HU220130B - Új oszteoblasztnövekedést stimuláló protein és eljárások a protein előállítására - Google Patents

Új oszteoblasztnövekedést stimuláló protein és eljárások a protein előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU220130B
HU220130B HU9600395A HU9600395A HU220130B HU 220130 B HU220130 B HU 220130B HU 9600395 A HU9600395 A HU 9600395A HU 9600395 A HU9600395 A HU 9600395A HU 220130 B HU220130 B HU 220130B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
protein
amino acid
acid sequence
seq
osteoblast
Prior art date
Application number
HU9600395A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT76748A (en
HU9600395D0 (en
Inventor
Masaaki Goto
Kanji Higashio
Fumie Kobayashi
Tomonori Morinaga
Toshiko Satake
Eisuke Tsuda
Masatsugu Ueda
Naohiro Washida
Kyoji Yamaguchi
Kazuki Yano
Original Assignee
Snow Brand Milk Products Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snow Brand Milk Products Co., Ltd. filed Critical Snow Brand Milk Products Co., Ltd.
Publication of HU9600395D0 publication Critical patent/HU9600395D0/hu
Publication of HUT76748A publication Critical patent/HUT76748A/hu
Publication of HU220130B publication Critical patent/HU220130B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • C07K14/51Bone morphogenetic factor; Osteogenins; Osteogenic factor; Bone-inducing factor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Description

A találmány egy új proteinre, a bázikus oszteoblasztnövekedési faktor ΙΙ-re [basic osteoblast growth factor II bOGF-II] - ez a faktor az oszteoblaszt-növekedést stimulálja -, továbbá a protein termelésére alkalmas módszerekre vonatkozik.
Az emberi csontok a reszorpció (felszívódás) és rekonstitúció (helyreállítás) ismétlődő folyamata révén mindig újjáalakulnak. A folyamatban az oszteoblasztokat és oszteoklasztokat olyan sejteknek tekintjük, amelyek főként a csontképződésért, illetve csontfelszívódásért felelősek. A csontsejtekben végbemenő rendellenes csontanyagcsere által okozott betegségek jellemző példája az osteoporosis (csontritkulás). Ismert, hogy ezt a betegséget egy olyan állapot váltja ki, amelyben az oszteoklasztok által végzett csontfelszívódás túlhaladja az oszteoblasztok által végzett csontképzést, azonban az osteoporosis mechanizmusa még nem teljesen felderített. Az osteoporosis fájdalmat okoz a csontokban, a csontokat törékennyé teszi, amely töréshez vezet. Minthogy az osteoporosis növeli az ágyhoz kötött öreg emberek számát, ez a betegség szociális kérdéssé vált az öreg emberek növekvő számával. Ezért valószínű, hogy a betegség kezelésére hatékony gyógyszerek kifejlesztésére kerül sor. Azt gondoljuk, hogy a rendellenes csontanyagcsere által okozott csonttömegcsökkenést azzal kezelhetjük, ha gátoljuk a csontfelszívódást és javítjuk a csontképződést vagy javítjuk a kiegyensúlyozott anyagcserét.
A csontképzést valószínűleg a növekedés és differenciálódás stimulálásával, vagy az oszteoblasztok aktiválásával segíthetjük elő. Legújabban a citokinek - amelyek stimulálják az oszteoblasztok növekedését és differenciálódását - keltettek általános figyelmet, és behatóan tanulmányozták ezeket a sejteket. Számos citokinről megállapították, hogy stimulálják az oszteoblasztok növekedését, ilyenek például a fibroblaszt növekedési faktor [FGF=fibroblast growth factor; S. B. Rodan et al., Endocrinology, 121, 1917 (1987)], az inzulinszerű növekedési faktor I [IGF-I=insulin-like growth factor; J. M. Hock et al., Endocrinology, 122, 254 (1988)], az inzulinszerű növekedési faktor II [IGFII =insulin-like growth factor-II; T. McCarthy et al., Endocrinology, 124, 301 (1989)] és a csont morfogenetikus protein (BMP=bone morphogenetic protein; T. K. Sampath et al., J. Bioi. Chem., 267, 20532 (1992); R. Knutsen et al., Biochem. Biophys. Rés. Commun., 194, 1352 (1993); Akira Yamaguchi et al., Zikken Ikagy, 10, 2003 (1992)]. Több citokinről közölték, hogy stimulálják az oszteoblasztok differenciálódását, ilyenek például a transzformáló növekedési faktor-β [TGF-P=trans forming growth factor-β; M. Cantrella et al., J. Bioi. Chem., 262, 2869 (1987)], inzulinszerű növekedési faktor (IGF=insulin-like growth factor) és a csont morfogenetikus protein [Y. Takuwa et al., Biochem. Biophys. Rés. Commun., 174,96 (1991); R. Knutsen et al., Biochem. Biophys. Rés. Commun., 194, 1352 (1993)]. Ezek a citokinek a csontképzés stimulálása révén valószínűleg hatásos gyógyszerek lehetnek a csonttömeg javítása terén: néhány citokin, így például a csont morfogenetikus proteinek jelenleg klinikai kipróbálás alatt vannak, és vizsgálják a csontbetegségekben szenvedő betegek gondozásában kifejtett hatásukat.
A csontbetegségek kezelésére és a kezelés időtartamának lerövidítésére jelenleg klinikailag használt gyógyszerek közül megemlítjük például a dihidroxi-D3 vitamint, a kalcitonint és származékait, a hormonokat, ilyenek az ösztradiol, az ipriflavont és a kalcium készítményeket. Ezek a gyógyszerek azonban nem adnak kielégítő terápiás hatást, s ezért újabb, gyógyszerként alkalmazható anyagok kifejlesztése kívánatos. Mint említettük, a csontmetabolizmust a csontfelszivódás és csontképzés egyensúlya szabályozza. Számítani lehet ezért a citokineknek - amelyek az oszteoblaszt-növekedést és az oszteogenezist stimulálják - gyógyszerré való kifejlesztésére a csontbetegségek, így az osteoporosis kezelése céljára.
Az előbbiek alapján behatóan kutattuk az oszteoblaszt-növekedési faktorokat, és egy új oszteoblasztnövekedési faktort találtunk. Eljárást dolgoztunk ki a protein nagy koncentrációban való feldúsítására, és hatékony tisztítására.
Izoláltunk egy cDNS-klónt, amely ezt a proteint kódolja, felhasználva a natív bOGF-II protein részleges aminosavszekvenciáit. Ezenfelül géntechnológiai technikákkal, ennek a cDNS-nek a segítségével állítottunk elő bOGF-II-t. A találmány tárgyát egy új oszteoblasztnövekedési faktor (protein) és a protein hatékony előállítási eljárásai képezik.
Állati sejtekkel kondicionált táptalajokat szűrtünk, és megtaláltuk az oszteoblaszt-növekedési faktort az IMR-90 humán fibroblaszttal (ATCC-CCL 186) kondicionált táptalajban. Vizsgáltuk az IMR-90 sejtek tenyésztési feltételeit, és kidolgoztuk a sejtek tenyésztési módszerét timföldkerámia törmeléken, amikor is a táptalajban nagy koncentrációban dúsul fel az oszteoblaszt-növekedési faktor. Kidolgoztuk a bOGF-II hatékony tisztítási módszerét ioncserélő oszlop és/vagy heparinoszlop kombinációjával.
Meghatároztuk a bOGF-II protein aminosavszekvenciáit, ezen aminosavszekvenciák alapján megterveztük a primereket és bOGF-II cDNS-fragmentumokat kaptunk IMR-90 sejtek egy cDNS-tárából.
Egy találmány szerinti teljes hosszúságú proteint kódoló cDNS-klónt az IMR-90 sejtek cDNS-tárából hibridizálással izoláltunk, szondaként használva a cDNSfragmentumot. Ezenkívül módszert dolgoztunk ki a rekombináns bOGF-II termelésére a cDNS-t tartalmazó expressziós vektorral transzformált sejtek táptalajban való tenyésztésével.
