FI118736B - Bone morphogenetic protein - Google Patents

Bone morphogenetic protein Download PDF

Info

Publication number
FI118736B
FI118736B FI20055256A FI20055256A FI118736B FI 118736 B FI118736 B FI 118736B FI 20055256 A FI20055256 A FI 20055256A FI 20055256 A FI20055256 A FI 20055256A FI 118736 B FI118736 B FI 118736B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bmp
bone
morphogenetic protein
bone morphogenetic
reindeer
Prior art date
Application number
FI20055256A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20055256A0 (en
FI20055256A (en
Inventor
Elli Birr
Mari Ulmanen
Oili Hietala
Marja Juustila
Heli Korkala
Pekka Jalovaara
Original Assignee
Bbs Bioactive Bone Substitutes
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bbs Bioactive Bone Substitutes filed Critical Bbs Bioactive Bone Substitutes
Publication of FI20055256A0 publication Critical patent/FI20055256A0/en
Priority to FI20055256A priority Critical patent/FI118736B/en
Priority to EP06725969.7A priority patent/EP1885749B1/en
Priority to PCT/FI2006/050212 priority patent/WO2006125866A1/en
Priority to AT06743556T priority patent/ATE533781T1/en
Priority to ES06725969.7T priority patent/ES2642591T3/en
Priority to US11/921,104 priority patent/US7851435B2/en
Priority to US11/921,069 priority patent/US7910552B2/en
Priority to PCT/FI2006/050214 priority patent/WO2006125868A1/en
Priority to EP06743556A priority patent/EP1885751B1/en
Publication of FI20055256A publication Critical patent/FI20055256A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI118736B publication Critical patent/FI118736B/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/18Growth factors; Growth regulators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • C07K14/51Bone morphogenetic factor; Osteogenins; Osteogenic factor; Bone-inducing factor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli

Description

118736118736

Luun morfogeneettinen proteiini Keksinnön alue 5 Tämä keksintö liittyy luun muodostusta indusoiviin proteiineihin, joita kutsutaan luun morfogeneettisiksi proteiineiksi (BMP), varsinkin BMP-3c-proteiiniin, nukleiini-happomolekyyleihin, jotka koodaavat mainittuja proteiineja, vektoreihin, jotka sisältävät mainittuja nukleiinihappomolekyylejä sekä isäntäsoluihin, jotka ekspressoivat mainittua proteiinia. Tämä keksintö liittyy myös näiden luun morfogeneettisten pro-10 teiinien käyttöön hoidettaessa häiriöitä, kuten häiriöitä, jotka liittyvät luun ja ruston muodostukseen. Tämä keksintö lisäksi liittyy osteogeenisiin välineisiin ja farmaseuttisiin koostumuksiin, jotka sisältävät kyseisiä proteiineja.BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to bone formation inducing proteins called bone morphogenetic proteins (BMPs), particularly BMP-3c, nucleic acid molecules encoding said proteins, vectors containing said proteins, and vectors containing said proteins. said protein. The present invention also relates to the use of these bone morphogenetic pro-10 proteins in the treatment of disorders such as those related to bone and cartilage formation. The present invention further relates to osteogenic devices and pharmaceutical compositions containing said proteins.

Keksinnön tausta 15BACKGROUND OF THE INVENTION

Lancroix havaitsi vuonna 1945 luun muodostukseen liittyvän ilmiön, kun hän osoitti, että hapan alkoholi-luuekstrakti indusoi heterotrooppisen luun muodostuksen ektooppisissa paikoissa. Kaksikymmentä vuotta myöhemmin Urist työtovereineen dekalsifioi luumatriksin, ja kun tätä implantoitiin lihakseen, hän huomasi implan-20 tointikohtaan muodostuvan uutta rustoa ja luuta. Nämä havainnot johtivat luuta indusoivan aineen, joka nimettiin BMP.ksi, eristämiseen ja puhdistamiseen eri eläinlajien luumatriksista ja vuosia myöhemmin näiden uusien proteiinien cDNA:n kloonaukseen ja karakterisointiin. BMP:n biologista aktiivisuutta on määritetty bio- : analyysillä, joissa BMP implantoidaan rotan tai hiiren lihastaskuun, tai nisäkässo- ·»· : 25 luviljelmissä, joissa mitataan alkaalista fosfataasia (ALP).In 1945, Lancroix discovered a phenomenon related to bone formation when he showed that acidic alcohol-bone extract induces heterotropic bone formation at ectopic sites. Twenty years later, Urist and his colleagues decalcified the bone matrix, and when implanted intramuscularly, he noticed new cartilage and bone forming at the implant site. These findings led to the isolation and purification of a bone inducing agent, designated BMP, from bone matrices of various animal species and, years later, to the cloning and characterization of the cDNA of these novel proteins. Biological activity of BMP has been determined by bioassay in which BMP is implanted in rat or mouse muscle mass, or in mammalian cultures measuring alkaline phosphatase (ALP).

• ·· · • · • * · • ·· .* Aikaisemmat tutkimukset vuodesta 1965 alkaen ovat osoittaneet, että BMP:t kuu- • · · :*Y luvat TGF-p-superperheeseen, ja kuten muillakin tämän geeniperheen jäsenillä, φ * · : niillä on moninaisia vaikutuksia solun liikkuvuuteen, kasvuun ja erilaistumiseen :···* 30 varsinkin luun muodostuksen ja kudosten korjausprosessien aikana, mutta myös embryogeneesiin ja syöpiin. Ne ovat molekyylikooltaan pieniä, hydrofobisia glyko- *· • *· proteiineja, jotka liukenevat kaotrooppisiin aineisiin, kuten ureaan ja guanidiinihyd- rokloridiin, mutta ovat resistenttejä useiden proteaasien, kuten kollagenaasien, .···. vaikutukselle.Earlier studies since 1965 have shown that BMPs are a member of the TGF-β superfamily, and like other members of this gene family, φ * ·: They have multiple effects on cell motility, growth and differentiation: ··· * 30 especially during bone formation and tissue repair processes, but also on embryogenesis and cancer. They are small, hydrophobic glyco- * · * * proteins of molecular size that are soluble in chaotropic substances such as urea and guanidine hydrochloride, but are resistant to several proteases, such as collagenases. effect.

• · t 35 • · '*:** BMP:t tuotetaan suurina prekursorimolekyyleinä, jotka prosessoidaan proteolyytti- sesti kypsiksi peptideiksi translaation jälkeen. Kuten muutkin TGF-p-superperheen ·:·*: jäsenet, BMP:t sisältävät seitsemän kysteiinitähteen jonon kypsässä C- 2 118736 terminaalisessa osassa. Kypsissä BMP-monomeereissä näiden kysteiinien välissä on kolme disulfidisidosta ja yksi disulfidisidos, joka yhdistää kaksi monomeeriä, jolloin syntyy biologisesti aktiivinen dimeeri.The BMPs are produced as large precursor molecules that are processed into proteolytically mature peptides after translation. Like other members of the TGF-β superfamily ·: · *: BMPs contain a sequence of seven cysteine residues in the mature C-2 118736 terminal portion. In mature BMP monomers, between these cysteines, there are three disulfide bonds and one disulfide bond that combines the two monomers to form a biologically active dimer.

5 BMP:n vaikutus välittyy kohdesolujen solukalvolla sijaitsevien spesifisten resepto-reiden kautta. BMP-reseptorit ovat seriini-treoniini-kinaaseja, jotka ovat samankaltaisia TGF-p-reseptoreiden kanssa ja ne jaetaan kahteen alaryhmään: tyypin I ja tyypin II reseptoreihin. BMP.t kykenevät sitoutumaan tiukasti ainoastaan sellaiseen reseptoriin, joka muodostaa heterotetrameerisen kompleksin. Tällaisen kompleksin 10 muodostuminen on edellytys sille, että tapahtuu BMP:n signaalin siirtyminen (signal transduction). Kohdesolun sisällä BMP-signaalit siirretään tumaan käyttäen spesifisiä signaalin siirtoon erikoistuneita molekyylejä nimeltään Smadit, jotka kykenevät myös vaimentamaan BMP-signaaleja.The effect of BMP is mediated through specific receptors on the cell membrane of target cells. BMP receptors are serine-threonine kinases that are similar to TGF-? Receptors and are divided into two subgroups: type I and type II receptors. BMPs can only bind tightly to the receptor that forms the heterotetrameric complex. The formation of such complex 10 is a prerequisite for BMP signal transduction. Within the target cell, BMP signals are transferred to the nucleus using specific molecules specialized in signal transduction called Smadit, which are also capable of attenuating BMP signals.

15 Tähän mennessä on karakterisoitu 16 erilaista BMP-molekyyliä, joista seitsemän (BMP:t 2-7 ja 9) on osoitettu kykenevän indusoimaan luun muodostuksen, kun ne on implantoitu ektooppisiin kohtiin. Kypsän osan aminohapposekvenssin perusteella BMP:t jaetaan kahteen alaryhmään. BMP:t 2 ja 4 ovat 86 % identtisiä keskenään ja BMP:t 5, 6 ja 7 ovat 78 % identtisiä. Näiden kahden alaryhmän välinen identti-20 syys on vain noin 56 %. BMP-3:n aminohapposekvenssi on noin 45 % samankaltainen kuin BMP-2:n ja BMP-4:n sekvenssi ja BMP-9 on 50-55 % identtinen . BMP:iden 2, 4, 5, 6 ja 7 kanssa. Johtuen suuresta homologiasta ja vähäisestä : !·. eroavuudesta molekyylien koossa, BMPiiden erottaminen toisistaan, puhdistami- ♦ · · *·] j nen ja identifioiminen proteiinitasolla on melko vaikeaa, hyvin aikaa vievää ja kallis- * «« / 25 ta. Tästä syystä nykyään useimmat BMP:t tuotetaan käyttäen hyväksi molekyyli- ;*V biologian menetelmiä. Erilaisia rekombinanttiproteiinitekniikoita on kokeiltu ja sekä • * * eukaryootti- että prokaryoottisysteemejä on käytetty.To date, 16 different BMP molecules have been characterized, seven of which (BMPs 2-7 and 9) have been shown to be capable of inducing bone formation when implanted into ectopic sites. Based on the amino acid sequence of the mature portion, the BMPs are divided into two subgroups. BMPs 2 and 4 are 86% identical to each other and BMPs 5, 6 and 7 are 78% identical. The identity between these two subgroups is only about 56%. The amino acid sequence of BMP-3 is about 45% similar to that of BMP-2 and BMP-4 and BMP-9 is 50-55% identical. BMPs 2, 4, 5, 6 and 7. Due to the high homology and low level:! ·. differences in molecular size, separation of BMPs, purification, and identification at the protein level is quite difficult, very time consuming and expensive. For this reason, most BMPs are nowadays produced using molecular biology techniques. Various recombinant protein techniques have been tried and both * * * eukaryotic and prokaryotic systems have been used.

• · • · φ · ·• · • · φ · ·

Suurin osa tutkimuksesta on kohdistunut ihmisen rekombinantti-BMP:hen, mutta 30 mielenkiintoisen tutkimusalueen muodostaa myös Cervidae-heimo, koska niissä tapahtuu tehokas luun induktio sarvissa. Sarvet ovat luuta sisältäviä kallon raken-. nelmia, jotka ovat tyypillisiä Ce/v/dae-heimolle ja jotka eroavat Bovidaen sarvista kasvutapansa vuoksi. Sarvet kasvavat sarven kärjestä, ja urokset pudottavat ne *·:*’ kerran vuodessa. On väitetty, että sarvet ovat nisäkkäiden keskuudessa nopeim- :V: 35 min kasvavat rakennelmat, ja näiden rakenteiden tiedetään olevan ainoita, jotka ·:··: uusiutuvat täydellisesti joka vuosi. Sarvien muodostuessa tapahtuu tietynlainen endokondraalinen ossifikaatio, jossa prosessi etenee runsaan verisuoniston omaavan ruston kautta, joka kalsifioituessaan muodostuu lopulta luuksi. Sarvet muodos- 3 118736 tavat mielenkiintoisen mallin mineralisoituvan kudoksen regeneraatiosta täysikasvuisessa eläimessä, ja luun uusiutuminen jatkuu siihen saakka kunnes sarvet pudotetaan. Vaikka sarvien hämmästyttävän kasvunopeuden perimmäistä syytä ei ole selvitetty, sarvissa tiedetään olevan useita BMP-proteiineja. Hirvieläimen sarvi-5 en on osoitettu tuottavan BMP-2:ta ja BMP-4:ää (Feng et ai. 1997 Biochim Biophys Acta 1350:47-52; Feng et ai. 1995 Biochim Biophys Acta 1263:163-168). Lisäksi poron sarvissa ekspressoidaan BMP-3b-proteiinia (Kapanen et ai. 2002 J Biomed Mat Res 59:78-83). Kuitenkin on myös mahdollista, että sarvissa on yksi tai useampi tuntematon tekijä, joka saa aikaan sarven nopean kasvun.Most of the research has been directed to recombinant human BMP, but the 30 Cervidae are also of interest because they undergo effective bone induction in the horns. Horns are bone-containing skull structures. which are typical of the Ce / v / dae family and which differ from the Bovidae horns in their manner of growth. The horns grow from the tip of the horn and are dropped by males * ·: * 'once a year. It has been argued that horns are the fastest-growing structures in m:: 35 min, and these structures are known to be the only ones that ·: ··: completely renew each year. A certain type of endochondral ossification occurs during the formation of horns, where the process proceeds through the presence of abundant vascular cartilage, which eventually becomes bone upon calcification. The horns form an interesting model of mineralizing tissue regeneration in an adult animal, and bone regeneration continues until the horns are dropped. Although the root cause of the astounding growth rate of horns has not been elucidated, several hormone BMPs are known to exist in horns. Deer antler-5 has been shown to produce BMP-2 and BMP-4 (Feng et al. 1997 Biochim Biophys Acta 1350: 47-52; Feng et al. 1995 Biochim Biophys Acta 1263: 163-168). In addition, BMP-3b is expressed in reindeer horns (Kapanen et al. 2002 J Biomed Mat Res 59: 78-83). However, it is also possible that the horns have one or more unknown factors that cause rapid growth of the horn.

1010

Osteoinduktiivisen ominaisuutensa vuoksi sekä BMP:t, jotka on uutettu deminerali-soidusta luumatriksista, että BMP:t, jotka on tuotettu käyttäen rekombinanttitekniik-kaa, ovat hyvin mielenkiintoisia ja erittäin potentiaalisia vaihtoehtoja luusiirrännäi-sille. Erilaisia BMP-proteiineja on käytetty useissa kokeellisissa ja kliinisissä tutki-15 muksissa.Because of their osteoinductive properties, both BMPs extracted from demineralized bone matrix and BMPs produced using recombinant technology are very interesting and highly potential alternatives to bone graft. Various BMP proteins have been used in several experimental and clinical studies.

BMP-3 ja 3b ovat tärkeitä luun induktion ja osteogeneesin säätelymolekyylejä.BMP-3 and 3b are important regulatory molecules for bone induction and osteogenesis.

BMP-3:n on osoitettu olevan tärkeä komponentti osteogeniinissä, jolla on osteo- geneettistä aktiivisuutta, mutta kuitenkin yhä vielä esiintyy ristiriitaista tietoa ihmi- 20 sen rekombinatti-BMP-3:n biologisen aktiivisuuden suhteen. Joidenkin tutkimusten mukaan sillä on osteogeneettistä aktiivisuutta, mutta jotkut tutkimukset väittävät täysin päinvastaista, jolloin sillä on osoitettu olevan inhibitorinen tehtävä luun : !·. muodostusprosessissa sen ollessa negatiivinen tekijä luun tiheyden säätelyssä.BMP-3 has been shown to be an important component of osteogenin with osteogenic activity, but there is still conflicting information regarding the biological activity of recombinant human BMP-3. Some studies suggest that it has osteogenic activity, but some studies claim the exact opposite, demonstrating its inhibitory function on bone:! ·. in the formation process, being a negative factor in the regulation of bone density.

• · · | Esimerkiksi WO 02/43759 tuo esiin menetelmiä ja koostumuksia vikojen ja tautien, .* / 25 kuten osteoporoosi tai osteopeeniset tautitilat, hoitamiseen. Kyseessä olevassa i*V menetelmässä levitetään osteoporoottiseen tai osteopeeniseen tilaan koostumus- • * · ta, joka käsittää BMP-3-inhibiittoria tai -antagonistia.• · · | For example, WO 02/43759 discloses methods and compositions for the treatment of defects and diseases such as osteoporosis or osteopenic conditions. In the i * V method in question, a composition comprising a BMP-3 inhibitor or antagonist is applied to the osteoporotic or osteopenic state.

* * • * «·· Tähän mennessä BMP-3b on ainoa BMP, joka on karakterisoitu poron sarvikudok- *.·*? 30 sesta (Kapanen et ai. 2002).* * • * «·· To date, BMP-3b is the only BMP that is characterized by a reindeer antler *. · *? 30 (Kapanen et al. 2002).

• · · • · • » • · · . US 6245889 esittää puhdistetut BMP-2- ja BMP-4-proteiinit ja niiden tuottomene- *:i.: telmät. Myös mainittua BMP-4:ää sisältävä farmaseuttinen koostumus on kuvattu.• · · • · • »• · ·. US 6245889 discloses purified BMP-2 and BMP-4 proteins and their production methods. Also described is a pharmaceutical composition containing said BMP-4.

• · **:*' Kuten yleisesti alalla tunnetaan, näitä proteiineja ja koostumuksia voidaan käyttää : V: 35 luu- ja rustodefektien hoidossa sekä haavojen parantamisissa ja samankaltaisten *:*·· muiden kudosvaurioiden korjauksessa. Lisäksi edellä esitetty farmaseuttinen koos tumus voi sisältää matriksin, joka kykenee luovuttamaan mainitun BMP-proteiinin luun ja/tai ruston vauriokohtaan tarjoten rakenteen kehittyvälle luulle ja rustolle ja 4 118736 joka myös kyetään optimaalisesti resorboimaan kehoon. Tällaiset matriksit voidaan muodostaa materiaaleista, jotka ovat tällä hetkellä jo käytössä muissa lääketieteellisissä implanttisovelluksissa.• · **: * 'As is commonly known in the art, these proteins and compositions can be used to: V: 35 treat bone and cartilage defects, heal wounds, and repair similar *: * ·· other tissue damage. In addition, the above pharmaceutical composition may include a matrix capable of delivering said BMP protein to a site of bone and / or cartilage injury, providing a structure for developing bone and cartilage, and also capable of being optimally resorbed into the body. Such matrices can be formed from materials currently in use in other medical implant applications.

5 US 5399677 esittää DNA-molekyylejä, jotka koodaavat luun morfogeneettisten proteiinien mutanttimuotoja. BMP:n mutanttimuotoja voidaan tuottaa bakteereissa ja laskostaa biologisesti aktiiviseen muotoon joko BMP:n homodimeeriksi tai hete-rodimeeriksi. Menetelmä, jolla kyseinen mutantti BMP tehdään, on myös esitetty. Kyseiset mutanttimuodot ovat hyödyllisiä, koska bakteeri-isännässä tuotettuna ne 10 ovat laskostuneet virheettömästi.US 5,399,677 discloses DNA molecules encoding mutant forms of bone morphogenetic proteins. Mutant forms of BMP can be produced in bacteria and folded into the biologically active form either as a homodimer or heterodimer of BMP. The method by which said mutant BMP is made is also disclosed. These mutant forms are useful because, when produced in a bacterial host, they are folding correctly.

WO 98/51354 esittää osteogeenisiä välineitä ja niiden käyttömenetelmiä luu- ja rustovikojen korjaamiseksi. Menetelmä uuden luun kasvattamiseksi vaurioituneeseen luun kohtaan nisäkkäällä sisältää vaiheen, jossa kalsiumfosfaattimatriksi, joka 15 sisältää ainakin yhtä osteogeenistä proteiinia, implantoidaan vauriokohtaan. Kyseiset osteogeeniset proteiinit käsittävät useita morfogeenejä, kuten luun morfoge-neettisiä proteiineja.WO 98/51354 discloses osteogenic devices and methods of using them to repair bone and cartilage defects. A method for growing new bone at a damaged bone site in a mammal includes the step of implanting a calcium phosphate matrix containing at least one osteogenic protein into the lesion site. These osteogenic proteins comprise a number of morphogens, such as bone morphogenetic proteins.

EP 1131087 esittää morfogeneettisten proteiinien, kuten BMP:n, lisäkäytön. On 20 osoitettu, että syöpäsolujen joutuminen kosketuksiin morfogeenien kanssa inhiboi syöpäsolujen kasvua ja saa aikaan niiden erilaistumisen pois syöpäsolun fenotyy-. .·. pistä. Morfogeenien käyttö voi vaikuttaa syöpäsolujen solukohtaloon ja osaltaan lieventää syövän oireita.EP 1131087 discloses the additional use of morphogenetic proteins such as BMP. It has been shown that contact of cancer cells with morphogens inhibits the growth of cancer cells and causes their differentiation away from the cancer cell phenotype. . ·. Injecting. The use of morphogens can affect the cellular fate of cancer cells and help to reduce the symptoms of cancer.

• · · • · · * · * · · / / 25 Vaikka joidenkin BMP-proteiinien käyttösovelluksia luun ja ruston muodostuksen • · · indusoijina, samoin kuin syövän oireiden lievittämisessä, tunnetaan, tarvetta on :·:: kuitenkin saada vieläkin parempia menetelmiä näiden proteiinien eristämiseksi ja • ·· varsinkin parempien morfogeneettisten proteiinien saamiseksi, esimerkiksi sellaisten, jotka toimivat tehokkaammin luun indusoijina tai ovat liukoisempia kuin aikai-: 30 semmin. Sellaisilla proteiineilla olisi käyttöä paremmissa terapeuttisissa menetel- missä ja sovelluksissa.Although some applications of some BMP proteins as bone and cartilage inducers, as well as in the alleviation of the symptoms of cancer, are known, there is a need for: however, to obtain even better methods for these proteins. and · ··, especially to obtain better morphogenetic proteins, such as those that are more effective as bone inducers or more soluble than before. Such proteins would be of use in better therapeutic methods and applications.

