HU197938B - Process for producing gene encoding interleukin-2 polypeptide, recombinant dna carrying the gene, living cell line having the recombinant dna and process for producing interleukin-2 with such cells - Google Patents
Process for producing gene encoding interleukin-2 polypeptide, recombinant dna carrying the gene, living cell line having the recombinant dna and process for producing interleukin-2 with such cells Download PDFInfo
- Publication number
- HU197938B HU197938B HU426383A HU426383A HU197938B HU 197938 B HU197938 B HU 197938B HU 426383 A HU426383 A HU 426383A HU 426383 A HU426383 A HU 426383A HU 197938 B HU197938 B HU 197938B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- gene
- priority
- dna
- sequence
- cdna
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Ein Verfahren zur Herstellung von Interleukin-2 durch Zuechtung einer Interleukin-2 bildenden, transformierten eukaryontischen oder prokaryontischen Zellinie wird zur Verfuegung gestellt. Diese Zellinie wird erhalten, indem zunaechst ein fuer ein Polypeptid mit Interleukin-2-Aktivitaet kodiertes Gen isoliert und mit einer Vektor-DNA, die zur Replikation in prokaryontischen oder eukaryontischen Zellen in der Lage ist, in einer Stellung abwaerts zu einem Promotor-Gen im Vektor verknuepft wird. Mit der so erhaltenen rekombinanten DNA werden die prokaryontischen oder eukaryontischen Zellen transformiert und somit zur Bildung von Interleukin-2 befaehigt.A method of producing interleukin-2 by culturing an interleukin-2-forming, transformed eukaryotic or prokaryotic cell line is provided. This cell line is obtained by first isolating a gene encoded for a polypeptide having interleukin-2 activity and having a vector DNA capable of replicating in prokaryotic or eukaryotic cells at a position downstream of a promoter gene in the Vector is linked. With the recombinant DNA thus obtained, the prokaryotic or eukaryotic cells are transformed and thus capable of forming interleukin-2.
Description
A találmány tárgya eljárás interleukin-2 polipeptidet kódoló gén, pontosabban egy klónozott gén, a gént hordozó rekombináns DNS, a rekombináns DNS-sel rendelkező élő sejtvonal előállítására, valamint a sejtvonalat felhasználó módszer interleukin-2 termelésére.The present invention relates to a gene encoding an interleukin-2 polypeptide, more particularly to a cloned gene, a recombinant DNA carrying the gene, a live cell line having recombinant DNA, and a method using the cell line to produce interleukin-2.
Az interleukin-2 (a továbbiakban ,,IL-2“), amelyet korábban T sejt növekedési faktorként ismertek, egy oldható fehérje („limfokin** néven is ismeretes), amelyet lektinnel vagy egy antigénnel aktivált T sejtekből nyernek (Morgan, D. A. és munkatársai: Science, 193, 1007—1008 (1976); Gillis, S. és munkatársai: J. Immunoi. 120, 2027—2033 (1978)). Az interleukin-2 (IL-2) képes módosítani a limfocita reaktivitást és elősegíteni az antigén-fajlagos effektor T-limfociták in vitro hosszú ideig tartó tenyésztését (Gillis, S. és munkatársai: Natúré 268, 154—156 (1977)). Az IL-2-ről ismeretes az is, hogy más fontos \,biológiai aktivitásokat is kifejezésre juttat, ‘mint pl. a timocita mitogenezis fokozása (Chen, Β. M. és munkatársai: Cell. Immunoi. 22, 211—224 (1977), Shaw, J. és munkatársai: J. Immunoi. 120, 1967—1973 (1978)), a citotoxikus T sejt reaktivitásának indukálása (Wagner, H. és munkatársai: Natúré, 284, 278—280 (1980)), és anti-SRBC plakk-formáló sejt válaszok (Gillis, S. és munkatársai: J. Exp. Med. 149, 1960—1968 (1979)) csupasz egér lépsejt-tenyészetekben. Következésképpen ez a limfocita-szabályozó anyag hasznos a humorális és sejt immunválaszok lehetővé tételében és az immunhiányos állapotok helyreállításában normális humorális és sejt immunállapotokká. Az IL-2-nek ezek az azonosított immunológiai aktivitásai határozottan jelzik, hogy az IL-2 hasznos az orvosi immunterápiához az immunológiai rendellenességek ellen, beleértve; a neoplasztikus betegségeket, baktérium- és vírus infekciókat, immun-hiányos betegségeket, autoimmun-betegségeket, stb. (Papermaster, B. és munkatársai: Adv. Immunopharm, 507, (1980)). Az interferonokhoz hasonlóan az IL-2-ről kimutatták, hogy fokozza a természetes gyilkos sejt aktivitást, ezáltal lehetséges használata is előtérbe kerülhet a neoplasztikus betegségek kezelésében. Ezen felül az IL-2 képes a funkcionális monoklonáíis T sejtek tenyészetének fenntartására és ezért úgy tűnik, hogy kulcsszerepet játszik a T-sejt differenciálódás molekuláris természetének, a differenciált T sejt funkciók mechanizmusának, valamint a T sejt antigénreceptorok mechanizmusának tanulmányozásában. Ez használható még — monoklonáíis T-sejtek hasszú-idejű tenyésztésével — több más T-sejt eredetű limfokin előállításához, amelyek széles körben alkalmazhatók. Ezen felül az IL-2 termelés és a limfociták IL-2-re adott válasza az immunológiai funkciók fontos paraméterei lehetnek, amelyek hasznosak az abnormális immunitás klinikai diagnózisában.Interleukin-2 (hereinafter "IL-2"), previously known as T cell growth factor, is a soluble protein (also known as "lymphokine **") obtained from lectin or antigen-activated T cells (Morgan, DA and Science, 193: 1007-1008 (1976); Gillis, S., et al., J. Immunol. 120: 2027-2033 (1978). Interleukin-2 (IL-2) is capable of modifying lymphocyte reactivity and promoting long-term cultivation of antigen-specific effector T-lymphocytes in vitro (Gillis, S. et al., Natura 268, 154-156 (1977)). IL-2 is also known to express other important biological activities, e.g. enhancement of thymocyte mitogenesis (Chen, M.M. et al., Cell. Immunol. 22, 211-224 (1977), Shaw, J. et al., J. Immunol. 120, 1967-1973 (1978)), cytotoxic Induction of T cell reactivity (Wagner, H. et al., Naturre, 284, 278-280 (1980)), and anti-SRBC plaque-forming cell responses (Gillis, S. et al., J. Exp. Med. 149, 1960). —1968 (1979)) in nude mouse spleen cell cultures. Consequently, this lymphocyte regulator is useful in enabling humoral and cellular immune responses and in restoring immune deficient states to normal humoral and cellular immune states. These identified immunological activities of IL-2 strongly indicate that IL-2 is useful for medical immunotherapy against immunological disorders, including; neoplastic diseases, bacterial and viral infections, immune deficiency diseases, autoimmune diseases, etc. (Papermaster, B., et al., Adv. Immunopharm, 507 (1980)). Like interferons, IL-2 has been shown to enhance the activity of natural killer cells and thus its potential use in the treatment of neoplastic diseases. In addition, IL-2 is capable of maintaining functional monoclonal T cell culture and therefore appears to play a key role in studying the molecular nature of T cell differentiation, the mechanism of differentiated T cell function, and the mechanism of T cell antigen receptors. It can also be used to produce a variety of other T-cell-derived lymphokines by widespread cultivation of monoclonal T cells. In addition, IL-2 production and lymphocyte response to IL-2 may be important parameters of immunological functions that are useful in the clinical diagnosis of abnormal immunity.
Az IL-2-t eddig egér, patkány és humán limfocitáknak egy mitogénnel történt stimulá2 lásával állították elő (Gillis, S. és munkatársai: Natúré, 268, 154—156 (1977); Farrar, J. és munkatársai: J. Immunok, 121, 1353— 1360 (1978); Gillis, S. és munkatársai: J. Immunoi. 120, 2027—2033 (1978)), valamint humán perifériás vér mononukleáris limfocitáinak stimulálásával egy mitogénnel (Gillis, S. és munkatársai: J. Immunoi. 124, 1954— 1962 (1980)). Gillis és munkatársai számoltak be rágcsáló IL-2 készítéséről rágcsáló T-sejt limfóma sejtvonalból (Gillis, S. és munkatársai: J. Immunoi. 125, 2570—2578 (1980)) és humán IL-2 előállításáról humán leukémia sejtvonalból.IL-2 has been produced so far by the stimulation of mouse, rat, and human lymphocytes with a mitogen (Gillis, S. et al. (1977), Natur. 268, 154-156; Farrar, J., et al., J. Immunok. 121, 1353-1360 (1978); Gillis, S. et al., J. Immunol. 120, 2027-2033 (1978)), and stimulation of human peripheral blood mononuclear lymphocytes with a mitogen (Gillis, S. et al., J. Immunol. 124, 1954-1952 (1980). Gillis et al. Reported the preparation of murine IL-2 from a murine T-cell lymphoma cell line (Gillis, S. et al., J. Immunol. 125: 2570-2578 (1980)) and the production of human IL-2 from a human leukemia cell line.
Gillis és munkatársainak fentebb említett közleményei megvitatják a humán IL-2 termelési módszert mitogén-stimulált humán T-sejt leukémia sejtvonalból sejttenyésztési módszerekkel. Az ilyen technika azonban nem kívánatos kis humán IL-2 koncentrációkat eredményez, és komplex tisztítási eljárásokat is szükségessé tesz, hogy egy kis mennyiségű IL-2-t nyerjünk egy nagy térfogatú tápközegből. Sőt, mivel a humán T-sejt leukémia sejtvonal több más biológiailag aktív vegyület nyomnyi mennyiségeit termeli, amelyek a humán IL-2 analógjai, jelentős nehézségek adódnak az IL-2 izolálásában ezekből az egyéb immunológiailag aktív molekulákból, vagy az IL-2 izolálásában az alkalmanként jelenlevő toxikus lektinekből.The above-mentioned publications by Gillis et al. Discuss the human IL-2 production method from mitogen-stimulated human T cell leukemia cell line cell culture methods. However, this technique results in undesirable low concentrations of human IL-2 and also requires complex purification procedures to obtain a small amount of IL-2 from a high volume medium. In fact, since the human T cell leukemia cell line produces trace amounts of several other biologically active compounds that are analogs of human IL-2, there are significant difficulties in isolating IL-2 from these other immunologically active molecules or occasionally isolating IL-2 of toxic lectins present.
Egy másik megközelítésként kívánatosnak látszik a rekombináns DNS technikák alkalmazása az IL-2 előállításához (DNS a dezoxiribonukleinsav rövidítése), mint ahogyan már használják ezeket más biológiailag aktív humán fehérjék, mint pl. interferonok előállításához (Gray, P. W. és munkatársai: Natúré, 295, 503—508 (1981); Nagata, S. és munkatársai: Natúré, 284,316—320 (1980) Taniguchi, T. és munkatársai: Ge.ne, 10, 11 — 15 (1980)). Mindezideig azonban az IL-2 előállítását célzó kísérletek rekombináns DNS technikákkal sikertelenek voltak. így pl. a NIKKEI BIOTECHNOLOGY (Japán) 19. számában (1982. július 5) arról számoltak be, hogy lL-2-t termelő mikroorganizmus alkotását célzó kísérletek rekombináns DNS-sel eredménytelenek voltak, valószínűleg annak a tényezőnek a következtében, hogy az IL-2 polipeptidet kódoló gépt még nem klónozták.As another approach, it seems desirable to use recombinant DNA techniques for the production of IL-2 (DNA is an abbreviation for DNA), as they are already used in other biologically active human proteins, e.g. for the production of interferons (Gray, PW et al., 1981, Naturre, 295, 503-508; Nagata, S. et al., Naturre, 284, 316-320 (1980). Taniguchi, T. et al., Ge.ne, 10, 11- 15 (1980). So far, however, attempts to produce IL-2 by recombinant DNA techniques have failed. so e.g. NIKKEI BIOTECHNOLOGY (Japan), 19, July 5, 1982, reported that attempts to create a microorganism producing IL-2 with recombinant DNA were unsuccessful, probably due to the fact that the IL-2 polypeptide the coding machine has not yet been cloned.
Továbbra is fennmaradt tehát az igény egy interleukin-2-t klónozó génre, és egy rekombináns technikával előállított DNS-re, amely a gént hordozza. Fennmaradt az igény egy olyan élő sejtvonalra is, amely magába foglalja a rekombináns technikával előállított DNS-t, és egy olyan módszerre, amelynek segítségével — a sejtvonalat használva — interIeukin-2-t lehet előállítani.Thus, there remains a need for an interleukin-2 cloning gene and a recombinantly engineered DNA that carries the gene. There is also a need for a live cell line incorporating DNA produced by recombinant techniques and for a method of producing interleukin-2 using the cell line.
A +alálmányt az alábbiakban röviden a következőképpen foglaljuk össze:The + trick is briefly summarized below as follows:
Az IL-2 aktivitásával rendelkező polipeptidet kódoló klónozott gén:Cloned gene encoding a polypeptide with IL-2 activity:
rekombináns technikával előállított DNS, amely az IL-2 aktivitásával rendelkező poli-2197938 peptidet kódoló gént magában foglalja, valamint egy vektor DNS-t is foglal magában, amely képes replikálódni egy prokarióta vagy eukarióta sejtben; az említett gén kódoló szekvenciája a promotor szekvenciától lefelé helyezkedik el.DNA produced by a recombinant technique comprising a gene encoding a poly-2197938 peptide having IL-2 activity, and a vector DNA capable of replication in a prokaryotic or eukaryotic cell; the coding sequence of said gene is downstream of the promoter sequence.
A jelen találmány prokarióta vagy eukarióta sejtvonalakat is mutat be, amelyeket a fentebb említett DNS-sel, vektor DNS-sel és kódoló génnel transzformálva IL-2 termelésére tettek képessé. A vektor DNS képes replikálódni a sejtben; az említett gén kódoló szekvenciája a promotor szekvenciától lefelé helyezkedik el.The present invention also provides for prokaryotic or eukaryotic cell lines that have been transformed with the above-mentioned DNA, vector DNA and coding gene to produce IL-2. The vector DNA can replicate in the cell; the coding sequence of said gene is downstream of the promoter sequence.
A jelen találmány szerint IL-2 állítható elő olyan eukarióta vagy prokarióta sejtvonalat tartalmazó tápközeg aerob tenyésztésével, amely IL-2 termelése érdekében transzformálva van. A transzformáció egy olyan DNS-sel történik, amely rekombináns technikával módosítva van egyrészt az IL-2 aktivitásával rendelkező polipeptidek előállítását kódoló, találmány szerinti génnel, másrészt egy a sejtben replikálódni képes vektor DNS beiktatásával; az említett gén kódoló szekvenciája a promotor szekvenciától lefelé helyezkedik el.According to the present invention, IL-2 can be produced by aerobically culturing a medium containing a eukaryotic or prokaryotic cell line that has been transformed to produce IL-2. Transformation is accomplished by DNA that has been modified by recombinant techniques with the gene encoding the production of the polypeptides having IL-2 activity, on the one hand, and by inserting DNA capable of replicating in the cell, respectively; the coding sequence of said gene is downstream of the promoter sequence.
A találmánynak és előnyeinek sokkal teljesebb felbecsülése válik lehetővé és az egész találmány jobban megérthetővé válik az ezt követő részletes leírásban, ha a kísérő rajzokkal kapcsolatban néhány magyarázatot adunk.A much more complete appreciation of the invention and its advantages will be made possible, and the entire invention will be better understood in the following detailed description, provided some explanations are given in connection with the accompanying drawings.
Az 1. ábra az IL-2 aktivitásával rendelkező polipeptid (a továbbiakban ezt „IL-2 polipeptid“-nek nevezzük) termelését kódoló klónozott gén restrikciós endonukleáz hasítási térképét mutatja be.Figure 1 shows a restriction endonuclease cleavage map of a cloned gene encoding the production of a polypeptide having IL-2 activity (hereinafter referred to as "IL-2 polypeptide").
A 2(a) ábra a klónozott gén bázis-szekvenciáját mutatja be. A 2(b) ábra mutatja be az IL-2 aktivitást mutató polipeptidek I. Aminosav szekvenciáját, II. Aminosav-szekvenciáját és III. Aminosav-szekvenciáját.Figure 2 (a) shows the base sequence of the cloned gene. Figure 2 (b) shows the amino acid sequence I, II, polypeptides of IL-2 activity. Amino acid sequence and III. The amino acid sequence.
A 3. ábra a rekombináns DNS (pCEIL-2) konstrukcióját bemutató folyamatábra, a rekombináns DNS-be a kódoló gén lett beiktatva.Figure 3 is a flowchart illustrating the construction of recombinant DNA (pCEIL-2), the coding gene inserted into recombinant DNA.
A 4. ábra a pTrs-3 plazmid vektort mutatja be.Figure 4 shows plasmid vector pTrs-3.
Az 5(a), 5(b) és 5(c) ábrák a pTIL 2—22, pTIL 2—21, pTIL 2—14 és pTIL 2—15 rekombináns DNS-ek konstrukcióját bemutató folyamatábrák, vektorként pTrs-3-at használva.Figures 5 (a), 5 (b) and 5 (c) are flowcharts illustrating the construction of pTIL 2-22, pTIL 2-21, pTIL 2-14 and pTIL 2-15, as vector pTrs-3 using.
A 6. ábra a pKIL 2—21 rekombináns DNS konstrukcióját bemutató folyamatábra, vektorként pKT-218-at használva.Figure 6 is a flowchart showing the construction of pKIL 2-21 recombinant DNA using pKT-218 as vector.
A 7. ábra a pTuIL 2—22 rekombináns DNS konstrukcióját mutatja be folyamatábrában.Figure 7 is a flowchart illustrating the construction of recombinant DNA from pTuIL 2-22.
A 8. ábra bemutatja azokat a DNS-eket, amelyek képesek replikálódni Saccharomyces cerevisiae sejtben.Figure 8 shows DNAs capable of replication in a Saccharomyces cerevisiae cell.
Az ábrákban az „A“, „G“, „C“, és “T“ dezoxiadenilsavat, dezoxiguanilsavat, dezoxicitidil-savat és timidilsavat jelentenek.In the figures, "A", "G", "C" and "T" represent deoxyadenylic acid, deoxyguanilic acid, deoxycytidylic acid and thymidylic acid.
A továbbiakban röviden ismertetjük a találmány előnyös megvalósulási módját.The preferred embodiment of the invention will now be briefly described.
Egy IL-2 polipeptidet kódoló klónozott gént lehet nyerni az lL-2-nek megfelelő (IL-2 mRNS) és IL-2 aktivitással rendelkező polipeptidet előállítani képes emlős sejtből eredő messenger RNS (mRNS, „RNS“ a ribonukleinsav rövidítése) átírásával komplementer DNS-sé (cDNS). A nyert egyszálú cDNS (ss-cDNS) átalakítható kettős szálú cDNS-sé (ds-cDNS).A cloned gene encoding an IL-2 polypeptide can be obtained by transcribing DNA complementary to IL-2 (IL-2 mRNA) and mammalian cell-derived messenger RNA (mRNA, "RNA" for ribonucleic acid abbreviation) capable of producing a polypeptide having IL-2 activity. (cDNA). The resulting single-stranded cDNA (ss-cDNA) can be converted to double-stranded cDNA (ds-cDNA).
A cDNS előállításához templátként használt mRNS-t hagyományos módon lehet elkülöníteni az IL-2 polipeptid termelésére képes emlős sejtből. Az elkülönített RNS poliadenilált (Gillis és munkatársai: Immunological Rew., 63, 167—209 (1982)), és a poliadenilált RNS-t frakcionálni lehet pl. szacharózsűrűség gradiens centrifugálással, mint 11 — 12 S üledéket. 13 S mRNS alkalmi előfordulása is mutat mRNS aktivitást, és ilyen esetekben az látszik valószínűnek, hogy ez az mRNS a 11 —12 S mRNS egy aggregált formája.The mRNA used as a template for the production of cDNA can be isolated in conventional manner from a mammalian cell capable of producing the IL-2 polypeptide. Isolated RNA is polyadenylated (Gillis et al., Immunological Rew., 63, 167-209 (1982)), and polyadenylated RNA can be fractionated e.g. sucrose density by gradient centrifugation as 11 - 12 S pellet. Occasional occurrence of 13S mRNA also shows mRNA activity, and in such cases it seems likely that this mRNA is an aggregated form of 11-12 S mRNA.
Az IL-2 termelésére képes emlős sejt, amely a jelen találmány szerinti mRNS forrása, lehet T-limfocita, mint pl. perifériás vér mononukleáris sejtek, mandula sejtek, lépsejtek és hasonlók, amelyek operációs úton nyerhetők az emlősökből. A sejteket hagyományos módon lehet előkezelni, mint pl. nylon oszloppal, antiszérum-komplementtel, sűrűség-gradiens centrifugálással, többszöri enzimes kezeléssel, mint pl. neuramidináz és galaktóz-oxidáz kombinációja, röntgen-sugár besugárzással vagy tripszinnel, hogy a sejteket felruházzuk IL-2 termelőképességgel vagy, hogy növeljük az IL-2 aktivitást. T sejt növekedési faktor jelenlétében történt tenyésztés után az említett emlős sejtekből nyert klónozott T limfociták szintén használhatók mRNS forrásként, és ezek az előnyös limfociták. Transzformált limfocita sejtvonalak, mint pl. leukémia vagy limfóma sejtvonalakból, vagy a fentebb említett módszerekkel elvégzett mutációval vagy előkezeléssel nyert származékaiból származó T limfociták, vagy a klónozott transzformált sejtvonalak előnyösek mRNS forrásként. Nyilvánvaló, hogy a klónozott sejtvonalak általában nagyobb mennyiségű IL-2 mRNS-t tartalmaznak, mint az eredeti sejtvonal-tömeg. A fentebb említett sejtekből származó limfociták és tumor sejtvonalak (pl. CEM, Molt 4 F és BW 5147) egyesítéséből nyert T-sejt hibridómák szintén előnyös sejtvonalak a találmány szerinti módszerhez. A sejtvonalból származó limfociták között lehetnek olyanok, amelyek (1) konstitutív IL-2 termelőkés olyanok, amelyek (2) IL-2-t csak akkor termelnek, ha a tenyészetben kívülről beadagolt mitogén van jelen, vagy ha egyéb IL-2 termelést befolyásoló sejtek vannak jelen, vagy vannak távol.A mammalian cell capable of producing IL-2, which is a source of the mRNA of the present invention, may be a T lymphocyte such as a lymphocyte. peripheral blood mononuclear cells, tonsil cells, spleen cells and the like, which can be surgically recovered from mammals. The cells may be pretreated in a conventional manner, e.g. nylon column, antiserum complement, density gradient centrifugation, multiple enzymatic treatments, e.g. a combination of neuraminidase and galactose oxidase with X-ray irradiation or trypsin to confer cells with IL-2 productivity or to increase IL-2 activity. After culturing in the presence of T cell growth factor, cloned T lymphocytes obtained from said mammalian cells can also be used as mRNA sources and are preferred lymphocytes. Transformed lymphocyte cell lines, e.g. T lymphocytes derived from leukemia or lymphoma cell lines, or derivatives thereof by mutation or pretreatment by the above methods, or cloned transformed cell lines are preferred as mRNA sources. Obviously, cloned cell lines generally contain greater amounts of IL-2 mRNA than the original cell line mass. T-cell hybridomas obtained by combining lymphocytes from the aforementioned cells with tumor cell lines (e.g., CEM, Molt 4F and BW 5147) are also preferred cell lines for the method of the invention. The cell line lymphocytes may include those that are (1) constitutive IL-2 producing and (2) producing IL-2 only when there is exogenously added mitogen in the culture or if other cells affecting IL-2 production are present. are present or are away.
Abból a célból, hogy IL-2 mRNS-képződést váltsunk ki a konstitutív IL-2 termelő sejtekben, a konstitutív IL-2 termelő sejteket a sejttenyésztés területén általánosan ismert körülmények között tenyésztjük. Az IL-2-t csak mitogén jelenlétében termelő sejtekbenIn order to induce IL-2 mRNA formation in constitutive IL-2 producing cells, constitutive IL-2 producing cells are cultured under conditions generally known in the field of cell culture. Cells producing IL-2 only in the presence of mitogen
-3197938 az mRNS képződés kiváltásához a tenyésztett sejteket megfelelő tápközeggel mosni kell, majd a megfelelő tápközegben fel kell szuszpendálni, ilyen tápközeg pl. a Rosewell Park Memóriái Institute 1640 (a továbbiakban „RPMI 1640“), a Dulbecco Modified Eagle Médium (a továbbiakban ,,DMEM“) vagy olyan Click-féle tápközeg, amely szérumot tartalmaz vagy nem tartalmaz.-3197938, to induce mRNA formation, cultured cells should be washed with appropriate medium and resuspended in appropriate medium, e.g. Rosewell Park Memories Institute 1640 ("RPMI 1640"), Dulbecco Modified Eagle Medium ("DMEM"), or Click medium, whether or not containing serum.
Ezek a tápközegek ki lehetnek egészítve különböző adalékanyagokkal, mint pl. penicillinnel, streptomicinnel vagy más antibiotikumokkal, vagy friss L-glutaminnal, HEPES pufferral és nátrium-bikarbonáttal olyan koncentrációban, amelyet a sejttenyésztés területén általában használnak. Az előnyös sejtsűrűség 0,5—4-106 sejt/ml lehet. Az mRNS és az IL-2-előál 1 ítás aktiválásának indukálása érdekében megfelelő stimulánsokat adunk hozzá. Ilyen megfelelő stimulánsok lehetnek a mitogének, neuraminidáz, galaktóz-oxidáz, cinkszármazékok, mint pl. cinkklorid, vagy mikroorganizmusokból származó limfocita aktiváló anyagok, pl. „A“ fehérje, O-streptolizin. A stimulált sejteket kinyerjük és mossuk. A mitogén-stimulálás folyamán szintén jelenlevő makrofágok vagy dendrites sejtek szintén aktiválhatják az mRNS-t, vagy növelhetik az aktivált mRNS mennyiségét. Hasonlóképpen a B limfocitákból vagy B limfocita vonalakból — mint pl. Raji, Daudi, K 562 és BALL-1 — származó sejtvonalak egyidejű jelenléte aktiválhatja az mRNS-t vagy növelheti az aktivált mRNS mennyiségét.These media may be supplemented with a variety of additives, e.g. penicillin, streptomycin or other antibiotics, or fresh L-glutamine, HEPES buffer and sodium bicarbonate at concentrations commonly used in cell culture. A preferred cell density is 0.5-4-10 6 cells / ml. Appropriate stimulants are added to induce the activation of mRNA and IL-2 production. Examples of suitable stimulants include mitogens, neuraminidase, galactose oxidase, zinc derivatives such as, for example. zinc chloride, or lymphocyte activating agents from microorganisms, e.g. Protein A, O-streptolysin. The stimulated cells are harvested and washed. Macrophages or dendritic cells also present during mitogen stimulation may also activate mRNA or increase the amount of mRNA activated. Similarly, B lymphocytes or B lymphocyte lines such as The simultaneous presence of Raji, Daudi, K 562 and BALL-1 derived cell lines may activate mRNA or increase the amount of mRNA activated.
Az emlős sejtek sokszorozódásának érdekében ezeket in vitro sejt-tenyészetben kell fenntartani, vagy szövettanilag összeférhetően kiválasztott állatokban normál körülmények között. Amikor in vitro tenyészet fenntartását alkalmazzuk az mRNS forrás készítéséhez, a sejteket lehet növeszteni bármilyen olyan tenyésztő tápközegen, amelyről korábban úgy találtuk, hogy elősegítik a T sejtek növekedését. Ezek a tápközegek ki lehetnek egészítve (vagy nincsenek kiegészítve) emlős szérummal, szérumkomponensekkel vagy szérum albuminnal.In order to multiply mammalian cells, they must be maintained in vitro in cell culture or in histologically compatible animals under normal conditions. When in vitro culture maintenance is used to prepare the mRNA source, cells can be grown on any culture medium previously found to promote T cell growth. These media may be supplemented (or not supplemented) with mammalian serum, serum components or serum albumin.
Az mRNS aktiválásához szükséges időtartam megfelel annak az időtartamnak, amely a sejtek aktiválásához szükséges, hogy kiváltsák az mRNS képződését. Ez az időtartam általában egybeesik azzal az idővel, amely ahhoz szükséges, hogy az IL-2 kiválasztása a tápközegben meginduljon. Az előnyös időtartam 3—12 óra között lehet a stimuláns, mint pl. egy nitrogén hozzáadása után. A tenyésztési időtartam indokolatlan meghosszabítása alkalmanként a kialakult mRNS elbomlását eredményezheti. Az IL-2-t termelő sejtek aktiválási folyamata során forbol-észtereket, mint pl. PMA-t vagy TPA-t lehet előnyösen alkalmazni 10—50 ng/ml koncentrációban, hogy emeljük az aktiválás szintjét.The time required for mRNA activation corresponds to the time required for cell activation to induce mRNA formation. This period generally coincides with the time required for the start of IL-2 secretion in the medium. The preferred duration may be from 3 to 12 hours for the stimulant, e.g. after adding nitrogen. Unjustified prolongation of the culture period may occasionally result in the degradation of the formed mRNA. During the activation process of IL-2-producing cells, phorbol esters, e.g. PMA or TPA may preferably be used at a concentration of 10-50 ng / ml to increase the level of activation.
Az IL-2 mRNS aktiválásának fentebb leírt folyamata 32—38°C hőmérsékleten, párásított 4 atmoszférában, mintegy 7,0-7,4 pH értékben hajtható végre.The above-described process for IL-2 mRNA activation can be carried out at 32-38 ° C in a humidified 4 atmosphere at a pH of about 7.0-7.4.
Azokat az eljárásokat, amelyek az IL-2 termelésére képes emlős sejtek tenyésztéséhez és kinyeréséhez szükségesek, az alábbiakban magyarázzuk el részletesebben.The procedures required for culturing and harvesting mammalian cells capable of producing IL-2 are explained in more detail below.
(1) Konstitutív IL-2 termelő sejtvonalak nyerése(1) Obtaining constitutive IL-2 producing cell lines
Humán leukémia T-sejt Jurkat-sejtvonalát (amely szabadon beszerezhető a következő helyekről: Fred Hutchinson Cancer Institute, Seattle, Egyesült Államok, Salk Institute, San Diego, Egyesült Államok; Német Rák-központ, Heidelberg, Nyugat-Németország) szuszpendáljuk Click-tápközegben IX106 sejt/ml sejtsűrűséggel és 8X103 R röntgensugárral sugározzuk be 150 R/perc besugárzási sebességgel. Ezután az így besugárzott sejtekből 0,1 sejt/ /200 μΙ tápközeg koncentrációban 5% FCS-t tartalmazó Click-tápközeget inokulálunk 96 üreges laposfenekű mikrolemezben (Falcon 3072) és 3 héten át tenyésztjük 37°C hőmérsékleten 5% széndioxidot tartalmazó inkubátorban (klónozás korlátozott hígításos módszerrel) . A kinőtt elő sejteket átvisszük 24 üreges tenyésztő lemezre (Nunc), még mielőtt a sejt-réteg egybefolyóvá válna, majd további 5 napig tenyésztjük. A kinőtt sejteket tovább tenyésztjük szérumban és szérum-albumin mentes szintetikus tápközegben mintegy két napig 1— 2X10B/ml kezdeti sejtsűrűséggel. A tenyészet felülúszóját centrifugálással kinyerjük, és 0,22 millipórusú szűrőpapíron átszűrjük, hogy az üledéktől megtisztítsuk és a felülúszót sterilezzük, majd a konstitutíven IL-2 termelésre képes, röntgensugárral kezelt mutánsokat kiválasztjuk és klónozzuk a felülúszóban mért IL-2 aktivitás mérése alapján.The human leukemia T-cell Jurkat cell line (freely available from Fred Hutchinson Cancer Institute, Seattle, United States, Salk Institute, San Diego, United States; German Cancer Center, Heidelberg, West Germany) is suspended in Click medium. irradiation with a 150 R / min irradiation speed IX10 6 cells / ml and a cell density of 8X10 3 R X-rays. Then, Click media containing 5% FCS in 0.1 cell / 200 μΙ medium was inoculated from the cells so irradiated in a 96-well flat bottom microplate (Falcon 3072) and cultured for 3 weeks at 37 ° C in a 5% carbon dioxide incubator (cloning limited). dilution method). The overgrown pre-cells are transferred to 24-well culture plates (Nunc) before the cell layer becomes confluent and cultured for an additional 5 days. The overgrown cells are further cultured in serum and serum albumin-free synthetic medium for an initial cell density of 1-2X10 B / ml for approximately two days. The culture supernatant was harvested by centrifugation and filtered through a 0.22 millipore filter paper to purify the pellet and sterilize the supernatant, and the constitutively IL-2-capable X-ray-treated mutants were selected and cloned in IL-2.
(2) IL-2 termelő sejt kinyerése humán perifériás vér mononukleáris sejtekből. Humán perifériás vért nyerünk ki és perifériás vér limfocitákat (a továbbiakban „PBL“ izolálunk sűrűség gradiens centrifugálással Ficoll-Hypaque-on. A PBL-t 2 ml 5% FCS-t tartalmazó Click tápközeg 2 ml-ében inokuláljuk lXlO6/ml sejtsűrűséggel 24 üreges Nunc tenyésztő lemezen 100 μΐ 5 mg/ml-es fitohemaglutinin M-el (Gibco) (pHA) együtt, és 48 órán át tenyésztjük a fentebb leírt körülmények között. A sejteket mossuk és ismét inokuláljuk 1 ml Click tápközegben ΐχίΟ5 ml sejtsűrűséggel 1 ml „kondicionált tápközeggel együtt — amely tápközeg olyan humán splenocitákból készült, amelyeket 2,5 pg/ml concanavalin A-val („Con A“) stimuláltak 48 órán át —, majd az 50% „kondicionált tápközeget tartalmazó tápközeget három naponként cseréljük, hogy a PBL-ből humán T limfociták hosszú idejű tenyészetét nyerjük. Az így készített hosszú ideig tenyésztett humán T limfocitákat klónozzuk a fentebb leírt korlátozott hígításos módszerrel humán splenocita eredetű „kondicionált tápközeg jelenlétében és a sejt kiónokat hasonlóképpen sokszorozzuk. Ezután a klónozott humán T lim-4197938 focitákat inokuláljuk 1 ml RPMI 1640-ben lXlO6/ml sejt-sűrűséggel 24 üreges Nunc tenyésztő lemezen 10 pg/ml PHA jelenlétében és 24 órán át tenyésztjük 37°C hőmérsékleten 7,5% CO2-inkubátorban. A tenyészet felülúszóját kinyerjük, centrifugáljuk, 0,22 μ mitlipórusú szűrőn átszűrjük és IL-2 aktivitásra megvizsgáljuk, hogy pontosan meghatározzuk az IL-2 termelő normál humán T-limfocita kiónokat.(2) Recovery of IL-2 producing cell from human peripheral blood mononuclear cells. Human peripheral blood is harvested and peripheral blood lymphocytes (hereinafter "PBL") are isolated by density gradient centrifugation on Ficoll-Hypaque. 2 ml of Click media containing 5% FCS in PB is inoculated with 1X10 6 / ml cell density. wells with 100 μΐ of 5 μg / ml phytohemagglutinin M (Gibco) (pHA) in hollow Nunc culture plates and cultured for 48 hours under the conditions described above The cells are washed and re-inoculated in 1 ml Click medium with 5 ml cell density 1 ml of "conditioned medium", a medium prepared from human splenocytes stimulated with 2.5 pg / ml of concanavalin A ("Con A") for 48 hours, and the medium containing 50% "conditioned medium" was changed every three days to long-term cultures of human T lymphocytes are obtained from PBL. The thus prepared long-term cultured human T lymphocytes are cloned as above. by the limited dilution method described herein, in the presence of conditioned media from human splenocytes, and cell clones are similarly amplified. The cloned human T lim-4197938 foci are then inoculated with 1 ml RPMI 1640 at a cell density of 1X10 6 / ml in 24 well Nunc culture plates in the presence of 10 pg / ml PHA and cultured for 24 hours at 37 ° C in 7.5% CO 2 - incubator. The culture supernatant was harvested, centrifuged, filtered through a 0.22 μm micropore filter and assayed for IL-2 activity to accurately determine normal human T-lymphocyte clones producing IL-2.
(3) Mitogén jelenlétében IL-2-t termelni képes humán limfocitákból származó rosszindulatú sejtvonal nyerése(3) Obtaining a malignant cell line from human lymphocytes capable of producing IL-2 in the presence of mitogen
Jurkat sejtvonal, vagy klónozott sejtvonalak, mint pl. Jurkat 111, amelyet a fentebb leírt korlátozott hígításos módszerrel nyertünk, képesek 10—4 000 egység/ml IL-2-t előállítani, amikor 24 órán át tenyésztjük a korábban leírt szérum-mentes szintetikus tápközegen vagy 1—2% emlős szérumot tartalmazó RPMl-1640-en, mitogén, mint pl. 10 pg/ml Con A vagy 2,5 pg/ml PHA jelenlétében. Ezek a rosszindulatú humán sejtvonalak termelnek IL-2-t akkor is, amikor cink-klorid, „A“ fehérje vagy picibanil jelenlétében tenyésztjük.Jurkat cell lines, or cloned cell lines, e.g. Jurkat 111, obtained by the limited dilution method described above, is capable of producing 10-4,000 units / ml IL-2 when cultured for 24 hours in RPM1 containing 1-2% serum-free synthetic medium or 1-2% mammalian serum. 1640, a mitogen such as. 10 pg / ml Con A or 2.5 pg / ml PHA. These malignant human cell lines also produce IL-2 when cultured in the presence of zinc chloride, protein A or picibanil.
(4) Mitogén, más stimuláló sejtek vagy stimuláló oldható faktorok együttes jelenlétében IL-2-t termelni képes sejtek nyerése Molt 4 F humán rosszindulatú sejtvonal és bizonyos klónozott sejtvonalak, mint pl. Jurkat J 99 — amelyet a korlátozott hígításos módszerrel nyertünk — nem termelnek IL-2-t még akkor sem, ha 24—72 órán át lektin vagy mitogének bármilyen koncentrációja jelenlétében tenyésztjük. Ugyanakkor ezek a sejtek képessé válnak jelentős mennyiségű (10—100 E/ml) IL-2-t termelni 24 órás .tenyésztési időköz alatt 37°C hőmérsékleten, ha együtt tenyésztjük 5—)0 E/ml interleukin 1-el (a monokinek egyikével), vagy K 562 vagy Raji sejtek 50%-ot kitevő mennyiségével.(4) Generation of cells capable of producing IL-2 in the presence of mitogen, other stimulatory cells, or stimulating soluble factors Molt 4 F human malignant cell line and certain cloned cell lines, e.g. Jurkat J 99, obtained by the limited dilution method, does not produce IL-2 even when cultured for 24-72 hours in the presence of any concentration of lectin or mitogens. However, these cells are able to produce significant amounts (10-100 U / ml) of IL-2 over a 24 hour culture at 37 ° C when co-cultured with 5 to 0 U / ml of interleukin 1 (monokines). 50% of K 562 or Raji cells.
Az IL-2 mRNS kivonását a fentebb említett módon aktivált sejtekből a hagyományos, jól ismert módszerrel végezzük, tekintet nélkül a sejtek különböző forrásaira. így pl. a sejteket részben vagy teljesen felaprítjuk detergens, pl. NP-40, SDS, Triton X és dezoxi-kólsav hozzáadásával vagy mechanikai homogenizálással vagy a fagyasztás-felengedtetés módszerével. Hogy az mRNS kivonása folyamán az RNS ribonukleáz által okozott bomlását megakadályozzuk, előnyös RN-áz inhibitorokat, mint pl. heparint, polivinil-szulfátot, bentonitot, makaloidot (forgalmazza: National Lead Company, Houston, Texas) dietil-pirokarbonátot vagy vanadil-komplexet hozzáadni. Az IL-2 mRNS-t az IL-2 bioszintézisében kicsapott poliszómából nyerhetjük, amely anti-IL-2 antitesttel van kicsapva egy detergenssel kivonva.Extraction of IL-2 mRNA from cells activated as above is performed by a conventional, well-known method, regardless of the different sources of the cells. so e.g. the cells are partially or completely comminuted with detergent, e.g. NP-40, SDS, Triton X and deoxycholic acid, or by mechanical homogenization or freeze-thaw method. In order to prevent degradation of RNA by ribonuclease during mRNA extraction, preferred RNase inhibitors, e.g. heparin, polyvinyl sulfate, bentonite, macaloid (available from National Lead Company, Houston, Texas), diethyl pyrocarbonate or vanadyl complex. IL-2 mRNA can be obtained from a polysome precipitated in IL-2 biosynthesis which is precipitated with an anti-IL-2 antibody and detergent extracted.
A poli A-t tartalmazó mRNS-t bármilyen hagyományos módszerrel lehet frakcionálni vagy koncentrálni, így pl. affinitás-kromatográfiával, vagy oligo-dT cellulózon vagy sepha8 rose 2 B poli-U-sepharózán történő egytételü abszorpcióval, szacharóz sűrűség gradiens centrifugálással vagy agaróz gél elektroforézissel.The poly A-containing mRNA can be fractionated or concentrated by any conventional method, e.g. affinity chromatography, or single-pass absorption on oligo-dT cellulose or sepha8 rose 2B poly-U-sepharose, sucrose density gradient centrifugation, or agarose gel electrophoresis.
Az mRNS frakciókat ezután levizsgáljuk IL-2 mRNS aktivitásra az mRNS frakciókból átírt fehérjék biológiai aktivitásának kipróbálásával vagy az átírt fehérjék azonosításával, az IL-2 peptid elleni mon'oklonális antitestet alkalmazva. így pl. az mRNS általában a megfelelő fehérjévé íródik át, béka (Xenopus laevis) petébe történő mikroinjekcióval (Gurdon, J. B. és munkatársai: Natúré 233, 177—182 (1972)), vagy az mRNS-től függő ‘retikulolizátumnak vagy gabonacsíra transzlációs, sejtmentes rendszerének alkalmazásával.The mRNA fractions were then assayed for IL-2 mRNA activity by testing the biological activity of the transcribed proteins from the mRNA fractions or by identifying the transcribed proteins using a monoclonal antibody against the IL-2 peptide. so e.g. the mRNA is usually transcribed into the appropriate protein by microinjection into the egg of a frog (Xenopus laevis) (Gurdon, JB et al., Natura 233, 177-182 (1972)), or by using a mRNA-dependent reticulolysate or cereal germ translational cell-free system. .
Az IL-2 aktivitást lehet bizonyítani mikrovizsgáló módszerrel, amelyet elvileg Gillis és munkatársai (Gillis, S. és munkatársai: J. Immunoi., 120,2027—2033 (1978)) dolgoztak ki. A vizsgálat figyeli a citotoxikus T limfocita sejtvonalak (CTLL) IL-2 függő celluláris sejtburjánzását, a sejtvonalak Gillis és munkatársai által leírt módszer szerint vannak kiváltva. Azaz 4X103 CTLL sejtet inokulálunk 2% FCS-t tartalmazó 100 μΐ RPMI 1640 tápközegbe 96 üreges laposfenekű mikrolemezben 100 μΙ sorozatban hígított átírt termékkel együtt. 20 óra inkubálás után 37°C hőmérsékleten 5% CO2 inkubátorban a sejteket 4 órán át rázatjuk 0,5 pCi 3H-TdR-rel, üvegszál-csíkokra gyűjtjük ki egy automatikus sejtkinyerő segítségével, majd a beépült aktivitást folyadék scintilIációs számlálóval mérjük. Ezekkel a vizsgáló eljárásokkal az IL-2 jelenlétében tenyésztett CTLL sejtekről úgy találjuk, hogy a 3H-TdR dózis-függő módon beépül, a vizsgálati mintában levő IL-2 mennyiségének határozott kiszámítását téve lehetővé.IL-2 activity can be demonstrated by a microassay developed in principle by Gillis et al. (1978), Gillis, S. et al., J. Immunol. 120,2027-2033. The assay monitors IL-2-dependent cellular proliferation of cytotoxic T lymphocyte cell lines (CTLLs), which are induced by the method described by Gillis et al. That is, 4X10 3 CTLL cells are inoculated into 100 μΐ RPMI 1640 medium containing 2% FCS with 96 μl serially diluted transfected product in a 96-well flat bottom microplate. After incubation for 20 hours at 37 ° C in a 5% CO 2 incubator, cells are shaken for 4 hours with 0.5 pCi of 3 H-TdR, harvested on glass fiber strips using an automatic cell harvester, and the incorporated activity is measured by liquid scintillation counting. With these assays, CTLL cells cultured in the presence of IL-2 are found to incorporate 3 H-TdR in a dose-dependent manner, allowing for a definite calculation of the amount of IL-2 in the test sample.
Az IL-2 olyan aktivitással rendelkezik, amely a T-limfociták burjánzását elősegíti, ez lehetővé teszi az IL-2 aktivitás mérését T-sejt növekedési aktivitási indexet alkalmazva. Azaz 5 CTLL sejtet viszünk át 100 μΙ 2% FCS-t tartalmazó DMEM-be 96 üreges laposfenekű mikroiemezekben 100 μΐ széria-higításos átírási (transzlációs) termékkel együtt. 72—96 órás inkubálás után 37°C hőmérsékleten 5% CO2 inkubátorban, a kinőtt sejtek és aktivált sejtek számát mikroszkóp alatt megszámoljuk. Pozitív külső kontroll csoportként 100 egység/ml és 10 egység/ml IL-2-t adunk és a vizsgálati minta IL-2 aktivitását kiszámítjuk, összehasonlítva a kinőtt élő sejtek számával ezekben a kontroll csoportokban.IL-2 has an activity that promotes T-lymphocyte proliferation, allowing measurement of IL-2 activity using a T-cell growth activity index. That is, 5 CTLL cells are transferred to 100 μΙ DMEM containing 2% FCS in 96-well flat bottom microplates with 100 μΐ serial dilution transcription product. After incubation for 72-96 hours at 37 ° C in a 5% CO 2 incubator, the number of overgrown cells and activated cells is counted under a microscope. As a positive external control group, 100 units / ml and 10 units / ml IL-2 were added and the IL-2 activity of the test sample was calculated by comparing the number of live cells grown in these control groups.
A legaktívabb frakciókból így nyert IL-2 mRNS szolgál templátként a ds-cDNS szintéziséhez és a ds-cDNS kapcsolódik egy vektor DNS-sel. A cDNS szintézisét hagyományos módszerekkel hajtják végre.The IL-2 mRNA thus obtained from the most active fractions serves as a template for the synthesis of ds-cDNA and the ds-cDNA is linked to a vector DNA. Synthesis of cDNA is accomplished by conventional methods.
Először ss-cDNS, amely az mRNS-sel komplementer, készül el dATP, dGTP, dCTP, 5First, ss-cDNA, which is complementary to mRNA, is prepared by dATP, dGTP, dCTP,
-5197938 dTTP jelenlétében, reverz transzkriptázt alkalmazva és mRNS-t használva templátként, és az oligo-dT-t leolvasó mintaként (primerként). A templát mRNS-t azután alkálikus kezeléssel eltávolítjuk és a ds-cDNS-t reverz transzkriptáz vagy DNS polimeráz alkalmazásával hozzuk létre, a fentebb szintetizált ss-cDNS-t használva templátként.-5197938 in the presence of dTTP, using reverse transcriptase and using mRNA as a template, and oligo-dT as a reading template (primer). The template mRNA is then removed by alkaline treatment and the ds-cDNA is generated using reverse transcriptase or DNA polymerase using the ss-cDNA synthesized above.
A rekombináns technikával előállított DNS-t az így nyert ds-cDNS-ből és egy replikont tartalmazó vektor DNS-ből — amely replikon képes replikálódni eukarióta vagy prokarióta rendszerekben — készítjük. A rekombináns DNS-t ezután beépítjük a gazdasejtbe.DNA produced by recombinant technique is prepared from the resulting ds-cDNA and a replicon-containing vector DNA capable of replication in eukaryotic or prokaryotic systems. The recombinant DNA is then incorporated into the host cell.
A ds-cDNS és egy vektor DNS, amely képes az eukarióta vagy prokarióta sejtekben sokszorozódni, a kapcsolás előtt módosítva vannak különböző eljárásokkal mint pl. exonukleáz kezelés, kémiailag szintetikus DNS darabok valamint G, C végződés hozzáadása kapcsolható terminálist adva a ds-CDNS és a vektor DNS végeinél. A kapcsolható DNS-ek kapcsolását végre lehet hajtani pl. T4-fág DNS ligáz segítségével ATP jelenlétében.The ds-cDNA and a vector DNA that is capable of replication in eukaryotic or prokaryotic cells have been modified prior to coupling by various methods, e.g. exonuclease treatment, addition of chemically synthetic DNA fragments as well as G, C terminus giving a ds-CDNS and vector DNA terminus. The linkage of linkable DNAs can be accomplished e.g. Using phage T 4 DNA ligase in the presence of ATP.
Az így nyert rekombináns DNS-sel élő sejteket lehet transzformálni a klónozott cDNS kibővítésére vagy IL-2 polipeptid termelésére;The resulting recombinant DNA live cells can be transformed to amplify the cloned cDNA or to produce IL-2 polypeptide;
Megfelelő eukarióta gazda-organizmusok, amelyeket általában IL-2 termelésére használnak, lehetnek gerincesek, élesztők stb. így pl. majom-sejteket, (pl. CV-I sejt), amelyeket SV-40 eredet-defektív mutánssal transzformálták és amely az SV-40 nagy T antigénjét (COS sejtek) fejezi ki, amint ezt Y. Gluzman részletezte (Cell, 23, 175—182 (1981)); egéreredetű sejteket, amelyeket Ohno, S. és Taniguchi, T. írtak le (Nucleic Acids Research, 10, 967—977 (1982)); és élesztő gazda-vektor rendszereket, amelyeket az IF'N gén kifejezéséhez alkalmaznak, és amelyet R. Hitzeman írt le (Natúré, 293, 717—722 (1981)), lehet használni. Megfelelő prokarióta gazda-organizmusok lehetnek Escherichia. coli, Bacillus subtilis, stb. A DNS sokszorozása érdekében a gazdaszervezetben előnyös az E. coli-t alkalmazni gazdaszervezetként, bár más gazdaszervezetek is alkalmazhatók.Suitable eukaryotic host organisms commonly used for the production of IL-2 include vertebrates, yeasts, and the like. so e.g. monkey cells (e.g., CV-I cell) transformed with the SV-40 origin-defective mutant and expressing the SV-40 large T antigen (COS cells) as described by Y. Gluzman (Cell, 23, 175 -182 (1981)); mouse cells described by Ohno, S. and Taniguchi, T. (Nucleic Acids Research, 10, 967-977 (1982)); and yeast host-vector systems used for expression of the IF'N gene, described by R. Hitzeman (Natura, 293, 717-722 (1981)). Suitable prokaryotic host organisms include Escherichia. coli, Bacillus subtilis, etc. In order to amplify the DNA in the host, it is preferable to use E. coli as the host, although other hosts may be used.
Az E. coli-hoz használt alkalmas vektorok lehetnek EK típusú plazmid vektorok (szigorú típus): pSClOl, pRK353, pRK646, pRK248, pDF4I, stb; EK típusú plazmid vektorok (mérsékelt típus): ColEl, pVH51, pAC105, RSF 2124, pCRl, pMB9, pBR313, pBR322, pBR324, pBR325, pBR327, pBR328, pKY2289, pKY2700, pKN80, pKC7, pKBI58, pMK2004, pACYCl, pACY184, dúl, stb; λ gt típusú fág vektorok λ gt.Ác, λ gt.XB, XWES, XC, λΒ. Xzj vir., λΒ’, XALO, λΒ, XWES.Ts622, XDam, stb. Általában a pBR322-t használják leggyakrabban vektorként F, coli-hoz és ebben az esetben a legjobb klónozó helyek a PstI és az EcoRI helyek.Suitable vectors for E. coli include EC type plasmid vectors (strict type): pSC101, pRK353, pRK646, pRK248, pDF4I, etc .; EC type plasmid vectors (moderate type): ColE1, pVH51, pAC105, RSF 2124, pCR1, pMB9, pBR313, pBR322, pBR324, pBR325, pBR327, pBR328, pKY2289, pKY2700, pKN80, pKC7, pKN80, pKC7 rabbit, etc; λ gt phage vectors λ gt.Ác, λ gt.XB, XWES, XC, λΒ. Xzj vir., ΛΒ ', XALO, λΒ, XWES.Ts622, XDam, etc. In general, pBR322 is most commonly used as a vector for F, coli and in this case the best cloning sites are PstI and EcoRI.
1Ö1o
A gazdasejt transzformálását a rekombináns DNS-sel hagyományos úton lehet végrehajtani a következőképpen.Transformation of the host cell with recombinant DNA can be accomplished in conventional manner as follows.
Ahol a gazdaszervezet prokarióta, mint pl. az E coli, olyan megfelelő sejteket készítünk, amelyek képesek a DNS befogására. Ezeket a sejteket olyan sejtekből készítjük, amelyeket az exponenciális növekedési fázis után nyerünk és ezt követően CaCl2-módszerrel, ismert eljárás szerint kezelünk. Amikor MgCl2 vagy RbCl van a transzformációs reakcióközegben, a transzformáció hatásfoka nő. A transzformációt a gazdasejtből történt protoplaszt-képzés után is végrehajthatjuk.Where the host organism is prokaryotic, e.g. E coli, suitable cells are prepared which are capable of capturing DNA. These cells are prepared from cells obtained after the exponential growth phase and subsequently treated with the CaCl 2 method according to known techniques. When MgCl 2 or RbCl is present in the transformation reaction medium, the transformation efficiency increases. Transformation can also be performed after protoplast formation from the host cell.
Ahol az alkalmazott gazdaszervezet eukarióta, a DNS transzfekciós módszerét, mint pl. kalcium-foszfátos kicsapást, hagyományos mechanikus módszereket, mint pl. mikroinjektálást, a vörös vérsejt gazdaszervezetben vagy liposzómákban bezárt plazmid beiktatását, a sejtek kezelését valamilyek ágenssel, mint pl. lizofoszfatidil-kolinnal, vagy vírus vektorok alkalmazását és más hasonló módszereket lehet használni.Where the host used is eukaryotic, the method of DNA transfection, such as, e.g. calcium phosphate precipitation; conventional mechanical methods such as microinjection, insertion of a plasmid encapsulated in the red blood cell host or liposomes; treatment of the cells with an agent, such as lysophosphatidylcholine, or the use of viral vectors and the like.
Az IL-2 génnel rendelkező sejtek izolálása a transzformáció után az alábbi két módszer egyikével történhet:Isolation of cells with the IL-2 gene after transformation can be performed by one of the following two methods:
(1) A plusz-mínusz módszerben, részlegesen tisztított IL-2 mRNS-t nyerünk a mitogénnel aktivált emlős sejtekből extrahált mRNS-ek szacharóz gradiens centrifugálásával, mint 11 — 12S üledékeket, majd 32 P-radioaktívan jelzett ss-cDNS-t szintetizálunk a részlegesen tisztított mRNS-t használva templátként. A templát mRNS alkálikus kezeléssel történő eltávolítása után az izolált cDNS-t hidroxilapatit-oszlopkromatográfiával frakciónáljuk. A nem hibridizált cDNS-t és a hibridizált cDNS-t ideiglenesen „A“ mintának, illetve „B“ mintának nevezzük. A transzformánsok a két nitrocellulóz szűrőn teljesen azonos módon nőnek, és a sejtek DNS-e a szűrőpapíron alkálikus kezeléssel rögződik. Az „A“ mintát és a „B“ mintát hibridizáljuk a DNS-sel két különböző szűrőpapíron, majd autoradiográfiás mérést hajtunk végre, hogy kiválaszszuk azokat a transzformánsokat, amelyek pozitívan reagálnak az „A“ mintával (plusz), de gyengén vagy egyáltalán nem reagálnak a „B“ mintával (mínusz) (Taniguchi és munkatársai: Proc. Jpn. Acad., v 155B 464—469 (1979)).(1) In the plus-minus method, partially purified IL-2 mRNA is obtained by sucrose gradient centrifugation of mRNAs extracted from mitogen-activated mammalian cells as 11-12S pellets followed by synthesis of 32 P-radiolabeled ss-cDNA. using partially purified mRNA as a template. After removing the template mRNA by alkaline treatment, the isolated cDNA was fractionated by hydroxylapatite column chromatography. The non-hybridized cDNA and the hybridized cDNA are temporarily referred to as "A" and "B" samples respectively. The transformants grow in exactly the same way on the two nitrocellulose filters and the DNA of the cells is attached to the filter paper by alkaline treatment. Sample A and sample B are hybridized with DNA on two different filter papers and then autoradiographed to select transformants that react positively to sample A (plus) but show little or no reaction sample B (minus) (Taniguchi et al., Proc. Jpn. Acad., v. 155B 464-469 (1979)).
(2) A második módszer pl. 1000—10000 transzformáns klón szétosztásából áll több tíz vagy több száz klóncsoportba. A szétosztott klóncsoportokat egymás után tenyésztjük hagyományos módon, hogy plazmid DNS-t nyerjünk. Ezután ezeket a plazmid DNS-eket átalakítjuk ss-cDNS-ekké, pl. hődenaturálással, és a nyert ss-cDNS-eket nitrocellulóz szűrőpapíron rögzítjük, hogy a rögzített DNSre komplementer és aktivált IL-2 mRNS-t magába foglaló emlős sejtekből készült mRNS hibridizálását elérjük. Egy másik módszer szerint IL-2 mRNS-t tartalmazó mRNS-t hib-6197938 ridizálunk hődenaturált plazmid DNS-sel, majd a DNS-mRNS hibridet rögzítjük a nitrocellulóz szűrőpapírra. Ezeket a szűrőpapírokat azután kis sókoncentrációjú pufferekkel, mint pl. 1 mmól/literes HEPES puffer, vagy 10 mmól/literes NaCl, mossuk, és a szűrőpapíron adszorbeált mRNS-t extraháljuk mintegy 1 percig 95°C hőmérsékleten a következő oldattal: 0,5 mmól/1 EDTA, 0,1% SDS. A tisztított mRNS-t oligo dT-cellulóz oszlopkromatográfiás elúcióval történő elúcíóval nyerjük ki. Ezután az mRNS-t fehérjébe fordítjuk le. Xenopus laevis petébe történő mikroinjektálássál az IL-2 aktivitás meghatározása érdekében, vagy az mRNS-t egy fehérjébe fordítjuk le mRNS-függő retikulocita vagy búzacsíra in vitro sejtmentes transzlációs (lefordító) rendszert alkalmazva, az IL-2 aktivitás analízise érdekében anti-IL-2 antitestet alkalmazva. Ezek szerint az eljárások szerint az a csoport, amelyben az IL-2 aktivitás kimutatható, ismételten tovább osztható kisebb számú transzformáns kiónokat tartalmazó csoportokba, amíg egy egyedi, IL-2 DNS-sel rendelkező klón marad.(2) The second method is eg. It consists of distributing 1000 to 10000 transformant clones into tens or hundreds of clones. The distributed clone groups are sequentially grown in conventional manner to obtain plasmid DNA. These plasmid DNAs are then converted to ss-cDNAs, e.g. heat denaturation, and the resulting ss cDNAs are fixed on a nitrocellulose filter paper to achieve hybridization of mRNA from mammalian cells complementary to the fixed DNA and activated IL-2 mRNA. Alternatively, mRNA containing IL-2 mRNA is ridged with Hib-6197938 and heat-denatured plasmid DNA and the DNA-mRNA hybrid is fixed on nitrocellulose filter paper. These filter papers are then used with low salt concentration buffers, e.g. 1 mM HEPES buffer or 10 mM NaCl was washed and mRNA adsorbed on filter paper was extracted with 0.5 mM EDTA, 0.1% SDS for about 1 min at 95 ° C. Purified mRNA is recovered by elution with oligo dT-cellulose column chromatography. The mRNA is then translated into protein. Microinjection into the egg of Xenopus laevis to determine IL-2 activity or translate the mRNA into a protein using an mRNA-dependent reticulocyte or wheat germ in vitro cell-free translation (anti-IL-2) assay to analyze IL-2 activity antibody. According to these methods, the group in which IL-2 activity can be detected can be repeatedly subdivided into groups containing a smaller number of transformant clones, so long as a single clone with IL-2 DNA remains.
Hogy az IL-2 termelő transzformánsokból IL-2 polipeptidet kódoló cDNS-t nyerjünk, a transzformánsban levő rekombináns DNS-t elkülönítjük és restrikciós endonukleázzal elhasítjuk. A hasítással képződött DNS fragmensekből a beiktatott cDNS frakciókat elkülönítjük.To obtain cDNA encoding an IL-2 polypeptide from IL-2 producing transformants, the recombinant DNA in the transformant is isolated and cleaved with restriction endonuclease. The inserted cDNA fractions were separated from the DNA fragments formed by cleavage.
pIL2-50A rekombináns DNS-ből nyert, IL-2 polipeptidet kódoló Pst I DNS-beiktatott rész (inzert) teljes nukleotid szekvenciáját Maxam és Gilbert (Meth. Enzym. 65,499—560 (1980)) módszerével és a didezoxinukleotid lánc végződés! módszerrel (Smith, A. J. M.: Meth. Enzym. 65, 560—580 (1980)) határozzuk meg.The complete nucleotide sequence of the Pst I DNA insert (insert) obtained from pIL2-50A recombinant DNA coding for the IL-2 polypeptide by the method of Maxam and Gilbert (Meth. Enzym. 65,499-560 (1980)) and the end of the dideoxynucleotide chain! (Smith, A.J.M., Meth. Enzym. 65, 560-580 (1980)).
A cDNS inzert restrikciós endonukleáz hasítási térképét és az inzert bázis-szekvenciáját az 1. ábra és a 2(a) ábra mutatja, amelyekben a cDNS BstNI, Xbal és BstNI (ebben a sorrendben) restrikciós endonukleázokkal hasított helyekkel bír.The restriction endonuclease cleavage map of the cDNA insert and the base sequence of the insert are shown in Figures 1 and 2 (a), respectively, in which the cDNA has restriction endonuclease cleavage sites (BstNI, XbaI and BstNI, respectively).
Az inzert DNS szekvenciája egy egyedi nagy nyitott leolvasó keretet tartalmaz. Az első ATG szekvencia, amely általában induló szekvenciaként szolgál eukariótákban (Kozák, M.: Cell, 15, 1109—1123 (1978)), a 48—50 nukleotidnál található az 5’ végtől. Ezt az ATG-t követi 152 kodon, mielőtt a TGA befejező triplettel találkozunk az 507—509 nukleotidoknál.The DNA sequence of the insert contains a unique large open reading frame. The first ATG sequence, which generally serves as a starter sequence in eukaryotes (Kozák, M .: Cell, 15, 1109-1123 (1978)), is located at nucleotide 48-50 at the 5 'end. This ATG is followed by codon 152 before we encounter the TGA termination triplet at nucleotides 507-509.
Az mRNS 3’-poli (A)-végződésének megfelelő A-gyökök egy szakaszát találjuk a cDNS végénél és ezt előzi meg az AATAAA hexanukleotid (771—766 hely), amelyet általában meg lehet találni a legtöbb eukarióta mRNSben (Proudfoot, N. J. és Brownlee, C. G.: Natúré, 263, 211—214 (1976)).A region of the 3'-poly (A) terminus of the mRNA is found at the end of the cDNA and precedes the AATAAA hexanucleotide (positions 771-766), which is usually found in most eukaryotic mRNAs (Proudfoot, NJ and Brownlee). , CG: Natura, 263, 211-214 (1976)).
Az aminosav-szekvenciát, amelyet a cDNS kódol, le lehet vezetni a 2(b) ábra alapján (I Aminosav-szekvencia), és az 1 aminosav szekvencia polipeptidje 153 aminosavat tartalmaz és molekulatömege 17631,7 daltonnak van kalkulálva. Amint ezt leírták az eddig ismert szekréciós fehérjék legtöbbjében közös vonásként (Blobel, G. és munkatársai: Sym. Soc. exp. Med., 33, 9—36 (1979)), a levezetett IL-2 polipeptid N-termináíis területe szintén meglehetősen hidrofób és ez a terület valószínűleg szignál peptidként szolgál, amely az érett IL-2 kiválasztási folyamata során lehasad. Ilyen lehasadás történik vagy Ser és Alá között a 20. és 21. helyzeteknél, illetve Alá és Pro között a 21. és 22. helyzeteknél, olyan polipeptidet képezve, amely II és III aminosav szekvenciával bír, mivel hasonló hasítási helyeket gyakran találtak más szekréciós fehérjéknél (Blobel, G. és munkatársai: Symp. Soc, exp. Med. 33, 9—36 (1979)). Az érett IL-2 polipeptid azután 132 vagy 133 aminosavat tartalmaz 15420,5 dalton vagy 15349,4 dalton kalkulált molekulatömeggel. Ezt az értéket azután összehasonlítjuk a Jurkal sejtekből nyert humán IL-2 fehérjéről leírt értékekkel (15000 dalton) (Gillis, S. és munkatársai: Immunological Rév., 63, 67— 209, (1982)). Ezen kívül, a bázis szekvenciában 111 —113 helyzetnél levő CCT kodontól induló DNS fragmensről, amely ennél fogva a Prc-nál, 22. helyzetnél induló polipeptidet kódolja (III Aminosav-szekvencia, 2(b) ábra), bebizonyosodott, hogy olyan polipeptidet fejez ki, amely IL-2 aktivitással rendelkezik, amint ez az 5. példában be lesz mutatva. Szintén bizonyítást nyert, hogy a bázis szekvenciában 107.—110. helyzeteknél levő GCA szekvenciával mduló DNS fragmens, amely ennél fogva a 21 helyzetnél levő Ala-nál induló polipeptidet kódolja (II. Aminosav-szekvencia a 2(b) ábrában), olyan polipeptidet fejez ki, amely IL-2 aktivitással rendelkezik, amint ezt aThe amino acid sequence encoded by the cDNA can be deduced from Figure 2 (b) (Amino acid sequence I) and has a polypeptide of amino acid sequence I containing 153 amino acids and a molecular weight of 17631,7 daltons. As described for most of the secretory proteins known to date (Blobel, G. et al., Sym. Soc. Exp. Med., 33, 9-36 (1979)), the N-terminal region of the derived IL-2 polypeptide is also quite hydrophobic and this region is likely to serve as a signal peptide that is cleaved during the mature IL-2 selection process. Such cleavage occurs either between Ser and Ala at positions 20 and 21, or between Al and Pro at positions 21 and 22, forming a polypeptide having amino acid sequence II and III, since similar cleavage sites are often found in other secretory proteins (Blobel, G., et al., Symp. Soc. Exp. Med. 33, 9-36 (1979)). The mature IL-2 polypeptide then contains 132 or 133 amino acids with a calculated molecular weight of 15420.5 daltons or 15349.4 daltons. This value is then compared with that of human IL-2 protein obtained from Jurkal cells (15,000 daltons) (Gillis, S. et al., Immunological Rev., 63, 67-209 (1982)). In addition, a DNA fragment from the CCT codon at position 111-113 in the base sequence, which therefore encodes a polypeptide at position 22 in Prc (amino acid sequence III, Figure 2 (b)), has been shown to express such a polypeptide. which has IL-2 activity as shown in Example 5. It has also been shown that the sequence 107 to 110 in the base sequence. a DNA fragment with the GCA sequence at position 2, which therefore encodes a polypeptide starting at Ala at position 21 (amino acid sequence II in Figure 2 (b)), expresses a polypeptide having IL-2 activity as shown in Figs.
8. példában majd bemutatjuk.Example 8 will show.
Ismeretes, hogy eukarióták génjei gyakran mutatnak polimorfizmust pl. humán interferon géneknél. (Taniguchi és munkatársai: Gene. 10, 11 — 15 (1980); Ohno és Taniguchi: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 5305—5309 (1980); Gray és munkatársai: Natúré, 295, 501—508 (1981)). Bizonyos esetekben a polimorfizmus társul a fehérjetermék bizonyos aminosavainak helyettesítésével, más esetekben viszont a fehérje szerkezete változatlan marad. Humán IL-2 cDNS esetében egy másik cDNS kiónt (pIL2—503), amelyben az „A“ maradékot a pIL-5C'A cDNS 503. helyzeténél (2, ábra) egy „G“ maradék helyettesíti, lehet észlelni. Más cDNS kiónok bizonyos bázis-helyettesítésekkel a pIL2—50A cDNS-hez viszonyítva szintén várhatók.It is known that genes of eukaryotes often exhibit polymorphism e.g. human interferon genes. (Taniguchi et al., Gene. 1980, 10, 11-15); Ohno and Taniguchi, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 5305-5309 (1980); Gray et al., Natura, 295, 501-508. (1981)). In some cases, polymorphism is associated with the substitution of certain amino acids of the protein product, while in other cases, the structure of the protein remains unchanged. In the case of human IL-2 cDNA, another cDNA clone (pIL2-503) in which residue "A" is replaced by residue "G" at position 503 of pIL-5C'A cDNA (Figure 2). Other cDNA clones are also expected with certain base substitutions relative to the pIL2-50A cDNA.
Amint az a fentiekből megérthető, a jelen találmány szerinti gének lehetnek: a 2(a) ábrában bemutatott bázis-szekvenciával rendelkező DNS; a 48—50 helyzeteknél ATG szekvenciával kezdődő DNS-ek, amelyek az ATG szekvenciát követő, legalább az 504—506 helyzetnél levő ATG szekvenciáig tartó bázis7As will be understood from the above, the genes of the present invention may be: DNA having the base sequence shown in Figure 2 (a); DNAs starting with the ATG sequence at position 48-50 which are the base followed by the ATG sequence at least at position 504-5067
-7197938 szekvenciával rendelkeznek; a 108—110 helyzeteknél GCA szekvenciával kezdődő DNS-ek, amelyek a GCA szekvenciát követő, legalább az ATC kodonig tartó bázisszekvenciával rendelkeznek; és a 111 —113 helyzeteknél CCT szekvenciával kezdődő DNS-ek, amelyek a CCT szekvenciát követő, legalább az ACT szekvenciáig tartó bázisszekvenciával rendelkeznek.-7197938; at positions 108-110, DNAs having a GCA sequence having a base sequence at least ATC codon following the GCA sequence; and, at positions 111-113, DNAs having a CCT sequence having a base sequence following the CCT sequence extending at least to the ACT sequence.
A jelen találmány szerinti gének lehetnek még olyan DNS-ek, amelyek az ACT szekvenciával végződnek az 504.—506. helyzeteknél és A-val kezdődnek az 1. helyzetnél, ATG a szekvenciájuk a 48.—50. helyzetnél, GCA a szekvenciájuk a 108.—110. helyzetnél vagy CCT a szekvenciájuk a 111 —113. helyzetnél. A jelen találmány szerinti gének továbbá lehetnek olyan DNS-ek, amelyek TGA szekvenciával végződnek a 507.—509. helyzetnél és A-val kezdődnek az 1. helyzetnél, ATG a szekvenciájuk a 48.—50. helyzetnél, GCA a szekvenciájuk a 108.—110. helyzetnél vagy CCT a szekvenciájuk a 111.—113. helyzetnél. A jelen találmány szerinti gének továbbá olyan DNS-ek, amelyek C-vel végződnek a 801. helyzetnél és A-val kezdődnek az 1. helyzetnél, ATG a szekvenciájuk a 48.—50. helyzetnél, GCA a szekvenciájuk a 108.— 110. helyzetnél vagy CCT a szekvenciájuk a 111.— 113. helyzetnél. A jelen találmány szerinti gének ezen felül lehetnek olyan DNS-ek, amelyek poli (A)-val végződnek és ATG kodonnal indulnak a 48.—50. helyzetben, GCA a szekvenciájuk a 108. —110. helyzetben vagy CCT a szekvenciájuk a 111.—113. helyzetben.The genes of the present invention may also be DNAs that terminate with the ACT sequence of genes 504 to 506. start with positions A and A at position 1, ATG their sequence at positions 48-50. at position 108, their GCAs are sequences 108 to 110. or CCT have their sequence at positions 111-1133. position. The genes of the present invention may also be DNAs that terminate with the TGA sequence of genes 507-509. starting with position A and starting with position 1, ATG has the sequence at positions 48-50. at position 108, their GCAs are sequences 108 to 110. or CCT have their sequence in positions 111 to 113. position. The genes of the present invention are also DNAs that terminate with C at position 801 and start with A at position 1, ATG having the sequence at positions 48-50. at position 108, GCA at positions 108 to 110 or CCT at positions 111 to 113. In addition, the genes of the present invention may be DNAs terminated with poly (A) and initiated with the ATG codon at positions 48-50. position, the GCAs have the sequence 108-110. or CCT are their sequence 111-113. position.
A jelen találmány szerinti gének lehetnek olyanok, amelyek bázis szekvenciája megfelel az 1, II és III. Aminosav-szekvenciáknak. Ezen túl olyan polipeptidek is rendelkezhetnek IL-2 aktivitással, amelyekben az I. Aminosav-szekvencia egy vagy több aminosava hiányzik, vagy olyan polipeptidek, amelyekben az I. Aminosav-szekvencia egy vagy több aminosava helyettesítve van egy vagy több aminosavval. Ennél fogva azok a gének, amelyek ilyen polipeptideket kódolnak, szintén a jelen találmánynak megfelelő gének. Hasonlóképpen azok a gének, amelyek többlet kapcsolattal rendelkeznek egy vagy több olyan bázis-szekvenciához, amely képes kifejezni egy vagy több többlet-aminosavat az I, II vagy III. Aminosav-szekvenciához, szintén megfelelnek ennek a találmánynak mindaddig, amíg a többlet hozzátett aminosavak nem zavarják a polipeptidek tevékenységét az IL-2 aktivitás kifejtésében. A módosított kapcsolt többlet-aminosav terület, amely zavarja a polipeptid-funkciót az IL-2 szempontjából, is használható ebben a találmányban olyan mértékig, amíg a kapcsolt többlet-terület könnyen eltávolítható. Ez a helyzet azonos a DNS kapcsolt többlet-területénél, annak a génnek a 3’ terminálisánál, amely az I, II, ill. III. Aminosav-szekvenciának felel meg; ez a DNS többlet-terület kódolja az I, II, ill. III Amino8 sav-szekvencia C terminálisánál levő többlet aminosavakat. Ezért az ilyen polipeptideket kódoló gének alkalmazása szintén beletartozik a jelen találmányba.The genes of the present invention may be those which have a base sequence corresponding to amino acids 1, II and III. Amino acid sequences. In addition, polypeptides may have IL-2 activity in which one or more amino acids of the amino acid sequence I are missing, or polypeptides in which one or more amino acids of the amino acid sequence I are replaced by one or more amino acids. Therefore, genes encoding such polypeptides are also genes of the present invention. Likewise, genes which have an additional linkage to one or more base sequences capable of expressing one or more additional amino acids in I, II or III. Amino acid sequences are also within the scope of this invention as long as the additional amino acids do not interfere with the activity of the polypeptides to elicit IL-2 activity. A modified linked excess amino acid region that interferes with polypeptide function with respect to IL-2 can also be used in the present invention to the extent that the linked excess region can be readily removed. This situation is the same for the complementary region of the linked DNA, at the 3 'terminal of the gene that is located in I, II, or II. III. Corresponds to amino acid sequence; this additional DNA region encodes I, II, and II respectively. III Additional amino acids at the C terminus of the Amino8 acid sequence. Therefore, the use of genes encoding such polypeptides is also within the scope of the present invention.
A rekombináns DNS-eket, amelyek irányítják az IL-2 termelését az élő sejtekben, különböző módszerekkel lehet konstruálni. így pl. az IL-2 cDNS kódoló szekvenciát be lehet iktatni egy kifejeződni képes hordozóba a promotor-szekvenciától lefelé. Egy másik változat szerint egy promotor szekvenciát hordozó cDNS darabot be lehet iktatni az IL-2 kódoló szekvenciába fölfelé, mielőtt vagy miután a cDNS-t beiktatják a kifejeződni képes hordozóba.Recombinant DNAs that direct IL-2 production in living cells can be constructed by a variety of methods. so e.g. the IL-2 cDNA coding sequence may be inserted into an expression carrier downstream of the promoter sequence. Alternatively, a piece of cDNA carrying a promoter sequence may be inserted upstream of the IL-2 coding sequence before or after the cDNA is inserted into an expression-capable carrier.
A prokarióta vagy eukarióta sejtek — amelyek kifejezik az IL-2 cDNS-t és IL-2 polipeptidet termelnek — előállítási eljárását az alábbiakban sokkal pontosabban magyarázzuk meg;The method of producing prokaryotic or eukaryotic cells that express IL-2 cDNA and IL-2 polypeptide is explained in more detail below;
(1) Az IL-2 cDNS kifejeződése E. coli-ban(1) Expression of IL-2 cDNA in E. coli
Abból a célból, hogy az IL-2 cDNS-t kifejezzük E. coli-ban. a cDNS-t egyesítjük különböző bakteriális promotorokkal, és a promotoroktól lefelé levő cDNS-t tartalmazó hibrid plazmidokat nyerünk. A plazmidokat bevisszük pl. E. coli HB101 törzsbe és humán IL-2 aktivitással rendelkező fehérje-terméket szintetizáló baktériumokat klónozunk. Lényegében bármilyen bakteriális promotor irányíthatja az IL-2 cDNS kifejeződését, amikor azok megfelelően illeszkednek a cDNS-hez. Ilyen cDNS kifejeződésére itt írunk le példákat.For the purpose of expressing IL-2 cDNA in E. coli. cDNA is combined with various bacterial promoters and hybrid plasmids containing cDNA downstream of the promoters are obtained. The plasmids are introduced e.g. Bacteria synthesizing a protein product having E. coli strain HB101 and human IL-2 activity are cloned. Essentially, any bacterial promoter can direct expression of IL-2 cDNA when properly aligned with the cDNA. Examples of such cDNA expression are described herein.
Az IL-2-höz klónozott cDNS egy 153 aminosavból álló polipeptidet kódol, amint ezt a 2. ábra mutatja. Az N-terminális terület, amely ennek a polipeptidnek mintegy 20 aminosavjának felel meg, meglehetősen hidrofób, és ez jellemző a legtöbb szekréciós fehérjére. Egy ilyen hidrofób szekvencia, az úgynevezett „szignál szekvencia, lehasad a szekréciós folyamat során. Ezért az érett IL-2 polipeptidnek kevesebb, mint 153 aminosavat kell tartalmaznia. Ezért kívánatos kifejezni azt a cDNS-részt, amely kódolja az érett IL-2 polipeptidet, de nem kívánatos kifejezni azt a részt, amely az IL-2 „szignál szekvenciának felel meg.The cDNA cloned for IL-2 encodes a 153 amino acid polypeptide as shown in Figure 2. The N-terminal region, which corresponds to about 20 amino acids of this polypeptide, is quite hydrophobic and is characteristic of most secretory proteins. Such a hydrophobic sequence, the so-called "signal sequence", is cleaved during the secretion process. Therefore, the mature IL-2 polypeptide should have less than 153 amino acids. Therefore, it is desirable to express the portion of the cDNA encoding the mature IL-2 polypeptide, but not the portion corresponding to the IL-2 "signal sequence.
(i) Egy kifejeződni képes plazmid hordozónak, a pTrs-3-nak, amely magába foglalja az E. coli trp promotort, ennek riboszóma kötőhelyét (SD szekvencia) a vezető pepiidhez, a konstrukcióját már korábban leírták (G. Miozzari és Yanofsky, C.: J. Bacterial. 133, 1457— 1466 (1978)), és leírták egy ATG kodont, amely 13 bp-re (bázispár) helyezkedik el az SD szekvenciától lefelé (Nishi és munkatársai: SEIKAGAKU, 54, 8, 676 (1982)). A plazmid hordozó szintén tartalmaz egy egyedi Sphl helyet éppen az ATG induló szekvenciától lefelé (4. ábra).(i) The construction of an expressable plasmid carrier, pTrs-3, which includes the E. coli trp promoter, its ribosome binding site (SD sequence) to the leader peptide, has been previously described (G. Miozzari and Yanofsky, C. J. Bacterial. 133, 1457-1466 (1978) and described an ATG codon located 13 bp (base pair) down the SD sequence (Nishi et al., SEIKAGAKU, 54, 8, 676 (1982)). )). The plasmid carrier also contains a unique SphI site just downstream of the ATG starter sequence (Figure 4).
Az IL-2 cDNS kifejeződése érdekében a plazmidot először SphI-el emésztjük, és vagy E. coli DNS polimeráz I-el kezeljük (Klenow-8197938To express IL-2 cDNA, the plasmid was first digested with SphI and treated with either E. coli DNA polymerase I (Klenow-8197938
-fragmens), vagy T4 bakteriofág polimeráz I-el, hogy eltávolítsuk a 3’ kinyúló végeket (5(a) ábra). A pIL-2-50A plazmidot kétszer emésztjük, Pstl-el és HgiAI-val, és egy nagyobb cDNS fragmenst izolálunk. A DNS-t ez után.vagy E. coli DNS polimeráz I-el kezeljük (Klenow-fragmens), vagy T4 bakteriofág DNS polimerázzal úgy, hogy a 3’ kinyúló végek egy síkban legyenek. A fenti kezelt cDNS kódolja az IL-2 polipeptid 132 aminosavát, amint ezt az 5(aj ábra mutatja. Ezt a cDNS-t ezután hozzákapcsoljuk a fentiek szerint előkezelt pTrs-3 plazmidhoz, úgy, hogy az ATG indító kodon illeszkedjék az IL-2 cDNS CCT (Pro) szekvenciához, fgy egy pTIL -2-22 plazmidot nyerünk. A pTIL-2-22 trp promotor szekvenciája és IL-2 cDNS szekvenciája közötti csatlakozást is bemutatja az 5(a) ábra.fragment) or bacteriophage T4 polymerase I to remove the 3 'protruding ends (Fig. 5 (a)). Plasmid pIL-2-50A was digested twice with PstI and HgAIl and a larger cDNA fragment was isolated. The DNA is then treated with either E. coli DNA polymerase I (Klenow fragment) or bacteriophage T4 DNA polymerase such that the 3 'protruding ends are flush. The above treated cDNA encodes the 132 amino acids of the IL-2 polypeptide as shown in Figure 5 (a). This cDNA is then linked to the pTrs-3 pre-treated plasmid so that the ATG primer codon fits to IL-2. cDNA for the CCT (Pro) sequence, resulting in a plasmid pTIL -2-22 The junction between the pTIL-2-22 trp promoter sequence and the IL-2 cDNA sequence is also shown in Figure 5 (a).
A pTIL-22 plazmidnak kell irányítania az E. coli-ban a 132 aminosavat tartalmazó, prolinnal induló IL-2 polipeptid szintézisét.Plasmid pTIL-22 should direct the synthesis of the proline-initiated IL-2 polypeptide containing 132 amino acids in E. coli.
(ii) Mivel az is lehetséges, hogy az érett IL-2 alanint (21. helyzet) tartalmaz N-terminális aminosavként prolin helyett, a következő plazmidról is értekezünk, amely irányítja a 133 aminosavat tartalmazó IL-2 polipeptid szintézisét.(ii) Since it is also possible that mature IL-2 contains alanine (position 21) as the N-terminal amino acid instead of proline, the following plasmid is also directed to direct the synthesis of the 133 amino acid IL-2 polypeptide.
A pTrs-3 plazmid tartalmaz egy egyedi Cla I helyet az SD szekvencia és az ATG szekvencia között (4. ábra). A plazmidot Cla Iel és Sál I-el emésztjük. A pIL 2.-50A-plazmidot .részlegesen emésztjük Pst I-el, kezeljük E. coli DNS polimeráz I-el és a legnagyobb lineáris DNS-t izoláljuk. A DNS-t azután összekapcsoljuk egy szintetikus DNS kapcsolóval, amely egy restrikciós Xho I hasítási helyet tartalmaz, és egy pIL2-50A (Xho) plazmidot — amelybe a kapcsoló DNS be van vezetve az IL-2 kódoló szekvencia 3’ végétől lefelé — tartalmazó kiónt izolálunk. A pIL2-50A (Xho) plazmidot először Hgi Al-el emésztjük, és vagy E. coli Klenow-fragmenssel, vagyT4 DNS polimerázzal kezeljük, Xho Iel emésztjük és a cDNS fragmenst izoláljuk. Ezt a cDNS fragmenst azután összekapcsoljuk pTrs-3 DNS-el, amelyet Clal-el és Sall-el és egy szintetikus DNS-sel előkezeltünk, amint ezt az 5 (b) ábra bemutatja, fgy egy pTIL2-21 plazmidot, amely irányíthatja egy 133 aminosavból álló, alaninnal kezdődő IL-2 polipeptid szintézisét E. coli-ban. nyerhetünk, amint ezt az 5(b) ábra bemutatja. Hasonló konstrukciókat lehet készíteni Xhol kapcsoló alkalmazása nélkül is.Plasmid pTrs-3 contains a unique Cla I site between the SD sequence and the ATG sequence (Figure 4). The plasmid was digested with Cla I and Sal I. Plasmid pIL 2-50A is partially digested with Pst I, treated with E. coli DNA polymerase I, and the largest linear DNA is isolated. The DNA is then linked to a synthetic DNA linker containing a restriction Xho I site and a clone containing the plasmid pIL2-50A (Xho) into which the linker DNA is inserted downstream of the 3 'end of the IL-2 coding sequence. isolated. Plasmid pIL2-50A (Xho) was first digested with HgI A1 and treated with either E. coli Klenow fragment or T4 DNA polymerase, digested with XhoI and the cDNA fragment was isolated. This cDNA fragment is then linked to pTrs-3 DNA pre-treated with Clal and SalI and a synthetic DNA, as shown in Fig. 5 (b), to form a plasmid pTIL2-21 that can direct a 133 synthesis of the amino acid IL-2 polypeptide starting with alanine in E. coli. as shown in Figure 5 (b). Similar constructions can be made without using the Xhol switch.
(iii) Különböző méretű, különböző N-terminális aminosavval rendelkező IL-2 polipeptideket lehet előállítani a pTrs-3 kifejeződni képes plazmid hordozóval a következő eljárás szerint. A klónozó IL-2 cDNS a pIL2-50Aban tartalmaz egy egyedülálló Dde I helyet a 81.—85. nukleotid helyeknél. A pIL2-50A (Xho) plazmidot Dde I-el emésztjük, és a cDNS nagyobb részét tartalmazó DNS fragíjienst izoláljuk. A fragmens szintén tartal16 maz mintegy 3000 bázispárt a pBR 322-ből (5(c) ábra). A DNS fragmens Bal 31 exonukleázzal kezeljük, majd Xho I-el emésztjük. A fentebbi kezelt DNS-t azután összekapcsoljuk pTrs-3-mal, amelyet Sph I-el emésztettünk, vagy Klenow-fragmenssel, vagy T4-DNS polimerázzal kezeltünk, majd Sál I-el emésztettünk, ahogyan ezt az 5 (c) ábrában bemutatjuk. Az összekapcsolt DNS-t azután átvisszük E. coli HBIOl-be. és a humán IL-2-t kifejező bakteriális kiónokat kiszűrjük. Ezek a kiónok különböző méretű humán lL-2-t fejeznek ki, mivel a humán IL-2 N-terminálisnak megfelelő DNS különbözőképpen van elszakítva. így IL-2 cDNS-t hordozó pTIL2-14-et és pTIL2-15-öt nyerhetünk.(iii) IL-2 polypeptides of different sizes with different N-terminal amino acids can be prepared with the plasmid carrier expressing pTrs-3 according to the following procedure. The cloning IL-2 cDNA contains a unique Dde I site in pIL2-50Ab at positions 81-85. nucleotide sites. Plasmid pIL2-50A (Xho) was digested with Dde I and the DNA fragment containing most of the cDNA was isolated. The fragment also contains about 3000 base pairs of pBR 322 (Figure 5 (c)). The DNA fragment was treated with Bal 31 exonuclease and then digested with Xho I. The above treated DNA was then ligated with pTrs-3 which was digested with Sph I or treated with either the Klenow fragment or T4 DNA polymerase and then digested with Sal I as shown in Figure 5 (c). The linked DNA is then transferred to E. coli HB101. and screening bacterial clones expressing human IL-2. These clones express human IL-2 of different sizes because the DNA corresponding to the N-terminus of human IL-2 is differently cleaved. Thus, pTIL2-14 and pTIL2-15 carrying IL-2 cDNA can be obtained.
(iv) Az IL-2 cDNS-t ki lehet fejezni pKT 218 alkalmazásával (K. Tolmage ajándéka) (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 3369—3373 (1980)). A pKT218 plazmidot Pst I-el emésztjük és egy, a pIL-2-50A DNS-nek HgiAI-val és Pst I-el történő emésztésével nyert IL-2 cDNS-inzerttel kapcsoljuk össze. (6. ábra). A kapcsolás eredményeképpen létrejött pKIL2-21 plazmid irányítja az egyesített polipeptid szintézisét E. coli-ban. amely egyesített polipeptid az IL-2 133 aminosavát tartalmazza és a β-laktamáz aminosavait (az első metionin le van hasítva az E. coli-ban).(iv) IL-2 cDNA can be expressed using pKT 218 (gift from K. Tolmage) (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 3369-3373 (1980)). Plasmid pKT218 was digested with Pst I and ligated with an IL-2 cDNA insert obtained by digesting pIL-2-50A DNA with HgAI1 and Pst I. (Figure 6). The resulting plasmid pKIL2-21 directs the synthesis of the fusion polypeptide in E. coli. which is a fusion polypeptide comprising 133 amino acids of IL-2 and amino acids of β-lactamase (the first methionine is cleaved in E. coli).
(v) Egy pTuBÍP-5 kifejeződni képes plazmidot, amelyben a promotor szekvencia a tuf B-hez van beiktatva pBR322-be, már korábban megalkottak (Taniguchi és munkatársai: SEIKAGAKU, 53, 966 (1981)). A plazmid egy egyedi Cla 1 helvet tartalmaz és ez 2 bp-re helyezkedik el az SD szekvenciától lefelé, amint ezt a 7. ábra mutatja.(v) A plasmid capable of expressing pTuBIP-5, in which the promoter sequence is inserted into pBR322, is inserted into tuf B (Taniguchi et al., SEIKAGAKU, 53, 966 (1981)). The plasmid contains a unique Cla 1 helix located 2 bp downstream of the SD sequence as shown in Figure 7.
Mivel a pTrs-3 szintén tartalmaz egy Cla I helyet az SD szekvencia és az ATG induló szekvencia között, és mivel ez a Cla 1 hely nem pusztul el egy kifejeződni képes plazmid megalkotása során pTrs-3 és IL-2 cDNS-t alkalmazva, amint ezt fentebb leírtuk, nagyon egyszerű helyettesíteni a bakteriális Trp promotort a tuf B prornotorral úgy, hogy a humán IL-2 cDNS a tuf B promotor ellenőrzése alatt fejeződjék ki. így pl. pTIL2-22-t emésztünk Cla I-el és Pvu II-vel és az IL-2 cDNS-t tartalmazó DNS fragmenst izoláljuk. Ezt a fragmenst azután összekapcsoljuk pTUBlP-5 DNS-sel, elő-emésztiük Cla I-el és Pvu II-vel és egy pTuI 12-22 plazmidot alakítunk ki, amint ezt a 7. ábrában ábrázoljuk. Az IL-2 aktivitást a pTuIL2-22 plazmidot magába foglaló E. coli HB 101 extráktumában lehet kimutatni.Because pTrs-3 also contains a Cla I site between the SD sequence and the ATG start sequence, and since this Cla 1 site is not destroyed during the construction of an expressible plasmid, using pTrs-3 and IL-2 cDNA as as described above, it is very easy to replace the bacterial Trp promoter with the tuf B promoter such that the human IL-2 cDNA is expressed under the control of the tuf B promoter. so e.g. pTIL2-22 was digested with Cla I and Pvu II and the DNA fragment containing the IL-2 cDNA was isolated. This fragment is then linked to pTUB1P-5 DNA, pre-digested with Cla I and Pvu II, and a plasmid pTuI 12-22 is constructed as shown in Figure 7. IL-2 activity can be detected in extracts of E. coli HB101 containing pTuIL2-22.
(vi) Hasonló konstrukciót lehet megalkotni pl. pTIL2-21-et és lényegében minden olyan kifejeződni képes plazmidot alkalmazva, amelyet pTRS-3 alkalmazásával alakítottak ki. Lehet optimalizálni a távolságot az SD és ATG szekvenciák között pl. a pTuIL2-22 emésztésével Cla I-el. néhány DNS bázispárt eltávolítva (vagy hozzáadva) Bal 31 vagy SÍ vagy DNS polimeráz I (E. coli) segítségével, majd a plazmidot újra összekapcsolva.(vi) A similar construction can be made e.g. pTIL2-21 and essentially any expressable plasmid constructed with pTRS-3. It is possible to optimize the distance between the SD and ATG sequences e.g. by digesting pTuIL2-22 with Cla I. some DNA base pairs were removed (or added) with Bal 31 or S1 or DNA polymerase I (E. coli) and then recombined into the plasmid.
-9197938 (2) IL-2 cDNS kifejeződése élesztőben-9197938 (2) Expression of IL-2 cDNA in yeast
Az IL-2 cDNS-t ki lehet fejezni élesztőben is a cDNS beiktatásával megfelelő kifejeződni képes vektorokba és a termék bevezetésével a gazdasejtbe. Különböző átvándorolni képes vektorokat, amelyek képesek kifejezni idegen géneket élesztőben, írták már le (Heitzman, R. és munkatársai: Natúré, 293,717—722 (1981) Valenzuela, P, és munkatársai: Natúré, 298, 347 —350 (1982); Miyanohara és munkatársai: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80, 1—5 (1983)). A vektorok képesek replikálódni mind E, coli, mind élesztő gazdaszervezetben és ezek tartalmaznak élesztő-gén promotor szekvenciákat. Lényegileg bármely ilyen kifejeződni képes vektort lehet használni IL-2 cDNS kifejeződéséhez. Magasabb szintű IL-2 előállítást is el lehet érni élesztő alkalmazásával az állati sejtekhez vagy a baktériumokhoz viszonyítva. Itt közlünk egy példát a humán IL-2 cDNS kifejeződésére élesztőben.IL-2 cDNA can also be expressed in yeast by inserting the cDNA into vectors that are capable of expression and introducing the product into the host cell. Various migratory vectors capable of expressing foreign genes in yeast have been described (Heitzman, R. et al., 1981, 293,717-722 Valenzuela, P, et al., Natura, 298, 347-350 (1982); Miyanohara Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80: 1-5 (1983). The vectors are capable of replication in both E, coli and yeast hosts and contain yeast gene promoter sequences. Essentially any of these expressable vectors can be used to express IL-2 cDNA. Higher levels of IL-2 production can also be achieved by the use of yeast relative to animal cells or bacteria. An example of the expression of human IL-2 cDNA in yeast is provided herein.
pAT77 és pAM82 élesztő-E. coli átvándorolni képes (“ingázó) vektorokat írtak le Miyanohara és társai (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80, 1—5 (1983)). A pAM82 a pAT77-nek egy származéka és mindkettő hordoz ars 1 (Stinchcomb, D. T. és munkatársai: Natúré, 282, 39—43 (1979)), 2 pm őri (Broach, J. R. és munkatársai: Gene 8, 121 —133 (1979)) és leu 2 íRatzkin. B. és munkatársai: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74, 474—491 (1979)) markereket, valamint az élesztő savas foszfatáz (AP-áz) génjének promotorját. Ezek hordozzák még a pBR322 egy 3,7 kb-s DNS szegmensét, amely egy ampicillin rezisztencia markert (Ap') és a replikáció kiindulópontját hordozza (8. ábra). Az AP-áz promotor indukálható a foszfát nagy koncentrációjának kicserélésével kis koncentrációra a tápközegben. Abból a célból, hogy a humán IL-2 cDNS-t kifejezzük pIL2-50A-t emésztünk Pstl-el, miután vagy E, coli Klenow-fragmenssel, vagy T4 DNS polimerázzal kezeltük, a cDNS-t összekapcsoljuk olyan pAM82-vel, amelyet előzőleg Xhol-el emésztettünk és E. coli Klenow-fragmenssel inkubáltunk, hogy a végeket kitöltsük. Hibrid plazmidokat, amelyekben a cDNS kódoló szekvencia az élesztő AP-áz promotor szekvenciától lefelé van, szelektálunk, E. coli-ban klónozva azokat. Az így nyert plazmidot, a PYIL-2a-t élesztőbe vezetjük be, majd az AP-áz promotor indukciója után az IL-2 aktivitást az élesztő-extraktumban mérjük. A pYIL-2a plazmid tartalmaz egy GC gyök szakaszt az élesztő promotor és az IL-2 cDNS között. Lehetséges, hogy egy ilyen szekvencia gátolja az IL-2 cDNS kifejeződését. Abból a célból, hogy ezt a problémát leküzdjük, a következő plazmid megalkotását végezzük el: pIL2-50A plazmidot emésztünk Pstl-el és a cDNS inzertet izoláljuk. Ezt a cDNS-t azután T4 DNS polimerázzal kezeljük dATP, dGTP és dTTP jelenlétében úgy, hogy a C gyök szakaszai a cDNS mindkét végénél le legyenek szakítva, majd ezt követően Nuclease SÍ-el kezeljük, a 10pAT77 and pAM82 yeast-E. coli transmigrating ("commuting") vectors have been described by Miyanohara et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80, 1-5 (1983)). PAM82 is a derivative of pAT77 and both carry ars 1 (Stinchcomb, DT, et al., Naturre, 282, 39-43 (1979)), 2 pm (Broach, JR et al., Gene 8, 121-133 (1979). )) and leu 2 íRatzkin. B. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74: 474-491 (1979) and the promoter of the yeast acid phosphatase (APase) gene. They also carry a 3.7 kb DNA segment of pBR322 carrying an ampicillin resistance marker (Ap ') and the origin of replication (Figure 8). The APase promoter can be induced by changing high concentrations of phosphate to low concentrations in the medium. To express human IL-2 cDNA, pIL2-50A was digested with PstI after treatment with either E. coli Klenow fragment or T4 DNA polymerase, the cDNA was ligated with pAM82 previously digested with Xhol and incubated with E. coli Klenow fragment to fill ends. Hybrid plasmids having the cDNA coding sequence downstream of the yeast APase promoter sequence are selected by cloning in E. coli. The resulting plasmid, PYIL-2a, is introduced into yeast, and after induction of the APase promoter, IL-2 activity is measured in the yeast extract. Plasmid pYIL-2a contains a GC radical region between the yeast promoter and the IL-2 cDNA. It is possible that such a sequence may inhibit IL-2 cDNA expression. To overcome this problem, the following plasmid was constructed: PIL2-50A was digested with PstI and the cDNA insert was isolated. This cDNA is then treated with T4 DNA polymerase in the presence of dATP, dGTP, and dTTP so that the C-core regions are cut off at both ends of the cDNA and then treated with Nuclease S1.
G-gyök szakaszainak eltávolítása érdekében. Ezt a DNS-t összekapcsoljuk Xhol DNS kapcsolóval és pBR 322 plazmáddal, amelynek EcoRI helyét lehasítjuk és EcoRI-val és Klenow-fragmenssel egy síkba hozzuk, és az így kapott plazmidot, a pIL2-Xho-t Xhol-el emésztjük és a cDNS inzertet izoláljuk. A cDNS-t azután bevezetjük pAM82 egyedi Xhol helyébe, és egy az élesztő AP-áz promotor szempontjából helyesen orientált IL-2 kódoló szekvenciát tartalmazó plazmidot kiónozzuk E. coliban. Ezt a plazmidot, a pYIL-2b-t élesztőbe vezetjük be és az AP-áz promotor indukciója után, az IL-2 aktivitást az élesztőkivonatban mérjük.To remove sections of the G-root. This DNA was ligated with the XhoI DNA linker and your plasmid pBR 322, which had its EcoRI site cleaved and aligned with EcoRI and the Klenow fragment, and the resulting plasmid, pIL2-XhoI was digested with XhoI and the cDNA insert isolated. The cDNA is then introduced into the unique XhoI site of pAM82 and a plasmid containing the IL-2 coding sequence correctly oriented for the yeast APase promoter is cloned in E. coli. This plasmid, pYIL-2b, was introduced into yeast and, after induction of the APase promoter, IL-2 activity was measured in the yeast extract.
(3) A cDNS kifejeződése emlős sejtben(3) Expression of cDNA in a mammalian cell
Olyan plazmidot, amely irányítja a humán IL-2 szintézisét emlős sejtekben, a következőképpen hozhatunk létre: pCE-1 plazmidot hozunk létre pKCR-ből (O’Hare, K. és munkatársai: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 1527— 1531 (1981)) és pBR328-ból (Soberon, X. és munkatársai: Gene, 9, 287—305 (1980)), egy sor módosítási eljárás segítségével, ahogyan ezt a 3. ábrában bemutattuk, és az IL-2 gén ATG indító szekvenciáját összekötjük az SV40 korai gén promotorjától lefelé. Ez a plazmid egy egyedi PstI helyet tartalmaz éppen az SV 40 promotortól lefelé és egy intront tartalmazó nyúl β-globin kromoszomális gén résztől fölfelé. A plazmid szintén tartalmazza az SV 40 replikációs kezdőpontot, valamint a korai gén poliadenilációs helyet. így egy pCEIL-2 plazmidot nyerünk, amelyben az IL-2 struktúr gént át lehet írni az SV 40 korai promotor génből a megfelelő gazdasejtben (3. ábra).A plasmid that directs the synthesis of human IL-2 in mammalian cells can be constructed as follows: pCE-1 is constructed from pKCR (O'Hare, K., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 1527-1531 (1981)) and pBR328 (Soberon, X., et al., Gene, 9, 287-305 (1980)), using a series of modification procedures as shown in Figure 3, and IL-2. gene ATG primer is linked downstream of the SV40 early gene promoter. This plasmid contains a unique PstI site just downstream of the SV 40 promoter and an intron upstream of the rabbit β-globin chromosomal gene. The plasmid also contains the SV 40 origin of replication as well as the early gene polyadenylation site. Thus, a plasmid pCEIL-2 is obtained in which the IL-2 structural gene can be transcribed from the SV 40 early promoter gene in the appropriate host cell (Figure 3).
Ezt a plazmidot emésztjük Hhal-lal. majd DNS-átvitellel bevezetjük a COS7 transzformáit majomsejtbe, amely az SV 40 kezdőpont szekvenciát tartalmazó DNS replikációját lehetővé teszi. Fontosnak látszik a plazmid emésztése Hhal-lal az átvitel (transzfekció) előtt a cDNS hatásos kifejeződése érdekében, mivel azok a szekvenciák, amelyek akadályozzák az átvitt DNS replikációt a COS sejtekben, eltávolíthatók a cDNS kifejeződéséhez szükséges plazmid lényeges részéből ezzel a módszerrel 1—3 napos tenyészetekben (ennek a vektornak a tenyésztett COS-7 majomsejtbe átvitelétől számítva) hagyományos tenyésztési körülmények között (Gluzman, Y.: Cell, 23, 175—182 (1981)) az IL-2 általában kiválasztódik és termelődik a tenyésztett sejt tápközegében. Abból a célból, hogy a kibővített DNS-t beiktassuk més eukarióta sejtekbe, hasonló módon egy, a gazdaszervezetnek megfelelő vektort kötünk össze egy prokarióta sejtből kihasított és izolált cDNS inzerttel, és az eukarióta sejtbe átvihetünk ilyen módon szintetizált vektort és tenyészthetjük.This plasmid was digested with Hhal. followed by introduction of DNA into COS7-transformed monkey cells, which allows DNA replication of the SV 40 starter sequence. It appears important to digest the plasmid with Hhal prior to transfer (transfection) for efficient expression of the cDNA, since sequences that inhibit replication of the transferred DNA in COS cells can be removed from a substantial portion of the plasmid required for cDNA expression by this method for 1-3 days. In cultures (from transfer of this vector to the cultured COS-7 monkey cell) under conventional culture conditions (Gluzman, Y .: Cell, 23, 175-182 (1981)), IL-2 is generally secreted and produced in the culture medium of the cultured cell. Similarly, for the purpose of inserting the expanded DNA into other eukaryotic cells, a vector suitable for the host is linked to a cDNA insert excised and isolated from a prokaryotic cell, and the vector synthesized in this way can be transferred and cultured.
A rekombináns DNS-t beépítő sejteket tenyésztjük vagy a rekombináns DNS sokszorozása, vagy az IL-2 polipeptid termelése érdekében. A tenyésztést hagyományos módonCells incorporating recombinant DNA are cultured either to amplify the recombinant DNA or to produce the IL-2 polypeptide. Breeding is the traditional way
-10197938 hajthatjuk végre. így pl. a transzformált élesztőt szénforrást, nitrogénforrást, szervetlen sókat és szükség esetén egyéb szerves tápanyagokat, mint pl. vitaminokat és aminosavakat tartalmazó tápközegben, 20°C—37°C közötti hőmérsékleten és 4—7 pH közti tartományban, aerob körülmények között tenyészthetjük. A transzformált prokarióta organizmusokat, mint pl. E. coli-t vagy B, subtilis-t szintén hagyományos körülmények között lehet tenyészteni.-10197938 can be executed. so e.g. the transformed yeast is a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts and, if necessary, other organic nutrients, e.g. in a medium containing vitamins and amino acids, at 20 ° C to 37 ° C and in a pH range of 4 to 7 aerobically. Transformed prokaryotic organisms, e.g. E. coli or B, subtilis can also be grown under conventional conditions.
Az intracellulárisan vagy extracellulárisan termelt IL-2-t bármilyen ismert módszerrel ki lehet nyerni, úgy mint ammónium-szulfátos kicsapás, dialízis a sók eltávolítása érdekében (normál nyomáson vagy vákuumban), gélszűrés, kromatográfia, preparatív lapos ágyas izoelektromos fókuszálás, gél-elektorforézis, nagy felbontású folyadékkromatográfia (a továbbiakban HPLC), ioncsere, gélszürés és fordított fázisú kromatográfia és affinitás-kromatográfia festékkel kötött hordozón, IL-2 elleni monoklonális antitesttel kapcsolt aktivált Sepharose 4B-n, vagy lektínnel kötött Sepharose 4B-n, stb. Az IL-2 kinyerésének és tisztításának módszereit többen leírták (Watson és munkatársai: J. Exp. Med. 150, 849— 861 (1979), Gillis és munkatársai: J. Immunoi. Methods, 39, 185-201 (1980), és Welte, K. és munkatársai: J. Exp. Med. 156, 454—464 (1982)).Intracellularly or extracellularly produced IL-2 can be recovered by any known method, such as ammonium sulfate precipitation, dialysis to remove salts (at normal pressure or in vacuum), gel filtration, chromatography, preparative flat bed isoelectric focusing, high performance liquid chromatography (hereinafter HPLC), ion exchange, gel filtration and reverse phase chromatography, and affinity chromatography on dye-supported vehicle, activated Sepharose 4B coupled with anti-IL-2 monoclonal antibody, or lectin-bound Sepharose, etc. Methods for recovering and purifying IL-2 have been described in more detail (Watson et al., J. Exp. Med. 150, 849-861 (1979), Gillis et al., J. Immunol. Methods, 39, 185-201 (1980)), and Welte, K., et al. (1982) J. Exp. Med. 156: 454-464.
Az így nyert polipeptidet azonos biokémiai és biológiai viselkedést mutat, mint az ismert IL-2, amelyet mitogénnel stimulált emlős sejttel állítottak elő, és IL-2 aktivitása is van. A molekulatömeg mintegy 15 000 dalton és az IL-2 aktivitás tökéletesen semlegesítődik vagy kicsapódik monoklonális anti-lL-2 antitesttel immunoadszorbensek, mint pl. Igsorb (Enzyme Center) jelenlétében vagy távollétében. Immunelektroforézisben az IL-2 polipeptid csupán egyetlen csapadékot mutat a megfelelő anti-IL-2 antitest ellen. Az IL-2 aktivitás stabil marad 2-merkapto-etanollal történő redukció után, és ez az aktivitás ellenáll a DNÁ-zzal és RNÁ-zzal történő kezelésnek, valamint az 56°C hőmérsékleten 30 percig tartó hőkezelésnek. Az aktivitás stabil 2 és 9 pH értékek között. A termelt IL-2 elősegíti a monoklonális funkcionális T sejtek (citotoxikus T-limfocita) növekedését, növeli a timocita mitogenezist, emeli az antitumorspecifikus citotoxikus T limfociták létrehozását az emlékezeti helyzetből az antigén távollétében, és lehet használni a természetes gyilkos sejt aktivitás fokozására YAC-1 és RLo 1 sejtek ellen.The resulting polypeptide exhibits the same biochemical and biological behaviors as known IL-2 produced by a mitogen-stimulated mammalian cell and also has IL-2 activity. The molecular weight is about 15,000 daltons and the IL-2 activity is completely neutralized or precipitated by monoclonal anti-IL-2 antibody, such as immunoadsorpts. In the presence or absence of Igsorb (Enzyme Center). In immunoelectrophoresis, the IL-2 polypeptide shows only a single precipitate against the corresponding anti-IL-2 antibody. IL-2 activity remains stable after reduction with 2-mercaptoethanol and is resistant to treatment with DNA and RNA and heat treatment at 56 ° C for 30 minutes. Activity is stable between pH 2 and pH 9. The produced IL-2 promotes the growth of monoclonal functional T cells (cytotoxic T-lymphocytes), increases thymocyte mitogenesis, raises the generation of antitumor-specific cytotoxic T lymphocytes from memory in the absence of antigen, and can be used to enhance natural killer cell activity. and RLo 1 cells.
A találmányt általánosságban már leírtuk, ugyanez sokkal érthetőbbé válik, ha bizonyos jellegzetes példákra utalunk, amelyek azonban csak a szemléltetés célját szolgálják és nem jelentenek korlátozást, hacsak másképpen nem jelezzük.The invention has already been described in general terms, and the same will become more apparent upon reference to certain specific examples, which, however, are intended to be illustrative only and are not intended to be limiting unless otherwise indicated.
1. Példa (1) Humán T leukémia sejtvonalat, Jurkat sejteket (amelyek Japánban, Nyugat-Német20 országban és az Egyesült Államokban rendelkezésre állnak) szuszpendáljuk 10 térf/ /térf.% FCS-t tartalmazó RPMI 1640 tápközegben és Röntgen-sugárral besugározzuk 10 000 röntgenig szobahőmérsékleten 50 másodpercen át, Exs 150/300—4 (Toshiba, Japán) röntgen-besugárzó készüléket használva, és ezután a besugárzott sejteket 5 napon át 37°C hőmérsékleten 5% CO2 inkubátorban tenyésztjük lXl05sejt/ml kezdeti sejtsürűségge! a fentebb említett tápközegben. A mutált sejteket (0,2 sejt/üreg) 10 db, 96 üreggel ellátott laposfenekű mikrolemez üregeibe helyezzük, és 37°C hőmérsékleten 5% CO2 inkubátorban tenyésztjük 21 napon át.Example 1 (1) Human T leukemia cell line, Jurkat cells (available in Japan, West Germany and the United States) are suspended in 10 volumes of RPMI 1640 medium containing FCS and irradiated with 10,000 X-rays. up to X-rays at room temperature for 50 seconds using an Exs 150 / 300-4 (Toshiba, Japan) X-ray irradiation apparatus, and the irradiated cells are then cultured for 5 days at 37 ° C in a 5% CO 2 incubator with an initial cell density of 1X10 5 cells / ml. in the above-mentioned medium. Mutated cells (0.2 cells / well) were placed in wells of 10 flat-bottomed microplates with 96 wells and cultured at 37 ° C in a 5% CO 2 incubator for 21 days.
A növekedést mutató üregekből nyert kiónokat ismételten átvisszük friss tápközegbe a klón-méret burjánzása érdekében és a burjánzóit kiónokat 24 órán át tenyésztjük 1X106 sejt/ml kezdeti sejtsűrüségnél 50 pg/ml Con A jelenlétében és az IL-2 aktivitást a korábban leírt módszer szerint megmérjük. Ennek következményeként egy humán T sejt vonalat, amely Jurkat-111-nek jelölünk (a továbbiakban „J-111“) (ATCC 2RL 8129), és amelyet a szülő Jurkat-sejtből klónoztunk, szelektálunk, amelynek IL-2 termelőképessége a negyvenszeresére emelkedett a szülő törzs termelőképességéhez viszonyítva. A J-111 klónozott sejtvonal növekedhet a szokásos körülmények között és a növekedési sebesség csaknem azonos azzal, amelyet a közönséges Jurkat sejt mutat.Clones from growth cavities were repeatedly transferred to fresh medium to proliferate the clone size and proliferating clones were cultured for 24 hours at an initial cell density of 1 x 10 6 cells / ml at 50 pg / ml Con A and the IL-2 activity was measured as described previously. . As a result, a human T cell line, designated Jurkat-111 (hereinafter "J-111") (ATCC 2RL 8129), which was cloned from the parent Jurkat cell, had an IL-2 productivity increased by a factor of 40. relative to the productivity of the parent strain. The J-111 cloned cell line can grow under normal conditions and the growth rate is almost identical to that of a normal Jurkat cell.
(2) lXl05/ml J-111 sejtet inokulálunk 1000 ml szérummentes szintetikus tápközegber (RITC 55-9) (Sato, T. és munkatársai: Exp. Cell. Rés. 138, 127—134 (1982) hengeres tenyésztő palackokban (Falcon 3027) és 4 napon át tenyésztjük 37°C hőmérsékleten, és a szaporított sejteket centrifugálással kinyerjük. A kinyert sejteket ismét inokuláljuk 4X106 sejt/ml koncentrációban a lentebb említett tápközegben, amelyhez 25 pg/ml koncentrációban ConA-t adtunk. Hengeres tenyésztő palackok (Falcon) négy darabja képez egy tételt, 1000 ml inokulált tenyészetet hellyezünk minden egyes tételbe.(2) lXl0 5 / ml J-111 cells were inoculated with 1000 ml of a serum-free synthetic tápközegber (RITC 55-9) (Sato, T., et al..., Exp Cell Res 138, 127-134 (1982) is cylindrical in culture flasks (Falcon 3027) and cultured for 4 days at 37 [deg.] C. and the cultured cells were harvested by centrifugation, and the harvested cells were again inoculated at 4x10 6 cells / ml in the medium mentioned below, to which 25 [mu] g / ml ConA was added. Falcon) four pieces form one batch, 1000 mL of inoculated culture is placed in each batch.
(3) 1,2X 106 25 pg/ml ConA-val 6 órán át stimulált Jurkat sejtet szuszpendálunk 8000 ml fiziológiás sóoldattal kiegyensúlyozott foszfát pufferban (a továbbiakban PBS). A sejteket kétszer mossuk centrifugálással és újra szuszpendáljuk 800 ml RSB oldattal (10 mmól/liter Tris-HCl, pH 7,5; 10 mmól/liter NaCl; 1,5 mmól/liter MgCÍ2), amely ribonukleozid-vanadil komplexet (10 mmól/liter), amely nukleáz-inhibitor, tartalmaz. Ezután MP-40 detergenst adunk hozzá, hogy a végső koncentrációja 0,05% legyen, majd gyengén keverjük és a sejtmagokat 5 perces centrifugálással eltávolítjuk 3000 rpm-nél 4°C hőmérsékleten. SDS-t (0,5%) és EDTA-t (5 mmól/liter) adunk a felülúszóhoz és a citoplazma RNS-t azonos térfogatú fenol hozzáadásával extraháljuk. Háromszori fenolos(3) 1.2X10 6 Jurkat cells stimulated with 25 pg / ml ConA for 6 hours were suspended in 8000 ml saline-equilibrated phosphate buffer (PBS). The cells were washed twice by centrifugation and resuspended in 800 ml of RSB solution (10 mM Tris / HCl, pH 7.5, 10 mmol / l NaCl, 1.5 mmol / l MgCl 2), which ribonucleoside-vanadyl complex (10 mM per liter), which is a nuclease inhibitor. MP-40 detergent was then added to give a final concentration of 0.05%, followed by gentle agitation and centrifugation of the nuclei for 5 minutes at 3000 rpm at 4 ° C. SDS (0.5%) and EDTA (5 mM) were added to the supernatant and the cytoplasmic RNA was extracted with an equal volume of phenol. Three times phenolic
-11197938 extrakció után az RNS-t kicsapjuk két térfogat etanollal és a csapadékot centrifugálással kigyűjtjük, amelyet oldhatóvá teszünk 10 mmól/ /liter Tris-HCl pufferban (pH 7,5). A nyert RNS mennyisége 196 mg.After extraction of -11197938, RNA was precipitated with two volumes of ethanol and the precipitate was collected by centrifugation, which was solubilized in 10 mM Tris-HCl pH 7.5. The amount of RNA obtained was 196 mg.
Az mRNS frakcionálását oligo(dT)-cellulózon történő affinitás-kromatográfiát alkalmazva hajtjuk végre (P. L. Biochemicals, 7. típus). Az adszorpciós oldat összetétele: 20 mmól/liter Tris-HCl, 0,5 mól/liter NaCl, 1 mmól/liter EDTA és 0,5% SDS, pH-ja 7,5, és az elúciót vízzel és 10 mmól/liter Tris-HClel. (pH 7,5) hajtjuk végre, az oszlop átmosása után pufferral. (20 mmól/liter Tris-HCl, pH 7,5, 0,5 mól/liter NaCl, 1 mmól/liter Tris-HCl). Az így nyert eluált mRNS 3,6 mg. Ez után 2,4 mg így nyert mRNS-t szacharóz sűrűség gradiens centrifugálással frakcionál1.Fractionation of mRNA was performed using affinity chromatography on oligo (dT) cellulose (P. L. Biochemicals, Type 7). The composition of the adsorption solution is 20 mM Tris-HCl, 0.5 M NaCl, 1 mM EDTA and 0.5% SDS, pH 7.5, and elution with water and 10 mM Tris -HClel. (pH 7.5) after washing the column with buffer. (20 mM Tris-HCl, pH 7.5, 0.5 M NaCl, 1 mM Tris-HCl). The resulting eluted mRNA was 3.6 mg. Subsequently, 2.4 mg of the resulting mRNA is fractionated by sucrose density gradient centrifugation1.
h juk (5—2,5% szacharóz sűrűség gradiens egy pH 7,5-ös oldatban, amelynek összetétele 50 mmól/liter Tris-HCl, 1 mmól/liter EDTA és 0,2 mól/liter NaCl, centrifugálás 26,000 ford/perc sebességgel 24 órán át 4°C hőmérsékleten) és az mRNS 11 — 12S frakcióját a 12., 13. és 14. frakciókba frakcionáljuk 59 pg. 46 pg, illetve 60 pg mennyiségben, (4) A 13. frakcióban nyert mRNS-t mikroinjektáljuk Xenopus laevis oocitáiba (50 ng mRNS/tojás) és a tenyészet felülúszója szolgál az IL-2 aktivitás mérésére. Amint az 1. Táblázat mutatja, a 3H TdR beépülésének növekedése és az aktivált T-limfociták számának növekedése bebizonyítható, világosan igazolva, hogy az mRNS ebben a frakcióban tartalmaz humán .IL-2 mRNS-t.huk (gradient of 5 to 2.5% sucrose in a pH 7.5 solution of 50 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA and 0.2 M NaCl, centrifugation 26,000 rpm at 24 ° C for 24 hours) and fractionating the mRNA 11-12S into fractions 12, 13 and 14 at 59 pg. 46 pg and 60 pg, (4) The mRNA obtained in fraction 13 was microinjected into Xenopus laevis oocytes (50 ng mRNA / egg) and the culture supernatant serves to measure IL-2 activity. As shown in Table 1, an increase in 3 H TdR incorporation and an increase in the number of activated T lymphocytes can be demonstrated, clearly demonstrating that mRNA contains human .IL-2 mRNA in this fraction.
Táblázat /Spreadsheet /
(5) Ez után cDNS-t szintetizálunk az IL-2 mRNS-t tartalmazó 11 — 12S mRNS(5) Subsequently, cDNA was synthesized with 11-12S mRNA containing IL-2 mRNA.
13. frakciójából in vitro és rekcfíibináns DNS-t képezünk pBR322 plazmid vektorral. Escherichia coli-t transzformálunk a rekombináns 12Fraction 13 was constructed in vitro and recombinantly with plasmid vector pBR322. Escherichia coli was transformed with recombinant 12
DNS el, és az IL-2 cDNS-t szerzett kiónokat a következőképpen szelektáljuk:Clones obtained from DNA and IL-2 cDNA were selected as follows:
(5—1) 50 mmól Tris-HCl puffért (pH 7,5), 30 mmól NaCl-t, 6 mmól MgCI2-t, 5 mmól ditiotreitolt (a továbbiakban DTT), 0,5 mmól(5-1) 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), 30 mM NaCl, 6 mM MgCl 2 -t, 5 mM dithiothreitol eitolt r (hereinafter referred to as DTT), 0.5 mM
-12197938 dATP-t, dGTP-t, dCTP-t, dTTP-t (a dCTP 32P radioaktívan jelzett), 0,7 pg oligo (dT),0et, 10 pg mRNS-t és 15 egység AMV reverz transzkriptázt (J. W. Beard) összekeverünk és 90 percen át 41°C hőmérsékleten tartunk.-12197938 dATP, dGTP, dCTP, dTTP (dCTP 32 P radiolabeled), 0.7 pg oligo (dT), 0 et, 10 pg mRNA and 15 units AMV reverse transcriptase ( JW Beard) and stirred for 90 minutes at 41 ° C.
A reakció leállítása után a DNS-t kinyerjük fenolos kezelés után etanolos csapadékként, és a DNS-t feloldjuk egy 7,5 pH-jú oldatban, amely 20 mmól/liter Tris-t és l mmól/liter EDTA-t tartalmaz.After the reaction was stopped, the DNA was recovered after phenol treatment as an ethanol precipitate and the DNA was dissolved in a pH 7.5 solution containing 20 mM Tris and 1 mM EDTA.
2,5 pg ss-cDNS-t szintetizálunk. Hogy eltávolítsuk az oldatban jelen levő mRNS-t, az oldatot 0,33 n NaOH koncentrációra állítjuk be NaOH hozzáadásával, 15 órán át szobahőmérsékleten állni hagyjuk, majd az oldatot semlegesítjük azonos térfogatú 1 mól/literes Tris-HCI pufferral (pH 7,5) és Sephadex G-50 oszlopon átengedjük.2.5 pg ss-cDNA was synthesized. To remove the mRNA present in the solution, the solution was adjusted to 0.33 N NaOH by addition of NaOH, allowed to stand at room temperature for 15 hours, and then neutralized with an equal volume of 1 M Tris-HCl pH 7.5 and pass through a Sephadex G-50 column.
A kinyert cDNS 1,8 pg.The recovered cDNA was 1.8 pg.
(5—2) 50 mmól foszfát puffért (pH 7,5), 10 mmól MgCl2-t, 10 mmól DTT-t, 0,75 mmól dATP-t, dGTP-t, dCTP-t és dTTP-t (a dCTP 3H radioaktívan jelzett), 1,8 pg ss-cDNS-t és 8 egység polimeráz I-et (BRL, Egyesült Államok) összekeverünk és reagálni hagyjuk 15 órán át 15°C hőmérsékleten. A reakció leállítása után a DNS-t kinyerjük fenolos és kloroformos kezelés után efanolos csapadék formájában. 1,10 pg ds-cDNS-t alakítunk ki. 50 mml nátrium-acetátot (pH 4,5), 0,2 mól NaCl-t, 1 mmól ZnCl2-t és 1,10 pg ds-cDNS-t inkubálunk 20 percen át 37°C hőmérsékleten, 0,25 egység nukleáz S,-et (Sankyo, Japán) adunk, hozzá, majd további 15 percen át inkubáljuk.(5-2) 50 mM phosphate buffer (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, 0.75 mM dATP, dGTP, dCTP and dTTP (a) dCTP 3 H (radiolabeled), 1.8 pg ss-cDNA and 8 units of polymerase I (BRL, United States) were mixed and allowed to react for 15 hours at 15 ° C. After the reaction was stopped, the DNA was recovered as phenol and chloroform as an efanol precipitate. 1.10 pg ds-cDNA was generated. 50 ml of sodium acetate (pH 4.5), 0.2 mol of NaCl, 1 mmol of ZnCl 2 and 1.10 pg of ds-cDNA were incubated for 20 minutes at 37 ° C with 0.25 units of nuclease. S1 (Sankyo, Japan) was added and incubated for an additional 15 minutes.
. A reakció leállítása után a reakcióterméket, amelyet kétszer kezelünk fenollal, Sephadex G-50-re visszük, így 0,55 pg ds-cDNS-t nyerünk.. After the reaction was stopped, the reaction product, which was twice treated with phenol, was applied to Sephadex G-50 to obtain 0.55 pg of ds-cDNA.
(5—3) 0,14 mól kálium kakodilát, 30 mmól Tris bázis, 0,1 mmól DTT, 1 mmól CaCl2, 0,64 mmól 32P-dCTP (fajlagos aktivitás 2,7χ X106 cpm/nmól), 0,55 pg ds-cDNS és 5 egység terminális transzferáz (BRL) keverékét inkubáljuk 7 percen át 37°C hőmérsékleten, majd fenolos kezelés után Sephadex G-50 oszlopra visszük, 0,5 pg DNS-t nyerve etanólos csapadék formájában. A kinyert DNSről azt találjuk, hogy mintegy 50 dCMP gyökkel kiterjedt mindkét 3’ terminálisnál. 10 pg pBR 322 DNS-t hasítunk PstI restrikciós enzimmel és a hasított DNS 3’-terminálisát egyesítjük a dGMP lánccal ugyanazzal a módszerrel, ahogyan azt a dCMP hozzáadásánál ds-cDNS-hez bemutattuk korábban, azzal a kivétellel, hogy dCTP helyett dGTP-t alkalmazunk.(5-3) 0.14 M potassium cacodylate, 30 mM Tris base, 0.1 mM DTT, 1 mM CaCl 2 , 0.64 mM 32 P-dCTP (specific activity 2.7 x 10 6 cpm / nmole), 0 A mixture of 55 µg of ds-cDNA and 5 units of terminal transferase (BRL) was incubated for 7 minutes at 37 ° C and, after phenol treatment, applied to a Sephadex G-50 column, yielding 0.5 µg of DNA as an ethanol precipitate. The recovered DNA was found to have about 50 dCMP residues at both 3 'terminals. 10 µg of pBR 322 DNA was cleaved with the restriction enzyme PstI and the 3 'terminus of the cleaved DNA was joined to the dGMP chain in the same manner as described previously for adding dCMP to ds-cDNA, except that dGTP was replaced with dCTP. employed.
(5—4) 50 mmól Tris-HCI puffer (pH 7,5), 0,1 mól NaCl, 5 mmól EDTA, 0,05 pg pBR322 (amelyet dGMP gyökkel meghosszabítottunk) és 0,01 pg cDNS (amelyet dCMP-vel nyújtottunk meg) keverékét először 2 percen át inkubáljuk 65°C hőmérsékleten, majd 120 percen át 46°C hőmérsékleten, majd 60 percen át 37°C hőmérsékleten és végül 60 percen át szobahőmérsékleten. E. coli K 1776 (Curtiss(5-4) 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), 0.1 M NaCl, 5 mM EDTA, 0.05 pg pBR322 (extended with dGMP) and 0.01 pg cDNA (dCMP) The mixture was incubated first at 65 ° C for 2 minutes, then at 46 ° C for 120 minutes, then at 37 ° C for 60 minutes and finally at room temperature for 60 minutes. E. coli K 1776 {Curtiss
111, R. és munkatársai: Molecular Cloning of Recombinant DNS (szerkesztette: W. A. Scott és R. Werner), Academic Press (1977)) törzset inokulálunk 50 ml L-tápközegben, amely 100 pg/ml díamino-pímelinsavat, 50 pg/ml timidint, 1% triptofánt, 0,5% élesztőkivonatot, 0,5% NaCl-t és 0,1% glükózt tartalmaz, és rázatva inokuláljuk 37°C hőmérsékleten, amíg a tenyésztő tápközeg abszorpciója 562 nmnél mintegy 0,3 O.D (optikai sűrűség) lesz. A tenyésztés befejezése után a tenyésztő folyadékot 0°C hőmérsékleten tartjuk 30 percen át, majd a baktériumsejteket centrifugálással összegyűjtjük, 25—25 ml oldattal kétszer mossuk, az oldat összetétele: 5 mmól/liter TrisHCI (pH 7,6), 0,1 mól/liter NaCl, 5 mmól/liter MgCl2 és 10 mmól/liter RbCl.111, R. et al., Molecular Cloning of Recombinant DNA (edited by WA Scott and R. Werner), Academic Press (1977)) is inoculated in 50 ml of L medium containing 100 pg / ml diamineprimelic acid, 50 pg / ml thymidine, 1% tryptophan, 0.5% yeast extract, 0.5% NaCl, and 0.1% glucose, and inoculated at 37 ° C with shaking until the absorbance of the culture medium at 562 nm was approximately 0.3 OD (optical density). ). After culturing, the culture medium is kept at 0 ° C for 30 minutes, and the bacterial cells are harvested by centrifugation, washed twice with 25-25 ml of a solution containing 5 mM TrisHCl, pH 7.6, 0.1 mol. NaCl, 5 mM MgCl 2 and 10 mM RbCl.
Az így nyert sejteket 20 ml 5 mmól/liter Tris HCl-t (pH 7,6), 0,25 mól/liter KCl-t, 5 mmól/liter MgCl2-t, 0,1 mól/liter CaCl2-t és 10 mmól/liter RbCl-t tartalmazó oldatban szuszpendáljuk és állni hagyjuk 0°C hőmérsékleten 25 percen át, majd a sejteket összegyűjtjük és újra szuszpendáljuk azokat 1 ml fenti oldatban, a fentebb leírt rekombináns DNS-t hozzáadjuk 0,2 ml sejtszuszpenzióhoz és a szuszpenziót 0°C hőmérsékleten 60 percig állni hagyjuk. Ez után 0,7 ml L-tápközeget adunk a tenyészethez, és 30 percig rázatjuk 37°C hőmérsékleten. Az így nyert tenyészet-tápközeget (0,1 ml) alaposan elszélesztjük egy 1,5%-os agaróz tápközeg felületén, amely 100 pg/ml diamino-pimelinsavat, 50 pg/ml timidint és 15 pg/ml tetraciklint tartalmazó L-tápközegből van összeállítva, és 37°C hőmérsékleten inkubáljuk két napon át.The resulting cells were treated with 20 ml of 5 mM Tris HCl pH 7.6, 0.25 M KCl, 5 mM MgCl 2 , 0.1 M CaCl 2 . and 10 mM RbCl in solution and allowed to stand at 0 ° C for 25 minutes, the cells were harvested and resuspended in 1 ml of the above solution, the recombinant DNA described above was added to 0.2 ml of cell suspension and the suspension was allowed to stand at 0 ° C for 60 minutes. Subsequently, 0.7 ml of L-medium was added to the culture and shaken for 30 minutes at 37 ° C. The resulting culture medium (0.1 ml) was extensively plated on a 1.5% agarose medium containing 100 µg / ml diaminopimelic acid, 50 µg / ml thymidine and 15 µg / ml tetracycline. and incubated at 37 ° C for two days.
(5—5) Négyszázharminckét feltűnt telepet 18 csoportra osztunk, mindegyik 24 különböző bakteriális kiónt tartalmaz, inokuláljuk 200 ml 100 pg/ml diamino-pimelinsavat, 50 pg/ml timidint és 10 pg/ml tetraciklint tartalmazó L-tápközegen és tenyésztjük rázás közben 37°C hőmérsékleten 5—7 órán át. Majd 200 ml friss, klóramfenikolt tartalmazó L-tápközeget 170 pg/ml végső koncentrációval adunk a tenyészethez és tovább tenyésztjük egy éjszakán át. Az így sokszorozott plazmid DNS-t hagyományos módon tisztítjuk. IL-2 cDNS-sel rendelkező kiónokat rostáljuk át mRNS hibridizációs-transzlációs vizsgálattal (a továbbiakban „H-T vizsgálat). Az itt alkalmazott HT vizsgálatot a következőképpen hajtjuk végre: 25 pg tisztított DNS-t hasítunk el Hind III restrikciós enzimmel, háromszor kezeljük fenollal, majd kezeljük fenol-kloroformmal, illetve kloroformmal, kicsapjuk etanollal, mossuk 80% etanollal és feloldjuk 40 pl 80%-os formamidban.(5-5) Four hundred thirty-two emerged colonies are divided into 18 groups, each containing 24 different bacterial clones, inoculated with 200 ml of L-medium containing 100 pg / ml diaminopimelic acid, 50 pg / ml thymidine and 10 pg / ml tetracycline and shaking. At 5 ° C for 5-7 hours. Then 200 ml fresh L-medium containing chloramphenicol was added to the culture at a final concentration of 170 pg / ml and further cultured overnight. The plasmid DNA thus amplified is purified by conventional means. Clones with IL-2 cDNA are screened by mRNA hybridization-translation assay (hereinafter "H-T assay"). The HT assay used here is performed as follows: 25 µg of purified DNA is digested with Hind III, treated three times with phenol and then treated with phenol-chloroform and chloroform, precipitated with ethanol, washed with 80 µl of 80% ethanol, os formamide.
A -ekeiét a denaturálás érdekében 90°C hőmérsékleten 5 percen át melegítjük, majd hígítjuk a lOXSSC-vel, amelynek összetételeThe mixture was heated at 90 ° C for 5 minutes to denature and then diluted with 10XSSC of
1,5 mól/liter NaCl, 0,15 mól/liter nátriumcitrát. A DNS-t ezúton rögzítjük nitrocellulóz szűrőre, amely szűrőt 80°C hőmérsékleten 3 órán át szárítottunk, majd 18 órán át 131.5 M NaCl, 0.15 M sodium citrate. The DNA was then fixed on a nitrocellulose filter, which was dried at 80 ° C for 3 hours and then 18 hours.
-13197938 inkubáljuk 37°C hőmérsékleten egy 50% formamidot, 20 mmól/liter Pipes puffért (pH 6,5), 0,75 mól/liter NaCl-t, 3 mmól/liter EDTA-t, 0,2% SDS-t és 250 pg, indukált J-III sejtekből származó poli(A)mRNS-t tartalmazó oldatban abból a célból, hogy a szűrőn rögzített DNS-t hibridizáíjuk IL-2 mRNS-sel. Ez után a szűrőt 65°C hőmérsékleten háromszor mossuk 10 mmól/liter Pipes-t (pH 6,5), 0,15 mól/liter NaCl-t tartalmazó, majd 1 mmól/liter Pipest, 10 mmól/liter NaCl-t tartalmazó oldattal, majd kezeljük 0,5 mmól/ /liter EDTA-t és 0,1% SDS-t tartalmazó oldattal 95°C hőmérsékleten 1 percen át, hogy visszanyerjük a hibridizált mRNS-t a szűrőről. Az így extrahált mRNS-t oligo dT-cellulóz oszlopon tisztítjuk hagyományos módszerrel, és Xenopus oocitákba injektáljuk, hogy meghatározzuk a transzlációval átalakult fehérje IL-2 aktivitását. A 18 csoportból egy (minden csoport 24 kiónt tartalmaz) ad pozitív, 48 egység/ml IL-2 aktivitást 3H-TdR beépülés! vizsgálat alapján, amelyet korábban ismertettünk, míg a többiek világosan negatívak. A pozitív csoportba tartozó 24 egyedi telepet ez után inokuláljuk 200 ml, a korábban leírt összetétellel azonos L-tápközegben, aerob körülmények között tenyésztjük 5— 7 órán át 37°C hőmérsékleten és hasonlóképpen klóramíenikolt tartalmazó friss L-táp26 közeget adunk ismét hozzá. A plazmid DNS kiegészülése után egy éjszakán át történő tenyésztéssel, a plazmid DNS-t a standard eljárás szerint tisztítjuk. Az egyes plazmid-13197938 incubate at 37 ° C with 50% formamide, 20 mM Pipes buffer, pH 6.5, 0.75 M NaCl, 3 mM EDTA, 0.2% SDS and 250 µg of a solution containing poly (A) mRNA from induced J-III cells to hybridize the DNA fixed on the filter with IL-2 mRNA. The filter was then washed three times at 65 ° C with 10 mM Pipes, pH 6.5, 0.15 M NaCl, then 1 mM Pipes, 10 mM NaCl then treated with 0.5 mM EDTA and 0.1% SDS at 95 ° C for 1 minute to recover the hybridized mRNA from the filter. The mRNA thus extracted was purified on an oligo dT-cellulose column by conventional means and injected into Xenopus oocytes to determine the activity of the translationally transformed protein IL-2. One of the 18 groups (each group contains 24 clones) gives positive 48 units / ml IL-2 activity with 3 H-TdR incorporation! study previously reported, while the others are clearly negative. The 24 individual colonies of the positive group are then inoculated with 200 ml of L-medium of the same composition as described above, aerobically cultured for 5 to 7 hours at 37 ° C, and fresh L-medium26 containing chloramphenicol is added again. After overnight culture of the plasmid DNA supplementation, the plasmid DNA is purified according to the standard procedure. The individual plasmid
DNS-ek mintegy 5 pg-jának elhasítása után Hind III-mal, minden egyes plazmid DNS-t hasonlóképpen nitrocellulózhoz kötünk. A szűrőket hibridizáíjuk IL-2 mRNS-sel és a hibridizált mRNS-t kinyerjük, hogy XenopusAfter cleavage of about 5 pg of DNA with Hind III, each plasmid DNA is similarly bound to nitrocellulose. The filters were hybridized with IL-2 mRNA and the hybridized mRNA was recovered to generate Xenopus
H oocitákba injektálhassuk a transzlációval átalakult fehérje IL-2 aktivitásának meghatározása érdekében.It may be injected into oocytes to determine IL-2 activity of the translated protein.
Amint a 2. Táblázat bemutatja, csak egy telepből tisztított plazmid DNS, p3-16-ként jelzett, ad pozitív IL-2 aktivitást. Ezért ezt a kiónt azonosítottuk, mint IL-2 cDNS-sel rendelkező kiónt (E. coli K 1776) p3-16 AJ 11995 (FERM-BP-225). így a p3-16 plazmid DNSről bebizonyult, hogy része az a DNS (IL-2 gén), amely képes specifikus hibridet képezni IL-2 mRNS-sel.As shown in Table 2, only one colony purified plasmid DNA, designated p3-16, gives positive IL-2 activity. Therefore, this clone was identified as a clone with IL-2 cDNA (E. coli K 1776) p3-16 AJ 11995 (FERM-BP-225). Thus, plasmid p3-16 DNA has been shown to be part of the DNA (IL-2 gene) capable of forming a specific hybrid with IL-2 mRNA.
A p3-16 cDNS inzertje olyan jellegzetességeket mutat, hogy hasítható Xbal restrikciós enzimmel egy egyedi helyen és BstNI-el két helyen (egy azonos irányban és egy ellenkező irányban az Xbal hasítási helyhez). A p3-I6 plazmid egy mintegy 650 bázispárt tartalmazó cDNS inzertet tartalmaz, amely látszólag megfelel a 11-12S IL-2 mRNS egy részé30 nek.The insert of p3-16 cDNA exhibits features that it can be cleaved with XbaI at a single site and BstNI at two sites (in the same direction and in the opposite direction to the XbaI site). Plasmid p3-I6 contains a cDNA insert containing about 650 base pairs, which appears to correspond to part of the 11-12S IL-2 mRNA.
2. Táblázat /a/Table 2 / a
/a nem kezelt tojás tapközeg-folyadekj a-/ untreated egg tap medium a-
/a nem kezelt tojás X32/ untreated eggs X32
-14197938-14197938
2. táblázat (folyt.)Table 2 (cont'd)
x mRNS a p3—16 plazmidból nyert cDNS-s el bidridizálva.x mRNA was hybridized with cDNA from plasmid p3-16.
Egy másik cDNS „könyvtár“-at készítünk Land és munkatársai módszere szerint (Nucleic Acids Rés. 9, 2551 (1981)), IL-2 mRNS-t alkalmazva templátként. Egyszálú cDNS-t (1,6 pg) szintetizálunk 4 pg IL-2 mRNS-t alkalmazva, amelyet dCMP gyökkel meghosszabítottunk; és ds-cDNS-t szintetizálunk oligo (dG),2-ig-at alkalmazva leolvasó mintaként (primerként) DNS polimeráz I-hez (Klenow-fragmens). A 680 bázispár DNS méretjellemzőnél hosszabb cDNS-t (0,6 pg) kinyerjük szacharóz gradiens centrifugálással és beiktatjuk a pBR322 PstI helyére standard G-C farokképző módszerrel. Az E. coli K 1776 transzformáció után rekombináns DNS-sel, mintegy 2000 telepet vizsgálunk át Grunstein-Hogness in situ hibridizációs módszerrel nick-transzlatált p3-16 cDNS inzerttel, mint vizsgáló mintával és a mintegy 850 bázispárt tartalmazó pIL2-50A plazmidot tartalmazó telepet és a transzformált kiónt (E. coli K 1776) pIL2-50A, AJ 11996 (FERM-BP-226) azonosítjuk. A pIL-2-50A cDNS inzert restrikciós endonukleáz hasítási térképét mutatja be az 1. ábra.Another cDNA "library" was prepared according to the method of Land et al. (Nucleic Acids Res. 9, 2551 (1981)) using IL-2 mRNA as a template. Single-stranded cDNA (1.6 pg) was synthesized using 4 pg IL-2 mRNA, which was extended with the dCMP residue; and ds-cDNA was synthesized using oligo (dG) 2-Ig as a reading template (primer) for DNA polymerase I (Klenow fragment). CDNA (0.6 pg) longer than 680 base pairs of DNA size was recovered by sucrose gradient centrifugation and inserted into the PstI site of pBR322 by standard G-C tailing. Following E. coli K 1776 transformation, approximately 2000 colonies were screened by Grunstein-Hogness in situ hybridization with a nick translated p3-16 cDNA insert as a probe and a pIL2-50A plasmid containing approximately 850 bp. the transformed clone (E. coli K 1776) is identified as pIL2-50A, AJ 11996 (FERM-BP-226). A restriction endonuclease cleavage map of pIL-2-50A cDNA is shown in Figure 1.
Hogy a transzformált E. coli K 1776 pIL2-50A-ból IL-2 pepiidet kódoló gént izoláljunk, plazmid DNS-t emésztünk PstI restrikciós enzimmel a sejtekből nyert DNS-terület izolálása után hagyományos módon. Az így létrehozott két DNS fragmens közül a kisebbik kialakított fragmens az IL-2 pepiidet kódoló DNS gén. A pIL2-50A-ból származó PstI inzert teljes nukleotid szekvenciáját Maxam és Gilbert eljárása szerint határozzuk meg (Maxam A. W. és munkatársai: Enzym. 65, 499— 560 (1980)), és a teljes szerkezetet mutatja be a 2. ábra.To isolate the gene encoding the IL-2 peptide from transformed E. coli K 1776 pIL2-50A, plasmid DNA was digested with the restriction enzyme PstI after isolation of the DNA region obtained from the cells. The smaller of the two DNA fragments thus generated is the DNA gene encoding the IL-2 peptide. The complete nucleotide sequence of the PstI insert from pIL2-50A was determined according to the procedure of Maxam and Gilbert (Maxam A.W. et al., Enzym. 65, 499-560 (1980)) and is shown in Figure 2.
2. példaExample 2
A pKCR plazmid (O’Hare és munkatársai: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 3, 1527—1531) a következő részekből áll: (i) egy korai gén promotort és egy replikációs kiinduló-pontot (0,725—0,648 Morgan egység) és egy korai génből származó poliadenilációs helyet tartalmazó SV 40 DNS szegmens (vonalkázott szakaszaként bemutatva a 3. ábrában); (ii) a nyúl β-globin génjének egy része (nyitott szakaszként bemutatva) (BamHI-PvuII fragmens); (iii) egy replikáció kiinduló pontot és ampicillin rezisztencia gént tartalmazó pBR322-ből származó szegmens (EcoRHBamHI fragmens). Ezt a plazmidot BamHIvel hasítjuk el és miután a hasított DNS mindkét végét kitöltöttük DNS polimeráz I-el (Klenow-fragmens), egy szintetikus PstI kötő DNS-t vezetünk be, így hozva létre a pKCR í PstI) -et. A pKCR (PstI) plazmidot Sall-el clhasítjuk, Klenow-fragmenssel kezeljük, hogy kitöltsük a végeket, majd részlegesen elhasítjuk EcoRI-el, hogy EcoRI-Sall fragmenst nyerjünk, amely tartalmazza az SV40ből származott teljes.DNS-t és a globin gént. Ezt a fragmenst azután összekapcsoljuk a megfelelő enzimmel hasított pBR 328 DNS egy olyan darabjával, amely a tetraciklin rezisztencia gént és a replikáció kiindulási pontját tartalmazza, amint ezt a 3. ábra körvonalazza. Az ilyen módon létrejött pCE-1 plazmid tartalmaz egy egyedi PstI helyet éppen az SV40 korai promotortól lefelé.Plasmid pKCR (O'Hare et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 3, 1527-1531) consists of: (i) an early gene promoter and a replication origin (0.725-0.648). Morgan unit) and an SV 40 DNA segment containing a polyadenylation site from an early gene (shown as a bar coded section in Figure 3); (ii) a portion of the rabbit β-globin gene (shown as an open region) (BamHI-PvuII fragment); (iii) a segment derived from pBR322 (EcoRHBamHI fragment) containing an origin of replication and an ampicillin resistance gene. This plasmid was cleaved with BamHI and after completion of both ends of the cleaved DNA with DNA polymerase I (Klenow fragment), a synthetic PstI binding DNA was introduced to generate pKCR (PstI). Plasmid pKCR (PstI) was cleaved with SalI, treated with a Klenow fragment to fill in the ends, and then partially cleaved with EcoRI to obtain an EcoRI-SalI fragment containing the SV40 total DNA and the globin gene. This fragment is then linked to a piece of pBR 328 DNA cleaved with the appropriate enzyme containing the tetracycline resistance gene and the origin of replication as outlined in Figure 3. The plasmid pCE-1 generated in this manner contains a unique PstI site just downstream of the SV40 early promoter.
A pIL2-50A cDNS inzertjét PstI hasítással elmetsszük és Pstl-hasított pCE-l-et kapcsoljuk össze, így hozva létre pCEIL-2-t, amelyben az IL-2 struktúrgén kifejeződése az SV40 korai promotor ellenőrzése alatt áll. A pCE-1 plazmidot eredetileg a cDNS klónozásához alakították ki a G-C farokképző módszerrel (Chang, A. C. Y. és munkatársai: Natúré, 275, 617—624 (1978)) baktériumokban és közvetlen kifejeződéshez emlős sejtekben.The cDNA insert of pIL2-50A was cleaved by PstI cleavage and ligated with PstI-cleaved pCE-1 to create pCEIL-2, in which expression of the structural gene for IL-2 is under the control of the SV40 early promoter. Plasmid pCE-1 was originally designed for cloning of cDNA by the G-C tailing method (Chang, A.C. Y. et al., Natura, 275, 617-624 (1978)) in bacteria and for direct expression in mammalian cells.
Ezt a plazmidot Hhal-el emésztjük, majd DNS-átvitellel (transzfekcióval) (McCutchan és munkatársai: J. Natl. Cancer Inst. 41, 351—357 (1968)) a COS-7 transzformált majomsejtvonaiba vezetjük be, amely lehetővé teszi az SV 40 kiindulópont szekvenciát tartalmazó DNS replikációját, és amely Gluzman Y.-tól állt rendelkezésre (Cell, 23, 175—182 (1981)). Fontosnak látszik a Hhal plazmid emésztése az átvitel (transzfekció) előtt a cDNS hatásos kifejeződése érdekében, mivel azok a szekvenciák, amelyek gátolhatják az átvitt DNS replikációját a COS sejtekben, eltávolíthatók az ezzel az eljárással történő cDNS kifejeződéshez szükséges plazmidok jelentős részéből. COS-7 sejteket (6XlO4/ml)This plasmid was digested with Hhal and introduced into DNA into COS-7 transformed monkey cell lines by DNA transfer (transfection) (McCutchan et al., J. Natl. Cancer Inst. 41, 351-357 (1968)). Replication of DNA containing 40 starter sequences available from Gluzman Y. (Cell, 23, 175-182 (1981)). It appears important to digest the Hhal plasmid prior to transfer (transfection) for efficient expression of cDNA, since sequences that may inhibit replication of the transferred DNA in COS cells may be removed from a significant portion of the plasmids required for cDNA expression by this method. COS-7 cells (6X10 4 / ml)
-15197938 szuszpendálunk 0,5 ml 5% FCS-t tartalmazó DMEM tápközegben, 24 üreges tenyésztő lemezben (Nunc) és 4 órán át inkubáljuk 37°C hőmérsékleten. Ez után 1 pg fentebb leírt vektor, 17,6 pl 1 mmól/literes, 0,1 mmól/liter EDTA-t tartalmazó Tris-HCl, 2,4 pl mól/literes CaCl2 és 120 pl 2xHBS (amely 50 mmól/liter Pipes-t, 280 mmól/liter NaCl-t és 1,5 mmól/liter Na2HPO4pXl2H2O-t tartalmaz) (pH 7,10) keverékét adjuk hozzá a tenyésztett sejtekhez. A sejteket tovább inkubáljuk 4 órán át, 37°C hőmérsékleten, és a tápközeget leszívjuk, 1 ml PBS-sel mossuk, majd 0,5 ml 20% glicerint tartalmazó PBS-t adunk hozzá, szobahőmérsékleten hagyva percen át. A tápközeget ismét leszívjuk és a sejteket 1 ml PBS-sel mossuk, és 1 mi, 5% FCS-t tartalmazó DMEM-ben tenyésztjük. Minden 24 órában 500 pl tápközeget kicserélünk friss tápközegre. Minden egyes tápközeget, amelyet a megfelelő időközönként összegyűjtöttünk, 4°C hőmérsékleten tartunk felhasználásig. Az átvitel (transzfekció) után 2—3 nappal a tenyésztett sejt tápközeget IL-2 aktivitásra megvizsgáljuk. Amint a 3. Táblázat mutatja, az eljárás eredményeként létrejött tenyészet felülúszója — a tenyészet az átvitt PCEIL-2-t tartalmazó COS-7 sejt — tartalmaz IL-2 aktivitást. IL-2 aktivitás nem volt kimutatható az átvitt pCE-l-et tartalmazó sejtek tápközegében.-15197938 was suspended in 0.5 ml DMEM medium containing 5% FCS, in 24 well culture plates (Nunc) and incubated for 4 hours at 37 ° C. Then 1 µg of the above-described vector, 17.6 µl of 1 mM Tris-HCl containing 0.1 mM EDTA, 2.4 µl of CaCl 2 and 120 µl of 2xHBS (containing 50 mM) A mixture of Pipes, 280 mM NaCl and 1.5 mM Na 2 HPO 4 pXl 2 H 2 O (pH 7.10) was added to the cultured cells. The cells were further incubated for 4 hours at 37 ° C, and the medium was aspirated, washed with 1 mL of PBS, and 0.5 mL of 20% glycerol in PBS was added at room temperature for 1 minute. The medium is aspirated again and the cells are washed with 1 ml PBS and cultured in 1 ml DMEM containing 5% FCS. Every 24 hours, 500 µl of medium is replaced with fresh medium. Each medium collected at appropriate intervals is stored at 4 ° C until use. Two to three days after the transfer (transfection), the cultured cell medium is assayed for IL-2 activity. As shown in Table 3, the culture supernatant of the resulting process, the culture being a COS-7 cell containing PCEIL-2, contains IL-2 activity. IL-2 activity could not be detected in the medium of cells containing the transferred pCE-1.
DBS, amelynek átvitele /transzfekeló ja/ megtörténtDBS, which has been transmitted / transfected / done
3. TáblázatTable 3
11-2 aktivitás 5K-Tdfi. befogadással mérve /egység/ml/Activity 11-2 5 K-Tdfi. measured by intake / unit / ml /
T-limf oc ita növekedő s p Cili-2 12 -ΗΉ pCi-1 1T-lymph oc ita growing s p Cili-2 12 -ΗΉ pCi-1 1
A tenyészet tápközegében talált IL-2 aktivitás a COS-7-be történt pCEIL-2 átvitel (transzfekció) után semlegesíthető 12 egység/ml — 1 egység/ml egér (BALB) c) antihumán IL-2 monoklonális antitesttel. Az az eredmény, hogy a pCEIL-2 átvitele után a COS-7 sejt humán IL-2-t választ ki, világosan mutatja, hogy egy IL-2 polipeptidet kódoló gént és egy, az említett sejtben replikálódni képes vektor DNS-t tartalmazó rekombináns DNS-sel transzformált eukarióta sejt határozottan alkalmazható az IL-2 előállítására.IL-2 activity found in the culture medium can be neutralized after pCEIL-2 transfer (transfection) to COS-7 with 12 units / ml to 1 unit / ml mouse (BALB) c) anti-human IL-2 monoclonal antibody. The result that COS-7 cells secrete human IL-2 after transfer of pCEIL-2 clearly demonstrates that a recombinant gene containing a gene encoding an IL-2 polypeptide and a vector capable of replicating in said cell. A DNA-transformed eukaryotic cell is definitely useful for the production of IL-2.
Az E. coli HBlOl-ben beépült pCEIL-2 (AJ 12008) plazmidot letétbe helyeztük FERM -BP244 bevételi számon.Plasmid pCEIL-2 (AJ 12008) incorporated into E. coli HB101 was deposited under accession number FERM-BP244.
3. PéldaExample 3
Az 1. példában elkészített Escherichia coli K 1776 pIL-2-50A (AJ 11996 (FERM-BP-226)) törzset inokuláljuk 250 ml, 100 pg/ml diamino-pimelinsavat, 50 pg/ml timidint, 1% triptofánt, 0,5% élesztőkivonatot, 0,5% NaCl-t és 0,1% glükózt tartalmazó L-tápközegben, és rázás közben tenyésztjük 37°C hőmérsékleten, amíg a tenyésztő tápközeg optikai sűrűsége 562 nm-en 0,5 lesz. A tenyésztés leállítása után a tenyésztő tápközeget 0°C hőmérsékleten 30 percig állni hagyjuk, és a sejteket centrifugálással kinyerjük, egyszer mossuk 20 mmól/liter Tris-HCl-lel (amely 30 mmól/liter NaCl-t tartalmaz) és újra szuszpendál- 16 juk 1,8 ml ugyanilyen összetételű pufferban. 0,2 pl/ml-es lizozim-oldatból és 20 pl 0,5 mól/ /literes EDTA-ból álló oldatot adunk ez után a sejtekhez és a keveréket állni hagyjuk 0°C hőmérsékleten 20 percen át, ezt követően háromszor egymás után fagyasztás-felengedési folyamatnak vetjük alá. A sejtek extraktumát (1,5 ml) nyerjük ki 40 000 ford/perccel végzett 30 perces centrifugálás után. Az extraktumot . kisózásnak vetjük alá 85% ammónium-szulfáttal, Sephadex G15-ön eltávolítjuk a sókat, majd DEAE cellulóz oszlopkromatográfiát alkalmazunk és a 0,06 mól/liter Tris-HCl pufferral (pH 7,6) eluált frakciókat fagyasztva szárítjuk és ellenőrzött pórusú üvegágy (250 A, Funakoshi Pharmaceuticals, Japán) kromatográfiának vetjük alá, így kapva meg a 0,3 mól/liter glicin-HCl pufferral eluált frakciókban az IL-2 aktivitást, ahol az IL-2-t tartalmazó frakció 12 egység/ml IL-2 aktivitást fejt ki. Az eredmények világosan jelzik, hogy az E. coli K 1776 pIL2-50A, AJ 11996 ténylegesen termel IL-2-t.The strain Escherichia coli K 1776 pIL-2-50A (AJ 11996 (FERM-BP-226)) prepared in Example 1 is inoculated with 250 ml of 100 pg / ml diaminopimelic acid, 50 pg / ml of thymidine, 1% tryptophan, Cultured in L medium containing 5% yeast extract, 0.5% NaCl, and 0.1% glucose and shaking at 37 ° C until the optical density of the culture medium at 562 nm is 0.5. After termination of the culture, the culture medium was allowed to stand at 0 ° C for 30 minutes and cells are recovered by centrifugation, washed once with 20 mM Tris / HCl (containing 30 mmol / l NaCl) and re-suspended in 16 Juk 1.8 ml in buffer of the same composition. A 0.2 µl / ml lysozyme solution and 20 µl of a 0.5 M EDTA solution are then added to the cells and the mixture is allowed to stand at 0 ° C for 20 minutes followed by three successive freezing - Thawing process. Cell extract (1.5 mL) was recovered after centrifugation at 40,000 rpm for 30 min. The extract. desalted with 85% ammonium sulfate, desalted with Sephadex G15, subjected to DEAE cellulose column chromatography and freeze-dried fractions eluted with 0.06 M Tris-HCl buffer, pH 7.6 and controlled in a porous glass bed (250 A, Funakoshi Pharmaceuticals, Japan) was subjected to chromatography to obtain the IL-2 activity in the fractions eluted with 0.3 M glycine-HCl buffer, the fraction containing IL-2 having 12 units / ml IL-2 activity. explains. The results clearly indicate that E. coli K 1776 pIL2-50A, AJ 11996 actually produces IL-2.
4. PéldaExample 4
J-A 1886 (ATCC CRL 8130) konstitutív IL-2 termelő sejtvonalat, amelyet az 1. példában leírt módon Jurkat sejtekből klónoztunk, hasonlóképpen hengeres tenyésztőpalackban növesztünk. A kinőtt sejteket újra szuszpendáljuk RITC—55-9 friss szintetikus tápközeg65 ben ÍXIO6 sejt/ml induló sejtsürűséggel, ésThe constitutive IL-2 producing cell line of JA 1886 (ATCC CRL 8130), cloned from Jurkat cells as described in Example 1, was similarly grown in a cylindrical culture flask. Growth cells were resuspended in RITC-55-9 fresh synthetic medium65 with an initial cell density of 10 x 6 cells / ml, and
-16197938 órával a tenyésztés megkezdése után a sejteket az IL-2 mRNS extrakciójához használjuk fel, 11-12S frakcióként 3pl09 sejtből, az 1. példában részletezett lépések szerint.-16197938 hours after initiation of the culture, the cells used for extraction of the IL-2 mRNA, by 11-12S 3pl0 9 cells, as detailed in Example 1, the fraction of steps.
Kettős szálú cDNS-t szintetizálunk hasonlóképpen, mint az 1. példában és hosszabb, mint 600 bázispárt tartalmazó cDNS-t (2,4 pg) nyerünk szacharóz sűrűség gradiensen történő frakcionálás után. A cDNS-t ezután dCMP gyökkel kiterjesztjük, terminális dezoxinukleotidil transzferázt alkalmazva és egy 50 ng-os alikvotot forrasztunk fissze 250 ng dGMP-vel meghosszabított, Pstl'-el hasított pBR 322-vel. Az így létrejött hibrid plazmidokat használjuk az E. coli K 1776 transzformálására és mintegy 4000 klón transzformánst nyerünk. A Grunstein-Hogness módszer szerint három, 3—16 cDNS plazmiddal (amelyet vizsgáló mintaként használtunk) komplementer kiónt szelektálunk ki. Az így szelektált kiónok transzformált, emberi IL-2 génnel rendelkező kiónok.Double-stranded cDNA was synthesized in the same manner as in Example 1, and cDNA containing more than 600 base pairs (2.4 pg) was obtained after fractionation on a sucrose density gradient. The cDNA was then expanded with the dCMP residue using terminal deoxynucleotidyl transferase and a 50 ng aliquot was fused with 250 ng of dGMP-extended PstI-cleaved pBR 322. The resulting hybrid plasmids were used to transform E. coli K 1776 and about 4000 clone transformants were obtained. Three clones complementary to the 3-16 cDNA plasmids (used as probe) were selected by the Grunstein-Hogness method. The clone thus selected is a transformed clone with the human IL-2 gene.
5. PéldaExample 5
Egy plazmidot, amely irányítja a humán IL-2 szintézisét E. coli sejtben, alakítunk ki a következőképpen: pTIL2-22 plazmidot alakítunk ki pTrS-3-ból (Nishi, T., Taniguchi, T. és munkatársai: SEIKAGAKU 53,976 (1981)) és IL-2 cDNS-t tartalmazó pIL2-50A-ból egy sor módosítási folyamat segítségével, amint ezt az 5(a) ábra bemutatja. A pTrS-3 plazmid magába foglalja a Trp promotor és a Shine Dalgarno (a továbbiakban SD) terület beiktatását a pBR 322 EcoRI helye és Clal helye között. A plazmid tartalmaz egy ATG indító kodont is 13 bp-re az SD szekvenciától lefelé, valamint egy egyedi Sphl helyet, amint ezt aA plasmid that directs the synthesis of human IL-2 in an E. coli cell was constructed as follows: pTIL2-22 from pTrS-3 (Nishi, T., Taniguchi, T., et al., SEIKAGAKU 53,976 (1981)). ) and pIL2-50A containing the IL-2 cDNA by a series of modifications as shown in Figure 5 (a). Plasmid pTrS-3 involves the insertion of the Trp promoter and Shine Dalgarno (hereinafter SD) site between the EcoRI site and the ClaI site of pBR 322. The plasmid also contains an ATG start codon 13 bp downstream of the SD sequence and a unique SphI site as shown in this insert.
4. ábra bemutatja. A vektor akkor tudja hatásosan előállítani a szóban forgó fehérjét, amikor az említett fehérjének megfelelő DNS szekvencia éppen az ATG kodontól lefelé levő fázisban van, amely kodont a SphI-el történő emésztés és az ezt követő T4 DNS polimerázzal történő kezelés váltja ki a pTrS-3-ban. Ennél fogva a pTrS-3 plazmidot (30 pg) elhasitjuk Sphl restrikciós enzimmel hagyományos módon, majd az egymás után fenollal és kloroformmal történő kezelés után etanolos csapadékot nyerünk ki, majd mindkét végét T4 DNS polimerázos kezeléssel egyenesre alakítjuk. Ez után a DNS-t (21,4 pg) kinyerjük a koróbbiakhoz hasonló módon egymást követő fenolos, majd kloroformos kezeléssel és etanolos kicsapással. Mésrészt 380 pg IL-2 cDNS-t tartalmazó pIL2'50A-t hasítunk Pstl-el és az IL-2 cDNS inzertet agaróz gél elektroforézissel izoláljuk. 11 pg cDNS inzertet hasítunk el HgiAI-el, kezeljük T4 DNS polimerázzal és a nagyobb méretű DNS 10 pg-ját izoláljuk agaróz gél elektroforézissel. Az eljárás szerint egy 132 aminosavat kódoló cDNS-t (7,2 pg) nyerünk és ez a DNS fragmens levágott végekkel rendelkezik (5(a) ábra). Ez után az így nyert cDNS-t összekapcsoljuk egy pTrS-3 vektorral, amelyet korábban SphI-el emésztettünk és T4 DNS polimerázzal kezeltünk, éppen az ATG szekvenciától lefelé. Az így összekapcsolt plazmidot alkalmazzuk azután az E. coli HB 101 transzformálására a hagyományos eljárások szerint. Az összekapcsolást a következő módon végezzük: IL-2 cDNS (0,4 pg) nagyobb fragmenst és 0,2 pg pTrS-3 vektor DNS-t összekeverünk 0,8 egység T4 DNS ligázzal 66 mmól/literes Tris-HCl oldatban (pH 7,5), amely 6,6 mmól/liter MgCl2-t, 1 mmól/liter ATP-t és 10 mmól/liter DTT-t tartalmaz, és a keveréket reagálni hagyjuk egy éjszakán át 4°C hőmérsékleten. Az ampicillint tartalmazó L-tápanyag - agaron megjelenő transzformánsok közül 132 aminosavat kódoló IL-2 cDNS részt tartalmazó telepeket szelektálunk in situ telep-hibridizációs vizsgálattal. Az így szelektált telepeket tenyésztjük (10 ml) ismét plazmid DNS készítése érdekében lizozinos kezeléssel vagy fagyasztás-felengedtetéssel. A plazmid DNS-t Pstl-el és Xbal-el hasítjuk és az így létrejött termékeket agaróz gél elektroforézissel analizáljuk, abból a célból, hogy azonosítsuk a pTIL-2-22-t, amelyben a cDNS a TrS-3 ATG szekvenciájához a helyes orientációban van hozzácsatolva. A pT!L2-22-t tartalmazó E, coli HBlOl-et a mikroorganizmusok szaporításához ismert hagyományos körülmények között tenyésztjük. A sejteket 10 ml X tápközegben növesztjük (2,5% Bacto-tripton, 1,0% élesztőkivonat, 0,1%' élesztőkivonat, 0,1% glükóz, 20 mmól/liter MgSO4, amely tartalmaz még 25 pg/ml streptomicint és 25pg ampicillint) 37°C hőmérsékleten egy éjszakán át. Egy ml tápközeg-szuszpenziót inokulálunk azonos X tápközegbe (100 ml) és tenyésztünk 37°C hőmérsékleten. Amikor az O. D. 650 mpnal eléri a mintegy 1,5—2,0 értéket, 3-indol-ak'ilsavat (IAA) adagolunk. Három órával az induktor adaglása után a sejteket összegyűjtjük, 20 mmól/liter Tris-HCl pufferral — amely 30 mmól/liter NaCI-t is tartalmaz — mossuk és 8 ml hasonló pufferban felszuszpendáljuk. A Trp promotor hatásosabb ténykedése érdekében induktorokat, pl. IAA-t adunk hozzá 50 pg/ml végső koncentráció eléréséig. A bakteriális sejtben így előállított fehérjéket ultrahang-kezeléssel (0°C, 2 perc) nyerünk ki, vagy lizozimos emésztéssel (8pg lizozim, 0°C, 20 perc), ezt követi három fagyasztás-felengedtetés eljárás egymás után. A jelen eljárás szerint az ÍL-2-t általában az organizmusokból extraháljuk. Az extrahált IL-2 aktivitás 10 000 és 12 000 egység közötti értékeken mozog. A PTIL2-22-Í tartalmazó E. coli HB 101 törzset (AJ 12004) FERM-BP 245 befogadási számmal letétbe helyeztük.Figure 4 illustrates. The vector can efficiently produce the protein of interest when the DNA sequence corresponding to said protein is in the downstream phase of the ATG codon, which is triggered by digestion with SphI and subsequent treatment with T4 DNA polymerase. -in. Therefore, plasmid pTrS-3 (30 µg) was cleaved with restriction enzyme SphI in a conventional manner, and after successive treatment with phenol and chloroform, an ethanol precipitate was obtained, and both ends were straightened by T4 DNA polymerase treatment. The DNA (21.4 pg) is then recovered in a similar manner to the former by successive phenol treatment followed by chloroform treatment and ethanol precipitation. On the other hand, pIL2'50A containing 380 pg of IL-2 cDNA was cleaved with PstI and the IL-2 cDNA insert was isolated by agarose gel electrophoresis. 11 pg of cDNA insert was digested with HgiAI, treated with T4 DNA polymerase and 10 pg of larger DNA was isolated by agarose gel electrophoresis. According to the method, a cDNA encoding 132 amino acids (7.2 pg) is obtained and this DNA fragment has cut ends (Fig. 5 (a)). The resulting cDNA is then ligated to a pTrS-3 vector previously digested with SphI and treated with T4 DNA polymerase, just downstream of the ATG sequence. The plasmid thus linked was then used to transform E. coli HB101 according to conventional procedures. The coupling was performed as follows: IL-2 cDNA (0.4 pg) larger fragment and 0.2 pg pTrS-3 vector DNA were mixed with 0.8 units T4 DNA ligase in 66 mM Tris-HCl pH 7 , 5) containing 6.6 mM MgCl 2 , 1 mM ATP and 10 mM DTT, and the mixture was allowed to react overnight at 4 ° C. Colonies containing 132 amino acids encoding an IL-2 cDNA fragment from L-nutrient agar containing ampicillin were selected by in situ colony hybridization assay. The colonies thus selected were cultured (10 ml) again to generate plasmid DNA by lysosine treatment or freeze-thawing. Plasmid DNA is cleaved with PstI and XbaI and the resulting products are analyzed by agarose gel electrophoresis to identify pTIL-2-22, in which the cDNA is in the correct orientation for the TrS-3 ATG sequence. is attached. E. coli HB101 containing pT1L2-22 is cultured under conventional conditions known for the growth of microorganisms. Cells were grown in 10 ml of X medium (2.5% Bactotropton, 1.0% yeast extract, 0.1% yeast extract, 0.1% glucose, 20 mM MgSO 4 containing 25 pg / ml streptomycin). and 25 µg ampicillin) at 37 ° C overnight. One ml of medium suspension is inoculated into the same medium X (100 ml) and cultured at 37 ° C. When the OD at 650 seconds reaches about 1.5-2.0, 3-indole acylic acid (IAA) is added. Three hours after the addition of the inducer, the cells were harvested, washed with 20 mM Tris-HCl buffer containing 30 mM NaCl and resuspended in 8 ml of similar buffer. To make the Trp promoter more effective, inducers, e.g. IAA is added until a final concentration of 50 pg / ml is reached. Proteins thus produced in bacterial cells are recovered by sonication (0 ° C, 2 min) or by lysozyme digestion (8 µg lysozyme, 0 ° C, 20 min) followed by three freeze-thawing sequences. In the present procedure, IL-2 is generally extracted from organisms. The extracted IL-2 activity ranges from 10,000 to 12,000 units. E. coli strain HB101 (AJ 12004) containing PTIL2-22 was deposited under accession number FERM-BP 245.
PéldaExample
IL-2 cDNS-t hordozó pTuIL-2-22 plazmidot alakítunk ki pTuBIP-5-ből (Taniguchi, T. és munkatársai: SEIKAGAKU, 53, 966 (1981)) és pTIL2-22-ből, amelyet az 5. példában mutattunk be, a 7. ábrán látható eljárás segítségével. Egy pTuBIP-5 plazmid magában foglal egy tufB-hez szolgáló promotor beikta17Plasmid pTuIL-2-22 carrying the IL-2 cDNA was constructed from pTuBIP-5 (Taniguchi, T., et al., SEIKAGAKU, 53, 966 (1981)) and pTIL2-22, shown in Example 5. 7 using the procedure shown in Figure 7. A plasmid pTuBIP-5 includes a promoter insert for tufB17
-17197938 tást pBR 322-ben. A plazmid tartalmaz egy egyedi Clal helyet is és ez 2 bp-vel lefelé helyezkedik el az SD szekvenciától, amint ezt a 7. ábra mutatja. Mivel a pTrS-3 tartalmaz egy Clal helyet is az SD szekvencia és az ATG indító kodon között, és mivel ezt a Clal hely a kifejeződésre képes plazmid előállítása során pTrS-3-at és IL-2 cDNS-t használva nem roncsolódik el, amint ez az 5. példában is le van írva, nagyon egyszerű helyettesíteni a bakteriális trp promotort a tufB promotorral úgy, hogy az IL-2 cDNS a tufB promotor ellenőrzése alatt fejeződjék ki.-17197938 in pBR 322. The plasmid also contains a unique ClaI site and is located 2 bp downstream of the SD sequence as shown in Figure 7. Because pTrS-3 also contains a Clal site between the SD sequence and the ATG primer codon, and whereas this Clal site is not degraded using pTrS-3 and IL-2 cDNA in the construction of an expression plasmid, it is also described in Example 5, it is very simple to replace the bacterial trp promoter with the tufB promoter so that the IL-2 cDNA is expressed under the control of the tufB promoter.
Ezért a pTIL2-22 plazmidot (30 pg) Clal és Pvull restrikciós enzimekkel hagyományos módon elhasítjuk. Az IL-2 cDNS-t tartalmazó fragmenst (kb 2,2 kb) izoláljuk és agaróz gél elektroforézissel tisztítjuk, így nyerünk ki 3 pg DNS-t. Másrészt 20 pg pTuBIP-5 vektort hasítunk hasonlóképpen Clal-el és PvuH-vel, és az ampicillin rezisztencia gént tartalmazó nagyobbik fragmenst (kb 3,4 kb) izoláljuk és agaróz gél elektroforézissel tisztítjuk, így nyerünk ki 3,5 pg DNS-t. Ez után az így kinyert két fragmenst, vagyis a tufB promotort tartalmazó fragmenst (kb 3,4 kb) és az IL-2 cDNS-t tartalmazó fragmenst (kb.Therefore, plasmid pTIL2-22 (30 pg) is cleaved by restriction enzymes Clal and Pvull in a conventional manner. The IL-2 cDNA containing fragment (about 2.2 kb) was isolated and purified by agarose gel electrophoresis to obtain 3 pg of DNA. On the other hand, 20 pg of pTuBIP-5 vector were similarly cleaved with ClaI and PvuH, and the larger fragment (about 3.4 kb) containing the ampicillin resistance gene was isolated and purified by agarose gel electrophoresis to yield 3.5 pg of DNA. The two fragments thus obtained, i.e. the fragment containing the tufB promoter (approximately 3.4 kb) and the fragment containing the IL-2 cDNA (approx.
2.2 kb) a következő módon kapcsoljuk össze:2.2 kb) connect as follows:
1.2 pg IL-2 cDNS-t tartalmazó fragmenst és 0,3 pg tufB promotort tartalmazó fragmenst összekeverünk 0,8 egység T4 DNS ligázzal 66 mmól/literes Tris-HCl-ben (pH 7,5), amely 6,6 mmól/liter MgCl2-t, 1 mmól/liter ATP-t és 10 mmól/liter DTT-t tartalmaz, és a keveréket reagálni hagyjuk egy éjszakán át. Az így összekapcsolt plazmidot használjuk azután az E. coli HB 101-be történő transzformálásra a hagyományos eljárás szerint. Az ampicillint tartalmazó L-tápközeges agar lemezen megjelenő transzformánsok közül 8 olyan telepet izolálunk, amely tartalmaz IL-2 cDNS részt, mint pl. a pTuIL2-22 a1.2 pg of IL-2 cDNA fragment and 0.3 pg of tufB promoter fragment were mixed with 0.8 units of T4 DNA ligase in 66 mM Tris-HCl, pH 7.5, 6.6 mM containing MgCl 2 -t, 1 mmol / l ATP and 10 mmol / L of DTT, and the mixture was allowed to react overnight. The plasmid thus linked was then used to transform E. coli HB101 according to the conventional method. Of the transformants appearing on ampicillin-containing L-medium agar plates, 8 colonies containing the IL-2 cDNA moiety, such as lymphocytes, were isolated. a pTuIL2-22 a
7. ábrában, ezekből az 5. példában leírt módon plazmid DNS-t preparálunk ki. A pTuIL2-22-t tartalmazó E. coli HB 101 törzset L-tápközegben (100 ml) tenyésztjük 37°C hőmérsékleten. Amikor az O. D. 650 mp-nái mintegy 0,5—1,0 lesz, a bakteriális sejteket összegyűjtjük, 20 mmól/literes, 30 mmól/liter NaCI-t tartalmazó Tris-HCl pufferral mossuk és ugyanennek a puffernak 2 ml-ében felszuszpendáljuk. Az előállított fehérjét hasonlóképpen vonjuk ki, mint ahogyan ez az 5. példában történt. A kivont IL-2 aktivitás 6,000 és 56,000 egység/ml között van.In Figure 7, plasmid DNA was prepared from these as described in Example 5. E. coli strain HB101 containing pTuIL2-22 was grown in L medium (100 mL) at 37 ° C. When the O.D. at 650 seconds is about 0.5 to 1.0, the bacterial cells are harvested, washed with 20 mM Tris-HCl buffer containing 30 mM NaCl and resuspended in 2 ml of the same buffer. The resulting protein is extracted in the same manner as in Example 5. The extracted IL-2 activity is between 6,000 and 56,000 units / ml.
ApTuML2-22-t tartalmazó Escherichia coli HB 101 törzset (AJ 12010) FERM-BP 246 befogadási számmal letétbe helyeztük.Escherichia coli strain HB 101 (AJ 12010) containing ApTuML2-22 was deposited under accession number FERM-BP 246.
7. PéldaExample 7
IL-2 cDNS-t hordozó pGIL2-22 plazmidot alakítunk ki pGL 101-ből (Roberts, T. M. és Laucer, G. D.: Meth. Enzym. 68, 473—483 (1979)) és pTIL2-22-ből, az 5. ábrában bémutatott eljárás szerint.Plasmid pGIL2-22 carrying IL-2 cDNA was constructed from pGL 101 (Roberts, TM and Laucer, GD: Meth. Enzym. 68, 473-483 (1979)) and pTIL2-22 in Figure 5. according to a demeanor.
Egy lac promotort tartalmazó pGL 101 plazmidot (20 pg) hasítunk el Pvull restrik18 ciós enzimmel hagyományos módon, és előbb fenolos kezelés, majd kloroformos kezelés, végül etanolos kicsapás után 17 pg DNS-t nyerünk ki. Másrészt pTIL2-22-t (75 pg) hasítunk el Clal-el és Sall-el, és agaróz gél elektroforézissel 2,2 pg IL-2 cDNS-t tartalmazó DNS fragmenst nyerünk ki. A fragmenst DNS polimeráz I-el (Klenow-fragmens) történő kezeléssel egyenesre alakítjuk, majd az így nyert két fragmenst (0,25 pg és 0,66 pg) összekapcsoljuk 1 egység T4 DNS ligázzal hasonló módon, ahogyan ezt a 6. példában tettük. Az így összekapcsolt plazmidot használjuk azután az E. coli HB 101 transzformálására hagyományos módszer szerint. A transzformánsok közül az IL-2 cDNS-t tartalmazó Clal—Sáli fragmens beiktatással rendelkező transzformánsok a vizsgálandó minták. Ezeket a transzformánsokat tenyésztjük azután 10 ml, 25 pg/ml ampicillint tartalmazó X tápközegben és a plazmid DNS-t azA plasmid pGL 101 (20 pg) containing the lac promoter was cleaved with restriction enzyme Pvull in a conventional manner, and 17 pg of DNA was recovered after phenol treatment, then chloroform treatment and finally ethanol precipitation. On the other hand, pTIL2-22 (75 pg) was cleaved with ClaI and SalI and a DNA fragment containing 2.2 pg IL-2 cDNA was obtained by agarose gel electrophoresis. The fragment was straightened by treatment with DNA polymerase I (Klenow fragment) and the resulting two fragments (0.25 pg and 0.66 pg) were ligated with 1 unit T4 DNA ligase in the same manner as in Example 6. . The plasmid thus linked was then used to transform E. coli HB 101 according to a conventional method. Among the transformants, the transformants with the Clal-SalI fragment insert containing the IL-2 cDNA are the samples to be tested. These transformants are then cultured in 10 ml of X medium containing 25 pg / ml ampicillin and plasmid DNA is added to
5. példában leírt módon nyerjük ki, így egy, a lac promotortól éppen lefelé levő IL-2 cDNS ATG indító szekvenciával rendelkező plazmid DNS-t nyerünk Pstl-el és Xba-val történő hasítással.It is isolated as described in Example 5 to obtain a plasmid DNA having the ATG primer sequence of the IL-2 cDNA just downstream of the lac promoter by cleavage with PstI and Xba.
Az így készített pGIL2-22-t 100 ml, 25 pg/ml ampicillint és 25 pg/ml streptomicint tartalmazó L-tápközegben inokuláljuk és tenyésztjük. Amikpr az optikai sűrűség 65 mp-nái mintegy 0,5 lesz, izopropil-p-D-tiogalaktopiranozidot (IPTG) adunk hozzá 1 mmól/liter koncentrációban, egy órával később a bakteriális sejteket összegyűjtjük és a sejt-extraktumot a 6. példában leírt módon állítjuk elő. A kiextrahált IL-2 aktivitás 6,000 és 80,000 egység között van.The thus prepared pGIL2-22 is inoculated and cultured in 100 ml of L medium containing 25 pg / ml ampicillin and 25 pg / ml streptomycin. To obtain an optical density of about 0.5 at 65 sec, isopropyl pD-thiogalactopyranoside (IPTG) is added at a concentration of 1 mM, and one hour later, the bacterial cells are harvested and the cell extract is prepared as described in Example 6. . Extracted IL-2 activity is between 6,000 and 80,000 units.
A pGIL2-22-t tartalmazó Escherichia coli HB 101 törzset (AJ 12011) letétbe helyeztük FERM-BP 247 bevételi számon.Escherichia coli strain HB 101 (AJ 12011) containing pGIL2-22 was deposited under accession number FERM-BP 247.
8. Példa pTrS-3 plazmidot (10 pg) először elhasítunk Sáli restrikciós enzimmel és a Sáli helyet egyenesre alakítjuk DNS polimerázzal (Klenow-fragmens) vagy T4 DNS polimerázzal történő kezeléssel. Clal-el történő hasítás után a trp promotor területet tartalmazó nagyobb fragmenst agaróz gél elektroforézissel izoláljuk hagyományos módon, 3 pg DNS-t nyerve ki.Example 8 Plasmid pTrS-3 (10 µg) was first cleaved with SalI restriction enzyme and the SalI site was straightened by treatment with DNA polymerase (Klenow fragment) or T4 DNA polymerase. After cleavage with Clal, the larger fragment containing the trp promoter region was isolated by agarose gel electrophoresis in a conventional manner to obtain 3 pg of DNA.
Másrészt 11 pg, a pIL2-50A Pstl-es hasításával nyert cDNS inzertet HgiAI-el elhasítjuk. T4 DNS polimerázzal kezefjük és a nagyobb fragmenst agaróz gél elektroforézissel izoláljuk és tisztítjuk. így az IL-2 132 aminosavát kódoló cDNS fragmenst nyerjük kiOn the other hand, 11 pg of the cDNA insert obtained by PstI cleavage of pIL2-50A was cleaved with HgAII. It is digested with T4 DNA polymerase and the larger fragment is isolated and purified by agarose gel electrophoresis. Thus, a cDNA fragment encoding the 132 amino acids of IL-2 is recovered
7,2 pg mennyiségben. Ez után 0,45 pg trp promotort tartalmazó fragmenst (lásd fentebb), 0,5 pg IL-2 cDNS-t tartalmazó HgiAI-Pstí fragmenst és szintetikus oligonukleotidokai (20—20 p mól), úgymint (5’) CGATAAGCTATGGCA (3’) és (3*) TATTCGATACCGT (5’) mindkettő foszforilezve az 5’-terminálisnál, ahogyan ezt az 5. példában leírtuk (lásd 5(b) ábra).7.2 pg. This was followed by a 0.45 pg trp promoter fragment (see above), a 0.5 pg IL-2 cDNA HgiAI-PstI fragment, and synthetic oligonucleotides (20-20 moles), such as (5 ') CGATAAGCTATGGCA (3'). ) and (3 *) TATTCGATACCGT (5 ') are both phosphorylated at the 5' terminal as described in Example 5 (see Figure 5 (b)).
-18197938-18197938
Az így összekapcsolt plazmidot használjuk az E. coli HB 101 transzformálására. A megjelenő transzformánsok közül a célnak megfelelő transzformánsokat a következő módon szelektáljuk.The plasmid thus linked was used to transform E. coli HB101. Among the transformants that appear, the target transformants are selected as follows.
A mind az IL-2 cDNS-t, mind a szintetikus oligonukleotidokat hibridizálni képes transzformáns-jelölteket először telep-hibridizációs módszerrel szelektáljuk, majd a 2(a) ábrában 111 —113 helyeknél levő CCT szekvenciával induló (CCTACT......) DNS fragmens beiktatásával rendelkező, ATGGCA szekvenciától éppen lefelé levő transzformánsokat PstI, Xbal hasítással szelektáljuk.Transformer candidates capable of hybridizing both the IL-2 cDNA and the synthetic oligonucleotides were first selected by colon hybridization followed by the CCT sequence at positions 111-113 of Figure 2 (a) (CCTACT ......). Transformants with DNA fragment insertion downstream of the ATGGCA sequence were selected by PstI, XbaI cleavage.
A fenti transzformánsokat, amelyek pTIL2-21 a-t vagy pTIL-2-21b-t tartalmaznak, L-tápközegben tenyésztjük hasonló módon, ahogyan ezt az 5. példában bemutattuk, és nagy IL-2 aktivitás található a transzformánsok sejt-extraktumában, amikor azt az 5. példában leírt módon mérjük.The above transformants containing pTIL2-21a or pTIL-2-21b were cultured in L-medium as described in Example 5, and high IL-2 activity was found in the cell extract of the transformants when Measured as in Example 5.
A pTIL2-2/a-val rendelkező Escherichia coli HB 101 törzset (AJ 12013) és a pTIL2-2/b-vel rendelkező Escherichia coli HB 101 törzset (AJ 12014) letétbe helyezzük FERM-BP 1248, illetve FERM BP 249 bevételi számon.Escherichia coli strain HB 101 with pTIL2-2 / a (AJ 12013) and Escherichia coli strain HB 101 with pTIL2-2 / a (AJ 12014) are deposited under accession numbers FERM-BP 1248 and FERM BP 249, respectively. .
A fenti példákban alkalmazott E. coli K 1776 és HB 101 törzsek (Boyer, H. W. és munkatársai: J. Mól. Bioi. 41, 459 (1969)) ismertek és bárki számára hozzáférhetők. Ezen kívül a gazdaszervezeteket ki lehet nyerni a letétbe helyezett transzíormánsokból is olyan módon, hogy a transzformánsokat L-tápközegbeú tenyésztjük 37°C hőmérsékleten, hogy elbocsássa az idevonatkozó rekombináns DNSeket a transzformánsban, és kiválasztjuk azokat a törzseket, amelyek érzékennyé váltak tetraciklinre és ampicillinre éppen úgy, mint a gazdaszervezet.The E. coli K 1776 and HB 101 strains used in the above examples (Boyer, H.W. et al., J.Mol. Biol. 41, 459 (1969)) are known and available to anyone. In addition, the host organisms can be recovered from the deposited transformants by culturing the transformants with L-medium at 37 ° C to release the relevant recombinant DNA in the transformant and selecting strains that have become sensitive to ampicillin and tetracycline. as the host.
A pBR322 plazmid (amely kereskedelmi forgalomban is kapható pl. a Bethesda Research Laboratory-nál), valamint a pCE-1, PtrS-3 és pGL 101 plazmidok mind ismertek és bárki számára rendelkezésre állnak. Ezen kívül a plazmid vektorokat ki lehet nyerni a letétbe helyezett transzíormánsokból is olyan módon, hogy a rekombináns plazmid DNS-t a transzformánsból hagyományos módon elkülönítjük, vagy a plazmid vektorokat olyan módon különítjük el, amely természetesen nyilvánvaló a megfelelő példákban levő kitanítások alapján. Így pl. pCE-l-et ki lehet nyerni a pCEIL-2 Pstl-el történő emésztésével és a képződött nagyobb DNS fragmens elkülönítésével. Ezen kívül a pTrS-3 és pTuBlP-5 letétbe van helyezve mint E, coli FERM-P 6735, illetve E. coli ATCC 31878.Plasmid pBR322 (commercially available, for example, from Bethesda Research Laboratory), as well as plasmids pCE-1, PtrS-3 and pGL101 are all known and available to anyone. In addition, plasmid vectors may be recovered from deposited transformants by conventional means of isolating recombinant plasmid DNA from the transformant, or by separating plasmid vectors in a manner obvious from the teachings of the corresponding examples. For example, pCE-1 can be recovered by digesting pCEIL-2 with PstI and isolating the resulting larger DNA fragment. In addition, pTrS-3 and pTuB1P-5 are deposited as E. coli FERM-P 6735 and E. coli ATCC 31878.
A találmány jelen leírása után azok, akik ezen a téren járatosak, megérthetik, hogy ugyanezt el lehet végezni a különböző feltételek, paraméterek széles és egyenértékű skálájában anélkül azonban, hogy ez a találmány szellemét és hatáskörét, vagy ezek bármilyen megvalósulását befolyásolná.Those skilled in the art will, after understanding the present disclosure, understand that the same can be done in a wide and equivalent range of different conditions, parameters, without affecting the spirit and scope of the invention or any of their realization.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57219518A JPS59140878A (en) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | Recombinant microorganism |
JP57229619A JPS59140882A (en) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | Gene |
JP57234607A JPS59140898A (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Production of interleukin 2 |
JP57230371A JPS59140897A (en) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | Production of interleukin 2 |
EP83101035A EP0091539B2 (en) | 1982-03-31 | 1983-02-03 | Gene coding for interleukin-2 polypeptide, recombinant DNA carrying said gene, cell lines possessing the recombinant DNA,and method for producing interleukin-2 using said cells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU197938B true HU197938B (en) | 1989-06-28 |
Family
ID=27513246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU426383A HU197938B (en) | 1982-12-15 | 1983-12-14 | Process for producing gene encoding interleukin-2 polypeptide, recombinant dna carrying the gene, living cell line having the recombinant dna and process for producing interleukin-2 with such cells |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT392082B (en) |
AU (1) | AU556353B2 (en) |
DD (1) | DD218632A5 (en) |
DK (1) | DK173788B1 (en) |
HU (1) | HU197938B (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU579089B2 (en) * | 1983-02-08 | 1988-11-17 | Biogen, Inc. | Human interleukin-2-like polypeptides |
WO1985000606A1 (en) * | 1983-07-19 | 1985-02-14 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Human il-2 and process for its preparation |
EP0177357A1 (en) * | 1984-10-05 | 1986-04-09 | Schering Biotech Corporation | cDNA Clones coding for polypeptides exhibiting murine interleukin-2 activity |
US4992367A (en) * | 1986-05-12 | 1991-02-12 | Hoffmann-La Roche Inc. | Enhanced expression of human interleukin-2 in mammalian cells |
-
1983
- 1983-11-17 AU AU21472/83A patent/AU556353B2/en not_active Expired
- 1983-12-12 DD DD25780883A patent/DD218632A5/en unknown
- 1983-12-14 DK DK577283A patent/DK173788B1/en not_active IP Right Cessation
- 1983-12-14 AT AT435083A patent/AT392082B/en active
- 1983-12-14 HU HU426383A patent/HU197938B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT392082B (en) | 1991-01-25 |
DK577283A (en) | 1984-06-16 |
AU556353B2 (en) | 1986-10-30 |
AU2147283A (en) | 1984-06-21 |
DK173788B1 (en) | 2001-10-22 |
DK577283D0 (en) | 1983-12-14 |
DD218632A5 (en) | 1985-02-13 |
ATA435083A (en) | 1990-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0091539B2 (en) | Gene coding for interleukin-2 polypeptide, recombinant DNA carrying said gene, cell lines possessing the recombinant DNA,and method for producing interleukin-2 using said cells | |
CA1341562C (en) | Gene coded for interleukin-2 polypeptide, recombinant dna carrying the said gene, a living cell line possessing the recombinant dna, and method for producing interleukin-2 using the said cell | |
EP0077670B1 (en) | Human immune interferon | |
EP0051873B1 (en) | Hybrid human leukocyte interferons, process for their microbial production, intermediates therefor and compositions containing them | |
US5096705A (en) | Human immune interferon | |
GB2079291A (en) | Interferons and process for their preparation | |
EP0136489A1 (en) | Analogs of human interleukin II and their preparation | |
EP0142268A1 (en) | Saccharomyces cerevisiae possessing gene coding for interleukin-2 polypeptide and method for producing interleukin-2 using the yeast | |
EP0456332B1 (en) | Purified interleukin 1 and DNA coding for interleukin 1 and their preparation, vectors containing such DNA and their preparation and use in transforming hosts to permit expression of interleukin 1 | |
JPH08187088A (en) | Animal interferon | |
US5122459A (en) | Gene encoding biologically active human interleukin 1 | |
HU197938B (en) | Process for producing gene encoding interleukin-2 polypeptide, recombinant dna carrying the gene, living cell line having the recombinant dna and process for producing interleukin-2 with such cells | |
JPH0659220B2 (en) | Gene encoding a polypeptide having human interleukin 2 activity | |
KR940002537B1 (en) | Method for prepartion of il-2 coding gene | |
CA1341389C (en) | Human granulocyte colony stimulating factor | |
BE898473A (en) | Gene encoded for interleukin-2 polypeptide, recombinant DNA carrying this gene, living cells containing recombinant DNA and production of interleukin-2 | |
PH26492A (en) | Recombinant human immune interferon |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 |