores de lipoproteínas. Nosotros
describimos en el presente documento la identificación y
caracterización de nuevos polipéptidos que tienen homología con los
receptores de lipoproteínas, designadas en el presente documento
como polipéptidos PRO 224.
Los solicitantes han identificado un clon de cDNA
que codifica un polipéptido nuevo, en donde el polipéptido se
designa en la presente invención como "PRO224".
En una realización, la invención propociona una
molécula de ácido nucleico aislada que comprende un ADN codificante
de un polipéptido PRO224 según se define en las reivindicaciones.
En un aspecto, el ácido nucleico aislado comprende ADN codificante
del polipéptido PRO224 que tiene los residuos de aminoácidos 1 a
282 de la Figura 2 (SEC ID Nº: 2) o es complementaria a dicha
secuencia codificante de ácido nucleico y permanece estable unida a
esta bajo condiciones al menos moderadas y, opcionalmente, bajo
condiciones de astringencia elevadas.
En otra realización, la invención proporciona un
polipéptido PRO224 aislado según se define en las reivindicaciones.
En particular, la invención proporciona el polipéptido PRO224 se
secuencia nativa aislada, el cual en una realización, incluye una
secuencia de aminoácidos que comprende los residuos 1 a 282 de la
Figura 2 (SEC ID Nº: 2).
En otras realizaciones de la presente invención,
la invención proporciona vectores que comprenden el ADN que
codifica cualquiera de los polipéptidos descritos anteriormente o a
continuación. También se proporciona una célula hospedadora que
comprende cualquiera de tales vectores. A modo de ejemplo, las
células hospedadoras puedes ser células CHO, E. coli o
levaduras. Se proporciona además un procedimiento para producir
cualquiera de los polipéptidos descritos anteriormente o a
continuación, y comprenden el cultivo de las células hospedadoras
en condiciones adecuadas para la expresión del polipéptido deseado
y la recuperación del polipéptido deseado a partir del cultivo
celular.
En otras realizaciones, la invención proporciona
moléculas quiméricas que comprenden cualquiera de los polipéptidos
descritos anteriormente o a continuación fusionados a un
polipéptido o secuencia aminoacídica heteróloga. Un ejemplo de tal
molécula quimérica comprende cualquiera de los polipéptidos
descritos anteriormente o a continuación fusionado a un secuencia
etiqueta epítopo o una región Fc de una inmunoglobulina.
En otras realizaciones, la invención proporciona
un anticuerpo como se define en las reivindicaciones.
Opcionalmente, el anticuerpo en un anticuerpo monoclonal.
En aún otras realizaciones, la invención
proporciona sondas oligonucleotídicas útiles para aislar secuencias
nucleotídicas de ADNc y genómicas, en las que estas sondas pueden
derivar de cualquiera de las secuencias nucleotídicas descritas
anteriormente o a continuación.
La Figura 1 muestra una secuencia de nucleótidos
(SEC ID Nº: 1) de un cDNA de PRO224 de secuencia nativa, en donde
la SEC ID Nº: 1 es un clon designado en el presente documento como
"UNQ198" y/o "DNA33221-1133".
La Figura 2 muestra la secuencia aminoacídica (ID
de SEC. Nº 2) derivada de la secuencia codificadora de la ID de
SEC. Nº 1 mostrada en la Figura 1.
Los términos "polipéptido PRO" y "PRO"
se usan en la presente memoria descriptiva y cuando están
inmediatamente seguidos de una denominación numérica se refiere a
varios polipéptidos, en el que la denominación completa (es decir,
PRO/número) se refiere a secuencias polipeptídicas específicas como
se describe en la presente memoria descriptiva. Los términos
"polipéptido PRO/número" y "PRO/número" como se usan en
la presente memoria descriptiva engloban polipéptidos de secuencia
nativa y variantes polipeptídicas (que se definen con más detalle
en la presente memoria descriptiva). Los polipéptidos PRO descritos
en la presente memoria descriptiva se pueden aislar de varias
fuentes, como a partir de tipos de tejidos humanos o de otra
fuente, o preparados con procedimientos sintéticos
recombinantes.
Un "polipéptido PRO de secuencia nativa"
comprende un polipéptido que tiene la misma secuencia aminoacídica
que el polipéptido PRO correspondiente natural. Tales polipéptidos
PRO de secuencia nativa se pueden aislar a partir de la naturaleza
o se pueden producir por medios sintéticos recombinantes. El término
"polipéptido PRO de secuencia nativa" engloba específicamente
formas truncadas naturales o de secreción del polipéptido PRO
específico (por ejemplo, formas de ayuste alternativas) y variantes
alélicas naturales del polipéptido. En una realización de la
invención, la secuencia nativa del polipéptido PRO224 es un
polipéptido PRO224 con la secuencia madura o nativa de longitud
completa que comprende los aminoácidos 1 a 282 de la Figura 2 (SEC
ID Nº: 2).
"Variante del polipéptido PRO" quiere decir
un polipéptido PRO activo como se define anteriormente o a
continuación que tiene al menos aproximadamente el 80% de identidad
de secuencia aminoacídica con la secuencia del polipéptido PRO de
secuencia nativa de longitud completa como se describe en la
presente memoria descriptiva. Tales variantes del polipéptido PRO
incluyen, por ejemplo, polipéptidos PRO en los que se añaden, o
eliminan uno o más residuos aminoacídicos, en el extremo amino (N)
o carboxilo (C) terminal de la secuencia aminoacídica nativa de
longitud completa. Habitualmente, una variante de polipéptido PRO
tendrá al menos aproximadamente un 80% por ciento de identidad de
secuencia aminoacídica, más preferiblemente al menos aproximadamente
el 90% de identidad de secuencia aminoacídica e incluso más
preferiblemente al menos aproximadamente el 95% de identidad de
secuencia aminoacídica con la secuencia aminoacídica de la
secuencia aminoacídica nativa de longitud completa como se describe
en la presente memoria descriptiva.
El "porcentaje (%) de identidad de secuencia
aminoacídica" respecto a las secuencias polipeptídicas PRO
identificadas en la presente memoria descriptiva se define como el
porcentaje de residuos aminoacídicos en una secuencia candidata que
son idénticos a los residuos aminoacídicos de la secuencia
polipeptídica PRO específica, después de alinear las secuencias e
introducir espacios de disparidad, si fuera necesario, para lograr
el máximo porcentaje de identidad de secuencia, y sin considerar
ninguna sustitución conservativa como parte de la identidad de
secuencia. El alineamiento para propósitos de determinación del
porcentaje de identidad de secuencia aminoacídica se puede lograr
de varios modos accesibles para los expertos en la materia, por
ejemplo, usando programas informáticos disponibles públicamente
como los programas BLAST, ALIGN o Megalign (DNASTAR). El programa
de alineamiento preferido es BLAST. Los expertos en la materia
pueden determinar los parámetros apropiados para la medida del
alineamiento, incluyendo cualquier algoritmo que se necesite para
lograr un alineamiento máximo en toda la longitud de las secuencias
que se están comparando.
El "porcentaje (%) de identidad de secuencia
nucleotídica" respecto a las secuencias nucleotídicas que
codifican los PRO identificadas en la presente memoria descriptiva
se define como el porcentaje de nucleótidos en una secuencia
candidata que son idénticos a los nucleótidos de la secuencia
aminoacídica PRO de interés, después de alinear las secuencias e
introducir espacios de disparidad, si fuera necesario, para lograr
el máximo porcentaje de identidad de secuencia, y sin considerar
ninguna sustitución conservativa como parte de la identidad de
secuencia. El alineamiento para propósitos de determinación del
porcentaje de identidad de secuencia nucleotídica se puede lograr de
varios modos accesibles a los expertos en la materia, por ejemplo,
usando programas informáticos disponibles públicamente como los
programas BLAST, ALIGN o Megalign (DNASTAR). El programa de
alineamiento preferido es BLAST. Los expertos en la materia pueden
determinar los parámetros apropiados para la medida del
alineamiento, incluyendo cualquier algoritmo que se necesite para
lograr un alineamiento máximo en toda la longitud de las secuencias
que se están comparando.
"Aislado", cuando se usa para describir los
varios polipéptidos descritos en la presente memoria descriptiva,
quiere decir que se ha identificado y separado y/o recuperado de un
componente de su entorno natural. Los componentes contaminantes de
su entorno natural son materiales que típicamente puede interferir
con el diagnóstico o usos terapéuticos del polipéptido, y que
pueden incluir enzimas, hormonas, y otros solutos proteicos o no
proteicos. En las realizaciones preferidas, el polipéptido se
purificará (1) hasta un grado suficiente para obtener al menos 15
residuos de la secuencia aminoacídica N-terminal o
interna usando un secuenciador spinning cup (de taza
giratoria), o (2) para homogenizar con SDS-PAGE
(gel de poliacrilamida con SDS) en condiciones no reductoras o
reductoras usando Azul de Coomassie o, preferiblemente, tinción de
plata. El polipéptido aislado incluye polipéptido in situ en
las células recombinantes, ya que al menos un componente del
entorno natural del polipéptido PRO no estará presente.
Habitualmente, sin embargo, el polipéptido aislado se preparará al
menos con una etapa de purificación.
Un ácido nucleico polipeptídico PRO
"aislado" es una molécula de ácido nucleico que se identifica
y separa de al menos una molécula nucleotídica contaminante con la
que está normalmente asociada en la fuente natural del ácido
nucleico polipeptídico PRO. Una molécula de ácido nucleico
polipeptídico PRO aislado es distinta de la forma o entorno en el
que se encuentra en la naturaleza. Las moléculas de ácido nucleico
polipeptídico PRO aislado se distinguen, por lo tanto, de la
molécula de ácido nucleico polipeptídico PRO específica que existe
en las células naturales. Sin embargo, una molécula de ácido
nucleico polipeptídico PRO aislado incluye moléculas de ácido
nucleico polipeptídico PRO contenidas en células que normalmente
expresan el polipéptido PRO donde, por ejemplo, la molécula de
ácido nucleico está en una localización cromosómica diferente de la
de las células naturales.
El "análisis Southern" o "transferencia
Southern" es un procedimiento por el que se confirma la
presencia de secuencias de ADN en una digestión con endonucleasas
de restricción de ADN o una composición que contiene ADN mediante la
hibridación con un oligonucleótido o un fragmento de ADN etiquetado
conocido. Los análisis Southern típicamente implican una separación
electroforética de las digestiones de ADN en geles de agarosa, la
desnaturalización del ADN tras la separación electroforética, y la
transferencia del ADN a una membrana soporte de nitrocelulosa,
nailon o de otro material adecuado para analizarla con una sonda
etiquetada con un enzima, biotinizada o etiquetada radiactivamente
como se describe en las secciones 9.37-9.52 de
Sambrook y col., "Molecular cloning: A Laboratory
Manual" (Clonación molecular: Manual de laboratorio) (New
York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).
El "análisis Northern" o "transferencia
Northern" es un procedimiento usado para identificar secuencias
de ARN que hibridan con una sonda conocida como un oligonucleótido,
un fragmento de ADN, ADNc o sus fragmentos, o un fragmento de ARN.
La sonda está etiquetada con un isótopo radiactivo como P^{32}, o
por biotinización, o con un enzima. El ARN que se va a analizar
normalmente se separa electroforéticamente en un gel de agarosa o
poliacrilamida, se transfiere a una membrana de nitrocelulosa,
nailon o de otro material adecuado y se hibrida con una sonda,
usando técnicas habituales muy conocidas como las que se describen
en las secciones 7.39-7.52 de Sambrook y col.,
supra.
El término "secuencias control" se refiere a
secuencias de ADN necesarias para la expresión de una secuencia
codificadora unidas operativamente en un organismo hospedador
particular. Las secuencias control adecuadas para procariotas, por
ejemplo, incluyen un promotor, opcionalmente una secuencia
operadora, y un sitio de unión a ribosomas. Se sabe que las células
eucariotas utilizan promotores, señales de poliadenilación y
potenciadores.
Un ácido nucleico está "unido
operativamente" cuando se coloca en una relación funcional con
otra secuencia nucleotídica. Por ejemplo, ADN para una presecuencia
o una secuencia guía de secreción se une operativamente al ADN que
codifica un polipéptido si se expresa como una preproteína que
participa en la secreción del polipéptido; un promotor o un
potenciador se une operativamente a una secuencia codificadora si
afecta a la transcripción de la secuencia; o un sitio de unión a
ribosomas se une operativamente a una secuencia codificadora si se
sitúa de modo que facilite la traducción. Generalmente, "unido
operativamente" significa que las secuencias de ADN que se están
uniendo son contiguas, y en el caso de las secuencias guías de
secreción, contiguas y en pauta de lectura. Sin embargo, los
potenciadores no tienen que ser contiguos. La unión se realiza
mediante ligación en sitios de restricción convenientes. Si tales
sitios no existen, se usan adaptadores oligonucleotídicos sintéticos
o ADN de enlace según la práctica convencional.
El término "anticuerpo" se usa en el sentido
más amplio y abarca específicamente anticuerpos monoclonales
anti-polipéptido PRO únicos (incluyendo anticuerpos
agonistas, antagonistas y neutralizantes) y composiciones de
anticuerpos anti-polipéptido PRO con especifidad
poliepitópica. El término "anticuerpo monoclonal" como se usa
en la presente memoria descriptiva se refiere a un anticuerpo
obtenido de una población de anticuerpos sustancialmente homogéneos,
es decir, los anticuerpos individuales que comprenden la población
son idénticos salvo por posibles mutaciones naturales que puedan
estar en cantidades minoritarias.
"Activo" o "actividad" para los
propósitos de la presente memoria descriptiva se refieren a formas
del polipéptido PRO que mantienen las actividades biológicas y/o
inmunológicas del polipéptido nativo específico o natural.
"Tratamiento" o "el tratamiento" se
refiere tanto al tratamiento médico como a las medidas preventivas
o profilácticas. Aquellos que necesitan tratamiento incluyen a los
que ya tienen el trastorno, como a los propensos a tenerlo, en los
que hay que prevenir el desorden.
"Mamífero" para los propósitos del
tratamiento se refiere a cualquier animal clasificado como
mamífero, incluyendo a los humanos, animales domésticos y de
granja, y animales de zoo, de deportes o de compañía, como ovejas,
perros, caballos, gatos, vacas y similares. Preferiblemente, el
mamífero de la presente memoria descriptiva en un humano.
"Vehículos" como se usa en la presente
memoria descriptiva incluyen vehículos farmacéuticamente
aceptables, excipientes, o estabilizantes que no sean tóxicos para
la célula o mamífero expuesto a las dosis y concentraciones
empleadas. A menudo el vehículo fisiológicamente aceptable, es una
solución acuosa tamponada. Algunos Ejemplos de vehículos
fisiológicamente aceptables incluyen tampones como fosfato,
citrato, y otros ácidos orgánicos; antioxidantes incluyendo ácido
ascórbico; polipéptidos de bajo peso molecular (menos de
aproximadamente 10 residuos); proteínas, como seroalbúmina,
gelatina, o inmunoglobulinas; polímeros hidrófilo como
polivinilpirrolidona; aminoácidos como glicina, glutamina,
asparragina, arginina o lisina; monosacáridos, disacáridos, y otros
carbohidratos incluyendo glucosa, manosa o dextranos; agentes
quelantes como EDTA; polioles como manitol o sorbitol; contraiones
formadores de sal como sodio; y/o tensioactivos no iónicos como
TWEEN^{TM}, polietilenglicol (PEG) y PLURONICS^{TM}.
El término "agonista" se usa para hacer
referencia a análogos peptídicos y no peptídicos de los
polipéptidos PRO nativos (donde polipéptido PRO nativo se refiere a
propolipéptido PRO, prepolipéptido PRO, prepropolipéptido PRO o
polipéptido PRO maduro) de la presente invención y a anticuerpos que
se unen específicamente a tales polipéptidos PRO nativos, con la
condición de que mantengan al menos una actividad biológica del
polipéptido PRO maduro. Preferiblemente, los agonistas de la
presente invención mantienen las propiedades de reconocimiento de
unión cualitativas y las propiedades de activación del receptor del
polipéptido PRO maduro.
El término "antagonista" se usa para hacer
referencia a una molécula que inhibe una actividad biológica del
polipéptido PRO maduro de la presente invención en la que
polipéptido PRO maduro se refiere a propolipéptido PRO,
prepolipéptido PRO, prepropolipéptido PRO o polipéptido PRO maduro.
Preferiblemente, los antagonistas en la presente memoria
descriptiva inhiben la unión de un polipéptido PRO maduro de la
presente invención.
Un polipéptido PRO "antagonista" es una
molécula que evita o interfiere con una función efectora
antagonista PRO (por ejemplo, una molécula que evita o interfiere
con la unión y/o la activación de un receptor del polipéptido PRO
por un polipéptido PRO). Tales moléculas se pueden seleccionar por
su capacidad de inhibir completamente la activación del receptor
del polipéptido PRO controlando la unión de un polipéptido PRO en
presencia y ausencia de la molécula antagonista de prueba, por
ejemplo.
Un antagonista de la invención además engloba un
polinucleótido antisentido contra el gen del polipéptido PRO, tal
polinucleótido antisentido bloquea la transcripción o traducción
del gen del polipéptido PRO, inhibiendo por lo tanto su expresión y
actividad biológica.
"Condiciones restrictivas" quiere decir (1)
el empleo de soluciones de baja concentración iónica y alta
temperatura para los lavados, por ejemplo, cloruro de sodio 0,015
M; citrato de sodio 0,0015 M; 0,1% de dodecilsulfato de sodio a
50ºC, o (2) el empleo durante la hibridación de un agente
desnaturalizante, como formamida, por ejemplo, 50% de formamida
(v/v) con 0,1% de seroalbúmina bovina; 0,1% de Ficol; 1% de
polivinilpirrolidona; tampón de pirofosfato de sodio 50 nM a pH 6,5
con cloruro de sodio 750 mM, citrato de sodio 75 mM a 42ºC. Otro
ejemplo es usar 50% de formamida, SSC 5X (NaCl 0,75 M, citrato de
sodio 0,075 M), fosfato de sodio 50 mM (pH6/8), 0,1% de pirofosfato
de sodio, solución de Denhardt 5X, ADN de esperma de salmón
sometido a sonicación (50 \mug/ml), 0,1% de SDS y 10% de sulfato
de dextrano a 42ºC, con lavados a 42ºC en SSC 0,2X y 0,1% de SDS.
Aún otro ejemplo es la hibridación usando un tampón con 10% de
sulfato de dextrano, SSC 2X (cloruro de sodio/citrato de sodio) y
50% de formamida a 55ºC, seguido de un lavado altamente restrictivo
constituido por SSC 0,1X que contenga EDTA a 55ºC.
Las "condiciones moderadamente restrictivas"
se describen en Sambrook y col., supra e incluyen el uso de
una solución de lavado y condiciones de hibridación (por ejemplo,
temperatura, concentración iónica y % de SDS) menos restrictivas
que las descritas anteriormente. Un ejemplo de condiciones
moderadamente restrictivas es una condición como la incubación
durante toda la noche a 37ºC en una solución que comprenda: 20% de
formamida, SSC 5X (NaCl 0,75 M, citrato de trisodio 15 mM), fosfato
de sodio 50 mM (pH 7,6), solución de Denhardt 5X, 10% de sulfato de
dextrano, y 20 mg/ml de ADN de esperma de salmón fragmentado y
desnaturalizado, seguida con un lavado del filtro en SSC 1X a
37-50ºC. Los expertos en la materia sabrán cómo
ajustar la temperatura, concentración iónica, etc., como sea
necesario para acomodar factores tales como longitud de la sonda y
similares.
La presente invención proporciona nuevas
secuencias nucleotídicas identificadas y aisladas que codifican
polipéptidos a los que en la presente solicitud nos referimos como
PRO224. En particular, los solicitantes han identificado y aislado
un ADNc que codifica un polipéptido PRO224, como se describe con más
detalle en los Ejemplos de más abajo. Usando programas conocidos
tales como los programas de alineación de nucleótidos por ordenador
BLAST y FastA, los Solicitantes descubrieron que la PRO224 nativa
de longitud completa (Figura 2, SEC ID Nº: 2) tiene una identidad
de aminoácidos con el receptor 2906 de la apolipoproteína E
procedente de homo sapiens. Las alineaciones de las
diferentes porciones de estos dos polipéptidos muestran identidades
de aminoácidos del 37%, 36%, 30%, 44%, 44% y 28% respectivamente.
La PRO224 nativa de longitud completa (Figura 2, SEC ID Nº: 2)
tiene también una identidad de secuencia con el precursor del
receptor de lipoproteína de muy baja densidad procedente de bilis.
Las alineaciones de las diferentes porciones de estos dos
polipéptidos muestran identidades de aminoácidos del 38%, 37%, 42%,
33% y 37% respectivamente. Adicionalmente, la PRO224 nativa de
longitud completa (Figura 2, SEC ID Nº: 2) tiene una identidad de
aminoácidos con el receptor de oocito de pollo P95 1procedente de
Gallus gallus. Las alineaciones de las diferentes
proporciones de estos dos polipéptidos muestran identidades
aminoacídicas del 38%, 37%, 42%, 33% y 37%, respectivamente.
Además, la PRO224 nativa de longitud completa (Figura 2, SEC ID Nº:
2) tiene una identidad aminoacídica con la forma corta del
precursor del receptor de lipoproteína de baja densidad procedente
de humanos. Las alineaciones de las diferentes porciones de estos
dos polipéptidos muestran identidades aminoacídicas del 32%, 38%,
34%, 45% y 31%, respectivamente. De acuerdo con esto, se cree
actualmente que el polipéptido PRO224 descrito en la presente
solicitud es un nuevo miembro identificado de la familia de
receptores de lipoproteínas de baja densidad y posee las
características estructurales requeridas para tener la capacidad
funcional de reconocer y endocitar lipoproteínas de baja densidad
típicas de la familia de receptores de lipoproteínas de baja
densidad. (Las alineaciones descritas más arriba utilizaron los
siguientes parámetros de puntuación: T = 7, S + 65, S2 =
36, Matriz: BLOSUM62).
36, Matriz: BLOSUM62).
Además de los polipéptidos PRO de secuencia
nativa de longitud completa descritos en la presente memoria
descriptiva, se contempla que se puedan preparar variantes del
polipéptido PRO. Se pueden preparar variantes del polipéptido PRO
introduciendo los cambios nucleotídicos apropiados en el ADN del
polipéptido PRO, o sintetizando el polipéptido PRO deseado. Los
expertos en la materia apreciarán que los cambios aminoacídicos
pueden alterar los procesos postraduccionales de los polipéptidos
PRO, como cambios del número o posición de sitios de glicosilación
o alteraciones las características de anclaje a la membrana.
Las variaciones de los polipéptidos PRO de
secuencia nativa de longitud completa o en varios dominios de los
polipéptidos PRO, descritos en la presente memoria descriptiva, se
pueden realizar, por ejemplo, usando cualquiera de las técnicas y
orientaciones para mutaciones conservativas y no conservativas
expuestas, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. Nº 5.364.934. Las
variaciones pueden ser sustitución, deleción o inserción de uno o
más codones que codifican el polipéptido PRO que tengan como
resultado el cambio de la secuencia aminoacídica del polipéptido
PRO en comparación con el polipéptido PRO de secuencia nativa.
Opcionalmente la variación es por la sustitución de al menos un
aminoácido con cualquier otro aminoácido en uno o más dominios del
polipéptido PRO. La orientación para determinar que aminoácido se
puede introducir, sustituir o delecionar sin afectar adversamente
la actividad deseada se puede encontrar comparando la secuencia del
polipéptido PRO con la de moléculas proteicas conocidas homólogas y
minimizando el número de cambios en la secuencia aminoacídica
hechos en regiones de alta homología. Las sustituciones
aminoacídicas pueden resultar de remplazar un aminoácido con otro
que tenga características estructurales y químicas similares, como
el reemplazo de una leucina con una serina, es decir, reemplazos
aminoacídicos conservativos. Las inserciones y deleciones pueden
estar opcionalmente en el intervalo de 1 a 5 aminoácidos. La
variación permitida se pude determinar realizando inserciones,
deleciones o sustituciones sistemáticas de aminoácidos en la
secuencia y probando la actividad de las variantes resultantes en
el ensayo in vitro descritos en los siguientes Ejemplos.
Las variaciones se pueden realizar usando
procedimientos conocidos en la técnica como mutagénesis mediada por
oligonucleótidos (dirigida), sustitución sistemática de alaninas y
mutagénesis por PCR. La mutagénesis dirigida [Carter y col.,
Nucl. Acids Res., 13: 4331 (1986); Zoller y col.,
Nucl. Acids Res., 10: 6487 (1987)], mutagénesis con
caete [Wells y col., Gene, 34: 315 (1985)],
mutagénesis por selección de restricción [Wells y col., Philos.
Trans R. Soc. London SerA, 317: 415 (1986)] u otras
técnicas conocidas se pueden realizar sobre el ADN clonado para
producir el ADN variante del polipéptido PRO.
El análisis de aminoácidos de sustitución
sistemática se puede también emplear para identificar uno o más
aminoácidos a lo largo de una secuencia contigua. Entre los
aminoácidos de sustitución sistemática preferidos están los
aminoácidos neutros, relativamente pequeños. Tales aminoácidos
incluyen alanina, glicina, serina y cisteína. La alanina es
típicamente un aminoácido de sustitución sistemática preferido
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 de la variante. La alanina se prefiere además
típicamente porque es el aminoácido más común. Además, se encuentra
frecuentemente tanto en posiciones protegidas y expuestas
[Creighton, The Proteins, (W. H. Freeman y Cía., N.Y.);
Chothia, J. Mol. Biol., 150: 1 (1976)]. Si la
sustitución de alanina no produce cantidades adecuadas de variante,
se puede usar un aminoácido isostérico.
Las modificaciones covalentes de los polipéptidos
PRO están incluidas en el alcance de esta invención. Un tipo de
modificación covalente incluye hacer reaccionar los residuos
aminoacídicos diana del polipéptido PRO con un agente derivatizante
orgánico que sea capaz de reaccionar con las cadenas laterales
seleccionadas o los residuos N-terminal o
C-terminal del polipéptido PRO. La Es útil la
derivatización con agentes bifuncionales, por ejemplo para reticular
(crosslinking) un polipéptido PRO a una matriz o superficie
de soporte insoluble en agua para usar en el procedimiento para
purificar anticuerpos anti-polipéptido PRO, y
viceversa. Los agentes de reticulación comúnmente utilizados
incluyen por ejemplo,
1,1-bis(diazoacetil)-2-feniletano;
glutaraldehído; ésteres de N-hidroxisuccinimida,
por ejemplo, ésteres con ácido 4-acidosalicílico,
imidoésteres homobifuncionales, incluyendo ésteres de
disuccinimidilo como
3,3'-ditiobis(succinidimilpropionato),
maleimidas bifuncionales como
bis-N-maleimido-1,8-octano
y agentes como
metil-3-[(p-acidofenil)ditio]propioimidato.
Otras modificaciones incluyen la desaminación de
residuos glutaminilo y asparraginilo hasta los correspondientes
residuos glutamilo y aspartilo, respectivamente, hidroxilación de
prolina y lisina, fosforilación de grupos hidroxilo de residuos de
serilo o treonilo, metilación de los grupos
\alpha-amino de las cadenas laterales de lisina,
arginina e histidina [T. E. Creighton, "Proteins: Structure
and Molecular Properties" (Proteínas: Estructura y
Propiedades Moleculares) Freeman y Cía., San Francisco, págs
79-86 (1983)].
Otro tipo de modificación covalente de los
polipéptidos PRO incluidos en el alcance de esta invención
comprende la alteración del patrón de glicosilación nativo del
polipéptido. "La alteración del patrón de glicosilación nativo"
está diseñada para los propósitos de la presente memoria
descriptiva para significar eliminar uno o más residuos glucídicos
encontrados en la secuencia nativa del polipéptido PRO, y/o añadir
uno o más sitios de glicosilación que no estén presentes en el
polipéptido PRO de secuencia nativa.
La adición de sitios de glicosilación al
polipéptido PRO se puede lograr alterando la secuencia
aminoacídica. La alteración se puede realizar, por ejemplo,
añadiendo o sustituyendo uno o más residuos de serinas o treoninas
al polipéptido PRO de secuencia nativa (para sitios de enlace
O-glucosídico). La secuencia aminoacídica del
polipéptido PRO se puede alterar opcionalmente a través de cambios
a nivel del ADN, particularmente mutando el ADN que codifica el
polipéptido PRO en bases preseleccionadas ya que esos codones
generados se traducirán en los aminoácidos deseados.
Otros medios de aumentar el número de residuos
glucosídicos en el polipéptido PRO es por unión química o
enzimática de glucósidos al polipéptido. Tales procedimientos se
describen en la técnica, por ejemplo, en el documento WO87/05330
publicado el 11 de septiembre de 1987, y en Aplin y Wriston, CRC
Crit. Rev. Biochem., págs 259-306 (1981).
La eliminación de residuos glucosídicos presentes
en el polipéptido PRO se puede conseguir químicamente o
enzimáticamente o por sustitución mutacional de codones que
codifiquen residuos aminoacídicos que sirvan de diana de
glicosilación. Las técnicas de desgliosilación química se conocen
en la técnica y se describen por ejemplo, en Hakimuddin y col.,
Arch. Biochem. Biophys., 259: 52 (1987) y en Edge y
col., Anal. Biochem., 118: 131 (1981). El corte
enzimático de los residuos glucídicos de polipéptidos se puede
lograr usando una variedad de endoglicosidasas y exoglicosidasas
como se describe en 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 una variedad de polímeros no proteicos, por ejemplo,
polietilenglicol, polipropilenglicol, o polioxialquilenos, en la
manera expuesta en las Patentes de EE.UU. Nº 4.640.835, 4.496.689,
4.301.144, 4.670.417, 4.791.192, o 4.179.337.
Los polipéptidos PRO de la presente invención se
pueden modificar además de modo que formen una molécula quimérica
que comprenda un polipéptido PRO fusionado a otra secuencia
polipeptídica o aminoacídica heteróloga. En una realización, tal
molécula quimérica comprende una fusión del polipéptido PRO con un
polipéptido etiqueta que proporciona un epítopo al que un
anticuerpo antietiqueta se puede unir selectivamente. La etiqueta
epítopo se coloca generalmente en los extremos amino terminal o
carboxilo terminal del polipéptido PRO. La presencia de tales
formas etiquetadas con epítopo posibilita que el polipéptido PRO sea
fácilmente purificado mediante purificación por afinidad usando un
anticuerpo antietiqueta u otro tipo de matriz de afinidad que se
una a la etiqueta epítopo. En una realización alternativa, la
molécula quimérica puede comprender una fusión del polipéptido PRO
con una inmunoglobina o una región particular de una inmunoglobina.
Para una forma bivalente de la molécula quimérica, tal fusión puede
ser con la región Fc de una molécula de IgG.
Varios polipéptidos etiqueta y sus respectivos
anticuerpos son muy conocidos en la técnica. Algunos Ejemplos
incluyen polihistinida (poli-His) o
polihistidinglicina (Poli-His-Gly);
el polipéptido etiqueta HA de la gripe y su anticuerpo 12CA5 [Field
y col., Mol. Cell. Biol., 8: 2159-2165
(1988)]; la etiqueta Myc-c y sus anticuerpos 8F9,
3C7, 6E10, G4, B7 y 9E10 [Evan y col., Molecular and Cellular
Biology, 5: 3610-3616 (1985)].; y la
etiqueta glicoproteína D del virus Herpes Simple (gD) y su
anticuerpo [Paborsky y col., Protein Engineering,
3(6): 547-553 (1990)] Otros
polipéptidos etiqueta incluyen el péptido Flag [Hopp y col.,
Biotechnology, 6: 1204-1210 (1988)];
el péptido epítopo KT3 [Martin y col., Science, 225:
192-194 (1992)]; un péptido epítopo de
\alpha-tubulina [Skinner y col., J. Biol.
Chem., 266: 15163-15166 (1991)] y la
etiqueta peptídica del la proteína de gen 1o del T7
[Lutz-Freyermuth y col., Proc. Nati. Acad. Sci.
EE.UU. 87: 6393-6397 (1990)].
La siguiente descripción describe principalmente
la producción de polipéptidos PRO cultivando células transformadas
o transfectadas con un vector que contiene el ácido nucleico del
polipéptido PRO deseado. Se contempla, por supuesto, que se puedan
emplear procedimientos alternativos, muy conocidos en la técnica,
para preparar el polipéptido PRO. Por ejemplo, la secuencia del
polipéptido PRO, o sus porciones, se pueden producir por síntesis
peptídica directa usando técnicas en fase sólida [ver por ejemplo,
Stewart y col., Solid-Phase Peptide
Synthesis, W. H. Freeman y Cía., San Francisco, CA (1969);
Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85:
2149-2154 (1963)]. La síntesis de proteínas in
vitro se puede realizar usando técnicas manuales o automáticas.
La síntesis automática se puede lograr, por ejemplo, usando un
sintetizador peptídico de Applied Biosystems (Foster City, CA)
usando las instrucciones del fabricante. Varias porciones del
polipéptido PRO deseado e pueden sintetizar químicamente por
separado y combinar usando procedimientos químicos o enzimáticos
para producir el polipéptido PRO de longitud completa.
El ADN que codifica los polipéptidos PRO se puede
obtener de una genoteca de ADNc preparada a partir de un tejido que
se crea que posee el ARNm del polipéptido PRO deseado a un nivel
detectable. Por consiguiente, el ADN del polipéptido PRO humano se
puede obtener convenientemente de una genoteca de ADNc preparada a
partir de un tejido humano, como se describe en los Ejemplos. El gen
que codifica el polipéptido PRO se puede obtener además a partir de
genotecas genómicas o por síntesis de oligonucleótidos.
Las genotecas se pueden investigar con sondas
(como los anticuerpos frente al polipéptido PRO deseado u
oligonucleótidos de la menos aproximadamente 20-80
pares de bases) diseñados para identificar el gen de interés o la
proteína que codifica. La investigación de la genoteca de ADNc o
genómica con la sonda seleccionada se puede llevar a cabo usando
procedimientos habituales, como se describe en Sambrook y col.,
"Molecular Cloning: A Laboratory Manual" (Clonación
molecular: Manual de laboratorio) (New York: Cold Spring Harbor
Laboratory Press, 1989). Un medio alternativo para aislar el gen que
codifica el polipéptido PRO deseado es usar la metodología de la
PCR [Sambrook y col., supra; Dieffenbach y col., "PCR
Primer: A Laboratory Manual" (Cebador de PCR: Manual de
laboratorio; New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press,
1995)].
Los siguientes Ejemplos describen técnicas para
investigar una genoteca de ADNc. Las secuencias de oligonucleótidos
seleccionadas como sondas deben tener suficiente longitud y ser lo
suficientemente precisas para minimizar los falsos positivos. El
oligonucleótido se etiqueta preferiblemente de modo que se pueda
detectar un vez hibridado al ADN en la genoteca que se está
investigando. Los procedimientos de etiquetado son muy conocidos en
la técnica, e incluyen el uso de etiquetas radiactivas como ATP
etiquetado con P^{32}, biotinización o etiquetado enzimático. Las
condiciones de hibridación, incluyendo condiciones moderadamente
restrictivas y muy restrictivas, se proporcionan en Sambrook y
col., supra.
Las secuencias identificadas en tales
procedimientos de investigación de librerías se pueden comparar y
alinear con otras secuencias conocidas depositadas y disponibles en
bases de datos públicas como GenBank u otras bases de datos de
secuencias privadas. La identificación de la secuencia (a nivel
aminoacídico o nucleotídico) dentro de las regiones definidas de la
molécula o por toda la longitud de la secuencia se puede determinar
a través de un alineamiento de secuencias usando un programa
informático como BLAST, ALIGN, DNAstar e INHERIT que emplea varios
algoritmos para medir la homología.
El ácido nucleico que tiene la secuencia que
codifica la proteína se puede obtener investigando la genoteca de
ADNc o genómica usando la secuencia aminoacídica deducida descrita
en la presente memoria descriptiva por primera vez y, si fuera
necesario, usando procedimientos de extensión con cebador
convencionales que se describen en Sambrook y col., supra,
para detectar precursores e intermediarios de procesamiento del
ARNm que puedan no haber sido retrotranscritos a ADNc.
Las células hospedadoras se transfectan o
transforman con los vectores de expresión o de clonación descritos
en la presente memoria descriptiva para la producción de
polipéptido PRO y se cultivan en medios nutricionales
convencionales modificados como sea apropiado para inducir a los
promotores, seleccionar transformantes o amplificar los genes que
codifican las secuencias deseadas. Los expertos en la materia
pueden seleccionar las condiciones de cultivo, como medios,
temperatura, pH y similares, sin excesiva experiencia. En general,
en "Mammalian Cell Biotechnology a Practical Approach"
(Biotecnología con células de mamífero: Enfoque práctico), M.
Butler, ed. (IRL Press, 1991) y en Sambrook y col., supra,
se pueden encontrar los principios, protocolos y técnicas prácticas
para maximizar la productividad de los cultivos celulares.
Los expertos habituales en la materia conocen muy
bien los procedimientos de transfección, por ejemplo, CaPO_{4} y
electroporación. Dependiendo de la célula hospedadora que se use,
la transformación se realiza usando técnicas habituales apropiadas
para tales células. El tratamiento con calcio, que emplea cloruro
de calcio, como se describe en Sambrook y col., supra, o la
electroporación se usa generalmente para procariotas u otras células
que contienen paredes celulares barrera considerables. La infección
con Agrobacterium tumefaciens se usa para la transformación
de ciertas células vegetales, como se escribe en Shaw y col.,
Gene, 23: 315 (1983) y en el documento WO89/05859
publicado el 29 de junio de 1989. Para las células de mamífero sin
tales paredes celulares, se puede emplear el procedimiento de
precipitación con fosfato de calcio de Graham y van der Eb.,
Virology, 53: 456-457 (1978). Se han
descrito los aspectos generales de las transformaciones de sistemas
de células hospedadoras de mamífero en la Patente de EE.UU. Nº
4.339.216. Las transformaciones en levadura se llevan a cabo
típicamente según el procedimiento de Van Solingen y col., J.
Bact., 130: 946 (1977) y Hsiao y col., Proc. Nati.
Acad. Sci. (EE.UU), 76: 3829 (1979). Sin embargo,
también se pueden emplear otros procedimientos para introducir ADN
en las células, como por microinyección nuclear, electroporación,
fusión de protoplastos bacterianos con células intactas, o
policationes, por ejemplo, polibreno, poliornitina. Para varias
técnicas de transformación de células de mamífero, ver Keown y
col., Methods in Enzimology, 185:
527-537 (1990) y Mansour y col., Nature,
336: 348-352 (1988).
Las células hospedadoras adecuadas para clonar o
expresar el ADN de los vectores en la presente memoria descriptiva
incluyen procariotas, levaduras o células eucariotas superiores.
Los procariotas adecuados incluyen pero no se limitan a
eubacterias, como organismos Gram negativos o Gram positivos, por
ejemplo Enterobacterias como E. coli. Varias cepas de E.
coli son disponibles públicamente, como la cepa de E.
coli K12 MM294 (ATCC 31.446); E. coli X1776 (ATCC
31.357); cepa de E. coli W3110 (ATCC 53.325) y K5 772 (ATCC
53.635). Otras células hospedadoras procariotas adecuadas incluyen
enterobacterias como Escherichia, por ejemplo, E. coli,
Enterobacter, Erwinia, Kleibsella, Proteus, Salmonella, por
ejemplo, Salmonella typhymurium, Serratia, por ejemplo,
Serratia marcescens, y Sighella, así como Bacilos
como, B. subtillis y B. licheniformis (por ejemplo,
B. licheniformis 41P descrito en DD 266.710 publicado el 12
de abril de 1989), Pseudomonas como P. aureginosa, y
Streptomyces. Varias cepas de E. coli son disponibles
públicamente, como la cepa de E. coli K12 MM294 (ATCC
31.446); E. coli X1776 (ATCC 31.357); cepa de E. coli
W3110 (ATCC 53.325) y K5 772 (ATCC 53.635). Estos Ejemplos son
ilustrativos más que limitantes. La cepa W3110 es una célula
hospedadora o célula parenteral preferida particularmente porque es
una cepa hospedadora común para fermentaciones con productos de ADN
recombinante. Preferiblemente, la célula hospedadora secreta
cantidades mínimas de enzimas proteolíticos. Por ejemplo la cepa
W3110 se puede modificar para realizar una mutación genética en los
genes que codifican proteínas endógenas de la hospedadora., con
Ejemplos de tales hospedadoras que incluyen E. coli W3110
cepa 1A2, que tiene el genotipo completo tonA; E.
coli W3110 cepa 9E4, que tiene el genotipo completo tonA
ptr3, E. coli W3110 cepa 27C7 (ATCC 55.244), que tiene el
genotipo completo tonA ptr3 phoA E15 (argF-lac)
169 degP ompT karl; E. coli W3110 cepa 37D6 (ATCC
55.244), que tiene el genotipo completo tonA ptr3 phoA E15
(argF-lac) 169 degP ompT rbs7 ilvG kan^{r};
E. coli LW3110 cepa 40B4 que es la cepa 37D6 con una
mutación por deleción degP sin resistencia a kanamicina; y
una cepa de E. coli que tiene una proteasa periplásmica
mutante descrita en la Patente de EE.UU. Nº 4.946.783 publicada el 7
de agosto de 1990. Alternativamente, son adecuados otros
procedimientos in vitro de clonación, por ejemplo PCR u
otras reacciones con polimerasa de ácido nucleico.
Además de los procariotas, los microorganismos
eucariotas como hongos filamentosos o las levaduras son adecuados
como hospedadores de clonación o expresión de vectores que
codifican el polipéptido PRO. Saccharomyces cerevisiae es un
microorganismo hospedador eucariota inferior usado comúnmente.
Otros incluyen Schizosaccharomyces pombe (Beach y Nurse,
Nature, 290: 140 [1981]; (documento EP139.383
publicado el 2 de mayo de 1985); Hospedadores de
Kluiveromyces (Patente de EE.UU. Nº 4.943.529; Fleer y col.,
Bio/Technology, 9:968-975 (1991))
como, por ejemplo, K. lactis (MW98-8C,
CBS683, CBS4574; Louvencourt y col., J. Bacteriol., 737
[1993]), K. fragilis (ATCC 12.244), K. bulgaricus
(ATCC16.045), K. wickeramii (ATCC 24.178), K. waltii
(ATCC 56.500), K. drosophylarum (ATCC 36.906; Van dern Berg
y col., Bio/Technollogy, 8: 135 (1990)); K.
thermotolerans y K. marxianus; yarrowia (documento
EP402.226) Pichia pastoris (documento EP183.070; Sreekrishna
y col., J. Basic Microbiol., 28:
265-278 [1988]); Candida; Trichoderma
reesia (documento EP244.234); Neurospora crassa (Case y
col., Proc. Nati. Acad. Sci. EE.UU., 76:
5259-5263 [1979]; Schwanniomyces como
Schwanniomyces occidentalis (documento EP394.538 publicado el
31 de octubre de 1990); y hongos filamentosos como, por ejemplo
Neurospora, Penicillium, Tolyplocadium (WO91/00357 publicada
el 10 de enero de 1991), y hospedadores aspergillus como
A. nidulans (Ballance y col., Biochem. Biophys. Res.
Commun., 112: 284-289 [1983]); Tiburn y
col., Gene, 26: 205-221 [1983];
Yelton y col., Proc. Nati. Acad. Sci EE.UU, 81:
1470-1474 [1984]) y A. niger (Kelly ye
Hynes, EMBO J. 4: 475-479 [1985]. Las
levaduras metilotróficas son adecuadas en la presente memoria
descriptiva pero no se limitan a, una levadura capaz de crecer en
metanol seleccionada entre los géneros constituidos por
Hansenula, Candida, Kloeckera, Pichia, Saccharomyces,
Torulopsis y Rhodotorula. Se puede encontrar una lista de
especies específicas que son Ejemplos de esta clase de levaduras en
C. Anthony, "The Biochemistry of Methylotrophs" (Bioquímica de
los Metilótrofos), 269 (1982).
Las células hospedadoras adecuadas para la
expresión de polipéptidos PRO glicosilados se derivan de organismos
pluricelulares. Algunos Ejemplos de células de invertebrado
incluyen células de insecto como Drosophyla S2 y Spodoptera Sf9,
así como células vegetales. Algunos Ejemplos de células
hospedadoras de mamífero útiles incluyen células de ovario de
hámster chino (CHO) y células COS. Ejemplos más específicos
incluyen línea de riñón de mono CV1 transformada con el SV40
(COS-7, ATCC CRL 1651); línea de riñón embrionario
humano (células 293 ó 293 subclonadas para un crecimiento en
cultivos en suspensión, Graham y col., J. Gen Virol.,
36: 59 (1977)); células de hámster chino/-DHFR (CHO, Urlaub
y Chasin, Proc. Nati. Acad. Sci. EE.UU., 77: 4216
(1980)); células de Sertoli de ratón (YM4, Mather Biol
Reprod., 23: 243-251 (1980)); células
pulmonares humanas (W138, ATCC CCL 75); células hepáticas (Hep G2,
HB 8065); y células de tumor mamario de ratón (MMT 060562, ATCC
CCL51). Se supone que la selección de la célula hospedadora
apropiada depende de la experiencia en la materia.
El ácido nucleico (por ejemplo ADNc o ADN
genómico) que codifica un polipéptido PRO deseado se puede
introducir en un vector replicativo para clonación (amplificación
del ADN) o para expresión. Hay varios vectores públicamente
disponibles. El vector puede estar, por ejemplo, en forma de
plásmido, cósmido, partícula viral o fago. La secuencia
nucleotídica apropiada se puede introducir en el vector mediante
varios procedimientos. En general, el ADN se introduce en
un(os) sitio(s) de una endonucleasa de restricción
apropiado usando las técnicas conocidas en la materia. Los
componentes del vector incluyen generalmente, pero no se limitan a,
una o más secuencias señal, un origen de replicación, uno o más
genes marcadores, un elemento potenciador, un promotor y una
secuencia de terminación de la transcripción. La construcción de
vectores adecuados que contengan uno o más de estos componentes
emplea técnicas de ligación habituales que los expertos en la
materia conocen.
El polipéptido PRO de interés se puede producir
de modo recombinante no sólo directamente, sino además como un
polipéptido de fusión con un polipéptido heterólogo, que puede ser
una secuencia señal u otro polipéptido que tenga un sitio de corte
específico en el extremo N terminal de la proteína madura o del
polipéptido. En general, la secuencia señal puede ser un componente
del vector, o puede ser parte del ADN del polipéptido PRO que se
introduce en el vector. La secuencia señal puede ser una secuencia
señal procariota seleccionada, por ejemplo, del grupo de la
secuencias guía de la fosfatasa alcalina, la penicilasa, la 1pp, o
la enterotoxina termoestable II. Para la secreción en levaduras la
secuencia señal, por ejemplo, la secuencia guía de la invertasa de
levadura, la secuencia guía del factor alfa (incluyendo los factores
\alpha de Saccharomyces y Kluiveromyces, descrito
el último en la Patente de EE.UU. Nº 5.010.182), o la secuencia
guía de la fosfatasa ácida, la secuencia guía de la glucoamilasa de
C. albicans (documento EP362.179 publicado el 4 de abril de
1990), o la secuencia señal descrita en el documento WO90/13646
publicado el 15 de noviembre de 1990. En la expresión de células de
mamífero, se pueden usar secuencias señal para dirigir la secreción
de la proteína, como secuencias señal de polipéptidos de secreción
de la misma especie o relacionadas, así como secuencias guía de
secreción virales.
Tanto los vectores de expresión como los de
clonación contienen una secuencia nucleotídica que hace que el
vector se pueda replicar en una o más células hospedadoras
seleccionadas. Tales secuencias son muy conocidas para una variedad
de bacterias, levaduras y virus. El origen de replicación del
plásmido pBR322 es adecuado para la mayoría de las bacterias gram
negativas, el origen del plásmido de 2 \mum es adecuado para
levaduras y varios orígenes virales (SV40, polioma, adenovirus, VSV
o BPV) son útiles para vectores de clonación en células de
mamífero.
Los vectores de expresión y clonación contendrán
típicamente un gen de selección, también denominado marcador de
selección. Los genes de selección típicos codifican proteínas que
(a) confieren resistencia a antibióticos u otras toxinas, por
ejemplo, ampicilina, neomicina, metotrexato o tetraciclina, (b)
complementan diferencias auxotróficas, o (c) proporcionan nutrientes
críticos no disponibles en los medios complejos, por ejemplo el gen
que codifica la D-alanina racemasa para
Bacilos.
Un ejemplo de marcadores de selección adecuados
para células de mamífero son aquellos que posibilitan la
identificación de las células competentes para llevar el ácido
nucleico del polipéptido PRO, como DHFR o timidina quinasa. Una
célula hospedadora apropiada cuando se emplea un DHFR silvestre es
la línea celular CHO deficiente en actividad DHFR, preparada y
propagada como se describe en Urlaub y col., Proc. Nat. Acad.
Sci. EE.UU., 77: 4216 (1980). Un gen de selección
adecuado para usar en levaduras es el gen trp1 presente en el
plásmido de levaduras YRp7 [Stinchcomb y col., Nature,
282: 39 (1979); Kingsman y col., Gene, 7: 141
(1979; Tschemper y col., Genes, 10: 157 (1980)]. El
gen trp1 proporciona un marcador de selección para una cepa
mutante de levadura que carezca de la capacidad de crecer en
triptófano, por ejemplo ATCC Nº 44076 o PEP4-1
[Jones, Genetics, 85: 12 (1977)].
Los vectores de expresión y clonación contienen
normalmente un promotor unido operativamente a la secuencia
nucleotídica del polipéptido PRO para dirigir la síntesis del ARNm.
Los promotores reconocidos por una variedad de células hospedadoras
potenciales son muy conocidos. Los promotores adecuados para usar
con hospedadores procariotas incluyen los sistemas promotores de la
\beta-lactamasa y de la lactosa [Chang y col.,
Nature, 275: 615 (1978); Goeddel y col.,
Nature, 281: 544 (1979)], fosfatasa alcalina, un
sistema promotor triptófano (trp), [Goedel, Nucleic Acid
Res., 8: 4057 (1980); documento EP36.776], y promotores
híbridos como el promotor tac [deBoer y col., Proc. Nati. Acad.
Sci. EE.UU., 80: 21-25 (1983)]. Los
promotores para usar en sistemas bacterianos también contendrán una
secuencia de Shine-Dalgarno (S.D.) unida
operativamente al ADN que codifica el polipéptido PRO deseado.
Algunos Ejemplos de secuencias promotoras
adecuadas para usar con células hospedadoras de levadura incluyen
los promotores para la 3-fosfoglicerato quinasa
[Hitzeman y col., J. Biol. Chem., 255: 2073 (1980)], u
otros enzimas glucolíticos [Hess y col., J. Adv. Enzyme Reg.
7: 149 (1968)]; Holland, Biochemistry, 17:
4900 (1978), como la enolasa,
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa, hexoquinasa, piruvato descarboxilasa,
fosfofructoquinasa,
glucosa-6-fosfato isomerasa,
3-fosfoglicerato mutasa, piruvato quinasa,
triosafosfato isomerasa, fosfoglucosa isomerasa y glucoquinasa.
Otros promotores de levadura, que son promotores
inducibles que tienen la ventaja adicional de tener controlada la
transcripción mediante condiciones de crecimiento, son las regiones
promotoras para la alcohol deshidrogenasa 2, isocitocromo C,
fosfatasa ácida, enzimas de degradación asociadas al metabolismo
del nitrógeno, metalotioneína,
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa y enzimas responsables de la utilización de la
maltosa y la galactosa. Los vectores y promotores adecuados para el
uso en expresión en levaduras se describen con más detalle en el
documento EP73.657.
La transcripción del polipéptido PRO a partir de
vectores en células hospedadoras de mamífero está controlada, por
ejemplo, por promotores obtenidos de los genomas de virus como el
virus del polioma o el virus de la viruela aviar (documento
UK2.211.504 publicado el 5 de julio de 1989), adenovirus (como
Adenovirus 2), virus del papiloma bovino, virus del sarcoma aviar,
citomegalovirus, retrovirus a, virus de la hepatitis B y virus del
simio 40 (SV40), de promotores de mamífero heterólogos, por
ejemplo, el promotor de la actina o un promotor de una
inmunoglobulina, y promotores de choque térmico, siempre que tales
promotores sean compatibles con los sistemas de la célula
hospedadora.
La transcripción de un ADN que codifique el
polipéptido PRO deseado en eucariotas superiores se puede
incrementar introduciendo una secuencia potenciadora en el vector.
Los potenciadores son elementos que actúan en cis, normalmente de
aproximadamente 10 a 300 pb, que actúan sobre un promotor para
aumentar su transcripción. Muchas secuencias potenciadoras se
conocen muy bien actualmente para genes de mamíferos (globina,
elastasa, albúmina, \alpha-fetoproteína e
insulina). Típicamente, sin embargo, se usará un potenciador de un
virus celular eucariota. Algunos Ejemplos incluyen el potenciador
del SV40 en el extremo tardío del origen de replicación (pb
100-270), el potenciador del promotor temprano del
citomegalovirus, el potenciador del polioma o en el extremo tardío
del origen de replicación, y potenciadores de adenovirus. El
potenciador se puede cortar y desplazar a la posición 5' o 3' de la
secuencia que codifica el polipéptido PRO, pero se localiza
preferiblemente en el sitio 5' del promotor.
Los vectores de expresión usados en células
hospedadoras eucariotas (levaduras, hongos, insectos, plantas,
animales, humanas o células nucleadas de otro organismo
pluricelulares) contendrán además secuencias necesarias para la
terminación de la transcripción y para estabilizar el ARNm. Tales
secuencias son comúnmente disponibles en el extremo 5' y,
ocasionalmente del 3', regiones no traducidas de ADNs o ADNcs
eucariotas o virales. Estas regiones contienen segmentos
nucleotídicos transcritos como fragmentos poliadenilados en la
porción no traducida del ARNm que codifica los polipéptidos
PRO.
Aún otros procedimientos, vectores y células
hospedadoras adecuadas para la adaptación para la síntesis de
polipéptidos PRO en cultivos celulares de vertebrado recombinantes
se describen en Gething y col., Nature, 293:
620-625 (1981); Mantei y col., Nature,
281: 40-46 (1979); documentos EP117.060 y
EP117.058.
La amplificación y/o expresión génica se puede
medir directamente en una muestra, por ejemplo, con una
transferencia Southern convencional, transferencia Northern para
cuantificar la transcripción del ARNm [Thomas, Proc. Nati. Acad.
Sci. EE.UU., 77: 5201-5205 (1980)],
transferencia en mancha (análisis de ADN), o hibridación in
situ, usando una sonda etiquetada apropiadamente, en base a las
secuencias proporcionadas en la presente memoria descriptiva.
Alternativamente, se pueden usar anticuerpos que reconozcan dúplex
específicos incluyendo dúplex de ADN, dúplex de ARN y dúplex
híbridos de ADN-ARN o dúplex
ADSN-proteína. Los anticuerpos a su vez se pueden
etiquetar y el ensayo se lleva a cabo cuando el dúplex está unido a
la superficie, de modo que tras la formación del dúplex en la
superficie, se puede detectar la presencia de anticuerpos unidos al
dúplex.
La expresión génica, alternativamente, se puede
medir mediante procedimientos inmunológicos, como tinciones
inmunohistoquímicas de células cortes de tejidos y análisis de
cultivos celulares o fluidos sanguíneos, para cuantificar
directamente la expresión del producto del gen. Los anticuerpos
útiles para la tinción inmunohistoquímica y/o análisis de muestras
de fluidos pueden ser monoclonales o policlonales y se pueden
preparar en cualquier mamífero. Convenientemente, los anticuerpos
se pueden preparar contra un polipéptido PRO de secuencia nativa o
contra un péptido sintético basado en las secuencias de ADN
proporcionadas en la presente memoria descriptiva o contra
secuencias exógenas fusionadas al ADN de un polipéptido PRO y que
codifican un epítopo para un anticuerpo específico.
Las formas de polipéptidos PRO se pueden
recuperar del medio de cultivo o de los lisados de las células
hospedadoras. Si están unidos a la membrana, se pueden liberar de
la membrana usando una solución detergente adecuada (por ejemplo
Triton-X 100) o por corte enzimático. Las células
empleadas en la expresión de los polipéptidos PRO se pueden romper
por varios procedimientos físicos o químicos, como ciclos de
congelación-descongelación, sonicación, ruptura
mecánica, o agentes de lisis celular.
Puede desearse purificar los polipéptidos PRO a
partir de proteínas o polipéptidos celulares recombinantes. Los
siguientes procedimientos son Ejemplos de procedimientos de
purificación adecuados. Por fraccionamiento en una columna de
intercambio iónico; precipitación con etanol; HPLC de fase inversa;
cromatografía en una resina de sílice o de intercambio catiónico
como DEAE; cromatoenfoque; SDS-PAGE (gel de
poliacrilamida con SDS); precipitación con sulfato de amonio;
usando filtración por gel, por ejemplo, Sephadex
G-75; columnas de Proteína
A-Sepharose para eliminar los contaminantes como
IgG; y columnas de quelantes metálicos para unir las formas
etiquetadas con epítopos del polipéptido PRO. Se pueden varios
procedimientos de purificación de proteínas como procedimientos muy
conocidos en la técnica y descritos por ejemplo en Deutscher,
"Methods in Enzimology" (Procedimientos en
enzimología), 182 (1990); Alcances, "Protein Purification:
Principles and Practice" (Purificación de proteínas:
Principios y práctica), Springer-Verlag, New York
(1982). Las etapas de purificación seleccionadas dependerán, por
ejemplo, de la naturaleza del proceso de producción usado y el
polipéptido PRO particular producido.
Las secuencias nucleotídicas (o sus
complementarias) que codifican los polipéptidos PRO de la presente
invención, tienen varias aplicaciones en la técnica de la biología
molecular, incluyendo uso en sondas de hibridación, en mapeo
cromosómico y génico y en la generación de ARN y ADN antisentido. El
ácido nucleico que codifica el polipéptido PRO será además útil
para la preparación de polipéptidos PRO mediante las técnicas
recombinantes descritas en la presente memoria descriptiva.
El ácido nucleico que codifica el polipéptido PRO
de secuencia nativa de longitud completa o sus porciones, se pueden
usar como sondas de hibridación para genotecas de ADNc para aislar
el gel del polipéptido PRO de longitud completa o para aislar aún
otros genes (por ejemplo, los que codifican variantes naturales del
polipéptido PRO o de los polipéptidos PRO de otras especies) que
tengan una identidad de secuencia deseada con las secuencias
nucleotídicas del polipéptido PRO. Opcionalmente, la longitud de
las sondas será de aproximadamente 20 a 50 bases. Las sondas de
hibridación se pueden derivar de secuencias nucleotídicas de
cualquiera de las moléculas de ADN descritas en la presente memoria
descriptiva o de secuencias genómicas incluyendo promotores,
elementos potenciadores e intrones del ADN que codifica el
polipéptido PRO de secuencia nativa. A modo de ejemplo, un
procedimiento de selección comprenderá el aislamiento de la región
codificadora del gen del polipéptido PRO usando la secuencia de ADN
conocida para sintetizar una sonda seleccionada de aproximadamente
40 bases. Las sondas de hibridación se pueden etiquetar con una
variedad de etiquetas, incluyendo radionucleótidos como P^{32} o
S^{35}, o etiquetas enzimáticas como la fosfatasa alcalina unida
a la sonda vía sistemas de unión avidina/biotina. Se pueden usar
sondas etiquetadas que tengan una secuencia complementaria a la del
gen del polipéptido PRO específico de la presente invención para
investigar genotecas de ADNc, ADN genómico o ARNm humanas para
identificar con que miembros de tales genotecas hibrida la sonda.
Las técnicas de hibridación se describen con más detalle en os
siguientes Ejemplos.
Las TSE descritas en la presente solicitud se
pueden emplear de modo similar como sondas, usando los
procedimientos descritos en la presente memoria descriptiva.
Las sondas se pueden emplear en técnicas de PCR
para generar un grupo de secuencias para identificar secuencias de
polipéptido PRO estrechamente relacionadas.
Las secuencias nucleotídicas que codifican un
polipéptido PRO se pueden usar además para construir sondas de
hibridación para el mapeo del gen que codifica es polipéptido PRO y
para el análisis genético de individuos con alteraciones genéticas.
Las secuencias nucleotídicas proporcionadas en la presente memoria
descriptiva se pueden usar para el mapeo de un cromosoma y regiones
específicas del cromosoma usando técnicas conocidas como la
hibridación in situ, análisis de unión frente marcadores
cromosómicos conocidos e investigación de genotecas por
hibridación.
Los polipéptidos PRO se pueden usar en análisis
para identificar sus ligandos. De modo similar, se pueden
identificar los inhibidores de la interacción de unión
receptor/ligando. Las proteínas implicadas en tal interacción de
unión se pueden usar además para investigar péptidos o pequeñas
moléculas inhibidoras o agonistas de la interacción de unión. Los
análisis de investigación se pueden diseñar para encontrar
compuestos guía que mimeticen la actividad biológica del
polipéptido PRO nativo o un ligando para el polipéptido PRO. Tales
análisis de investigación incluirán análisis preparadas para
investigaciones de alto rendimiento de genotecas químicas,
haciéndolos particularmente adecuados para identificar candidatos
farmacológicos de molecularmente pequeños. Las moléculas pequeñas
contempladas incluyen compuestos orgánicos o inorgánicos sintéticos.
Los análisis se pueden realizar de varias formas, incluyendo
análisis de unión proteína-proteína, análisis de
investigación bioquímica, inmunoanálisis y análisis celulares,
caracterizados en la técnica.
Los ácidos nucleicos que codifican un polipéptido
PRO o sus formas modificadas se pueden usar además para generar
animales transgénicos o animales "knock out" (sin un
determinado gen) que a su vez, son útiles en el desarrollo e
investigación terapéutica de reactivos útiles. Un animal transgénico
(por ejemplo, un ratón o una rata) es un animal que tiene células
que contienen un transgen, dicho transgen fue introducido en el
animal o un ancestro del animal en una etapa prenatal, por ejemplo,
en una etapa embrionaria. Un transgen es un ADN que se integra en
el genoma de una célula a partir de la que se desarrolla un animal.
En una realización, el ADNc que codifica un polipéptido PRO de
interés se puede utilizar para clonar ADN genómico que codifique el
polipéptido PRO según con las técnicas establecidas y las
secuencias genómicas usadas para generar los animales transgénicos
que contienen las células que expresan el ADN que codifica el
polipéptido PRO. Los procedimientos para generar animales
transgénicos, particularmente animales como ratones o ratas, se han
convertido en convencionales en la técnica y se describen, por
ejemplo, en las Patentes de EE.UU. Nº 4.736.866 y 4.870.009.
Típicamente, las células individuales serán las dianas para la
incorporación de un transgen del polipéptido PRO con potenciadores
específicas de tejido. Los animales transgénicos que incluyen una
copia de un transgen que codifica un polipéptido PRO introducido en
la línea germinal del animal en una etapa embrionaria se pueden
usar para examinar el efecto de la expresión aumentada del ADN que
codifica el polipéptido PRO. Tales animales se pueden usar como
animales de prueba para reactivos que se crea que confieren
protección frente, por ejemplo, a estados patológicos asociados con
su sobreexpresión. Según esta faceta de la invención, un animal se
trata con el reactivo y una incidencia reducida del estado
patológico en comparación con los animales sin tratar que lleven el
transgen, indicaría una intervención terapéutica potencial del
estado patológico.
Alternativamente, se pueden usar homólogos no
humanos de los polipéptidos PRO para construir un animal
"knock out" para el polipéptido PRO que tiene un gen
defectuoso o alterado que codifica el polipéptidos PRO de interés
como resultado de una recombinación homóloga entre el gen endógeno
que codifica el polipéptidos PRO y un ADN genómico alterado que
codifica el polipéptidos PRO introducido en una célula embrionaria
del animal. Por ejemplo, ADNc que codifique un polipéptidos PRO que
se use para clonar ADN genómico que codifica el polipéptidos PRO
según las técnicas establecidas. Se puede eliminar o reemplazar una
porción del ADN genómico que codifica un polipéptido PRO con otro
gen como un gen que codifique un marcador de selección que se usa
para controlar la integración. Típicamente, se incluyen en el
vector varias quilobases de ADN sin alterar flanqueante (tanto en
el extremo 5' como en el 3') [ver, por ejemplo, Thomas y Capecchi,
Cell, 51: 503 (1987) para una descripción de vectores
de recombinación homóloga]. El vector se introduce en una línea
celular troncal embrionaria (por ejemplo por electroporación) y se
seleccionan las células en las que se introdujo el ADN y ha
recombinado homólogamente con el ADN endógeno [ver por ejemplo, Li
y col., Cell, 69: 915 (1992)]. Las células
seleccionadas se inyectan entonces en un blastocisto de un animal
(por ejemplo, ratón o rata) para formar quimeras de agregación [ver
por ejemplo, Bradley, en "Teratocarcinomas and Embrionyc Stem
Cells: A Practical Approach", (Teratocarcinomas y células
troncales embrionarias: Un enfoque práctico), E. J. Robertson, ed.
(IRL, Oxford, 1987), págs 113-125]. Un embrión
quimérico se puede después implantar en un animal receptor hembra
pseudoembarazada adecuada y el embrión llevado a término para crear
un animal "knock out". La descendencia que porta el ADN
recombinado homólogamente en sus células germinales se puede
identificar mediante técnicas habituales y se puede usar para criar
animales que contengan en todas sus células el ADN recombinado
homólogamente. Los animales "knock out" se pueden
caracterizar por ejemplo, por su capacidad de defenderse frente
ciertos estados patológicos y por su desarrollo de estados
patológicos debido a la ausencia del polipéptido PRO.
La presente invención proporciona adicionalmente
anticuerpos anti polipéptido PRO. Alguno Ejemplos de anticuerpos
incluyen anticuerpos policlonales, monoclonales, humanizados,
biespecíficos, y heteroconjugados.
Los anticuerpos anti polipéptido PRO pueden
comprender anticuerpos policlonales. Los expertos en la materia
conocen los procedimientos para preparar anticuerpos policlonales.
Los anticuerpos policlonales se pueden producir en un mamífero, por
ejemplo mediante una o más inyecciones de un agente inmunizante y,
si se desea, un adyuvante. Típicamente el agente inmunizante y/o
adyuvante se inyectará en el mamífero mediante múltiples
inyecciones subcutáneas o intraperitoneales. El agente inmunizante
puede incluir el polipéptido PRO o una de sus proteínas de fusión.
Puede ser útil conjugar el agente inmunizante a una proteína que se
sepa que es inmunogénica en el mamífero que se está inmunizando.
Algunos Ejemplos de tales proteínas inmunogénicas incluyen, pero no
se limitan a, hemocianina de lapa californiana, seroalbúmina,
tiroglobulina bovina, e inhibidor de tripsina de semilla de soja.
Algunos Ejemplos de adyuvantes que se pueden emplear incluyen
adyuvante completo de Freund y adyuvante MPL-TDM
(Monofosforil Lípido A, dicorinomicolato de trealosa sintético). Un
experto en la materia sin demasiada experiencia puede seleccionar
el protocolo de inmunización.
Los anticuerpos anti polipéptido PRO pueden,
alternativamente, ser anticuerpos monoclonales. Los anticuerpos
monoclonales se pueden preparar usando procedimientos de formación
de hibridomas, como los que se describen en Kohler y Milstein,
Nature, 256: 495 (1975). En un procedimiento de
formación de hibridomas, un ratón, hámster u otro animal hospedador
apropiado, se inmuniza típicamente con un agente inmunizante para
obtener linfocitos que produzcan o sean capaces de producir
anticuerpos que se unan activamente al agente inmunizante.
Alternativamente, los linfocitos se pueden inmunizar in
vitro.
El agente inmunizante incluirá típicamente el
polipéptido PRO de interés o una de sus proteínas de fusión.
Generalmente, se usan linfocitos de sangre periférica ("PBLs")
si se desean células de origen humano, o se usan células de bazo o
células de ganglios linfoides si se desean fuentes mamíferas no
humanas. Los linfocitos se fusionan entonces con una línea
inmortalizada usando un agente de fusión adecuado, como
polietilenglicol, para formar una célula de hibridoma [Goding,
"Monoclonal Antibodies: Principles and Practice"
(Anticuerpos monoclonales: Principios y práctica), Academic Press,
(1986) págs 59-103]. Las líneas celulares
inmortalizadas son normalmente células de mamífero transformadas,
particularmente células de mieloma de origen murino, bovino o
humano. Normalmente, se emplean líneas celulares de mieloma de rata
o ratón. Las células de hibridoma se cultivan en un medio de
cultivo adecuado que preferiblemente contiene una o más sustancias
que inhiben el crecimiento o la supervivencia de células
inmortalizadas sin fusionar. Por ejemplo, si las células
parenterales carecen del enzima hipoxantina guanina fosforibosil
transferasa (HGPRT o HPRT), el medio de cultivo para los hibridomas
típicamente incluirá hipoxantina, aminopterina y timidina ("medio
HAT"), cuyas sustancias evitan el crecimiento de células
deficientes en HGPRT.
Las líneas celulares inmortalizadas preferidas
son las que se fusionan eficazmente, soportan los altos y estables
niveles de expresión de anticuerpo de las células que producen el
anticuerpo seleccionadas, y son sensibles a un medio como el medio
HAT. Las líneas celulares inmortalizadas más preferidas son líneas
de mieloma murino, que se pueden obtener por ejemplo, del Salk
Institue Cell Distribution Center (Centro de distribución
celular del Instituo Salk), San Diego, California y del American
Type Culture Collection (Colección de cultivos tipo
estadounidense), Rockville, Maryland. Se ha descrito también a las
líneas celulares de mieloma humano y de heteromieloma
murino-humano para la producción de anticuerpos
monoclonales humanos [Kozbor, J. Immunol., 133: 3001
(1984); Brodeur y col., "Monoclonal Antibody Production
Techniques and Applications" (Técnicas y aplicaciones de la
producción de anticuerpos monoclonales), Marcel Dekker, Inc., New
York, (1987) págs 51-63].
Se puede analizar el medio de cultivo en el que
se cultivan las células de hibridoma para ver la presencia de
anticuerpos monoclonales dirigidos contra el polipéptido PRO de
interés. Preferiblemente, la especificidad de unión los anticuerpos
monoclonales producidos por las células de hibridoma se determina
mediante inmunoprecipitación o mediante análisis de unión in
vitro, como radioinmunoanálisis (RIA) o análisis de
inmunoabsorción ligada a enzima (ELISA). Tales técnicas son
análisis conocidos en la técnica. La afinidad de unión del
anticuerpo monoclonal puede determinarse por ejemplo, mediante el
análisis Scatchard de Munson y Pollard, Anal. Biochem.,
107: 220 (1980).
Después de identificar las células de hibridoma,
los clones se pueden subclonar mediante procedimientos de dilución
limitante y se pueden crecer mediante procedimientos habituales
[Goding, supra]. Los medios de cultivo adecuados para este
propósito incluyen, por ejemplo, Medio Eagle modificado de Dulbecco
y medio RPMI-1640. Alternativamente las células de
hibridoma se pueden crecer in vivo como una ascitis en un
mamífero.
Los anticuerpos monoclonales secretados por los
subclones se pueden aislar o purificar a partir de medios de
cultivo o del fluido de la ascitis mediante procedimientos de
purificación con inmunoglobulinas convencionales, por ejemplo,
Proteína A-Sepharose, cromatografía con
hidroxiapatita, electroforesis en gel, diálisis o cromatografía de
afinidad.
Los anticuerpos monoclonales se pueden realizar
además por procedimientos de ADN recombinante, como los descritos
en la Patente de EE.UU. Nº 4.816.567. El ADN que codifica los
anticuerpos monoclonales de la infección se puede aislar y
secuenciar fácilmente usando procedimientos convencionales (por
ejemplo usando sondas oligonucleotídicas capaces de unirse
específicamente a los genes que codifican las cadenas pesada y
ligera de los anticuerpos murinos). Las células de hibridoma de la
invención sirven como fuente preferida de tal ADN. Una vez aislado,
el ADN se puede colocar en vectores de expresión, que se transfectan
en células hospedadoras como células COS de simio, células de
ovario de hámster chino (CHO), o células de mieloma que de otro
modo no producen proteína inmunoglobulina, para obtener la síntesis
de anticuerpos monoclonales en las células hospedadoras. El ADN
también se puede modificar por ejemplo, sustituyendo la secuencia
codificadora de los dominios constantes de las cadenas pesada y
ligera humanas en lugar de las secuencias murinas homólogas [Patente
de EE.UU. Nº 4.816.567; Morrison y col., supra] o mediante
unión covalente a toda la secuencia codificadora de la
inmunoglobulina o parte de la secuencia codificadora de un
polipéptido no inmunoglobulina. Tal polipéptido no inmunoglobulina
se puede sustituir por los dominios constantes de un anticuerpo de
la invención, o se pueden sustituir por los dominios variables de un
sitio de combinación con el antígeno de un anticuerpo de la
invención para crear un anticuerpo bivalente quimérico.
Los anticuerpos pueden ser anticuerpos
monovalentes. Los procedimientos para preparar anticuerpos
monovalentes son muy conocidos en la técnica. Por ejemplo, un
procedimiento implica la expresión recombinante de la cadena ligera
de la inmunoglobulina y una cadena pesada modificada. La cadena
pesada se trunca generalmente en cualquier punto de la región Fc
para evitar la reticulación (crosslinking) de la cadena
pesada. Alternativamente, los residuos pertinentes de cisteína se
sustituyen con otro residuo aminoacídico o se eliminan para evitar
la reticulación (crosslinking).
Los procedimientos in vitro son también
adecuados para preparar anticuerpos monovalentes. La digestión de
anticuerpos para producir sus fragmentos, particularmente,
fragmentos Fab, se puede lograr usando técnicas habituales
conocidas en la técnica.
Los anticuerpos anti polipéptido PRO de la
invención pueden comprender adicionalmente anticuerpos humanizados
o anticuerpos humanos. Las formas humanizadas de anticuerpos no
humanos (por ejemplo, murinos) son inmunoglobulinas quiméricas,
cadenas de inmunoglobulinas o sus fragmentos (como Fv, Fab, Fab',
F(ab)_{2} u otras subsecuencias de anticuerpos de
unión a antígenos) que contienen secuencias mínimas derivadas de
una inmunoglobulina no humana. Los anticuerpos humanizados incluyen
inmunoglobulinas humanas (anticuerpo del receptor) en las que
residuos de una región determinante complementaria (CDR) del
receptor se reemplazan con residuos de una CDR de especies no
humanas (anticuerpo del donante) como ratón, rata o conejo que
tengan la especificidad, afinidad y capacidad deseadas. En algunos
Ejemplos, los residuos de la estructura Fv de la inmunoglobulina
humana se reemplazan con los residuos correspondientes no humanos.
Los anticuerpos humanizados pueden comprender además residuos que
no se encuentran ni en el anticuerpo del receptor ni en la CDR o
secuencias estructurales importadas. En general, el anticuerpo
humanizado comprenderá sustancialmente todo de al menos un, y
típicamente dos, dominios variables, en los que todas o
sustancialmente todas las regiones CDR corresponden a las de una
inmunoglobulina no humana y todas o sustancialmente todas las
regiones FR son las de una secuencia de una inmunoglobulina humana
consenso. El anticuerpo humanizado óptimamente comprenderá demás al
menos una porción de una región constante de una inmunoglobulina
(Fc), típicamente la 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)].
Los procedimientos para humanizar anticuerpos no
humanos son muy conocidos en la técnica. Generalmente, un
anticuerpo humanizado tiene uno o más residuos aminoacídicos
introducidos en el de una fuente que no es humana. Estos residuos
aminoacídicos no humanos se refieren a menudo a residuos de
"importación", que se toman típicamente de un dominio variable
de "importación". La humanización se puede realizar
esencialmente siguiendo el procedimiento 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)], sustituyendo CDR
murinas o secuencias CDR para las secuencias correspondientes de un
anticuerpo humano. Por consiguiente, tales anticuerpos
"humanizados" son anticuerpos quiméricos (Patente de EE.UU. Nº
4.816.567), en los que sustancialmente, menos de un dominio variable
humano intacto se ha sustituido 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 residuos FR están sustituidos por residuos de sitios
análogos de anticuerpos murinos.
Los anticuerpos humanos se pueden producir además
usando varias técnicas conocidas en la técnica, incluyendo
genotecas de exposición a fagos [Hoogenboom y Winter, J. Mol.
Biol., 227: 381 (1991); Marks y col., J. Mol.
Biol., 222: 581 (1991). Están además disponibles las
técnicas de Cole y col., y Boerner y col., para la preparación de
anticuerpos monoclonales humanos (Cole y col., "Monoclonal
Antibodies and Cancer Therapy" (Anticuerpos monoclonales y
terapia del cáncer), Alan R. Liss, pág 77 (1985) y Boerner y col.,
J. Immunol., 147(1): 86-95
(1991)].
Los anticuerpos biespecíficos son anticuerpos
monoclonales, preferiblemente humanos o humanizados, que tienen
especificidades de unión por al menos dos antígenos diferentes. En
el caso que nos ocupa, una de las especificidades de unión es por
el polipéptido PRO, la otra es por cualquier otro antígeno, y
preferiblemente por una proteína de superficie celular o receptor o
subunidad receptora.
Los procedimientos para hacer anticuerpos
biespecíficos son conocidos en la técnica. Tradicionalmente, la
producción recombinante de anticuerpos biespecíficos se basa en la
coexpresión de dos pares de cadenas
pesada-ligera/ligera-pesada de
inmunoglobulinas, donde las dos cadenas pesadas tienen diferentes
especificidades [Milstein y Cuello, Nature, 305: 5
37-539 (1983)]. Debido a la variedad aleatoria de
cadenas pesadas y ligeras de inmunoglobulina, estos hibridomas
(quadromas), producen una mezcla potencial de diez moléculas de
anticuerpo distintas, de las que sólo una tiene la correcta
estructura biespecífica. La purificación de la molécula correcta se
logra normalmente por etapas de cromatografía de afinidad.
Procedimientos similares se describen en el documento WO93/08829,
publicado el 13 de mayo de 1993, y en Traunecker y col., EMBO
J., 10: 3655-3659 (1991).
Los dominios variables del anticuerpo con las
especificidades de unión deseadas (sitios de combinación
anticuerpo-antígeno) se pueden fusionar a secuencias
del dominio constante de la inmunoglobulina. La fusión
preferiblemente es con un dominio constante de la cadena pesada de
una inmunoglobulina, que comprende al menos parte de las regiones
bisagra CH2 y CH3. Se prefiere que tengan la primera región
constante (CH1) de la cadena pesada que contiene el sitio necesario
para la unión de la cadena ligera presente en al menos una de las
fusiones. Los ADNs que codifican las fusiones de la cadena pesada
de la inmunoglobulina, si se desea, la cadena pesada de la
inmunoglobulina, se insertan en vectores de expresión separados, y
se cotransfectan en un organismo hospedador adecuado. Para detalles
adicionales para generar anticuerpos biespecíficos ver, por
ejemplo, Suresh y col., "Methods in Enzymology"
(Procedimientos en enzimología), 121: 210 (1986).
Los anticuerpos heteroconjugados están además
dentro del alcance de la presente invención. Los anticuerpos
heteroconjugados están compuestos por dos anticuerpos unidos
covalentemente. Se ha propuesto a tales anticuerpos, por ejemplo,
para hacer diana en células del sistema inmune para células no
deseadas [Patente de EE.UU. Nº 4.676.980], y para el tratamiento de
la infección del VIH [documentos WO91/00360; WO92/200373; EP03089].
Se contempla que los anticuerpos se puedan preparar in vitro
usando procedimientos conocidos en la química de proteínas
sintéticas, incluyendo las que implican agentes de reticulantes. Por
ejemplo, se pueden construir inmunotoxinas usando una reacción de
intercambio de sidulfuro o formando un enlace tioéter. Algunos
Ejemplos de reactivos adecuados para este propósito incluyen
iminotiolato y metil-mercaptobutirimidato y los
descritos, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. Nº 4.676.980.
Los anticuerpos anti polipéptido PRO de la
invención tienen varias utilidades. Por ejemplo los anticuerpos
anti polipéptido PRO se pueden usar en ensayos de diagnóstico para
un polipéptido PRO, por ejemplo para detectar la expresión en
células, tejidos específicos, o suero. Se pueden usar varias
técnicas de ensayo de diagnóstico conocidas en la técnica, como
ensayos de unión competitiva, ensayos bocadillo directos e
indirectos y ensayos de inmunoprecipitación realizados en fases
heterogéneas u homogéneas [Zola, "Monoclonal Antibodies: A
Manual of Techniques" (Anticuerpos monoclonales: Manual de
técnicas), CRC Press. Inc. (1987) págs 147-158].
Los anticuerpos usados en los ensayos de diagnóstico se pueden
etiquetar con un residuo detectable. El residuo detectable debería
ser capaz de producir, directa o indirectamente, una señal
detectable. Por ejemplo, el residuo detectable puede ser un isótopo
radiactivo, como H^{3}, C^{14}, P^{32}, S^{35} o I^{125},
un compuesto fluorescente o quimiofluorescente, como fluoresceína
isotiocianato, rodamina, o luciferina, o un enzima, como fosfatasa
alcalina, beta-galactosidasa, o peroxidasa de rábano
picante. Se puede emplear cualquier procedimiento conocido en la
técnica para conjugar el anticuerpo al residuo detectable,
incluyendo los procedimientos descritos en 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 son además
útiles para la purificación por afinidad de un polipéptido PRO a
partir de un cultivo de células recombinantes o de fuentes
naturales. En este proceso, los anticuerpos contra el polipéptido
PRO se inmovilizan en un soporte adecuado, como resina Sephadex o
papel de filtro, usando procedimientos muy conocidos en la técnica.
El anticuerpo inmovilizado se pone en contacto entonces con una
muestra que contiene el polipéptido PRO que se va a purificar, una
vez purificado, se lava con un disolvente adecuado que eliminará
sustancialmente todo el material de la muestra salvo el polipéptido
PRO, que está unido al anticuerpo inmovilizado. Finalmente, el
soporte se lava con otro disolvente adecuado que liberará el
polipéptido PRO del anticuerpo.
Los antígenos específicos o asociados a un cáncer
permiten la creación de anticuerpos monoclonales específicos de
tumores o cánceres (mAbs) que son específico para los antígenos de
dicho tumor. Tales mAbs, que distinguen entre células normales u
cancerosas son útiles en diagnosis, prognosis y tratamiento de la
enfermedad.
Anticuerpos monoclonales específicos de un cáncer
(mAbs) que son específicos frente los antígenos de un tumor. Tales
mAbs, que pueden distinguir entre células normales y cancerosas son
útiles en diagnosis, prognosis y tratamiento de la enfermedad. Se
sabe que ciertos antígenos están asociados con enfermedades
neoplásicas, como cáncer colorectal o de mama. Debido a que el
cáncer de colon es una enfermedad muy extendida, una diagnosis y un
tratamiento precoces son un importante objetivo médico. La
diagnosis y el tratamiento del cáncer se pueden llevar a cabo
usando anticuerpos monoclonales (mAbs) específicos que tengan por
tanto etiquetas fluorescentes, nucleares magnéticas o radiactivas.
Se pueden usar genes radiactivos, toxinas y/o mAbs etiquetados con
un fármaco para el tratamiento in situ con una mínima
descripción del paciente.
Los siguientes Ejemplos se ofrecen con propósitos
sólo ilustrativos, y no pretenden limitar el alcance de la presente
invención en ningún modo.
Todas las patentes y referencias bibliográficas
citadas en la presente memoria descriptiva están incorporadas por
la presente como referencia en su totalidad.
Los reactivos disponibles comercialmente
mencionados en los Ejemplos se usaron según las instrucciones del
fabricante a menos que se indique de otro modo. La fuente de las
células identificadas en los siguientes Ejemplos, y en toda la
memoria descriptiva, mediante números de registro de adquisiciones
ATCC es la American Type Cultures Collection (Colección de cultivos
tipo estadounidense), Rockville Maryland.
Se usaron las secuencias de los dominios
extracelulares (SCD) (incluyendo la secuencia señal de secreción,
si existiera) de aproximadamente 950 proteínas de secreción
conocidas de la base de datos pública Swiss-Prot
para buscar bases de datos de EST. Las bases de datos de EST
incluyeron bases de datos públicas (por ejemplo, Dayhoff, GenBank),
y bases de datos privadas (por ejemplo, LIFESEQ^{TM}, Incyte
Pharmaceutical, Palo Alto, CA). La búsqueda se realizó usando el
programa informático BLAST o BLAST2 (Altschul. y Gish, Methods in
Enzimology, 266: 460-80 (1996);
http://blast.wustl/edu/blast/README.html) como comparación de las
secuencias proteicas ECD hasta una traducción de 6 pautas de
lectura de las secuencias EST. Aquellas comparaciones que con un
Blast tuvieron un resultado de 70 (o 90 en algunos casos) o mayor y
que no codificaban proteínas conocidas se agruparon y reunieron en
secuencias de ADN consenso con el programa "phrap" (Phil
Green, Universidad de Washington, Seattle, WA;
(http://bozeman.mbt.washington.edu/phrap.docs/phrap.html).
Usando esta investigación de homología de
dominios extracelulares, se reunieron secuencias de ADN consenso
relacionadas con las otras secuencias EST identificadas. Además,
las secuencias de ADN consenso obtenidas a menudo (pero no siempre)
se extendieron usando ciclos repetidos de BLAST y phrap para
extender la secuencia consenso tanto como fuera posible usando las
fuentes de secuencias EST descritas anteriormente.
En base a las secuencias consenso obtenidas como
se describe anteriormente, se sintetizaron después oligonucleótidos
y se usaron para identificar por PCR una genoteca de ADNc que
contenía la secuencia de interés y para usar como sondas para
aislar un clon de la secuencia codificadora de longitud completa de
un polipéptido PRO. A menudo se diseñaron cebadores de PCR directos
(.f) y reversos (.r) generalmente en el intervalo de 20 a 30
nucleótidos para producir un producto de PCR de aproximadamente 100
a 1000 pb de longitud. Las secuencias sonda (.p) típicamente tienen
de 40 a 55 pb de longitud. En algunos casos se sintetizaron
oligonucleótidos adicionales cuando la secuencia consenso era mayor
de 1 a 1,5 kpb. Para investigar varias genotecas en busca de un clon
de longitud completa, el ADN de las genotecas se investigó mediante
amplificación con PCR, como en Ausbel y col., "Current
Protocols in Molecular Biology" (Protocolos actuales en
biología molecular), con el par de cebadores de PCR. Una genoteca
positiva se usó entonces para aislar clones que codificaran el gen
de interés usando el oligonucleótido sonda y uno del par de
cebadores.
Las genotecas de ADNc que se usaron para aislar
los clones de ADNc se construyeron mediante procedimientos
habituales usando reactivos disponibles comercialmente como los de
Invitrogen, San Diego, CA. El ADNc se cebó con un oligo dT que
contenía un sitio NotI, se ligó en romo con adaptadores SalI
semifosforilados, se cortó con NotI, y se determinó su tamaño
aproximadamente en una electroforesis en gel, y se clonó en un
sentido determinado en vector de clonación adecuado (como pRKB o
pRKD; pRK5B es un precursor de pRK5D que no contiene el sitio SfiI;
ver Holmes y col., Science, 253:
1278-1280 (1991)) en los sitios únicos XhoI y
NotI.
Se ensambló una secuencia consenso de ADN
respecto a otras secuencias identificadas EST según se ha descrito
en el Ejemplo 1, en donde la secuencia consenso se designa en el
presente documento como ADN30845. Se sintetizaron los
oligonucleótidos en base a la secuencia consenso para identificar
por PCR una genoteca de ADNc que contenía la secuencia de interés y
para utilizar como sondas para aislar un clon de la secuencia de
longitud completa que codificaba la PRO224.
Se sintetizaron un par de cebadores de PCR
(directo e inverso):
Cebador de PCR directo:
- 5'-AAGTTCCAGTGCCTGCCGCACCAGTGGC-3'
\hskip5,1cm
(SEC ID Nº: 3)
Cebador de PCR inverso:
- 5'-TTGGTTCCACAGCCGAGCTCGTCG-3'
\hskip6cm
(SEC ID Nº: 4)
De manera adicional, se construyó una sonda de
oligonucleótidos sintéticos de hibridación a partir de la secuencia
consenso ADN 30845 que tenía la siguiente secuencia de
nucleótidos:
Sonda de hibridación
- 5'-GAGGAGGAGTGCAGGATTGAGCCATGTACCCAGAAAGGGCAATGCCCACC-3' (SEC ID Nº: 5).
Con el fin de cribar diversas genotecas para una
fuente de un clon de longitud completa, el ADN procedente de las
genotecas se cribó mediante amplificación con el par de cebadores
de PCR identificado más arriba. Se utilizó, a continuación, una
librería positiva para aislar los clones que codificaban el gen de
la PRO224 utilizando una sonda de oligonucleótidos y uno de los
cebadores de PCR.
El ARN para la construcción de las genotecas de
ADNc se aisló del tejido de hígado fetal humano. La secuenciación
de ADN de los clones aislados según se ha descrito más arriba dio
una secuencia de ADN de longitud completa para la PRO224 [designado
en el presente documento como UNQ198
(ADN332221-1133)] y la secuencia de la proteína
derivada para PRO224.
La secuencia de nucleótidos entera de UNQ198 (ADN
33221-1133) se muestra en la Figura 1 (SEC ID Nº:
1). El clon UNQ198 (DNA 33221-1133) contiene un
único marco de lectura abierta con un punto de inicio de la
traducción aparente en las posiciones nucleotídicas
96-98 y finaliza en el codon de parada en las
posiciones nucleotídicas 942-944 (Figura 1, SEC ID
Nº: 1). El inicio de la región transmembrana empieza en la posición
nucleotídica 777. El precursor del polipéptido predecido es de 282
aminoácidos de longitud (Figura 2). El clon UNQ198
(ADN33221-1133) ha sido depositado con ATCC y se
asigna el nº de depósito de ATCC 209263.
El análisis de la secuencia de aminoácidos del
PRO224 de longitud completa sugiere que este tiene homología con
los receptores de lipoproteínas de baja densidad, apolipoproteína
del receptor E y receptores P95 de oocito de pollo. El PRO224, en
base a los análisis de alineación de secuencia BLAST y FastA de la
secuencia de longitud completa, tiene una identidad aminoacídica
respecto a porciones de estas proteínas en el rango de 28% a 45% y
una identidad global con estas proteínas en el rango del 33% al
39%.
El siguiente procedimiento describe el uso de una
secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido PRO como una
sonda de hibridación.
El ADN que comprende la secuencia codificadora de
un polipéptido PRO de interés como se describe en la presente
memoria descriptiva se puede emplear como una sonda o usar como
base a partir de la cual preparar sondas para buscar ADNs homólogos
(como los que codifican variantes naturales del polipéptido PRO) en
genotecas de ADNc de tejido humano o genotecas genómicas de tejido
humano.
La hibridación y los lavados de los filtros que
contienen el ADN de genotecas se realizan bajo las siguientes
condiciones altamente restrictivas. La hibridación de la sonda
derivada del ácido nucleico que codifica el polipéptido PRO
etiquetada radiactivamente con los filtros se realiza en una
solución de 50% de formamida, SSS 5X, 0,1% de SDS, 0,1% de
pirofosfato de sodio, fosfato de sodio 50 mM, una solución acuosa
de SSC 0,1X y 0,1% de SDS a 42ºC.
Los ADNs que tienen una identidad de secuencia
deseada con el ADN que codifica el polipéptido PRO de secuencia
nativa de longitud completa se pueden identificar entonces usando
técnicas habituales conocidas en la técnica.
Este ejemplo ilustra la preparación de una forma
sin glicosilar de un polipéptido PRO por expresión recombinante en
E. coli.
La secuencia de ADN que codifica el polipéptido
PRO deseado se amplifica inicialmente usando cebadores de PCR
seleccionados. Los cebadores deben contener sitios de enzimas de
restricción que correspondan a los sitios de enzimas de restricción
del vector de expresión seleccionado. Se puede emplear una variedad
de vectores de expresión. Un ejemplo de un vector de expresión
adecuado es el pBR322 (derivado de E. coli; ver Bolivar y
col., Gene, 2: 95 (1997)) que contiene genes de
resistencia a ampicilina y tetraciclina. Se digiere el vector con
enzimas de restricción y se desfosforila. Las secuencias
amplificadas por PCR se ligan entonces en el vector. El vector
incluirá preferentemente secuencias que codifiquen un gen de
resistencia a un antibiótico, un promotor trp, y una secuencia guía
poliHis (incluyendo los primeros seis codones STII, secuencia
poliHis, y un sitio de corte de enteroquinasa), la región que
codifica el polipéptido PRO específico, el terminador
transcripcional lambda y un gen argU.
La mezcla de ligación se usa entonces para
transformar una cepa de E. coli seleccionada usando los
procedimientos descritos en Sambrook y col., supra. Los
transformantes se identifican por su capacidad de crecer en placas
LB y se seleccionan las colonias resistentes al antibiótico. El ADN
plasmídico se puede aislar y confirmar con análisis de restricción
y secuenciación de ADN.
Los clones seleccionados se pueden crecer toda la
noche en un medio de cultivo líquido como LB complementado con
antibióticos. El cultivo de toda la noche se puede usar después
para inocular un cultivo a escala mayor. Se crecen las células
entonces hasta alcanzar la densidad óptica deseada, durante la cual
se induce el promotor de expresión.
Después de cultivar las células durante varias
horas más, las células se recogen por centrifugación. El sedimento
celular obtenido en la centrifugación se puede solubilizar usando
varios agentes conocidos en la técnica, y el polipéptido PRO
solubilizado se puede entonces purificar usando una columna con un
quelante metálico en condiciones que permitan una fuerte unión de
la proteína.
En el documento EP1027434A (98946090.2), se
expresó exitosamente el polipéptido PRO224 en E. coli en una
forma etiquetada con poliHis, usando el siguiente procedimiento. El
ADN que codifica el polipéptido PRO224 se amplificó inicialmente
con cebadores de PCR seleccionados. Los cebadores contenían sitios
de enzimas de restricción que corresponden con los sitios de enzimas
de restricción del vector de expresión seleccionado, y otras
secuencias útiles que proporcionan un inicio de la traducción
fiable y eficaz, una rápida purificación en una columna con un
quelante metálico, y la eliminación proeolítica con enteroquinasa.
Las secuencias etiquetadas con poliHis amplificadas por PCR se
ligaron entonces en un vector de expresión y se usaron para
transformar un hospedaddor E. coli basado en la cepa 52
(W3110 fuhA(tonA) lon galE rpoHts (htpRts)
clpP(laclq)). Los transformantes se crecieron primero en LB
con 50 mg/ml de carbenicilina a 30ºC con agitación hasta que se
alcanzó una DO_{600} de 3-5. Los cultivos se
diluyeron 50-100 veces en medios CRAP (preparados
mezclando 3,57 g de (NH_{4})SO_{4}, 0,71 g de citrato de
sodio x 2H_{2}o, 1,07 g de KCl, 5,36 g de extracto de levaduras
de Difco, 5,36 g de Hycase (hidrolizado de caseína) SF de Sheffield
en 500 ml de agua, MPOS 110 mM, pH 7,3, 0,55% (p/v) de glucosa y
MgSOJ 7 mM y se crecieron durante aproximadamente
20-30 horas a 30ºC con agitación. Las muestras se
retiraron para verificar la expresión por análisis
SDS-PAGE (gel de poliacrilamida con SDS), y el
cultivo se centrifugó para sedimentar las células. Los sedimentos
celulares se congelaron hasta la purificación y replegamiento.
La masa de E. coli de 0,5 a 1 litro de
fermentaciones (6-10 g de sedimentos) se
resuspendió en 10 volúmenes (p/v) en un tampón de guanidina 7 M,
Tris 20 mM, pH 8,0. Se añadieron sulfito de sodio sólido y
tetrationato de sodio para hacer unas concentraciones finales de
0,1 M y 0,02 M, respectivamente, y la solución se agitó toda la
noche a 4ºC. Este paso tiene como resultado la desnaturalización de
la proteína con todos los residuos de cisteína bloqueados por
sulfitolización. La solución se centrifugó a 40.000 rpm en una
ultracentrífuga Beckman durante 30 minutos. El sobrenadante se
diluyó con 3-5 volúmenes de tampón de la columna de
quelante metálico (guanidina 6 M, Tris 20 mM, pH 7,4) y se filtró a
través de filtros de 0,22 micrómetros para depurar. Dependiendo, el
extracto depurado se cargó en una columna con quelante metálico
Qiagen de 5 mL equilibrada con tampón de columna con quelante
metálico. La columna se lavó con un tampón adicional que contiene
imidazol 50 mM (Calbiochem, Grado Utrol), pH 7,4. La proteína se
eluyó con tampón que contiene imidazol 250 mM. Se combinaron las
fracciones que contienen la proteína deseada y se almacenaron a
4ºC. La concentración proteica se estimó por su absorbancia a 280
nm usando el coeficiente de extinción calculado en base a su
secuencia aminoacídica.
Las proteínas se replegaron diluyendo la muestra
lentamente en un tampón de replegamiento recién preparado compuesto
por 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 replegamiento se
eligieron de modo que la concentración final de proteína fuera de
50 a 100 microgramos/ml. La solución de replegamiento se agitó
suavemente a 4ºC durante 12-36 horas. La reacción
de replegamiento se detuvo añadiendo TFA a una concentración final
de 0,4% (pH de aproximadamente 3). Antes de una purificación
adicional de la proteína, se filtró la solución través de un filtro
de 0,22 micrómetros y se añadió acetonitrilo a una concentración
final de 2-10%. La proteína replegada se
cromatografió en una columna de fase inversa R1/H de Poros usando
una fase móvil de 0,1% de TFA con elución con un gradiente de
acetonitrilo de 10 a 80%. Se analizaron alícuotas de fracciones con
una absorbancia a 280 nm en geles de poliacrilamida con SDS y se
combinaron las fracciones que contenían proteína replegada
homogénea. Generalmente, las especies replegadas adecuadamente de
la mayoría de las proteínas se eluyen a las menores concentraciones
de acetonitrilo ya que esas especies son las más compactas con su
interior hidrófobo protegido de la interacción con la resina de la
fase inversa. Las especies agregadas se eluyen normalmente a mayores
concentraciones de acetonitrilo. Además de resolver las formas mal
plegadas de proteínas de la forma deseada, la etapa de la fase
inversa elimina la endotoxina de las muestras.
Las fracciones que contienen la proteína PRO224
plegada deseada, respectivamente, se combinaron y se eliminó el
acetonitrilo usando un suave vapor de nitrógeno dirigido hacia la
solución. Las proteínas se formularon en Hepes 20 mM, pH 6,9 con
cloruro de sodio 0,14 M y manitol 4% por diálisis o por filtración
en gel usando resinas G25 Superfinde (Pharmacia) equilibradas con el
tampón de formulación y filtradas para esterilizar.
Este ejemplo ilustra la preparación de una forma
glicosilada de un polipéptido PRO deseado mediante expresión
recombinante en células de mamífero.
El vector, pRK5 (ver el documento EP307.247,
publicado en marzo de 1989), se emplea como el vector de expresión.
Opcionalmente el ADN que codifica el polipéptido PRO se liga en el
pRK5 con enzimas de restricción seleccionadas para permitir la
introducción del ADN de polipéptido PRO usando procedimientos de
ligación como los descritos en Sambrook y col., supra. El
vector resultante se llama pRK5-polipéptido
PRO.
En una realización, las células hospedadoras
seleccionadas pueden ser células 293. Las células 293 humanas (ATCC
CCL 1573) se crecen hasta que confluyen en placas de cultivos
tisulares como DMEM complementado con suero de ternera fetal y
opcionalmente, componentes nutricionales y/o antibióticos. Se
mezclan aproximadamente 10 \mug de ADN de
pRK5-polipéptido PRO con aproximadamente 1 \mug
del ADN que codifica el gen VA ARN [Thimmappaya y col., Cell,
31: 543 (1982)] y se disuelven en 500 \mul de
Tris-HCl 1 mM, EDTA 0,1 mM, CaCl_{2} 0,227. A
esta mezcla se añaden gota a gota, 500 \mul de HEPES 50 mM (pH
7,35), NaCl 280 mM, NaPO_{4} 1,5 mM y se deja que se forme un
precipitado durante 10 minutos a 25ºC. El precipitado se resuspende
y se añade a las células 293 y se deja que sedimenten durante
aproximadamente cuatro horas a 37 C. 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 entonces con medio sin suero, se añade medio
recién preparado y las células se incuban durante aproximadamente 5
días.
Aproximadamente 24 horas después de las
transfecciones, se elimina el medio de cultivo y se reemplaza con
medio de cultivo (sólo) o medio de cultivo con
cisteína-S^{35} 200 \muCi/ml y
metionina-S^{35} 200 \muCi/ml. Tras una
incubación de 12 horas, se recoge el medio acondicionado, se
concentra en un filtro de centrífuga, y se carga en un gel con 15%
de SDS. El gel procesado se puede secar y exponer a una película
durante un periodo tiempo para revelar la presencia de polipéptido
PRO. Los cultivos que contienen las células transfectadas pueden
continuar con la incubación (en medio sin suero) y el medio se
prueba en bioensayos seleccionados.
En una técnica alternativa, el polipéptido PRO se
puede introducir en células 293 temporalmente usando el
procedimiento del sulfato de dextrano descrito en Somparyrarc y
col., Proc. Nati. Acad. Sci., 12: 7575 (1981). Las
células 293 se crecen hasta una densidad óptica máxima en un
recipiente giratorio y se añaden 700 \mug de ADN de
pRK5-polipéptido PRO. Las células primero se
concentran en el recipiente giratorio por centrifugación y se lavan
con PBS. El precipitado ADN-dextrano se incuba
sobre el sedimento celular durante cuatro horas. Las células se
tratan con un 20% de glicerol durante 90 segundos, se lavan con
medio de cultivo tisular y se reintroducen en el recipiente
giratorio que contiene le medio de cultivo tisular, 5 \mug/ml de
insulina bovina y 0,1 \mug/ml de transferrina bovina. Después de
aproximadamente cuatro días, el medio acondicionado se puede
concentrar y purificar por cualquier procedimiento seleccionado,
como diálisis y/o columna cromatográfica.
En otra realización, los polipéptidos PRO se
pueden expresar en células CHO. El pRK5-polipéptido
PRO se puede transfectar en células CHO usando reactivos conocidos
como CaPO_{4} o DEAE-dextrano. Como se describe
anteriormente, los cultivos celulares se pueden incubar, y
remplazar el medio con medio de cultivo (sólo) o medio con un
isótopo radiactivo como metionina-S. Después de
determinar la presencia del polipéptido PRO, se puede reemplazar el
medio de cultivo con medio sin suero. Preferiblemente los cultivos
se incuban durante aproximadamente 6 días y entonces se concentran
y purifican por cualquier procedimiento seleccionado.
El polipéptido PRO etiquetado con un epítopo se
puede expresar además en células hospedadoras CHO. El polipéptido
PRO se puede subclonar fuera del vector pRK5. El inserto de
subclonación se puede someter a PCR para fusionar la pauta de
lectura con una etiqueta epítopo seleccionada como etiqueta poliHis
en un vector de expresión de Baculovirus. El inserto de polipéptido
PRO etiquetado con poliHis se puede subclonar entonces en un vector
dirigido SV40 que contiene un marcador de selección como DHFR para
seleccionar clones estables. Finalmente, las células CHO se pueden
transfectar (como se describe anteriormente) con el vector dirigido
SV40. El etiquetado se puede realizar, como se describe
anteriormente, para verificar la expresión. El medio de cultivo que
contiene el polipéptido PRO etiquetado con poliHis se puede
concentrar y purificar por cualquier procedimiento seleccionado,
como por cromatografía de afinidad con quelato Ni^{2+}.
Se expresó con éxito PRO224 en células CHO tanto
por el procedimiento temporal como por el de expresión estable.
La expresión estable en células CHO se realizó
usando el siguiente procedimiento. Las proteínas se expresaron como
una construcción IgG (inmunoadhesina), en la que las secuencias
codificadoras de las formas solubles (por ejemplo, dominios
extracelulares) de las proteínas respectivas se fusionaron a una
secuencia de una región constante IgG1 que contiene la región
bisagra, los dominios CH2 y CH2 y/o es una forma etiquetada con
poliHis.
Después de la amplificación por PCR, se
subclonaron los respectivos ADNs en un vector de expresión CHO
usando técnicas habituales como se describe en Ausubel y col.,
"Current Protocols in Molecular Biology" (Protocolos
actuales en biología molecular), Unidad 3.16, John Willey e hijos
(1997). Los vectores de expresión CHO se construyen de modo que
tengan sitios de restricción compatibles 5' y 3' del ADN de interés
para permitir el transporte conveniente de los ADNcs. El vector de
expresión usado en las células CHO es como se describe en Lucas y
col., Nucl. Acids Res., 24: 9
(1774-1779 (1996)), y usa el promotor/potenciador
temprano del SV40 para dirigir la expresión del ADNc de interés y
la dihidrofolato reductasa (DHFR). La expresión de DHFR permite la
selección para un mantenimiento estable del plásmido después de la
transfección.
Se introdujeron doce microgramos del ADN
plasmídico deseado en aproximadamente 10 millones de células CHO
usando reactivos de transfección disponibles comercialmente
Superfect*(Quiangen), Dospei*, o Fugene* (Boehringer Mannheim). Las
células se crecieron como se describe en Lucas y col., supra. Se
congelaron aproximadamente 3 x 10^{-7} células en una ampolla para
un crecimiento y producción adicional como se describe a
continuación.
Las ampollas que contienen el ADN plasmídico se
descongelaron colocándolas en una baño de agua y se mezclaron con
un vórtex. Se tomo con una pipeta el contenido y se transfirió a un
tubo de centrífuga que contenía 10 ml de medio y se centrifugó a
1000 rpm durante 5 minutos. El sobrenadante se aspiró y las células
se resuspendieron en 10 ml de medio selectivo (PS20 filtrado con por
un filtro de 0,2 \mum con 5% de suero fetal bovino dializado y
filtrado con por un filtro de 0,2 \mum). Se alicuotaron entonces
las células en un recipiente giratorio de 100 ml que contenía 90 ml
de medio selectivo. Después de 1-2 días, las
células se transfirieron a un recipiente giratorio de 250 ml con 150
ml de medio de crecimiento selectivo y se incubaron a 37ºC. Después
de otros 2-3 días, se sembraron 3 x
10^{5}células/ml en recipientes giratorios de 250 ml, 500 ml y
2000 ml. El medio celular se cambió por medio recién preparado por
centrifugación y resuspensión en el medio de producción. Aunque se
puede emplear un medio CHO adecuado, se usó en realidad un medio
descrito en la Patente de EE.UU. Nº 5.122.469, publicada el 16 de
junio de 1992. Se sembraron 3 l del recipiente giratorio con 1,2 x
10^{6} células/ml. El día 0, se calculó el pH y el número de
células. El día 1, se tomó una muestra del recipiente giratorio y
se comenzó a burbujear con aire filtrado. El día 2, se tomó una
muestra del recipiente giratorio, se cambió la temperatura a 33ºC,
y se añadieron 30 ml de glucosa 500 g/l y 0,6 ml de antiespumante
al 10% (por ejemplo, emulsión de polidimetilsiloxano al 35%,
emulsión de grado médico de Dow Corning 365). Durante toda la
producción, se ajustó el pH como fuese necesario para mantenerlo
aproximadamente a 7,2. Después de 10 días, o hasta que la viabilidad
descendió por de bajo del 70%, se recogió el cultivo celular por
centrifugación y se filtró a través de un filtro de 0,22 \mum. El
filtrado o se almacenó a 4ºC o se cargó en columnas para su
purificación.
Para las construcciones etiquetadas con poliHis,
se purificaron las proteínas usando una columna
Ni-NTA (Qiagen). Antes de la purificación, se añadió
el imidazol al medio acondicionado hasta una concentración de 5 mM.
Los medios acondicionados se bombearon a una columna
Ni-NTA de 6 ml equilibrada con Hepes 20 mM, pH 7,4,
conteniendo el tampón NaCl 0,3 M e imidazol 5 mM a una velocidad de
flujo de 4-5 ml/min a 4ºC. Después de cargar, se
lavó la columna con tampón de equilibrado adicional y se eluyó la
proteína con tampón de equilibrado que contenía Hepes 10 mM, NaCl
0,14 M y manitol al 4%, pH 6,8, con una columna G25 Superfinde de
25 ml (Pharmacia) y se almacenó a -80ºC.
Las construcciones con inmunoadhesina (que
contienen Fc) fueron purificadas del medio acondicionado como se
describe a continuación. El medio acondicionado se bombeó sobre una
columna de Proteína A de 5 ml (Pharmacia) que se había equilibrado
con tampón fosfato de sodio 20 mM, pH 6,8. Después de cargar, se
lavó la columna abundantemente con tampón de equilibrado antes de la
elución con ácido cítrico 100 mM, pH 3,5. La proteína eluída se
neutralizó inmediatamente recogiendo fracciones de 1 ml en tubos
que contienen 275 \mul de tampón Tris 1 M, pH 9. Se eliminaron
las sales de la solución con proteína altamente purificada en
tampón de almacenamiento como se describe anteriormente para las
proteínas poliHis. Se valoró la homogeneidad en geles de
poliacrilamida con SDS y por secuenciación del extremo amino
terminal mediante degradación de Edman.
El PRO224 también se expresó temporalmente con
éxito en células COS.
El siguiente procedimiento describe la expresión
recombinante de un polipéptido deseado en levaduras.
Primero, se construyeron los vectores de
expresión para la producción intracelular o secreción de los
polipéptidos PRO con el promotor ADH2/GAPDH. Se introducen el ADN
que codifica un polipéptido PRO deseado, un péptido señal
seleccionado y el promotor en los sitios de enzima de restricción
adecuados en el plásmido seleccionado para dirigir la expresión
intracelular del polipéptido PRO. Para la secreción, el ADN que
codifica el polipéptido PRO se puede clonar en el plásmido
seleccionado, junto con un ADN que codifique el promotor
ADH2/GAPDH, la secuencia guía/señal de secreción del factor alfa, y
secuencias adaptadoras, si fuera necesario, para la expresión del
polipéptido PRO.
Las células de levadura, como la cepa de levadura
AB110, se pueden transformar con los plásmidos de expresión
descritos anteriormente y se pueden cultivar en medios de
fermentación seleccionados. Se puede analizar el sobrenadante de las
células transformadas mediante precipitación con ácido
tricloroacético al 10% y por separación en un gel de poliacrilamida
con SDS (SDS-PAGE), seguida de la tinción de los
geles con colorante azul de Coomassie.
El polipéptido PRO recombinante se puede aislar a
continuación y purificar eliminando las células de levadura del
medio de fermentación por centrifugación y después concentrando el
medio usando filtros en cartucho. El concentrado que contiene el
polipéptido PRO se puede purificar adicionalmente usando resinas de
cromatografía en columna seleccionadas.
El siguiente procedimiento describe la expresión
recombinante de polipéptidos PRO en células de insecto infectadas
con Baculovirus.
El polipéptido PRO deseado se fusiona en la
dirección 5' de una etiqueta epítopo contenida con un vector de
expresión de Baculovirus. Tal etiqueta epítopo incluye etiquetas
poliHis y etiquetas de inmunoglobulina (como regiones Fc o IgG). Se
pueden emplear una variedad de plásmidos, incluyendo plásmidos
derivados de plásmidos disponibles comercialmente como el pVL1393
(Novagen). Brevemente, el polipéptido PRO o la porción deseada del
polipéptido PRO (como la secuencia que codifica el dominio
extracelular de una proteína transmembrana) se amplifica por PCR
con cebadores complementarios a las regiones 5' y 3'. El cenador 5'
puede incorporar sitios de enzimas de restricción (seleccionados)
flanqueantes. El producto se digiere entonces con esas enzimas de
restricción y se subclona en el vector de expresión.
El baculovirus recombinante se genera
cotrasfectando el anterior plásmido y el ADN del virus BaculoGold™
(Pharmigen) en células de Spodoptera frugiperda ("Sf9")
(ATCC CRL 1711) usando lipofectina (comercialmente disponible en
GIBCO-BRL). Después de 4-5 días de
incubación a 28ºC, los virus liberados se recogen y se usan para
amplificaciones adicionales. La infección viral y la expresión de
proteínas se realiza como se describe en O'Reilley y col.,
"Baculovirus expression vectors: A laboratory Manual" (Vectores
de expresión de Baculovirus: Manual de laboratorio), Oxford, Oxford
University Press (1994).
El polipéptido PRO etiquetado con poliHis
expresado se puede entonces purificar, por ejemplo con
cromatografía de afinidad con quelato Ni^{2+} como se describe a
continuación. Se prepararan los extractos a partir de las células
Sf9 infectadas con el virus recombinante como se describe en Rupert
y col., Nature, 362: 175-179 (1993).
Brevemente, se lavan las células Sf9, se resuspenden en un tampón
de sonicación (25 ml de Hepes, pH 7,9; MgCl_{2} 12,5 mM; EDTA 0,1
mM; 10% de glicerol; 0,1% de NP-40; KCl 0,4 M), y se
someten a sonicación dos veces durante 20 segundos en hielo. Los
sonicados se aclaran por centrifugación, y el sobrenadante se
diluye 50 veces en tampón de carga (fosfato 50 mM, NaCl 300 mM, 10%
de glicerol, pH 7,8) y se filtran a través de un filtro de 0,45
\mum de diámetro. Se prepara una columna de agarosa con
Ni^{2+}-NTA (disponible comercialmente en Qiagen)
en un volumen de soporte de 5 ml, lavada con 25 ml de agua y
equilibrada con.25 ml de tampón de carga. El extracto celular
filtrado se carga en la columna a 0,5 ml por minuto. La columna se
lava hasta una base de referencia a A_{280} con tampón de carga,
punto en el cual comienza la recogida de fracciones. Después, se
lava la columna con un tampón de lavado secundario (fosfato 50 mM;
NaCl 300 mM; 10% de glicerol, pH 6,0), que eluye las proteínas
unidas no específicamente. Después de alcanzar la base de
referencia a A_{280} de nuevo, se desarrolla la columna con un
gradiente de imidazol desde 9 a 500 mM en el tampón de lavado
secundario. Se recogen y analizan fracciones de un ml mediante un
gel de poliacrilamida con SDS (SDS-PAGE) y tinción
con plata o inmunotransferencia tipo Western con
Ni^{2+}-NTA conjugado a fosfatasa alcalina
(Qiagen).Se combinan las fracciones que contienen el polipéptido
PRO etiquetado con His_{10} y se dializan frente tampón de
carga.
Alternativamente la purificación del polipéptido
PRO etiquetado con IgG se puede realizar usando técnicas de
cromatografía conocidas, incluyendo, por ejemplo, cromatografía con
columnas de proteína A o proteína G.
Se expresó con éxito el PRO224 en células de
insecto Sf9 o high5. Mientras que la expresión se realizó en
realidad en una escala 0,5-2 l, se puede aumentar
fácilmente la escala para preparaciones mayores (por ejemplo 8 l).
Se expresaron las proteínas como una construcción IgG
(inmunoadhesina), en la que la región extracelular de la proteína
se fusionó con una secuencia de región constante de IgG que
contiene la región bisagra, los dominios CH1 y CH2 y/o formas
etiquetadas poliHis.
Después de la amplificación por PCR, se
subclonaron las secuencias codificadoras respectivas en un vector
de expresión de Baculovirus (pb.PH.IgG para fusiones con IgG y
pb.PH.His para proteínas etiquetadas con poliHis), y se
cotransfectaron el vector y el ADN de baculovirus BaculoGold®
(Pharmigen) en células 105 de Spodoptera frugiperda
("Sf9") (ATCC CRL 1711), usando Lipofectina (Gibco BRL).
pb.PH.IgG y pb.PH.His son modificaciones del vector de expresión de
baculovirus pVL1393 (Pharmigen) disponible comercialmente, con
regiones del poliligador modificadas para incluir secuencias
etiqueta His o Fc. Se crecieron las células en medio
TNM-FH de Hink complementado con 10% de FBS (Suero
fetal bovino) (Hyclone). Se incubaron las células durante 5 días a
28ºC. Se recogió el sobrenadante y se usó posteriormente para la
primera amplificación viral infectando células Sf9 en medio
TNM-FH de Hink complementado con 10% de FBS (Suero
fetal bovino) a una multiplicidad de infección aproximada (MDI o MOI
por sus siglas en inglés) de 10. Se incubaron las células durante 3
días a 28ºC. Se recogió el sobrenadante y se determinó la expresión
de las construcciones en el vector de expresión de baculovirus por
unión en lote de 1 ml de sobrenadante a 25 ml de perlas de
Ni-NTA (QIAGEN) para proteínas etiquetadas con
histidina o perlas de Proteína A-Sepharose
CL-4B (Pharmacia) para proteínas etiquetadas con
IgG, seguido de un análisis en gel de poliacrilamida
(SDS-PAGE) comparando con una concentración
conocida de patrón de proteína por tinción con azul de
Coomassie.
Coomassie.
Se usó el sobrenadante de la primera
amplificación viral para infectar un cultivo giratorio (500 ml) de
células Sf9 crecidas en medio ESF-921 (Expression
Systems LLC) a una MDI de aproximada de 0,1. Se incubaron las
células durante 3 días a 28ºC. Se recogió y se filtró el
sobrenadante. Se repitió la unión en lote y el análisis en gel de
poliacrilamida con SDS (SDS-PAGE), como fuera
necesario, hasta que se confirmó la expresión del cultivo
giratorio.
Se recogió el medio acondicionado para las
células transfectadas (0,5 a 3 l) por centrifugación para eliminar
las células y se filtró a través de filtros de 0,22 micrómetros.
Para las construcciones etiquetadas con poliHis, se purificó la
construcción de la proteína con una columna Ni-NTA
(Qiagen). Antes de la purificación, se añadió imidazol al medio
acondicionado a una concentración de 5 mM. Los medios
acondicionados se bombearon en una columna Ni-NTA de
6 ml equilibrada con Hepes 20 mM, pH 7,4, tampón con NaCl 0,3 M e
imidazol 5 mM a una velocidad de flujo de 4-5 ml/m
a 4ºC. Después de cargar, se lavó la columna con tampón de
equilibrado adicional y se eluyó la proteína con tampón de
equilibrado con imidazol 0,25 M. Se eliminaron las sales de la
proteína altamente purificada y se guardó en un tampón de
equilibrado con Hepes 10 mM, NaCl y 4% de manitol, pH 6,8, con una
columna G25 Superfinde (Pharmacia) de 25 ml y se almacenó a
-80ºC.
Las construcciones con inmunoadhesina (que
contienen Fc) se purificaron del medio acondicionado como se
describe a continuación. Se bombeó el medio acondicionado en una
columna de Proteína A de 5 ml (Pharmacia) que había sido
equilibrada con tampón fosfato de sodio 20 mM, pH 6,8. Después de
cargar, la proteína se neutralizó abundantemente con tampón de
equilibrado antes de la elución con ácido cítrico 100 mM, pH 3,5.
La proteína eluída se neutralizó inmediatamente recogiendo
fracciones de 1 ml en tubos con 275 ml de tampón Tris 1 M, pH 9.
Posteriormente se eliminaron las sales de la proteína altamente
purificada y se guardó en tampón de almacenamiento como se describe
anteriormente para las proteínas etiquetadas con poliHis. La
homogeneidad de las proteínas se verificó por electroforesis en gel
de poliacrilamida con SDS (EGP) y secuenciación del extremo amino
terminal mediante degradación de Edman.
Este ejemplo ilustra la preparación de
anticuerpos monoclonales que se pueden unir específicamente a un
polipéptido PRO.
Las técnicas para producir los anticuerpos
monoclonales se conocen en la técnica y se describen, por ejemplo,
en Goding, supra. Los inmunógenos que se pueden emplear
incluyen el polipéptido PRO purificado, proteínas de fusión que
contienen el polipéptido y células que expresan el polipéptido PRO
recombinante en la superficie celular. Los expertos en la materia
pueden realizar la selección del inmunógeno si una excesiva
experiencia.
Se inmunizan ratones, como Balb/c, con el
polipéptido PRO inmunógeno emulsionado en adyuvante de Freund
completo y se inyectan subcutáneamente o intraperiotonealmente en
una cantidad de 1-100 microgramos. Alternativamente,
el inmunógeno se emulsiona en adyuvante MPL-TDM
(Ribi Immunochemical Research, Hamilton, MT) y se inyecta en el
animal en las almohadillas del pie trasero. Se estimula después a
los ratones inmunizados 10 a 12 días después con un inmunógeno
adicional emulsionado en el adyuvante seleccionado. A partir de
entonces, durante varias semanas, se pueden estimular además a los
ratones con inyecciones inmunizantes adicionales. Se pueden obtener
muestras de suero de los ratones periódicamente mediante tomas de
sangre retroorbitales para realizar ensayos de ELISA para detectar
anticuerpos anti polipéptido PRO.
Después de que se haya detectado una cantidad de
anticuerpos adecuada, se puede inyectar a los animales
"positivos" para los anticuerpos una inyección intravenosa
final de polipéptido PRO. Tres o cuatro días después, se sacrifica a
los ratones y se recogen células del bazo. Las células del bazo se
fusionan entonces (usando un 35% de polietilenglicol) a una línea
celular de mieloma murino como P3X63AgU.1, disponible en ATCC, Nº
CRL 1597. Las fusiones generan células de hibridoma que pueden
proliferar en placas de cultivo tisular con 96 pocillos con medio
HAT (hipoxantina, aminopterina y timidina) para inhibir la
proliferación de las células no fusionadas, híbridos de mieloma, e
híbridos de células de bazo.
Las células de hibridoma se pueden analizar en
una ELISA para determinar la reactividad frente al polipéptido PRO.
La determinación de células de hibridoma "positivas" que
secreten los anticuerpos monoclonales deseados contra el
polipéptido PRO depende de la experiencia en la materia.
Las células de hibridoma positivas se pueden
inyectar intraperitonealmente en ratones Blab/c singénicos para
producir ascitis que contenga los anticuerpos monoclonales anti
polipéptido PRO. Alternativamente, las células de hibridoma se
pueden crecer en matraces o frascos de rosca de cultivo tisular. La
purificación de los anticuerpos monoclonales producidos en la
ascitis se puede lograr a cabo usando precipitación con sulfato de
amonio, seguida de cromatografía de exclusión por gel.
Alternativamente, se puede emplear cromatografía de afinidad
basándose en la unión del anticuerpo a la proteína A o G.
Los polipéptidos PRO se pueden expresar como
proteínas quiméricas con uno o más dominios polipeptídicos
adicionales añadidos para facilitar la purificación de la proteína.
Tales dominios de facilitación de purificación incluyen, pero no se
limitan a, péptidos quelantes metálicos como módulos de
histidina-triptófano que permiten la purificación
con metales inmovilizados, dominios de proteína A que permiten la
purificación con inmunoglobulina inmovilizada, y el dominio
utilizado en el sistema de purificación extensión/afinidad FLAGS™
(Immunex Corp., Seattle Wash.). La inclusión de una secuencia de
unión que se pueda cortar como Factor XA o enteroquinasa
(Invitrogen, San Diego, Calif.) entre el dominio de purificación y
la secuencia del polipéptido PRO puede ser útil para facilitar la
expresión del ADN que codifica el polipéptido PRO.
Los polipéptidos PRO recombinantes se pueden
purificar mediante una variedad de técnicas habituales en la
técnica de la purificación de proteínas. Por ejemplo, se purifica
el propolipéptido PRO, polipéptido PRO maduro, o prepolipéptido PRO
por cromatografía de afinidad usando anticuerpos específicos para el
polipéptido PRO de interés. En general, una columna de
inmunoafinidad se construye uniendo covalentemente el anticuerpo
anti polipéptido PRO a una resina cromatográfica activada.
Las inmunoglobulinas policlonales se preparan a
partir de precipitación sérica con sulfato de amonio o mediante
purificación en Proteína A inmovilizada (Pharmacia LKB
Biotechnology, Piscataway, N.J.). Así mismo, los anticuerpos
monoclonales se preparan a partir de líquido de ascitis de ratón
mediante precipitación con sulfato de amonio o cromatografía sobre
Proteína A inmovilizada. Una proteína parcialmente purificada está
covalentemente unida a la resina cromatográfica como
SEPHAROSE^{TM} CnBr-activada (Pharmacia LKB
Biotechnology). El anticuerpo se une a la resina, se bloquea la
resina y la resina derivada se lava según las instrucciones del
fabricante.
Dicha columna de inmunoafinidad se utiliza en la
purificación de polipéptido PRO preparando una fracción de células
que contengan el polipéptido PRO en forma soluble. Esta preparación
se obtiene solubilizando todas las células o una fracción
subcelular obtenida vía centrifugación diferencial mediante la
adición de un detergente o mediante otros procedimientos muy
conocidos en la técnica. Alternativamente, el polipéptido PRO
soluble que contiene una secuencia señal se puede secretar en una
cantidad útil al medio en el que crecen las células.
Una preparación que contenga un polipéptido PRO
soluble se pasa a través de la columna de inmunoafinidad, y se lava
la columna en condiciones que permitan la absorción preferencial
del polipéptido PRO (por ejemplo, tampones de alta concentración
iónica en presencia de detergente). Entonces, se eluye la columna
en condiciones que alteren la unión anticuerpo/polipéptido PRO (por
ejemplo, un tampón de pH bajo de aproximadamente
2-3, o una mayor concentración de una agente
caotrópico como urea o ión tiocianato), y se recoge el polipéptido
PRO.
Esta invención es particularmente útil para
seleccionar compuestos usando polipéptidos PRO o sus fragmentos de
unión en cualquier variedad de técnicas de selección de fármacos.
El polipéptido o fragmento PRO empleado en tal prueba puede estar
libre en disolución, sin unir a un soporte sólido, suspendido en una
superficie celular, o localizado intracelularmente. Un
procedimiento de selección de fármacos utiliza células hospedadoras
eucariotas o procariotas que se han transformado de modo estable
con ácidos nucleicos recombinantes que expresan el polipéptido o un
fragmento PRO. Los fármacos se seleccionan frente dichas células
transformadas en ensayos de unión competitivos. Tales células,
tanto en forma soluble como fija, se pueden usar para ensayos de
unión habituales. Se puede medir, por ejemplo, la formación de
complejos entre el polipéptido o un fragmento PRO y el agente que
se está probando. Alternativamente, se puede examinar la
disminución en la formación de complejos entre el polipéptido PRO y
su célula diana o receptores diana provocada por el agente que se
está probando.
Así, la presente invención proporciona
procedimientos para seleccionar fármacos o cualquier otro agente
que pueda afectar a enfermedades o desórdenes asociados al
polipéptido PRO. Estos procedimientos comprenden el contacto de tal
agente con un polipéptido PRO o uno de sus fragmentos y el ensayo
de (I) la presencia de un complejo entre el agente y el polipéptido
o un fragmento PRO, o (II) la presencia de un complejo entre el
polipéptido o un fragmento PRO y la célula, por procedimientos muy
conocidos en la técnica. En dichos ensayos de unión competitiva, el
polipéptido o el fragmento PRO está típicamente etiquetado. Después
de una incubación adecuada se separa la forma unida del polipéptido
o el fragmento PRO, y la cantidad de etiqueta libre o no unida a
complejo es una medida de la capacidad del agente particular de
unirse al polipéptido PRO o para interferir con el complejo
polipéptido PRO/célula.
Otra técnica para la selección de fármacos
proporciona un alto rendimiento de selección de compuestos que
tienen la adecuada afinidad de unión al polipéptido PRO y se
describe con detalle en el documento WO84/03564, publicado el 13 de
septiembre de 1984. Brevemente descrito, se sintetiza un gran número
de diferentes compuestos de prueba peptídica pequeños sobre un
sustrato sólido, como agujas de plástico u otra superficie. Como se
ha solicitado para un polipéptido PRO, los compuestos de prueba
peptídica se hacen reaccionar con polipéptidos PRO y se lavan. El
polipéptido PRO unido se detecta por procedimientos muy conocidos
en la técnica. El polipéptido PRO purificado se puede recubrir
directamente sobre placas para el uso en las técnicas de selección
de fármacos antes mencionado. Además, los anticuerpos no
neutralizantes se pueden usar para capturar el péptido e
inmovilizarlo en el soporte sólido.
Esta invención contempla, también, el uso de
ensayos de selección de fármacos competitivos en los que los
anticuerpos neutralizantes capaces de unirse al polipéptido PRO
específicamente compitan con un compuesto de prueba en la unión al
polipéptido PRO o sus fragmentos. De este modo, los anticuerpos se
pueden usar para detectar la presencia de cualquier péptido que
comparta uno o más determinantes antigénicos con el polipéptido
PRO.
El objetivo del diseño de fármacos racionales es
producir análogos estructurales de polipéptidos biológicamente
activos de interés (es decir, un polipéptido PRO) o de pequeñas
moléculas con las que interactúan, por ejemplo, agonistas,
antagonistas o inhibidores. Cualquiera de estos Ejemplos se puede
usar para modelar fármacos que sean más activos o formas estables
del polipéptido PRO o que potencien o interfieran con la función
del polipéptido PRO in vivo (c.f., Hodgson,
Bio/Technology, 9: 19-21 (1991)).
En un enfoque, la estructura tridimensional del
polipéptido PRO o de un complejo
inhibidor-polipéptido PRO, se determina por
cristalografía de rayos X, por modelado informático, o más
típicamente, mediante una combinación de los dos enfoques. Se deben
averiguar tanto la forma como las cargas del polipéptido PRO para
elucidar la estructura de la molécula y determinar su(s)
sitio(s) activo(s). Menos frecuentemente, se puede
lograr la información útil relacionada con la estructura del
polipéptido por modelado basándose en la estructura de proteínas
homólogas. En ambos casos, la información de la estructura relevante
se usa para diseñar moléculas análogas al polipéptido PRO o para
identificar inhibidores eficaces. Algunos Ejemplos útiles del
diseño de fármacos racionales pueden incluir moléculas que mejoren
la actividad o la estabilidad como se muestra en Braxton y Wells,
Biochemistry, 31: 7796-7801 (1992) o
que actúen como inhibidores, agonistas o antagonistas de péptidos
nativos como se muestra en Athauda y col., J. Biochem.,
113: 742-746 (1993).
Es también posible aislar un anticuerpo con una
diana específica, seleccionado por ensayo funcional, como se
describe anteriormente, y resolver entonces su estructura
cristalina. Este enfoque, en principio, produce un núcleo
farmacológico a partir del cual se puede basar el diseño de un
fármaco. Es posible englobar la cristalografía de proteínas
generando anticuerpos anti idiotipo (anti ids) frente a un
anticuerpo farmacológicamente activo, funcional. Como imagen
especular de una imagen especular, se podría esperar que el sitio
de unión de los anti ids fuera análogo del receptor original. El
anti id se podría usar entonces para identificar y aislar péptidos
de bancos de péptidos producidos química o biológicamente. Los
péptidos aislados actuarían así como núcleo farmacológico.
En virtud de la presente invención, puede haber
disponibles suficientes cantidades del polipéptido PRO para
realizar tales estudios analíticos como cristalografía de rayos X.
Además, el conocimiento de la secuencia aminoacídica del
polipéptido PRO proporcionado en la presente memoria descriptiva
proporcionará una guía a los que empleen técnicas de modelado
informático en lugar de o junto con la cristalografía de rayos
X.
Se expresó el PRO224 en una célula desecha de
proteínas de membrana y capaz de expresar PRO224. Se añaden las
lipoproteínas de baja densidad que tienen una marca detectable para
las células y se incuban durante un tiempo suficiente para la
endocitosis. Se lavaron las células. Las células se analizaron, a
continuación, por el marcaje unido a la membrana y dentro de la
célula después de la lisis celular. La detección de las
lipoproteínas de baja densidad dentro de la célula determina que el
PRO224 se encuentra dentro de la familia de proteínas receptoras de
lipoproteínas de baja densidad. Los miembros encontrados dentro de
esta familia se utilizan, de esta manera, para el cribado de
compuestos que afectan a estos receptores y, en particular, en la
ingesta de colesterol mediante estos receptores.
Se probó la capacidad de diversos polipéptidos
PRO para inhibir la proliferación estimulada por VEGF.
Específicamente, las células endoteliales de manera capilar de la
corteza adrenal bovina ("ACE" en inglés) (procedentes de un
cultivo primario, máximo 12-14 vueltas) se
plaquearon en placas de microtitulación de 96 pocillos (Amersham
Life Science) a una densidad de 500 células/pocillo por 100 \muL
en DMEM con glucosa baja, suero de ternero al 10%, glutamina 2 mM, 1
x pen/strept y fungizona, suplementado con 3 ng/mL de VEGF. Los
controles se plaquearon de la misma manera pero algunos no
incluyeron VEGF. Se añadió una muestra de ensayo del polipéptido
PRO de interés en un volumen de 100 \muL para un volumen final de
200 \muL. Las células se incubaron durante 6-7
días a 37ºC. Los medios se aspiraron y se lavaron las células con 1
x PBS. Se añadió una mezcla de reacción de fosfatasa ácida (100
\muL, acetato de sodio 0,1M, pH 5,5, Tritón-100
0,1%, p-nitrofenil fosfato 10 mM). Después de la
incubación durante 2 horas a 37ºC, se paró la reacción mediante la
adición de 10 \muL de NaOH 1 N. Se midió la OD en un lector de
placas de microtitulación a 405 nm. Los controles fueron sin
células, células solas, células + FGF (5 ng/mL), células + VEGF
(3ng/ml), células + VEGF (3ng/mL) + TGF-\beta (1
ng/mL) y células + VEGF (3ng/mL) + LIF (5 ng/mL). (Se conoce que la
TGF-\beta a una concentración de 1 ng/mL bloquea
del 70-90% de la proliferación celular estimulada
por VEGF).
Los resultados se obtuvieron calculando el
porcentaje de inhibición de la proliferación celular estimulada por
VEGF (3 ng/mL), determinada midiendo la actividad de la fosfatasa
ácida a OD405 nm, (1) respecto a células sin estimulación, y (2)
respecto a la referencia de inhibición de la
TGF-\beta de la actividad estimulada por VEGF.
Los resultados, según se muestran en la Tabla 2 de más abajo, son
indicativos de la utilidad de los polipéptidos PRO en la terapia
del cáncer y, específicamente, en la inhibición de la angiogénesis
tumoral. Los valores numéricos (inhibición relativa) mostrados en la
Tabla 2 se determinan mediante el cálculo del porcentaje de
inhibición de la proliferación estimulada por VEGF por el
polipéptido PRO respecto a células sin estimulación y, a
continuación, dividiendo el porcentaje por el porcentaje de
inhibición obtenido por TGF-\beta a 1 ng/mL que
es conocida por bloquear del 70-90% de la
proliferación celular estimulada por VEGF.
Nombre PRO | Concentración de PRO | Inhibición relativa |
PRO224 | 0,01% | 101,0 |
PRO224 | 0,1% | 65,0 |
PRO224 | 1,0% | 23,0 |
Este ensayo se diseña para medir la capacidad de
polipéptidos PRO224 para estimular la hipertrofia de corazón
neonatal.
Los miocitos cardíacos se obtuvieron procedentes
de ratas Harlan Sprague Dawley de 1 día de edad. Las células (180
\muL a 7,5 x 10^{4} mL, suero < 0,1%, aislado de manera
fresca) se añadieron en el día 1 sobre placas de 96 pocillos
previamente recubiertas con DMEM/F12 + 4% FCS. Las muestras de
ensayo que contenían el polipéptido PRO224 de ensayo o únicamente
el medio de crecimiento (control negativo) (20 \muL/pocillo) se
añadieron directamente a los pocillos en el día 1. A continuación,
se añade el PGF (20 \muL/pocillo) en el día 2, a una
concentración final de 10-6 M. Las células se tiñen,
a continuación, en el día 4 y se marcan de manera visual en el día
5, en donde las células muestran un aumento de tamaño cuando se
compara con los controles negativos se cuenta 0,0, células que
muestran un aumento de tamaño de pequeño a moderado cuando se
comparan con los controles negativos se cuentan 1,0 y las células
que muestran un gran aumento de tamaño cuando se compara con los
controles negativos se cuenta 2,0. Los resultados se muestran en la
Tabla 9 de más abajo.
Nombre PRO | Concentración PRO | Puntuación Potenciación Crecimiento |
PRO224 | 0,01% | 0,0 |
PRO224 | 0,1% | 0,0 |
PRO224 | 1,0% | 1,0 |
La hibridación in situ es una técnica
poderosa y versátil para la detección y localización de secuencias
de ácido nucleico en preparaciones celulares o tisulares. Puede ser
útil, por ejemplo, para identificar sitios de expresión génica,
analizar la distribución tisular de la transcripción, identificar y
localizar una infección vírica, seguir cambios en la síntesis de un
ARN específico y como ayuda en el mapeo cromosómico.
Se realizó la hibridación in situ
siguiendo una versión optimizada del protocolo de Lu y Gillett,
Cell Vision 1: 169-176 (1994), usando
ribosondas etiquetadas con P^{32} generadas por PCR. Brevemente,
se cortaron los tejidos humanos fijados con formalina, en parafina,
se les eliminó la parafina, las proteínas con proteinasa K (20
g/ml) durante 15 minutos a 37ºC, y se procesaron adicionalmente
para la hibridación in situ como se describe en Lu y Gillett,
supra. Se generó una ribosonda etiquetada con UTP [P^{33}] a
partir de un producto de PCR y se hibridó a 55ºC toda la noche. Se
bañaron los portaobjetos en emulsión de seguimiento nuclear NTB2 y
se expusieron 4 semanas.
Se secaron en una centrífuga de vacío 6,0 \mul
(125 mCi) de UTP-P^{33} (Amersham BF 1002,
SA<2000 Ci/mmol). A cada tubo con UTP-P^{33},
se agregaron 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 y ATP 10 mM + 10 \mul de H_{2}O)
1,0 \mul de UTP (50 \muM)
1,0 \mul de ARNsina
1,0 \mul de molde de ADN (1 \mug)
1,0 \mul de H_{2}O
1,0 \mul de ARN polimerasa (para productos de
PCR T3 = AS, T7 = S, normalmente).
Se incubaron los tubos a 37ºC durante una hora.
Se añadió 1,0 \mul de DNasa RQ1, seguido de una incubación a 37ºC
durante 15 minutos. Se añadieron 90 \mul de TE (Tris 10 mM pH
7,6; EDTA 1 mM pH 8,0), y se transfirió la mezcla con una pipeta a
un papel DE81. La solución restante se cargó en una unidad de
ultracentrifugación Microcon-50, y se centrifugó
usando el programa 10 (6 minutos). La unidad de filtración se
invirtió en un segundo tubo y se centrifugó usando el programa 2 (3
minutos). Después del pulso de recuperación final, se añadieron 100
\mul de TE, se transfirió con una pipeta 1 \mul de producto
final a un papel DE81 y se realizó un recuento en 6 ml de Biofluor
II.
Se corrió la sonda en un gel de TBE/urea. Se
añadieron 1-3 \mul de la sonda o 5 \mul de RNA
Mrk III a 3 \mul del tampón de carga. Tras calentar a 95ºC
calentar el bloque durante tres minutos, el gel se colocó
inmediatamente en hielo. Se nivelaron los pocillos, se cargó la
muestra, y se corrió a 180-250 voltios durante 45
minutos. Se envolvió el gel con revestimiento de saran y se expuso
a una película XAR con una pantalla de intensificación al congelador
a -70ºC de una hora a toda la noche.
Los portaobjetos se sacaron del congelador, se
colocaron en bandejas de aluminio y se descongelaron a temperatura
ambiente durante 5 minutos. Las bandejas se colocaron en un
incubador a 55ºC durante cinco minutos para reducir la
condensación. Los portaobjetos se fijaron durante 10 minutos en 4%
de paraformaldehído en hielo en la campana extractora de gases, y
se lavaron en SSS 0,5X durante 5 minutos, a temperatura ambiente
(25 ml de SSC 20X + 975 ml de H_{2}O SQ). Después de eliminar las
proteínas con 0,5 \mug/ml de proteinasa K durante 10 minutos a
37ºC (12,5 \mul de 10 mg/ml de solución madre en 250 ml de tampón
de ARNasa sin ARNasa precalentado), los cortes se lavaron con SSC
0,5X durante 10 minutos a temperatura ambiente. Los cortes se
deshidrataron en etanol al 70%, 95%, 100%, 2 minutos en cada
uno.
Se eliminó la parafina de los portaobjetos, se
colocaron en H_{2}O SQ, y se aclararon dos veces en SSC 2X a
temperatura ambiente, durante 5 minutos cada vez. Se eliminaron las
proteínas de los cortes con 20 \mug/ml de proteinasa K (500
\mul de 10 mg/ml en 250 ml de tampón de ARNasa sin ARNasa, 37ºC,
15 minutos) para embrión humano, o proteinasa K 8X (100 \mul en
250 ml de tampón de ARNasa, 37ºC, 30 minutos) para tejidos con
formalina. Los aclarados posteriores en SSC 0,5X y la
deshidratación se realizaron como se describe anteriormente.
Se prepararon los portaobjetos en una caja de
plástico recubierta con tampón Box (SSC 4X, 50% de formamida) para
papel de filtro saturado. Se cubrió el tejido con 50 \mul de
tampón de hibridación (3,75 g de sulfato de dextrano + 6 ml de
H_{2}O SQ), se agitaron con un vórtex y se calentaron en el
microondas durante 2 minutos con la tapa aflojada. Tras enfriar en
hielo, se añadieron 18,75 ml de formamida, 3,75 ml de SSS 20X y 9
ml de H_{2}O SQ, el tejido se agitó en el vórtex bien y se incubó
a 42ºC durante 1-4 horas.
Se calentaron 1,0 x 10^{6} cpm de sonda y 1,0
de ARNt (50 mg/ml de solución madre) por portaobjetos a 95ºC
durante 3 minutos. Los portaobjetos se enfriaron en hielo, y se
añadieron 48 \mul de tampón de hibridación por portaobjetos.
Después de agitar con el vórtex, se añadieron 50 \mul de mezcla de
P^{33} a 50 \mul de prehibridación en el portaobjetos. Los
portaobjetos se incubaron toda la noche a 55ºC.
Se realizaron 2 lavados de 10 minutos con SSS 2X,
EDTA a temperatura ambiente (400 ml de SSC 20X + 16 ml de EDTA 0,25
M, V_{f} = 4 l), seguidos de un tratamiento con ARNasa A a 37ºC
durante 30 minutos (500 \mul de 10 mg/ml en 250 ml de tampón de
ARNasa = 20 \mug/ml), se lavaron los portaobjetos 2 veces durante
10 minutos con SSC 2X, EDTA a temperatura ambiente. Las condiciones
restrictivas de lavado fueron 2 horas a 55ºC, SSC 0,1X, EDTA (20 ml
de SSC 20X + 16 ml de EDTA, V_{f} = 4 l).
El análisis in situ se llevó a cabo sobre
una serie de secuencias de ADN descritas aquí. Los oligonucleótidos
utilizados para estos análisis son los que siguen:
p1
5'-GGATTCTAATACGACTCACTATAGGGCGCAGCGATGGCAGCGATGAGG-3'
SEC ID Nº: 6
P2
5'-CTATGAAATTAACCCTCACTAAAGGGACAGACGGGGCAGAGGGAGTG-3'
SEC ID Nº: 7
El análisis in situ se llevó a cabo con
una diversidad de secuencias de ADN descritas en el presente
documento. Los resultados de estos análisis son como sigue.
La expresión limitada en endotelio vascular en
bazo fetal, bazo adulto, hígado fetal, tiroides adulta y nódulos
linfoides adultos (chimpancé). Sitios adicionales para la expresión
es el desarrollo en ganglios espinales. Los demás tejidos
negativos.
Tejidos fetales humanos examinados
(E12-E16 semanas) incluyen: placenta, cordón
umbilical, hígado, riñón, adrenales, tiroides, pulmones, corazón,
vasos mayores, esófago, estómago, intestino delgado, bazo, timo,
páncreas, cerebro, ojo, cordón espinal, paredes corporales, pelvis
y extremidades inferiores.
Tejidos humanos de adultos examinados:
riñón (normal y en estado final), adrenal, miocardio, aorta, bazo,
nódulo linfoide, páncreas, pulmón, piel, ojo (inc. retina), vejiga,
hígado (normal, cirrótico y con fallo agudo).
Tejidos de chimpancé: glándulas salivares,
estómago, tiroides, paratiroides, piel, timo, ovario, nódulo
linfoide;
Tejidos de Monos Rhesus: corteza cerebral,
hippocampo, cerebelo, pene.
Los siguientes materiales se han depositado con
la American Type Culture Collection (Colección de cultivos tipo
estadounidense), 12301 Parklawn Drive, Rockville, MD, EE.UU.
(ATCC):
Material | Nº de Dep. ATCC | Fecha del Depósito |
DNA33221-1133 | ATCC 209363 | 16 de Septiembre de 1997 |
Estos depósitos se realizaron bajo las
disposiciones del Tratado de Budapest sobre el reconocimiento
internacional del depósito de microorganismos para el propósito del
procedimiento de patente y las normativas conforme al mismo
(Tratado de Budapest). Esto garantiza el mantenimiento de un cultivo
viable del depósito durante 30 años desde la fecha del depósito. La
ATCC dispondrá de los depósitos bajo los términos del Tratado de
Budapest, y estarán sujetos a un acuerdo entre Genentech, Inc. y la
ATCC, que garantiza la disponibilidad permanente y sin
restricciones de la descendencia del cultivo del depósito al
público bajo la emisión de la patente de EE.UU. pertinente o bajo la
puesta pública de cualquiera de las solicitudes de patente de
EE.UU. o extranjeras, lo que primero ocurra, y garantiza la
disponibilidad de la descendencia a uno determinado por los EE.UU.
Se autoriza al Comisario de patentes y marcas comerciales por la
misma con arreglo a la 35 USC \NAK 122 y las normas del Comisario
según la misma (incluyendo la 37 CFR \NAK 1.14 con una referencia
particular a la 886 OG 638).
El apoderado de la presente solicitud ha acordado
que si un cultivo de los materiales en depósito muriera o se
perdiese o destruyera cuando se cultive bajo las condiciones
adecuadas, se reemplazara rápidamente los materiales bajo
notificación con otro igual. La disponibilidad del material
depositado no está construida como una licencia para practicar la
invención en contravención de los derechos concedidos por la
autoridad o por cualquier gobierno con arreglo a estas leyes sobre
patentes.
La memoria descriptiva anteriormente escrita se
considera suficiente para capacitar a cualquier experto en la
materia a practicar la invención. La presente invención no está
limitada en alcance por la construcción depositada, ya que la
realización depositada está diseñada como una simple ilustración de
ciertos aspectos de la invención y cualquiera de las construcciones
que sean funcionalmente equivalentes entran dentro del alcance de
esta invención. El depósito de material en la presente memoria
descriptiva no constituye una admisión de que la descripción
escrita en la presente memoria descriptiva contenida sea inadecuada
para capacitar la práctica de cualquier aspecto de la invención,
incluyendo el mejor modo de la misma, ni está construida como
limitación del alcance de las reivindicaciones de las ilustraciones
específicas que representa. Es más, varias modificaciones de la
invención además de las mostradas en la presente memoria
descriptiva serán aparentes para los expertos en la materia a
partir de la anterior descripción y entrarán dentro del alcance de
las reivindicaciones añadidas.
<110> Genentech, Inc.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Polipéptidos secretados y de
transmembrana y ácidos nucleicos que codifican los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130> CMD/FP5963038
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<140> EP 01127794.4
\vskip0.400000\baselineskip
<141>
2001-11-22
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> US 60/059.115
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
1997-09-17
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 7
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn Ver. 2.1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1210
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 282
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 24
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> fuente
\vskip0.400000\baselineskip
<223> /nota = "Descripción de la
Secuencia Artificial: Sintética"
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipaagttccagt gccgcaccag tggc
\hfill24
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 24
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> fuente
\vskip0.400000\baselineskip
<223> /nota = "Descripción de la
Secuencia Artificial: Sintética"
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipttggttccac agccgagctc gtcg
\hfill24
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 50
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> fuente
\vskip0.400000\baselineskip
<223> /nota = "Descripción de la
Secuencia Artificial: Sintética"
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipgaggaggagt gcaggattga gccatgtacc cagaaagggc aatgccacc
\hfill50
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 48
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> fuente
\vskip0.400000\baselineskip
<223> /nota = "Descripción de la
Secuencia Artificial: Sonda para la hibridación in
situ"
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipggattctaat acgactcact atagggcgca gcgatggcag cgatgagg
\hfill48
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 47
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> fuente
\vskip0.400000\baselineskip
<223> /nota = "Descripción de la
Secuencia Artificial: Sonda para la hibridación in
situ"
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipctatgaaatt aaccctcact aaagggacag acggggcaga gggagtg
\hfill47
Claims (24)
1. Ácido nucleico aislado que es o bien:
(a) ácido nucleico que codifica un polipéptido
que tiene al menos un 80% de identidad de secuencia respecto a la
secuencia de aminoácidos mostrada en la Figura 2 (SEC ID Nº: 2) o la
complementaria del mismo, en donde dicha identidad de secuencia se
determina respecto a la longitud completa de las secuencias que son
comparadas y en donde la expresión del polipéptido de entre los
siguientes tejidos humanos:
Tejidos fetales (E12-E16
semanas): placenta, cordón umbilical, hígado, riñón, adrenales,
tiroides, pulmones, corazón, vasos mayores, esófago, estómago,
intestino delgado, bazo, timo, páncreas, cerebro, ojo, cordón
espinal, paredes corporales, pelvis y extremidades inferiores; y
Tejidos humanos: riñón (normal y en estado
final), adrenal, miocardio, aorta, bazo, nódulo linfoide, páncreas,
pulmón, piel, ojo (inc. retina), vejiga, hígado (normal, cirrótico y
con fallo agudo);
está limitada a endotelio vascular de bazo fetal,
bazo adulto, hígado fetal y tiroides adultas y el desarrollo de
ganglios espinales en un humano; o bien
(b) ácido nucleico que comprende la secuencia
codificante de longitud completa del inserto de ácido nucleico (ADN
33221-1133) contenido en el número de acceso ATCC
209263.
2. Ácido nucleico de la reivindicación 1, en
donde dicha secuencia de nucleótidos comprende la secuencia
nucleotídica mostrada en la Figura 1 (SEC ID Nº: 1) o la
complementaria de la misma.
3. Ácido nucleico de la reivindicación 1, en
donde dicha secuencia de nucleótidos comprende la secuencia
codificante de longitud completa de la secuencia mostrada en la
Figura 1 (SEC ID Nº: 1) o la complementaria de la misma.
4. Ácido nucleico de la reivindicación 1, el cual
codifica un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos
mostrada en la Figura 2 (SEC ID Nº: 2).
5. Ácido nucleico de la reivindicación 1, parte
(a), en donde el nivel de identidad es de al menos el 90%.
6. Ácido nucleico de la reivindicación 5, en
donde el nivel de identidad es de al menos el 95%.
7. Vector que comprende el ácido nucleico de
cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
8. Vector de la reivindicación 7 unido
operativamente a secuencias de control reconocidas por una célula
hospedadora transformada con el vector.
9. Célula hospedadora que comprende el vector de
la reivindicación 7 o reivindicación 8.
10. Célula hospedadora de la reivindicación 9 en
donde dicha célula es una célula CHO.
11. Célula hospedadora de la reivindicación 9 en
donde dicha célula es una E. coli.
12. Célula hospedadora de la reivindicación 9 en
donde dicha célula es una célula de levadura.
13. Procedimiento para la producción de un
polipéptido que comprende cultivar la célula hospedadora de
cualquiera de las reivindicaciones 9-12 bajo
condiciones adecuadas para la expresión de dicho polipéptido y
recuperar dicho polipéptido del cultivo celular.
14. Polipéptido aislado que tiene al menos un 80%
de identidad de secuencia con la secuencia de aminoácidos mistrada
en la Figura 2 (SEC ID Nº: 2), en donde la expresión del polipéptido
de entre los siguientes tejidos humanos:
Tejidos fetales (E12-E16
semanas): placenta, cordón umbilical, hígado, riñón, adrenales,
tiroides, pulmones, corazón, vasos mayores, esófago, estómago,
intestino delgado, bazo, timo, páncreas, cerebro, ojo, cordón
espinal, paredes corporales, pelvis y extremidades inferiores; y
Tejidos humanos: riñón (normal y en estado
final), adrenal, miocardio, aorta, bazo, nódulo linfoide, páncreas,
pulmón, piel, ojo (inc. retina), vejiga, hígado (normal, cirrótico y
con fallo agudo);
está limitada a endotelio vascular de bazo fetal,
bazo adulto, hígado fetal y tiroides adultas y el desarrollo de
ganglios espinales.
\newpage
15. Polipéptido aislado de la reivindicación 14
que consiste en la secuencia de aminoácidos mostrada en la Figura 2
(SEC ID Nº: 2).
16. Polipéptido aislado que tiene al menos un 80%
de identidad de secuencia respecto a la secuencia de aminoácidos
codificada por la secuencia codificante de longitud completa del
inserto de ácido nucleico (ADN 33221-1133) contenido
en el número de acceso ATCC209263, en donde la expresión del
polipéptido de entre los siguientes tejidos humanos:
Tejidos fetales (E12-E16
semanas): placenta, cordón umbilical, hígado, riñón, adrenales,
tiroides, pulmones, corazón, vasos mayores, esófago, estómago,
intestino delgado, bazo, timo, páncreas, cerebro, ojo, cordón
espinal, paredes corporales, pelvis y extremidades inferiores; y
Tejidos humanos: riñón (normal y en estado
final), adrenal, miocardio, aorta, bazo, nódulo linfoide, páncreas,
pulmón, piel, ojo (inc. retina), vejiga, hígado (normal, cirrótico y
con fallo agudo);
está limitada a endotelio vascular de bazo fetal,
bazo adulto, hígado fetal y tiroides adultas y el desarrollo de
ganglios espinales.
17. Polipéptido aislado de la reivindicación 16
que consiste en la secuencia de aminoácidos codificada por la
secuencia codificante de longitud completa del inserto de ácido
nucleico (ADN 33221-1133) contenido en el número de
acceso ATCC 209263.
18. Polipéptido de la reivindicación 14 o
reivindicación 16, en donde el nivel de identidad es al menos del
90%.
19. Polipéptido de la reivindicación 18, en donde
el nivel de identidad de secuencia es al menos del 95%.
20. Molécula quimérica que comprende un
polipéptido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a
19 fusionado con una secuencia aminoacídica heteróloga.
21. Molécula quimérica de la reivindicación 20 en
donde dicha secuencia de aminoácidos heteróloga es una secuencia
epítope tag.
22. Molécula quimérica de 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 15 o reivindicación
17.
24. Anticuerpo de la reivindicación 23, en donde
dicho anticuerpo es un anticuerpo monoclonal.
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