• ·· • · • · · :;j.: Keksinnön yhteenveto • · • · • ·· : Y: 35 Yllättäen tämän keksinnön uusi BMP-3-tyypin proteiini, jota tästä lähtien kutsutaan ·:··· nimellä BMP-3c, löydettiin porosta. Vaikka sillä on suuri homologia sekvenssin suhteen verrattuna muihin jo tunnettuihin BMP-3-proteiineihin, BMP-3c:llä on erittäin hyödyllisiä ominaisuuksia, jotka liittyvät luun ja ruston muodostukseen. Kysei- 5 118736 set ominaisuudet ovat huomattavasti parempia kuin jo tunnetuilla BMP-proteiineilla. Kyseiset, tämän keksinnön luun morfogeneettiset proteiinit ja niiden homologit ovat hyödyllisiä luun ja ruston indusoijina useanlaisissa sovelluksissa, kuten terapeuttisissa sovelluksissa.Surprisingly, the novel BMP-3-type protein of the present invention, hereinafter referred to as the BMP-3c, is known as: BMP-3c. , was found in a reindeer. Although it has a high sequence homology to other already known BMP-3 proteins, BMP-3c has very useful properties related to bone and cartilage formation. These properties are significantly better than those of the already known BMP proteins. The bone morphogenetic proteins of the present invention and their homologs are useful as bone and cartilage inducers in a variety of applications, such as therapeutic applications.

5 Tämän keksinnön poron BMP-3c-proteiini on 95 % homologinen jo tunnetun poron BMP-3b-proteiinin kanssa ja 93 % homologinen ihmisen BMP-3b:n kanssa. Koska porolla jo tunnettiin BMP-3b, tämän keksinnön uusi proteiini nimettiin BMP-3c:ksi.The reindeer BMP-3c protein of this invention is 95% homologous to the already known reindeer BMP-3b and 93% homologous to human BMP-3b. Because BMP-3b was already known in the reindeer, the novel protein of the present invention was named BMP-3c.

10 Tämän keksinnön yksi näkökohta liittyy eristettyyn morfogeneettiseen proteiiniin, jota sisältää BMP-3c-proteiinin konsensussekvenssin.One aspect of the present invention pertains to an isolated morphogenetic protein comprising the BMP-3c consensus sequence.

Toinen tämän keksinnön näkökohta liittyy eristettyyn DNA-molekyyliin, joka koo-daa kyseessä olevaa morfogeneettistä proteiinia.Another aspect of this invention relates to an isolated DNA molecule encoding the morphogenetic protein of interest.

1515

Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy nukleiinihappovektoriin, joka sisältää kyseisen eristetyn DNA-molekyylin.Yet another aspect of the present invention pertains to a nucleic acid vector containing said isolated DNA molecule.

Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy rekombinantti-isäntäsoluun, 20 joka sisältää kyseisen DNA-molekyylin tai edellä mainitun nukleiinihappovektorin.Yet another aspect of the present invention pertains to a recombinant host cell containing the DNA molecule or nucleic acid vector mentioned above.

Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy luun morfogeneettiseen proteiiniin, jota on tuotettu kasvattamalla kyseistä isäntäsolua siten, että se ekspressoi : mainittua luun morfogeneettistä proteiinia ja mainittu luun morfogeneettinen prote- ·«· : 25 iini on otettu talteen mainitusta isäntäsolusta.Yet another aspect of the present invention pertains to a bone morphogenetic protein produced by growing said host cell so as to express: said bone morphogenetic protein and said bone morphogenetic protein is recovered from said host cell.

• * ·• * ·

··· I··· I

• · I• · I

• · ·• · ·

Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy rekombinantti-isäntäsoluun, • · · J*Y joka ekspressoi mainittua luun morfogeneettistä proteiinia.Yet another aspect of the present invention pertains to a recombinant host cell, which expresses said bone morphogenetic protein.

• ·• ·

• · · I• · · I

• · • · *···* 30 Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy farmaseuttiseen koostumuk seen, joka sisältää mainitun luun morfogeneettisen proteiinin.Yet another aspect of the present invention relates to a pharmaceutical composition comprising said bone morphogenetic protein.

• · • · • ·« •• · • · • · «•

Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy mainittuun, eristettyyn luun morfogeneettiseen proteiiniin käytettäväksi lääkeaineena.Still another aspect of the present invention relates to said isolated bone morphogenetic protein for use as a medicament.

• · · 35 • * **:** Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy mainitun, eristetyn luun morfo- geneettisen proteiinin käyttöön valmistettaessa lääkeainetta, jota voidaan käyttää • * 6 118736 luuhun ja rustoon liittyviin häiriöihin, joissa regeneraatio, vaurion korjaaminen tai kasvu on toivottavaa, tai muihin tauteihin, kuten syöpiin.A further aspect of the present invention relates to the use of said isolated bone morphogenetic protein in the manufacture of a medicament for use in the treatment of bone and cartilage disorders in which regeneration, repair, or growth is desirable, or other diseases such as cancers.

Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy osteogeeniseen välineeseen, 5 jolla hoidetaan mainittuja häiriöitä, joka väline sisältää kyseisen luun morfogeneet-tisen proteiinin.Yet another aspect of the present invention pertains to an osteogenic device for treating said disorders, which device comprises a morphogenetic protein of the bone in question.

Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy menetelmään, jolla ruston ja/tai luun muodostusta indusoidaan käsittelemällä mainittua rustoa ja/tai luuta 10 mainitulla eristetyllä luun morfogeneettisellä proteiinilla.Yet another aspect of the present invention pertains to a method of inducing cartilage and / or bone formation by treating said cartilage and / or bone 10 with said isolated bone morphogenetic protein.

Vielä lisäksi tämän keksinnön eräs näkökohta liittyy menetelmään, jolla hoidetaan kyseisiä luuhun ja rustoon liittyviä häiriöitä, joissa regeneraatio, vaurion korjaaminen tai kasvu on toivottavaa, tai muita sairauksia, kuten syöpiä, antamalla mainit-15 tua eristettyä luun morfogeneettistä proteiinia potilaalle, joka kärsii mainitusta häiriöstä.Yet another aspect of the present invention pertains to a method of treating such bone and cartilage disorders where regeneration, repair, or growth is desirable, or other diseases such as cancer by administering said isolated bone morphogenetic protein to a patient suffering from said disorder. .

Kuvien lyhyt yhteenveto 20 Kuva 1 esittää plasmideja, jotka sisältävät rdBMP-3c-insertit PCR-vektorissa pGEM-T® (Promega).BRIEF SUMMARY OF THE FIGURES Figure 1 shows plasmids containing rdBMP-3c inserts in the PCR vector pGEM-T® (Promega).

Kuva 2 esittää plasmideja, jotka sisältävät rdBMP-3c-insertit ekspressiovek- . torissa pTrcHis2A (Invitrogen).Figure 2 shows plasmids containing rdBMP-3c inserts in the expression vector. pTrcHis2A (Invitrogen).

·· : .·. 25 « « · I Kuva 3 esittää plasmideja, jotka sisältävät rdBMP-3c-insertit ekspressiovek- !V torissa pET-22b(+) (Novagen).··:. ·. Figure 3 shows plasmids containing rdBMP-3c inserts in the expression vector pET-22b (+) (Novagen).

• ♦ * ··« · • · * · · •*|4* Kuva 4 esittää pTrcrd3c:stä ekspressoidun poron BMP-3c-proteiinin kypsän :···: 30 osan aminohappo- ja nukleotidisekvenssit. Kypsä osa poron BMP-3c-proteiinista on reunustettu ja kysteiinit, jotka ovat tyypillisiä TGF-3-superperheelle, on merkitty *;’··· lihavoituina.Figure 4 shows the mature: ···: 30 parts of the amino acid and nucleotide sequences of reindeer BMP-3c expressed from pTrcrd3c. The mature portion of the reindeer BMP-3c protein is flanked and the cysteines typical of the TGF-3 superfamily are marked *; '··· in bold.

• · · • * • * • · ·• · · • * • * • · ·

Kuva 5 esittää pETrd3c:stä ekspressoidun poron BMP-3c-proteiinin kypsän 35 osan aminohappo- ja nukleotidisekvenssit. Kypsä osa poron BMP-3c-proteiinista *·:** on reunustettu ja kysteiinit, jotka ovat tyypillisiä TGF-p-superperheelle, on merkitty :***: lihavoituina.Figure 5 shows the amino acid and nucleotide sequences of the mature portion of reindeer BMP-3c expressed from pETrd3c. The mature portion of reindeer BMP-3c * ·: ** is flanked and the cysteines typical of the TGF-β superfamily are marked: ***: in bold.

··# ♦ ♦··· 7 118736·· # ♦ ♦ ··· 7 118736

Kuva 6 esittää osan poron BMP-3c:n aminohappo- ja nukleotidisekvenssistä. Kypsä osa on reunustettu ja kysteiinit, jotka ovat tyypillisiä TGF-p-superperheelle, on merkitty lihavoituina.Figure 6 shows part of the amino acid and nucleotide sequence of reindeer BMP-3c. The mature portion is flanked and the cysteines typical of the TGF-β superfamily are highlighted in bold.

5 Kuva 7 esittää röntgenkuvat hiiren takajalan lihaksista. A) verrokki ja B) istutettu implantti, joka sisältää tämän keksinnön BMP-3c-proteiinia.Figure 7 shows X-rays of the hind foot muscles of the mouse. A) a control and B) an implanted implant containing the BMP-3c protein of the present invention.

Kuva 8 esittää Coomassie Blue -väriaineella värjättyä SDS-PAGE-geeliä, jossa on HiTrap-pylväästä eluoidut fraktiot (Esimerkki 3C). Vyöhykkeet edustavat 10 1) lähtömateriaali; 2) pylvään läpi virrannut materiaali; 3) ensimmäinen pesu; 4) toinen pesu; 5) pH-gradienttieluutio, pH 8,0; 6) pH-gradienttieluutio, pH 6,2; 7) pH-gradienttieluutio pH 5,3; 8) pH-gradienttieluutio, pH 4,0 ja 9) standardi.Figure 8 shows an SDS-PAGE gel stained with Coomassie Blue dye with fractions eluted from a HiTrap column (Example 3C). The zones represent 10 1) starting material; 2) material flowing through the column; 3) first wash; 4) second wash; 5) pH gradient elution, pH 8.0; 6) pH gradient elution, pH 6.2; 7) pH gradient elution pH 5.3; 8) pH gradient elution, pH 4.0 and 9) standard.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus 15Detailed Description of the Invention 15

Nisäkkäiden aikaisemmin tunnettujen BMP-3-proteiinien kypsien osien keskinäinen homologia on korkea. Poron BMP-3c:n kypsän osan kloonaus ja karakterisointi osoittivat, että aminohappotasolla korkein homologia oli poron BMP-3b:n kanssa (95 %) ja ihmisen BMP-3b:n kanssa (93 %).There is a high degree of homology between the mature portions of the previously known BMP-3 proteins in mammals. Cloning and characterization of the mature portion of reindeer BMP-3c showed that at the amino acid level the highest homology was with reindeer BMP-3b (95%) and human BMP-3b (93%).

20 BMP-3b:n ja BMP-3-proteiinien nukleotidi- (taulukko 1) ja aminohappo (taulukko 2) -homologiat eri nisäkkäiden välillä on esitetty taulukoissa 1 ja 2. Ihmisen, hiiren ja rotan BMP-3b on jo aikaisemmin karakterisoitu. Homologiavertailu nukleotiditasol- : ·': la vaihtelee 87-92 % välillä ja aminohappotasolla 94-97 % välillä. Aikaisemmin ··· : .·. 25 mainittujen organismien lisäksi BMP-3b on kloonattu myös porosta. Eri nisäkkäistä : peräisin olevan BMP-3b:n aminohappohomologia vaihtelee 94-97 % välillä ja nuk- φ ·1 leiinihappohomologia 87-92 % välillä. Poron BMP-3c:n osittaisen cDNA:n nukleo- • · · j1Y tidisekvenssi ja vastaava aminohapposekvenssi on esitetty kuvassa 6. Yleisesti "I.5 ottaen BMP-3c:llä on homologiaa myös muiden BMP-tyyppien kanssa.The nucleotide (Table 1) and amino acid (Table 2) homologies of BMP-3b and BMP-3 proteins between different mammals are shown in Tables 1 and 2. Human, mouse, and rat BMP-3b have been previously characterized. The homology comparison at nucleotide level varies between 87-92% and at amino acid level 94-97%. Previously ···:. In addition to the organisms mentioned above, BMP-3b has also been cloned from a reindeer. Various mammals: The amino acid homology of the derived BMP-3b varies from 94% to 97% and the nucleic acid homology of nucleic acid from 87% to 92%. The nucleotide sequence of the reindeer BMP-3c partial cDNA and the corresponding amino acid sequence are shown in Figure 6. In general, "I.5, BMP-3c also has homology with other BMP types.

• · • 1 ··1 ·· • · t ·· • · · • · * · • · · 1 · · • · 1 • · · • · • · • · · · · • 4 • · «1« β * · 8 118736• · • 1 ·· 1 ·· • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · to · Close «Back * · 8 118736

Organismi Ihminen Hiiri Rotta Poro rdBMP-3c ah nt ah nt ah nt ah nt ah ntHuman Human Mouse Rat Poro rdBMP-3c ah nt ah nt ah nt ah nt ah nt

Ihminen 100 100 92 88 92 87 89 88 93 89Human 100 100 92 88 92 87 89 88 93 89

Hiiri 92 88 100 100 97 96 87 86 91 87Mouse 92 88 100 100 97 96 87 86 91 87

Rotta 92 87 97 96 100 100 87 85 91 86Rat 92 87 97 96 100 100 87 85 91 86

Poro 89 88 87 86 87 85 100 100 95 96 rdBMP-3c 93 89 91 87 91 86 95 96 100 100Poro 89 88 87 86 87 85 100 100 95 96 rdBMP-3c 93 89 91 87 91 86 95 96 100 100

Taulukko 1. Eri nisäkkäiden BMP-3b:n kypsien osien homologia nukleotidi- ja ami-nohappotasolla esitettynä prosentteina (%) (nt = nukleotidit; ah = aminohapot) 5Table 1. Homology of mature portions of different mammalian BMP-3b at nucleotide and amino acid levels (%) (nt = nucleotides; ah = amino acids)

Organismi Ihminen Hiiri Rotta rdBMP-3c ah nt ah nt ah nt ah ntHuman Human Mouse Rat rdBMP-3c ah nt ah nt ah nt ah nt

Ihminen 100 100 94__88_ 97_ 87__81_J>9_Human 100 100 94__88_ 97_ 87__81_J> 9_

Hiiri__94 88 100 100 97 92 73 71_Mouse__94 88 100 100 97 92 73 71_

Rotta 97_ 87 97 92 100 100 80 71 . rdBMP-3c 81 69 73 71 80 71 100 100 • · · *· · ·**·“·(^—^* • t · • · · »M *Rat 97_ 87 97 92 100 100 80 71. rdBMP-3c 81 69 73 71 80 71 100 100 • · · * · · · ** · “(^ - ^ * • t · • · ·» M *

Taulukko 2. Eri nisäkkäiden BMP-3:n kypsien osien homologia nukleotidi- ja ami-nohappotasolla esitettynä prosentteina (%) (nt = nukleotidit/ah = aminohapot).Table 2. Homology of mature portions of different mammalian BMP-3 at nucleotide and amino acid levels (%) (nt = nucleotides / ah = amino acids).

»M * , _ . . 10 • · *»M *, _. . 10 • · *

Alla oleva linjaus esittää ihmisen ja poron kypsien BMP-3b-proteiinein aminohap-'**·* posekvenssiä ja tämän keksinnön poron BMP-3c:n sekvenssiä (vertailu tehty käyt täen ClustalX 1.8 -ohjelmaa (Thompson, J.D., Higgins, D.G. and Gibson, T.J. ! *** (1994) Nucleic Acids Research, 22: 4673-^680), rdBMP-3c = poron BMP-3c, !...: 15 rdBMP-3b = poron BMP-3b, hBMP-3b = ihmisen BMP-3b, tähti osoittaa identtiset aminohapot).The alignment below shows the amino acid sequence of mature human and reindeer BMP-3b proteins and the sequence of reindeer BMP-3c of this invention (comparison made using ClustalX 1.8 (Thompson, JD, Higgins, DG and Gibson) , TJ! *** (1994) Nucleic Acids Research, 22: 4673-680), rdBMP-3c = reindeer BMP-3c, ...: 15 rdBMP-3b = reindeer BMP-3b, hBMP-3b = human BMP-3b, star indicates identical amino acids).

• · • · ··· * ··· * · • · ·· • · 9 118736• · • · ··· * ··· * · · · · · · 9 118736

rdBMP-3c RKKGQDVFMASSQVLDFDEKTMQKARKKQWDEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSFrdBMP-3c RKKGQDVFMASSQVLDFDEKTMQKARKKQWDEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSF

rdBMP-3b RKKGQDVFMAS SQVLDFDEKTMQKA-KKQVGEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWI X SPKSFrdBMP-3b RKKGQDVFMAS SQVLDFDEKTMQKA-KKQVGEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWI X SPKSF

hBMP-3b RKKGQEVFMAASQVLDFDEKTMQKARRKQWDEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSFhBMP-3b RKKGQEVFMAASQVLDFDEKTMQKARRKQWDEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSF

***★****★*·*★************ -** *******★**★·*****♦****★******* 5*** ★ **** ★ * · * ★ ************ - ** ******* ★ ** ★ · ***** ♦ **** ★ ******* 5

rdBMP-3 c DAYYCSGACEFPMPKMVRPSNHATIQSIVRAVGIVPGIPEPCCVPDKMSSLGVLFLDENRrdBMP-3 c DAYYCSGACEFPMPKMVRPSNHATIQSIVRAVGIVPGIPEPCCVPDKMSSLGVLFLDENR

rdBMP-3b DAYYCSGACEFPMPRWVRPSNHATIQSIVRAVGIVPGIPEPCCAPDKMSSLGVLFLDENRrdBMP-3b DAYYCSGACEFPMPRWVRPSNHATIQSIVRAVGIVPGIPEPCCAPDKMSSLGVLFLDENR

hBMP-3b DAYYCAGACEFPMPKIVRPSNHATIQSIVRAVGIIPGIPEPCCVPDKMNSLGVLFLDENRhBMP-3b DAYYCAGACEFPMPKIVRPSNHATIQSIVRAVGIIPGIPEPCCVPDKMNSLGVLFLDENR

*****.********. ******************.******** * * * * *********** 10*****. ********. ******************. ******** * * * * *********** 10

rdBMP-3 c NWLKVYPNMSVETCACQrdBMP-3 c NWLKVYPNMSVETCACQ

rdBMP-3b NWLKVYPNMSVETCACQrdBMP-3b NWLKVYPNMSVETCACQ

hBMP-3b NWLKVYPNMSVDTCACRhBMP-3b NWLKVYPNMSVDTCACR

************ · * * * * · 15 "Keksinnön BMP-3-proteiini” tai "keksinnön luun morfogeneettinen proteiini” viit-taavat proteiiniin, jolla on luun morfogeneettistä aktiivisuutta (tai morfogeenistä, joita molempia sanoja voidaan käyttää synonyymeinä), kuten porosta eristetyllä BMP-3c-proteiinilla, joka on kuvattu tässä asiakirjassa (SEQ ID NO:1 sekvenssi tai 20 rdBMP-3c yllä olevassa linjauksessa). Tunnusomaisena piirteenä tämän keksinnön BMPille, esimerkiksi kuten on esitetty edellä olevassa linjauksessa, ovat ne aminohapot, jotka ovat erilaisia kuin muissa tunnetuissa BMP-3-proteiineissa, kuten ne aminohapot, jotka ovat erilaisia ihmisen BMP-3c:n ja poron BMP-3c:n välil-: lä. Edullisesti alueet, joissa nämä aminohapot sijaitsevat, ovat konservoituneita M· • .*. 25 tämän keksinnön BMP-proteiinissa. Aminohapot 26 ja 104 määrittävät alueen, jos- ··· t sa aminohapot eroavat toisistaan kun verrataan poron BMP-3b:hen ja aminohapot 6 ja 138 määrittävät alueen, jossa aminohapot eroavat toisistaan kun verrataan ihmisen BMP-3b:hen.************ · * * * * · 15 "BMP-3 protein of the invention" or "bone morphogenetic protein of the invention" refer to a protein that has bone morphogenetic activity (or both, words can be used as synonyms), such as the reindeer-derived BMP-3c protein described herein (SEQ ID NO: 1 or 20 rdBMP-3c in the above alignment). A feature of the BMP of the present invention, for example, as set forth in the above alignment, are those amino acids that are different from other known BMP-3 proteins, such as those different from human BMP-3c and reindeer BMP-3c. between. Preferably, the regions in which these amino acids are located are conserved M · *. *. 25 in the BMP of the present invention. Amino acids 26 and 104 define the region where the amino acids differ when compared to reindeer BMP-3b and amino acids 6 and 138 define the region where the amino acids differ when compared to human BMP-3b.

• · · • · · • ti · ··· • t *···* 30 Toisaalta, lisäykset, poistot ja substituutiot, jotka sijaitsevat kaukana mainitusta tunnusomaisesta alueesta, eivät todennäköisesti aiheuta oleellista muutosta kek- • ί *·· sinnön BMP-proteiinin toimintaan, tehoon tai laskostumiseen. Esimerkiksi homolo- • · · git, joissa on poistoja, kuten muutaman aminohapon poisto, edullisesti 1-10 ami-nohappoa, edullisemmin 1-5 aminohappoa, edullisimmin 1-3 aminohappoa, joko 35 karboksyyli- tai aminoterminaalisessa päässä, jolloin polypeptidi on kooltaan lyhy-"* empi, ovat tämän keksinnön suojapiirissä kunhan kyseiset poistot eivät vaikuta M* !...: keksinnön BMP-proteiinin tunnusomaisiin aminohappoihin. On edullista, että ky- seessä olevilla homologeilla on alkuperäisen poron BMP-4-proteiinin hyödyllisiä 10 118736 ominaisuuksia, jotka liittyvät mainittuihin tunnusomaisiin aminohappoihin Pro6 ja/tai Pro21 ja/tai niiden ympärillä olevaan alueeseen. Mainituissa homologeissa voi olla aminohapposubstituutioita, joilla ei ole olennaisesti vaikutusta mainitun proteiinin toimintaan ja tehoon. Esimerkiksi aminohappo, joka ei sijaitse aktiivisessa kohdas-5 sa tai sen läheisyydessä, voidaan korvata toisella, jolla on samankaltainen rakenne ja/tai kemialliset ominaisuudet (esimerkiksi hydrofobisuus tai hydrofiilisyys), tämä tarkoittaa konservatiivista aminohapon vaihtoa, niin kauan kuin kyseessä oleva substituutio ei olennaisesti muuta kypsän proteiinin toimintaa tai laskostumista. Tällaisia substituutioita tunnetaan ja ymmärretään hyvin alalla. Esimerkkinä näistä 10 aminohappojen ominaisuuksista eri ryhmiin jaettuina ovat hydrofobiset (Met, Ala, Vai, Leu, Ile), neutraalit hydrofiiliset (Cys, Ser, Thr), happamat (Asp, Glu), emäksiset (Asn, Gin, His, Lys, Arg), aminohapot, jotka vaikuttavat ketjun orientaatioon (Gly, Pro) ja aromaattiset (Trp, Tyr, Phe) aminohapot. Substituutiot kyseessä olevien ryhmien sisällä eivät todennäköisesti saa aikaan merkittäviä muutoksia poly-15 peptidiketjun tukirangan rakenteeseen (esimerkiksi laskos tai helikaaiinen konfor-maatio), varaukseen tai molekyylin hydrofobisuuteen tai sivuketjujen kokoon.On the other hand, additions, deletions, and substitutions far from said characteristic region are unlikely to result in a substantial change in the BMP of the invention. protein function, potency, or folding. For example, homologs with deletions, such as deletion of a few amino acids, preferably 1-10 amino acids, more preferably 1-5 amino acids, most preferably 1-3 amino acids, at either the 35 carboxyl or amino terminus, wherein the polypeptide is short in size. are within the scope of this invention so long as such deletions do not affect the amino acids characteristic of M *! ...: the BMP of the invention. It is preferred that the homologues in question have the beneficial properties of the original reindeer BMP-4, associated with said characteristic amino acids Pro6 and / or Pro21 and / or their region. Such homologues may have amino acid substitutions that do not substantially affect the function and potency of said protein. For example, an amino acid not located at or near the active site 5, may be replaced by another having similar structure and / or chemical properties (e.g., hydrophobicity or hydrophilicity), this means conservative amino acid exchange as long as the substitution in question does not substantially alter the function or folding of the mature protein. Such substitutions are well known and understood in the art. Examples of these 10 amino acid properties divided into different groups are hydrophobic (Met, Ala, Val, Leu, Ile), neutral hydrophilic (Cys, Ser, Thr), acidic (Asp, Glu), basic (Asn, Gln, His, Lys, Arg) ), amino acids that affect chain orientation (Gly, Pro), and aromatic (Trp, Tyr, Phe) amino acids. Substitutions within the groups in question are unlikely to result in significant changes in the backbone structure of the poly-15 peptide chain (for example, pleated or helical conformation), charge, or hydrophobicity of the molecule or side chain size.

Verrattaessa BMP-3c:ta tunnettuun poron BMP-3b:hen, BMP-3c-proteiinissa on 20 yksi lisäaminohappo R26 ja viisi substituoitua aminohappoa W30, D31, K75, M76Compared to BMP-3c with known reindeer BMP-3b, BMP-3c has one additional amino acid R26 and five substituted amino acids W30, D31, K75, M76

ja V104 laskettuna BMP-3c-proteiinin kypsästä osasta, kuten on esitetty SEQ IDand V104, calculated from the mature portion of the BMP-3c protein as set forth in SEQ ID NO:

NO:1:ssa. Verrattaessa BMP-3c-proteiinia tunnettuun ihmisen BMP-3b-proteiiniin, BMP-3c-proteiinissa on yhdeksän substituoitua aminohappoa D6, S11, K27, S66 : M76, V95, S109, E133 ja Q138 määriteltynä BMP-3c-proteiinin kypsästä osasta ··· f 25 kuten on esitetty SEQ ID NO:1:ssa. Nämä aminohapot ovat tunnusomaisia tämän IM · ;*.j keksinnön BMP-proteiinille. Kuitenkin, koska E133 ja Q138 sijaitsevat proteiinin kypsän osan karboksiterminaalisessa päässä, niillä ei liene kovin suurta merkitystä • · * |*Y proteiinin toiminnalle.NO: 1 ° C. When compared to the known human BMP-3b protein, BMP-3c contains nine substituted amino acids D6, S11, K27, S66: M76, V95, S109, E133 and Q138 as defined by the mature portion of BMP-3c ··· · 25 as shown in SEQ ID NO: 1. These amino acids are characteristic of the BMP protein of this invention. However, since E133 and Q138 are located at the carboxy terminus of the mature portion of the protein, they are not likely to play a major role in the function of the · · * | * Y protein.

* · · *·· · • # · • * ’·*·* 30 Kyseinen BMP-3c-proteiini sisältää aminohapot D6, S11, K27, S66, M76, V95 ja S109 numerointia vastaavissa paikoissaan, määriteltynä BMP-3c-proteiinin kyp- ·· : *·* sästä osasta kuten on esitetty SEQ ID NO:1:ssa. Kyseiset paikat voidaan määrit- ·*» tää linjaamalla kyseisten homologien, johdannaisten tai fragmenttien samankaltai-.‘i\ set sekvenssit SEQ ID NO:1 :n sekvenssin kanssa.The BMP-3c protein in question contains the amino acids D6, S11, K27, S66, M76, V95 and S109 at their respective numbering positions, as defined by the matrix of the BMP-3c protein. - ··: * · * of this portion as shown in SEQ ID NO: 1. Such sites may be determined by aligning similar homologues, derivatives or fragments of those homologues with the sequence of SEQ ID NO: 1.

• i · .···. 35 • ·• i ·. ···. 35 • ·

Keksinnönmukainen BMP-3-proteiini sisältää alla esitetyn BMP-3-perheen kon- *«« sensussekvenssin, joka on johdettu ClustalX-linjauksesta, jossa useita eri lajien • •••S • · u 118756 BMP-3-proteiineja on linjattu, kyseessä olevien sekvenssien vastatessa SEQ ID NO:1 :n aminohappoja 26-104.The BMP-3 protein of the invention contains the sequence of the BMP-3 family shown below, derived from the ClustalX lineage, where several species of different species are linearized. sequences corresponding to amino acids 26-104 of SEQ ID NO: 1.

r-klk-q-w-d-e-p-r-v/n-c-s/a-r-r-y-l-k-v-d-f-a-d-i-g-w-n/s-e-w-i-i-s-p-k-s-f-d-a-r KLK-Q-W-D-E-P-R-V / N-C-S / A-R-R-Y-L-D-V-D-F-A-D-I-g-w-n / p-e-w-i-i-p-p-D-p-F-D-A

5 Y-Y-C-S-G-A-C-E/Q-F-P-M-P-K-M-V/L-R/K-P-S-N-H-A-T-I-Q-S-I-V-R-A-V-G-I/V-V-F/S-G-I-P-E-P-C-C-V5 Y-Y-C-S-G-A-C-E / Q-F-P-M-P-K-M-V / L-R / K-P-S-N-H-A-T-I-Q-S-I-V-R-A-V-G-I / V-V-F / S-G-I-P-E-P-C-C-V

Myös muita konsensussekvenssejä voidaan määritellä, esimerkiksi sellaiset, jotka käsittävät SEQ ID NO:1:n aminohappojen 6-104, 6-109, tai 6-138 väliset alueet, 10 tai vastaavanlaiset sekvenssit, jotka eroavat pituutensa puolesta, esimerkiksi 1-20 aminohappoa. Tällaisia konsensussekvenssejä voidaan määritellä jäljempänä olevasta linjauksesta tai samankaltaisista linjauksista, joissa on käytetty eri BMP-proteiineja, jotka ovat sukua toistensa kanssa. Linjatut BMP-sekvenssit ovat peräisin porosta, ihmisestä, rotasta ja afrikkalaisesta kynsisammakosta (Xenopus lae-15 vis).Other consensus sequences may also be defined, such as those comprising the amino acid residues 6-104, 6-109, or 6-138 of SEQ ID NO: 10, or the like, which differ in length, for example, 1-20 amino acids. Such consensus sequences can be defined from the alignment below, or from similar alignments using different BMP proteins related to each other. The aligned BMP sequences are derived from reindeer, human, rat and African nail frog (Xenopus Lae-15 vis).

♦ 4 · • · · ··· • · • · · • · · ··· · • · ♦ · · * ·· • · • · • · · • · · ··♦ · • · • · ♦ • · · ··· • * • · ·«· ·« • * • ·* » «·* • · • * *·· «·· • · · • · » ««« • · • · *·· 1 • · • · * · ··· 12 118736♦ 4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·• · ··· • * • • • • • • • • • • • • • • • • * * ··· ·······················································································• · • · * · ··· 12 118736

BMP3C_REINDEER RKKGQDVFMASSQVLDFDEKTMQKARKKQWDEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSFBMP3C_REINDEER RKKGQDVFMASSQVLDFDEKTMQKARKKQWDEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSF

BMP3_HUMAN KKKQRKGPHRKSQTLQFDEQTLKKARRKQWIEPRNCARRYLKVDFADIGWSEWIISPKSFBMP3_HUMAN KKKQRKGPHRKSQTLQFDEQTLKKARRKQWIEPRNCARRYLKVDFADIGWSEWIISPKSF

BMP3_RAT KKKQRKGPHQKGQTLQFDEQTLKKARRKQWIEPRNCARRYLKVDFADIGWSEWIISPKSFBMP3_RAT KKKQRKGPHQKGQTLQFDEQTLKKARRKQWIEPRNCARRYLKVDFADIGWSEWIISPKSF

BMP3_XEN0PUS KKKLRKGSRQKSQTLQFDEQTLKKARRKQWNEPRNCARRYLKVDFADIGWSEWIISPKSFBMP3_XEN0PUS KKKLRKGSRQKSQTLQFDEQTLKKARRKQWNEPRNCARRYLKVDFADIGWSEWIISPKSF

5 BMP3B„REINDEER RKKGQDVFMASSQVLDFDEKTMQKA-KKQVGEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSF5 BMP3B REINDEER RKKGQDVFMASSQVLDFDEKTMQKA-KKQVGEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSF

BMP3 B_HUMAN RKKGQEVFMAASQVLDFDEKTMQKARRKQWDEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSFBMP3 B_HUMAN RKKGQEVFMAASQVLDFDEKTMQKARRKQWDEPRVCSRRYLKVDFADIGWNEWIISPKSF

,*·*· * * 1★*-★··** ·** * * * ★-♦★♦**********i*********, * · * · * * 1 ★ * - ★ ·· ** · ** * * * ★ - ♦ ★ ♦ ********** i *********

BMP3C_REINDEER DAYYCSGACEFFMPKMVRPSNHATIQSIVRAVGIVPGIPEPCCVPDKMSSLGVLFLDENRBMP3C_REINDEER DAYYCSGACEFFMPKMVRPSNHATIQSIVRAVGIVPGIPEPCCVPDKMSSLGVLFLDENR

10 BMP3_HUMAN DAYYCSGACQFFMPKSLKPSNHATIQSIVRAVGWPGIPEPCCVPEKMSSLSILFFDENK10 BMP3_HUMAN DAYYCSGACQFFMPKSLKPSNHATIQSIVRAVGWPGIPEPCCVPEKMSSLSILFFDENK

BMP3_RAT DAYYCSGACQFPMPKSLKPSNHATIQSIVRAVGWSGIPEPCCVPEKMSSLSILFFDENKBMP3_RAT DAYYCSGACQFPMPKSLKPSNHATIQSIVRAVGWSGIPEPCCVPEKMSSLSILFFDENK

BMP3_XENOPUS DAYYCSGACQFPMPKSLKPSNHATIQSIVRAVGWPGIPEPCCVPEKMSSLSILFLDENKBMP3_XENOPUS DAYYCSGACQFPMPKSLKPSNHATIQSIVRAVGWPGIPEPCCVPEKMSSLSILFLDENK

BMP3B_REINDEER DAYYCSGACEFPMPRWVRPSNHATIQSIVRAVGIVPGIPEPCCAPDKMSSLGVLFLDENRBMP3B_REINDEER DAYYCSGACEFPMPRWVRPSNHATIQSIVRAVGIVPGIPEPCCAPDKMSSLGVLFLDENR

BMP3B_HUMAN DAYYCAGACEFPMPKIVRPSNHATIQSIVRAVGIIPGIPEPCCVPDKMNSLGVLFLDENRBMP3B_HUMAN DAYYCAGACEFPMPKIVRPSNHATIQSIVRAVGIIPGIPEPCCVPDKMNSLGVLFLDENR

*****.1.*♦♦*. ..***************..********.****.**.1.*****. 1. * * ♦♦. .. .. *************** ********. ****. **. 1.

BMP3C_REINDEER nwlkvypnmsvetcacq BMP3_HUMAN nwlkvypnmtvescacrBMP3C_REINDEER nwlkvypnmsvetcacq BMP3_HUMAN nwlkvypnmtvescacr

BMP3_RAT NWLKVYPNMTVDSCACRBMP3_RAT NWLKVYPNMTVDSCACR

20 BMP3_XENOPUS nwlkvypnmtvescacr20 BMP3_XENOPUS nwlkvypnmtvescacr

BMP3B_REINDEER NWLKVYPNMSVETCACQBMP3B_REINDEER NWLKVYPNMSVETCACQ

BMP3B_HUMAN nwlkvypnmsvdtcacr **********.*, • · · • · · • · · 25 Eräässä tämän keksinnön toteutusmuodossa kyseessä oleva BMP on mikä tahan-sa BMP-3, joka käsittää SEQ ID NO: 1:n aminohapot 26-104. Kyseisten amino- • ·*; happojen paikkanumerot on laskettu minkä tahansa yleisen BMP-3-proteiinin kyp- • · « · : .·. sän osan aminoterminaalisesta päästä lukien, kuten SEQ ID NO:1:n BMP-3c- !·*··] proteiinista, jossa aminoterminaalinen sekvenssi alkaa aminohapoilla RKKGQ, ku- • · 30 ten esimerkiksi porolla (katso edellä oleva sekvenssilinjaus tai SEQ ID NO: 1), tai .. vastaavista alueista. Jos kyseisen proteiinin aminohapposekvenssissä on lisäyksiä • · tai poistoja, jotka vaikuttavat numerointiin, tämä pitää ottaa huomioon kun määri- * · ’···* teilaan mainittujen olennaisten aminohappojen paikkoja, esimerkiksi linjaamalla sekvenssit, kuten on kuvailtu, ja sen jälkeen määrittämällä mainittujen aminohap-35 pojen paikat. Kuitenkin minkä tahansa kyseessä olevista BMP-proteiineista pitäisi • · · olennaisilta osiltaan pitää sisällään sellaisen toiminnan ja tehokkuuden, joka on • · *···’ tuotu esille tässä. Koska kuitenkin kaikki tunnetut BMP-3-proteiinit ovat hyvin kon- * ’ servoituneita, kyseisten olennaisten aminohappojen paikkamääritys on yksiselit- 13 118736 teistä, kuten ihmisen BMP-3b:n tapauksessa. Esimerkiksi rdBMP-3b-proteiinissa on yhden aminohapon poisto verrattuna rdBMP-3c-proteiiniin, kuten havaitaan edellä olevasta linjauksesta, mutta siitä huolimatta vastaavat aminohapot vertauksessa mukana olevissa sekvensseissä voidaan määrittää helposti. Kyseiset paikat 5 voidaan myös helposti määrittää muista BMP-proteiineista (katso edellä olevaa linjausta). Yleensä näiden homologia-aste aminohappotasolla voi olla ainakin 70 %, edullisesti 80 %, edullisemmin 93 % ja edullisimmin 95 %.BMP3B_HUMAN nwlkvypnmsvdtcacr ********** * In one embodiment of the present invention, the BMP in question is any BMP-3 comprising SEQ ID NO: 1. amino acids 26-104. These amino- • · *; the position numbers of the acids have been calculated for any generic BMP-3 protein • • «·:. part of the amino terminus, such as the BMP-3c-! · * ··] protein of SEQ ID NO: 1, wherein the amino terminal sequence begins with RKKGQ, such as in a reindeer (see above for SEQ ID NO. : 1), or .. the corresponding areas. If there are additions or deletions in the amino acid sequence of the protein in question that affect numbering, this should be taken into account when defining the positions of the essential amino acids, e.g., by aligning the sequences as described, and then defining the amino acid sequences of said amino acids. 35 places for boys. However, any of the BMPs in question should, in essence, exhibit the function and efficacy disclosed herein. However, since all known BMP-3 proteins are highly conserved, the positioning of these essential amino acids is unambiguous, as is the case with human BMP-3b. For example, rdBMP-3b has a single amino acid deletion compared to rdBMP-3c, as observed in the above alignment, but nonetheless, the corresponding amino acids in the sequences involved in the comparison can be readily determined. These sites 5 can also be readily determined from other BMP proteins (see alignment above). In general, their degree of homology at the amino acid level may be at least 70%, preferably 80%, more preferably 93% and most preferably 95%.

Eräässä tämän keksinnön toteutusmuodossa BMP on mikä tahansa BMP-3, joka 10 sisältää SEQ ID NO: 1:n aminohapot 6-104. Eräässä tämän keksinnön toteutus-muodossa BMP on mikä tahansa BMP-3, joka sisältää SEQ ID NO: 1 :n aminohapot 6-109. Eräässä tämän keksinnön toteutusmuodossa BMP on mikä tahansa BMP-3, joka sisältää SEQ ID NO: 1:n aminohapot 6-138. Vielä eräässä tämän keksinnön toteutusmuodossa BMP on BMP-3-proteiini, joka sisältää SEQ ID NO: 15 1 :n aminohapposekvenssin.In one embodiment of the present invention, BMP is any BMP-3 containing amino acids 6-104 of SEQ ID NO: 1. In one embodiment of the present invention, BMP is any BMP-3 containing amino acids 6-109 of SEQ ID NO: 1. In one embodiment of the present invention, BMP is any BMP-3 containing amino acids 6-138 of SEQ ID NO: 1. In yet another embodiment of the present invention, BMP is a BMP-3 protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 15.

Eräs tämän keksinnön toteutusmuoto tarjoaa nukleiinihappomolekyylin, kuten DNA- tai RNA-molekyylin, joka koodaa mainittua tämän keksinnön BMP:tä, joko hepariinin sitoutumiskohdan tai propeptidin kanssa tai ilman. Johtuen geneettisen 20 koodin degeneratiivisuudesta on olemassa useita erilaisia nukleiinihapposekvens-sejä, jotka koodaavat keksinnön BMP:tä, kyseistä hepariinia sitovaa kohtaa tai propeptidiä. Kaikki sellaiset nukleiinihappovariantit ovat tämän keksinnön suojapii-rissä. Edullisesti kyseinen nukleiinihappomolekyyli on DNA-molekyyli. Esimerkkejä kyseisistä DNA-sekvensseistä on esitetty kuvissa 4-6.One embodiment of the present invention provides a nucleic acid molecule, such as a DNA or RNA molecule encoding said BMP of this invention, with or without a heparin binding site or propeptide. Due to the degeneracy of the genetic code, there are several different nucleic acid sequences encoding the BMP of the invention, the heparin-binding site or the propeptide. All such nucleic acid variants are within the scope of the present invention. Preferably, the nucleic acid molecule is a DNA molecule. Examples of such DNA sequences are shown in Figures 4-6.

: 25 ··· ·: 25 ··· ·

Eräs tämän keksinnön toteutusmuoto tarjoaa replikoituvan vektorin, joka sisältää • ;*· edellä kuvatun nukleiinihappomolekyylin, yhdistettynä toiminnallisesti sellaiseen ··· · : .·. sekvenssiin, joka kontrolloi sen ekspressiota. Tällaisia vektoreita voidaan käyttää tuottamaan keksinnön mukaisia BMP-rekombinanttiproteiineja sopivassa isän- • · 30 täsysteemissä.One embodiment of the present invention provides a replicable vector comprising a nucleotide acid molecule as described above operably linked to such a nucleic acid molecule. a sequence that controls its expression. Such vectors can be used to produce recombinant BMPs of the invention in a suitable host system.

·· • · :..7 Nukleiinihappo, joka koodaa tämän keksinnön BMP:tä, voidaan liittää kyseiseen · ***** replikoituvaan vektoriin kloonausta tai ekspressiota varten. Useita vektoreita on :T: yleisesti saatavilla. Vektori voi olla esimerkiksi plasmidin, kosmidin, viruspartikkelin :‘1: 35 tai faagin muodossa. Tarkoituksenmukainen nukleiinihapposekvenssi voidaan liit- • · · tää vektoriin käyttäen useaa eri menettelytapaa. Yleensä, DNA liitetään sopivaan • · ***** restriktioendonukleaasin katkaisukohtaan käyttäen alalla hyvin tunnettuja mene- * telmiä. Vektorin rakenneosana voi olla esimerkiksi yksi tai useampi signaalise- 14 118736 kvenssi, replikaation alkamiskohta, yksi tai useampi markkerigeeni, enhancer-elementti, promoottori ja transkription lopettamissekvenssi. Rakennettaessa tällaisia sopivia vektoreita, jotka sisältävät yhden tai useamman näistä komponenteista, käytetään hyväksi normaaleja ligaatiotekniikoita, jotka alan ammattilainen tuntee 5 hyvin.The nucleic acid encoding the BMP of the present invention can be inserted into that · ***** replicable vector for cloning or expression. There are several vectors: T: publicly available. The vector may be, for example, in the form of a plasmid, cosmid, viral particle: '1:35 or phage. The appropriate nucleic acid sequence can be inserted into the vector using a variety of procedures. In general, DNA is ligated to a suitable restriction endonuclease cleavage site using procedures well known in the art. The vector may be, for example, one or more sequences of the signal sequence, the origin of replication, one or more marker genes, an enhancer element, a promoter, and a transcription termination sequence. Construction of such suitable vectors containing one or more of these components utilizes standard ligation techniques well known to those skilled in the art.

Yleensä kyseinen BMP voidaan tuottaa geeniteknologisesti ekspressoimalla sitä missä tahansa sopivassa isäntäsolussa, kuten bakteerisolussa. Tällaiset menetelmät ovat alalla hyvin tunnettuja ja niistä löytyy tietoa kirjallisuudesta. Oleellista on, 10 että proteiini laskostuu oikeanlaiseen muotoon ekspression aikana ja että se sisältää kaikki tarpeelliset post-translationaaliset modifikaatiot.In general, the BMP in question can be produced by gene expression by expression in any suitable host cell, such as a bacterial cell. Such methods are well known in the art and can be found in the literature. It is essential that the protein folds into the correct form during expression and that it contains all necessary post-translational modifications.

Ei ole aina mahdollista tuottaa ja puhdistaa tiettyjä proteiineja asianmukaisesti, esimerkiksi liukoisuuden ja uudelleenlaskostumiseen liittyvistä ongelmista johtuen. 15 Yleensä E coli ei voi tehdä post-translationaalisia modifikaatioita, jotka ovat tyypillisiä nisäkässolusysteemeille. Kuitenkin tämän keksinnön tekijät ovat tuottaneet poron BMP-3c-proteiinin kypsän osan rekombinanttiproteiinina E. colissa ja puhdistamisen ja uudelleen laskostumisen jälkeen osoittaneet sen olevan biologisesti aktiivisessa muodossa.It is not always possible to produce and purify certain proteins properly, for example due to solubility and refolding problems. Generally, E coli cannot make the post-translational modifications that are typical of mammalian cell systems. However, the present inventors have produced the mature portion of reindeer BMP-3c as a recombinant protein in E. coli and, after purification and refolding, have shown that it is in a biologically active form.

2020

Eräs tämän keksinnön toteutusmuoto tarjoaa isäntäsolun, joka sisältää nukleotidi- molekyylin tai nukleotidivektorin, joka on kuvattu edellä. Käyttökelpoisia soluja ovat kaikki prokaryoottiset ja eukaryoottiset solut, jotka kykenevät ekspressoimaan tä- *»;' män keksinnön proteiinia. Tällaiset isäntäsolut ovat hyvin tunnettuja alalla ja alan : 25 ammattilainen voi helposti valita sopivan isäntäsolun. Eräs toteutusmuoto tarjoaa • · V*: BMP:n, joka on tuotettu kasvattamalla mainittuja soluja siten, että ne ekspressoivat kyseistä proteiinia ja ottamalla talteen mainittu tuotettu proteiini kyseisestä isän-: täsolusta. Mitä tahansa käyttökelpoista menetelmää voidaan käyttää proteiinin tai- • *a · :*·*; teen ottamiseen ja puhdistamiseen ja sellaiset menetelmät ovat alalla hyvin tunnet- 30 tuja.One embodiment of the present invention provides a host cell comprising a nucleotide molecule or nucleotide vector described above. Useful cells are all prokaryotic and eukaryotic cells capable of expressing this * »; ' protein of the invention. Such host cells are well known in the art and one of ordinary skill in the art can readily select a suitable host cell. One embodiment provides? · V *: BMP produced by growing said cells to express said protein and recovering said produced protein from said host cell. Any useful method may be used to provide protein or • * a ·: * · *; tea purification and purification and such methods are well known in the art.

·· • · • t* Tämän keksinnön BMP:tä voidaan käyttää hoidettaessa häiriöitä, jotka kohdistuvat **:* luun, ruston, jänteen tai hampaiden vikoihin tai sairauksiin tai muuhun vastaavaan, ·.' : jossa niiden uudistuminen, korjaaminen tai kasvu on toivottavaa, tai myös muihin 35 sairauksiin. Tämän keksinnön proteiinia voidaan käyttää myös haavojen paranta- .·!·. miseen, kuten palovammoihin, leikkaushaavoihin ja mahahaavoihin ja vastaaviin • · kudosten korjauksiin ja myös syövän hoitoon, kuten on esitetty julkaisussa EP1131087. Koska BMP-proteiinilta yleisesti puuttuu lajispesifisyys, potilas, joka 15 118736 kärsii kyseisestä viasta, voi olla mikä tahansa soveltuva eläin, edullisesti nisäkäs, kuten ihminen, ja hoidossa käytettävä BMP-proteiini voi olla alkuperältään mistä tahansa sopivasta lähteestä peräisin. Samankaltaisten BMP-proteiinien käyttö monissa terapeuttisissa sovelluksissa tunnetaan alalla hyvin (katso esimerkiksi US 5 6245889 ja WO 98/51354).* The BMP of the present invention may be used in the treatment of disorders affecting **: * bone, cartilage, tendon or tooth defects or diseases, or the like. : where their regeneration, repair, or growth is desirable, or for other 35 diseases. The protein of the present invention may also be used for wound healing. such as burns, surgical ulcers and stomach ulcers and similar tissue repair and also cancer treatment as disclosed in EP1131087. Because the BMP protein generally lacks species specificity, the patient suffering from the defect in question may be any suitable animal, preferably a mammal such as a human, and the BMP protein used in the treatment may be derived from any suitable source. The use of similar BMPs in many therapeutic applications is well known in the art (see, for example, US 5,645,889 and WO 98/51354).

’’Häiriöt, jotka liittyvät luun, ruston, jänteen tai hampaiden vikoihin” tässä käytettynä viittaa yleisesti mihin tahansa vaivaan, jossa luun, ruston, jänteen tai hampaiden paraneminen tai uudelleen rakentaminen, ts. regeneraatio, on toivottavaa. Ei-10 rajoittavia esimerkkejä hoitotoimenpiteistä, jotka kohdistuvat luun, ruston, jänteen tai hampaiden häiriöihin tai sairauksiin tai vastaaviin, ovat luun ja hammaskudok-sen regeneraatio, korjaaminen ja kasvu; luun regeneraatio, korjaaminen ja kasvu nisäkkäillä, kuten ihmisellä; hoitotoimenpiteet luun muodostuksessa tai regeneraa-tiossa tapahtuneiden poikkeavuuksien korjaamiseksi; haavan paraneminen, ek-15 tooppinen luun indusointi ja segmentaalisten luuvaurioiden parantaminen selkärankaisilla; hoitotoimenpiteet luurangan häiriöiden ja epämuodostumien korjaamiseksi; suurten luuvaurioiden korjaaminen, jotka johtuvat traumasta, kasvainten poistamisesta tai synnynnäisistä epämuodostumista, implantoidun sisäisen proteesin vuoksi vähentyneiden luuvarastojen rekonstruointi korjausoperaatioissa tai 20 luunmurtumien hidastunut paraneminen tai yhteen liittymättömät luunmurtumat; luun ja ruston vikojen korjaaminen, kuten ’’critical size defectit”, ”non-critical size defectit”, yhteen liittymättömät murtumat, segmentaaliset yhteen liittymättömät murtumat; akuutit murtumat, rustoviat, luu-rusto defektit, rustonalaisen luun viat, paikallinen luun ja ruston muodostus; viat, jotka johtuvat rappeuttavista sairauksis- • · : 25 ta; hampaisiin liittyvät sovellukset, joissa korjataan hammaskudosta, alveolaarista luuta, hammassementtiä, hampaanjuuren membraania, täytetään hampaan juuri-j :*: kanavan sisältöä, hammasimplantin kiinnityksen kehittäminen ja parantaminen. Li- • sää esimerkkejä näistä häiriöistä löytyy julkaisusta Ann Rheum Dis, Volume 62, • · · * .··*. 2003, 73-78: Reddy AH: Cartilage morphogenic proteins: role in joint develop- • · * 30 ment, homeostasis and regeneration."Disorders Related to Bone, Cartilage, Tendon or Tooth Defects" as used herein generally refers to any disorder in which the healing or rebuilding, i.e. regeneration, of bone, cartilage, tendon or teeth is desirable. Non-limiting examples of treatment measures for disorders or diseases of bone, cartilage, tendon or teeth, or the like, include regeneration, repair, and growth of bone and dental tissue; bone regeneration, repair and growth in mammals such as man; treatment measures to correct abnormalities in bone formation or regeneration; wound healing, ec-15 topical bone induction, and healing of segmental bone damage in vertebrates; treatment measures to correct skeletal disorders and deformities; repair of major bone damage due to trauma, tumor removal, or congenital malformations, reconstruction of bone stores that have been reduced due to implanted internal prosthesis in repair operations, or retarded bone fractures or unrelated bone fractures; repair of bone and cartilage defects such as "critical size defects", "non-critical size defects", unrelated fractures, segmental unrelated fractures; acute fractures, cartilage defects, bone-cartilage defects, cartilage bone defects, local bone and cartilage formation; defects caused by degenerative diseases; dental applications for repairing dental tissue, alveolar bone, dental cement, tooth root membrane, filling tooth root-j: *: channel content, developing and improving dental implant attachment. More examples of these disorders can be found in Ann Rheum Dis, Volume 62, • · · *. ·· *. 2003, 73-78: Reddy AH: Cartilage Morphogenic Proteins: Role in Joint Develop- • · * 30 ment, homeostasis and regeneration.

·« • « • ·*· «•« • · *

Muita sairauksia, joissa tämän keksinnön BMP on hyödyllinen, ovat esimerkiksi *"·’ syöpä, fibromyalgia, psoriasis ja muut dermatologiset häiriöt, ja reumaattiset häiriöt :T: ja vastaavat. Esimerkkejä tällaisista syövistä ja menetelmistä ja koostumuksista, 35 joilla niitä hoidetaan, on esitetty julkaisussa EP1131087.Other diseases in which the BMP of this invention is useful include, for example, cancer, fibromyalgia, psoriasis and other dermatological disorders, and rheumatic disorders: T and the like. Examples of such cancers and methods and compositions for treating them are provided. in EP1131087.

·*« • ·· * «• ·

Eräs keksinnön toteutusmuoto tarjoaa BMP:n, kuten BMP-3, käytettäväksi missä tahansa tässä kuvatussa sovelluksessa yhdessä yhden tai useamman muun mor- 16 118736 fogeneettisen proteiinin kanssa, kuten toisen BMP-tyypin tai vastaavan kanssa. Yleensä tällä saavutetaan synergiaetuja, kuten alalla tiedetään. Esimerkkeinä muista sopivista BMP-proteiineista ovat, mutta eivät ole rajoittuneet vain näihin, BMP-1, BMP-2, jokin muu BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7 ja BMP-8. Myös 5 muita terapeuttisesti hyödyllisiä aineita voidaan käyttää, kuten epidermaalista kasvutekijää, fibroplastista kasvutekijää ja tranformoivaa kasvutekijää (US 6 245 889). Eräässä keksinnön toteutusmuodossa kyseessä oleva täydentävä morfogeneetti-nen proteiini on peräisin porosta, kuten jokin muu poron BMP-proteiini. Eräässä keksinnön toteutusmuodossa BMP tarjotaan käytettäväksi dimeerinä, homodimee-10 rinä tai heterodimeerinä yhdessä toisen BMP-proteiinin kanssa, kuten on kuvattu edellä. Vielä eräässä toteutusmuodossa BMP tarjotaan käytettäväksi dimeerimuo-dossa tai yhdessä jonkin muun tekijän tai proteiinin kanssa, kuten on kuvattu edellä, lääkeaineen valmistukseen, jolla lääkitään häiriöitä, joita on kuvattu selitysosassa.One embodiment of the invention provides a BMP, such as BMP-3, for use in any of the embodiments described herein with one or more other morphological proteins, such as another type of BMP or the like. Generally, this achieves synergy benefits, as is known in the art. Examples of other suitable BMP proteins include, but are not limited to, BMP-1, BMP-2, other BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7 and BMP-8. Other therapeutically useful agents may also be used, such as epidermal growth factor, fibroplastic growth factor and transforming growth factor (US 6,245,889). In one embodiment of the invention, the complementary morphogenetic protein in question is derived from a reindeer, like any other reindeer BMP protein. In one embodiment of the invention, BMP is provided for use as a dimer, homodimer or heterodimer in combination with another BMP protein as described above. In another embodiment, the BMP is provided for use in dimeric form or in combination with another agent or protein, as described above, for the manufacture of a medicament for the treatment of disorders described in the specification.

1515

Eräs keksinnön toteutusmuoto tarjoaa käyttöön osteogeenisen välineen, kuten implantin, joka sisältää tämän keksinnön BMP:tä. Osteogeeninen väline voi sisältää bioyhteensopivan matriksin, kuten kalsiumfosfaatti-, karboksimetyyliselluloosa-, kollageenimatriksin tai näiden yhdistelmiä. Eräässä toteutusmuodossa kyseinen 20 kalsiumfosfaattimatriksi on hydroksiapatiittimatriksi. Kyseinen matriksi voi mahdollistaa BMP-proteiinin hitaan vapautumisen ja/tai sopivan ympäristön BMP-proteiinin luovuttamiselle. Osteogeeninen väline saattaa myös sisältää metallisen implantin, jota mainittu bioyhteensopiva matriksi ympäröi. Eräs esimerkki kyseises-tä metallista on titaani. Joitakin esimerkkejä tällaisista osteogeenisistä välineistä on : 25 esitetty julkaisussa WO 98/51354.One embodiment of the invention provides an osteogenic device, such as an implant, containing the BMP of the present invention. The osteogenic device may include a biocompatible matrix such as calcium phosphate, carboxymethylcellulose, collagen matrix, or combinations thereof. In one embodiment, the calcium phosphate matrix is a hydroxyapatite matrix. Such a matrix may allow slow release of the BMP protein and / or a suitable environment for release of the BMP protein. The osteogenic device may also include a metallic implant surrounded by said biocompatible matrix. One example of this metal is titanium. Some examples of such osteogenic devices are disclosed in WO 98/51354.

• ♦ • · · • ti • · : Ei-rajoittavia esimerkkejä erilaisista tukimateriaaleista, kantajista tai tuista, joiden• ♦ • • • • • •: Non-limiting examples of various supports, carriers, or supports that

Iti i 1 17 118736 mineralisoitunut luu, biolasi, mikä tahansa biohajoava materiaali ja näiden yhdistelmät; sitoutumiseen käytetyt aineet, jotka on valittu seuraavasta ryhmästä: man-nitoli, dekstraanit, valkovaseliini, alkyyli- ja metyyliselluloosat, kostuttavat aineet kuten natriumsuolat, fobriiniliima, nisäkäsperäinen fibrinogeeni ja trombiini ja näi-5 den yhdistelmät ja sekoitukset. Osteogeeninen väline voi olla esimerkiksi rakenteellisesti stabiili, kolmiulotteinen implantti, joka on muodoltaan kuutio, sylinteri tai blokki tai anatomisesti muotoiltu tai injektoitavassa muodossa. Esimerkkejä osteo-geenisistä välineistä, hyödyllisistä materiaaleista ja tekniikoista on tuotu esiin kirjassa Skeletal reconstruction and bioimplantation (T. Sam Lindholm, 1997, Sprin-10 ger-Verlag, Heidelberg, Germany).Iti 1 17 118736 Mineralized bone, bio-glass, any biodegradable material and combinations thereof; binding agents selected from the group consisting of mannitol, dextrans, white petrolatum, alkyl and methylcelluloses, wetting agents such as sodium salts, phobrin glue, mammalian fibrinogen and thrombin, and combinations and mixtures thereof. The osteogenic device may be, for example, a structurally stable, three-dimensional implant in the shape of a cube, cylinder or block or anatomically shaped or injectable. Examples of osteogenic tools, useful materials and techniques are disclosed in Skeletal reconstruction and bioimplantation (T. Sam Lindholm, 1997, Sprin-10 ger-Verlag, Heidelberg, Germany).

Eräs keksinnön toteutusmuoto tarjoaa farmaseuttisen koostumuksen, joka sisältää terapeuttisesti tehokkaan määrän tämän keksinnön BMP:tä farmaseuttisesti sopivassa kuljettimessa tai kantajassa. Kyseisiä farmaseuttisia koostumuksia voidaan 15 käyttää sellaisten häiriöiden hoitamiseen, jotka liittyvät luun, ruston, jänteen tai hampaiden vaurioihin tai muihin sairauksiin, haavoihin ja muihin kudosvaurioihin tai mihin tahansa häiriöihin, joita on kuvattu tässä tekstissä.One embodiment of the invention provides a pharmaceutical composition comprising a therapeutically effective amount of the BMP of this invention in a pharmaceutically acceptable carrier or carrier. Such pharmaceutical compositions may be used to treat disorders associated with bone, cartilage, tendon or tooth damage or other diseases, wounds and other tissue damage, or any of the disorders described herein.

Eräs keksinnön toteutusmuoto tarjoaa menetelmän, jolla voidaan indusoida luun, 20 ruston, jänteen, hampaiden tai vastaavien muodostuminen, jossa kyseistä luuta, rustoa, jännettä, hammasta tai vastaavaa käsitellään tämän keksinnön BMP:llä tai sen yhdistelmillä kuten on kuvattu edellä, in vitro tai in vivo. Vielä eräs keksinnön toteutusmuoto tarjoaa menetelmän, jolla hoidetaan niitä häiriöitä, joita on kuvattu selityksessä, käsittäen eristetyn keksinnönmukaisen BMP:n antamisen potilaalle, • · · 25 joka kärsii kyseisistä häiriöistä. Kyseistä BMP:tä voidaan antaa farmaseuttisena koostumuksena tai osteogeenisenä välineenä, kuten on kuvattu edellä. Täydentä- : viä morfogeneettisiä proteiineja tai muita hyödyllisiä aineita voidaan antaa yhdessä • ·*: kyseessä olevan tämän keksinnön BMP:n kanssa, kuten on kuvattu edellä, lisää- ··· · .**·. mään terapeuttista vaikutusta.One embodiment of the invention provides a method of inducing bone, cartilage, tendon, tooth or the like, wherein said bone, cartilage, tendon, tooth, or the like is treated with the BMP of the present invention or combinations thereof as described above, in vitro or in vitro. vivo. Yet another embodiment of the invention provides a method of treating the disorders described in the specification, comprising administering an isolated BMP of the invention to a patient suffering from such disorders. The BMP in question may be administered as a pharmaceutical composition or as an osteogenic device as described above. Complementary morphogenetic proteins or other useful substances may be co-administered with the · · *: BMP of the present invention as described above, · ··· ·. ** ·. therapeutic effect.

30 ... Seuraavassa selvityksessä ja esimerkeissä kuvataan sitä, miten poron rekombi- *./.* nanttin BMP-3c:n kypsä osa, kuten on esitetty tämän keksinnön eräässä kohdas- *·;** sa, tuotetaan E. colissa. Puhdistamisen ja laskostamisen jälkeen osteoinduktiivi- :T: nen aktiivisuus varmistettiin bioanalyysillä hiiren takajalan lihastaskussa. Tämä in 35 vivo -bioanalyysi on ollut BMP:n aktiivisuuden määrityksen standardimenetelmä jo y..t proteiinin keksimisestä lähtien. Se käsittää BMP:n implantoimisen hiiren takajalan '***. lihakseen ja heterotrooppisen uuden luun indusoitumisen arvioinnin radiologisesti ja histologisesti 10-21 päivän kuluttua implantaatiosta.30 ... The following description and examples describe how the mature portion of the reindeer *. /. * Nant BMP-3c, as disclosed in one aspect of the present invention, is produced in E. coli. After purification and folding, osteoinductive T activity was confirmed by bioassay in the mouse hindlimb muscle pocket. This in vivo bioassay has been a standard method for determining BMP activity since the discovery of the y protein. It involves implanting BMP in the hind foot of a mouse ***. assessment of intramuscular and heterotropic new bone induction radiologically and histologically 10 to 21 days after implantation.

18 11875618 118756

Osteoinduktiivisuus havaittiin kaikissa neljässä tutkitussa ryhmässä (1 mg, 3 mg, 5 mg, ja 8 mg poron rekombinantti-BMP-3c-proteiinia) ja vaste kohosi annosta lisättäessä (taulukko 3).Osteoinductivity was observed in all four groups studied (1mg, 3mg, 5mg, and 8mg reindeer recombinant BMP-3c) and the response increased with dose (Table 3).

5 BMP-3C1385 BMP-3C138

Annos 1 mg 3 mg 5 mg 8 mgDoses 1 mg 3 mg 5 mg 8 mg

Poro_____+__- ++_ (+) +__+__+_ (+)__ BMP-3cno 10 __^__Pore _____ + __- ++ _ (+) + __ + __ + _ (+) __ BMP-3cno 10 __ ^ __

Annos 1 mg 3 mg 5 mg 10 mgDosage 1 mg 3 mg 5 mg 10 mg

Poro l | l | | l - I + I (+) I + I ++ ++ + + + ++ ++ • ♦ · /"1 Taulukko 3. Poron BMP-3c138- ja BMP-3c110-proteiinien osteoinduktiivisen vas- • 1 · '··'· 1· teen vertailu eri annoksilla.The porous l | l | | l - I + I (+) I + I ++ ++ + + + ++ ++ • ♦ · / "1 Table 3. Reindeer BMP-3c138 and BMP-3c110 Osteoinductive Anti-1 · '· · '· 1 · tea comparison at different doses.

• 9 5.1·: In vivo -bioanalyysin tulokset on esitetty kuvassa 7. Kuva 7A on verrokki ja 7B on • · : 15 näyte, joka on implantoitu tämän keksinnön BMP-3c-proteiinilla. Bioanalyysi toteu- ·,·1: tettiin kuten on esitetty julkaisussa Marshall R. Urist, J.J. Chang, A. Lietze, Y.K.The results of the in vivo bioassay are shown in Figure 7. Figure 7A is a control and 7B is a · ·: 15 sample implanted with the BMP-3c protein of the present invention. Bioassay was performed as described in Marshall R. Urist, J.J. Chang, A. Lietze, Y.K.

Huo, A.G. Brownell and J.DeLange (1987): Preparation and Bioassay of Bone Morphogenetic Protein and Polypeptide Fragments, Methods Enzymol 146: 294-:·. 312.Huo, A.G. Brownell and J. DeLange (1987): Preparation and Bioassay of Bone Morphogenetic Protein and Polypeptide Fragments, Methods Enzymol 146: 294-: ·. 312.

t ·· 20 I · *·1 Esimerkitt ·· 20 I · * · 1 Examples

Ml III • · ·Ml III • · ·

Poron BMP-3c:n cDNA:n kloonaaminen ja homologia-analyysi ···Cloning and Homology Analysis of Reindeer BMP-3c cDNA ···

• I• I

• ·• ·

Ml · 19 118736 PCR-tuote, joka oli kooltaan noin 400 emäsparia, eristettiin ja kloonattiin pGEM-T® vektoriin. ABI Prism -reaktioista saatu nukleotidisekvenssi analysoitiin tietokoneella ja sitä verrattiin jo tunnettuihin ihmisen BMP-sekvensseihin. Homologiavertai-luissa uusi kloonattu cDNA osoittautui homologisemmaksi ihmisen BMP-3b:n 5 kanssa (nukleotidi homologia 89 % ja aminohappo homologia 93 %) kuin ihmisen BMP-3:n kanssa (nukleotidihomologia 69 % ja aminohappohomologia 81 %) kanssa. Verrattaessa uutta kloonattua cDNA:ta kaikkiin tunnettuihin BMP:ihin, homologia oli suurin poron BMP-3b:n kanssa (nukleotidihomologia 96 % ja aminohappohomologia 95 %). Tästä syystä tämän keksinnön cDNA nimettiin poron BMP-10 3c:ksi.M1 · 19118736 PCR product of about 400 base pairs was isolated and cloned into pGEM-T® vector. The nucleotide sequence obtained from the ABI Prism reactions was analyzed by computer and compared with already known human BMP sequences. In homology comparisons, the new cloned cDNA was found to be more homologous to human BMP-3b (nucleotide homology 89% and amino acid homology 93%) than to human BMP-3 (nucleotide homology 69% and amino acid homology 81%). When comparing the new cloned cDNA to all known BMPs, homology was highest with reindeer BMP-3b (nucleotide homology 96% and amino acid homology 95%). Therefore, the cDNA of the present invention was designated as reindeer BMP-10 3c.

Poron BMP-3c:n kypsän osan ekspressointiExpression of mature portion of reindeer BMP-3c

Aikaisemmissa tutkimuksissa ihmisen BMP-3-proteiinia on tuotettu CHO-soluissa, 15 E. coli -soluissa ja retrovirussysteemillä. Lisäksi ihmisen BMP-3- ja rotan BMP-3b-proteiineja on tuotettu rekombinanttiproteiineina adenovirussysteemissä. Kuitenkaan mitään hirvieläimistä peräisin olevaa BMP-3-geeniperheen jäsentä ei ole tuotettu rekombinanttiproteiinina.In previous studies, human BMP-3 protein has been produced in CHO cells, 15 E. coli cells and the retroviral system. In addition, human BMP-3 and rat BMP-3b proteins have been produced as recombinant proteins in the adenoviral system. However, no member of the deer BMP-3 gene family has been produced as a recombinant protein.

20 Nukleotidimolekyyli, jonka pituus oli 414 nukleotidia, ja joka vastaa 138 aminohapon pituista poron BMP-3c:n kypsää osaa, subkloonattiin pGEM-T®-vektorista TrcHis2A-vektoriin ja transformoitiin E. coli TOP10 -soluihin (Invitrogen), jolloin saatiin vektori pTrcrd3c/138. Rekombinanttiproteiinin ekspressio indusoitiin :.i.: IPTG:llä. Rekombinanttiproteiinin tuotto varmistettiin SDS-PAGE:lla mutta induktio- • · :.! : 25 ta ei havaittu. Proteiinin ekspression aikaansaamiseksi pET22b(+), jossa on His6- tag ja pelB-johtoalue, valittiin ekspressiovektoriksi ja konstruoitiin uusi vektori, joka : nimettiin pETrd3c/138:ksi. Rosetta (DE3) (Novagen) ja Origami B (DE3) (Nova- • :*: gen) E. coli -kantoja käytettiin ekspressioon. Rekombinantin rdBMP-3c:n tuloksel- .···. linen IPTG-induktio varmistettiin SDS-PAGE:lla, mutta ekspressiotaso oli mata- 30 lampi kuin rdBMP-4:n ja rdBMP-6:n ekspressiotasot Qulkaisematon tieto).A nucleotide molecule of 414 nucleotides in length corresponding to the mature portion of the 138 amino acid reindeer BMP-3c was subcloned from the pGEM-T® vector into the TrcHis2A vector and transformed into E. coli TOP10 cells (Invitrogen) to give the vector pTrc3. / 138. Expression of the recombinant protein was induced by: i.i .: IPTG. The production of recombinant protein was confirmed by SDS-PAGE but by induction • ·! : 25 It was not observed. To induce expression of the protein, pET22b (+) having the His6 tag and the pelB leader region was selected as an expression vector and a new vector constructed: designated pETrd3c / 138. E. coli strains of Rosetta (DE3) (Novagen) and Origami B (DE3) (Nova: *: gen) were used for expression. Results of recombinant rdBMP-3c ···. IPTG induction was confirmed by SDS-PAGE, but the expression level was lower than the expression levels of rdBMP-4 and rdBMP-6 (Unpublished data).

• « • · :..7 Poron BMP-3c/110:n ekspressointi • · • · ··* •• «• ·: .. 7 Expression of Reindeer BMP-3c / 110 • · • · ·· *

Toinen, kooltaan lyhyempi konstrukti valmistettiin rdBMP-3c:stä. Nukleotidimole-:)”i 35 kyyli, jonka pituus oli 330 nukleotidia, joka vastaa 110 aminohapon pituista osaa •*..t poron BMP-3c-proteiinista, subkloonattiin pGEM-T®-vektorista TrcHis2A-vektoriin ****'. ja transformoitiin E. coli TOP 10 -soluihin, jolloin saatiin pTrcrd3c/110-vektori. Re kombinanttiproteiinin ekspressio indusoitiin IPTG:llä. Rekombinanttiproteiinin tuot- 20 118736 to varmistettiin SDS-PAGE:lla, mutta induktiota ei havaittu. Siitä syystä pET22b(+), jossa on His6-tag ja pelB-johtoalue, valittiin ekspressiovektoriksi ja pETrd3c/110-vektori rakennettiin. Rosetta (DE3) ja Origami B (DE3j E. coli -kantoja käytettiin ekspressioon. Tuloksellinen IPTG-induktio varmistettiin SDS-PAGE:lla.Another shorter construct was made from rdBMP-3c. Nucleotide mole: :) 35 kilos of 330 nucleotides corresponding to 110 amino acids of the reindeer BMP-3c protein were subcloned from pGEM-T® to TrcHis2A vector **** '. and transformed into E. coli TOP 10 cells to yield the pTrcrd3c / 110 vector. Re-expression of the recombinant protein was induced by IPTG. The production of the recombinant protein was confirmed by SDS-PAGE, but no induction was observed. Therefore, pET22b (+) with the His6 tag and the pelB leader region was selected as the expression vector and the pETrd3c / 110 vector was constructed. Rosetta (DE3) and Origami B (DE3j E. coli strains were used for expression. Successful IPTG induction was confirmed by SDS-PAGE.

55

Poron BMP-3c/138- ja BMP-3c/110 -rekombinanttiproteiinien biologinen aktiivisuusBiological Activity of Reindeer BMP-3c / 138 and BMP-3c / 110 Recombinant Proteins

Ihmisen BMP-3-rekombinanttiproteiini on osoittanut osteogeneettistä aktiivisuutta bioanalyysissa, kun sitä on tuotettu CHO-soluissa tai E. coli -systeemissä, mutta 10 kun ihmisen rekombinantti BMP-3-proteiinin tuottosysteemeinä on käytetty retrovirus- tai adenovirussysteemeitä, osteogeneettistä aktiivisuutta ei havaittu. Kun BMP-3b proteiinia tuotettiin käyttäen adenovirussysteemiä, sen havaittiin vaikuttavan luun muodostukseen synergeettisesti BMP-2-proteiinin kanssa, mutta se ei kyennyt saamaan aikaan luun induktiota omin neuvoin. Hirvieläimistä (Cervidae-15 heimo) peräisin olevaa BMP-3:a ei kuitenkaan ole edes kloonattu ja jo aikaisemmin kloonatun poron BMP-3b:n biologista aktiivisuutta ei ole testattu.Recombinant human BMP-3 protein has demonstrated osteogenic activity in bioassay when produced in CHO cells or in E. coli, but when retroviral or adenoviral systems are used as human recombinant BMP-3 production systems, no osteogenic activity is observed. When BMP-3b was produced using the adenoviral system, it was found to affect bone formation synergistically with BMP-2, but was unable to induce bone induction on its own. However, BMP-3 from deer (Cervidae-15) has not even been cloned and the biological activity of BMP-3b, which has been cloned previously, has not been tested.

Tässä tutkimuksessa on osoitettu, että BMP-3-geeniperheen uusi jäsen, poron rekombinantti BMP-3c, jota on tuotettu E. colissa, voi aikaansaada luun muodostus-20 ta, kun sitä implantoidaan kollageenihuovan kanssa hiiren reisilihastaskuihin.In this study, it has been shown that a new member of the BMP-3 gene family, recombinant reindeer BMP-3c produced in E. coli, can induce bone formation when implanted with collagen felt in mouse thigh pockets.

* • i · • · « *«· • « • · · • · 1 • ·« · « 1 ♦ · · • «· • · » · • · · * · · • · « · 1 • 1 I ··· · «·· • » • 1 ** 1 • · « « • ·· ·2 • · • 1 *·1 ··· • · · # · · ··» • · Λ 1* • i · • «« * «·« 1 • · «« 1 ♦ · · «« 1 • 1 I ·· · · «·· • • • 1 ** 1 • ·« «• ·· · 2 • · • 1 * · 1 ··· • · # · · · · · · · 1

MM

• · ♦ f 2 • tt • • » 21 118736• · ♦ f 2 • tt • • »21 118736

Esimerkki 1: Poron BMP-3c:n cDNA:n 3’-pään kloonaaminen ja sekvensointi A. RNA:n eristäminen 5 Kolmivuotiaan urosporon sarvet leikattiin irti ja jäädytettiin nestetypessä välittömästi teurastuksen jälkeen. Jäätyneet sarvet leikattiin 0,5 cm:n palasiksi ja säilytettiin -70 °C:ssa. Poron sarven mRNA eristettiin käyttäen QuickPrep® Micro mRNA Purification Kit -pakkausta (Pharmacia Biotech). Osa poron sarven kappaleesta pilkottiin pieniksi palasiksi (noin 1 mm3) ja 0,1 g tätä kudosta lisättiin 0,6 10 ml:aan Extraction-puskuria, joka sisälsi guanidiinitiosyanaattia ja N-lauroyylisarkosiinia. Kudosta homogenisoitiin jäissä Ultra Turraksilla kolme kertaa 10 sekuntia ja jäähdytettiin homogenisointikertojen välillä. 1,2 ml Elution-puskuria lisättiin ja suspensiota homogenisoitiin vielä yhden kerran 10 sekunnin ajan. Lopputuloksena oli tasainen suspensio.Example 1: Cloning and Sequencing the 3'-End of Reindeer BMP-3c cDNA A. Isolation of RNA 5-year-old male reindeer horns were dissected and frozen in liquid nitrogen immediately after slaughter. The frozen horns were cut into 0.5 cm pieces and stored at -70 ° C. Reindeer horn mRNA was isolated using the QuickPrep® Micro mRNA Purification Kit (Pharmacia Biotech). A portion of the reindeer horn piece was cut into small pieces (about 1 mm 3) and 0.1 g of this tissue was added to 0.6 in 10 ml of Extraction buffer containing guanidine thiocyanate and N-lauroyl sarcosine. The tissue was homogenized on ice with Ultra Turras three times for 10 seconds and cooled between homogenization runs. 1.2 ml of Elution buffer was added and the suspension was homogenized once more for 10 seconds. The result was a uniform suspension.

1515

Poron sarven homogenaatti ja Oligo(dT)-selluloosa sentrifugoitiin täydellä nopeudella [14,000 rpm, huoneenlämmössä, Centrifuge 5415 C (Eppendorf)] yhden minuutin ajan. Oligo(dT)-selluloosapelletin päällä oleva puskuri poistettiin ja kirkas kudoshomogenaatti pipetoitiin sen tilalle. Putkea käännettiin ylösalaisin, jotta Oli-20 go(dT)-selluloosa saataisiin suspensioksi. Suspensiota sekoitettiin varovasti viiden minuutin ajan ja sentrifugoitiin täydellä nopeudella [14,000 rpm, huoneenlämmös-. .·. sä, Centrifuge 5415 C (Eppendorf)] kymmenen sekunnin ajan. Supernatantti hei- ·*". tettiin pois.The reindeer horn homogenate and the Oligo (dT) cellulose were centrifuged at full speed [14,000 rpm, room temperature, Centrifuge 5415 C (Eppendorf)] for one minute. The buffer on top of the oligo (dT) cellulose pellet was removed and the clear tissue homogenate was pipetted in its place. The tube was inverted to obtain a suspension of Oli-20 go (dT) cellulose. The suspension was gently stirred for five minutes and centrifuged at full speed [14,000 rpm, room temperature. . ·. Centrifuge 5415 C (Eppendorf)] for ten seconds. The supernatant was discarded.

• · · • M « • · • · ·• · · • M «• · • · ·

.* 7 25 Oligo(dT)-selluloosa suspensoitiin uudelleen High-Salt Buffer -puskuriin [10 mM* 7 25 Oligo (dT) cellulose was resuspended in High-Salt Buffer [10 mM

• · *• · *

Tris-HCI (pH 7,5), 1 mM EDTA, 0,5 M NaCI] ja suspensio sentrifugoitiin täydellä nopeudella [14,000 rpm, huoneenlämmössä, Centrifuge 5415 C (Eppendorf)] kymmenen sekunnin ajan. Pesut High-Salt Buffer -puskurilla toistettiin viisi kertaaTris-HCl (pH 7.5), 1 mM EDTA, 0.5 M NaCl], and the suspension was centrifuged at full speed [14,000 rpm, room temperature, Centrifuge 5415 C (Eppendorf)] for ten seconds. Washes with High-Salt Buffer were repeated five times

ja lisäksi kaksi kertaa Low Salt Buffer -puskurilla [10 mM Tris-HCI (pH 7,5), 1 mMand twice more with Low Salt Buffer [10 mM Tris-HCl (pH 7.5), 1 mM

i.:*i 30 EDTA, 0,1 M NaCI]. 3 ml Low Salt Buffer -puskuria lisättiin ja suspensio siirrettiin :***: MicroSpin-pylvääseen. MicroSpin-pylväs laitettiin Eppendorf-putkeen ja sentrifu- . goitiin täydellä nopeudella viiden sekunnin ajan. Pylvään Oligo(dT)-selluloosa :;j.: huuhdeltiin kolme kertaa Low Salt Buffer -puskurilla.i.:i: 30 EDTA, 0.1 M NaCl]. 3 ml of Low Salt Buffer buffer was added and the suspension transferred to: ***: MicroSpin column. The MicroSpin column was placed in an Eppendorf tube and centrifuged. was run at full speed for five seconds. Column Oligo (dT) cellulose: r, was rinsed three times with Low Salt Buffer.

• ♦ • ♦ • ·ι « s Y: 35 Poron sarven mRNA eluoitiin MicroSpin-pylväästä puhtaaseen Eppendorf-putkeenY: 35 Reindeer Horn mRNA was eluted from the MicroSpin column to a clean Eppendorf tube

·:*·: lisäämällä pylvääseen 0,2 ml 65 °C Elution-puskuria (QuickPrep® Micro mRNA·: * ·: Add 0.2 ml of 65 ° C Elution buffer (QuickPrep® Micro mRNA) to the column

Purification Kit, Pharmacia Biotech) ja sentrifugoimalla täydellä nopeudella [14,000 rpm, huoneenlämmössä, Centrifuge 5415 C (Eppendorf)] viiden sekunnin ajan.Purification Kit, Pharmacia Biotech) and centrifugation at full speed [14,000 rpm, room temperature, Centrifuge 5415 C (Eppendorf)] for 5 seconds.

22 11873622 118736

Eluutiovaihe toistettiin kaksi kertaa. Eristetty mRNA seostettiin lisäämällä jokaiseen eluanttiin 5 μΙ glykogeeniliuosta (5-10 mg/ml DEPC-käsitellyssä H20:ssa), 1/10 tilavuutta K-asetaattiliuosta (2,5 M kaliumasetaatti, pH 5,0) ja 0,5 ml absoluuttista etanolia (jäähdytettynä -20 °C:seen). Saostumisen annettiin tapahtua -20 5 °C:ssa ainakin 30 minuuttia ja mRNA sentrifugoitiin täydellä nopeudella [14,000 rpm, 4 °C:ssa, Centrifuge 5415 C (Eppendorf)] viiden minuutin ajan. Saostettu mRNA säilytettiin -70 °C:ssa niin kauan kunnes cDNA:n synteesi suoritettiin.The elution step was repeated twice. The isolated mRNA was mixed by adding 5 μΙ of glycogen solution (5-10 mg / ml in DEPC-treated H2O), 1/10 volume of K-acetate solution (2.5 M potassium acetate, pH 5.0) and 0.5 ml of absolute ethanol to each eluant. (cooled to -20 ° C). Precipitation was allowed to proceed at -20 ° C for at least 30 minutes and the mRNA was centrifuged at full speed [14,000 rpm, 4 ° C, Centrifuge 5415 ° C (Eppendorf)] for five minutes. The precipitated mRNA was stored at -70 ° C until cDNA synthesis was performed.

B. cDNA synteesi 10B. Synthesis of cDNA 10

Poron sarven mRNA.n käänteinen transkriptio suoritettiin modifioiden Time Saver™ cDNA Synthesis Kit -pakkauksen (Pharmacia Biotech) ohjeita. 3 pg mRNA:ta lämpödenaturoitiin 65 °C:ssa kymmenen minuutin ajan ja jäähdytettiin jäissä. 0,2 pmol DTT, 0,5 pg Oligo(dT)12_i8-aluketta ja lämpödenaturoitu mRNA 15 lisättiin First Strand -reaktioseokseen, joka sisälsi FPLCpure™ Cloned Murine Reverse Transcriptase, RNAguard™, RNase/DNase-Free BSA, dNTPs (dATP, dCTP, dGTP ja dTTP) vesipohjaisessa puskurissa (Time Saver™ cDNA Synthesis Kit, Pharmacia Biotech). Sekoitettua liuosta inkuboitiin 37 °C:ssa yhden tunnin ajan. Inkubaation jälkeen First Strand -reaktioseos lisättiin Second Strand 20 -reaktioseokseen, joka sisälsi E. coli RNaasi H:ta ja E. coli DNA polymeraasi !:tä ja dNTP:itä vesipohjaisessa puskurissa (Time Saver™ cDNA Synthesis Kit, Pharma-. .·. cia Biotech). Liuosta sekoitettiin varovasti ja inkuboitiin huoneen lämpötilassa 30 minuuttia. Syntetisoitu cDNA säilytettiin +4 °C lämpötilassa.Reverse transcription of reindeer mRNA was performed by modifying the instructions of the Time Saver ™ cDNA Synthesis Kit (Pharmacia Biotech). 3 pg of mRNA was heat denatured at 65 ° C for ten minutes and cooled on ice. 0.2 pmol DTT, 0.5 µg Oligo (dT) 12-8 primer and heat denatured mRNA 15 were added to the First Strand reaction mixture containing FPLCpure ™ Cloned Murine Reverse Transcriptase, RNAguard ™, RNase / DNase-Free BSA, dNTPs (dATP, dCTP, dGTP and dTTP) in an aqueous buffer (Time Saver ™ cDNA Synthesis Kit, Pharmacia Biotech). The mixed solution was incubated at 37 ° C for one hour. After incubation, the First Strand reaction mixture was added to the Second Strand 20 reaction mixture containing E. coli RNase H and E. coli DNA polymerase! And dNTPs in an aqueous buffer (Time Saver ™ cDNA Synthesis Kit, Pharma.) . here Biotech). The solution was gently mixed and incubated at room temperature for 30 minutes. The synthesized cDNA was stored at + 4 ° C.

• · · ··· * • t • · · / !*’ 25 C. Poron sarven cDNA:n kartoittaminen » · t • * » ··· · t ·• · · ··· * • t • · · /! * '25 C. Mapping Reindeer Horn cDNA »· t • *» ··· · t ·

Osa poron BMP-3c:n cDNA:ta monistettiin PCR-tekniikalla (Polymerase chain reaction) käyttäen degeneratiivisia alukkeita (51- CGCAA(A/G)GACCGCA(A/G)GAAGAA(A/G)GGC-3’) ja s.:V 30 (3’- TC(T/C)GT(A/G)GAGACCTGTGCCTG(T/C)CAA-5’), jotka oli suunniteltu jo tunnettujen eri nisäkäslajien (ihminen, rotta ja hiiri) BMP-3b geenien homologiaan . perustuen. PCR-reactioseos (50 pl) sisälsi 100 ng poron sarvesta valmistettua jll/ cDNA:ta, 40 pmol kutakin aluketta, 0,4 mM dNTP (PCR Core Kit, Roche) ja 0,7 *·;·’ U/pl Expand High Fidelity entsyymiseosta (lämpöstabiili Taq polymeraasi + oikolu- :V: 35 keva polymeraasi, Roche) Expand High Fidelity -puskurissa, joka sisälsi MgCI2 ·:··; (Expand High Fidelity PCR System, Roche). Reaktio suoritettiin käyttäen Master- cycler personal apparatus -laitetta (Eppendorf) seuraavan ohjelman mukaisesti: alkudenaturaatio 94 °C, 4 minuuttia, ja seuraavat 25 sykliä: denaturaatio 94 °C, 1 23 118736 minuutti, alukkeiden liittäminen 55 °C, 1 minuutti, DNA-ketjujen pidentäminen 72 °C, 2 minuuttia. Loppuekstensio suoritettiin 72 °C:ssa 10 minuuttia.Part of the reindeer BMP-3c cDNA was amplified by PCR (Polymerase chain reaction) using degenerate primers (51-CGCAA (A / G) GACCGCA (A / G) GAAGAA (A / G) GGC-3 ') and s. .: V 30 (3′-TC (T / C) GT (A / G) GAGACCTGTGCCTG (T / C) CAA-5 ′), designed for the BMP-3b genes of various known mammalian species (human, rat and mouse) homology. based. The PCR reaction mixture (50 µl) contained 100 ng of reindeer hIII / cDNA, 40 pmol of each primer, 0.4 mM dNTP (PCR Core Kit, Roche) and 0.7 µL Expand High Fidelity Enzyme Mixture (Thermostable Taq Polymerase + Proofol: V: 35 Spring Polymerase, Roche) in Expand High Fidelity Buffer containing MgCl 2 ·: ··; (Expand High Fidelity PCR System, Roche). The reaction was carried out using a Mastercycler personal apparatus (Eppendorf) according to the following program: initial denaturation 94 ° C, 4 minutes, and the following 25 cycles: denaturation 94 ° C, 12 23 118736 minutes, priming 55 ° C, 1 minute, DNA extension of the chains at 72 ° C for 2 minutes. The final extension was performed at 72 ° C for 10 minutes.

D. Kloonaaminen pGEM- T®-vektoriin 5 PCR-tuote puhdistettiin käyttäen Wizard® PCR Preps DNA Purification System -pakkausta (Promega) ja ligatoitiin pGEM-T®-vektoriin (kuva 1) käyttäen T4 DNA-ligaasia (pGEM-T® Vector System I; Promega). 0,3 pg puhdistettua PCR-tuotetta ja 2,3 pg/ml pGEM-T®-vektoria lisättiin ligaatiopuskuriin, joka sisälsi 18 mM Tris-10 HCI (pH 7,8), 6 mM MgCI2, 6 mM DTT, 0,3 mM ATP, 3 % polyetyleeniglykolia ja 0,14 U/μΙ T4 DNA-ligaasia kokonaistilavuuden ollessa 66 pl. Reaktion annettiin tapahtua +16 °C vesihauteessa, joka viileni yön aikana +4 °C-asteiseksi. Syntynyttä, uutta plasmidia kutsuttiin nimellä pGEMrd3c/142 (kuva 1).D. Cloning into pGEM-T® Vector 5 The PCR product was purified using the Wizard® PCR Preps DNA Purification System kit (Promega) and ligated into the pGEM-T® vector (Figure 1) using T4 DNA ligase (pGEM-T® Vector). System I; Promega). 0.3 µg of purified PCR product and 2.3 µg / ml pGEM-T® vector were added to the ligation buffer containing 18 mM Tris-10 HCl (pH 7.8), 6 mM MgCl2, 6 mM DTT, 0.3 mM mM ATP, 3% polyethylene glycol and 0.14 U / μΙ T4 DNA ligase at a total volume of 66 µl. The reaction was allowed to proceed in a +16 ° C water bath which cooled to +4 ° C overnight. The resulting new plasmid was called pGEMrd3c / 142 (Figure 1).

15 E. Kompetenttien Escherichia coli TOP 10 F' -solujen valmistaminen15 E. Preparation of competent Escherichia coli TOP 10 F 'cells

Kompetentit Escherichia coli TOP 10 F' -solut valmistettiin kalsiumklori-di/magnesiumkloridimenetelmällä. 2 ml LB-kasvatuslientä inokuloitiin E. coli TOP 10 F' -soluilla ja kasvatettiin yön yli 37 °C:ssa ravistellen (225 rpm). Seuraavana 20 aamuna 100 ml.aan tuoretta LB-kasvatuslientä lisättiin 1 ml yli yön kasvatettua kasvustoa ja sitä kasvatettiin ravistellen (225 rpm) 37 °C:ssa niin kauan kunnes . .*. ODeoo=0,5-0,6. Kasvatetut solut kerättiin sentrifugoimalla (2,500 x g, 5 minuuttia), suspendoitiin 10 ml:aan 0,1 M MgCI2-liuosta ja kerättiin sentrifugoimalla (2,500 x • · · \V \ g, 5 minuuttia). MgCI2-käsittelyn jälkeen solut suspendoitiin 10 ml:aan 0,1 M CaCI2- 25 liuosta, inkuboitiin jäähauteessa 30 minuuttia ja kerättiin taas sentrifugoimalla |*Y (2,500 x g, 5 minuuttia). CaCI2-käsittely toistettiin, muuttaen sitä kuitenkin niin, että !·γ toisella kerralla käytettiin 3,5 ml CaC^-liuosta, ja soluja inkuboitiin yhden tunnin ajan. Suspensioon lisättiin glyserolia (lopullinen konsentraatio 14 % (v/v)) ja suspensio jaettiin 200 μΙ:η eriin. Kompetentit E. coli TOP 10 F' -solut pakastettiin nes-30 tetypessä ja säilytettiin -70 °C:ssa.Competent Escherichia coli TOP 10 F 'cells were prepared by the calcium chloride / magnesium chloride method. 2 ml of LB broth were inoculated with E. coli TOP 10 F 'cells and grown overnight at 37 ° C with shaking (225 rpm). The next 20 mornings, 100 ml of fresh LB broth was added to 1 ml of overnight culture and grown with shaking (225 rpm) at 37 ° C until. . *. ODeoo = 0.5-0.6. Cultured cells were harvested by centrifugation (2.500 x g, 5 minutes), suspended in 10 ml of 0.1 M MgCl 2 solution, and harvested by centrifugation (2.500 x g, 5 minutes). After treatment with MgCl2, the cells were suspended in 10 ml of 0.1 M CaCl2 solution, incubated in an ice bath for 30 minutes and collected again by centrifugation at 2500 x g for 5 minutes. The CaCl 2 treatment was repeated, however, with the addition of 3.5 ml of CaCl 2 solution a second time and the cells incubated for one hour. Glycerol (final concentration 14% (v / v)) was added to the suspension and the suspension was aliquoted in 200 μΙ. Competent E. coli TOP 10 F 'cells were frozen in nes-30 tetra nitrogen and stored at -70 ° C.

··# • t • · ··· . F. Kompetenttien Escherichia coli TOP 10 F' -solujen transformointi ja sellaisten "i.: kloonien valitseminen, jotka sisältävät poron BMP-3c:n • · • · M» :V: 35 Kompetentit Escherichia coli TOP 10 F' -solut sulatettiin jäähauteessa 15 minuutin·· # • t • · ···. F. Transformation of Competent Escherichia coli TOP 10 F 'Cells and Selection of Clones Containing Reindeer BMP-3c: V: 35 Competent Escherichia coli TOP 10 F' Cells were thawed in an ice bath 15 minutes

·:··: ajan. 20 μΙ ligaatioseosta (kuvattu edellä) lisättiin 100 pl:aan TCM-liuosta (10 mM·:··: I drive. 20 μΙ of the ligation mixture (described above) was added to 100 µl of TCM (10 mM

Tris-HCI, 10 mM CaCI2, 10 mM MgCI2, pH 7,0) ja sekoitettiin 200 μΙ:η kanssa kompetentteja E. coli -soluja. Seosta inkuboitiin jäissä 30 minuuttia ennen läm- 24 118736 pöshokkia (43 °C, 3 minuuttia). Lämpökäsittelyn jälkeen lisättiin 800 pl LB-kasvatuslientä ja solujen annettiin elpyä 37 °C:ssa 30 minuuttia. Transformoidut solut kerättiin sentrifugoimalla täydellä nopeudella 2 minuutin ajan ja suspendoitiin 30 pl:aan kasvatuslientä. Solususpensio maljattiin kahdelle LB-maljalle, jotka si-5 söisivät 25 pg/ml ampisilliinia, 1 mmol IPTG (isopropyyli-p-D-tiogalaktopyranosidi) ja 2,4 nmol X-gal (5-bromi-4-kloori-3-indolyyli^-D-galaktosidi) ja soluja kasvatettiin maljoilla yön yli 37 °C:ssa. Positiiviset kloonit havaittiin siitä, että ne olivat väriltään valkoisia IacZ-geenin α-komplementaation johdosta. Menetelmä on kuvattu yksityiskohtaisesti kirjassa: Sambrook ja Russel (2001) Molecular Cloning, Cold 10 Spring Harbor Laboratory Press, New York.Tris-HCl, 10 mM CaCl2, 10 mM MgCl2, pH 7.0) and mixed with 200 μΙ of competent E. coli cells. The mixture was incubated on ice for 30 minutes before warming up to 1118366 poke shocks (43 ° C, 3 minutes). After heat treatment, 800 µl of LB broth was added and the cells were allowed to recover at 37 ° C for 30 minutes. Transformed cells were harvested by centrifugation at full speed for 2 minutes and resuspended in 30 µl culture broth. The cell suspension was plated on two LB plates containing si-5 containing 25 pg / ml ampicillin, 1 mmol IPTG (isopropyl-pD-thiogalactopyranoside) and 2.4 nmol of X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl) - D-galactoside) and cells were grown on plates overnight at 37 ° C. Positive clones were found to be white in color due to α-complementation of the IacZ gene. The method is described in detail in Sambrook and Russel (2001) Molecular Cloning, Cold 10 Spring Harbor Laboratory Press, New York.

G. pGEMrd3c-plasmidien eristäminen ja cDNA-inserttien sekvensointiIsolation of G. pGEMrd3c Plasmids and Sequencing of cDNA Inserts

Plasmidit eristettiin käyttäen Wizard® Plus Minipreps DNA Purification System 15 -pakkausta (Promega) ja puhdistettiin lisäksi saostamalia etanolilla. cDNAin identiteetti varmistettiin sekvensoimalla ABI Prism -laitteella (Perkin-Elmer Corporation). Sekvensointireaktio suoritettiin käyttäen DYEnamic ET Terminator Cycle Sequencing Kit -pakkausta (Amersham Pharmacia Biotech) ja Mastercycler Personel PCR -laitetta (Eppendorf). Sekvensoinnissa käytettävät PCR-alukkeet olivat (5’-20 TAATACGACTCACTATAGGGCGA-3’) ja (3’-ATTTAGGTGACACTATAGAATAC-5’) ja käytetty ohjelma: 25 sykliä denaturaa-, .1, tio 94 °C, 30 sekuntia, alukkeiden liittäminen 50 °C, 15 sekuntia, ketjun pidentämi- ·“1, nen 60 °C. Monistetut PCR-tuotteet saostettiin etanolilla. 10 pliaan reaktioseosta "1 ! lisättiin 1 pl 1,5 M Na-asetaatti-250 mM EDTA-puskuria ja 95-100 % etanolia niin / / 25 paljon, että etanolin lopullinen konsentraatio oli 75 %. Saostumisen annettiin ta- • · · ;’·/ pahtua jäähauteessa 7 minuutin ajan ja sen jälkeen seosta sentrifugoitiin 20 mi- nuuttia. Supernatantti heitettiin pois ja pelletti pestiin huoneenlämmössä 125 piillä 70 % etanolia. Seos sentrifugoitiin pikaisesti ja pesussa käytetty etanoli poistettiin niin tehokkaasti kuin mahdollista. Pelletti kuivattiin 37 °C:ssa muutaman minuutin 30 ajan, kunnes kaikki etanoli oli haihtunut. ABI Prism -laitteisto oli Oulun yliopiston lääketieteellisen biokemian ja molekyylibiologian laitoksella ja varsinainen sekven- ··1 . sointi suoritettiin siellä. Kuvassa 6 on esitetty osa poron BMP-3c:n cDNA- molekyylin nukleotidi- ja aminohapposekvenssistä.Plasmids were isolated using the Wizard® Plus Minipreps DNA Purification System 15 (Promega) and further purified with ethanol precipitated. The identity of the cDNA was confirmed by sequencing on an ABI Prism (Perkin-Elmer Corporation). The sequencing reaction was performed using a DYEnamic ET Terminator Cycle Sequencing Kit (Amersham Pharmacia Biotech) and a Mastercycler Personel PCR (Eppendorf). The PCR primers used for sequencing were (5'-20 TAATACGACTCACTATAGGGCGA-3 ') and (3'-ATTTAGGTGACACTATAGAATAC-5') and the program used: 25 cycles of denaturation, .1, thio. 94 ° C, 30 seconds, primer attachment 50 °. C, 15 seconds, chain extension · 1, 60 ° C. Amplified PCR products were ethanol precipitated. To 10 µl of reaction mixture, 1 µl of 1.5 M Na acetate-250 mM EDTA buffer and 95-100% ethanol was added to give a final concentration of 75% ethanol. Precipitation was allowed; After stirring in an ice bath for 7 minutes and then centrifugation for 20 minutes, the supernatant was discarded and the pellet was washed at room temperature with 125 silicon 70% ethanol. The mixture was centrifuged rapidly and the ethanol used for washing was removed as efficiently as possible. for a few minutes 30 until all the ethanol had evaporated. The ABI Prism equipment was at the University of Oulu, Department of Medical Biochemistry and Molecular Biology, and the actual sequencing was carried out there Figure 6 shows a portion of the reindeer BMP-3c cDNA nucleotide and amino acid sequence.

• · • 1 ··· • · « « · ♦ · · « · · 25 118736• · • 1 ··· • · «« · ♦ · · «· · 25 118736

Esimerkki 2. Poron rekombinantin BMP-3c:n kypsän osan ekspressio Escherichia coli TOP 10 F', Origami B (DE3) ja Rosetta (DE3) -soluissa A. Poron BMP-3c:n kypsän osan monistaminen ekspressiovektoria varten 5Example 2. Expression of the mature portion of reindeer's recombinant BMP-3c in Escherichia coli TOP 10 F ', Origami B (DE3) and Rosetta (DE3) cells A. Amplification of the mature portion of reindeer BMP-3c for the expression vector

Poron BMP-3c:n kypsä osa monistettiin pGEMrd3c/142-plasmidista PCR-menetelmällä käyttäen homologisia alukkeita (5’-GGATCCGAGGAAGAAGGGCCAGGATGTTTTC-3’) ja (3’-AAGCTTTTGGCAGGCACAGGTCTCCAC-5’) (katso esimerkki 2 osa B). En-10 simmäisen alukkeen 5’-päässä oli tunnistuskohta Bam Hl -restriktioentsyymille ja toisen alukkeen 3’-päissä oli tunnistuskohta Hind III -entsyymille.The mature portion of reindeer BMP-3c was amplified from pGEMrd3c / 142 by PCR using homologous primers (5'-GGATCCGAGGAAGAAGGGCCAGGATGTTTTC-3 ') and (3'-AAGCTTTTGGCAGGCACAGGTCTCCAC-5') (see Example B). The 5 'end of the first primer of En-10 had the recognition site for the Bam HI restriction enzyme and the 3' end of the second primer had the recognition site for Hind III.

50 μΙ:η reaktioseos sisälsi pGEMrd3c/142-plasmidin (0,05 pg) ja molempien aluk-keiden (40 pmol) lisäksi 0,4 mM dNTP:itä (PCR Core Kit, Roche) ja 0,7 U/μΙ Ex-15 pand High Fidelity -entsyymiseosta (thermostabiili Taq-polymeraasi + oikolukeva polymeraasi, Roche) ja Expand High Fidelity -puskuria, joka sisälsi MgCI2 (Roche). PCR-reaktio tehtiin Mastercycler Personel -laitteessa (Eppendorf) seuraavan ohjelman mukaisesti: alkudenaturaatio 94 °C, 4 minuuttia, ja seuraavat 25 sykliä: de-naturaatio 94 °C, 1 minuutti, alukkeiden liittäminen 55 °C, 1 minuutti, DNA-ketjujen 20 pidentäminen 72 °C, 2 minuuttia. Loppuekstensio suoritettiin 72 °C:ssa 10 minuuttia. PCR-tuote puhdistettiin PCR-reaktioseoksesta käyttäen Wizard® PCR Preps . .·. DNA Purification System -pakkausta (Promega) ja se ligatoitiin pGEM-T^-vektoriin.The 50 μΙ: η reaction mixture contained, in addition to plasmid pGEMrd3c / 142 (0.05 pg) and both primers (40 pmol) 0.4 mM dNTPs (PCR Core Kit, Roche) and 0.7 U / μΙ Ex- 15 pandas High Fidelity Enzyme Mixture (Thermostable Taq Polymerase + Proofreading Polymerase, Roche) and Expand High Fidelity Buffer containing MgCl2 (Roche). The PCR reaction was performed on a Mastercycler Personel (Eppendorf) according to the following program: 94 ° C initial, 4 minutes, and 25 cycles: 94 ° C denaturation, 1 minute, primer 55 ° C, 1 minute, DNA strands Extension at 72 ° C for 2 minutes. The final extension was performed at 72 ° C for 10 minutes. The PCR product was purified from the PCR reaction mixture using Wizard® PCR Preps. . ·. DNA Purification System kit (Promega) and ligated into pGEM-T1 vector.

Syntynyttä uutta plasmidia, joka sisälsi poron BMP-3c:n kypsän osan, kutsuttiin i nimellä pGEMrd3c/138 (kuva 1).The resulting new plasmid containing the mature portion of the reindeer BMP-3c was called i as pGEMrd3c / 138 (Figure 1).

’’5 25 : B. Poron BMP-3c:n kypsän osan subkioonaaminen pGEM-T®-vektorista ekspres- : siovektoriin pTrcHis 2A (Invitrogen) ja transformointi kompetentteihin Escherichia coli TOP 10 F' -soluihin 30 Poron BMP-3c:n kypsän osan subkloonaminen pGEMrd3c/138-vektorista eks-pressiovektoriin pTrcHis 2A (kuva 2) toteutettiin irrottamalla kypsä osa ··· . \ pGEMrd3c/138-vektorista Bam Hl ja Hind III -restriktioentsyymeillä ja ligatoimalla'' 25: B. Subcision of the mature portion of reindeer BMP-3c from pGEM-T® vector into the expression vector pTrcHis 2A (Invitrogen) and transformation into competent Escherichia coli TOP 10 F 'cells 30 Reindeer BMP-3c mature subcloning of the portion from the pGEMrd3c / 138 vector into the expression vector pTrcHis 2A (Figure 2) was accomplished by removing the mature portion ···. \ pGEMrd3c / 138 with Bam HI and Hind III restriction enzymes and ligation

insertti pTrcHis 2A -vektoriin, joka oli digestoitu samoilla entsyymeillä. !»·* pGEMrd3c/138 ja pTrcHis 2A -vektorien (1 pg) digestio Bam Hl (Roche) ja Hind IIIinsert in pTrcHis 2A vector digested with the same enzymes. ! »· * Digestion of pGEMrd3c / 138 and pTrcHis 2A vectors (1 pg) with Bam HI (Roche) and Hind III

;Y: 35 (Roche) -entsyymeillä suoritettiin 10 pl:ssa 10 mM Tris-HCI, 10 mM NaCI, 5 mMY: 35 (Roche) enzymes were performed in 10 µl of 10 mM Tris-HCl, 10 mM NaCl, 5 mM

·:··: MgCb, 1 mM 2-merkaptoetanoli, pH 8,0 (SuRE/Cut B, Roche) käyttäen 1 U/μΙ ku takin restriktioentsyymiä. Reaktion annettiin tapahtua 1,5 tuntia 37 °C:ssa, jonka jälkeen restriktioentsyymit inaktivoitiin 65 °C:ssa 20 minuutin ajan ja pakastettiin 26 118736 -20 °C:ssa. Ligaatio (ligaasin pitoisuus 0,1 U/μΙ) suoritettiin 2X Rapid Ligation Buffer -puskurissa (tullut pGEM-T®-vektorin, Promega, mukana) +16 °C vesihauteessa, jonka annettiin hitaasti jäähtyä + 4 °C:seen yön aikana.·: ··: MgCl 2, 1 mM 2-mercaptoethanol, pH 8.0 (SuRE / Cut B, Roche) using 1 U / μΙ coat restriction enzyme. The reaction was allowed to proceed for 1.5 hours at 37 ° C, after which the restriction enzymes were inactivated at 65 ° C for 20 minutes and frozen at 26118736 at -20 ° C. The ligation (0.1 U / μg ligase concentration) was performed in 2X Rapid Ligation Buffer (supplied with the pGEM-T® vector, Promega) in a +16 ° C water bath which was allowed to cool slowly to + 4 ° C overnight.

5 Uusi konstrukti tarkistettiin sekvensoimalla (menetelmä on kuvattu esimerkissä 1, osassa G) käyttäen alukkeita: (5’-AGAGGTATATATTAATGTATCG -3’) ja (3’-ATGGTCGACGGCGCTATTCAG-5’). Ekspressiovektoria, joka sisälsi pTrcHis 2A:n ja poron BMP-3c:n kypsän osan cDNA.n, kutsuttiin nimellä pTrcrd3c (kuva 2). pTrcrd3c transformoitiin kompetentteihin Escherichia coli TOP 10 F' -soluihin, ku-10 ten on kuvattu esimerkissä 1, osassa F.The new construct was verified by sequencing (the method is described in Example 1, section G) using primers: (5'-AGAGGTATATATTAATGTATCG -3 ') and (3'-ATGGTCGACGGCGCTATTCAG-5'). An expression vector containing the mature cDNA of pTrcHis 2A and the mature portion of reindeer BMP-3c was called pTrcrd3c (Figure 2). pTrcrd3c was transformed into competent Escherichia coli TOP 10 F 'cells as described in Example 1, Part F.

C. Poron BMP-3c:n kypsän osan Uittaminen pET22b(+) (Novagen) -ekspressiovektoriin ja transformoiminen kompetentteihin Escherichia coli Origami B (DE3) ja Rosetta (DE3) -soluihin 15C. Extraction of the mature portion of reindeer BMP-3c into pET22b (+) (Novagen) expression vector and transformation into competent Escherichia coli Origami B (DE3) and Rosetta (DE3) cells

Poron BMP-3c:n kypsän osan subkloonaaminen ekspressiovektoriin pET22b(+) (Novagen) (kuva 3) suoritettiin, kuten on kuvattu edellä (katso esimerkki 2 osa B).Subcloning of the mature portion of reindeer BMP-3c into the expression vector pET22b (+) (Novagen) (Figure 3) was performed as described above (see Example 2, Part B).

Syntynyt uusi plasmidi, joka sisälsi pET22b(+)-vektorin ja siihen ligatoidun poron BMP-3c:n kypsän osan cDNA:n, tarkistettiin sekvensoimalla käyttäen alukkeita 20 (5’-GGATCCGAGGAAGAAGGGCCAGGATGTTTTC-3’) ja (3’-CGCAAGC I i i IGGCAGGCACAGGTCTCCAC-5’) (katso menetelmä, joka on : kuvattu esimerkissä 1 osassa G) ja plasmidia kutsuttiin nimellä pETrd3c (kuva 3).The resulting new plasmid containing the cDNA of the mature portion of the pET22b (+) vector and the reindeer BMP-3c ligated therein was verified by sequencing using primers 20 (5'-GGATCCGAGGAAGAAGGGCCAGGATGTTTTC-3 ') and (3'-CGCAGCGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG -5 ') (see method in: described in Example 1, Part G) and the plasmid was called pETrd3c (Figure 3).

: Kompetentit Origami B (DE3) ja Rosetta (DE3) -solut transformoitiin noudattaen : valmistajan (Novagen) antamia ohjeita.: Competent Origami B (DE3) and Rosetta (DE3) cells were transformed according to the instructions of the manufacturer (Novagen).

. * 25 • · · • · · |‘V D. Poron BMP-3c:n kypsän osan rekombinanttiproteiinin ekspressio Escherichia coli -kasvustoissa ja solujen kerääminen • · • ·. * D. Expression of the mature portion of the recombinant protein of Poron BMP-3c in Escherichia coli cultures and cell harvesting.

Mf E. coli -solut [TOP 10, Origami B (DE3) tai Rosetta (DE3)], jotka sisälsivät joko 30 pTrcrd3c- tai pETrd3c-plasmidin, kasvatettiin yön yli 50 ml:ssa SOB- • · · kasvatuslientä, joka sisälsi ampisilliiniä (100 pg/ml) ja Rosetta (DE3) -solut myös : .·. kloramfenikolia (34 pg/ml), +37 °C:ssa ravistellen (225 rpm). Seuraavana aamuna [···.’ 1200 ml:aan SOB-kasvatusmediumia, joka sisälsi edellä mainitut antibiootit, lisät- • · tiin 24 ml yön yli kasvanutta kasvustoa ja kasvatusta jatkettiin +37 °C:ssa ravistel- • » v.: 35 Ien (225 rpm) kunnes ODeoo oli 0,6, jolloin solut ovat logaritmisen kasvuvaiheen m puolivälin paikkeilla. Tässä vaiheessa rekombinanttiproteiinin indusointi suoritettiin lisäämällä IPTG:tä siten, että lopullinen konsentraatio oli 1 mM. Induktion jälkeen soluja kasvatettiin neljästä viiteen tuntiin, jonka jälkeen ne kerättiin sentrifugoimal- .«*» · · . ·- · · il.--.· · 118736 27 la. Nukleotidisekvensseistä johdetut rekombinantti-proteiinien aminohapposekvenssit on esitetty kuvassa 4 (pTrcrd3c) ja kuvassa 5 (pETrd3c).Mf E. coli cells [TOP 10, Origami B (DE3) or Rosetta (DE3)] containing either 30 pTrcrd3c or pETrd3c plasmids were grown overnight in 50 ml SOB broth containing ampicillin (100 pg / ml) and Rosetta (DE3) cells also:. chloramphenicol (34 pg / ml), shaking at +37 ° C (225 rpm). The following morning, 24 ml of overnight culture was added to 1200 ml of SOB medium containing the above antibiotics and cultured at + 37 ° C. I (225 rpm) until ODeoo was 0.6, whereby the cells are in the middle of the logarithmic growth phase m. At this point, the induction of the recombinant protein was accomplished by adding IPTG to a final concentration of 1 mM. After induction, cells were grown for four to five hours, after which they were harvested by centrifugation. · - · · il .--. · · 118736 27 la. The amino acid sequences of the recombinant proteins derived from the nucleotide sequences are shown in Figure 4 (pTrcrd3c) and Figure 5 (pETrd3c).

Esimerkki 3: Poron BMP-3c:n kypsän osan rekombinanttiproteiinin puhdis-5 taminen ja laskostaminen A. Inkluusiokappaleiden peseminenExample 3: Purification and folding of the mature portion of reindeer BMP-3c mature protein A. Washing of inclusion bodies

Kerätyt solut suspendoitiin ravistellen 50 mM Na-fosfaattipuskuriin (pH 7,0; 220 g 10 soluja/1 litra puskuria). Suspensio sentrifugoitiin 5500 x g 45 minuuttia +4 °C:ssa.The harvested cells were suspended by shaking in 50 mM Na-phosphate buffer (pH 7.0; 220 g 10 cells / liter buffer). The suspension was centrifuged at 5500 x g for 45 minutes at + 4 ° C.

Pesu Na-fosfaattiliuoksella toistettiin kerran. Solupelletti punnittiin ja säilytettiin -70 °C:ssa yön yli. Pakastettu pelletti, jossa oli osittain särkyneitä soluja, sulatettiin ja suspendoitiin (25 mg/ml) 20 mM Tris-HCI -puskuriin, pH 8,5, joka sisälsi 0,5 mM EDTA:ta, ravistellen 2 minuuttia. Suspensio sentrifugoitiin 26 000 x g 40 minuutin 15 ajan +4 °C:ssa ja Tris-HCI-EDTA-pesu toistettiin kerran. Saatu solupelletti punnittiin. Viimeisen pesun jälkeen solupelletti suspendoitiin (35 mg/ml) ravistellen (200 rpm/minuutti, yön yli, huoneenlämmössä) lyysipuskuriin (6 M GuHCI - 20 mM Na-fosfaatti - 0,5 M NaCI, pH 8,0), jolloin kaikki loput kokonaiset E. coli -solut särkyvät ja inkluusiokappaleet saadaan liukoisiksi. Suspensio sentrifugoidaan (26,000 x g, 20 45 minuuttia, huoneenlämmössä), pelletti heitetään pois, jolloin rekombinanttipro- teiini jää liukoisena supernatanttiin. Lopuksi supernatantti suodatetaan 45 pm suo- ; ·*; dattimen läpi, jotta päästään varmasti eroon kaikista solurippeistä.Washing with Na-phosphate solution was repeated once. The cell pellet was weighed and stored at -70 ° C overnight. The frozen pellet with partially disrupted cells was thawed and suspended (25 mg / ml) in 20 mM Tris-HCl buffer, pH 8.5 containing 0.5 mM EDTA, shaking for 2 minutes. The suspension was centrifuged at 26,000 x g for 40 minutes at + 4 ° C and the Tris-HCl-EDTA wash was repeated once. The resulting cell pellet was weighed. After the final wash, the cell pellet was suspended (35 mg / ml) with shaking (200 rpm / minute, overnight, at room temperature) in lysis buffer (6 M GuHCl - 20 mM Na phosphate - 0.5 M NaCl, pH 8.0), leaving all the rest whole E. coli cells are disrupted and the inclusion bodies are soluble. The suspension is centrifuged (26,000 x g, 20 45 minutes, at room temperature), the pellet is discarded, leaving the recombinant protein soluble in the supernatant. Finally, the supernatant is filtered through 45 µm salt; · *; through the datum to make sure you get rid of all cell debris.

··· • · • · · « · · !\ j B. Saostus isoelektrisessä pisteessä (pl) • ·· 25 • · t TV Poron BMP-3c-rekombinanttiproteiini, jota ekspressoitiin pETrd3c-plasmidista Es- • · V.: cherichia coli Origami B (DE3) tai Rosetta (DE3) -soluissa, saostettiin isoelektri- * · *···’ sessä pisteessään pH 9,54 (pETrd3c/138) ja pH 6,35 (pETrd3c/110). Isoelektrinen piste määritettiin tietokonelaskennan avulla poron rekombinantin BMP-3c:n ami- 30 nohapposekvenssistä (kuva 5). Sakka kerättiin sentrifugoimalla (12 000 x g, 30 ·**"·* min, huoneenlämmössä) ja suspendoitiin lyysipuskuriin (6 M GuHCI - 20 mM Na- : !·. fosfaatti - 0,5 M NaCI; pH 8,0).B. Deposition at the isoelectric point (pl) · · · 25 TV T reel BMP-3c recombinant protein expressed from pETrd3c plasmid Es- · V .: cherichia coli in Origami B (DE3) or Rosetta (DE3) cells, were precipitated at isoelectric point pH 9.54 (pETrd3c / 138) and pH 6.35 (pETrd3c / 110). The isoelectric point was determined by computer calculation from the amino acid sequence of recombinant reindeer BMP-3c (Figure 5). The precipitate was collected by centrifugation (12,000 x g, 30 × 2 × · * min, room temperature) and suspended in lysis buffer (6 M GuHCl - 20 mM Na · · · Phosphate – 0.5 M NaCl, pH 8.0).

• · · *·· i t·· • · ’:' * C. Immobilisoitu metalliaffiniteettikromatografia (IMAC) \0 35• Immobilized Metal Affinity Chromatography (IMAC) \ 0 35

·;**: IMAC-menetelmässä käytettiin valmiiksi pakattuja HiTrap Chelating HP·; **: Pre-packaged HiTrap Chelating HP was used in the IMAC method

-affiniteettipylväitä (Amersham Pharmacia Biotech). Pylväsmatriksit varattiin Co2+-,affinity columns (Amersham Pharmacia Biotech). The column matrices were charged with Co2 + -,

Cu2+- tai Ni2+- ioneilla valmistajan ohjeen mukaan. Suodatettu, pesujen jälkeinen 28 118736 supernatantti saatettiin pylvään pintaan pylväsmatriksin varaamisen jälkeen. Suurin osa epäpuhtauksista poistettiin pesemällä pylvästä lyysipuskurilla (6 M GuHCI -20 mM Na-fosfaatti - 0,5 M NaCI, pH 8,0) 5-10-kertaisella pylvään tilavuudella. Toinen pesukerta, määrältään 5-10-kertainen pylvään tilavuus, suoritettiin lyysi-5 puskurilla, jossa 6 M GuHCI:n tilalla oli 6 M urea. Poron rekombinantti BMP-3c eluoitiin HiTrap-pylväästä käyttäen pH-gradienttia pH 7,0:sta pH 4,0:aan (6M urea - 20 mM Na-fosfaatti - 0,5 M NaCI). Fraktiot analysoitiin SDS-PAGE:lla ja puhtaimmat rdBMP-3c-rekombinanttia sisältävät fraktiot yhdistettiin laskostamista varten.Cu2 + or Ni2 + ions according to the manufacturer's instructions. The filtered, post-wash 28118736 supernatant was applied to the column after loading the column matrix. Most of the impurities were removed by washing the column with lysis buffer (6 M GuHCl -20 mM Na-phosphate - 0.5 M NaCl, pH 8.0) in a 5-10 fold column volume. A second wash, 5-10 times the column volume, was performed with lysis-5 buffer with 6M urea instead of 6M GuHCl. The reindeer recombinant BMP-3c was eluted from a HiTrap column using a pH gradient from pH 7.0 to pH 4.0 (6M urea - 20mM Na-phosphate - 0.5M NaCl). Fractions were analyzed by SDS-PAGE and the purest fractions containing the rdBMP-3c recombinant were pooled for folding.

10 D. Rekombinantti-rdBMP-3c:n kypsän osan laskostaminen BMP-3c-fraktiot, jotka oli analysoitu SDS-PAGE:lla, yhdistettiin ja dialysoitiin vettä vastaan. Dialyysissä saostunut proteiini kerättiin sentrifugoimalla ja suspendoitiin 15 inkuboiden kaksi tuntia 25 °C:ssa 8 M urea - 0,1 M Tris/HCI, pH 8 -liuoksessa, joka lisäksi sisälsi 100 mM DTT, 1 mM EDTA. pH laskettiin pH:hon 3-4 lisäämällä tipoit-D. Folding of the mature portion of recombinant rdBMP-3c BMP-3c fractions analyzed by SDS-PAGE were pooled and dialyzed against water. Protein precipitated by dialysis was collected by centrifugation and suspended for 15 hours at 25 ° C in 8 M urea - 0.1 M Tris / HCl, pH 8, additionally containing 100 mM DTT, 1 mM EDTA. The pH was lowered to pH 3-4 by adding dropwise

tain 1 M HCI-liuosta. DTT poistettiin täysin dialysoimalla kaksi tuntia 25 °C:ssa 6 M1M HCl solution. The DTT was completely removed by dialysis for two hours at 25 ° C at 6 M

urea -10 mM HCI -liuosta vastaan. Dialyysiä jatkettiin +4 °C:ssa yön yli 6 M ureaa vastaan. Rekombinantin rdBMP-3c:n laskostaminen suoritettiin kaksi-vaiheisessaurea against -10 mM HCl. Dialysis was continued at + 4 ° C overnight against 6 M urea. Folding of recombinant rdBMP-3c was performed in a biphasic fashion

20 dialyysissä. Ensimmäinen dialyysiliuos oli 20 mM Tris-HCI - 150 mM NaCI - 3 M20 dialysis. The first dialysis solution was 20 mM Tris-HCl - 150 mM NaCl - 3 M

urea (pH 7,5). Dialyysipuskuri vaihdettiin ainakin kuusi kertaa kahden tai kolmen : päivän aikana. Toisessa vaiheessa kaikki suolat poistettiin perinpohjaisella vesi- * · · : .·. dialyysillä. Näyte, josta suolat oli poistettu, sentrifugoitiin ja pelletti kuivattiin lyofi- .·!: lisoimalla. Tässä vaiheessa BMP-3c:n puhtausaste oli 75 % ja se laskostui 50- • · · .*./ 25 prosenttisesti määritettynä ei-pelkistävällä SDS-PAGE:lla. Poron rekombinantin !'*.* BMP-3c:n laskostuneen dimeerin määrä kvantitoitiin densitometrillä Coomassie • · · **; I,: Brilliant Blue -värjätyistä geeleistä.urea (pH 7.5). The dialysis buffer was changed at least six times over two or three days. In a second step, all salts were removed with a thorough aqueous *. by dialysis. The desalted sample was centrifuged and the pellet dried by lyophilization. At this point, BMP-3c had a purity of 75% and folded at 50-25% as determined by non-reducing SDS-PAGE. The amount of the folded dimer of reindeer recombinant! '*. * BMP-3c was quantitated by a Coomassie • · · ** densitometer; I,: Brilliant Blue stained gels.

• · • · ··*• · • · ·· *

Esimerkki 4. Poron BMP-3c:n kypsän osan rekombinanttiproteiinin biologi-30 sen aktiivisuuden testaaminen ··· • v • · ··* : !·. Lyofilisoidun poron BMP-3c-rekombinanttiproteiinin biologinen aktiivisuus testattiin • · · *."/ implantoimalla hiiren reisilihaksen taskuun 1 mg, 3 mg tai 5 mg rekombinanttipro- teiinia absorboituna Lyostrypt®-kollageenihuopaan tai punnittuna gelatiinikapseliin.Example 4. Testing for biological activity of the recombinant protein of mature portion of reindeer BMP-3c ··· • v • · · *:! ·. The biological activity of the lyophilized reindeer BMP-3c recombinant protein was tested by implanting 1 mg, 3 mg or 5 mg of recombinant protein in a mouse thigh pocket absorbed into a Lyostrypt® collagen blanket or weighed in a gelatin capsule.

• · v.: 35 Kontrollina toimi BSA. Takajalat röntgenkuvattiin ja implantaatiokohdat leikeltiin ja *:·*: fiksattiin 10 % neutraalissa formaliiniliuoksessa. Fiksatut implantit leikattiin 7 pm:n leikkeiksi ja värjättiin hematoksyliini-eosiiniliuoksella. Leikkeitä tarkasteltiin valo-mikroskoopilla. Uuden luun muodostus evaluoitiin röntgenkuvauksen avulla mää- 29 118736 rittämällä pinta-ala ja optinen tiheys. Röntgenkuvat siirrettiin tietokoneelle käyttäen optista skanneria (HP Scan Jet, Hewett-Packard, USA). Ektooppisen ja ortotoop-pisen uuden luun muodostuminen arvioitiin röntgenkuvissa nähtävän kalsifioidun kudoksen pinta-alan suhteen (mm2) käyttäen Scion Image Beta 4.02 (Scion Corp., 5 USA) -ohjelmaa. Tietyn alueen keskimääräinen optinen tiheys (mmAl) mitattiin samalla laitteella. Optisen tiheyden kalibrointi suoritettiin käyttäen alumiinista valmistettua levyä (AI), jossa oli 0,25 mmAl askelmat, ja jonka kalibroitu tiheys antoi vaihtelualueen 4 mmAl asti.• · v .: 35 BSA served as control. The hind legs were x-rayed and the implant sites were dissected and *: · *: fixed in 10% neutral formalin solution. Fixed implants were cut into 7 µm sections and stained with hematoxylin-eosin solution. The sections were examined under a light microscope. New bone formation was evaluated by X-ray imaging to determine surface area and optical density. X-rays were transferred to a computer using an optical scanner (HP Scan Jet, Hewett-Packard, USA). The formation of ectopic and orthotopic new bone was assessed by the area of calcified tissue seen in X-rays (mm 2) using the Scion Image Beta 4.02 (Scion Corp., 5 USA) software. The average optical density (mmAl) of a given region was measured with the same device. The optical density calibration was performed using an aluminum plate (Al) with 0.25mmAl steps and a calibrated density giving a range up to 4mmAl.

10 Tulokset10 Results

Poron BMP-3c:n osittaisen cDNA:n kloonausCloning of the partial cDNA of reindeer BMP-3c

Nukleotidisekvenssi, joka saatiin ABI Prism -sekvensointireaktioista, analysoitiin 15 tietokoneen avulla ja verrattiin tunnettuihin BMP-sekvensseihin. Uusi kloonattu cDNA osoittautui homologiavertailujen perusteella kaikkein homologisimmaksi poron BMP-3b:n (nukleotidihomologia 96 % ja aminohappohomologia 95 %) ja ihmisen BMP-3b:n (aminohappohomologia 93 %) kanssa, taulukko 1. BMP-3c-proteiinin homologia verrattuna muihin nisäkkäiden BMP-3-proteiineihin oli korkein 20 ihmisen BMP-3:n kanssa (aminohappohomologia 91 %), taulukko 2.The nucleotide sequence obtained from ABI Prism sequencing reactions was analyzed by computer and compared to known BMP sequences. Based on homology comparisons, the new cloned cDNA was found to be most homologous to reindeer BMP-3b (nucleotide homology 96% and amino acid homology 95%) and human BMP-3b (amino acid homology 93%), Table 1. Homology of BMP-3c to other nis -3 proteins had the highest 20 human BMP-3 (91% amino acid homology), Table 2.

: Poron BMP-3c:n kypsän osan ekspressointi ♦ ·· • · • · • · · · Ensiksikin, kaksi pituudeltaan erilaista poron BMP-3c:n kypsää osaa liitettiin * ·· 25 pTrcHis2A-vektoriin ja E. coHTOP 10 -solut transformoitiin saaduilla pTrcrd3c/138- i*Y ja pTrcrd3c/110-vektoreilla. Rekombinanttiproteiinin tuotanto indusoitiin IPTG.IIä.: Expression of the mature portion of reindeer BMP-3c First, two mature portions of reindeer BMP-3c were inserted into the * ·· 25 pTrcHis2A vector and E. coHTOP 10 cells were transformed pTrcrd3c / 138-1 * Y and pTrcrd3c / 110 vectors obtained. Recombinant protein production was induced by IPTG.

• · » l‘\/ Rekombinanttiproteiinin tuotto varmistettiin SDS-PAGE:lla, mutta kumpikaan vek- ’···' toreista ei indusoitunut. Tämän arveltiin johtuvan monista sellaisista rdBMP-3c:n kodoneista, jotka ovat harvoin käytössä E. colissa. On myös mahdollista, että in-30 dusoitumattomuus johtunee jossain määrin korkeasta GC-pitoisuudesta molempi-:**’.* en rdBMP-3c-proteiinia koodaavien alueiden alussa (BMP-3c/138:n ensimmäisten ·)·. 10 kodonin GC-pitoisuus on 53 % ja BMP-3C/110:n ensimmäisten 10 kodonin GC- • i · "*/ pitoisuus on 63 %).The production of the recombinant protein was confirmed by SDS-PAGE, but neither of the vectors was induced. This was thought to be due to many of the rdBMP-3c codons rarely used in E. coli. It is also possible that the in-30 non-showers may be due to some degree to the high GC content of both: ** '. * En at the beginning of the coding regions for rdBMP-3c (BMP-3c / 138 ·) ·. The GC content of the 10 codons is 53% and the GC of the first 10 codons of BMP-3C / 110 is 63%).

• * ··» • 0.: 35 Näiden syiden vuoksi päätettiin kokeilla toisenlaista vektorisysteemiä ja erilaista E.• * ·· »• 0 .: 35 For these reasons, it was decided to try a different vector system and a different E.

*:··: coli -kantaa. pET22b(+) (Novagen), jossa on His6-tag ja pelB-johtoalue, valittiin uudeksi ekspressiovektoriksi ja Rosetta (DE3) ja Origami B (DE3) uusiksi E. coli -kannoiksi. Molemmat poron BMP-3c-cDNA-molekyylit kloonattiin 30 118736 pET22b(+)-vektoriin ja uusia plasmideita kutsuttiin nimillä pETrd3c/138 ja pETrd3c/110, ja sekä Rosetta (DE3) että Origami B (DE3) -solut transformoitiin näillä vektoreilla. Analyysit SDS-PAGE:lla osoittivat rdBMP-3c-proteiinin ekspres-soituvan (kuva 8). Ekspressiokokeiden perusteella pääasiassa Rosetta (DE3) -5 soluja, jotka sisälsivät pETrd3c-vektorit, käytettiin tuottamaan rdBMP-3c-proteiineja.*: ··: coli strain. pET22b (+) (Novagen) with His6 tag and pelB leader was selected as the new expression vector and Rosetta (DE3) and Origami B (DE3) as new E. coli strains. Both reindeer BMP-3c cDNAs were cloned into p112236 (+) vector and the new plasmids were named pETrd3c / 138 and pETrd3c / 110, and both Rosetta (DE3) and Origami B (DE3) cells were transformed with these vectors. Analyzes by SDS-PAGE showed the expression of rdBMP-3c (Figure 8). Based on the expression experiments, mainly Rosetta (DE3) -5 cells containing pETrd3c vectors were used to produce rdBMP-3c proteins.

rdBMP-3c-proteiinien puhdistaminen 10 Poron rdBMP-3c-rekombinanttiproteiineja tuotettiin E colissa. Pesujen, isoelektri-seen pisteeseen perustuvan saostuksen ja inkluusiokappaleiden solubilisaation jälkeen poron rekombinantin rdBMP-3c:n pitoisuus oli 85 %.Purification of rdBMP-3c Proteins of reindeer rdBMP-3c were produced in E coli. After washing, isoelectric point precipitation, and solubilization of the inclusion bodies, the content of the reindeer rdBMP-3c was 85%.

Seuraava puhdistusvaihe oli immobilisoitu metalliaffiniteettikromatografia (IMAC). 15 Näyte eluoitiin pylväästä käyttäen pH-gradienttia ja rdBMP-3c-proteiinin puhtaus oli vähintään 75 % määritettynä SDS-PAGE:lla (kuva 8). Eristetyn rdBMP-3c/138-proteiinin kypsän osan molekyylipaino oli 20 400 Da ja rdBMP-3c/110:n 17 100 Da määritettynä elektroforeettisen liikkuvuuden perusteella SDS-PAGE:lla pelkistävissä olosuhteissa.The next purification step was immobilized metal affinity chromatography (IMAC). The sample was eluted from the column using a pH gradient and the rdBMP-3c protein was at least 75% pure as determined by SDS-PAGE (Figure 8). The mature portion of the isolated rdBMP-3c / 138 protein had a molecular weight of 20,400 Da and 17,100 Da of rdBMP-3c / 110 as determined by electrophoretic mobility by SDS-PAGE under reducing conditions.

20 rdBMP-3c/138- ja rdBMP-3c/110-proteiinien laskostuminen ja aktiivisuuden tes-. taaminen • · a • · t · 1 • · · j Denaturoituneiden rdBMP-3c-proteiinien in vitro -laskostuminen kvantitoitiin mit- « a · .1 / 25 taamalla laskostunut dimeeri Coomassie Brilliant Blue -värjätyiltä geeleiltä densi- i1Y tometrisesti. Ei-pelkistävistä SDS-PAGE-geeleistä määritetty proteiinin laskostu- a a a v 1 minen oli 50 %.Folding and activity assay of rdBMP-3c / 138 and rdBMP-3c / 110. In vitro folding of denatured rdBMP-3c proteins was quantitated by measuring densities of Coomassie Brilliant Blue stained gels by densitometry. Protein folding was determined from non-reducing SDS-PAGE gels at 50%.

• a a a a a a • aa rdBMP-3c-proteiinin osteoinduktiivinen aktiivisuus lisääntyi annoskokoa suurennet- a 30 taessa aina 5 mg:aan saakka (taulukko 3). Verrattaessa rdBMP-3c/138:n ja rdBMP-3c/110:n biologista aktiivisuutta toisiinsa, vaikuttaa siltä, että rdBMP-: ). 3c/110 oli tehokkaampi luun muodostuksen indusoija.The osteoinductive activity of rdBMP-3c increased with dose size up to 5 mg (Table 3). Comparing the biological activity of rdBMP-3c / 138 and rdBMP-3c / 110, it appears that rdBMP-). 3c / 110 was a more potent inducer of bone formation.

• a · • aa a a1 a a Tämä keksintö on kuvattu korostaen joitakin edullisia toteutusmuotoja ja sovelluk-v 35 siä. Kuitenkin alan ammattilaisille on ilmeistä, että variaatioita esiintuoduista toteu-*;1·: tusmuodoista voidaan tehdä ja käyttää ja, että keksintöä voidaan käyttää seuraavi- en vaatimusten puitteissa muullakin tavalla kuin mitä on tässä täsmällisesti esitetty.The present invention has been described with reference to some preferred embodiments and embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art that variations of the embodiments disclosed may be made and practiced, and that the invention may be practiced within the scope of the following claims other than as specifically set forth herein.

31 11873631 118736

SEQUENCE LISTINGSEQUENCE LISTING

<110> BBS-Bioactive Bone Substitutes Oy 5 <120> Bone morphogenetic proteins <130> OP100919 <160> 1 10 <170> Patentin version 3.1 <210> 1 <211> 138<110> BBS-Bioactive Bone Substitutes Oy 5 <120> Bone Morphogenetic Proteins <130> OP100919 <160> 1 10 <170> Patent Version 3.1 <210> 1 <211> 138

15 <212> PRT15 <212> PRT

<213> Rangifer tarandus tarandus <400> 1 20 Arg Lys Lys Gly Gin Asp Val Phe Met Ala Ser Ser Gin Val Leu Asp 15 10 15<213> Rangifer tarar tarar <400> 1 20 Arg Lys Lys Gly Gin Asp Val Phe Met Ala Ser Ser Gin Val Leu Asp 15 10 15

Phe Asp Glu Lys Thr Met Gin Lys Ala Arg Lys Lys Gin Trp Asp Glu 20 25 30 25Phe Asp Glu Lys Thr Met Gin Lys Ala Arg Lys Lys Gin Trp Asp Glu 20 25 30 25

Pro Arg Val Cys Ser Arg Arg Tyr Leu Lys Val Asp Phe Ala Asp lie 35 40 45Pro Arg Val Cys Ser Arg Tyr Leu Lys Val Asp Phe Ala Asp lie 35 40 45

Gly Trp Asn Glu Trp lie lie Ser Pro Lys Ser Phe Asp Ala Tyr Tyr 30 50 55 60Gly Trp Asn Glu Trp lie lie Ser Pro Lys Ser Phe Asp Ala Tyr Tyr 30 50 55 60

Cys Ser Gly Ala Cys Glu phe Pro Met Pro Lys Met Val Arg Pro Ser 65 70 75 80 35 Asn His Ala Thr lie Gin Ser lie Val Arg Ala Val Gly lie Val Pro 85 90 95 • ! ί ί Gly Ile Pro Glu Pro Cys Cys Val Pro Asp Lys Met Ser Ser Leu Gly . ** 100 105 110 :.:: 40Cys Ser Gly Ala Cys Glu Phe Pro Met Pro Lys Met Val Arg Pro Ser 65 70 75 80 35 Asn His Ala Thr lie Gin Ser lie Val Arg Ala Val Gly lie Val Pro 85 90 95 •! ί ί Gly Ile Pro Glu Pro Cys Cys Val Pro Asp Lys Met Ser Ser Leu Gly. ** 100 105 110:. :: 40

Val Leu Phe Leu Asp Glu Asn Arg Asn Val Val Leu Lys Val Tyr Pro !.1.i 115 120 125 • · • ϊ : Asn Met Ser Val Glu Thr Cys Ala Cys Gin . 45 130 135Val Leu Phe Leu Asp Glu Asn Arg Asn Val Val Leu Lys Val Tyr Pro! .1.i 115 120 125 • · • ϊ: Asn Met Ser Val Glu Thr Cys Ala Cys Gin. 45 130 135

• · I• · I

• 9 · ·1· 9 ··· • 9 • · • 9 9 • · · • 9 · ·1· ··· • · • · *99 • • 9 • ♦ 9 • · · *·« · *99 • · • · • 9· · * 1 · • 9 · • « 9 9 9• 9 · · 1 · 9 ··· • 9 • · • 9 9 • · · 9 · · 1 · ··· · · * 99 • • 9 • ♦ 9 • · · * · «· * 99 • · • · • 9 · · * 1 · • 9 · • «9 9 9

Claims (19)

118736118736 1. Eristetty luun morfogeneettinen proteiini 3 (BMP-3), tunnettu siitä, että se sisältää konsensussekvenssin: 5 r-k-k-q-w-d-e-p-r-v/n-c-s/a-r-r-y-l-k-v-d-f-a-d-i-g-w-n/s-e-w-i-i-s-p-k-s-f-d-a- Y-Y-C-S-G-A-C-E/Q-F-P-M-P-K-M-V/L-R/K-P-S-N-H-A-T-I-Q-S-I-V-R-A-V-G-I/V-V-P/S-G- I-P-E-P-C-C-V.1. The isolated bone morphogenetic protein 3 (BMP-3), characterized in that it contains the consensus sequence: 5-R-K-K-Q-W-D-E-P-R-V / N-C-S / A-R-R-Y-L-D-V-D-F-A-D-I-g-w-n / the w-i-i-p-p-D-p-F-D-A-Y-Y-C-S-G-A-C-E / Q-F-P-M-P-K-M-V / L-R / K-P-S-N-H-A-T-I-Q-S-I-V-R-A-V-G-I / V-V-P / S-G-I-P-E-P-C-C-W. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen luun morfogeneettinen proteiini 3, tunnettu 10 siitä, että se sisältää SEQ ID NO: 1 :n aminohapot 6-104.Bone morphogenetic protein 3 according to claim 1, characterized in that it contains amino acids 6-104 of SEQ ID NO: 1. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen luun morfogeneettinen proteiini 3, tunnettu siitä, että se sisältää SEQ ID NO: 1 :n aminohapot 26-104.Bone morphogenetic protein 3 according to claim 1, characterized in that it contains amino acids 26-104 of SEQ ID NO: 1. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen luun morfogeneettinen proteiini 3, tunnettu siitä, että se sisältää SEQ ID NO: 1 :n aminohapot 6-109.Bone morphogenetic protein 3 according to claim 1, characterized in that it contains amino acids 6-109 of SEQ ID NO: 1. 5. Eristetty luun morfogeneettinen proteiini 3, tunnettu siitä, että se sisältää SEQ ID NO: 1 :n aminohapposekvenssin. 205. Isolated bone morphogenetic protein 3, characterized in that it contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 20 6. Eristetty DNA-molekyyli, tunnettu siltä, että se koodaa jonkin edellisen pa- . .·. tenttivaatimuksen mukaista luun morfogeneettistä proteiinia. ··♦ • · • · · • ♦ ·6. An isolated DNA molecule, characterized in that it encodes one of the preceding pa. . ·. A bone morphogenetic protein according to claim 1. ·· ♦ • · · · · ♦ · 7. Nukleotidivektori, tunnettu siitä, että se sisältää patenttivaatimuksen 6 mu- / " 25 kaisen eristetyn DNA-molekyylin.Nucleotide vector, characterized in that it contains the isolated DNA molecule of claim 6. • · · • · · ··· « • · • · · : 8. Rekombinantti-isäntäsolu, tunnettu siitä, että se sisältää patenttivaatimuksen 7 mukaisen nukleotidivektorin.A recombinant host cell, characterized in that it contains the nucleotide vector of claim 7. 9. Farmaseuttinen koostumus, tunnettu siitä, että se sisältää jonkin patenttivaa- : timuksen 1-5 mukaisen luun morfogeneettisen proteiinin. m • · ♦ · · M*Pharmaceutical composition, characterized in that it contains a bone morphogenetic protein according to any one of claims 1 to 5. m • · ♦ · · M * 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen farmaseuttinen koostumus, tunnettu siitä, • · että se sisältää kyseistä luun morfogeneettistä proteiinia homodimeerinä, tai hete- :T: 35 rodimeerinä jonkin toisen luun morfogeneettisen proteiinin kanssa. • · • · · • · · • · 118736Pharmaceutical composition according to claim 9, characterized in that it contains the bone morphogenetic protein in question as a homodimer, or as a hetero-T: 35 rodimer with another bone morphogenetic protein. • · • · · · 118736 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen farmaseuttinen koostumus, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi jonkin muun luun morfogeneettisen proteiinin, epider-maalisen kasvutekijän, fibroblastisen kasvutekijän tai transformoivan kasvutekijän.Pharmaceutical composition according to claim 9 or 10, characterized in that it further contains a bone morphogenetic protein, an epidermal growth factor, a fibroblastic growth factor or a transforming growth factor. 12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukaisen luun morfogeneettisen proteiinin käyttö valmistettaessa lääkeainetta, jolla hoidetaan luuhun, rustoon, jänteeseen tai hampaisiin liittyviä häiriöitä, joissa niiden regeneraatio, korjaus tai kasvu on toivottavaa.Use of a bone morphogenetic protein according to any one of claims 1 to 5 in the manufacture of a medicament for the treatment of bone, cartilage, tendon or dental disorders where regeneration, repair or growth is desirable. 13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukaisen luun morfogeneettisen proteiinin käyttö valmistettaessa lääkeainetta, jolla hoidetaan syöpää, fibromyalgiaa, psoriasista ja muita dermatologisia häiriöitä, ja reumaattisia vaivoja.Use of a bone morphogenetic protein according to any one of claims 1 to 5 in the manufacture of a medicament for the treatment of cancer, fibromyalgia, psoriasis and other dermatological disorders, and rheumatic disorders. 14. Osteogeeninen väline, tunnettu siitä, että se sisältää jonkin patenttivaati-15 muksen 1-5 mukaisen luun morfogeneettisen proteiinin.An osteogenic device, characterized in that it contains a bone morphogenetic protein according to any one of claims 1-5. 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen osteogeeninen väline, tunnettu siitä, että se sisältää kyseistä luun morfogeneettistä proteiinia homodimeerinä, tai heterodi-meerinä jonkin toisen luun morfogeneettisen proteiinin kanssa. 20An osteogenic device according to claim 14, characterized in that it contains said bone morphogenetic protein as a homodimer, or as a heterodimer with another bone morphogenetic protein. 20 16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen osteogeeninen väline, tunnettu siitä, . että se lisäksi sisältää jonkun toisen luun morfogeneettisen proteiinin, epidermaali- • · · sen kasvutekijän, fibroblastisen kasvutekijän tai transformoivan kasvutekijän. • · · ·· · ***· j // 25An osteogenic device according to claim 14 or 15, characterized in that:. that it also contains another bone morphogenetic protein, an epidermal growth factor, a fibroblastic growth factor, or a transforming growth factor. • · · ·· · *** · j // 25 17. Jonkin patenttivaatimuksen 14-16 mukainen osteogeeninen väline, tunnettu · · |*:7 siitä, että se sisältää biologisesti yhteensopivan matriksin. • * · • · · ··· · • · ·An osteogenic device according to any one of claims 14 to 16, characterized in that it contains a biocompatible matrix. • * · • · · ··· · · · 18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen osteogeeninen väline, tunnettu siitä, että kyseinen biologisesti yhteensopiva matriksi sisältää kalsiumfosfaattia, karboksime-30 tyyliselluloosaa tai kollageenia tai näiden yhdistelmiä. ··· • « • · ΛAn osteogenic device according to claim 17, characterized in that said biocompatible matrix contains calcium phosphate, carboxymethylcellulose or collagen or combinations thereof. ··· • «• · Λ 19. Menetelmä luun, ruston, jänteen tai hampaan luun muodostuksen indusoimi- • · · seksi in vitro, tunnettu siitä, että jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukaisella luun *···* morfogeneettisellä proteiinilla käsitellään kyseistä luuta, rustoa, jännettä tai ham- 35 masta. • · • * ♦ * ·· • · 11873619. A method of inducing bone, cartilage, tendon or tooth bone formation in vitro, characterized in that the bone * ··· * morphogenetic protein of any one of claims 1 to 5 is used to treat said bone, cartilage, tendon or tooth. of view. • · • * ♦ * ·· • · 118736
FI20055256A 2005-05-27 2005-05-27 Bone morphogenetic protein FI118736B (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20055256A FI118736B (en) 2005-05-27 2005-05-27 Bone morphogenetic protein
ES06725969.7T ES2642591T3 (en) 2005-05-27 2006-05-26 Bone morphogenetic protein 3 and osteogenic devices and pharmaceutical products containing the same
PCT/FI2006/050212 WO2006125866A1 (en) 2005-05-27 2006-05-26 Bone morphogenetic protein 3 and osteogenic devices and pharmaceutical products containing thereof
AT06743556T ATE533781T1 (en) 2005-05-27 2006-05-26 HEPARIN BINDING SITE CONTAINING BONE MORPHOGENETIC PROTEIN 6 AND OSTEOGENIC DEVICES AND PHARMACEUTICAL PRODUCTS CONTAINING THE SAME
EP06725969.7A EP1885749B1 (en) 2005-05-27 2006-05-26 Bone morphogenetic protein 3 and osteogenic devices and pharmaceutical products containing thereof
US11/921,104 US7851435B2 (en) 2005-05-27 2006-05-26 Bone morphogenetic protein 3 and osteogenic devices and pharmaceutical products containing thereof
US11/921,069 US7910552B2 (en) 2005-05-27 2006-05-26 Bone morphogenetic proteins containing a heparin binding site and osteogenic devices and pharmaceutical products containing thereof
PCT/FI2006/050214 WO2006125868A1 (en) 2005-05-27 2006-05-26 Bone morphogenetic proteins containing a heparin binding site and osteogenic devices and pharmaceutical products containing thereof
EP06743556A EP1885751B1 (en) 2005-05-27 2006-05-26 Bone morphogenetic protein 6 containing a heparin binding site and osteogenic devices and pharmaceutical products containing thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20055256A FI118736B (en) 2005-05-27 2005-05-27 Bone morphogenetic protein
FI20055256 2005-05-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20055256A0 FI20055256A0 (en) 2005-05-27
FI20055256A FI20055256A (en) 2006-11-28
FI118736B true FI118736B (en) 2008-02-29

Family

ID=34630191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20055256A FI118736B (en) 2005-05-27 2005-05-27 Bone morphogenetic protein

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI118736B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20055256A0 (en) 2005-05-27
FI20055256A (en) 2006-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK172503B1 (en) Gene encoding BMP-3 protein, vector containing such a gene, cell transformed with such vector, BMP-3 protein
EP0646022B1 (en) Prosthetic devices having enhanced osteogenic properties
JPH04505151A (en) bone morphogenetic factors
WO1996033215A1 (en) Novel protein and process for producing the same
HU218845B (en) Dna sequences encoding novel growth/differentiation factors, pharmaceutical preparations containing said factors, dna molecules, mosts, antibodies and diagnostic methods
JPH06113854A (en) Endothelial cell growth factor c sub-unit
JPH09501305A (en) BMP-10 composition
MXPA05001734A (en) PEPTIDES AS SOLUBILIZING EXCIPIENTS FOR TRANSFORMING GROWTH FACTOR ß PROTEINS.
WO1994001557A1 (en) Bone formation-inducing protein
JP2003506086A (en) TGF-β family monomeric protein
JP4272357B2 (en) Novel monomeric proteins with osteoinductive activity and preventive and therapeutic agents for bone / cartilage diseases comprising them
JP2004514441A (en) Production of recombinant BMP-2
AU2006314713A1 (en) High activity growth factor mutants
EP1885750B1 (en) Bone morphogenetic protein 4 and osteogenic devices and pharmaceutical products containing thereof
US7910552B2 (en) Bone morphogenetic proteins containing a heparin binding site and osteogenic devices and pharmaceutical products containing thereof
FI118736B (en) Bone morphogenetic protein
EP1885749B1 (en) Bone morphogenetic protein 3 and osteogenic devices and pharmaceutical products containing thereof
CA2600951A1 (en) Growth factor mutants with improved biological activity
FI119373B (en) Bone proteins
WO2000021998A1 (en) Bone morphogenetic protein antagonist based on the mature protein
FI121070B (en) Bone morphogenetic protein 6, DNA encoding it, nucleotide vector, recombinant host cell, pharmaceutical composition and osteogenic device
KR101785502B1 (en) A fusion protein of fibronectin protein and Bone morphogenetic protein-2
JP3527760B2 (en) Novel osteogenesis-inducing protein, DNA encoding the same, method for producing the protein, and osteogenesis-inducing agent containing the same as an active ingredient
JP3504259B2 (en) Osteoinductive composition
JPH0584081A (en) Mouse osteosarcoma-derived bone-formable protein

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 118736

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed