ES2265149T3 - Receptor de lipoproteina de baja densidad desnaturalizada. - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA SECUENCIA DE ADN QUE ESENCIALMENTE CODIFICA UN RECEPTOR ENDOTELIAL VASCULAR MAMIFERO DE LIPOPROTEINAS DE BAJA DENSIDAD MODIFICADAS. LA SECUENCIA SE INCLUYE EN LA SECUENCIA N
Description
Receptor de lipoproteína de baja densidad
desnaturalizada.
La presente invención se refiere a un receptor
de mamífero para lipoproteína de baja densidad (LDL) modificada), y
se refiere con mayor detalle a un receptor endotelial vascular de
mamífero para la lipoproteína de baja densidad modificada.
La disfunción endotelial vascular ha sido
apuntada como un índice importante en las etapas iniciales de la
ateroesclerosis progresiva. La célula endotelial vascular libera
muchas clases de factores humorales para mantener la homeostasis
circulatoria. La función endotelial vascular es inhibida por
estímulos físicos o diversas sustancias que incluyen el factor más
importante, la lipoproteína de baja densidad oxidada, que es una
clase de la lipoproteína de baja densidad modificada. Por ejemplo,
la célula endotelial vascular libera monóxido de nitrógeno como
factor vasohipotónico para ajustar el tono vascular. La liberación
de monóxido de nitrógeno es inhibida por la lipoproteína de baja
densidad oxidada.
Se ha sabido que los macrófagos o células
endoteliales vasculares internalizan la lipoproteína de baja
densidad modificada a través de un receptor distinto de los
receptores para la lipoproteína de baja densidad. Los macrófagos
internalizan la lipoproteína de baja densidad modificada a través de
receptores de barrido, que han sido ya analizados estructuralmente
(véanse las Publicaciones Japonesas de Patente PCT Núms. 6
(1994)-500765 y 6 (1994)-508604, y
la Publicación Provisional de Patente Japonesa No. 3
(1991)-290184). Los macrófagos cambian luego a
células espumosas, que son específicas en el foco
arterioesclerótico. Dado que los receptores de barrido de los
macrófagos no se encuentran en las células endoteliales vasculares,
se ha anticipado que receptores de otra estructura están presentes
en las células endoteliales vasculares (véase, Hidenori Arai, Toru
Kita, Oxidized LDL, Metabolism 28/4,
1991).
1991).
Por las razones arriba mencionadas, es necesario
analizar la estructura de un receptor endotelial para la
lipoproteína de baja densidad modificada, a saber, la secuencia de
aminoácidos del receptor. Sin embargo, la estructura y la secuencia
de aminoácidos no han sido esclarecidas hasta ahora.
J. Biol. Chem. 264(5):
2599-2604, 1989, describe un receptor de macrófagos
que reconoce lipoproteína de baja densidad oxidada, pero no
lipoproteína de baja densidad acetilada.
De acuerdo con el estudio de los autores de la
presente invención, se ha esclarecido ahora la estructura del
receptor endotelial vascular para la lipoproteína de baja densidad
modificada. Las secuencias de aminoácidos del receptor endotelial
vascular para la lipoproteína de baja densidad modificada se exponen
en las Secuencias Núms. 2, 4 y 6.
Se proporciona por la presente invención una
secuencia de DNA que codifica un receptor endotelial vascular de
mamífero para la lipoproteína de baja densidad modificada,
seleccionándose dicha secuencia del grupo constituido por SEQ ID NO:
1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, una secuencia de DNA que codifica SEQ
ID NO: 2, una secuencia de DNA que codifica SEQ ID NO: 4, y una
secuencia de DNA que codifica SEQ ID NO: 6.
La secuencia de DNA puede ser clones de cDNA
derivados del marco de lectura abierto de un gen correspondiente a
un receptor endotelial vascular de mamífero nativo para la
lipoproteína de baja densidad modificada. La secuencia de DNA puede
ser también una secuencia que es capaz de hibridarse a los clones de
cDNA arriba mencionados y codifica un receptor endotelial vascular
de mamífero biológicamente activo para la lipoproteína de baja
densidad modificada. Adicionalmente, la secuencia puede degenerar
como resultado del código genético para dar las secuencias de DNA
arriba mencionadas. La degeneración incluye el mismo receptor
biológicamente activo para la lipoproteína de baja densidad
modificada.
Por esta razón, la presente invención
proporciona una serie de secuencias de DNA expuesta en las
Secuencias Núm. 1, 3 ó 5 (DNA que tiene la secuencia) o un análogo
de las mismas, que corresponde a la región codificante de un
receptor endotelial vascular de mamífero para la lipoproteína de
baja densidad modificada.
La presente invención proporciona también un
clon de cDNA, que tiene una secuencia de DNA que se indica en
Secuencia No. 1, 3 ó 5 o un análogo de la misma, que corresponde a
la región codificante de un receptor endotelial vascular de mamífero
para la lipoproteína de baja densidad modificada.
La presente invención describe adicionalmente
una secuencia de DNA que es capaz de hibridarse a un clon de cDNA de
una secuencia de DNA expuesta en la Secuencia No. 1, 3 ó 5 (DNA que
tiene la secuencia) en formamida al 20% (v/v) a 42ºC, y codifica una
proteína de una célula endotelial vascular de mamífero, teniendo
dicha proteína una función de fijación de una la lipoproteína de
baja densidad modificada (a saber un receptor de la misma).
La presente invención describe adicionalmente
una secuencia de DNA que está degenerada como resultado del código
genético para dar una secuencia de DNA expuesta en la Secuencia No.
1, 3 ó 5 (DNA que tiene la secuencia) y codifica una proteína de una
célula endotelial vascular de mamífero, teniendo dicha proteína una
función de fijación de una la lipoproteína de baja densidad
modificada (a saber, un receptor de la misma).
Además, la presente invención se refiere a un
anticuerpo de un receptor para la lipoproteína de baja densidad
modificada que corresponde a una secuencia de DNA expuesta en las
Secuencias No. 1, 3 ó 5
o un análogo de la misma (o un receptor para la
lipoproteína de baja densidad modificada que contiene una secuencia
de aminoácidos expuesta en Secuencia No. 2, 4 ó 6 o un análogo de la
misma).
La secuencia de DNA de la presente invención
puede integrarse en un vector de expresión. Por esta razón, la
presente invención proporciona adicionalmente un proceso para la
producción de un receptor endotelial vascular de la invención para
la producción de un receptor endotelial vascular de mamífero para la
lipoproteína de baja densidad modificada o un análogo de la misma,
que comprende insertar el vector de expresión recombinante en una
célula hospedadora y cultivar la célula en condiciones promotoras de
la expresión.
La invención proporciona adicionalmente una
composición de proteína que contiene un receptor endotelial vascular
de mamífero para la lipoproteína de baja densidad modificada que se
produce por un cultivo de células recombinantes, teniendo dicho
receptor una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo
constituido por SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, y SEQ ID NO: 6.
La composición de proteínas obtenida que
contiene un receptor endotelial vascular de mamífero biológicamente
activo para la lipoproteína de baja densidad modificada o un análogo
de la misma es eficaz en un ensayo de la lipoproteína de baja
densidad de mamífero modificada. La composición puede utilizarse
también en la preparación de un anticuerpo para el receptor
endotelial vascular de la lipoproteína de baja densidad modificada.
El anticuerpo puede utilizarse en diagnóstico.
Es evidente, a partir de las actividades
biológicas arriba descritas de la lipoproteína de baja densidad
modificada y el receptor de la misma, que un agente que contenga un
anticuerpo para el receptor endotelial vascular de la lipoproteína
de baja densidad modificada es eficaz en el diagnóstico de la
ateroesclerosis.
En la presente memoria descriptiva, el término
"receptor para la lipoproteína de baja densidad modificada"
significa proteínas que son capaces de fijar moléculas de la
lipoproteína de baja densidad modificada y, en su configuración
nativa como proteínas de la membrana plasmática de los mamíferos,
juegan presumiblemente un papel en la transducción de la señal
proporcionada por una la lipoproteína de baja densidad modificada a
una célula endotelial vascular. En la memoria descriptiva, el
término incluye análogos de proteínas nativas con actividad de
fijación de una la lipoproteína de baja densidad modificada o
actividad de transducción de señales.
El término "subtipo de un receptor para la
lipoproteína de baja densidad modificada" significa moléculas de
un receptor para la lipoproteína de baja densidad modificada que
exhiben órdenes de rango de potencia farmacológica diferentes, a
saber afinidades o selectividades diferentes para diversos
isopéptidos de la lipoproteína de baja densidad modificada, tales
como lipoproteína de baja densidad oxidada o lipoproteína de baja
densidad acetilada.
De modo más detallado, la secuencia puede
modificarse en tanto que una proteína correspondiente a la secuencia
posea actividad biológica (descrita más adelante), a saber actividad
de fijación de la lipoproteína de baja densidad modificada. Por esta
razón, la región codificante de una porción la lipoproteína de baja
densidad modificada de fijación debería ser la misma que la
secuencia de referencia expuesta en la Secuencia No. 1, 3 ó 5,
excepto por la variación debida a la degeneración del código y el
reemplazamiento de un aminoácido por un aminoácido análogo. La otra
región requiere simplemente al menos 30% (preferiblemente al menos
50%, y más preferiblemente al menos 80%) de semejanza en la
secuencia.
La sustitución arriba mencionada para un
aminoácido análogo significa sustitución de aminoácidos en un grupo
en el cual los aminoácidos naturales se clasifican en los ocho
grupos siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
- (1)
- ácido monoaminomonocarboxílico
- \quad
- Gly, Ala, Val, Leu, Ile
- (2)
- Oxiaminoácido
- \quad
- Ser, Thr
- (3)
- Aminoácido que contiene azufre
- \quad
- Cys, Met
- (4)
- Ácido monoaminodicarboxílico
- \quad
- Asp, Glu
\newpage
- (5)
- Ácido diaminomonocarboxílico
- \quad
- Lys, Arg
- (6)
- Aminoácido aromático
- \quad
- Phe, Tyr
- (7)
- Aminoácido heterocíclico
- \quad
- His, Trp, Pro
- (8)
- Aminoácido amídico
- \quad
- Asn, Gln
\vskip1.000000\baselineskip
Para los propósitos de determinación de la
semejanza, no deben tenerse en consideración la truncación o
deleciones internas de la secuencia de referencia. Las secuencias
que tengan menores grados de semejanza, actividad biológica
comparable, y características de expresión equivalentes, se
consideran como equivalentes esenciales.
El término "biológicamente activo"
utilizado como característica de un receptor para la lipoproteína de
baja densidad modificada significa o bien que una molécula
particular tiene una semejanza suficiente de secuencia de
aminoácidos con las realizaciones de la presente invención que
tienen actividad de fijación de la lipoproteína de baja densidad
modificada, o que una molécula particular tiene suficiente semejanza
de secuencia de aminoácidos con el receptor para la lipoproteína de
baja densidad modificada que es capaz de transmitir un estímulo de
la lipoproteína de baja densidad modificada a una célula como
componente de constructos de receptores híbridos.
De modo más detallado, la afinidad (constante de
disociación) de una molécula particular para la lipoproteína de baja
densidad oxidada estándar es no mayor que 1 mM. En la presente
invención, la afinidad es preferiblemente no mayor que 0,1 \muM, y
modo más preferible no es mayor que 0,01 \muM.
El término "biológicamente activo"
significa también que una molécula particular tiene una función de
aceleración de la internalización de la lipoproteína de baja
densidad modificada en las células endoteliales vasculares.
El término "secuencia de DNA" significa un
polímero de DNA, en la forma de un fragmento separado o como un
componente de constructos de DNA mayores. Los constructos de DNA se
derivan de DNA aislado al menos una vez en forma esencialmente pura
(exento de materiales endógenos contaminantes) y en una cantidad o
concentración que permite la identificación, manipulación, y
recuperación de la secuencia y sus secuencias de nucleótidos
componentes por métodos bioquímicos estándar, por ejemplo,
utilizando un vector de clonación. Las secuencias de DNA se
proporcionan preferiblemente en la forma de un marco de lectura
abierto no interrumpido por secuencias no traducidas internas, o
intrones, los cuales están presentes típicamente en los genes
eucariotas. Sin embargo, también puede utilizarse DNA genómico que
contiene las secuencias relevantes. Secuencias de DNA no traducido
pueden estar presentes en posiciones 5' o 3' respecto al marco de
lectura abierto. El DNA no traducido no interfiere con la
manipulación o expresión de las regiones codificantes.
El término "vector de expresión
recombinante" significa un plásmido que comprende una unidad de
transcripción. La unidad comprende (a) un elemento o elementos
genético(s) que tiene(n) un papel regulador en la
expresión génica, por ejemplo, promotores o intensificadores, (b)
una secuencia estructural o codificante que se transcribe en mRNA y
se traduce en proteína, y (c) secuencias apropiadas de iniciación y
terminación de la transcripción y traducción. Elementos
estructurales utilizados en sistemas de expresión de levadura
incluyen preferiblemente una secuencia conductora que permite la
secreción extracelular de la proteína traducida por una célula
hospedadora. En el caso en que una proteína recombinante se expresa
sin una secuencia conductora o de transporte, la misma puede incluir
un residuo metionina N-terminal. Este residuo puede
escindirse opcionalmente de la proteína recombinante expresada para
proporcionar un producto final.
Fig. 1 ilustra esquemáticamente un vector de
plásmido de alta expresión, pME18S utilizado en el Ejemplo 1.
Fig. 2 es un gráfico que muestra la distribución
de intensidad de fluorescencia de células COS-7 que
se han transfectado con pBLOX-1 y una célula
COS-7 de control que no se ha transfectado. La
intensidad se midió por FACS.
Fig. 3 es una micrografía de fluorescencia que
muestra el aumento de intensidad fluorescente en el citoplasma
causado por incubación con la lipoproteína de baja densidad
modificada marcada con DiI.
Seguidamente, se describen a continuación el
aislamiento de cDNA codificante del receptor para la lipoproteína de
baja densidad modificada y la determinación de la secuencia de
DNA.
Se preparó una genoteca de cDNA por una
transcripción inversa de RNA poli(A)^{+}, que se
aisló de células endoteliales aórticas de bovino cultivadas. Una
secuencia de DNA que codificaba un receptor de bovino para la
lipoproteína de baja densidad modificada se aisló de la genoteca de
cDNA. La genoteca se escrutó por expresión directa de mRNA a partir
de fragmentos de DNA acumulados en células COS-7 de
mono utilizando un vector de expresión de mamífero (pME18S). El
vector contiene secuencias reguladoras derivadas de SV40, y virus
tipo I de la leucemia de los linfocitos T humanos. Las células
COS-7 transfectadas se incubaron en un medio de
cultivo que contenía lipoproteínas de baja densidad oxidadas
marcadas con DiI
(1,1'-di-octadecil-3,3,3',3'-tetrametilindocarbocianinaperclorato).
Las células se lavaron para eliminar las lipoproteína de baja
densidad oxidadas marcadas con DiI libres. Las células se sometieron
a tripsinización para suspender las células. Las células se trataron
en FACS (clasificador de células activado por fluorescencia) para
medir la fluorescencia de DiI y recuperar células que exhiben alta
intensidad fluorescente. Se extrajo el plásmido de las células
transfectadas, y se transformó E. coli con los plásmidos. Los
plásmidos se purificaron y se repitieron los procedimientos arriba
descritos. Los procedimientos se repitieron cuatro veces para
sintetizar proteína monoclonal de la superficie que tenía actividad
de fijación de la lipoproteína de baja densidad modificada. Se aisló
el clon, y la secuencia del fragmento de inserción se examinó para
determinar la secuencia de cDNA de un receptor de bovino para la
lipoproteína de baja densidad modificada.
Se transfectaron células COS-7
con el clon de cDNA aislado para expresar el gen. Como resultado,
las células obtuvieron actividad de fijación específica para la
lipoproteína de baja densidad oxidada. La lipoproteína de baja
densidad modificada se internaliza en las células. Ulteriormente,
las células no tienen actividad de fijación de la lipoproteína de
baja densidad nativa (no modificada). De acuerdo con ello, el
receptor se considera específico para la lipoproteína de baja
densidad modificada.
La secuencia de DNA arriba determinada que
codifica el receptor para la lipoproteína de baja densidad
modificada y la secuencia de aminoácidos correspondiente se exponen
en las secuencias Núms. 1 y 3/2 y 4.
La secuencia de DNA y la secuencia de
aminoácidos se describen a continuación.
Como se muestra en las Secuencias Núms. 1 y 3,
el receptor para la lipoproteína de baja densidad modificada tiene
al menos dos subtipos. La Secuencia No. 3 es la misma que la
Secuencia No. 1, excepto que están insertados 3 aminoácidos (Thr Thr
Gly) después del aminoácido 24-avo (Gly) de la
Secuencia No. 1. En la presente memoria descriptiva, la secuencia se
describe tomando como referencia la Secuencia No. 1 a no ser que se
especifique otra cosa.
Existe un marco de lectura abierto de 810 pb que
codifica 270 residuos de aminoácidos desde el primer ATG (codón de
iniciación que codifica metionina) al codón de parada TGA
(811-813). La región 3' no traducida en el mRNA del
receptor para la lipoproteína de baja densidad modificada,
codificada por este cDNA, contiene siete secuencias AUUUA que
desestabilizan el mRNA. Esto es análogo a la citoquina o factor de
crecimiento expresado transitoriamente.
El oligonucleótido codificado contiene un tramo
de 26 residuos de aminoácidos hidrófobos (aminoácidos Núms.
31-56 en la Secuencia No. 2 y aminoácidos Núms.
34-59 en la Secuencia No. 4), que representan
probablemente un domino transmembranal. La región
C-terminal después del dominio transmembranal
supuesto contiene cuatro sitios de glicosilación potenciales
(aminoácidos Núms. 69, 135, 179 y 208 en la Secuencia No. 2 y
aminoácidos Núms. 72, 138, 182 y 211 en la Secuencia No. 4).
Adicionalmente, se preparó una genoteca de cDNA
por una transcripción inversa de RNA poli(A)^{+},
que se extrajo de pulmón humano. Una secuencia de DNA codificante
del receptor humano para la lipoproteína de baja densidad modificada
se aisló de la genoteca de cDNA. La genoteca se escrutó de acuerdo
con un método de hibridación en placas utilizando fragmentos
XhoI/PstI de pBMLR1, que se marcó con
[\alpha-^{32}P]dCTP. La hibridación se
condujo a 55ºC en Tris-HCl 50 mM (pH 7,5), NaCl 1M,
1% SDS, 0,2 g/l tRNA de levadura. Después de lavar el híbrido tres
veces con 2xSSC/0,1% SDS durante 15 minutos, se identificó el clon
positivo por autorradiografía. Se aisló el clon, y la secuencia del
fragmento de inserción se examinó para determinar la secuencia de
cDNA de un receptor humano para la lipoproteína de baja densidad
modificada. La secuencia se asemejaba a una parte de un dominio
codificante de la proteína. Por esta razón, se obtuvo cDNA
codificante de la proteína entera a partir de una genoteca de cDNA
preparada por una transcripción inversa de RNA
poli(A)^{+}, que se extrajo de placenta humana. Los
procedimientos se realizaron de acuerdo con el método
5'-RACE (amplificación rápida del extremo de cDNA)
utilizando la secuencia parcial.
La Secuencia No. 5 muestra la secuencia de DNA y
la secuencia de aminoácidos del receptor humano para la lipoproteína
de baja densidad modificada.
La secuencia humana, así como la secuencia de
bovino tiene un marco de lectura abierto de 810 pb que codifica 270
residuos de aminoácidos desde el primer ATG (codón de iniciación que
codifica metionina) hasta el codón de parada TGA
(811-813).
El polipéptido codificado por el cDNA contiene
un tramo de 27 residuos de aminoácidos hidrófobos en analogía con la
secuencia de bovino, que representan probablemente un dominio
transmembranal. La región C-terminal después del
dominio transmembranal supuesto contiene cuatro sitios de
glicosilación potenciales (aminoácidos Núms. 69, 135, 179 y
206).
Ambas secuencias de aminoácidos de bovino y
humana tienen la estructura de lectina de tipo C en un dominio
extracelular. Se considera que el dominio (aminoácidos Núms.
140-270) tiene actividad de fijación de la
lipoproteína de baja densidad modificada. Por esta razón, se
considera también que el péptido que tiene la secuencia parcial de
los aminoácidos Núms. 140-270 tiene actividad de
fijación de la lipoproteína de baja densidad modificada.
La presente invención proporciona la secuencia
de DNA arriba descrita que codifica el receptor para la lipoproteína
de baja densidad modificada y la secuencia de DNA que codifica la
secuencia parcial de los aminoácidos Núms. 140-270.
La secuencia de DNA se proporciona preferiblemente en una forma que
es capaz de expresarse en una unidad de transcripción recombinante
bajo el control de elementos de control de la transcripción o
traducción de mamífero, microbianos, o virales. Por ejemplo, una
secuencia que se exprese en un microorganismo no contendrá intrón
alguno. En una realización preferida, la secuencia de DNA comprende
al menos uno, pero opcionalmente más de un componente de secuencia
derivado de una secuencia de cDNA o copia de la misma.
Las secuencias pueden estar enlazadas o
flanqueadas por secuencias de DNA preparadas por ensamblaje de
oligonucleótidos sintéticos. Sin embargo, genes sintéticos
ensamblados exclusivamente a partir de oligonucleótidos podrían
construirse utilizando la información de secuencia proporcionada en
esta memoria. Una secuencia representativa contiene las
esencialmente idénticas a las secuencias de nucleótidos expuestas en
las secuencias Núms. 1, 3 y 5. Las secuencias codificantes pueden
incluir codones que codifican uno o más aminoácidos adicionales
localizados en el término N, por ejemplo, un codón ATG
N-terminal, que especifica metionina enlazado con
marco de lectura en la secuencia nucleotídica. Debido a la
degeneración del código, pueden existir variaciones considerables en
las secuencias de nucleótidos codificantes de la misma secuencia de
aminoácidos. Otras realizaciones incluyen secuencias capaces de
hibridarse a la secuencia representativa en condiciones
moderadamente severas (42ºC, 20% (v/v) de formamida). Las otras
secuencias degeneran a las arriba descritas que codifican
polipéptido biológicamente activo de un receptor para la
lipoproteína de baja densidad modificada.
La secuencia puede expresarse en una unidad de
transcripción recombinante que contiene un elemento regulador
inducible derivado de un operón de microorganismo o virus. La
presente invención proporciona también vectores de expresión para
producir cantidades útiles de un receptor purificado para la
lipoproteína de baja densidad modificada. Los vectores pueden
comprender fragmentos de DNA sintéticos o derivados de cDNA que
codifican un receptor de mamífero para la lipoproteína de baja
densidad modificada o homólogos bioequivalentes enlazados
operativamente a elementos reguladores derivados de genes de
mamífero, bacterianos, de levadura, de bacteriófago o virales.
Elementos reguladores útiles se describen con mayor detalle más
adelante. Después de la transformación, transfección o infección de
líneas de células apropiadas, tales vectores pueden inducirse para
expresar la proteína recombinante.
Un receptor de mamífero para la lipoproteína de
baja densidad modificada puede expresarse en células de mamífero,
levadura, bacterias, u otras células bajo el control de promotores
apropiados. Podrían emplearse también sistemas de traducción exentos
de células para producir el receptor de mamífero para la
lipoproteína de baja densidad modificada utilizando mRNAs derivados
de los constructos de DNA de la presente invención. Vectores
apropiados de clonación y expresión para uso con hospedadores
celulares bacterianos, fúngicos, de levadura, y de mamífero han
sido descritos por Pouwel et al. (Cloning Vectors: A
Laboratory Manual, Elsevier, Nueva York, 1985).
Pueden emplearse diversos sistemas de cultivo de
células de mamífero para expresar proteína recombinante. Ejemplos de
líneas de células hospedadoras de mamífero adecuadas incluyen las
líneas COS-7 de células de riñón de mono, descritas
por Gluzman (Cell 23: 175, 1981), y otras líneas de
células capaces de expresar un vector apropiado, por ejemplo, C127,
3T3, CHO, HeLa y líneas de células BHK. Vectores de expresión de
mamífero pueden comprender elementos no transcritos tales como un
origen de replicación, un promotor e intensificador adecuado, y
otras secuencias flanqueantes 5' o 3' no transcritas, así como
secuencias 5' o 3' no traducidas, tales como sitios de fijación de
ribosoma necesarios, un sitio de poliadenilación, sitios donantes y
aceptores de corte y empalme, y secuencias de terminación.
Secuencias de DNA derivadas del genoma del virus SV40, por ejemplo,
el origen de replicación de SV40, promotor temprano, intensificador,
sitio de corte y empalme, y sitios de poliadenilación, pueden
utilizarse para proporcionar los otros elementos genéticos
requeridos para expresión de una secuencia de DNA heteróloga. Pueden
construirse vectores ilustrativos como ha sido descrito por Okayama
y Berg (Mol. Cel. Biol. 3, 280,
1983).
1983).
Un sistema útil para expresión estable de alto
nivel de cDNAs de receptores de mamífero en células epiteliales
mamarias de rata C127 puede construirse esencialmente como ha sido
descrito por Cosman et al. (Molecular Immunol.,
23: 935, 1986).
Sistemas de levadura, que emplean
preferiblemente especies de Saccharomyces tales como S.
cerevisiae, pueden emplearse también para la expresión de las
proteínas recombinantes de la presente invención. Levadura de otros
géneros, por ejemplo, Pichia o Kluyveromyces, ha sido empleada
también como cepas de producción para proteínas recombinantes.
Generalmente, vectores de levadura útiles
incluirán orígenes de replicación y marcadores seleccionables que
permiten la transformación tanto de levadura como de E. coli,
v.g. el gen de resistencia a la ampicilina (Amp^{r}) de E.
coli y el gen TRP1 de S. cerevisiae, y un promotor
derivado de un gen de levadura altamente expresado para inducir la
transcripción de un gen estructural aguas abajo. Tales promotores
pueden derivarse de unidades de transcripción de levadura que
codifican genes altamente expresados tales como
3-fosfoglicerato-quinasa (PGK),
factor \alpha, fosfatasa ácida, o proteínas de choque térmico,
entre otros. La secuencia estructural heteróloga se ensambla en el
marco de lectura apropiado con secuencias de iniciación y
terminación de la traducción, y, preferiblemente, una secuencia
conductora capaz de dirigir la secreción de la proteína traducida al
medio extracelular. Opcionalmente, las secuencias heterólogas pueden
codificar una proteína de fusión que incluye un péptido de
identificación N-terminal u otra secuencia que
imparta características deseadas, v.g., estabilización o
purificación simplificada del producto recombinante expresado.
Vectores de levadura útiles pueden ensamblarse
utilizando secuencias de DNA de pBR322 (gen Amp^{r} y origen de
replicación) para selección y replicación en E. coli y
secuencias de DNA de levadura que incluyen un promotor de
alcohol-deshidrogenasa-2 (ADH2)
reprimible por glucosa. El promotor ADH2 ha sido descrito por
Russell et al. (J. Biol. Chem. 258: 2674, 1982)
y Beier et al. (Nature 300: 724, 1982). Tales
vectores pueden incluir también un gen TRP1 de levadura como
marcador seleccionable y el origen de replicación de levadura 2
\mu. Una secuencia conductora de levadura, por ejemplo, el
conductor del factor \alpha que dirige la secreción de proteínas
heterólogas a partir de un hospedador de levadura, puede insertarse
entre el promotor y el gen estructural a expresar (véase la Patente
U.S. No. 4.546.082; Kurian et al., Cell 30:
933, 1982; y Bittner et al., Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 81: 983, 1984).
La secuencia conductora puede modificarse para
contener, cerca de su extremo 3', uno o más sitios de restricción
útiles a fin de facilitar la fusión de la secuencia conductora a
genes extraños.
Protocolos de transformación de levadura
adecuados son conocidos por los expertos en la técnica; una técnica
ilustrativa ha sido descrita por Hinnen et al. (Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 75: 1929, 1978), seleccionando
transformantes Trp^{+} en un medio selectivo constituido por 0,67%
de fuente de nitrógeno de levadura, 0,5% de casamino-ácidos, 2% de
glucosa, 10 \mug/ml de adenina y 20 \mug/ml de uracilo.
Los hospedadores de levadura transformados por
vectores que comprenden el promotor ADH2 pueden cultivarse para
expresión en un medio rico constituido por 1% de extracto de
levadura, 2% de peptona y 1% de glucosa complementado con 80
\mug/ml de adenina y 80 \mug/ml de uracilo. La desregulación del
promotor ADH2 ocurre después del agotamiento de glucosa del medio.
Los sobrenadantes de levadura brutos se cosechan por filtración y se
mantienen a 4ºC antes de la purificación ulterior.
Vectores de expresión útiles para uso bacteriano
se construyen por inserción de una secuencia de DNA que codifica un
receptor de mamífero para la lipoproteína de baja densidad
modificada junto con señales adecuadas de iniciación y terminación
de la traducción en marco de lectura operable con un promotor
funcional. El vector comprenderá uno o más marcadores fenotípicos
seleccionables y un origen de replicación a fin de asegurar el
crecimiento dentro del hospedador. Hospedadores procariotas
adecuados para transformación incluyen E. coli, Bacillus
subtilis, Salmonella typhimuriun y diversas especies
dentro de los géneros Pseudomonas, Streptomyces, y Staphylococcus,
aunque pueden emplearse también otros como materia de elección.
Los vectores de expresión se construyen
convenientemente por escisión de clones de cDNA en sitios próximos
al codón codificante del residuo N-terminal de la
proteína madura. Pueden utilizarse luego oligonucleótidos sintéticos
para "incorporar por retroadición" cualesquiera secciones
delecionadas de la región codificante y proporcionar una secuencia
enlazadora para ligación del fragmento codificante en marco de
lectura apropiado en el vector de expresión, y opcionalmente un
codón que especifique un iniciador metionina.
Como un ejemplo representativo pero no
limitante, vectores de expresión útiles para uso bacteriano pueden
comprender un marcador seleccionable y origen de replicación
bacteriano derivados de plásmidos disponibles comercialmente que
comprenden elementos genéticos del bien conocido vector de clonación
pBR322 (ATCC 37017). Tales vectores comerciales incluyen, por
ejemplo, pKK223-3p (Pharmacia Fine Chemicals,
Uppsala, Suecia) y pGEM1 (Projema Biotec, Madison, WI, EE.UU.).
Estas secciones pBR322 "de cadena principal" se combinan con un
promotor apropiado y con la secuencia estructural a expresar.
Un sistema de expresión bacteriano
particularmente útil emplea el promotor de fago \lambdaP_{L} y
el represor termolábil c1857. Vectores de plásmido disponibles de la
American Type Culture Collection que incorporan derivados del
promotor \lambdaP_{L} incluyen el plásmido pHUB2, residente en
la cepa JMB9 de E. coli (ATCC 37092) y pPLc28, residente en
RR1 de E. coli (ATCC 53082). Otros promotores útiles para
expresión en E. coli incluyen el promotor de
RNA-polimerasa T7 descrito por Studier et al.
(J. Mol. Biol. 189: 113, 1986), el promotor
lacZ descrito por Lauer (J. Mol. Biol. Appl. Genet. 1:
139-147, 1981) que está disponible como ATCC 37121,
y el promotor tac descrito por Maniatis (Molecular
Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory,
1982, p412), que está disponible como ATCC 37138.
Después de la transformación de una cepa
hospedadora adecuada y el crecimiento de la cepa hospedadora hasta
una densidad de células apropiada, el promotor seleccionado se
desreprime por medios apropiados (v.g., desplazamiento de
temperatura o inducción química) y las células se cultivan durante
un periodo adicional. Las células se cosechan típicamente por
centrifugación, se disgregan por medios físicos o químicos, y el
extracto bruto resultante se retiene para purificación ulterior. Las
células se dejan crecer, por ejemplo, en un fermentador de 10 litros
empleando condiciones de aireación máxima y agitación enérgica. Se
emplea preferiblemente un agente anti-espumante
(Antifoam A). Los cultivos se dejan crecer a 30ºC en el medio de
superinducción descrito por Mott et al. (Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 82: 88, 1985), que incluye alternativamente
antibióticos, se desreprimen a una densidad de células
correspondiente a
A_{600} = 0,4-0,5 por elevación de la temperatura a 42ºC, y se cosechan durante 2-20 horas, preferiblemente 3-6 horas después del cambio de temperatura ascendente. La masa celular se concentra inicialmente por filtración u otros medios, y se centrífuga luego a 10.000 x g (10.000 G) durante 10 minutos a 4ºC, seguido por congelación rápida del pelet de células.
A_{600} = 0,4-0,5 por elevación de la temperatura a 42ºC, y se cosechan durante 2-20 horas, preferiblemente 3-6 horas después del cambio de temperatura ascendente. La masa celular se concentra inicialmente por filtración u otros medios, y se centrífuga luego a 10.000 x g (10.000 G) durante 10 minutos a 4ºC, seguido por congelación rápida del pelet de células.
Preferiblemente, se preparan receptores de
mamífero purificados para la lipoproteína de baja densidad
modificada o análogos bioequivalentes por cultivo de sistemas
hospedador-vector adecuados a fin de expresar los
productos de traducción recombinantes de los genes sintéticos de la
presente invención, que se purifican luego a partir de los medios de
cultivo.
Un proceso alternativo para producir un receptor
purificado para la lipoproteína de baja densidad modificada implica
purificación a partir de sobrenadantes o extractos de cultivo de
células. En este enfoque, se emplea una línea de células que elabora
cantidades útiles de la proteína. Sobrenadantes de tales líneas de
células pueden concentrarse opcionalmente utilizando un filtro de
concentración de proteínas disponible comercialmente, por ejemplo,
una unidad de ultrafiltración Amicon o Millipore Falcon. Después del
paso de concentración, el concentrado puede aplicarse a una matriz
de purificación adecuada como se ha descrito previamente. Por
ejemplo, una matriz de afinidad adecuada puede comprender un
receptor para la lipoproteína de baja densidad modificada o lectina
o molécula de anticuerpo fijada a un soporte adecuado.
Alternativamente, puede emplearse una resina de intercambió de
anión, por ejemplo, una matriz o sustrato que tiene grupos
dietilaminoetilo (DEAE) colgantes. Las matrices pueden ser
acrilamida, agarosa, dextrano, celulosa u otros tipos empleados
comúnmente en purificación de proteínas. Alternativamente, puede
emplearse un paso de intercambio de catión. Cambiadores de catión
adecuados incluyen diversas matrices insolubles que comprenden
grupos sulfopropilo o carboximetilo.
Finalmente, pueden emplearse uno o más pasos de
cromatografía líquida de alta eficiencia en fase inversa
(RP-HPLC) que emplean medios RP-HPLC
hidrófobos, v.g., gel de sílice que tiene grupos alifáticos metilo u
otros, a fin de purificar ulteriormente una composición receptora
para la lipoproteína de baja densidad modificada. Algunos o todos
los pasos de purificación que anteceden, en diversas combinaciones,
pueden emplearse también para proporcionar una proteína recombinante
homogénea.
La proteína recombinante producida en cultivo
bacteriano se aísla usualmente por extracción inicial a partir de
pelets de células, seguida por uno o más pasos de concentración,
salificación, intercambio de ion acuoso o cromatografía de
filtración sobre gel. Finalmente, la cromatografía líquida de alta
resolución (HPLC) puede emplearse para los pasos de purificación
finales. Las células microbianas empleadas en la expresión de
receptores de mamífero recombinantes para la lipoproteína de baja
densidad modificada pueden disgregarse por cualquier método
conveniente, que incluye sometimiento a ciclos de
congelación-descongelación, tratamiento por
ultrasonidos, disgregación mecánica o uso de agentes de lisis
celular.
La fermentación de levadura que expresa un
receptor de mamífero para la lipoproteína de baja densidad
modificada como proteína secretada simplifica notablemente la
purificación. La proteína recombinante secretada que resulta de una
fermentación en gran escala puede purificarse por métodos análogos a
los descritos por Urdal et al. (J. Chromatog. 296:
171, 1984). Esta referencia describe dos pasos de HPLC en fase
inversa secuenciales para purificación de GM-CSF
humana recombinante en una columna de HPLC preparativa.
En sus diversas realizaciones, la presente
invención proporciona polipéptidos esencialmente homogéneos de un
receptor de mamífero recombinante para la lipoproteína de baja
densidad modificada exenta de material endógeno contaminante.
Proteínas recombinantes de un receptor para la
lipoproteína de baja densidad modificada de acuerdo con la presente
invención incluyen también secuencias de péptidos o proteínas
adecuadas empleadas como adyuvantes para la expresión en
microorganismos o purificación de proteínas expresadas
microbialmente.
Análogos bioequivalentes de las proteínas de
esta invención incluyen diversos análogos, por ejemplo, versiones
truncadas de un receptor para la lipoproteína de baja densidad
modificada en los cuales están delecionados los residuos o
secuencias terminales, que existen en células internas y no son
necesarios para la actividad biológica.
Tal como se utiliza en esta memoria,
"secuencia de aminoácidos mutante" hace referencia a un
polipéptido codificado por una secuencia nucleotídica variante
producida intencionalmente a partir de una secuencia nativa.
"Proteína mutante" o "análogo" significa una proteína que
comprende una secuencia de aminoácidos mutante. "Secuencia
nativa" hace referencia a una secuencia de aminoácidos o ácido
nucleico que es idéntica a una forma de tipo salvaje o nativa de un
gen o proteína.
La proteína de un receptor para la lipoproteína
de baja densidad modificada puede digerirse con una proteasa para
obtener un fragmento peptídico soluble. El fragmento peptídico
soluble puede obtenerse también por expresión de una parte de un
receptor para la lipoproteína de baja densidad modificada en E.
coli o mamíferos de acuerdo con un método de DNA recombinante.
Los fragmentos obtenidos se incluyen también en la presente
invención con tal que los fragmentos satisfagan la definición, es
decir exhiban actividad de fijación de una la lipoproteína de baja
densidad modificada.
Utilizando el receptor soluble obtenido, una la
lipoproteína de baja densidad modificada puede desactivarse por
fijación de la lipoproteína con el fragmento peptídico soluble. De
acuerdo con ello, el fragmento peptídico puede utilizarse para curar
una enfermedad causada por una la lipoproteína de baja densidad
modificada.
A continuación se describen ejemplos de la
presente invención. En los ejemplos que siguen, la secuencia de
aminoácidos del receptor para la lipoproteína de baja densidad
modificada y la secuencia de DNA que codifica el receptor se
dilucidaron a partir de una célula endotelial aórtica de bovino.
Después que se dilucidaron las secuencias expuestas en las
secuencias Núms. 1/2 y 3/4, se dilucidaron más fácilmente las
secuencias de aminoácidos de un receptor endotelial humano para la
lipoproteína de baja densidad modificada y la secuencia de DNA
codificante del receptor (Secuencia No. 5/6). La secuencia de
aminoácidos del receptor para la lipoproteína de baja densidad
modificada y la secuencia de DNA codificante del receptor pueden
dilucidarse fácilmente a partir de otra célula endotelial de
mamífero de una manera similar.
Expuesto de modo más detallado, una secuencia de
DNA codificante de otro receptor endotelial de mamífero para la
lipoproteína de baja densidad modificada puede seleccionarse a
partir de RNA poli(A)^{+}, que fue extraído de otra
célula endotelial de mamífero u otro organismo. La selección puede
conducirse por hibridación con las secuencias de DNA expuestas en
los Núms. de secuencia 1, 3 y 5. Un experto en la técnica puede
dilucidar fácilmente la secuencia, como se ha mencionado arriba. La
situación es ahora diferente del Ejemplo 1 en el que no existía
indicio alguno para la secuencia diana.
La secuencia obtenida puede analizarse
fácilmente haciendo referencia a las secuencias Núms. 1 a 6. El
análisis puede conducirse mucho más fácilmente que el Ejemplo 1 (en
el cual no existía secuencia alguna de referencia).
En los ejemplos que siguen, se realizó un ensayo
con respecto a actividad de fijación de una proteína de baja
densidad oxidada. El mismo ensayo puede conducirse también con
respecto a actividad de fijación de una proteína de baja densidad
acetilada.
Se construyó una genoteca de cDNA por una
transcripción inversa de mRNA que incluía RNA
poli(A)^{+} de acuerdo con un procedimiento similar
al de Chomczynski et al. (Biotechniques 15,
532, 1933). El RNA poli(A)^{+} se aisló a partir de
RNA total extraído de células endoteliales aórticas de bovino
cultivadas. Expuesto de modo más detallado, las células se
disolvieron en una solución de isocianato de guanidinio ácido/fenol.
Se añadió cloroformo a la solución, y la solución se centrifugó para
separar una fase acuosa y una fase orgánica. Se recuperó la fase
acuosa, y se purificó por sedimentación en alcohol. Se aisló RNA
poli(A)^{+} por cromatografía con oligo
dT-celulosa y se preparó cDNA bicatenario por un
método similar al de Gubbler y Hoffman (Gene 25, 263,
1983). Resumidamente, el RNA se copió en cDNA por transcriptasa
inversa utilizando oligo dT u oligonucleótidos aleatorios como
iniciador. El cDNA se hizo bicatenario por incubación con
DNA-polimerasa I de E. coli y RNasa H, y los
extremos se hicieron cohesivos por incubación ulterior con
DNA-polimerasa T4. Se añadió el enlazador BstXI al
cDNA de extremos romos, y se separaron luego las cadenas cortas por
una cromatografía de filtración sobre gel utilizando Sephacryl
S-500HR. El cDNA se subclonó en un vector plasmídico
de alta expresión para células de mamífero (pME18S). Una ilustración
esquemática de pME18S se muestra en Fig. 1 (obtenida del Dr.
Maruyama de la Tokyo Medical and Dental
University).
University).
El vector pME18S es un vector plasmídico de 3,4
kb que contiene un punto de iniciación de la replicación de SV40 y
un promotor de tipo I del virus de la leucemia de los linfocitos T
SV40/humanos.
La genoteca de cDNA aórtica de bovino en pME18S
se utilizó para transformar E. coli (ElectroMax DH 10B) para
proporcionar aproximadamente 7 x 10^{5} colonias. Estos
recombinantes se cultivaron en 500 ml de 2xYT a 37ºC. El DNA
plasmídico se preparó por una centrifugación en gradiente de
densidad con CsCl. El DNA preparado se transfectó a una
mono-capa sub-confluente de células
COS-7 de mono utilizando Lipofectamina. Las células
se dejaron crecer luego en cultivo durante 3 días para permitir la
expresión transitoria de las secuencias insertadas. Las monocapas de
células se ensayaron en una placa respecto a la absorción de la
lipoproteína de baja densidad modificada como
sigue.
sigue.
Se añadieron a la placa 5 ml de medio DMEM con
10% de suero de bovino fetal (FBS) que contenía 15 \mug de
lipoproteína de baja densidad oxidada marcada con DiI, y la placa se
incubó durante 12 horas a 37ºC con 5% de CO_{2}. Este medio se
desechó luego, y la placa se lavó dos veces con PBS (pH 7,4). Las
células se separaron de la placa por tripsinización. Se aplicaron
las células a FACS para medir la fluorescencia de DiI y recuperar
las células que exhibían alta intensidad de fluorescencia. Se
extrajo el plásmido de las células recuperadas. Los procedimientos
se repitieron cuatro veces. Se escrutaron aproximadamente 7 x
10^{5} recombinantes a partir de la genoteca como se ha mencionado
arriba. De este modo, se transfectaron células COS-7
con un solo clon pBLOX-1 que es capaz de inducir la
expresión de un receptor para lipoproteína de baja densidad
oxidada.
Fig. 2 es un gráfico que muestra la distribución
de la intensidad de fluorescencia de células COS-7
que se han transfectado con pBLOX-1 y una célula
COS-7 de control que no ha sido transfectada. La
intensidad se midió por FACS.
Los fragmentos insertados del clon
pBLOX-1 se subclonaron a SK-plásmido
Bluescript II, y su secuencia de DNA se determinó de acuerdo con el
método didesoxi (véase Sanger et al., Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 74, 5463, 1977).
Se extrajo RNA poli(A)^{+} a
partir de diversos tejidos de bovino de la misma manera que se ha
mencionado arriba. Se separaron 5 \mug de cada uno de los RNAs
utilizando electroforesis con formaldehído/gel de agarosa al 1,1%, y
se transfirieron a escrutinio de genes más membrana (NEN, DuPont). A
continuación, se marcaron 1,8 kb de fragmentos de cDNA por
\alpha-^{32}P-dCTP de acuerdo
con un método de cebado aleatorio para 8 x 10^{8} cpm/mg, y se
utilizaron como sonda. La hibridación se llevó a cabo a 60ºC en una
solución de cloruro de sodio 1M, 1% SDS y 250 \mug de DNA de
esperma de salmón. La membrana se lavó con 2 x SSC/1% SDS. La
radiografía se llevó a cabo durante 8 horas.
Se realizaron transferencias Northern con
respecto a RNAs poli(A)^{+} extraídos de 11 tejidos
de bovino. Como resultado, se expresó una gran cantidad de mRNA del
receptor de lipoproteína de baja densidad modificada en las células
endoteliales cultivadas y el pulmón.
Las células que expresaban un receptor para la
lipoproteína de baja densidad modificada se prepararon utilizando un
vector de expresión pSV2bsr y el plásmido de expresión del receptor
de la lipoproteína de baja densidad modificada
pBLOX-1. El vector pSV2bsr contiene un gen bs^{r}
(resistencia a la blasticidina S) y un promotor derivado del virus
SV40.
Se cultivaron células CHO (de ovario de hámster
chino) K1 como una monocapa subconfluente en un medio HamF12 que
contenía 10% de FBS.
Las células CHO-K1 se
transfectaron con el plásmido de expresión pBLOX-1
de expresión del receptor de lipoproteína de baja densidad
modificada y pSV2bsr utilizando Lipofectamina. Después de 24 horas,
Las células transfectadas se subcultivaron en un área
aproximadamente 10 veces mayor que el área previa. Después de 24
horas, las células se adherían bien, y el medio se reemplazó con un
medio que contenía 5 \mug de blasticidina S.
Así pues, solamente crecían las células
transfectadas con el gen bs^{r} en el genoma, y se formó su
colonia.
Las colonias bien desarrolladas se desprendieron
utilizando tripsina de acuerdo con el método de la copa de
penicilina, y se subcultivaron en placas de 12 pocillos utilizando
el mismo medio DMEM.
Las células clonales así aisladas expresaban un
receptor para la lipoproteína de baja densidad modificada, lo que se
confirmó por medio de un microscopio fluorescente. Se observó al
microscopio el aumento de la intensidad de fluorescencia. El aumento
fue causado por la incorporación de la lipoproteína de baja densidad
modificada marcada con DiI. Fig. 3 es la micrografía de
fluorescencia.
Un fragmento de cDNA que abarcaba el dominio
extracelular de la lipoproteína de baja densidad modificada (Núms.
de bases 160-813 en la Secuencia No. 1) se
amplificó por PCR con un para de iniciadores
(5'-gcggatcctgtgctct
caatagattcgc-3'/SEQ ID NO: 7 y 5'-ggggatcctgatctcataaagaaacag-3'/SEQ ID NO: 8) marcados con un sitio de restricción BamHI. El fragmento amplificado se digirió con BamHI y se subclonó en el sitio BamHI de pQE10 (Qiagen), que expresa una proteína marcada con seis repeticiones de histidina en E. coli. El plásmido se transformó en una cepa de E. coli, XL-2 Blue, y se cultivó mientras se agitaba mediante sacudidas a 37ºC en medio 2xYT. Cuando la absorbancia a 600 nm fue 0,6, se añadió 1 mM de IPTG (isopropiltio-\beta-D-galactosido) al medio. El cultivo se continuó ulteriormente a 30ºC durante 20 horas. Se recuperó E. coli por centrifugación, se disolvió en hidrocloruro de guanidina 6M, dihidrogenofosfato de sodio 0,1M y Tris 0,01M (pH 8,0). Los materiales insolubles se eliminaron por centrifugación, y el receptor de lipoproteína de baja densidad modificada soluble se adsorbió sobre agarosa Ni-NTA (Qiagen). La agarosa Ni-NTA se lavó con urea 8M, dihidrogenofosfato de sodio 0,1M y Tris 0,01M (pH 8,0) y con urea 8M, dihidrogenofosfato de sodio 0,1M y Tris 0,01M (pH 6,3). Se eluyó el receptor de lipoproteína de baja densidad modificada soluble y se purificó con urea 8M, dihidrogenofosfato de sodio 0,1M, Tris 0,01M y EDTA 0,1M (pH 6,3). Se confirmó que e receptor de lipoproteína de baja densidad modificada soluble era una muestra homogénea utilizando SDS-PAGE.
caatagattcgc-3'/SEQ ID NO: 7 y 5'-ggggatcctgatctcataaagaaacag-3'/SEQ ID NO: 8) marcados con un sitio de restricción BamHI. El fragmento amplificado se digirió con BamHI y se subclonó en el sitio BamHI de pQE10 (Qiagen), que expresa una proteína marcada con seis repeticiones de histidina en E. coli. El plásmido se transformó en una cepa de E. coli, XL-2 Blue, y se cultivó mientras se agitaba mediante sacudidas a 37ºC en medio 2xYT. Cuando la absorbancia a 600 nm fue 0,6, se añadió 1 mM de IPTG (isopropiltio-\beta-D-galactosido) al medio. El cultivo se continuó ulteriormente a 30ºC durante 20 horas. Se recuperó E. coli por centrifugación, se disolvió en hidrocloruro de guanidina 6M, dihidrogenofosfato de sodio 0,1M y Tris 0,01M (pH 8,0). Los materiales insolubles se eliminaron por centrifugación, y el receptor de lipoproteína de baja densidad modificada soluble se adsorbió sobre agarosa Ni-NTA (Qiagen). La agarosa Ni-NTA se lavó con urea 8M, dihidrogenofosfato de sodio 0,1M y Tris 0,01M (pH 8,0) y con urea 8M, dihidrogenofosfato de sodio 0,1M y Tris 0,01M (pH 6,3). Se eluyó el receptor de lipoproteína de baja densidad modificada soluble y se purificó con urea 8M, dihidrogenofosfato de sodio 0,1M, Tris 0,01M y EDTA 0,1M (pH 6,3). Se confirmó que e receptor de lipoproteína de baja densidad modificada soluble era una muestra homogénea utilizando SDS-PAGE.
Pueden utilizarse los otros marcadores tales
como GST o c-myc. También se pueden utilizar los
otros métodos de purificación tales como un método que utiliza un
anticuerpo. Adicionalmente, se puede preparar un receptor de
lipoproteína de baja densidad modificada soluble por procedimientos
de DNA recombinante utilizando un vector de expresión de mamífero
apropiado.
La secuencia codificante del dominio
extracelular (aminoácidos 61-270) de cDNA de bovino
LOX-1 se amplificó por una reacción en cadena de
polimerasa con un para de iniciadores
(5'-ggggatcctgatctcataaagaaacag-3' y
5'-gcggatcctgtgctctcaatagattcgc-3')
marcados con un sitio de restricción BamHI. El fragmento de cDNA
amplificado se digirió con BamHI, y se subclonó en sitios BamHI del
vector pQE10 (Qiagen). La síntesis de proteínas y la purificación
del dominio extracelular se realizaron en el sistema exprés QIA
(Qiagen). Expuesto de modo más detallado, una cepa de E.
coli, XL-2 Blue (Stratagene) se transformó con
el plásmido, y se cultivó en medio 2xYT. La síntesis de proteínas se
indujo con
isopropiltio-\beta-D-galactosido.
Las células se recuperaron por centrifugación, y se disolvieron en
hidrocloruro de guanidina 6M, fosfato de sodio 0,1M y
Tris-HCl 0,01M (pH 8,0). Se condujo una
cromatografía en columna con una columna de resina
Ni-NTA (Qiagen). La columna se lavó con urea 8M,
fosfato de sodio 0,1M y Tris-HCl 0,01M (pH 6,3). La
proteína se eluyó con urea 8M, EDTA 0,1M, fosfato de sodio 0,1M y
Tris-HCl 0,01M (pH 6,3). El tampón se reemplazó con
solución salina tamponada con una sal fosfato por Centriprep 10
(Amicon). La proteína se emulsionó con el mismo volumen de adyuvante
completo de Freund. Se inmunizaron conejos por inyección
intracutánea de la emulsión en la piel entre la escápula y la
columna vertebral cada dos semanas.
Células endoteliales aórticas de bovino
cultivadas se solubilizaron directamente en un tampón muestra de
SDS-PAGE. Los extractos se separaron por
SDS-PAGE y se transfirieron sobre membranas de
nailon. Después de bloqueo con Block Ace (Snow Brand Milk Products
Co., Ltd.), se realizó la inmunotinción de las membranas con un
anticuerpo, que se obtuvo a partir de los conejos arriba
mencionados, utilizando complejo avidina-biotina
conjugado con peroxidasa y un kit de inmunostaína (Vector).
Un objeto de la presente invención es dilucidar
la estructura de un receptor endotelial vascular para la
lipoproteína de baja densidad modificada y proporcionar con ello una
secuencia de DNA codificante del receptor endotelial vascular para
la lipoproteína de baja densidad modificada.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
proceso para la producción de un receptor endotelial vascular para
la lipoproteína de baja densidad modificada o un análogo de la
misma.
Un objeto adicional de la invención es
proporcionar una composición de proteína que contiene el receptor
endotelial vascular para la lipoproteína de baja densidad modificada
o un análogo de la misma.
(1) INFORMACIÓN GENERAL:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- SOLICITANTE:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NOMBRE: Nippon Chemiphar Co., Ltd.
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- CALLE: 2-3, Iwamoto-cho 2-chome
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- CIUDAD: Chilloda-ku
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- ESTADO: Tokyo
\vskip0.500000\baselineskip
- (E)
- PAÍS: Japón
\vskip0.500000\baselineskip
- (F)
- CODIGO POSTAL (ZIP): 101
\vskip0.500000\baselineskip
- (G)
- TELÉFONO: 03-3863-1204
\vskip0.500000\baselineskip
- (H)
- TELEFAX: 03-3865-1378
\vskip0.500000\baselineskip
- (I)
- TÉLEX: 2655390 NIPCHE J
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TÍTULO DE LA INVENCIÓN: RECEPTOR DE LIPOPROTEÍNA DE BAJA DENSIDAD MODIFICADA
\vskip0.800000\baselineskip
- (iii)
- NÚMERO DE SECUENCIAS: 8
\vskip0.800000\baselineskip
- (iv)
- FORMA LEGIBLE POR ORDENADOR:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- TIPO DE MEDIO: disco flexible
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- ORDENADOR: IBM PC compatible
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- SISTEMA OPERATIVO: PC-DOS/MS-DOS
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- SOPORTE LÓGICO: PatentIn Release #1.0. Versión 1.30 (EPO)
\vskip0.800000\baselineskip
- (v)
- DATOS DE LA PRESENTE SOLICITUD:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NÚMERO DE SOLICITUD: EP 95 938 615.2-2105
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- DATOS DE SOLICITUDES ANTERIORES:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NÚMERO DE SOLICITUD: JP 321705/94
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- FECHA DE PRESENTACIÓN: 30-NOV-1994
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- DATOS DE SOLICITUDES ANTERIORES:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NÚMERO DE SOLICITUD: JP 214206/95
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- FECHA DE PRESENTACIÓN: 31-JULIO-1995
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- DATOS DE SOLICITUDES ANTERIORES:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NÚMERO DE SOLICITUD: WO JP95/02444
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- FECHA DE PRESENTACIÓN: 30-NOV-1995
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA SEQ ID NO: 1:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 1897 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- CLASE DE CADENA: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: DNA (genómico)
\vskip0.800000\baselineskip
- (iii)
- HIPOTÉTICA: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (iv)
- ANTISENTIDO: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- FUENTE ORIGINAL:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Bos taurus
\vskip0.500000\baselineskip
- (F)
- TIPO DE TEJIDO: células endoteliales vasculares
\vskip0.800000\baselineskip
- (vii)
- FUENTE INMEDIATA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- GENOTECA: cDNA de células endoteliales aórticas de bovino
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- CLON: pBLOX-1
\vskip0.800000\baselineskip
- (ix)
- CARACTERÍSTICA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NOMBRE/CLAVE: CDS
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- LOCALIZACIÓN: 35..844
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO: 1:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA SEQ ID NO: 2:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 270 aminoácidos
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: aminoácido
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: proteína
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO: 2:
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA SEQ ID NO: 3:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 1906 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- CLASE DE CADENA: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: DNA (genómico)
\vskip0.800000\baselineskip
- (iii)
- HIPOTÉTICA: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (iv)
- ANTISENTIDO: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- FUENTE ORIGINAL:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Bos taurus
\vskip0.500000\baselineskip
- (F)
- TIPO DE TEJIDO: Células endoteliales vasculares
\vskip0.800000\baselineskip
- (vii)
- FUENTE INMEDIATA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- GENOTECA: cDNA de células endoteliales aórticas de bovino
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- CLON: pBLOX-1
\vskip0.800000\baselineskip
- (ix)
- CARACTERÍSTICA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NOMBRE/CLAVE: CDS
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- LOCALIZACIÓN: 35..853
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO: 3:
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA SEQ ID NO: 4:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 273 aminoácidos
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: aminoácido
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO: 4:
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA SEQ ID NO: 5:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 1318 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- CLASE DE CADENA: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: DNA (genómico)
\vskip0.800000\baselineskip
- (iii)
- HIPOTÉTICA: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (iv)
- ANTISENTIDO: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- FUENTE ORIGINAL:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Homo sapiens
\vskip0.500000\baselineskip
- (F)
- TIPO DE TEJIDO: Pulmón, placenta
\vskip0.800000\baselineskip
- (vii)
- FUENTE INMEDIATA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- GENOTECA: Genoteca de cDNA de pulmón humano
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- CLON: lambda-hLOX-1
\vskip0.800000\baselineskip
- (ix)
- CARACTERÍSTICA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NOMBRE/CLAVE: CDS
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- LOCALIZACIÓN: 127..945
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO: 5:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA SEQ ID NO: 6:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 273 aminoácidos
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: aminoácido
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: proteína
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO: 6:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA SEQ ID NO: 7:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 28 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- CLASE DE CADENA: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: otro ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- DESCRIPCIÓN: /desc = "Iniciador PCR"
\vskip0.800000\baselineskip
- (iii)
- HIPOTÉTICA: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (iv)
- ANTISENTIDO: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO: 7:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipGCGGATCCTG TGCTCTCAAT AGATTCGC
\hfill28
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA SEQ ID NO: 8:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 27 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- CLASE DE CADENA: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: otro ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- DESCRIPCIÓN: /desc = "Iniciador PCR"
\vskip0.800000\baselineskip
- (iii)
- HIPOTÉTICA: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (iv)
- ANTISENTIDO: NO
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO: 8:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipGGGGATCCTG ATCTCATAAA GAAACAG
\hfill27
Claims (13)
1. Una secuencia de DNA constituida por una
secuencia de DNA que codifica un receptor endotelial vascular de
mamífero para la lipoproteína de baja densidad modificada,
seleccionándose dicha secuencia del grupo constituido por SEQ ID NO:
1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, una secuencia de DNA que codifica SEQ
ID NO: 2, una secuencia de DNA que codifica SEQ ID NO: 4, y una
secuencia de DNA que codifica SEQ ID NO: 6.
2. Una secuencia de DNA que codifica una
secuencia de aminoácidos del aminoácido No. 140 al 270 en SEQ ID NO:
2, SEQ ID NO: 4, o SEQ ID NO: 6.
3. Una secuencia de DNA que codifica un receptor
endotelial vascular de mamífero para la lipoproteína de baja
densidad modificada, exponiéndose dicha secuencia en SEQ ID NO: 1,
SEQ ID NO: 3 o SEQ ID NO: 5.
4. Una secuencia de DNA que comprende una unidad
de transcripción recombinante que comprende elementos de expresión
reguladores inducibles derivados de un operón microbiano o viral
enlazado operativamente a una secuencia seleccionada del grupo
constituido por SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, una
secuencia de DNA que codifica SEQ ID NO: 2, una secuencia de DNA que
codifica SEQ ID NO: 4, y una secuencia de DNA que codifica SEQ ID
NO: 6.
5. Un proceso para la producción de un receptor
endotelial vascular de mamífero para la lipoproteína de baja
densidad modificada, que comprende transfectar la unidad de
transcripción recombinante de la reivindicación 4 en una célula
hospedadora y cultivar la célula en condiciones que promueven la
expresión.
6. Un vector de expresión recombinante que
contiene una secuencia de DNA que codifica un receptor endotelial
vascular de mamífero para la lipoproteína de baja densidad
modificada, exponiéndose dicha secuencia en SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO:
3 o SEQ ID NO: 5.
7. Una composición de proteínas que contiene un
receptor endotelial vascular de mamífero para la lipoproteína de
baja densidad modificada que se produce por un cultivo de células
recombinantes, teniendo dicho receptor una secuencia de aminoácidos
seleccionada del grupo constituido por SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, y
SEQ ID NO: 6.
8. Un péptido que comprende una secuencia de
aminoácidos de los aminoácidos Núms. 140 a 270 en SEQ ID NO: 2, SEQ
ID NO: 4 o SEQ ID NO: 6.
9. Un agente para detectar la lipoproteína de
baja densidad modificada, en el cual el agente comprende un receptor
endotelial vascular de mamífero para la lipoproteína de baja
densidad modificada, teniendo dicha secuencia una secuencia de
aminoácidos seleccionada del grupo constituido por SEQ ID NO: 2, SEQ
ID NO: 4 o SEQ ID NO: 6.
10. Un anticuerpo que se fija específicamente a
un receptor endotelial vascular de mamífero para la lipoproteína de
baja densidad modificada, teniendo dicho receptor una secuencia de
aminoácidos seleccionada del grupo constituido por SEQ ID NO: 2, SEQ
ID NO: 4, y SEQ ID NO: 6.
11. El anticuerpo de la reivindicación 10, en el
cual el receptor endotelial vascular de mamífero se produce por
cultivo de células recombinantes.
12. Un anticuerpo que se fija específicamente a
un receptor endotelial vascular de mamífero para la lipoproteína de
baja densidad modificada, estando codificado dicho receptor por DNA
que comprende una secuencia de bases como se expone en SEQ ID NO: 1,
SEQ ID NO: 3 o SEQ ID NO: 5.
13. El anticuerpo de la reivindicación 13, en el
cual el receptor endotelial vascular de mamífero se produce por
cultivo de células recombinantes.
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