A találmány a következő tulajdonságokkal jellemzett proteinre vonatkozik: 1. humán fibroblaszt sejtekből származik, 2. molekulatömege körülbelül 15 kD nátrium-dodecil-szulfát-poliakrilamid gélelektroforézissel (SDS-PAGE), redukáló és nem redukáló feltételek mellett meghatározva, 3. kationcserélővei és heparinnal szemben nagy affinitással rendelkezik, 4. 10 percen át 70 °C-on melegítve csökken oszteoblaszt-növekedésre gyakorolt aktivitása, 5. 10 percen át 90 °C-on hevítve inaktívvá válik. A találmány szerinti bOGF-II nyilvánvalóan különbözik az ismert oszteoblaszt-növekedési faktoroktól N-terminális aminosavszekvenciájában. A bOGF2
HU 220 130 Β
II N-terminális aminosavszekvenciáját az 1. és 2. számú szekvencia írja le.
A találmány a bOGF-II termelésére szolgáló eljárásra is vonatkozik, amely a következő lépésekből áll: 1. humán fibroblasztokat tenyésztünk, 2. a táptalajt heparinoszlopon engedjük át, 3. kioldunk egy adszorbeálódó frakciót, 4. az eluátumot anioncserélő oszlopon engedjük át és így egy nemadszorbeálódó frakciót kapunk, 5. a frakciót kationcserélő oszlopra visszük, és 6. a célproteint heparinoszlopon tisztítjuk.
A találmány szerinti tisztítási eljárásnak megfelel minden olyan metodika, amelynek ugyanaz a hatása, mint amit akkor kapunk, ha a táptalajt heparin-Sepharose-zal stb. keverjük össze tételenkénti (batchwise) műveletekben, vagy ha oszlopon kezeljük egyszerű módon, amikor is a táptalajt heparin-Sepharose oszlopon stb. folyatjuk keresztül.
A bOGF-II a találmány szerint eredményesen, nagy kitermeléssel izolálható humán fíbroblaszt tenyészet táptalajából. A bOGF-II izolálása a proteinek biológiai anyagokból való tisztításának általános eszközein alapul, felhasználva a bOGF-II célprotein fizikai és kémiai tulajdonságait. Például a koncentrálási eljárás általános biokémiai technikákat tartalmaz, például ultraszűrést, liofilizálást és dializálást. A tisztítási eljárás a proteinek tisztítására alkalmas számos technika kombinációját tartalmazza, így az ioncserés kromatográfiát, affinitáskromatográfiát, gélszűréses kromatográfiát, hidrofób kromatográfiát, reverz fázisos kromatográfiát és a preparatív gélelektroforézist. Előnyős az IMR-90 humán fíbroblaszt. Az IMR-90 humán fíbroblaszt tenyésztő táptalajt úgy kapjuk, hogy az IMR-90 humán fibroblaszt sejteket kerámiára abszorbeáljuk, majd 5% fetális borjúszérummal kiegészített DMEM táptalajban, hengeres palackokban tenyésztjük stacionárius állapotban, körülbelül egy hétig. A tisztításnál előnyös, ha 0,1% CHAPS (3-[3-kolamido-propil)-dimetil-ammónium]-l-propán-szulfonát) mint felületaktív anyag van a pufferben.
A találmány szerinti proteint úgy tisztítjuk, hogy a tenyésztő táptalajt heparinoszlopra (heparin-Sepharose CL6Bi Pharmacia) visszük, 2 M nátrium-klorid tartalmú 10 mM trisz.HCl pufferrel (pH 7,5) eluáljuk, a kioldott frakciót Q anioncserélő oszlopra (HiLoad-Q/FF, Pharmacia) visszük, leszedünk egy nem adszorbeálódó frakciót és a kapott frakciót S kationcserélő oszlopra (HiLoad-S/HP, Pharmacia) visszük. Itt három csúcs válik szét, bOGF-I (0,15 M NaCl), bOGF-II (0,35 M NaCl) és bOGF-III (0,55 M NaCl) olyan sorrendben, hogy az aktivitás az alacsonyabb nátrium-klorid-koncentrációknál oldódik le. A bOGF-II ezt követően ismételt heparinoszlop-kromatográfiával (heparin-5PW, Toso Co.) izolálható, és az előzőekben leírt tulajdonságok alapján azonosítható. Valószínű, hogy a bOGF-III protein bázikus fíbroblaszt növekedési faktor a következő vizsgálati eredmények alapján 70 °C-on 10 percig melegítve inaktiválódik, körülbelül 1,8 M nátriumklorid mellett oldódik le heparin 5PW-oszlopról, és bázikus fibroblaszt-növekedési faktor elleni antitest inaktiválja.
Módszert fejlesztettünk ki a rekombináns bOGF-II termelésére. A módszer a következő három lépésből áll. Először bOGF-II aminosavszekvenciákat használunk oligonukleotid primerek tervezéséhez. Másodszor, PCR sokszorozással, a primereket használva, egy bOGF-II cDNS-fragmentumhoz jutunk. Végül a teljes hosszúságú bOGF-II-t kódoló cDNS-klónt izoláljuk IMR-90 sejtek cDNS-tárából hibridizálás révén, a cDNS-fragmentumot szondaként használva. Ezután a bOGF-II-t izoláljuk és a sejtek tenyészlevéből tisztítjuk. Úgy járunk el, hogy olyan vektorral transzfektált gazdasejteket tenyésztünk, amely expressziós promotert tartalmaz és a teljes hosszúságú bOGF-II-t kódoló cDNS-t. A gazdasejteket eukarióta sejtek közül - ilyenek az emlőssejtek (például a kínai hörcsög petefészek sejt) - vagy prokarióta sejtek közül - ilyenek a baktériumok (például E. coli) - választjuk ki.
A találmány olyan proteinekre vonatkozik, amelyeknek az aktivitása az oszteoblasztok növekedését stimulálja. Ezek a proteinek a leírt aminosavszekvenciát mint részt tartalmazzák. A találmány a protein cDNS-ére is vonatkozik.
Az OGF-aktivitást úgy határozhatjuk meg, hogy oszteoblasztos sejtvonalakat vagy normál oszteoblasztokat használunk célsejtekként, és méijük a 3H-timidin sejtekbe való beépülésének megnövekedését. Előnyös, ha a célsejt a MC3T3-E1 egér oszteoblasztos sejtvonal [J. Órai. Bioi., 23, 899 (1981); J. Cell. Bioi., 96, 191 (1983)]. Közölték, hogy a sejt D3-vitaminra és parathyreoid hormonra reagál és in vitro ugyanúgy elmeszesedik, mint in vivő. Az OBF-aktivitást előnyösen szérummentes táptalajban mérjük, és pontosan, nagy érzékenységgel értékelhető a 3H-timidin beépülés mérésével.
A bOGF-II gyógyszerkészítményként használható csökkent csonttömeg kezelésére és javítására osteoporosis esetén és más olyan betegségekben, amelyekben rendellenes a csontmetabolizmus. Használható antigénként is a betegség immunológiai diagnózisára.
A bOGF-II gyógyszerkészítmény előállításához formulálható és orálisan vagy parenterálisan alkalmazható. A készítmény a bOGF-II-t mint hatóanyagot tartalmazza, és biztonságosan alkalmazható emberekben. Gyógyszerkészítmények lehetnek például injekciós készítmények vagy intravénás cseppinfúziók, kúpok, nazális készítmények, szublinguális készítmények és tapaszok perkután abszorpcióhoz. Az injekciós készítmény a bOGF-II farmakológiailag hatékony mennyiségének és egy gyógyszerészetileg elfogadott vivőanyagnak a keverékét tartalmazza. A vivőanyag olyan hordozó/aktivátor lehet, amelyet általában injekciós készítményekhez adagolnak, ilyenek például az aminosavak, cukrok, cellulózszármazékok és más szerves/szervetlen vegyületek. Amikor elegyítjük a bOBG-II-t a hordozóval/aktivátorral injekció készítéséhez, szükség szerint hozzáadhatunk pH-beállító anyagot, puffért, stabilizáló, szolubilizáló szert stb.
Az alábbiakban az ábrák rövid leírása következik.
Az 1. ábrán a bOGF-II-frakció kationcserélő oszlopon (HiLoad-S/HPM, 2,6x10 cm, Pharmacia Co.) kapott elúciós képe látható. Az 1-es csúcs a bOGF-I-nek,
HU 220 130 Β a 2-es csúcs a bOGF-II-nek és a 3-as csúcs a bOGF-IIInak felel meg.
A 2. ábra a bOGF-II-frakció affinitásoszlopon (Heparin 5PWM, 0,8 χ 7,5 cm, Toso Co.) kapott elúciós képét mutatja.
A 3. ábrán a bOBG-II nátrium-dodecil-szulfát-poliakrilamid gélelektroforézissel (SDS-PAGE), nem redukáló körülmények mellett kapott képe látható.
Az 1-es nyomsáv molekulatömeg-markereket tartalmaz, a 2-es nyomsáv mutatja az A frakciót, a 3-as nyomsáv mutatja a B frakciót, a 4-es nyomsáv mutatja a C frakciót, az 5-ös nyomsáv mutatja a D frakciót, és a 6-os nyomsáv mutatja az E frakciót.
Az A-E frakciók vonatkozásában lásd a 2. ábrát.
A 4. ábra a redukált PE bOGF-II-ből, Asp-N endoproteináz (Bayringer Co.) emésztéssel kapott peptidek reverz fázisú oszlopon (OD-300, Cl8, 2,1x200 mm, Applied Biosystems Co.) kapott elúciós képét mutatja be.
Az 5. ábra a MC3T3-El-gyel tesztelt bOGF-II aktivitását mutatja be.
A 6. ábrán a pQE30-OGF-II plazmid szerkezete látható. A 6His jelentése hisztidincsoport; T5 fág promoter jelentése T5 fág promoter; bla jelentése ampicillinrezisztencia gén; Őri jelentése E. coli replikációs origo; bOGF-II jelentése bOGF-Π cDNS.
A 7. ábra az MC3T3-El-gyel tesztelt His6-bOGF-II aktivitását mutatja be.
A találmány részletes leírására a következő példákban kerül sor. Meg kell jegyezzük azonban, hogy a példák csupán a szemléltetést szolgálják és nem korlátozzák a találmány oltalmi körét.
1. példa
A természetes bOGF-II típus termelése (1) IMR-90 humán fibroblaszttal kondicionált táptalaj előállítása
IMR-90 humán fetális tüdőfibroblaszt (ATCC-CCL 186) sejteket tenyésztettünk timföldkerámia szemcséken (80 g) (timföld: 99,5%; gyártja Tosiba Ceramic K. K.) DMEM táptalajban (Gibco Co.), kiegészítve 5% FCS-sel és 10 mM HEPES pufferrel (500 ml/hengeres palack), stacionárius fázisban, 37 °C-on 5% szén-dioxid jelenlétében, 7-10 napon át. A tenyésztést 60 darab hengeres palackban (490 cm2, 110x171 mm; Coning Co.) végeztük.
A kondicionált táptalajt learattuk, és friss táptalajt adagoltunk úgy, hogy 30 liter IMR-90 kondicionált táptalajt kapjunk egy tétel tenyészetben. A kapott kondicionált táptalaj minta 1 elnevezést kapott.
(2) Módszer oszteoblaszt növekedés aktivitás vizsgálatára
Az oszteoblaszt növekedési faktor aktivitását úgy határoztuk meg, hogy mértük a DNS beépülését MC3T3E1 egér oszteoblasztokba (dr. Masayoshi Kumegawa, a Meikai Egyetem Fogászati Fakultásának professzora bocsátotta rendelkezésünkre). Pontosabban, a nukleinsavmentes, 0,2% marha-szérumalbuminnal (BSA) kiegészített α-MEM táptalajjal (Gibco Co.) hígított mintaoldatot (50 μΐ) 96 tartályos mikrotitráló lemezre mértük. Ezután
MCMT3-E1 sejtekkel oltottuk be a lemezre vitt aMEM táptalajt (2 χ 103 sejt/50 μΐ), és a sejteket 37 °C-on 5% szén-dioxid-tartalmú légtérben tenyésztettük 15-20 órán át. Tenyésztés után foszfáttal pufferolt konyhasóoldattal 0,1 mCi/ml-re hígított 10 μΐ 3H-timidint (TRK686; Amersham Co.) mértünk minden tartályba. Két óra múlva a sejtekbe beépült 3H-timidin radioaktivitását Mátrix β counter készülékkel (Packard Co.) mértük.
(3) A bOGF-II tisztítása
i) Tisztítás heparin-Sepharose CL-6B oszlopon
Az IMR-90-nel kondicionált táptalajt (körülbelül 90 liter; minta 1) 0,22 pm-es membránszűrőn (hidrofil Milidisk, 2000 cm1 2; Millipare Co.) szűrtük, és három részre osztottuk. Az egyes részleteket 10 mM trisz.HCl 0,3 M NaCl (pH 7,5) oldattal egyensúlyba hozott heparin-Sepharose CL-6B oszlopra (5x4,1 cm; 80 ml) vittük fel. A mosást 10 mM trisz-HCl (pH 7,5) oldattal végeztük 500 ml/óra átfolyási sebesség mellett. Egy heparin-Sepharose CL-6B-re adszorbeálódó proteinfrakció oldódott ki 10 mM trisz-HCl-2 M NaCl (pH 7,5) mellett. Ez a frakció minta 2 elnevezést kapott.
ii) Tisztítás HiLoad-QFF oszlopon
A heparin-Sepharose-ra adszorbeálódó frakciót (minta 2) 0,1% végső koncentrációig CHAPS hozzáadásával kiegészített 10 mM trisz.HCl (pH 7,5) oldattal szemben dializáltuk, majd egy éjszakán át 4 °C-on inkubáltuk. A kapott oldatot két részre osztottuk. Az egyes részeket ezután anioncserélő oszlopra (HiLoad-QFF, 2,6 χ 10 cm; Pharmacia Co.) vittük fel, amelyet előzőleg 0,1% CHAPS-tartalmú 50 mM trisz.HCl oldattal (pH 7,5) hoztunk egyensúlyba, és egy nem adszorbeálódó frakciót (1000 ml) kaptunk. Ez a frakció minta 3 elnevezést kapott.
iii) Tisztítás HiLoad-S/HP oszlopon
A HiLoad-Q nem adszorbeálódó frakciót (minta 3) kationcserélő oszlopra (HiLoad-S/HP, 2,6 χ 10 cm, Pharmacia Co.) vittük, amelyet előzőleg CHAPS-tartalmú 50 mM trisz.HCl oldattal (pH 7,5) hoztunk egyensúlyba. A mosást 0,1% CHAPS-tartalmú 50 mM trisz.HCl oldattal (pH 7,5) végeztük, majd az adszorbeált proteint 0-1 M nátrium-klorid lineáris gradiensével eluáltuk 100 percen át 8 ml/perc átfolyási sebesség mellett. Az eluátumot 12 ml-es frakciókként szedtük. Minden frakció (10 μΐ) OGF-aktivitását a (2) alatt leírt módszer szerint határoztuk meg. Három csúcsban találtunk OGFaktivitást (1-es csúcs: bOGF-I, 2-es csúcs: bOGF-II, 3as csúcs; bOGF-III). Az eredményt az 1. ábra mutatja.
Feltételeztük, hogy a 3-as csúcs bFGF, mivel a 3-as csúcsban az OGF-aktivitás 70 °C-on 10 percig melegítve inaktiválódik, körülbelül 1,8 M nátrium-kloridnál oldódik le a heparinoszlopról és antihumán bFGF-antitest neutralizálja.
iv) Tisztítás affinitásoszlopon (heparin-SPW)
A 2-es csúcsfrakciót (bOGF-II; 120 ml) 240 ml-re hígítottuk 50 mM trisz.HCl - 0,1% CHAPS (pH 7,5) oldattal, majd 50 mM trisz.HCl - CHAPS (pH 7,5) oldattal kiegyensúlyozott affmitásoszlopra (heparin-5PW, 0,8 χ 7,5 cm; Toso Co.) vittük fel. Az adszorbeált proteint 0-2 M nátrium-klorid lineáris gradiensében 60 perc alatt eluáltuk 0,5 ml/perc átfolyási sebesség
HU 220 130 Β mellett. Az eluátumot 0,5 ml-es frakciókként szedtük. Minden frakciót (2 μΐ) OGF-aktivitásra vizsgáltuk. Egy OGF-aktivitású frakció (5 ml) körülbelül 1,0-1,2 M nátrium-kloridnál oldódott le, s ez a frakció minta 4 elnevezést kapott.
A minta 4-et (5 ml) 10 ml 50 mM trisz.HCl-CHAPS (pH 7,5) oldattal hígítottuk és 50 mM trisz.HCl-CHAPS (pH 7,5) oldattal kiegyensúlyozott affinitásoszlopra (heparin-5 PW, 0,8 χ 7,5 cm; Toso Co.) vittük fel. A mosást 50 mM trisz.HCl-CHAPS (pH 7,5) oldattal végeztük, s az adszorbeált protein 0-2 M nátrium-klorid lineáris gradiensével, 0,5 ml/perc átfolyási sebesség mellett eluáltuk. Az eluátumot 0,5 ml-es frakciónként szedtük. Minden frakciót (2 μΐ) OGF-aktivitásra vizsgáltunk. Megállapítottuk, hogy egy körülbelül 1,0-1,2 M nátrium-kloridnál leoldódó frakciónak OGF-aktivitása van, ez a frakció minta 5 elnevezést kapott.
A minta 5-öt (5 ml) 10 ml 50 mM trisz.HCl-CHAPS (pH 7,5) oldattal hígítottuk, és 50 mM trisz.HCl-CHAPS (pH 7,5) oldattal kiegyensúlyozott affinitásoszlopra (heparin-5PW, 0,5 χ 7,5 cm; Toso Co.) vittük fel. A mosást 0,2 M nátrium-klorid és 0,1% CHAPS-tartalmú 50 mM trisz.HCl (pH 7,5) oldattal végeztük. Az adszorbeált proteint 0,2-0,8 M nátrium-klorid lineáris gradiensében oldottuk le 60 perc alatt, 0,5 ml/perc átfolyási sebesség mellett. Az eluátumot 0,5 ml-es frakciókként szedtük. Minden frakciót (4 μΐ) OGF-aktivitásra vizsgáltunk. Az eredményt a 2. ábrán mutatjuk be.
(4) A bOGF-II molekulatömege
A kapott OGF-frakciót öt frakcióra osztottuk, frakciónként 2 ml-re (2. ábra, A-E frakciók). Minden frakciót (100 μΐ) SDS-poliakrilamid gélelektroforézissel vizsgáltunk, nem redukáló körülmények mellett. Pontosabban, az A-E frakciók mindegyikét (100 μΐ) vízzel szemben dializáltuk, ezután liofilizáltuk. A kapott anyagot 1,5 μΐ 10 mM trisz.HCl (pH 8), 1 mM EDTA, 2,5% SDS, 0,01 brómfenolkék elegyében oldottuk fel, és 37 °C-on egy éjszakán át inkubáltuk. A minta 1 μΐ-ét SDS-poliakrilamid gélelektroforézissel, 8-25% akrilamid gradiens gélben, (Pharmacia Co.) analizáltuk. Az elektroforézishez használt készüléket (Fást System) a Pharmacia cég gyártja. A következő molekulatömegmarkereket használtuk: foszfolipáz b (94 kD), szérumalbumin (67 kD), ovalbumin (43 kD), szénsavhidráz (30 kD), tripszin inhibitor (20,1 kD), a-laktalbumin (14,4 kD). Elektroforézis után ezüstfestéssel tettük láthatóvá a proteinsávokat a Pharmacia Co. technológiai előirata szerint. Az eredmény a 3. ábrán látható.
A 15 kD molekulatömegnél kimutatott proteinsáv arányos volt az OGF-aktivitással. Csak a D és E frakciók tartalmaztak 15 kD proteinsávot. Ha ezt a proteint SDSpoliakrilamid gélelektroforézissel, redukáló körülmények között analizáltuk, majdnem ugyanolyan molekulatömegű egyetlen proteinsávot kaptunk, mint amilyet a nem redukáló körülmények között végzett vizsgálatban.
(5) N-terminális aminosavszekvencia meghatározása
A kapott D frakciót (500 μΐ) reverz fázisú oszlopra (BV-300, C4, 2,1 χ 220 mm; Applied Biosystems Co.) vittük, amelyet előzőleg 0,1% trifluor-ecetsav (TFA), 10% acetonitril elegyével hoztunk egyensúlyba, majd
10-60% acetonitril lineáris gradiensével eluáltuk 50 percen át, 0,2 ml/perc átfolyási sebesség mellett, s így kaptuk a sótlanított, koncentrált mintát. Ezt a mintát proteinszekvenátorral (477A-120A; Applied Biosystems Co.) analizáltuk, hogy meghatározzuk az N-terminális aminosavszekvenciát. A kapott peptid aminosavszekvenciáját az 1. számú szekvencia mutatja. A szekvenciában az - Xaa - jel a még nem azonosított aminosavat jelenti.
(6) A protein aminosavszekvenciájának a meghatározása
A C frakciót (2000 μΐ) bekoncentráltuk, feloldottuk 300 μΐ 10 mM EDTA, 7 M guanidin-hidroklorid és 1 mg ditiotreitol tartalmú 0,5 M trisz.HCl (pH 8,5) oldatban, szobahőmérsékleten 4 órán át inkubáltuk, ekkor 2 μΐ 4-vinil-piridint adtunk hozzá kiegészítésképpen, majd sötét helyen, szobahőmérsékleten, egy éjszakán át állni hagytuk piridil-etilezés (PE) végett. A mintához 3 μΐ 25%-os TFA-t adtunk. Az elegyet reverz fázisú oszlopra (BU-300, C4, 4,6x30 mm, Applied Biosystems Co.) vittük, amelyet előzőleg 0,1% TFA-tartalmú 10%-os acetonitrillel hoztunk egyensúlyba. Az eluálást 10-50% acetonitril lineáris gradiensével végeztük 50 percen át, 1 ml/perc átfolyási sebesség mellett, s ekkor redukált PE bOGF-II-t kaptunk. A redukált PE bOGF-II negyedrészét protein szekvencia analizátorral (477A-120A, Applied Biosystems Co.) analizáltuk Nterminális aminosavszekvencia meghatározás végett. A pepiidre kapott aminosavszekvenciát a 2. számú szekvencia írja le.
A redukált PE bOGF-II fennmaradt háromnegyed részét 0,5 μΐ AspN endoproteinázzal (Boehringer-Mannheim Co.) emésztettük 1 M karbamidtartalmú 50 mM foszfátpufferben (pH 8,5; 50 μΐ) 15 órán át, majd 0,1% TFA-val kiegyensúlyozott reverz fázisú oszlopra (OD300, C18, 2,1 x220 mm; Applied Biosystems Co.) vittük, ahonnan 0-40% acetonitril lineáris gradiensével eluáltuk 80 percen át, 0,2 ml/perc átfolyási sebességgel. Az elúciós képet a 4. ábra mutatja be. Az észlelt 5 csúcsot proteinszekvenátorral (477A-120A, Applied Biosystems Co.) analizáltuk N-terminális aminosavszekvenciára. A kapott öt peptid aminosavszekvenciáját a 3-7. számú szekvenciák írják le.
(7) A bOGF-II hatása a MC3T3-E1 sejtek proliferációjára
A D frakció protein koncentrációját Lowry módszerével határoztuk meg, standardként BSA-t (bovin szérumalbumin) használva. A mintát 100 mg/ml-re hígítottuk és meghatároztuk. OGF-aktivitását a (2) pont alatt leírt módszer szerint határoztuk meg, a szomszédos dózisok között kétszeres különbséggel. Az eredményt az 5. ábra mutatja be.
2. példa
A bOGF-II előállítása géntechnológiával (1) A bOGF-II gén klónozása
1. A bOGF-II gén cDNS-ének klónozása PCR-rel
A cDNS sokszorozásához egy primer készletet állítottunk elő az OGF-II-re meghatározott aminosavszekvencia alapján. Azaz a Glu-Thr-Glu-Tyr-Gly-Pro5
HU 220 130 Β
Cys N-terminális aminosavszekvenciát kódoló DNS levezetését követően egy következő szekvenciákat tartalmazó primerkeveréket szintetizáltunk: 5’GA(A/G)ACNGA(A/G)TA(T/C)GGNCCNTG-3 ’. A szekvenciában az A/G A-t vagy G-t jelent, a T/C T vagy C-t jelent, és az N A-t, G-t, C-t vagy T-t jelent. Egy belső aminosavszekvenciából az Asp-Lys-LysGly-Phe-Tyr-Lys szekvenciát kódoló DNS-t vezettük le és primerkeveréket szintetizáltunk, amely a következő komplementer szekvencialáncot tartalmazta: 5’TT(A/G)TA(A/G)AANCC(C/T)TT(T/C)TT(A/G)TC3’. A primerek szintetizálásához a Perkin Elmer-féle DNA Synthesizer 394 készüléket használtuk. A polimeráz láncreakcióhoz (PCR) a kétféle prímért (200-200 pmol) és templát DNS-ként az IMR-90 humán fetális tüdőfibroblaszt poliA RNS-t (1 pg) használtuk. A használt enzim a Takara Shuzo Co., Ltd. által gyártott Ex Taq volt. A reakcióelegy 5 pl ΙΟχΕχ Taq puffért, 4 pl 2,5 mM dNTP-t, 1 pl cDNS-oldatot, 0,25 pl Ex Taq enzimet, 29,75 pl desztillált vizet és az egyes primerekből 5 pl-t (40 pl) tartalmazott 50 pl össztérfogatban. A reakció körülményei a következők voltak: a reakcióelegyet 3 percig 95 °C-on tartottuk, majd 30 ciklusban háromlépéses inkubálást végeztünk, mégpedig 95 °C-on 3 percig, 50 °C-on 30 másodpercig és 70 °C-on 2 percig. E reakciók után a reakcióelegyet 5 percig 70 °C-on tartottuk. Miután a reakció teljesen végbement, az elegyből 8 pl-t 4%-os agarózgélben elektroforetizáltunk; számos sávot kaptunk, köztük egy 120 bp méretű fragmentumot észleltünk. Ezután 4,5 pl reakcióelegyet, pCRII (eredeti TA klónozó kit; Invitrogen Co.) klónozóvektort 0,5 pl-ben és DNS ligáié kitet (2-es változat; liquid 1; Takara Shuzo Co., Ltd.) 5 pl-ben kevertünk össze, és az elegyet 16 °C-on tartottuk egy éjszakán át. E ligáló reakcióelegy 5 pl-ét használtuk DH5a E. coli (BRL Co.) transzformálásához. A kapott ampicillinrezisztens baktériumokba beépített plazmidban lévő fragmentumok hosszát PCR-re határoztuk meg, és négy olyan törzset izoláltunk, amelyek körülbelül 120 bp méretű beépített fragmentumot tartalmaztak. A reakcióban az említett két prímért használtuk. A négy izolált törzsből tisztítottuk a plazmid DNSt, és meghatároztuk a beépített fragmentumok DNSszekvenciáját. A nukleotidszekvenciából kikövetkeztetett aminosavszekvencia analízisekor mindegyik klón leolvasási kerete egybeesett az OGF-II proteinre meghatározott aminosavszekvenciával. Az egyik klónnal (1. számú klón) a következő kísérletet végeztük.
2. A teljes hosszúságú OGF-II cDNS klónozása Az 1. számú klón plazmidját tisztítottuk, EcoRI restrikciós enzimmel (Takara Shuzo Co., Ltd.) emésztettük és agarózgélben elektroforetizáltuk, majd a körülbelül 120 bp méretű OGF-II cDNS-t izoláltuk. A fragmentumot 32P-vel jeleztük, Megaprime kit (Amersham Co.) és a32P-dCTP használatával. A jelzett fragmentum szondaként szolgált a következő kísérletben. Az IMR90 humán fetális tüdőfibroblaszt poliA+ RNS-ből (5 pg) kettős szálú cDNS-t szintetizáltunk a Great Lengths cDNS Synthesis kit-hez (Clontech Co.) mellékelt használati utasítás szerint. The poliA+ RNS-t Fást
Track (Stratagene Co.) segítségével készítettük. A kettős szálú cDNS szintetizálásához használt módszert az alábbiakban röviden leírjuk. A poliA+ RNS-t (5 pg) és az oligo(dt)25(dN) prímért összekevertük, és desztillált víz hozzáadásával 12,5 pl végtérfogatra egészítettük ki az oldatot, amelyet 70 °C-on tartottunk 3 percig, majd 2 percig jégen hűtöttük le. Ehhez az oldathoz hozzáadtunk 3,2 pl desztillált vizet, 5 pl 5 χ Elsőszál puffért, 0,5 pl DTT-t (ditiotreitol), 1,3 pl dNTP-t (20-20 mM) és 2,5 pl (500 egység) MMLV-t (RNázH~), és az elegyet 42 °C-on tartottuk. Ezután hozzáadtunk 123,5 pl desztillált vizet, 40 pl 5 χ Másodikszál puffért, 1,5 pl dNTP-t (20-20 mM), és 10 pl Másodikszál enzimkoktélt, majd az elegyet 16 °C-on tartottuk 2 órán át. Ehhez a reakcióelegyhez 15 egység T4 polimerázt adtunk; az elegyet ezután 16 °C-on tartottuk 30 percig, és a reakciót 10 pl 0,2 M EDTA hozzáadásával állítottuk le. Ezután kloroformos és izo-amil-alkoholos kezelés és etanolos kicsapás következett. A kétszálú cDNS végéhez EcoRI-Sall-NotI linkért (Elantech Co.) kapcsoltunk. Ez után a kapott anyagot ZAP Express fág DNS-be (Stratagene Co.) építettük be, amelyet előzőleg EcoRI restrikciós enzimmel hasítottunk és CIAP (bovin here alkalikus foszfatáz) hozzáadásával kezeltünk. A kapott rekombináns DNS-t pakoltuk be, és ezzel fertőztünk XLl-Blue MRF’ E. coli sejteket (Stratagene Co.); NZY agar táptalajon (0,5% nátrium-klorid, 0,2% magnézium-klorid-víz (17), 0,5% élesztőkivonat, 1% NZ amin, pH 7,5, 1,5% agar) plakkok képződtek. A pakoláshoz Gigapack II Gold packaging extraktumot (Stratagene) használtunk. Az agar táptalajon kapott fágot nejlonmembránra (Hybond-N; Amersham Co.) vittük át, és a fág DNS-t fixáltuk. A kapott membránt 100 pg/ml lazacsperma DNS-t (Amersham Co.) tartalmazó hibridizációs pufferbe merítettük, és 4 órán át 65 °C-on tartottuk, ezután ugyanezen pufferbe merítettük, amely a hővel denaturált fent említett 32P-jelzett DNS-szondát (2,5xlO5 cpm/ml) tartalmazta, ezután egy éjszakán át 65 °C-on hagytuk, hogy végbemenjen a hibridizáció. Miután a membránt mostuk, körülbelül egymillió fág közül 3 olyan kiónt tudtunk szelektálni, amelyek OGF-II cDNS-t tartalmaztak. A 3 kiónt két további szűréssel tisztítottuk. Ezután XLl-Blue MRF’ E. coli törzsbéli sejteket fertőztünk a tisztított fággal, majd a fertőzött sejteket az ExAssist helper fággal (Stratagene Co.) is megfertőztük. A tenyészet-felülúszót használtuk az XLOLR E. coli (Stratagene Co.) megfertőzéséhez, s így kanamicinrezisztenssé váltak az E. coli sejtek. Az egyik ilyen E. coli klón plazmid DNS-ének szerkezetét analizáltuk, és meghatároztuk beépített fragmentumának nukleotidszekvenciáját. A szekvenciát a
8. számú szekvencia írja le. A 8. számú OGF-II szekvenciából levezetett aminosavszekvenciát a 9. számú szekvencia írja le. Összehasonlítottuk ezt az aminosavszekvenciát a vad típusú OGF-II aminosavszekvenciával, és megállapítottuk, hogy az előbbiben egy Lys aminosavval több van a C-terminális végen (a 85. aminosav). Ezért az IMR-90 sejtekkel kondicionált táptalajból tisztított C-terminális lizint lehasíthatjuk karboxipeptidázzal (karboxipeptidázokkal). Ez azt jelenti,
HU 220 130 Β hogy mind a három klón tartalmazta azt a DNS-t, amely az OGF-1I N-terminális Glu-Thr-Glu-Tyr szekvenciától 85 aminosavból álló nyílt leolvasási keretet kódol. Meghatároztuk a nyílt leolvasási keretet az első terminátor kodon helyzetétől és az OGF-II proteinből az aminosavszekvenciát. A kapott plazmidok közül egyet pBK-CMV OGF-II elnevezéssel láttuk el (3).
(2) OGF-II cDNS kifejezése E. coliban
A teljes hosszúságú OGF-II cDNS-t PCR-rel sokszoroztuk, majd izoláltuk. A használt primerek a következők voltak: Q30F ’-GGGG ATCCG AG AC AG AATATGGTC-3 ’ és Q30R 5’-CCAAGCTTCTACTTGCTCTGCATACT3’. Ezeket a primereket úgy terveztük, hogy a sokszorozott terméket BamHI és Hindin restrikciós enzimekkel megemészthessük. A pBK-CMV OGF-II (3) mint templát 20 ng-jával és a két príménél (Q30F és Q30R) elvégeztük a PCR-t. A reakcióelegy a következő összetételű volt: 10 μΐ 10 χ ExTaq puffer, 8 μΐ 2,5 mM dNTP, 0,5 μΐ ExTaq, 9,5 μΐ DNS-oldat, 70 μΐ desztillált víz és 1 μΐ primer (100-100 μΜ) 100 μΐ végső térfogatban. Miután a reakcióelegyet 3 percig 95 °C-on tartottuk, 25 ciklusban háromlépéses inkubálást végeztünk a következőképpen: 95 °C-on 3 perc, 50 °C-on 30 másodperc és 70 °C-on 2 perc. A reakciók után a reakcióelegyet 5 percig 70 °C-on tartottuk. A sokszorozás után a primereket Microson 100 készülékkel (Amicon Co.) távolítottuk el, és a PCR-terméket BamHI és HindlII restrikciós endonukleázokkal emésztettük; ezután a terméket 20 ng, előzőleg BamHI-gyel és HindlIImal hasított pQE30 plazmiddal (QIAGEN Co.) kevertük össze, és a ligáláshoz használtuk fel. A ligáló oldattal E. coli XL2-Blue (Stratagene Co.) sejteket transzformáltunk. A kapott ampicillinrezisztens telepek közül egy kiónt - amely a célinszertumot tartalmazta - választottunk el, a DNS-fragmentumok restrikciós enzimes emésztéssel és szekvenálással való analízise révén. A kiónban lévő plazmidnak pQE30-OGF-II nevet adtunk. A plazmidot tartalmazó E. coli XL2-Blue (pQEOGF-II) törzset a NIBH-nél - Agency of Industrial Science and Technology - helyeztük letétbe, „FERM BP-5139” letéti számon. A letétbe helyezett E. coliban lévő plazmid szerkezete a 6. ábrán látható. A törzset rázott super táptalajban (2,5% Bacto-tryptone, 1,5% Bacto élesztőkivonat, 0,5% nátrium-klorid, 50 pg/ml ampicillin) tenyésztettük; amikor a sűrűség elérte a 0,8 OD600 nm értéket, izopropil-p-D-tiogalaktopiranozid-ot (IPTG) adtunk a tenyészethez 0,5 mM végső koncentrációig, és a rázott tenyésztést további 20 órán át folytattuk, hogy az E. coli megtermelje az OGF-II-t. Miután a tenyésztést befejeztük, a törzset összegyűjtöttük; a 15 kD körüli molekulatömegnek megfelelő fő sávot SDS poliakrilamid gélelektroforézissel ellenőriztük. Ez a molekulatömeg jó egyezést mutatott az IMR-90 tenyészet-felülúszóban kapott OGF-II molekulatömegével.
(3) A His6-bOGF-II tisztítása
A bOGF-II gén transzlációjával kapott protein oszteoblaszt-növekedési aktivitásának tesztelésére a gén expresszióját QIA express kit-ek (QIAGEN Co.) használatával végeztük. Ebben a rendszerben egy hisztidinhexamer toldalékot tartalmazó protein képződik, és a tisztítást nitril-triecetsav-nikkel kelátgyanta oszlopon végezzük, amelynek erős az affinitása a hisztidin-hexamer toldalékhoz. Ezt a rendszert általánosan használják a kifejezett proteinek eredményes tisztítására. Ennek a rendszernek a használatakor a bOGF-II olyan formában képződik, hogy N-terminális végén hat hisztidinból álló csoportot tartalmaz (Bis6-bOGF-II). Az IPTG-vel kezelt E. coli 0,35 g-jához 8 M karbamidot és 0,1 M nátrium-foszfátot tartalmazó 1,75 ml 10 mM trisz.HCl-t (pH 8,0) adtunk, és egy órán át szobahőmérsékleten ráztuk. Rázatás után a mintát 12 000 fordulat/perc mellett 15 percig szobahőmérsékleten centrifugáltuk, és a felülúszót leszedtük. A felülúszót hozzáadtuk 8 ml nitriltriecetsav-nikkel kelát gyanta 50%-os szuszpenziójához (QIAGEN Co.), amelyet előzőleg 10 mM trisz.HCl, 8 M karbamid, 0,1 M nátrium-foszfát (pH 8,0) tartalmú oldattal hoztunk egyensúlyba, majd a keveréket 45 percig szobahőmérsékleten ráztuk. A gyantát egy 1,6 cm belső átmérőjű oszlopba töltöttük, és 20 ml 10 mM trisz.HCl, 8 M karbamid és 0,1 M nátrium-foszfát (pH 8,0) tartalmú oldattal mostuk, 0,5 ml/perc átfolyási sebességgel. Ezután az oszlopot tovább mostuk 10 mM trisz.HCl, 8 M karbamid és 0,1 M nátrium-foszfát (pH 6,3) tartalmú oldattal körülbelül 0,5 ml/perc átfolyási sebességgel. Végül a cél-His6-bOGF-II-t 10 mM trisz.HCl, 250 mM imidazol, 8 M karbamid és 0,1 M nátrium-foszfát (pH 6,3) tartalmú oldattal eluáltuk, körülbelül 0,5 ml/perc átfolyási sebesség mellett. A tisztított His6-bOGF-II frakciót foszfáttal pufferolt konyhasóoldattal szemben dializáltuk.
(4) A His6-bOGF-II oszteoblaszt-növekedés aktivitása
A Bis6-bOGF-II oszteoblaszt-növekedési aktivitást úgy teszteltük, ahogyan az 1. példában leírtuk: (2) módszer oszteoblaszt-növekedés aktivitás vizsgálatára. Vagyis a fent leírt tisztított His6-bOGF-II frakciót hozzáadtuk a vizsgálati táptalajhoz, és mértük a 3H-timidin beépülését egér MC3T3-E1 oszteoblaszt sejtekbe. Az eredményeket a 7. ábrán mutatjuk be. Ezekből az eredményekből megállapítottuk, hogy a bOGF-II gén transzlációja révén termelt protein ugyanolyan oszteoblaszt-növekedés aktivitással rendelkezik, mint a vad típusú bOGF-II.
Lehetőség ipari felhasználásra
A találmány szerint egy új, oszteoblaszt-növekedési aktivitást kifejtő proteint bocsátunk rendelkezésre és módszereket a protein termelésére. Mivel a találmány szerinti protein oszteoblaszt-növekedési aktivitást fejt ki, gyógyszerként hasznosítható csonttömegcsökkenés - ilyen az osteoporosis - kezelésére, és antigénként használható a betegség immunológiai diagnosztizálásában.
Tájékoztatás a letétbe helyezett mikroorganizmusokról
A mikroorganizmusok letétbe helyezésének helye és címe:
National Institute of Bioscience and Human-Technology
Agency of Industrial Science and Technology
HU 220 130 Β
Ministry of International Trade and Industry 1-3, Higashi 1-chome, Tsukuba City, Ibaragi Prefecture A letétbe helyezés dátuma: 1995. június 19.
A letéti szám: FERM BP-5139
Ezt a letétet az állami letétből (lajstromszám FERM P-14942 1995. május 26.) helyeztük át 1995. június 19-én.
Szekvenciajegyzék 1. számú szekvencia (i) A szekvencia jellemző adatai (A) hosszúság: 25 (B) típus: aminosav (C) száltípus: egyszálú (D) topológia: lineáris (ii) A molekula típusa: peptid (xi) A szekvencia leírása:
Glu 1 Thr Glu Tyr Gly 5 Pro Xaa Arg Arg Glu Met Glu Asp Thr Leu 10 15
Asn Hi s Leu Lys Phe Leu Asn Va 1 Leu Ser
20 25
2. számú szekvencia (i) A szekvencia jellemző adatai (A) hosszúság: 40 (B) típus: aminosav (C) száltípus: egyszálú (D) topológia: lineáris (ii) A molekula típusa: peptid
Glu Thr Glu Tyr Gly Pro Cy s Arg Arg Glu Me t Glu Asp Thr Leu
1 5 10 15
Asn Hi s Leu Lys Phe Leu Asn Val Leu Ser Pro Arg Gly Va 1 Xaa
20 25 30
Ile Pro Asn Cys Xaa Lys Ly s Gly Phe Tyr
35 40
3. számú szekvencia (i) A szekvencia jellemző adatai (A) hosszúság: 9 (B) típus: aminosav (C) száltípus: egyszálú (D) topológia: lineáris (ii) A molekula típusa: peptid (xi) A szekvencia leírása:
Asp Val His Cys Tyr Ser 1 5
Me t Gin
Ser
4. számú szekvencia (i) A szekvencia jellemző adatai
(A) hosszúság: 12
(B) típus: aminosav
(C) száltípus: egyszálú
(D) topológia: lineáris
(ii) A molekula típusa: peptid
(xi) A szekvencia leírása:
Glu Thr Glu Tyr Gly Pro Cys Arg Arg Glu Met
1 5 10
Glu
HU 220 130 Β
5. számú szekvencia (i) A szekvencia jellemző adatai (A) hosszúság:
(B) típus:
(C) száltípus:
(D) topológia:
(ii) A molekula típusa:
(xi) A szekvencia leírása:
Asp Lys Tyr Gly Gin 1 5
Glu
6. számú szekvencia (i) A szekvencia jellemző adatai (A) hosszúság:
(B) típus:
(C) száltípus:
(D) topológia:
(ii) A molekula típusa :
(xi) A szekvencia leírása:
Asp Lys Lys Gly Phe 1 5
Gly Arg Lys Arg Gly 20
7. számú szekvencia (i) A szekvencia jellemző adatai (A) hosszúság:
(B) típus:
(C) száltípus:
(D) topológia:
(ii) A molekula típusa:
(xi) A szekvencia leírása:
Asp Thr Leu Asn His 1 5
Gly Val His lle Pro 20
8. számú szekvencia (i) A szekvencia jellemző adatai (A) hosszúság:
(B) típus:
(C) száltípus:
(D) topológia:
(ii) A molekula típusa:
(vi) Eredeti származás:
(ix) Sajátosság:
(A) Helyzet:
(B) Meghatározási mód:
(xi) A szekvencia leírása:
GAG ACA GAA TAT GGT I CTG AAT CAC CTG AAG ' GTA CAC ATT CCC AAC ' AAG CAG TGT CGC CCT ’ TGG TGT GTG GAT AAG ' aminosav egyszálú lineáris peptid
Pro Leu Pro Gly Tyr 10 aminosav egyszálú lineáris peptid
Tyr Lys Lys Ly s Gin 10
Phe Cys Trp Cy s Va 1 25
Cy s aminosav egyszálú lineáris peptid
Leu Lys Phe Leu Asn 10
Asn Cys
258 nukleinsav kettős szálú lineáris cDNS mRNS-hez humán
1...258
E
CCC TGC CGT AGA GAA TTC CTC AAT GTG CTG TGT GAC AAG AAG GGA TCC AAA GGC AGG AAG TAT GGG CAG CCT CTC
Thr
Va 1
ATG
AGT
TTT
CGG
CCA
Thr Lys
Gly Lys 15
Arg Pro
Leu Ser
GAA GAC CCC AGG TAT AAG GGC TTC GGC TAC
Ser Lys 15
Pro Arg 15
ACA 42 GGT 84 AAA 126 TGC 168 ACC 210
HU 220 130 Β
ACC AAG GGG AAG GAG GAC GTG CAC TGC TAC AGC ATG AAG TAG
CAG AGC
252
258
9. számú szekvencia (i) A szekvencia jellemző adatai (A) hosszúság: 85 (B) típus: aminosav (C) száltípus: egyszálú (D) topológia: lineáris (ii) A molekula típusa: protein (xi) A szekvencia leírása:
Glu Thr Glu Tyr Gly Pro Cy s Arg Arg Glu Me t Glu As p Thr Leu
1 5 10 15
Asn Hi s Leu Lys Phe Leu Asn Val Leu Ser Pro Arg Gly Va 1 Hi s
20 25 30
Ile Pro Asn Cys Asp Lys Ly s Gly Phe Tyr Ly s Ly s Lys Gin Cys
35 40 45
Arg Pro Ser Lys Gly Arg Lys Arg Gly Phe Cys Trp Cys Va 1 Asp
50 55 60
Ly s Tyr Gly Gin Pro Leu Pro Gly Tyr Thr Thr Lys Gly Lys Glu
65 70 75
Asp Val Hi s Cys Tyr Ser Me t Gin Ser Ly s * * *
80 85
SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (15)

1. Izolált protein, amelynek jellemzői az alábbiak:
(a) molekulatömege körülbelül 15 kD nátrium-dodecil-szulfát-poliakrilamid gélelektroforézissel (SDSPAGE) redukáló és nem redukáló körülmények között - végzett meghatározás szerint, (b) erős affinitást mutat kationcserélőkhöz és heparinhoz, (c) oszteoblaszt-növekedést stimuláló aktivitást fejt ki és (d) 70 °C-on 10 percig melegítve aktivitása csökken, 90 °C-on 10 percig melegítve inaktiválódik.
2. Az 1. igénypont szerinti protein, amely humán fibroblaszt sejtekből származik.
3. Az 1. vagy a 2. igénypont szerinti protein, azzal jellemezve, hogy N-terminális aminosavszekvenciáját az 1. számú szekvencia írja le.
4. Az 1. vagy a 2. igénypont szerinti protein, azzal jellemezve, hogy N-terminális aminosavszekvenciáját a 2. számú szekvencia írja le.
5. cDNS, amely a 9. számú szekvencia által meghatározott aminosavszekvenciát kódolja.
6. Oszteoblaszt sejt növekedést stimuláló aktivitással rendelkező izolált protein, azzal jellemezve, hogy teljes aminosavszekvenciáját a 9. számú szekvencia írja le.
7. Oszteoblaszt sejt növekedést stimuláló aktivitással rendelkező izolált protein, azzal jellemezve, hogy részként a protein a 9. számú szekvencia által meghatározott aminosavszekvenciát tartalmazza.
8. Az oszteoblaszt sejt növekedést stimuláló aktivitást kifejtő protein aminosavszekvenciáját kódoló cDNS, ahol a protein tartalmazza a 9. számú szekvencia által meghatározott aminosavszekvenciát.
9. Eljárás oszteoblaszt-növekedést stimuláló protein termelésére, azzal jellemezve, hogy humán fibroblasztokat tenyésztünk; a kondicionált táptalajt heparinoszlopon kezeljük, az adszorbeált frakciót eluáljuk; az eluátumot anioncserélő oszlopon kezeljük, ahol nem adszorbeálódó frakciót kapunk; a frakciót kationcserélő oszlopon kezeljük, majd heparinoszlopon tisztítjuk, ahonnan az alábbiakkal jellemzett proteint nyerjük:
(a) molekulatömege körülbelül 15 kD nátrium-dodecil-szulfátpoliakrilamid gélelektroforézissel (SDSPAGE) - redukáló és nem redukáló körülmények között - végzett meghatározás szerint, (b) erős affinitást mutat kationcserélőkhöz és heparinhoz, (c) oszteoblaszt-növekedést stimuláló aktivitást fejt ki és (d) 70 °C-on 10 percig melegítve aktivitása csökken, 90 °C-on 10 percig hevítve inaktiválódik.
10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kapott protein egy részét a 9. számú szekvencia által meghatározott aminosavszekvencia képezi és oszteoblaszt sejt növekedést stimuláló aktivitással rendelkezik.
11. Gazdasejt, amelyet olyan cDNS-t tartalmazó expressziós vektorral transzformálunk, amely a 9. számú szekvenciának megfelelő aminosavszekvenciát kódolja.
12. A 11. igénypont szerinti gazdasejt, azzal jellemezve, hogy a sejt emlős, baktérium, élesztő vagy rovar eredetű.
HU 220 130 Β
13. A 12. igénypont szerinti gazdasejt, azzal jellemezve, hogy Escherichia coli eredetű.
14. A 13. igénypont szerinti gazdasejt, amely Escherichia coli pQE30-OGFII (FERM BP-5139).
15. Eljárás az 1., 3., 4., 6. vagy 7. igénypont szerinti 5 protein előállítására, azzal jellemezve, hogy olyan cDNS-t tartalmazó expressziós vektorral transzformált gazdasejtet tenyésztünk, amely a 9. számú szekvenciának megfelelő aminosavszekvenciát kódolja, és a kapott proteint a tenyészetből izoláljuk.
HU9600395A 1994-06-27 1995-06-26 Új oszteoblasztnövekedést stimuláló protein és eljárások a protein előállítására HU220130B (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16898494 1994-06-27
PCT/JP1995/001270 WO1996000240A1 (fr) 1994-06-27 1995-06-26 Nouvelle proteine et procede pour sa fabrication

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9600395D0 HU9600395D0 (en) 1996-04-29
HUT76748A HUT76748A (en) 1997-11-28
HU220130B true HU220130B (hu) 2001-11-28

Family

ID=15878202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9600395A HU220130B (hu) 1994-06-27 1995-06-26 Új oszteoblasztnövekedést stimuláló protein és eljárások a protein előállítására

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6046033A (hu)
EP (1) EP0725080A1 (hu)
KR (1) KR960703943A (hu)
CN (1) CN1129944A (hu)
AU (1) AU2753595A (hu)
CA (1) CA2169953A1 (hu)
FI (1) FI960706A (hu)
HU (1) HU220130B (hu)
IL (1) IL114356A0 (hu)
NO (1) NO960766L (hu)
NZ (1) NZ288352A (hu)
WO (1) WO1996000240A1 (hu)
ZA (1) ZA955319B (hu)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL117175A (en) * 1995-02-20 2005-11-20 Sankyo Co Osteoclastogenesis inhibitory factor protein
JP3895792B2 (ja) * 1995-12-08 2007-03-22 プロスケリア・エス・ア・エス 骨形成促進剤
ATE328281T1 (de) 1997-09-24 2006-06-15 Sankyo Co Methode zur diagnose von abnormalem knochenstoffwechsel
DE19757250A1 (de) * 1997-12-22 1999-07-01 Forssmann Wolf Georg Prof Dr Insulin-like growth factor binding protein und seine Verwendung
CA2422625A1 (en) * 2000-09-19 2002-03-28 Bioexpertise, Llc Method for use of igf-binding protein for selective sensitization of target cells in vivo
US20050107350A1 (en) * 2003-08-22 2005-05-19 Pharmacia Corporation Method for the treatment or prevention of bone disorders with a cyclooxygenase-2 inhibitor alone and in combination with a bone disorder treatment agent and compositions therewith
US20220259265A1 (en) * 2019-07-30 2022-08-18 The University Of Sydney Inhibitors and Use Thereof in Cancer Treatment

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200509A (en) * 1987-04-06 1993-04-06 Celtrix Pharmaceuticals, Inc. Human somatomedin carrier protein subunits and process for producing them; recombinant DNA molecules, hosts, processes and human somatomedin carrier protein-like polypeptides
US5258287A (en) * 1988-03-22 1993-11-02 Genentech, Inc. DNA encoding and methods of production of insulin-like growth factor binding protein BP53

Also Published As

Publication number Publication date
WO1996000240A1 (fr) 1996-01-04
EP0725080A1 (en) 1996-08-07
AU2753595A (en) 1996-01-19
FI960706A (fi) 1996-04-12
KR960703943A (ko) 1996-08-31
FI960706A0 (fi) 1996-02-16
MX9600765A (es) 1997-07-31
CN1129944A (zh) 1996-08-28
NO960766L (no) 1996-04-24
HUT76748A (en) 1997-11-28
ZA955319B (en) 1996-12-27
HU9600395D0 (en) 1996-04-29
IL114356A0 (en) 1995-10-31
NZ288352A (en) 1997-12-19
US6046033A (en) 2000-04-04
CA2169953A1 (en) 1996-01-04
NO960766D0 (no) 1996-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3045398B2 (ja) 蛋白質、dnaおよびその用途
IE881146L (en) Bifunctional proteins
US20050136058A1 (en) Insulin-like growth factor binding protein (IGFBP-5)
US6180602B1 (en) Human novel cDNA, TGF-beta superfamily protein encoded thereby and the use of immunosuppressive agent
JPH06253850A (ja) ヘパリン結合性神経栄養因子遺伝子配列
HU220130B (hu) Új oszteoblasztnövekedést stimuláló protein és eljárások a protein előállítására
CA2090705A1 (en) Genetic material encoding igfbp-5
JPH08509595A (ja) 細胞分裂促進活性を有する短縮型インスリン様成長因子結合タンパク質
CN1323167C (zh) 1型胎盘生长因子的突变蛋白及其制备方法和应用
US6660499B1 (en) DCR5, a BMP-binding protein, and applications thereof
EP0832221A1 (en) Bone stimulating factor
WO2001032197A2 (en) Methods of using lp8, a pdgf-related protein, to treat musculoskeletal disorders
US7252973B1 (en) Protein and processes for producing the same
WO1999033967A2 (en) Novel nucleic acid and polypeptide with homology to the tnf-receptors
MXPA96000765A (en) Protein and methods to produce prote
EP0535337A2 (en) Cell growth inhibiting activities of heparin binding neurite-outgrowth promoting factor
AU2003200912B2 (en) Novel protein and processes for producing the same
EP0535336A2 (en) MK protein as cell growth inhibitor
US20020146801A1 (en) RNA polymerase I transcription factor TIF-IA
CN117940447A (zh) 嵌合克雷伯菌素
Congote Increased heparin binding by site directed mutagenesis of a recombinant chimera of bombyxin and insulin-like growth factor II
WO1996011259A1 (en) TGF-β1, ACTIVIN RECEPTORS 1 AND 3
JP2000239299A (ja) 新規蛋白質及びその製造方法
JP2001078777A (ja) 新規蛋白質及びその製造方法
JP2000312591A (ja) ベータセルリン改変体

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee