HU222830B1 - Eljárás biológiailag aktív dimer TGF-béta protein előállítására - Google Patents

Eljárás biológiailag aktív dimer TGF-béta protein előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU222830B1
HU222830B1 HU9700210A HU9700210A HU222830B1 HU 222830 B1 HU222830 B1 HU 222830B1 HU 9700210 A HU9700210 A HU 9700210A HU 9700210 A HU9700210 A HU 9700210A HU 222830 B1 HU222830 B1 HU 222830B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
tgf
leu
concentration
ser
chaps
Prior art date
Application number
HU9700210A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT76668A (en
Inventor
Nico Cerletti
Original Assignee
Novartis Ag.
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 Novartis Ag. filed Critical Novartis Ag.
Publication of HUT76668A publication Critical patent/HUT76668A/hu
Publication of HU222830B1 publication Critical patent/HU222830B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/107General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides
    • C07K1/113General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides without change of the primary structure
    • C07K1/1133General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides without change of the primary structure by redox-reactions involving cystein/cystin side chains
    • 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
    • C07K14/495Transforming growth factor [TGF]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás dimer, biológiailag aktív ?-típusútranszformáló növekedési faktor (TGF-?)-szerű fehérje vagy sójaelőállítására. A találmány értelmében úgy járnak el, hogy a (TGF-?)-szerű fehérje denaturált, monomer formáját egy térszerkezetkialakítására alkalmas (folding) pufferrel kezelik, amely tartalmazegy enyhe detergenst; ez lehetővé teszi, hogy a mo- nomer (TGF-?)-szerű fehérje háromdimenziós térszerkezetet vegyen fel, amelydimerizálás után biológiai aktivitást nyújt, miközben a monomeroldható alakban marad és egy szerves oldószert, éspedig dimetil-szulfoxidot, dimetil-for- mamidot, dimetil-szulfont vagy az ezenoldószerekből álló csoport két vagy három tagjának tetszőlegeskeverékét. A (TGF-?)-szerű fehérjék nagy hatású, sokféle terápiáscélra felhasználható biológiai anyagok. ŕ

Description

A találmány tárgya háromdimenziós térszerkezetet kialakító (folding) eljárás biológiailag aktív, dimer TGFβ (β-típusú transzformáló növekedési faktor)-szerű protein előállítására.
A TGF^-szerű, például a TGF-β főcsoportba tartozó proteinek sokféle biológiai szabályozási útvonalon például az embrionális fejlődésben vagy a szövetregenerálásban központi szerepet játszanak. Ezek nagy hatású biológiai anyagok, amelyek sokféle terápiás célra felhasználhatók. A TGF-β főcsoport legismertebb tagjai maguk a TGF^-proteinek.
A TGF-β-1 eredetileg emberi trombocitából, emberi placentából és boíjúveséből nyerték homogenitásig végzett tisztítással, és körülbelül 25 000 Da molekulatömegű homodimer fehéijeként azonosították. Először azon képességével jellemezték, hogy az EGF-fel vagy TGFa-val szinergetikus hatást fejt ki a transzformálatlan NRK-sejtek beágyazódási helytől független szaporodására, újabban kimutatták, hogy a TGF-β a normális és daganatsejtek széles körében sokféle szabályozó hatást fejt ki, és ez mutatja, hogy ez a protein a sejtműködés többfunkciós regulátoraként milyen nagy jelentőségű. A szövet vagy sejt típusától és más növekedési faktorok esetleges jelenlététől függően a TGF-β a mitogenezist, a sejtszaporodást és -növekedést is stimulálhatja vagy hatásosan gátolhatja ezeket a folyamatokat, vagy egyéb hatásokat is kifejthet, amilyen például az adipogenezis, myogenezis, chondrogenezis, osteogenezis (a zsír-, izom-, ízület- és csontképződés) vagy az immunsejtfunkciók szabályozása, a chemotaxis (kémiai vonzás) stimulálása, a differenciálódás indukciója vagy gátlása. A TGF^-nak sok olyan hatása van, amely a sejteknek és szöveteknek a stresszre vagy sérülésekre adott válaszával és az ebből eredő károsodás helyrehozásával kapcsolatos. Gyulladás után a TGF-β fontos szerepet játszik a saijadzó szövetek képződésében, fokozza a gének expresszióját, amely kapcsolatban áll a sejtközi állomány, például fibronektin, kollagén és bizonyos proteázinhibitorok képződésével, és stimulálja a kollagén sejtközi állománynak a fibroblasztok hatására bekövetkező kontrakcióját (összehúzódás), amiből arra következtethetünk, hogy esetleg szerepe van a kötőszövet kontrakciójában is.
Eddig öt különböző, bár funkcionálisan és szerkezetileg egymáshoz nagyon hasonló TGF-β-ί írtak le: TGF-βΙ, TGF^2, TGF^3, ΤΟΡ-β4 és TGF^5.
Minden TGF-β-ί 390-412 aminosavprekurzorként szintetizálnak, ezekből proteolízissel állítják elő az érett formákat, amelyek a 112 aminosavas C-terminálisból állnak. Érett, biológiailag aktív alakjukban a TGFβΙ-5 fehérjék két, egyenként 112 aminosavat tartalmazó polipeptidlánc sav- és hőálló diszulfidkötéses homodimeqei. A Derynck, R. és munkatársai [Natúré 316, 701-705 (1985)] által leírt emberi, a szintén Derynck, R. és munkatársai [J. Bioi. Chem., 261, 4377-4379 (1986)] által leírt patkány/egér-, valamint a Sharples, K. és munkatársai [DNS 6, 239-244] által leírt komplett majom-TGF-βΙ aminosavszekvenciák jelentős mértékű szekvenciamegőrzést mutatnak, mindössze egy aminosavban térnek el egymástól. A deMartin, R.
és munkatársai [EMBO J. 6, 3673-3677 (1987)], valamint Marquardt, H. és munkatársai [J. Bioi, Chem., 262, 12 127-12 131 (1987)] által leírt emberi TGF-βΙ, emberi TGF^2 és a Ten Dijke, P. és munkatársai [PNAS 85, 4715-4719] által leírt emberi TGF^3 összehasonlításából kiderül, hogy ez a háromféle protein körülbelül 70-80%-os szekvenciaazonosságot mutat. Cheifetz, S. és munkatársai [Cell 48, 409-415 (1987)] sertés trombocitából izolálták a heterodimer ΤΟΡ-β1.2-ζ ez egy TGF^2 alegységhez diszulfidkötéssel kapcsolódó TGF-βΙ alegységből áll.
Ma olyan kísérletek folynak, amelyeknek célja, hogy a TGF^-kat ahelyett, hogy természetes forrásokból, például trombocitákból nyernék ki, rekombináns technikákkal állítsák elő, hogy különböző terápiás modellekben végzendő vizsgálatokhoz elegendő mennyiséget kapjanak. Rendkívül nehéznek bizonyult azonban a biológiailag aktív rekombináns TGF-β előállítása. Amint a szekvencialistán 1-6. szekvencia-azonosítószámon felsorolt szekvenciákból látható, a TGF-βΙ, TGF^2 és TGFβ3 112 aminosav hosszúságú érett formái 9 ciszteint tartalmaznak. Schlunegger, Μ. P. és Gruetter, M. G. [Natúré, 358:430-434 (1992)] kimutatták, hogy a TGF^2nél a 9 cisztein 4 láncközi és 1 láncon belüli diszulfidkötést képez. A TGF-β heterológ expressziója olyan terméket eredményezhet, amelynek bár elsődleges szerkezete korrekt, a kapcsolódásai nem megfelelők ahhoz, hogy a pontos, bonyolult elsődleges és másodlagos szerkezetet alakuljon ki, ezért biológiai aktivitást nem mutat.
Ami a természetes TGF-β molekulákat illeti, általában úgy tartják, hogy ezek mindegyike alkalmas arra, hogy magasabb rendű élő szervezetekből származó sejtekben a megfelelő TGF-β géneket expresszálja. A rekombináns TGF^-k expressziója eukariotikus rendszerekben megoldható, de a biológiailag aktív, pontos térszerkezetű anyag kihozatala távolról sem kielégítő.
Ezért próbálkoztak azzal, hogy biológiailag aktív TGF-β-ΐ egy mikrobiológiai gazdaszervezetben állítsanak elő. De például egy baktériumban a sejtközi körülmények nem segítik elő a pontos térszerkezet és a diszulfidkötések kialakulását, valamint a diszulfidkötésekkel stabilizált dimerizációt, amely az aktivitás szempontjából alapvető jelentőségű. Ezért csak nagyon kicsiny biológiai aktivitású TGF-β-ί nyertek ki a megfelelő génnek E. coliban, lambda-promoterrel szabályozott expressziója után; ennek leírása megtalálható az EP-A-0,268,561 számon közzétett európai szabadalmi bejelentésben. Egy másik, Urushizaki, Y. és munkatársai [Tumor Rés. 22,41-55] által közölt jelentés egy TGF-β cDNS-nek trp promoterrel szabályozott expresszióját hja le, amely egy SDS poli(akril-amid)-gél autodiagramjában egy 13 000 Da molekulatömegnél megjelenő radioaktív jelzéssel ellátott fehéijesávot eredményezne, de semmiféle radioaktivitást nem tapasztaltak.
Ha egy bakteriális (például E. coli) expressziós rendszerben nagy mennyiségben termelődnek rekombináns proteinek, ezek sokszor nagymértékben oldhatatlan zárványtesteknek vagy refrakciós (fénytörő) testeknek nevezett sejtközi csapadék alakjában jelennek meg,
HU 222 830 Bl amely fáziskontraszt-mikroszkóp alatt a sejtek által körülzárt térben csillogó foltok alakjában észlelhető. Ezek az oldható baktériumfehéijéktől könnyen elválasztható zárványtestek tartalmazzák a rekombináns fehéijét erősen denaturált és redukált formában, amely természetes ellenanyagával szemben nem mutat aktivitást, s amely ezért kereskedelmi terméknek nem alkalmas. Ezért általában egyetértenek abban, hogy a rekombináns fénytörő fehéijét szolubilizálni kell olyan körülmények között, amelyek alkalmasak arra, hogy denaturált formájában megtartsák, majd ezután ki kell alakítani a megfelelő térszerkezetet, hogy a denaturált, kötetlen alakból egy olyan megfelelő, funkcionálisan aktív háromdimenziós szerkezet jöjjön létre, amelyet viszonylag gyenge, atomok közötti erőhatások, például hidrogénhidak, hidrofób kölcsönhatások és töltések kölcsönhatásai stabilizálnak. Ciszteint tartalmazó fehérjéknél diszulfidkötések is képződhetnek. Ha a diszulfidkötések képződését kémiailag előmozdítjuk, akkor a nem megfelelő intramolekuláris és dimer vagy multimer fehérjék esetén intermolekuláris hidak képződését meg kell előzni, vagy legalábbis minimálisra kell csökkenteni, mert a nem kívánt, nem pontosan összekapcsolt izomerek inhomogén anyagot hozhatnak létre, így bonyolulttá teszik a kívánt szerkezetű fehérje további tisztítását, vagy csökkent aktivitású fehérjét eredményezhetnek.
A fehérjék térszerkezetének kialakítását általában több lépésből álló eljárással végzik, amely magában foglalja a fehérje szolubilizálását erősen denaturáló körülmények között, majd a chaotrop besűrítését, hogy a térszerkezet kialakulása végbemenjen. Ilyen eljárással azonban TGF-β térszerkezetének kialakítása nem járt sikerrel. Viszont az EP-A-0,433,225 számon közzétett európai szabadalmi bejelentés egy sikeres eljárást ismertet biológiailag aktív dimer TGF^-szerű fehérje előállítására, ebben egy enyhe detergenst használnak, amely lehetővé teszi a TGF-β fehérje térszerkezetének kialakulását, miközben a detergens jelen marad az e célra szolgáló (folding) oldatban.
Az irodalomból, például Tam és munkatársai közleményéből [J. Am. Che. Soc., 113: 6657-6662 (1991)] ismert, hogy dimetil-szulfoxid használható arra, hogy peptidekben előmozdítsa diszulfidkötések szelektív és hatékony kialakulását. Az eljárás szelektív, vagyis mellékreakcióktól mentes, és széles pH-tartományban alkalmazható. Pontos diszulfidhidak képződését azonban csak legfeljebb körülbelül 30 aminosavból álló peptideknél mutatták ki. A 4,731,440 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint dimetil-szulfont vagy dimetil-szulfon és karbamid keverékét használták zárványtestekből származó szomatotropin szolubilizálására. A szolubilizált fehérje azután renaturálható volt oly módon, hogy a dimetil-szulfon-tartalmú fehérjeoldatot egy enyhe oxidálószerrel hozták érintkezésbe.
Most meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy az olyan eljárás, amelyben a TGF-p-szerű fehérje térszerkezetének kialakításához egy enyhe detergenst alkalmazunk, dimetil-szulfoxid, dimetil-szulfon vagy dimetilformamid hozzáadásával javítható.
A találmány tárgya javított eljárás biológiailag aktív dimer TGF^-szerű fehérjék előállítására denaturált vagy a természetestől más módon eltérő formájukból kiindulva. Ezt a célt azzal a meglepő felismeréssel érjük el, hogy számottevő mennyiségű kívánt dimer terméket kaphatunk váratlanul magas kihozatallal, ha a fehérje monomer formáját egy, a térszerkezet kialakítására szolgáló (folding) pufferrel kezeljük, amely (a) egy enyhe detergenst és (b) dimetil-szulfoxidot, dimetil-formamidot, dimetil-szulfont vagy e csoport két vagy három tagjának keverékét tartalmazza.
Az alábbiakban a találmányt részletesen ismertetjük.
A találmány tárgya javított eljárás dimer, biológiailag aktív β-típusú transzformáló növekedési faktor feltétje (TGF^-szerű fehérje) előállítására, amely abból áll, hogy egy TGF^-szerű fehérjét foldingpufferrel kezelünk, amely (a) egy, a TGF-β főcsoportba tartozó fehérje térszerkezetének kialakítását lehetővé tevő enyhe detergenst és (b) egy szerves oldószert, éspedig dimetil-szulfoxidot, dimetil-formamidot, dimetil-szulfont vagy e csoport két vagy három tagjának tetszőleges keverékét tartalmazza.
A leírásban a „TGF^-szerű fehérje” kifejezés olyan fehéijét jelent, amelynek monomer alakban a szekvenciája legalább 75%-ban homológ a TGF-β főcsoport alábbi tagjai közül (amelyek egyben „TGF^-szerű fehérjék” is) legalább egynek a monomer aminosavszekvenciájával:
TGF-βΙ, TGF-32, TGF^3; egy növekedésgátló, a poliergin, amelyet Holley, R. W. és munkatársai [PNAS 77, 5989-5992 (1980)], valamint Ristow, H. J. [PNAS 83, 5531-5533 (1980)] BSC-1 majomvesesejtek kondicionált közegéből izoláltak; a TGF^4, amit Jakowlew, S. B. és munkatársai [Molecular Endocrinology 2, 1186-1195 (1988)] csirkeembrió-chondrocitákból (porcsejtek) izoláltak; a Kondaiah, P. és munkatársai által [J. Bioi. Chem. 265, 1089-1093 (1990)] leírt TGF^5 a Xenopus-Laevisből; a TGF-P-val rokon inhibinek és aktivinek (ivarmirigy-fehérjék, amelyek a tüsző nyálkakiválasztását szabályozzák); a Müller-féle inhibitor (MIS, amely a hím emlősembriókban a Müller-cső kialakulását megakadályozza); morfogén (alakfejlődési) csontfehérjék (BMP-k, a polipeptideknek a csontok és porcok kialakulásában szerepet játszó csoportja, közülük jelenleg ismertek a BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8 és BMP-9); a Drosophila dekapentapleg génkomplexéből a légyembrióban a morfogenezist (alakfejlődést) szabályozó dpp-ből származó transzkriptum; a Vg-1, a Xenopus transzkriptum terméke, amely az oociták (primitív petesejtek) szikpólusában van jelen; továbbá a Vgr-1, egy, a Vg-l-hez hasonló emlősgén. Ezeket Mason, A. és munkatársai [Biochem. Biophys. Rés. Commun. 135, 957-964 (1986)], Cate, R. és munkatársai [Cell 45, 685-698 (1986)], Wozney, J. M. és munkatársai [Science 242, 1528-1534 (1988)]; Padgett, R. és munkatársai [Natúré 325, 81-84 (1986)]; Weeks, D. L. és Méltón, D. A. [Cell 51, 861-868 (1987)], valamint Lyons, K. és munkatársai [PNAS 86, 4554-4558 (1989)] ismertetik.
HU 222 830 Β1
A „TGF-P-szerű fehérje” kifejezés jelentése kiterjed továbbá a különböző TGF-p-szerű fehérjék alegységeit vagy az említett fehérjék olyan fragmentumait vagy mutánsait tartalmazó heterodimerekre, amelyek az eredeti molekulának egy- vagy többféle biológiai hatását megtartják.
A leírásban a „TGF-p-szerű fehérje” előnyösen a TGF-β főcsalád bármely tagját jelenti. Még előnyösebben ez a kifejezés a TGF-β főcsalád következő tagjait jelenti: emlősökből, például emberből vagy állatokból, mint majom, patkány/egér, sertés, ló vagy szarvasmarha, származó, valamint heterodimer TGF-p-k, amelyek két különböző, egyenként 112 aminosavat tartalmazó alegységből állnak, a TGF-β fragmentumai és mutánsai, beleértve beleértve az olyan hibrid molekulákat, amelyekben a különböző TGF-β fehérjék egyes részei ki vannak cserélve; a majomvesesejtek kondicionált közegéből izolált növekedésgátló, a poliergin; a TGF-p4, amit csirkeembrió-chondrocitákból (porcsejtek) izoláltak; a Xenopus-Laevisből izolált TGF-p5; a TGF-βval rokon inhibinek és aktivinek (ivarmirigy-fehéijék, amelyek a tüsző nyálkakiválasztását szabályozzák); a Müller-féle inhibitor (MIS, amely a hím emlősembriókban a Müller-cső kialakulását megakadályozza); morfogén (alakfejlődési) csontfehérjék (BMP-k, a polipeptideknek a csontok és porcok kialakulásában szerepet játszó csoportja, közülük jelenleg ismertek a BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8 és BMP-9); a Drosophila dekapentapleg génkomplexéből a légyembrióban a morfogenezist (alakfejlődést) szabályozó dpp-ből származó transzkriptum; a Vg-1, a Xenopus transzkriptum terméke, amely az oociták (primitív petesejtek) szikpólusában van jelen; továbbá a Vgr-1, egy, a Vg-l-hez hasonló emlősgén. A „TGF-p3-szerű fehérje” kifejezés jelentése kiterjed továbbá a különböző TGF-P-szerű fehérjék alegységeit vagy az említett fehérjék olyan fragmentumait és mutánsait tartalmazó heterodimerekre, amelyek az eredeti molekulának egy vagy minden biológiai hatását megtartják.
Még előnyösebbek a TGF-βΙ, TGF-P2, TGFβ3 csoportba tartozó TGF-P-szerű fehérjék, a heterodimer TGF-β fehérjék, ezek fragmentumai és mutánsai, beleértve az olyan hibrid molekulákat, amelyekben a különböző TGF-β fehérjék egyes részei ki vannak cserélve, a BMP-k, inhibinek és aktivinek. Ezen belül még előnyösebbek a BMG-2, TGF-βΙ, TGF-P2, TGFβ3 csoport tagjai közül választott fehérjék, ezek heterodimerjei, fragmentumai és mutánsai, beleértve az olyan hibrid molekulákat, amelyekben a különböző TGF-β fehérjék egyes részei ki vannak cserélve, különösen a későbbiekben definiált TGF-pl-3, a TGF-P2-3 és a TGF-P3-2, vagy a TGF-pi-2, amely az N-terminálistól a C-terminális felé haladó sorrendben az N-terminális 44 humán TGF-βΙ aminosavát és a C-terminális 68 TGF-P2 aminosavát tartalmazza. Még előnyösebbek az olyan TGF-P-szerű fehérjék, amelyeknek aminosavszekvenciája a szekvencialistán 1., 3., 5., 7., 9., 11. vagy 13. szekvencia-azonosítószámon szerepel. A legelőnyösebb TGF-P-szerű fehérje a TGF-p3.
A BMP-2 kifejezés a BMP-2 variánsait is jelenti, amelyek ugyanolyan biológiailag aktivitást mutatnak. Ilyenek többek között a példákban előállított variánsok, például a 13. szekvencia-azonosítószámú BMP-2 egy további N-terminális metioninnal kiegészítve, valamint az olyan 13. szekvencia-azonosítószámú BMP-2, amelyből hiányzik az N-terminális Gin aminosav.
A TGF-β biológiai aktivitását a találmány céljára az alábbi módszerek valamelyikével határoztuk meg:
- a TGF-p-nak fibroblasztokra kifejtett, a sejtmigrációt elősegítő hatása a Postlethwaite, A. E. és munkatársai [J. Exp. Med. 165, 261 (1987)] által kidolgozott módszer Burk, R. [PNAS 70, 369 (1973)] szerinti módosítása,
- Brown, T. J. és munkatársai [J. Immunoi. 139, 2977 (1987)]: a TGF-β inhibiáló hatása az emberi A 375 melanomasejtekre,
- Graycar, J. L. és munkatársai [molecular Endocrinology3: 1977-1986(1989)]: CCL-64 sejtek inhibíciója, DNS-szintézises vizsgálati módszer vagy
- Mv-l-Lu (ATCC/CCL64) folytonos nyérctüdőhámsejtvonal szaporodásának inhibíciója, amint azt a későbbiekben a példákban leírjuk.
A találmány szerinti térszerkezet-kialakítási eljárással bármilyen forrásból vagy módszerből származó monomer TGF-P-szerű fehétje a megfelelő dimer, biológiailag aktív TGF-p-szerű fehérjévé kapcsolható össze. A TGF-p-szerű fehérje monomer alakja származhat például természetes forrásból vagy előállítható rekombináns DNS-technikával vagy a szakmában jól ismert szintetikus módszerekkel. Ha a monomer a szennyezések miatt a térszerkezetnek in vitro végzett kialakítására nem alkalmas, akkor a szolubilizált és denaturált monomer kromatográíiával, például Sephacryl S-100 HR-en végzett molakulaszűrős kromatográíiával tisztítható.
A térszerkezet kialakítása előtt a monomer TGF-pszerű fehérjének denaturált (vagyis térszerkezet nélküli), szolubilizált formában kell jelen lennie. A szakmában jól ismert, úgynevezett chaotrop szerek képesek a fehérjéket hatásosan denaturálni és szolubilizálni, ami vizes oldatban és alkalmas körülmények között a felületen végrehajtott változtatások, a hidratációs állapot, az oldószerkömyezet vagy az oldószer és a felület közötti kölcsönhatás változtatása révén megváltoztatja a szóban forgó fehérje térbeli konfigurációját. Ilyen chaotrop vagy denaturálószer például a karbamid, a guanidin-hidroklorid, a nátrium-tiocianát körülbelül 4 és körülbelül 9 M közötti koncentrációban, továbbá detergensek, például az SDS, amely 0,01 és 2% közötti koncentrációkban kapható. A monomer denaturálását és szolubilizását eredményezi az is, ha a TGF-P-szerű fehérjét tartalmazó vizes oldatot például egy kis molekulatömegű, előnyösen 2, 3 vagy 4 szénatomos alifás szerves savval, még előnyösebben ecetsavval körülbelül 2 és körülbelül 4 közötti pH-értékre megsavanyítjuk, valamint bázisos körülmények, például 10 vagy magasabb pH és emelt hőmérséklet alkalmazása.
A monomert ezután „a térszerkezet kialakulását elősegítő körülmények” közé helyezzük, amelyek lehetővé teszik a biológiailag aktív dimer kialakulását. Ezek olyan körülmények, amelyek az intra- és intermolekulá4
HU 222 830 Β1 ris (molekulán belüli és kívüli) kötések létrejöttét elősegítik, és lehetővé teszik, hogy a denaturált monomer egy biológiai aktivitást mutató alakot vegyen fel. Ebben a folyamatban a monomer elsődleges szerkezete (vagyis az aminosavszekvencia) nem változik, viszont egy háromdimenziós szerkezetű, biológiailag aktív dimer termék alakul ki. A folyamat során diszulfidkötések jönnek létre, és a monomerek biológiailag aktív dimerré kapcsolódnak össze.
E célból a denaturált monomert egy foldingpufferrel kezeljük, amely semleges vagy lúgos pH-értéken és valamilyen alkalmas, például körülbelül 0 °C és körülbelül 40 °C közötti hőmérsékleten (a) egy enyhe, a későbbiekben definiált detergenst és (b) egy szerves oldószert, éspedig dimetil-szulfoxidot, dimetil-formamidot, dimetil-szulfont vagy e csoport két vagy három tagjának bármely keverékét tartalmazza. A pH előnyösen körülbelül 7 és körülbelül 10 közé, még előnyösebben dimetil-szulfoxid esetén körülbelül 9 és 9,5 közé esik, dimetil-formamid esetén körülbelül 8,5, dimetilszulfon esetén pedig körülbelül 9,5.
A találmány szerint a térszerkezet kialakítására használhatók az olyan hagyományos pufferrendszerek, amelyek pH=6 és 10 között megfelelő pufferkapacitást nyújtanak. A találmány szerinti eljárásban minden olyan puffer alkalmazható, amely a fehérjék térszerkezetének kialakulását nem gátolja. Pufferként használhatók például a Tris-, bisz-Tris- vagy piperazinpufferek. A pufferek kívánt esetben tartalmazhatnak továbbá valamilyen sót és kívánt esetben egy bázisos aminosavat is. A foldingpufferekben alkalmazhatók például a nátriumnak, lítiumnak, káliumnak, ammóniának, magnéziumnak, kalciumnak vagy mangánnak klorid-, fluorid-, bromid-, jodid-, hidrogén-karbonát-, szulfát-, foszfát-, acetát-, cianát- vagy rodanidionnal képzett sói, vagy más alkálifémek vagy alkáliföldfémek halogénvagy pszeudohalogénvegyületei, legfeljebb 3 M koncentrációban. Előnyösen 1 -2 M nátrium-kloridot alkalmazunk.
A foldingpufferben bázisos aminosavként például arginint alkalmazhatunk, előnyösen 0,5 M koncentrációban.
A találmány céljára a dimetil-szulfoxidot, dimetilformamidot vagy dimetil-szulfont előnyösen körülbelül 5% és körülbelül 40% közötti, még előnyösebben körülbelül 10% és körülbelül 30% közötti koncentrációban alkalmazzuk. A dimetil-szulfoxidot még előnyösebben körülbelül 10% és körülbelül 30% közötti, a legelőnyösebben körülbelül 20%-os koncentrációban; a dimetil-formamidot még előnyösebben körülbelül 10% és körülbelül 30% közötti, a legelőnyösebben körülbelül 10%-os koncentrációban; a dimetil-szulfont még előnyösebben körülbelül 10%-os koncentrációban alkalmazzuk. A dimetil-szulfoxid és dimetil-formamid, vagy a dimetilszulfoxid és dimetil-szulfon, vagy a dimetil-formamid és dimetil-szulfon elegyei körülbelül 5% és körülbelül 40% közötti, előnyösen körülbelül 10% és körülbelül 30% közötti, még előnyösebben körülbelül 10% és körülbelül 20% közötti koncentrációban alkalmazhatók. A koncentrációérték az oldószerelegyre vonatkozik.
A TGF-β főcsoportba tartozó fehérjék térszerkezetének a találmány szerinti kialakításához enyhe detergensként bármely olyan detergenst alkalmazhatunk, amely lehetővé teszi, hogy a monomer TGF-p-szerű fehérje olyan térbeli szerkezetté alakuljon át, amely dimerizálás után biológiai aktivitást mutat, miközben az említett monomer oldható formában marad.
Ezek lehetnek nemionos, kationos, anionos vagy zwitterionos detergensek. Előnyösen alkalmazható a nemionos digitonin, még előnyösebben a zwitterionos 3-(3-chlolamido-propil)-dimetil-ammónio-l-propánszulfonát (CHAPS) és 3-(3-chlolamido-propil)-dimetilammónio-2-hidroxi-l-propánszulfonát (CHAPSO). Detergensek keverékét, például CHAPS és CHAPSO keverékét is alkalmazhatjuk. Az enyhe detergens a foldingpufferben előnyösen körülbelül 1 és 100 mM közötti, még előnyösebben 30 és 60 mM közötti, a legelőnyösebben 30 mM koncentrációban van jelen.
A találmány egy előnyös megvalósításában a térszerkezet kialakításához használt puffer az eddigieken kívül egy redukálóanyagot is tartalmaz. Alkalmas redukálószer, amely fehérjékben vagy peptidekben elősegíti a diszulfidok képződését, lehet például egy kis molekulatömegű szulfhidrilreagens, éspedig glutation redukált alakban, ditiotreitol redukált alakban, β-merkapto-etanol redukált alakban, merkapto-metanol redukált alakban, cisztein vagy cisztein-amin. A módszer azonban úgy is alkalmazható, hogy ilyen anyag nincs jelen. A szulfhidrilreagens alkalmas koncentrációja körülbelül 1 és 100 mM közötti, előnyösen körülbelül 1 és 10 mM közötti, még előnyösebben körülbelül 2,5 mM.
A térszerkezet kialakítását megfelelő, például körülbelül 0 °C és körülbelül 40 °C közötti, előnyösen 4 °C körüli hőmérsékleten és megfelelő, például körülbelül 2 és körülbelül 720 óra közötti idő alatt hajtjuk végre. Minthogy a térszerkezet kialakításának időtartama az alkalmazott hőmérséklettől függ, a hőmérsékletet optimalizálhatjuk tetszőleges kívánt reakcióidőhöz, vagy fordítva.
A dimer, biológiailag aktív TGF^-szerű fehérje találmány szerinti előállítását végezhetjük egy lépésben, amikor is a fehérje monomerjét behelyezzük a foldingpufferbe, és a reakcióelegyet például 2 órától 7 napig terjedő vagy hosszabb időn át például 0 °C és 40 °C közötti hőmérsékleten, előnyösen 4 °C-on inkubáljuk, miközben a térszerkezet kialakulása és a dimerizálódás folyamatosan végbemegy. Nagyjelentőségű a fehérje koncentrációja a térszerkezet kialakulása során, mert ha túl nagy, a monomerek erősen aggregálódhatnak, ami nem kívánatos nagyságú oligomerek képződéséhez vezet. A dimer termék kihozatala növekszik, ha a fehérjekoncentráció 2 mg/ml-nél kisebb, az előnyös koncentrációk 0,01 és 0,5 mg/ml közé esnek.
A TGF^3 térszerkezetének a találmány szerinti kialakítására irányuló vonatkozó kísérletek előnyös példái a következők:
0,1 mg/ml TGF^3,
100 ml Tris, adott esetben 1-50 mM redukált glutation, cisztein, ciszteamin vagy β-merkapto-etanol (bár, mint mondot5
HU 222 830 Bl tűk, a módszer szulfhidril redoxrendszer jelenléte nélkül is alkalmazható).
M nátrium-klorid,
0,5 M arginin,
20-30% dimetil-szulfoxid, mM CHAPS vagy CHAPSO, pH=9-9,5;
vagy
0,1 mg/ml TGF-p3,
100 ml Tris,
2,5 mM redukált glutation, cisztein, ciszteamin vagy β-merkapto-etanol (bár, mint mondottuk, a módszer szulfhidril redoxrendszer jelenléte nélkül is alkalmazható).
M nátrium-klorid,
0,5 M arginin,
10% dimetil-szulfoxid, mM CHAPS vagy CHAPSO, pH=8,5.
A térszerkezet kialakítása után a biológiailag aktív dimert pufferoljuk, hogy eltávolítsuk belőle a nem pontos szerkezetű TGF^-szerű fehéijét és a szennyezéseket, különösen a pirogéneket és más endotoxinokat, amelyek a rekombináns fehéijének a mikrobiológiai gazdaszervezet sejtjeiben végzett előállítása után a készítményben jelen lehetnek. A dimer elválasztásához kromatográfiát, például gélkromatográfiával végzett méret szerinti frakcionálási, hidrofób kölcsönhatásos kromatográfiát vagy ioncserélő, például egy Mono S oszlopon végrehajtott vagy reverz fázisú nagynyomású folyadékkromatográfiát alkalmazunk.
A találmány további tárgyát képezik a találmány szerinti eljárással előállított dimer, biológiailag aktív TGF^-szerű fehéijék, amelyek a terápiában sokféle módon alkalmazhatók.
Az alábbi példák a találmány illusztrálására szolgálnak, annak oltalmi körét nem befolyásolják.
1. példa: TGF-ftl, TGF-^2 és TGF-$3 expressziója E. coliban
A. példa: Általános módszerek
Baktériumtörzs:
E. coli K.12/LC 137:htpRam, IonR9, Iacam, rnalam, trpam, ph°am’ rspL, tsx: :Tnl0, supCB leírása megtalálható az alábbi szakirodalmi helyen: Goff és munkatársai [PNAS 81, 6647-6651 (1984)]
Plazmidok:
- A Buell, G. és munkatársai [Nucleic Acids Rés. 13, 1923-1938 (1985)] által leírt pPLMu: ez a plazmid hordozza a bakteriofág IPL promotert a phage Mu ner gén riboszómakötő hellyel, leírása megtalálható az alábbi helyen: Van Leerman és munkatársai [Virology 123,19-28 (1982)],
- a Remault és munkatársai [Gene 22, 103-113 (1983)] által leírt plc857:a termolabilis lambda cl857 represszort (egy gén működését megakadályozó anyag) kódoló és a kanamicinnel szembeni ellenállást adó plazmid.
SDS gélelektroforézis:
Az SDS poli(akril-amid)-gélelektroforézist (SDS-PAGE) és a proteinszínezést a Laemmli, U. K.
[Natúré 227, 680-685 (1970)] által ismertetett, a fentiekben leírt módon, a BIORAD cégtől beszerzett Miniprotean II cella és 1 mm vastagságú 18%-os poli(akril-amid)-gél alkalmazásával végezzük.
Hőindukció:
Egy 20 ml-es kémcsőben, amely 40 pg ampicillint és 40 pg kanamicint tartalmaz, 7 ml, Maniatis és munkatársai [Molecular cloning, Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1982)] által leírt LB- (ligációs puffer) közeget (LB/amp/kan) egy izolált teleppel beoltunk, és rázás közben egy éjszakán át 30 °C-on inkubáljuk. Ebből az egyéjszakás tenyészetből 15 ml-t adunk egy 100 ml-es Erlenmeyer-lombikba betöltött (LB/amp/kan) közeghez, és a lombikot egy 42 °C-os vízfürdős rázógépbe helyezzük. Egy 2 ml-es mintát veszünk a hőközlés előtt (indukciómentes körülmények), és egy 1 ml-es mintát 1 órával a hőközlés után (indukciós körülmények). A sejteket Eppendorf centrifugában 5 percig, 10 000 fordulat/perc sebességgel végzett centrifugálással ülepítjük, a felülúszót elöntjük. Az üledéket 100 1 SDS-PAGE mintapufferben szuszpendáljuk, és 10 percig 90 °C-on melegítjük. 5 pl-es aliquot mintákkal elvégezzük a gélelektroforézist.
Kompetens sejtek előállítása:
A kompetens E. coli-sejteket a Maniatis és munkatársai [Molecular cloning, Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1982)] által leírt kalcium-kloridos eljárással állíthatjuk elő. A sejthordozó plc857 plazmidot 30 °C-on szaporítjuk.
1B. példa: A pPLMu.hTGF-βΙ, a pPLMu.hTGFβ2 és a pPLMu.hTGF^3 expressziós vektor felépítése és a TGF-βΙ, ΤΟΡ-β2 és TGF^3 expressziója
A TGF-β 1-et, TGF-p2-t, illetve TGF^3-at kódoló szekvenciákat (amelyek a szekvencialistán láthatók) PGem-5ZF(+) (Promega) plazmidba klónozzuk, Ncolgyel emésztjük, Calf Intestinal Alkaline Phoshatase-zal (a Boehringertől beszerzett lúgos borjúbélfoszfatáz) foszformentesítjük, majd Klenow-polimerázzal (GibcoBRL) kitöltjük. A kapott szerkezeteket pGKM 125-nek (TGF-βΙ), pGKM 740-nek (TGF^2), illetve pGKM 126-nak (TGF^3) nevezzük, és a kompetens E. coli Y 1090 sejtek transzormálására használjuk. Azokat a kiónokat, amelyek a TGF-β 1-et, TGF^2-t, illetve TGFβ3-3ί kódoló pontos inszerciókat hordozzák, E. coli Y 1090/pGKM 125 (TGF^l)-nek, E. coli Y 1090/pGKM 740 (TGF^2)-nek, illetve E. coli Y 1090/pGKM 126(TGF^3)-nak nevezzük.
Az E. coli Y 1090/pGKM 125, E. coli Y 1090/pGKM 740 és E. coli Y 1090/pGKM 126 sejteket LB közegben szaporítjuk, a DNS-plazmidot pedig a Bimbóim, H. C. és Doly, H. [Nucleic Acids Research 7. 1513 (1979)] által leírt módon állítjuk elő. Ehhez 50 pl restrikciós pufferben 5 pg plazmid DNS-t hasítunk Ncol és Sáli (pGKM 125) vagy Ncol és EcoRV (pGKM 740) vagy egymagában Ncol (pGKM 126) alkalmazásával, a szállító (Boehringer) utasításait követve. A DNS-t 5 pl 3 M nátrium-acetát, 100 mM magnézium-klorid és 5 mM etilén-diamin-tetraecetsav (EDTA) hozzáadásával kicsapjuk. -70 °C-on végzett 15 perces inkubálás után a DNS-t Sorvall centrifugá6
HU 222 830 Bl val, SS34 rotorban 13 000 g-vel végzett 15 perces centrifugálással ülepítjük. A felülúszót elöntjük, az üledéket 80 1 0,089 M TRIS-borátot, 0,089 M bórsavat, 0,002 M EDTA-t, 0,25% bróm-fenolkéket és 0,25% xilol-cianolt tartalmazó oldatban szuszpendáljuk. Négyszer 20 μΐ-es mintákkal, TBE-pufferben 0,5 μg/ml etídium-bromidot tartalmazó 1%-os agarózgélben 50 V feszültséggel addig végezzük a gélelektroforézist, míg a bróm-fenolkék-jelző a 10 cm hosszúságú és 0,8 cm vastagságú gél alját el nem éri. Az érett TGF-β 1-et, TGFβ2-1, illetve TGF^3-at kódoló DNS-fragmentumokat rövid hullámhosszú ultraibolya fénnyel láthatóvá tesszük, borotvapengével kivágjuk, és a géldarabról elektroelúcióval, Schleicher & Schüll Biotrap készülékkel, 1,5 órán át 200 mamp áram alkalmazásával leoldjuk. A leoldott DNS-fragmentumokat a fenti módon kicsapjuk, majd 20 μΐ TE-ben reszuszpendáljuk.
μΐ pPLMu plazmidot Ncol és Sáli vagy Ncol és EcoRV vagy egymagában Ncol alkalmazásával végzett emésztéssel linearizálunk, és a gélt az előzőekben a DNS-fragmentumokra vonatkozóan leírt módon tisztítjuk. 100 ng linearizált és tisztított pPLMu vektorDNS-t és a megfelelő, tisztított DNS-fragmentum 3 mólekvivalensnyi mennyiségét 1 egység DNS-ligázt (Boehringer) tartalmazó 20 μΐ ligációs pufferben (70 mM pH=7,5-es TRIS/sósav, 10 mM magnéziumklorid, 5 mM DTT, 0,1 mM adenozin-trifoszfát) 4 °Con 15 órán át inkubáljuk.
A ligációs keverékből 10 μΐ-t hozzáadunk 200 μΐ hideg (4 °C-os), plcs57 plazmidot hordozó kompetens E. coli 137 sejthez. 30 perc múlva a sejteket 42 °C-os vízfürdőben 1,5 percen át végzett inkubálással hősokknak tesszük ki, majd a tenyészethez 2 ml ligációs puffért (LB) adunk, és 60 percig 30 °C-on rázzuk. Ezután 200 μΐ-es aliquot részeket ampicillint és kanamicint tartalmazó LB lemezekre oltunk, és ezeket 22 órán át 30 °Con inkubáljuk. Izolált telepeket tenyésztünk, és a plazmid DNS-t elemezzük. A TGF^l-et, TGF^2-t, illetve TGFβ3-8ΐ kódoló DNS-fragmentumokat pPLMu-ban szubklónozzuk, így pPLMu.hTGF-βΙ, pPLMu.hTGF-fi2, illetve pPLMu.hTGF^3 plazmidot kapunk. A fenti szerkezeteket tartalmazó kiónokat E. coli 137/pPLMu.hTGF^lnek, E. coli 137/pPLMu.hTGF-p2-nek, illetve E. coli 137/pPLMu.hTGF-p3-nak nevezzük.
Az E. coli 137/pPLMu.hTGF^l, E. coli 137/pPLMu.hTGF^2 és E. coli 137/pPLMu.hTGFβ3 sejteken az 1A. példa szerinti módon hőindukciót hajtunk végre, és az expresszált fehéqéket SDS-PAGE módszenei elemezzük. A hőindukció után 2 óra múlva a TGF-βΙ, TGF^2 és TGF^3 mindegyike megjelenik hőindukciós fehérjeként, amely fehérjék körülbelül 12 000 Da látszólagos molekulatömeggel vándorolnak.
IC. példa: A transzformánsok előállítása fermentálással
Az E. coli 137/pPLMu.hTGF^l, E. coli 137/pPLMu.hTGF^2 és E. coli 137/pPLMu.hTGFβ3 egyéjszakás tenyészeteit 750 ml LB közeget és 40 mg ampicillint és kanamicint tartalmazó 2 literes Erlenmeyer-lombikokban 30 °C-on szaporítjuk. A 2 literes Erlenmeyer-lombikokban az említett antibiotikumokat tartalmazó 750 ml LB közeghez 300 ml-t adunk az egyéjszakás tenyészetekből, majd 65 °C-os vízfürdőben 42 °C-ra melegítve körülbelül 3,5 percig rázzuk. Ezután a lombikokat jégfürdővel 12 °C-ra hűtjük, és a sejteket GSA rotorban 8000 fordulat/perc sebességgel 10 percig végzett centriíugálással összegyűjtjük.
2. példa: A TGF-βΙ, TGF-$2 és TGF-$3 expressziója Saccharomyces cerevisiae-ben
Az érett TGF^l-et, TGF^2-t és TGF~03-at kódoló szekvenciák expressziója Saccharomyces cerevisiae-ben, savas élesztő-foszfatázzal (PH05) szabályozva megy végbe.
Az expressziós vektorokat két lépésben építjük fel:
A) a pJDB207/PH05-RIT 12 plazmid felépítése és
B) a pJDB207/PH05-TGF^l, a pJDB207/PH05-TGF^2 és a pJDB207/PH05-TGFβ3 plazmid felépítése, ahol az A) lépésben kapjuk az élesztővektort és a PH05 transzkripciós terminátort, a B) lépésben pedig a PH05 promoterrel szabályozott expressziós kazettákat egy-egy, az érett TGF^l-et, TGF^2-t, illetve TGF^3-at kódoló inszertummal.
2A. példa: A pJDB207/PH05-RIT 12 plazmid felépítése
Az EP 277313 számú európai szabadalmi leírásban ismertetett p31 RIT 12 plazmidot Sáli restrikciós endonukleázzal kiegyenesítjük. Etídium-bromid jelenlétében végzett részleges HindlII-emésztéssel egy 1 kb-os SalI/HindlII fragmentumot kapunk, amely tartalmazza a 276 bp-os Sall/BamHI pBR322 szekvenciát, a PH05 savas élesztő-foszfatáz 534 bp-os promoterét, a 19 aminosavat kódoló élesztő invertáz szignálszekvenciát és a PH05 transzkripciós terminátort.
A p31 RIT 12 1 kb-os SalI/HindlII fragmentumát a Beggs, J. D. [Molecular Genetics in yeast, Alfréd Benzon Symposium 16, Copenhagen, 383-398 (1981)] által ismertetett, Sall-vel és HindlII-mal hasított pJDB207 élesztő-E. coli ingázó vektorba klónozzuk. Az így kapott, 1 kb-ot tartalmazó inszertumot pJBD207/PH05 RIT 12-nek nevezzük.
2B. példa: A pJDB207R/PH05-TGF^3 plazmid felépítése
A pGKM740 (ΤΟΡ-β3) plazmidot Ncol-gyel hasítjuk. A ragadós végeket Klenow DNS-polimerázzal végzett reakcióval kitöltjük. Ezután EcoRI linkért (57CCGGAATTCCGG; Biolabs) adunk hozzá, és a keveréket Egáljuk. A kapott cirkuláris plazmidot GKMA668 (TGF^3)-nak nevezzük, és EcoRI-gyel és Sall-vel hasítjuk. Egy 0,4 kb-os EcoRI/Sall fragmentumot izolálunk az agarózgélről, tisztítjuk, és steril vízben, 25 g/ml koncentrációban szuszpendáljuk. A fragmentum tartalmazza az érett TGF^3-at kódoló szekvenciát egy ATG-vel, az érett TGF^3 Ala aminosavát definiáló CGT kodonhoz való keretben.
A PH05 promotert a fenti p31 RIT plazmidból egy 534 bázispáros (bp) BamHI/EcoRI fragmentumon izoláljuk. A pJBD207/PH05 RIT 12 plazmidot BamHIgyel és Xhol-gyel hasítjuk. A nagy, 6,8 kb-os BamHI/ Xhol fragmentumot izoláljuk. A PH05 transzkripciós terminátor a fragmentumon marad. A BamHI/EcoRI
HU 222 830 Bl
PH05 promoter fragmentumot, a TGF-p3-at kódoló EcoRI/Sall fragmentumot és a BamHI/XhoI vektorfragmentumot összekötjük. A pJDB207-be az óramutató járásával ellentétes irányban klónozással bevitt, a PH05 promoterrel szabályozott TGF-p3 gént tartalmazó pontos kiónt pJDB207R/PH05-TGF-33-nak nevezzük.
Hasonlóképpen hajtjuk végre érett TGF-βΙ és TGF^2 expresszióját Saccharomyces cerevisiae-ben. A TGF^l-et, illetve TGF^3-at kódoló szekvenciákat tartalmazó plazmidokat pGKM 125-nek, illetve pGKM 126-nak nevezzük. Ezeket a plazmidokat Ncol-gyel emésztjük, EcoRI linkereket adunk hozzá, összekapcsoljuk, és a kapott cirkuláris plazmidot EcoRI-gyel és Sall-vel hasítjuk. Az EcoRI/Sall fragmentumokat a fenti módon pJDB207-be klónozzuk. Az így kapott plazmidokat pJDB207R/PH05-TGF^l-nek, illetve pJDB207R/PH05-TGF^3-nak nevezzük.
2C. példa: A S. cerevisiae GRF18 törzs transzformálása
Saccharomyces cerevisiae GRF18 törzset (MÁT, his3-11, his3—15, leu2-3, leu2-112, canR, DSM3665 a Hinnen, A. és munkatársai [PNAS 75,1929 (1978)] által leírt transzformációs eljárással, pJDB207R/PH05-TGF^l, pJDB207R/PH05-TGF^2 és pJDB207/PH05-TGF^3 plazmidokkal transzformálunk. A transzformált élesztősejteket leucinhiányos élesztő minimál táplemezeken választjuk szét. A transzformált különálló élesztőtelepeket izoláljuk, ezeket Saccharomyces cerevisiae GRF18/pJDB207R/PH05-TGF^l-nek, Saccharomyces cerevisiae GRF18/pJDB207R/PH05-TGFβ2-ηε^ illetve Saccharomyces cerevisiae GRF18/pJDB207/PH05 -TGF^3-nak nevezzük.
2D. példa: Saccharomyces cerevisiae transzformánsok tenyésztése és sejtkivonatok előállítása
Az élesztőtranszformánsok, mint mondtuk, olyan plazmidokat tartalmaznak, amelyekben PH05 promoterrel szabályozott expressziós kazetták vannak, ezért végre kell hajtani a TGF-βΙ-, TGF^2-, illetve TGF^3expresszió promoterének derepresszióját [a gén működését megakadályozó anyag (represszor) eltávolítása]. Mindegyik transzformánst két, egymást követő, 10, illetve 50 ml-es előtenyészetben a Difco Yeast Nitrogén Base recept alapján aminosavak nélkül készített, de az ammónium-szulfát helyett 10 g/liter L-aszparagint, továbbá 1 g/liter L-hisztidint és 20 g/liter glükózt tartalmazó, nagy ionkoncentrációjú élesztő minimál táptalajon szaporítjuk. A második előtenyészet sejtjeit 0,9%os nátrium-klorid-oldattal mossuk, és 100 ml, a Difco Yeast Nitrogén Base táptalajrecept alapján aminosavak nélkül készített, de 0,03 g/liter kálium-dihidrogén-foszfátot, 10 g/liter L-aszparagint, 1 g/liter L-hisztidint és 20 g/liter glükózt tartalmazó, kis ionkoncentrációjú minimál táptalajba oltjuk. A tenyészetet 30 °C-on 180 fordulat/perc sebességgel keverjük.
5,24, illetve 48 óra elteltével a sejteket 10-10 ml tenyészetből 3000 fordulat/perc sebességgel végzett centrifúgálással kinyerjük, és 0,9%-os nátrium-klorid-oldattal egyszer átmossuk. Ezután a sejteket 66 mM pH=7,4-es kálium-foszfátot és 4 mM Zwittergentet (Calbiochem) tartalmazó lízis- (roncsoló) pufferben szuszpendáljuk. A szuszpenzióhoz 8 g 0,5-0,75 mm átmérőjű üveggyöngyöt adunk, majd Vortex keverőben hidegen 4-5-ször 2 percig erőteljesen felrázzuk. A sejtkivonatot az üveggyöngytől dekantálással választjuk el. A kivonatból a sejttörmeléket 4 °C-on 3000 fordulat/perc sebességgel végzett centrifúgálással kiülepítjük. A felülúszót az üledéktől elválasztjuk, és mindkettőt -20 °C-on tároljuk.
3. példa
3A. példa: Oldhatatlan TGF-33 monomer kinyerése E. coliból
E. coli 137/pPLMu.hTGF^3 sejteket tenyésztünk az IC. példában leírt módon. A sejtek roncsolását és az oldhatatlan TGF^3 kinyerését 4 °C-on hajtjuk végre. Körülbelül 18 g nedves sejtet pH=8,3-as roncsolópufferben szuszpendálunk, amely 60 ml TRIS/sósavat, 10 mM EDTA-t és 1 mM fenil-metánszulfonil-kloridot (PMSF) tartalmaz. A sejteket egy Frenchpress (SLM Instruments, Inc.) készüléken a gyártó utasításai szerint kétszer áteresztjük, majd a térfogatot a roncsolópufferrel 200 ml-re kiegészítjük. A szuszpenziót 15 000 gvel 20 percig centrifugáljuk. A kapott üledéket 1 M nátrium-kloridot tartalmazó 100 ml roncsolópufferben szuszpendáljuk, és a fenti módon 10 percig centrifugáljuk. Ezután az üledéket 1% Triton Χ-100-at (Pierce) tartalmazó roncsolópufferben ismét szuszpendáljuk, majd újabb 10 percig centrifugáljuk a fenti módon. A mosott üledéket 20 ml TRIS/sósavat, 1 mM EDTA-t, 1 mM PMSF-et és 1% DTT-t tartalmazó 50 ml oldatban szuszpendáljuk, és egy teflonszitás őrlőgépben homogenizáljuk. Az így kapott szuszpenzió nyers monomer TGF^3-at tartalmaz oldhatatlan alakban.
3B. példa: A monomer TGF^3 szolubilizálása és tisztítása
A 3A. példa szerinti módon kapott 10 ml TGF^3szuszpenziót 10%-os ecetsavval pH=2,5-re megsavanyítunk, és Eppendorf centrifugában szobahőmérsékleten 10 percig centrifugáljuk. A felülúszót 2,6x78 cmes Sephacryl S-100 oszlopon (Pharmacia) 10%-os ecetsavban 1,4 ml/perc áramlási sebességgel kromatografáljuk. [A kromatográfiához használhatunk Sephacryl S-100 HR (Pharmacia) oszlopot is, és a futtatást 1%os ecetsavban vagy 5 mM sósavoldatban is végezhetjük.] A monomer, denaturált TGF^3-at tartalmazó, 190 és 220 perc között leoldódó frakciókat összegyűjtjük. Ezt az anyagot a biológiailag aktív, dimer TGFβ3 térszerkezetének kialakításához (4. példa) vagy további tisztítás után szerkezeti elemzéshez (3D. példa) használjuk.
3C. példa: A monomer TGF^3 kinyerése a Saccharomyces cerevisiae-ből
Egy, a fenti módon végrehajtott 500 ml-es fermentálásból kapott, roncsolt sejtekből álló üledéket 4 M karbamidot, 0,1 M TRIS-t és 1% DTT-t tartalmazó 20 ml, pH = 8,0 -as oldatban szuszpendálunk. A keveréket 30 percig szobahőmérsékleten tartjuk, eközben 5 per8
HU 222 830 Β1 cenként Vortex keverővei megkeverjük. Az oldhatatlan részt 4 °C-on, 30 000 g-vel 30 percig végzett centrifugálással eltávolítjuk, a felülúszó pH-ját ecetsavval 2,5-re állítjuk, és 5%-os ecetsavval szemben 4 °C-on egy éjszakán át extenzíven dializáljuk. Az oldatot a fenti módon centrifugáljuk, és a tiszta felülúszót YM 10 (Amicon) membránon át végzett ultraszűréssel 4 ml végtérfogatra sűrítjük. Ezután a mintát a 3. példa szerinti módon Sephacryl S-100 HR (Pharmacia) oszlopon, 5%os ecetsavval kromatografáljuk, így megkapjuk a monomer TGF-p3-at.
3D. példa: A monomer TGF-33 további tisztítása
A 3B. példában a Sephacryl S-100 oszlopról összegyűjtött frakciók aliquot részeit 4,6 x 150 mm-es Vydac 214TP5415 reverz fázisú nagynyomású folyadékkromatográfiás oszlopon (The Separations Group, Hesperia, CA, USA) tisztítjuk. Az oszlopot 70% 0,1%-os vizes trifluor-ecetsav-oldat és 30% 0,08%-os acetonitriles trifluor-ecetsav-oldat elegyével egyenlítjük ki, és a terméket 30 perc alatt lineáris gradienssel amelynek végső összetétele 55% 0,1%-os vizes trifluor-ecetsav-oldat és 45% 0,08%-os acetonitriles trifluor-ecetsav-oldat, 1 ml/perc áramlási sebességgel oldjuk le. 216 mm-nél vizsgáljuk az eluátum fényelnyelését, és kézi úton gyűjtjük össze az ultraibolya fényelnyelés szerinti egyedi csúcsértékeihez tartozó frakciókat.
A denaturált monomer TGF-33 21,5 percnél oldódik le. Attól függően, hogy milyen reverz fázisú oszlopot használunk, ugyanez a TGF-33 készítmény 16, illetve 18 percnél oldódik le.
A TGF-33 frakciókat reverz fázisú nagynyomású folyadékkromatográfiával, a fentivel azonos oszlop és oldószerelegy alkalmazásával elemezzük. A TGF-p3-at 42 percen át eluáljuk egy olyan lineáris gradienssel, amely 100% 0,1%-os vizes trifluor-ecetsav-oldattal indul, és végső összetételében 30% vizes trifluor-ecetsav-oldatot és 70% 0,08%-os acetonitriles trifluor-ecetsav-oldatot tartalmaz. A TGF-33 egyetlen csúcsként, 30,4 percnél oldódik le. Az alkalmazott oszlop típusától függően 29 perces, illetve 29,9 perces retenciós időt kapunk.
3E. példa: A monomer TGF-33 elemzése SDS-PAGE módszerrel
A 3B. példában a Sephacryl S-100 oszlopról vagy a 3C. példában a reverz fázisú oszlopról összegyűjtött frakciók aliquot részeit vákuumban szárítjuk, és Coomassie Blue R-250-nel színezett 15%-os poli(akril-amid)-gél-lemezeken SDS-PAGE módszenei vizsgáljuk. 12 000 Da látszólagos molekulatömegnél egy különálló sávot kapunk, amely megkülönböztethetetlen a redukált természetes sertés-TGF-33-tól.
3F. példa: A monomer TGF-33 N-terminális aminosavszekvenciájának meghatározása
A 3B. példában kapott TGF-33-at vákuumban bepároljuk, 25 1 0,1 M ecetsavban oldjuk, és 470A típusú gázfázisú proteinszekvenálóval (Applied Biosystems) meghatározzuk az aminosavszekvenciáját.
Az N-terminális aminosavszekvencia megegyezik azzal, ami a szekvencialistán 6. szekvencia-azonosítószámon szerepel.
4. példa: A TGF-$3 térszerkezetének in vitro kialakítása
A fenti módon kapott TGF-33 térszerkezetét 4 °Con, olyan pufferben alakítjuk ki, amely 0,1 M Tris-t, 30 mM CHAPS-t, 1 M nátrium-kloridot, 5 mM redukált glutationt és 20 térfogat% dimetil-szulfoxidot tartalmaz. Szükséges esetben a puffer pH-ját nátrium-hidroxid-oldattal 9,5-re állítjuk. A TGF-33 végső koncentrációja 0,1 mg/ml. 7 nap múlva az oldatot 4 °C-on tömény ecetsavval pH=3,5-re megsavanyítjuk, és Amicon vegyes cellás YM10 membránon (Amicon) át végzett ultraszűréssel körülbelül 10-szeres koncentrációra besűrítjük. A tömény oldatot 0,1 M ecetsavoldattal eredeti térfogatára hígítjuk, majd ismét besűrítjük. Ezt az eljárást kétszer megismételjük. Ezután az oldatot az
5. példában leírt módon ioncserés kromatográfiával tisztítjuk.
5. példa: A dimer, biológiailag aktív TGF-Q3 izolálása kationcserés kromatográfiával
A 4. példában kapott oldatot, amely körülbelül 10 és 50 mg közötti TGF-33-at tartalmaz, 6 ml/perc sebességgel egy HiLoad 26/10 S-Sepharose High Performation (Pharmacia) oszlopra töltjük. Az oszlopot először egy pH=4-es, 20 mM nátrium-acetátot és 30% izopropil-alkoholt tartalmazó oldattal (A puffer) 5 percig mossuk, majd 45 percig eluáljuk egy lineáris gradienssel, amely 0,2 M nátrium-kloridot tartalmazó A pufferrel kezdődik, és 0,5 M nátrium-kloridot tartalmazó A pufferrel végződik. Az eluátumot 280 nm-nél vizsgáljuk, a frakciókat kézzel gyűjtjük. A frakciókat nemredukáló SDS-PAGE-vel vizsgáljuk TGF-33-ra, a biológiai aktivitást pedig in vitro biológiai vizsgálattal ellenőrizzük.
6. példa: A TGF-$3 további tisztítása és jellemzése
6A. példa: További tisztítás reverz fázisú nagynyomású folyadékkromatográfiával
A dimer, biológiailag aktív TGF-33-at tartalmazó frakciókat összegyűjtjük, azonos térfogatú 0,1%-os vizes trifluor-ecetsav-oldattal hígított 0,1 M ecetsavval szemben dializáljuk, majd 1 χ 25 cm-es Vydac 214TP5415 oszlopon (The Separations Group, Hesperia, CA, USA) kromatografáljuk. Az oszlopot 4,5 ml/perc áramlási sebességű, 75% A oldószert (0,1%-os vizes trifluor-ecetsav-oldat) és 25% B oldószert (0,08%-os acetonitriles trifluorecetsav-oldat) tartalmazó eleggyel kiegyenlítjük. A minta feltöltése után az oszlopot egyensúlyi körülmények között addig mossuk, míg a 235 nm-nél mért abszorpció el nem éri az alapvonalat. Ezután az oszlopot 30 perc alatt lineáris gradienssel, amely az egyensúlyi állapottal kezdődik, végső összetétele pedig 45% A oldószer és 55% B oldószer, eluáljuk. Az eluátum frakcióit kézzel gyűjtjük, és nemredukáló SDS-PAGE-vel, valamint in vitro biológiai vizsgálattal elemezzük.
6B. példa: SDS-PAGE elemzés
A 6A. példában előállított tisztított TGF-33 aliquot részeit vákuumban szárítjuk, és Coomassie Blue R-250-nel színezett 15%-os poli(akril-amid)-gél-lemezeken SDS-PAGE módszerrel vizsgáljuk. A redukálat9
HU 222 830 Bl lan minták körülbelül 25 kDa látszólagos molekulatömegnél egy különálló sávot mutatnak, míg a redukált minták 12,5 kDa körüli értéknél mutatnak egy sávot.
6C. példa: A molekulatömeg meghatározása
A 6A. példában kapott tisztított TGF-P3-a elektrospray-ionizációs tömegspektrometriával (ESI-MS) elemezzük. A mért tömegösszeg nagyon közel áll az az elméletileg számítotthoz.
6D. példa: Aminosavanalízis
Az aminosavanalízist a Knecht, R. és Chang, J.-X. [Analytical Chemistry 58: 2375-2379 (1986)] által leírt módon végezzük. Az eredmények az elméletiekkel jó egyezést mutatnak.
6E. példa: Az N-terminális aminosavszekvencia meghatározása
A 6A. példában kapott TGF-P3-ból 10-20 mg-ot vákuumban szárítunk, 25 ml 10 mM ecetsavoldatban oldunk, és 477A típusú gázfázisú szekvenálóval (Applied Biosystems) meghatározzuk az aminosavszekvenciáját. Az első 10 meghatározott aminosavszekvenciája az elméletivel azonos volt.
6F. példa: Proteolitikus fragmentálás Asp-N-proteázzal mg (6,7 nmol) TGF-p3-at redukálunk, a kapott anyagot 4-vinil-piridil-etilezzük, vákuumcentrifugálással szárítjuk, és ismét feloldjuk 200 ml 5 mM sósavoldatban. Hozzáadunk 200 ml pH=7,8-es 0,2 M Trisacetát-puffert, amely 10 mM Zwittergent 3-12 detergenst (Calbiochem Corporation, La Jolla, CA) tartalmaz, és összekeverjük vele. A hasítást 50 ml vízben oldott 2 mg endoproteináz Asp-N-nel (forrás: Sequence Grade, a németországi Boehringer Mannheim Biochemica cégtől beszerzett Pseudomonas fragi mutant) 37 °C-on végezzük. 13 óra múlva 50 ml 10 térfogat%os trifluor-ecetsav-oldatot adunk hozzá, és a keveréket 4,6 mmxl50 mm-es Vydac 218TP5415 oszlopon (The Separations Group) nagynyomású folyadékkromatográfiával, 0,1 %-os vizes trifluor-ecetsav-oldatban 5-45 térfogat% acetonitrilt tartalmazó, 0,1 ml/perc áramlási sebességű lineáris gradienssel 40 perc alatt elválasztjuk. Az izolált peptideket elektrospray-ionizációs tömegspektrometriával (ESI-MS) elemezzük. Az így meghatározott molekulatömegek az Asp-Nfragmentumokra számított értékekkel jó egyezést mutatnak.
Az azonosított fragmentumok a teljes aminosavszekvenciát lefedik az 1. és 2. aminosav kivételével. Ezeket az aminosavakat a teljes protein N-terminális aminosavszekvenciájának meghatározásával és a V8 fragmentumok elemzésével azonosítjuk.
6G. példa: Proteolitikus fragmentálás V8 proteázzal
Az Asp-N-proteázzal végzett kísérlethez hasonló módon 4-vinil-piridinezett TGF-P3-at V8 proteázzal emésztünk, a fragmentumokat nagynyomású folyadékkromatográfiával választjuk el, és ESI-MS-sel elemezzük. Az így kapott molekulatömeg-értékek az elméletileg számítottakkal jól egyeznek, ez alátámasztja a TGF-P3 azonosítását. Az azonosított fragmentumok a teljes, 112 aminosavból álló szekvenciát lefedik.
7. példa: A háromdimenziós térszerkezetű TGF-β in vitro aktivitásának mérése nyérctüdőhámsejt (Mv-l-Lu) savas foszfatázos vizsgálatával
TGF-p-t vagy hibrid TGF-p-t szkrínelünk egy sejtbiológiai vizsgálattal, amelyben azt méijük, hogy a vegyület milyen mértékben képes inhibiálni egy folytonos nyérctüdő-hámsejtvonal, az Mv-l-Lu (ATCC/CCL64) szaporodását. Az Mv-l-Lu sejtvonal érzékeny jelzőnek bizonyult a TGF-ek biológiai vizsgálatában: Tucker és munkatársai [Science 226, 705-707 (1984)], Absher és munkatársai [J. Immunoi. Methods 138: 301-303 (1991)], valamint Danielpour és munkatársai [J. Cell Physiol. 138: 79-86 (1989)] szerint szigmoid alakú koncentráció-választ ad, EC50 értéke körülbelül 10-50 pg/ml. Kelley és munkatársai [Exp. Lung Rés. 18: 877-887 (1992)], valamint Meager [J. Immunoi. Methods 141: 1-14 (1991)] az Mv-l-Lu sejteket, amelyeknek szaporodását a TGF-β erősen gátolja, tartják jelenleg a legalkalmasabb sejtvonalnak egy, erre a citokinre vonatkozó biológiai analitikai vizsgálat kidolgozásához. A vizsgálatot 96 lyukú mikrotiterlemezeken, az American Type Culture Collection, Rockville, MD, USA-tól eredetileg megkapott sejtekkel végezzük. A sejteket kis sűrűsséggel (lyukanként 5000 sejt) oltjuk be a tenyésztőközegbe (minimum esszenciális közeg 5 térfogat% boíjúmagzatszérummal), amely egy TGF-p3-összehasonlító vagy minta sorozathígításait tartalmazza. A vizsgált mintákat ezután egy nedvesített, 5% szén-dioxidot tartalmazó légterű inkubátorban 72 órán át 37 °C-on inkubáljuk. A sejtszaporodás gátlását egy érzékeny enzimes sejtfestési eljárással határozzuk meg (amely kolorimetriás úton megadja az egyes lyukakban termelt savas foszfatáz mennyiségét), az elszíneződés arányos az egyes lyukakban jelen lévő sejtek számával. Az egyes lyukak abszorbanciáját 405 nm-nél mérjük, a mért adatokat ábrázoljuk, és egy alkalmas PC szoftverrel elemezzük. Ebben a vizsgálatban az aktivitás egysége (U) a TGF-P-nak azon mennyisége, amely az Mv-l-Lu sejtek szaporodását a maximális érték felével gátolja.
8. példa: A háromdimenziós térszerkezetű TGF-βί in vivő aktivitási vizsgálatai
8A. példa: Öreg egerek közepesen mély sebeinek gyógyulása
Tudjuk, hogy a sebgyógyulási folyamatok a kor előrehaladásával romlanak, és ez a geriátriai gyógyászatban nagy problémákat okoz. Ezért vizsgáljuk a háromdimenziós térszerkezetű aktív dimer TGF-p3 in vivő biológiai hatását másodfokú égéssel létrehozott közepesen mély sebek gyógyulásására részlegesen hiányos vagy leromlott gyógyulási helyzetben, nevezetesen öreg állatoknál az alábbiak szerint.
450 napos vagy idősebb C57/BL6 egerek hátát leborotváljuk, és egy kommersz szőrtelenítőkrémmel depiláljuk, majd érzéstelenített állapotban a mellkas dorsalis részén egy 80 °C-os vízfürdőben egyensúlyig felmelegített lxl cm-es, 8 g-os vörösréz lapka egyszeri, 10 másodperces alkalmazásával egyszeri, middermális égési sebeket hozunk létre. Az ebből eredő hólyagot sebészeti úton eltávolítjuk, és az égéseket 5 napon át na10
HU 222 830 Bl ponta egyszer 25 ml, 10 mM hisztidin és 140 mM nátrium-klorid pH=7,4-es oldatában 0,8 g/100 ml hidroxipropil-cellulózt tartalmazó steril közegű pufferoldat helyi alkalmazásával, amely változó mennyiségű (500 ng, 100 ng vagy 10 ng) háromdimenziós térszerkezetű TGF-β-ί tartalmaz, vagy csak magával a pufferoldattal kezeljük vagy kezeletlenül hagyjuk. Minden helyileg alkalmazott anyag steril, endotoxin- és pirogénmentes, és a kísérlet idején minden egeret külön ketrecben tartunk. Az egyes kísérleti csoportok 5-5 állatból állnak.
TGF-p3-mal 5 napig végzett kezelés után az egereket érzéstelenítjük, az esetleg jelen lévő hólyagokat sebészeti úton eltávolítjuk, és a sebeket lefényképezzük. A gyógyult hámmal borított égési területeket filmvetítőhöz való, egyenletes vastagságú átlátszó filmre felrajzoljuk, és planimetriásan kiszámítjuk az egyes égési területek gyógyult részeinek százalékos arányát. Az eredményeket összehasonlítjuk az olyan fiatal (56-84 napos) C57/BL6 egerek azonos middermális égési sebeinél megfigyelt hámgyógyulási eredményekkel, amelyeket a kísérlet során nem kezeltünk.
A planimetriás elemzési eredmények azt mutatják, hogy a háromdimenziós térszerkezetű aktív dimer TGF-P3-nak egy megfelelő pufferoldatban 5 napon át naponta végzett helyi alkalmazása dózisfuggő módon stimulálja és gyorsítja öreg egerek részlegesen mély sebeinek hámgyógyulását a csak pufferoldattal kezelt vagy kezeletlen sebekhez viszonyítva. A fiatal egerek TGF-p3 helyi alkalmazása nélkül is képesek a sebek hámszöveteinek megújítására. A szövettem elemzés azt mutatja, hogy a hámszövet helyreállításának folyamata gyors elszarusodás kíséretében a TGF-P3-mal kezelt sebeknél a 6. napon gyorsul fel.
8B. példa: Mély sebek gyógyulása kifejlett patkányoknál
A háromdimenziós térszerkezetű aktív dimer TGFP3-nak a sebgyógyulásra kifejtett biológiai hatásait egy másik in vivő modellen, nevezetesen felnőtt patkányokon sebészeti bemetszéssel ejtett teljes mélységű sebek gyógyulásán is vizsgáltuk a Mustoe, T. A. és munkatársai [Science 237: 1333 (1987)] által leírtakhoz hasonló módon.
Pentobarbitonnal érzéstelenített, 300-350 g-os hím Wistar-patkányoknál, amelyeknek hátát leborotváltuk, és egy kommersz szőrtelenítőkrémmel depiláltuk, sebészeti ollóval a hátközépvonaltól mindkét oldalon 1,5 cm-re teljes mélységű, 5 cm hosszú egyenes bemetszéseket végzünk. A kísérleti csoportokban a (felülről nézve) bal oldali bemetszések széleit egyszeri helyi alkalmazásban 100 ml, 10 mM hisztidin és 140 mM nátrium-klorid pH=7,4-es oldatában 0,8 g/100 ml hidroxipropil-cellulózt és változó mennyiségű (2 mg, 1 mg, 0,1 mg vagy 0,01 mg) háromdimenziós térszerkezetű aktív dimer TGF-p3-at tartalmazó steril pufferoldattal kezeljük. A szemközti (jobb oldali) bemetszések széleit azonos mennyiségű ugyanilyen pufferoldatban placebo összehasonlító anyaggal (marhaszérum-albumin) kezeljük, a kontrollállatokon ejtett bemetszések széleit a bal oldali bemetszéseknél magával a pufferoldattal kezeljük, a jobb oldali bemetszések pedig semmiféle kezelést nem kapnak. Minden helyileg alkalmazott anyag steril, endotoxin- és pirogénmentes. Ezután mindegyik seb széleit összefogjuk 5 egyenletesen elosztott, szaggatott, vízszintes matracvarrattal. Az állatokat elkülönített ketrecekbe tesszük, és a sebeket a kezelés után különböző időtartamokig, legfeljebb 21 napig gyógyulni hagyjuk. Ezután az állatokat leöljük, teljes hátbőrüket leválasztjuk, a bőrök hátoldaláról az összes bőr alatti zsírt sebészeti csontkaparóval gondosan eltávolítjuk. Ezután egy két, egymástól 8 mm-es távolságban elhelyezett sebészeti pengét tartalmazó kivágósablonnal csíkokat hasítunk a bőrből (a bemetszések varratai között) a szakítószilárdság méréséhez. Mindegyik bemetszés egyik végéből mintát veszünk szövettani vizsgálathoz. A kimetszett bőrminták által elviselt maximális terhelést Zwick (Ulm, Németország) Universal Tensile Strenght Machine Model 144501 típusú szakítógépen mérjük. A méréseket hidraulikus befogópofák közé erősített és a szakadásig 10 mm/perc sebességgel nyújtott 30 mm χ 8 mm-es csíkokon végezzük, miközben a maximális terhelést egy diagramíró rögzíti. Minden sebből 3 mintát vizsgálunk, és minden kísérleti csoportban 4 állat van. Az elfertőződött vagy erős vérzés nyomait mutató sebeknél (ez az általunk vizsgált sebek 3%-át tette ki) szakítószilárdságot nem mérünk.
A mérési eredmények azt mutatják, hogy egy alkalmas pufferben oldott háromdimenziós térszerkezetű aktív dimer TGF-P3 egyszeri helyi alkalmazása a 21 napos gyógyulási időszak alatt a kontrollcsoporthoz viszonyítva kétszeresre növeli a szakítószilárdságot, és dózisfüggően meggyorsítja felnőtt patkányok teljes bőrmélységű sebeinek gyógyulását. A szövettani elemzés azt mutatja, hogy a TGF-p3-mal 21 napig kezelt sebekben a kontrolisebekhez képest jelentősen megnövekszik a monocelluláris sejtek beáramlása, a fibroblasztés kollagéntermelés. A TGF-p3-mal 21 napig kezelt sebeknél 14 nap után elszarusodás is jelentkezett.
9. példa: Szolubilizált monomer hibrid TGF-$ fehérjék és szolubilizált monomer BMP-2 előállítása
9.1. példa: Hibrid TGF-β ml pPLMu plazmidot Ncol-gyel és Sall-vel végzett emésztéssel kiegyenesítünk, és elvégezzük rajta a fentiekben a DNS-ffagmentumokra leírt géltisztítást. 100 ng linearizált és tisztított pPLMu DNS-vektort és a megfelelő, a szekvencialistán szereplő tisztított DNSfragmentumból, amely a hibrid TGF-31-3-at, TGFβ2-3-8ζ illetve TGF-p3-2-t kódolja, 3 mólekvivalensnyit 4 °C-on 15 órán át 20 1, 1 egység DNS-ligázt (Boehringer) tartalmazó ligációs pufferben (70 mM TRIS-sósav, 10 mM magnézium-klorid, 5 mM DTT és 0,1 mM adenozin-trifoszfát) inkubálunk.
A ligációs keverékből 10 μΐ-t hozzáadunk 200 μΐ hideg (4 °C-os), pclg57 plazmidot hordozó kompetens E. coli 137 sejthez. 30 perc múlva a sejteket 42 °C-os vízfürdőben 1,5 percen át végzett inkubálással hősokknak tesszük ki, majd a tenyészethez 2 ml ligációs puffért (LB) adunk, és 60 percig 30 °C-on rázzuk. Ezután 200 μΐ-es aliquot részeket ampicillint és kanamicint tartalmazó LB lemezekre oltunk, és ezeket 22 órán át 30 °C11
HU 222 830 Bl on inkubáljuk. Izolált telepeket tenyésztünk, és a plazmid DNS-t elemezzük. A TGF-pl-et, TGF-p2-t, illetve TGFββ-at kódoló DNS-fragmentumokat pPLMu-ban szubklónozzuk, így pPLMu.TGF-pl(44/45)b3, pPLMu.TGFP2(44/45)b3, illetve pPLMu.TGF-p3(44/45)b2 plazmidokat kapunk. A fenti szerkezeteket tartalmazó kiónokat E. coli 137/pPLMu.TGF-pi(44/45)b3-nak, E. coli 137/pPLMu.TGF-p2(44/45)b3-nak, illetve E. coli 137/pPLMu.TGF-p3(44/45)b2-nek nevezzük.
Az E. coli 137/pPLMu.TGF-pl(44/45)b3-at, E. coli 137/pPLMu.TGF-p2(44/45)b3-at s E. coli 137/pPLMu.TGF-P3(44/45)b2-t a 3A. példában leírt módon hővel indukáljuk, és az expresszált fehérjéket SDS-PAGE módszerrel elemezzük. A hőindukció után 2 óra múlva a TGF-βΙ, TGF-P2 és TGF-P3 mindegyike megjelenik hőindukciós fehérjeként, amelyek körülbelül 12 000 Da látszólagos molekulatömeggel vándorolnak.
Az E. coli 137/pPLMu.TGF-pi(44/45)b3-at, az E. coli 137/pPLMu.TGF-p2(44/45)b3-at és az E. coli 137/pPLMu.TGF-p3(44/45)b2-t 2 literes Erlenmeyerlombikokban, 40 mg/1 ampicillint és kanamicint tartalmazó 750 ml LB közegben 30 °C-on éjszakán át szaporítjuk. Az egyéjszakás tenyészetből 300 ml-t 2 literes Erlenmeyer-lombikokba töltünk, amelyek 750 ml LB közegben a fenti antibiotikumokat tartalmazzák, és 65 °C-os vízfürdőben körülbelül 3,5 percig rázva 42 °C-ra melegítjük. Ezután a lombikokat 42 °C-os rázógépbe tesszük, 3 órán át inkubáljuk, majd jégfürdővel 12 °C-ra hűtjük, és a sejteket GSA rotorban (Sorvall) 10 percig, 8000 fordulat/perc sebességgel végzett centrifugálással összegyűjtjük.
A szolubilizált monomer TGF-βΙ-β hibrid előállításának alábbi módszere a TGF-P2-3 és a TGF-P3-2 szolubilizálására is alkalmas.
E. coli 137/pPLMu.TGF-pi(44/45)b3 sejteket tenyésztünk a fenti módon, és zárványtesteket állítunk elő a következőképpen. A sejtek elroncsolását és a zárványtestek kinyerését 4 °C-on hajtjuk végre. Körülbelül 18 g nedves sejtet pH=8,3-es roncsolópufferben szuszpendálunk, amely 60 ml TRIS/sósavat, 10 mM EDTA-t és 1 mM fenil-metánszulfonil-kloridot (PMSF) tartalmaz. A sejteket egy Frenchpress (SLM Instruments, Inc.) készüléken a gyártó utasításai szerint kétszer áteresztjük, majd a térfogatot a roncsolópufferrel 200 ml-re kiegészítjük. A szuszpenziót 15 000 gvel 20 percig centrifugáljuk. A kapott üledéket 1 M nátrium-kloridot tartalmazó 100 ml roncsolópufferben szuszpendáljuk, és a fenti módon 10 percig centrifügáljuk. Ezután az üledéket 1% Triton Χ-100-at (Pierce) tartalmazó roncsolópufferben szuszpendáljuk, majd újabb 10 percig centrifügáljuk a fenti módon.
A mosott üledékből 0,3 g-ot 20 ml TRIS/sósavat, 1 mM EDTA-t, 1 mM PMSF-et és 1% DTT-t tartalmazó 10 ml pH=8,0-es oldatban szuszpendálunk, és a szuszpenziót mágneses keverővei 1 órán át szobahőmérsékleten keverjük. Ezután a minta pH-ját tömény ecetsavval 2,5-re állítjuk, a mintát teflonszitás őrlőgépben homogenizáljuk, és Centricon H-401 centrifugával (Kontron Instruments), egy rögzített szögű A.8.24. rotorral 60 percen át 15 °C-on, 12 000 fordulat/perc sebességgel centrifugáljuk. A szolubilizált monomer TGF-β hibridet tartalmazó tiszta felülúszó ecetsavtartalmát 10 mM sósavoldatra cseréljük oly módon, hogy az oldatot Amicon 8010 vegyes cellás YM05 szűrőn betöményítjük, 10 mM sósavoldattal meghígítjuk, és ezt a két műveletet többször megismételjük.
9.2. példa: BMP
A zárványtesteket, amelyek Wozney és munkatársai [Science 242: 1528-1534 (1988)] szerint a ΒΜΡ-2-nek (eredeti elnevezéssel: BMP-2A) a Q-AK-H-Q-R-K-R-L-K-S-S-C-K-R-H N-terminális szekvenciát hordozó érett formáit tartalmazzák, hagyományos eljárással, E. coliban, a T7 polimeráz expressziós rendszerrel állítjuk elő. Az expresszióhoz használt BMP-2 DNS a szekvencialistán 13-as szekvencia-azonosítószámon szerepel. A rekombináns BMP-2 az Nterminuson egy további metionint tartalmaz. Egy másik kísérletben a ΒΜΡ-2-k egy mutánsát (-Ql)BMP-2-t állítunk elő a fentivel azonos fehérjéből, azzal a különbséggel, hogy az első aminosavat eltávolítjuk (deléció), és az N-terminuson metionin nincs jelen.
ml BMP-2- vagy (-Ql)BMP-2-szuszpenziót 10%-os ecetsavoldattal pH=2,5-re megsavanyítunk, és Eppendorf centrifugával 10 percig szobahőmérsékleten centrifügáljuk. A felülúszót 2,6x78 cm-es Sephacryl S-100 oszlopon (Pharmacia) 10%-os ecetsavoldatban 1,4 ml/perc áramlási sebességgel kromatografáljuk. A monomer, denaturált ΒΜΡ-2-t tartalmazó frakciókat összegyűjtjük; ezt az anyagot használjuk a térszerkezet visszaállításához az alábbi kísérletekben.
10. példa: Kísérletsorozat a térszerkezet visszaállítására különböző TGF-fi-kkal, TGF-β hibridekkel és BMP-2-vel
A találmány sokoldalúságát és széles körű felhasználhatóságát az alábbi két kísérletsorozat eredményein keresztül mutatjuk be. A fehérjék térszerkezetének in vitro visszaállítására irányuló kísérletekben alkalmazott speciális körülményeket és fehérjetípusokat megadjuk. Az egyéb kísérleti körülmények megegyeznek a 4. példában megadottakkal.
A biológiai aktivitást a térszerkezet in vitro kialakításának megkezdése után 3 és 7 nap múlva mértük.
1. sorozat: A térszerkezet in vitro kialakítása dimetil-szulfoxid vagy dimetil-formamid szerves oldószerrel, CHAPS vagy CHAPSO jelenlétében - biológiai vizsgálati eredmények
Sorszám CHAPS/CHAPSO RSH DMSO DMF PH TGF-β Aktivitás
1. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 8,0 β3 +
2. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 9,0 β3 + +
HU 222 830 Bl
1. sorozat (folytatás)
Sorszám CHAPS/CHAPSO RSH DMSO DMF pH TGF-β Aktivitás
3. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 20% 8,0 β3 + +
1 4· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 30% 8,0 β3 + +
5. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 9,5 β3 + +
6. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
7. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 30% 9,5 β3 + +
8. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 40% 9,5 β3 + +
1 9· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 50% 9,5 β3 +
10. 30 mM CHAPS 10 mM GSH 10% 8,0 β3 +
11. 30 mM CHAPS 1,0 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
!2. 30 mM CHAPS 5,0 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
13. 30 mM CHAPS 10 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
14. 30 mM CHAPS 20 mM GSH 20% 9,5 β3 +
15. 30 mM CHAPS 50 mM GSH 20% 9,5 β3 +
16. 30 mM CHAPS 2,5 mM C 20% 9,5 β3 + +
17. 30 mM CHAPS 2,5 mM CA 20% 9,5 β3 + +
18. 30 mM CHAPS 2,5 mM β-ΜΕ 20% 9,5 β3 +
1 19· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 6,5 β3 +
20. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 7,5 β3 +
1 21· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 8,5 β3 + +
1 22. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 9,5 β3 + +
1 23. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
1 24· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 30% 9,5 β3 + +
25. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 40% 9,5 β3 +
26. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 10,5 β3 +
27. 30 mM CHAPS 0,0 mM GSH 10% 8,5 β3 + +
28. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 8,5 β2 + +
29. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 8,5 β1-3 + +
30. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 8,5 β3-2 + +
31. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 8,5 β2—3 + +
32. 30 mM CHAPSO 2,5 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
33. 30 mM CHAPSO 2,5 mM GSH 20% 9,5 β2 + +
34. 30 mM CHAPSO 2,5 mM GSH 20% 9,5 βΐ—3 + +
35. 30 mM CHAPSO 2,5 mM GSH 20% 9,5 β3—2 + +
36. 30 mM CHAPSO 2,5 mM GSH 20% 9,5 β2—3 + +
C=ciszteri
CA=ciszteamin
RSH=a táblázatban megadott szulfhidrilreagens
GSH=redukált glutation β-Me=β-merkapto-etanol
DMF=dimetil-formamid
DMSO=dimetil-sznlfoxid β3=ΤΰΡ-β3; 02=TGF-p2;
β1-3=ΤΰΡ-β1-3 hibrid; p3-2=TGF-03-2 hibrid; p2-3=TGF-02-3 hibrid aktivitás: +=közepes aktivitás a 7. példa szerinti biológiai vizsgálatban + + =nagy aktivitás a 7. példa szerinti biológiai vizsgálatban
HU 222 830 Bl
2. sorozat: Térszerkezet in vitro kialakítása: TGF-$3 dimetil-szulfonban CHAPSjelenlétében, valamint BMP-2 és (-Ql)BMP-2 dimetil-szulfoxidban CHAPS jelenlétében
Sorszám CHAPS GSH DMSO DMSO2 PH Protein Aktivitás
1. 30 mM 2,5 mM GSH 20% 9,2 BMP-2 +
2· 30 mM 2,5 mM GSH 20% 7,5 (-Qi)BMP-2 +
3. 30 mM 2,5 mM GSH 20% 8,0 (-Q,)BMP-2 +
4. 30 mM 2,5 mM GSH 20% 8,5 (-Q,)BMP-2 +
5. 30 mM 2,5 mM GSH 20% 9,0 (-Q,)BMP-2 +
6. 30 mM 2,5 mM GSH 20% 9,5 BMP-2 +
7. 30 mM 2,5 mM GSH 20% 9,5 (-Q0BMP-2 +
1 8· 30 mM 0,0 mM GSH 10% 9,5 β3 +
1 9· 30 mM 2,5 mM GSH 10% 9,5 β3 +
GSH=redukált glutation
DMSO=dimetil-szulfoxid
DMSO2=dimetil-szulfon
BMP-2=BMP-2 egy további N-terminális metioninnal (-Ql)BMP 2=BMP-2 az N-terminális glutamin nélkül
P3=TGF-P3;
aktivitás: + =a TGF-P3 közepes aktivitása a 7. példa szerinti biológiai vizsgálatban vagy háromdimenziós térszerkezetű BMP-2, illetve (-Ql)BMP-2 képződése a Takuwa Y. és munkatársai [Biochemical and Biophysical Research Communication Vol. 174,96-101, „Boné Morphogenetic Protein-2 stimulates alkaline phosphatase activity and collagen synthesis in cultured osteoblastoc cells, MC3T3-E1” (1991)] által leírt in vitro biológiai vizsgálattal, vagy kromatográfiával és elektroforézissel meghatározva.
A leírás 6. oldalán a technika állásának ismertetésénél ismertetett EP 0433225 számú szabadalmi leírás eljárása és a találmány szerinti eljárás összehasonlítására, az alábbiakban ismertetettek szerint eljárva a következő foldingeljárást hajtottuk végre TGF-P2 és TGF-03 esetében, az eredmények az alábbi táblázatokban láthatók.
Monomer TGF-P2-t és monomer TGF-p3-at állítottunk elő és vidramenyét (Mustela vison)-tüdő epithelialis sejt (Mv-l-Lu) sav-foszfatáz-mérés segítségével vizsgáltuk a foldingkísérletekből kapott anyag biológiai aktivitását, valamint vizsgáltuk az 1. táblázatban felsorolt mintákon a sejtmigrációt és -szaporodást, összehasonlítva az EP 0433225 irodalom szerinti eredményekkel.
Monomer TGF-P2 és monomer TGF-p-3 esetében foldingeljárást hajtottunk végre 4 °C hőmérsékleten egy pufferben, amely 0,1 M Tris-t és adott esetben szulfhidrilreagens (RSH), CHAPS vagy CHAPSO, vagy vízzel elegyedő oldószer (WMS) mellett 1 M nátrium-kloridot tartalmazott, az alábbi táblázatokban látható módon. A puffer pH-ját a táblázatokban látható értékekre állítottuk be. A TGF-β végső koncentrációja 0,1 mg/ml volt. 4 °C hőmérsékleten különböző időintervallumok után az oldatokat koncentrált ecetsavval pH=3,5 értékre megsavanyítjuk, és ultraszűréssel kb. tízszer koncentráljuk (YM10 membrán, Amicon). A koncentrált oldatokat 0,1 M ecetsavval eredeti térfogatra hígítottuk és újra koncentráltuk. Ezt a műveletet kétszer ismételtük. Ezt követően az oldatokat ioncserés kromatográfiával kezeltük. Az oldatok aliquot részét egy in vitro biológiai vizsgálattal mérve, meghatároztuk a biológiai aktivitást, valamint egy Mono S HR5/5 oszlopon (Pharmacia) ioncserés kromatográfiát hajtottunk végre, a karakterisztikus retenciós időnél eluált dimer
TGF-β kromatográfiás azonosítása céljából. Az oszlopot 1 ml/perc áramlási sebességgel 20 mM-os nátrium30 acetát, 30%-os izopropil-alkohol, pH=4 (A puffer) alkalmazásával egyenlítettük ki, és lineáris gradienselúcióval 20 percen át eluáltuk, az A pufferrel kezdve, és az A pufferben 0,5 M-os nátrium-klorid-oldattal végezve az eluálást.
Számos foldingkísérletet hajtottunk végre, a foldingpufferben számos vízzel elegyedő oldószert alkalmazva, CHAPS vagy CHAPSO és egy szulfhidrilreagens nélkül. Az eredmények az 1. táblázatban láthatók.
1. táblázat
WMS TGF-β Aktivitás
10% izopropil-alkohol β3 -
15% izopropil-alkohol β3 -
0,1 M glicerin β2 -
0,5 M glicerin β2 -
10% glicerin + 10% izopropilalkohol β2 -
10% etilénglikol β3 -
15% etilénglikol β3 -
10% acetonitril β2 -
20% acetonitril β2 -
30% acetonitril β2 -
40% acetonitril β2 -
0,3% polietilénglikol 4000 (PEG 4000) β2 -
HU 222 830 Bl
1. táblázat (folytatás)
1 TGF-β Aktivitás
10% hexametil-foszfonsavtriamid (HMPT) β3 -
20% 10% hexametil-foszfonsav-triamid β3 -
| 10% dimetil-szulfon (DMSO2) β3 -
- egyik minta sem mutatott aktivitást a biológiai vizsgálatban, vagy Mono S oszlopon kationcserélő kromatográfiával nézve nem mutatkozott korrekt módon foldingolt dimer TGF-β fehétje jelenléte.
A foldingpufferben DMSO-t és DMF-et CHAPS vagy CHAPSO, és adott esetben szulfhidrilreagens jelenlétében végrehajtott kezdeti sikeres kísérletek után végrehajtottunk egy nagyobb foldingkísérlet-sorozatot, amelyek mindegyike aktív TGF-β fehérjéket eredményezett. A kapott eredmények a 2. táblázatban láthatók.
2. táblázat
Szám CHAPS/CHAPSO RSH DMSO DMF dmso2 pH TGF-β Aktivitás
1 h 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 8,0 β3 +
I 2· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 9,0 β3 + +
I 3- 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 20% 8,0 β3 + +
I 4· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 30% 8,0 β3 + +
1 5 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 9,5 β3 + +
I 6- 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
I 7· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 30% 9,5 β3 + +
I 8· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 40% 9,5 β3 + +
9. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 50% 9,5 β3 +
10. 30 mM CHAPS 10 mM GSH 10% 8,0 β3 +
11. 30 mM CHAPS 1,1 mMGSH 20% 9,5 β3 + +
12. 30 mM CHAPS 5,0 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
13. 30 mM CHAPS 10 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
14. 30 mM CHAPS 20 mM GSH 20% 9,5 β3 +
15. 30 mM CHAPS 50 mM GSH 20% 9,5 β3 +
16. 30 mM CHAPS 2,5 mM cisztein 2% 9,5 β3 + +
17. 30 mM CHAPS 2,5 mM cisztamin 2% 9,5 β3 + +
19. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 6,5 β3 +
20. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 7,5 β3 +
21. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 8,5 β3 + +
22. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 9,5 β3 + +
23. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
24. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 30% 9,5 β3 + +
25. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 40% 9,5 β3 +
26. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 10,5 β3 +
27. 30 mM CHAPS 0,1 mM GSH 10% 8,5 β3 + +
28. 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 8,5 β2 + +
29. 30 mM CHAPSO 2,5 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
3°. 30 mM CHAPSO 2,5 mM GSH 20% 9,5 β2 + +
I
HU 222 830 Β1
2. táblázat (folytatás)
1 Szám CHAPS/CHAPSO RSH DMSO DMF DMSO2 PH TGF-P Aktivitás
31· 30 mM CHAPS 0,0 mM GSH 10% 9,5 β3 +
1 32· 30 mM CHAPS 2,5 mM GSH 10% 9,5 P3 +
RSH: szulfhidrilreagens a táblázat szerint
GSH: csökkentett galation β-Me: β-merkapto-etanol
DMF: dimetil-formamid
DMSO: dimetil-szulfoxid
DMSO2: dimetil-szulfon
P3:TGF-P3;P2:TGF-P2 aktivitás: +: közepes aktivitás a fentiek szerinti in vitro biológiai vizsgálatban + +: nagy aktivitás a fentiek szerinti in vitro biológiai vizsgálatban
Egy következő kísérletben DMSO-t vagy DMF-et ferrel hajtottuk végre az eljárást, amely minden esetben szulfhidril jelenlétében, vagy egy esetben anélkül, de 20 aktív TGF-β-ί eredményezett. A kapott eredmények a CHAPS-t vagy CHAPSO-t nem tartalmazó foldingpuf- 3. táblázatban láthatók.
3. táblázat
| Szám RSH DMSO DMF PH TGF-β Aktivitás
1. 2,5 mM GSH 10% 9,5 β3
I 2· 2,5 mM GSH 20% 9,5 β3 +
1 3· 2,5 mM GSH 30% 8,0 β3 +
I 4· 2,5 mM GSH 30% 9,5 β3 + +
I 5- 2,5 mM GSH 40% 9,5 β3 + +
1 6- 2,5 mM GSH 50% 9,5 β3 + +
1 7- 2,5 mM GSH 40% 6,5 β3 +
1 8. 2,5 mM GSH 40% 7,5 β3 +
1 9· 2,5 mM GSH 40% 8,5 β3 +
10. 2,5 mM GSH 40% 10,5 β3 + +
11. 40% 9,5 β3 +
12. 2,5 mM GSH 40% 9,5 β2 +
13. 2,5 mM GSH 10% 9,5 β3 +
14. 2,5 mM GSH 20% 9,5 β3 + +
15. 2,5 mM GSH 30% 9,5 β3 + +
16. 2,5 mM GSH 40% 9,5 β3 +
17. 2,5 mM cisztein 40% 9,5 β3 +
18. 2,5 mM cisztamin 40% 9,5 β3 +
RSH: szulfhidrilreagens a táblázat szerint
GSH: csökkentett glutation
DMSO: dimetil-szulfoxid
DMF: dimetil-formamid p3: TGF-P3
P2: TGF-P2 aktivitás: +: közepes aktivitás a fenti in vitro biológiai vizsgálatban + +: nagy aktivitás a fenti in vitro biológiai vizsgálatban
HU 222 830 Bl
Egy további vizsgálatban a következő anyagokat tartalmazó foldingpuffereket használtunk: A) 30 mM CHAPS, B) 30% DMSO és C) 30 mM CHAPS+30% DMSO+egyéb, az alábbiakban látható adalék anyagok.
A foldingeljárást lényegében a fentiek szerint hajtottuk végre, azzal a kivétellel, hogy itt a folding alatt a hőmérséklet 25 °C volt. Az eredmények, valamint a kísérlet egyéb paraméterei az alábbi 4. táblázatban láthatók.
4. táblázat
Kísérlet száma Pufferadalék Aktivitás (U/pgl) Aktivitás (U/pgl) Aktivitás (U/pgl)
(A) 30 mM CHAPS 0 (50 óra) 270 (144 óra) 180 (310 óra)
(B) 30% DMSO 1400 (65 óra) 4900 (165 óra) 3500 (235 óra)
(C) 30 mM CHAPS 4600 (65 óra) 7800 (165 óra) 9300 (235 óra)
30% DMSO
puffer: 100 mM TRIS, 1 M nátrium-klorid, 0,5 arginin, 2,5 mM GSH (csökkentett glutation), pH=8,0, a táblázatban felsorolt megfelelő adalékokat tartalmazva aktivitás: az EP 0433225 referenciában ismertetettek szerint meghatározva, ahol az aktivitás meghatározásának időpontjai a zárójelben találhatók Hőmérséklet: 25 °C
Fehérje: humán TGF-P3 (monomer, redukált és denaturált)
Az eredményekből levonható következtetések A fenti eredmények világosan mutatják, hogy egy enyhe reagens és DMSO, DMSO2 és DMF közül választott szerves oldószer kombinációját tartalmazó föl- 25 dingpuffer alkalmazása meglepő módon különösen előnyös kitermeléssel eredményezte aktív foldingolt TGFβ fehérjék, különösen TGF^3 fehérje létrejöttét. Amint a 4. táblázat eredményei mutatják, 30 mM CHAPS alkalmazása oldószer nélkül viszonylag ala- 30 csony kitermeléssel eredményezte az aktív TGF^3 fehérje keletkezését. Emellett az is látható az 1. és 3. táblázatokból, hogy a számos tesztelt oldószer között csak a DMSO és DMF eredményezett valamennyi aktív foldingolt terméket detergens jelenléte nélkül. Továbbá, ahogyan a 2. és 4. táblázatok eredményei mutatják, a gyenge detergens, így CHAPS vagy CHAPSO DMSO-val, DMSO2-nal vagy DMF-fel való kombinációja meglepően kiváló kitermeléssel eredményezi aktív foldingolt TGF-β fehérje keletkezését.
A mikroorganizmusok deponálása
Az alábbi mikroorganizmusokat deponáltuk a
Deutsche Sammlung von Mikroorganismennél (DSM), Mascheroder Weg lb, D-3300 Braunschweig (NSZK):
1 mikroorganizmus deponálás dátuma azonosító szám
E. coli 137/pPLMu.hTGF-pi 1989. november 28. DSM 5656
| E. coli 137/pPLMu.hTGF-p2 1989. november 28. DSM 5657
E. coli 137/pPLMu.hTGF-p3 1989. november 28. DSM 5658
1 Saccharomyces cerevisiae GRF18 1986. március 4. DSM 3665
SZEKVENCIALISTA (1) Általános információ:
(i) Bejelentő:
(A) Név: Ciba-GeigyAG (B) Utca: Klybeckstr. 141 (C) Város: Bázel (E) Ország: Svájc (F) Irányítószám: (ZIP), 4002 (G) Telefonszám: +41 61 69 11 11 (H) Telefaxszám: +41 61 696 79 76 (I) Telexszám: 962 991 (ii) A találmány címe: Új eljárás biológiailag aktív dimer proteinek előállítására (iii) Szekvenciák száma: 14 (iv) Komputerrel olvasható forma :
(A) Eszköz típusa: Floppy disk (B) Komputer: IBM PC kompatibilis
HU 222 830 Bl (C) Operációs rendszer: PC-DOS/MS-DOS (D) Szoftver: Patentln Release#10, Version #1.30 (EPO) (2) Információ az 1. azonosító számú szekvenciához (i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszú szál: 339 bázispár (B) Típus: nukleinsav (C) Lánctípus: kétfonalas (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: cDNS mRNS-hez (iii) Feltételezett: nincs (vii) Közvetlen forrás:
(B) Klón: E. coli LC137/pPLMu.hTGF-betal (DMS 5656) (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: CDS (B) Elhelyezkedés: 1...336 (D) Más információ: termék=„humán TFG-betal” (xi) Szekvencialeírás: 1. azonosító számú szekvencia:
GCC CTG GAC ACC AAC TAT Tyr TGC Cy s TTC AGC TCC ACG GAG AAG AAC Asn TGC Cy s 15 TGC Cy s 48
Al a 1 Leu Asp Thr Asn 5 Phe Ser Ser 10 Thr Glu Lys
GTG CGG CAG CTG TAC ATT GAC TTC CGC AAG GAC CTC GGC TGG AAG TGG 96
Val Arg Gin Leu Tyr Ile Asp Phe Arg Ly s Asp Leu Gly Trp Ly s Trp
20 25 30
ATC CAC GAG CCC AAG GGC TAC CAT GCC AAC TTC TGC CTC GGG CCC TGC 144
Ile Hi s Glu Pro Ly s Gly Tyr Hi s Al a Asn Phe Cy s Leu Gly Pro Cy s
35 40 45
CCC TAC ATT TGG AGC CTG GAC ACG CAG TAC AGC AAG GTC CTG GCC CTG 192
Pro Tyr Ile Trp Ser Leu As p Thr Gin Tyr Ser Lys Val Leu Al a Leu
50 55 60
TAC AAC CAG CAT AAC CCG GGC GCC TCG GCG GCG CCG TGC TGC GTG CCG 240
Tyr Asn Gin Hi s Asn Pro Gly Al a Ser Al a Al a Pro Cy s Cy s Val Pro
65 70 75 80
CAG GCG CTG GAG CCG CTG CCC ATC GTG TAC TAC GTG GGC CGC AAG CCC 288
Gin Al a Leu Glu Pro Leu Pro Ile Val Tyr Tyr Val Gly Arg Lys Pro
85 90 95
AAG GTG GAG CAG CTG TCC AAC ATG ATC GTG CGC TCC TGC AAG TGC AGC 336
Lys Va 1 Glu Gin Leu Ser Asn Me t Ile Val Arg Ser Cy s Ly s Cy s Ser
100 105 110
TGA 339 (2) Információ a 2. azonosító számú szekvenciához:
(i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 112 aminosav (B) Típus: aminosav (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: protein (xi) Szekvencialeírás: 2. azonosító számú szekvencia
Al a 1 Leu Asp Thr Asn Tyr 5 Cy s Phe Ser Ser 10 Thr Glu Lys As n Cy s 15 Cy s
Val Arg Gin Leu Tyr Ile Asp Phe Arg Lys As p Leu Gly Trp Ly s Trp
20 25 30
HU 222 830 Bl
Ile Hi s Glu 35 Pro Ly s Gly Tyr Hi s 40 Al a Asn Phe Cy s Leu 45 Gly Pro Cy s
Pro Tyr 50 Ile Trp Ser Leu Asp 55 Thr Gin Tyr Ser Ly s 60 Val Leu Al a Leu
Tyr 65 As n Gin Hi s Asn Pro 70 Gly Al a Ser Al a Al a 75 Pro Cy s Cy s Va 1 Pro 80
Gin Al a Leu Glu Pro 85 Leu Pro Ile Val Tyr 90 Tyr Val Gly Arg Lys 95 Pro
Lys Val Glu Gin 100 Leu Ser Asn Me t Ile 105 Val Arg Ser Cy s Ly s 110 Cy s Ser
(2) Információ a 3. azonosító számú szekvenciához:
(i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 339 bázispár (B) Típus: nukleinsav (C) Lánctípus: kétfonalas (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: cDNS mRNS-hez (vii) Közvetlen forrás:
(B) Klón: E. coli LC137/pPLMu.hTGF-pi (DSM5657) (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: CDS (B) Elhelyezkedés: 1...336 (D) Más információ: termék=„humán TGF-P2” (xi): Szekvencialeírás: 3. azonosító számú szekvencia
GCT TTG GAT GCG GCC TAT TGC TTT AGA AAT GTG CAG GAT AAT TGC TGC
Al a Leu Asp 115 Al a Al a Tyr Cy s Phe 120 Arg Asn Val Gin Asp 125 As n Cy s Cy s
CTA CGT CCA CTT TAC ATT GAT TTC AAG AGG GAT CTA GGG TGG AAA TGG
Leu Arg 130 Pro Leu Tyr Ile Asp 135 Phe Lys Arg As p Leu 140 Gly Trp Lys Trp
ATA CAC GAA CCC AAA GGG TAC AAT GCC AAC TTC TGT GCT GGA GCA TGC
Ile 145 Hi s Glu Pro Ly s Gly 150 Tyr Asn Al a Asn Phe 155 Cy s Al a Gly Al a Cy s 160
CCG TAT TTA TGG AGT TCA GAC ACT CAG CAC AGC AGG GTC CTG AGC TTA
Pro Tyr Leu Trp Ser 165 Ser Asp Thr Gin Hi s 170 Ser Arg Va 1 Leu Ser 175 Leu
TAT AAT ACC ATA AAT CCA GAA GCA TCT GCT TCT CCT TGC TGC GTG TCC
Tyr Asn Thr Ile 180 Asn Pro Glu Al a Ser 185 Al a Ser Pro Cy s Cy s 190 Val Ser
CAA GAT TTA GAA CCT CTA ACC ATT CTC TAC TAC ATT GGC AAA ACA CCC
Gin Asp Leu 195 Glu Pro Leu Thr Ile 200 Leu Tyr Tyr Ile Gly 205 Ly s Thr Pro
AAG ATT GAA CAG CTT TCT AAT ATG ATT GTA AAG TCT TGC AAA TGC AGC
Ly s Ile 210 Glu Gin Leu Ser Asn 215 Me t Ile Val Lys Ser 220 Cy s Ly s Cy s Ser
TAA
144
192
240
288
336
339
HU 222 830 Β1 (2) Információ a 4. azonosító számú szekvenciához:
(i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 112 aminosav (B) Típus: aminosav (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: protein (xi) Szekvencialeírás: 4. azonosító számú szekvencia
Al a 1 Leu Asp Alá Al a 5 Tyr Cy s Phe Arg Asn 10 Val Gin Asp Asn Cys 15 Cy s
Leu Arg Pro Leu Tyr Ile As p Phe Ly s Arg Asp Leu Gly Trp Ly s Trp
20 25 30
Ile Hi s Glu Pro Ly s Gly Tyr Asn Al a Asn Phe Cy s Al a Gly Alá Cys
35 40 45
Pro Tyr Leu Trp Ser Ser Asp Thr Gin Hi s Ser Arg Val Leu Ser Leu
50 55 60
Tyr Asn Thr Ile Asn Pro Glu Al a Ser Al a Ser Pro Cys Cys Val Ser
65 70 75 80
Gin Asp Leu Glu Pro Leu Thr Ile Leu Tyr Tyr Ile Gly Ly s Thr Pro
85 90 95
Lys Ile Glu Gin Leu Ser Asn Me t Ile Va 1 Ly s Ser Cys Ly s Cys Ser
100 105 110 (2) Információ az 5. azonosító számú szekvenciához:
(i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 339 bázispár (B) Típus: nukleinsav (C) Lánctípus: kétfonalas (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: cDNSmRNS-hez (vii) Közvetlen forrás:
(B) Klón: E. coli LC137/pPLMu.hTGF-p3 (DSM 5658) (xi) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: CDS (B) Elhelyezkedés: 1...336 (D) Más információ: termék=„humán TGF-p3” (xi) Szekvencialeírás: 5. azonosító számú szekvencia
GCT TTG GAC ACC AAT TAC TGC TTC CGC AAC TTG GAG GAG AAC TGC TGT Alá Leu Asp Thr Asn Tyr Cys Phe Arg Asn Leu Glu Glu Asn Cys Cys
115 120 125
GTG CGC CCC CTC TAC ATT GAC TTC CGA CAG GAT CTG GGC TGG AAG TGG
Val Arg Pro Leu Tyr Ile Asp Phe Arg Gin Asp Leu Gly Trp Lys Trp
130 135 140
GTC CAT GAA CCT AAG GGC TAC TAT GCC AAC TTC TGC TCA GGC CCT TGC
Val His Glu Pro Lys Gly Tyr Tyr Alá Asn Phe Cys Ser Gly Pro Cys
145 150 155 160
CCA TAC CTC CGC AGT GCA GAC ACA ACC CAC AGC ACG GTG CTG GGA CTG
Pro Tyr Leu Arg Ser Alá Asp Thr Thr His Ser Thr Val Leu Gly Leu
165 170 175
144
192
HU 222 830 Β1
TAC AAC ACT CTG AAC CCT GAA GCA TCT GCC TCG CCT TGC TGC GTG CCC
Tyr Asn Thr Leu 180 Asn Pro Glu Al a Ser 185 Al a Ser Pro Cys Cys 190 Val Pro
CAG GAC CTG GAG CCC CTG ACC ATC CTG TAC TAT GTT GGG AGG ACC CCC
Gin As p Leu 195 Glu Pro Leu Thr Ile 200 Leu Tyr Tyr Val Gly 205 Arg Thr Pro
AAA GTG GAG CAG CTC TCC AAC ATG GTG GTG AAG TCT TGT AAA TGT AGC
Lys Va 1 Glu Gin Leu Ser Asn Me t Va 1 Val Ly s Ser Cys Lys Cys Ser
210 215 220
240
288
336
TGA (2) Információ a 6. azonosító számú szekvenciához: (i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 112 aminosav
339
(B) Típus: aminosav
(D) Topológia: lineáris
(ii) Molekulatípus: protein
(xi) Szekvencialeírás: 6. azonosító számú szekvencia
Alá Leu As p Thr As n Tyr Cys Phe Arg Asn Leu Glu Glu Asn Cys Cys
1 5 10 15
Val Arg Pro Leu Tyr Ile As p Phe Arg Gin Asp Leu Gly Trp Lys Trp
20 25 30
Val His Glu Pro Ly s Gly Tyr Tyr Al a Asn Phe Cy s Ser Gly Pro Cys
35 40 45
Pro Tyr Leu Arg Ser Al a Asp Thr Thr Hi s Ser Thr Val Leu Gly Leu
50 55 60
Tyr Asn Thr Leu Asn Pro Glu Al a Ser Al a Ser Pro Cys Cys Val Pro
65 70 75 80
Gin Asp Leu Glu Pro Leu Thr Ile Leu Tyr Tyr Val Gly Arg Thr Pro
85 90 95
Lys Val Glu Gin Leu Ser Asn Me t Val Val Ly s Ser Cys Ly s Cys Ser
100 105 110
(2) Információ a 7. azonosító számú szekvenciához (i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 336 bázispár (B) Típus: nukleinsav (C) Lánctípus: kétfonalas (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: más nukleinsav (A) Leírás: desc=„TGF-fi és TGF-P3 DNS rekombináns hibrid DNS-e” (vii) Közvetlen fonás:
(B) Klón: E. coli LC137/pPLMu.TGF-P(44/45)P3 (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó:mat_peptid (B) Elhelyezkedés: 1...132 (D) Más információ: termék=„humán TGF-β 44 N-terminális aminosava” (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: mat_peptide (B) Elhelyezkedés: 133.. .336 (D) Más információ: termék=„humán TGF-fi3 68 C-terminális aminosava”
HU 222 830 Bl (ix) Jellemzők (A) Név/kulcsszó: CDS (B) Elhelyezkedés: 1... 336 (D) Más információ: termék=„hibrid TGF-β, amit TGF^3-nak nevezünk.” (xi) Szekvencialeírás: 7. azonosító számú szekvencia:
GCC Al a 1 CTG GAC ACC AAC TAT TGC TTC AGC TCC ACG GAG AAG AAC TGC TGC 48
Leu Asp Thr As n 5 Tyr Cy s Phe Ser Ser 10 Thr Glu Lys Asn Cys 15 Cys
GTG CGG CAG CTG TAC ATT GAC TTC CGC AAG GAC CTC GGC TGG AAG TGG 96
Val Arg Gin Leu Tyr Ile Asp Phe Arg Lys As p Leu Gly Trp Lys Trp
20 25 30
ATC CAC GAG CCC AAG GGC TAC CAT GCC AAC TTC TGC TCA GGC CCT TGC 144
Ile Hi s Glu Pro Lys Gly Tyr Hi s Al a Asn Phe Cy s Ser Gly Pro Cys
35 40 45
CCA TAC CTC CGC AGT GCA GAC ACA ACC CAC AGC ACG GTG CTG GGA CTG 192
Pro Tyr Leu Arg Ser Al a Asp Thr Thr Hi s Ser Thr Val Leu Gly Leu
50 55 60
TAC AAC ACT CTG AAC CCT GAA GCA TCT GCC TCG CCT TGC TGC GTG CCC 240
Tyr Asn Thr Leu Asn Pro Glu Al a Ser Alá Ser Pro Cy s Cy s Val Pro
65 70 75 80
CAG GAC CTG GAG CCC CTG ACC ATC CTG TAC TAT GTT GGG AGG ACC CCC 288
Gin Asp Leu Glu Pro Leu Thr Ile Leu Tyr Tyr Val Gly Arg Thr Pro
85 90 95
AAA GTG GAG CAG CTC TCC AAC ATG GTG GTG AAG TCT TGT AAA TGT AGC 336
Lys Va 1 Glu Gin Leu Ser Asn Me t Val Val Ly s Ser Cy s Ly s Cys Ser
100 105 110 (2) Információ a 8. azonosító számú szekvenciához:
(i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 112 aminosav (B) Típus: aminosav (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: protein (x) Szekvencialeírás: 8. azonosító számú szekvencia
Al a 1 Leu Asp Thr Asn 5 Tyr Cys Phe Ser Ser 10 Thr Glu Lys Asn Cys 15 Cys
Val Arg Gin Leu 20 Tyr Ile Asp Phe Arg 25 Lys As p Leu Gly Trp 30 Lys Trp
Ile Hi s Glu 35 Pro Lys Gly Tyr Hi s 40 Al a Asn Phe Cys Ser 45 Gly Pro Cys
Pro Tyr 50 Leu Arg Ser Al a Asp 55 Thr Thr Hi s Ser Thr 60 Val Leu Gly Leu
Tyr 65 Asn Thr Leu Asn Pro 70 Glu Alá Ser Al a Ser 75 Pro Cys Cys Val Pro 80
Gin Asp Leu Glu Pro 85 Leu Thr Ile Leu Tyr 90 Tyr Va 1 Gly Arg Thr 95 Pro
Ly s Val Glu Gin 100 Leu Ser Asn Me t Val 105 Va 1 Ly s Ser Cy s Lys 110 Cy s Ser
HU 222 830 Bl (2) Információ a 9. azonosító számú szekvenciához:
(i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 336 bázispár (B) Típus: nukleinsav (C) Lánctípus: kétfonalas (D) Topológia : lineáris (ii) Molekulatípus: nukleinsav (A) Leírás: desc=„hibrid TGF-p2-3-at kódoló rekombináns hibrid DNS” (vi) Közvetlen forrás:
(B) Klón: E. coli LC137/pPLMu.TGF-p2(44/45)p3 (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: mat_peptid (B) Elhelyezkedés: 1...132 (D) Más információ: termék=„humán TGF-p2 44 N-terminális aminosava” (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: mat_peptid (B) Elhelyezkedés: 133... 336 (D) Más információ: termék=„humán TGF-P3 68 C-terminális aminosava” (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: CDS (B) Elhelyezkedés: 1.. .336 (D) Más információ: termék „hibrid TGF-p2-3” (xi) Szekvencialeírás: 9. azonosító számú szekvencia
GCT TTG GAT GCG GCC TAT TGC TTT AGA AAT GTG CAG GAT AAT TGC TGC 48
Al a 1 Leu Asp Alá Al a 5 Tyr Cys Phe Arg Asn 10 Va 1 Gin As p Asn Cys 15 Cys
CTA CGT CCA CTT TAC ATT GAT TTC AAG AGG GAT CTA GGG TGG AAA TGG 96
Leu Arg Pro Leu Tyr I le Asp Phe Lys Arg As p Leu Gly Trp Lys Trp
20 25 30
ATA CAC GAA CCC AAA GGG TAC AAT GCC AAC TTC TGC TCA GGC CCT TGC 144
I le Hi s Glu Pro Ly s Gly Tyr Asn Al a Asn Phe Cys Ser Gly Pro Cys
35 40 45
CCA TAC CTC CGC AGT GCA GAC ACA ACC CAC AGC ACG GTG CTG GGA CTG 192
Pro Tyr Leu Arg Ser Al a Asp Thr Thr Hi s Ser Thr Val Leu Gly Leu
50 55 60
TAC AAC ACT CTG AAC CCT GAA GCA TCT GCC TCG CCT TGC TGC GTG CCC 240
Tyr Asn Thr Leu Asn Pro Glu Al a Ser Alá Ser Pro Cys Cy s Val Pro
65 70 75 80
CAG GAC CTG GAG CCC CTG ACC ATC CTG TAC TAT GTT GGG AGG ACC CCC 288
Gin As p Leu Glu Pro Leu Thr I le Leu Tyr Tyr Val Gly Arg Thr Pro
85 90 95
AAA GTG GAG CAG CTC TCC AAC ATG GTG GTG AAG TCT TGT AAA TGT AGC 336
Lys Val Glu Gin Leu Ser Asn Me t Val Val Ly s Ser Cys Lys Cys Ser
100 105 110
(2) Információ a 10. azonosító számú szekvenciához (i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 112 aminosav (B) Típus: aminosav (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: protein (xi) Szekvencialeírás: 10. azonosító számú szekvencia Alá Leu Asp Alá Alá Tyr Cys Phe Arg Asn Val Gin Asp Asn Cys Cys
10 15
HU 222 830 Bl
Leu Arg Pro Leu Tyr Ile As p Phe Ly s Arg As p Leu Gly Trp Lys Trp
20 25 30
Ile Hi s Glu Pro Lys Gly Tyr As n Al a Asn Phe Cys Ser Gly Pro Cys
35 40 45
Pro Tyr Leu Arg Ser Al a Asp Thr Thr Hi s Ser Thr Val Leu Gly Leu
50 55 60
Tyr Asn Thr Leu Asn Pro Glu Al a Ser Al a Ser Pro Cy s Cy s Val Pro
65 70 75 80
Gin As p Leu Glu Pro Leu Thr Ile Leu Tyr Tyr Val G1 y Arg Thr Pro
85 90 95
Ly s Val Glu Gin Leu Ser Asn Me t Val Val Ly s Ser Cy s Ly s Cys Ser
100 105 110
(2) Információ all. azonosító számú szekvenciához (i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 336 bázispár (B) Típus: nukleinsav (C) Lánctípus: kétfonalas (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: más nukleinsav (A) Leírás desc=,Rekombináns hibrid DNS, ami hibrid TGF-p3-2-t kódol” (vii) Közvetlen forrás:
(B) Klón: E. coli LC137/pPLMu.TGF-p3(44/45)p2 (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: mat_peptid (B) Elhelyezkedés: 1...132 (D) Más információ: termék=„humán TGF-33 44N-terminális aminosava” (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: mat_peptide (B) Elhelyezkedés: 133...336 (D) Más információ: termék=TGF-p2 68 C-terminális aminosava” (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: CDS (B) Elhelyezkedés: 1...336 (D) Más információ: termék=„hibrid TGF-P3-2” (ix) Szekvencialeírás: 11. azonosító számú szekvencia
GCT Al a 1 TTG GAC Leu Asp ACC Thr AAT Asn 5 TAC Tyr TGC Cy s TTC CGC AAC TTG GAG GAG AAC TGC TGT 48
Phe Arg Asn 10 Leu Glu Glu Asn Cys 15 Cys
GTG CGC CCC CTC TAC ATT GAC TTC CGA CAG GAT CTG GGC TGG AAG TGG 96
Val Arg Pro Leu Tyr Ile Asp Phe Arg Gin As p Leu Gly Trp Ly s Trp
20 25 30
GTC CAT GAA CCT AAG GGC TAC TAT GCC AAC TTC TGT GCT GGA GCA TGC 144
Val Hi s Glu Pro Ly s Gly Tyr Tyr Al a Asn Phe Cys Alá Gly Alá Cys
35 40 45
CCG TAT TTA TGG AGT TCA GAC ACT CAG CAC AGC AGG GTC CTG AGC TTA 192
Pro Tyr Leu Trp Ser Ser Asp Thr Gin Hi s Ser Arg Val Leu Ser Leu
50 55 60
TAT AAT ACC ATA AAT CCA GAA GCA TCT GCT TCT CCT TGC TGC GTG TCC 240
Tyr Asn Thr I le As n Pro Glu Al a Ser Al a Se r Pro Cy s Cy s Val Ser
65 70 75 80
HU 222 830 Β1
CAA GAT TTA GAA CCT CTA ACC ATT CTC TAC TAC ATT GGC AAA ACA CCC
Gin Asp Leu Glu Pro 85 Leu Thr Ile Leu Tyr 90 Tyr Ile Gly Lys Thr 95 Pro
AAG ATT GAA CAG CTT TCT AAT ATG ATT GTA AAG TCT TGC AAA TGC AGC
Lys Ile Glu Gin Leu Ser Asn Me t Ile Val Ly s Ser Cys Ly s Cy s Ser
100 105 110
288
336 (2) Információ a 12. azonosító számú szekvenciához:
(i) Szekvenciajellemzők: (A) hosszúság: 112 aminosav (B) Típus: aminosav (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: protein (xi) Szekvencialeirás: 12. azonosító számú szekvencia Leu Glu Glu Asn Cys 15 Cys
Al a 1 Leu Asp Thr Asn Tyr 5 Cy s Phe Arg Asn 10
Val Arg Pro Leu Tyr Ile 20 Asp Phe Arg Gin 25 Asp Leu Gly Trp Lys 30 Trp
Val His Glu 35 Pro Lys Gly Tyr Tyr 40 Alá Asn Phe Cy s Alá Gly Alá 45 Cy s
Pro Tyr Leu 50 Trp Ser Ser Asp 55 Thr Gin His Ser Arg 60 Val Leu Ser Leu
Tyr 65 Asn Thr Ile Asn Pro 70 Glu Al a Ser Alá Ser 75 Pro Cys Cys Val Ser 80
Gin Asp Leu Glu Pro Leu 85 Thr Ile Leu Tyr 90 Tyr Ile Gly Lys Thr 95 Pro
Lys Ile Glu Gin Leu Ser 100 Asn Me t Ile Val 105 Lys Ser Cys Lys Cys 110 Ser
(2) Információ a 13. azonosító számú szekvenciához:
(i) Szekvenciajellemzők:
(A) Hosszúság: 336 bázispár (B) Típus: nukleinsav (C) Lánctípus: kétfonalas (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: cDNS mRNS-hez (ix) Jellemzők:
(A) Név/kulcsszó: CDS (B) Elhelyezkedés: 1... 342 (D) Más információ: termék „humán csont morfogenetikus protein-2” (xi) Szekvencialeírás: 13. azonosító számú szekvencia
CAA GCC AAA CAC AAA Ly s CAG Gin CGG Arg AAA Ly s 120 CGC CTT AAG TCC AGC TGT Cy s AAG Lys AGA Arg
Gin Al a Lys 115 Hi s Arg Leu Ly s Ser Ser 125
CAC CCT TTG TAC GTG GAC TTC AGT GAC GTG GGG TGG AAT GAC TGG ATT
Hi s Pro Leu Tyr Val As p Phe Ser Asp Va 1 Gly Trp Asn As p Trp Ile
130 135 140
GTG GCT CCC CCG GGG TAT CAC GCC TTT TAC TGC CAC GGA GAA TGC CCT
Val Al a Pro Pro G1 y Tyr Hi s Al a Phe Tyr Cys Hi s G1 y Glu Cys Pro
145 150 155 160
144
HU 222 830 Β1
TTT CCT CTG GCT GAT CAT CTG AAC TCC ACT AAT CAT GCC ATT GTT CAG
Phe Pro Leu Al a Asp 165 Hi s Leu Asn Ser Thr 170 Asn Hi s Al a Ile Val 175 Gin
ACG TTG GTC AAC TCT GTT AAC TCT AAG ATT CCT AAG GCA TGC TGT GTC
Thr Leu Val Asn 180 Ser Val Asn Ser Lys 185 Ile Pro Lys Al a Cy s 190 Cys Val
CCG ACA GAA CTC AGT GCT ATC TCG ATG CTG TAC CTT GAC GAG AAT GAA
Pro Thr Glu 195 Leu Se r Alá Ile Ser 200 Me t Leu Tyr Leu Asp 205 Glu Asn Glu
AAG GTT GTA TTA AAG AAC TAT CAG GAC ATG GTT GTG GAG GGT TGT GGG
Lys Val Val Leu Ly s Asn Tyr Gin As p Me t Va 1 Val Glu Gly Cys Gly
210 215 220
192
240
288
336
TGT CGC TAG
Cys Arg
225 (2) Információ a 14. azonosító számú szekvenciához:
(i) Szekvenciajellemzők·.
(A) Hosszúság: 114 aminosav (D) Topológia: lineáris (ii) Molekulatípus: protein
345
(xi) Szekvencialeírás: 14. azonosító számú szekvencia
Gin 1 Al a Lys Hi s Lys Gin Arg 5 Ly s Arg Leu 10 Lys Ser Ser Cy s Ly s 15 Arg
Hi s Pro Leu Tyr 20 Val Asp Phe Ser Asp 25 Val Gly Trp Asn Asp 30 Trp Ile
Val Al a Pro 35 Pro Gly Tyr His Al a 40 Phe Tyr Cy s Hi s Gly 45 Glu Cys Pro
Phe Pro 50 Leu Al a Asp His Leu 55 Asn Ser Thr Asn Hi s 60 Al a Ile Val Gin
Thr 65 Leu Val Asn Ser Val Asn 70 Ser Lys Ile Pro 75 Lys Al a Cys Cys Val 80
Pro Thr Glu Leu Ser Alá Ile 85 Ser Me t Leu 90 Tyr Leu Asp Glu Asn 95 Glu
Lys Val Val Leu 100 Lys Asn Tyr Gin Asp 105 Me t Va 1 Val Glu G1 y 110 Cys Gly
Cys Arg

Claims (25)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás dimer, biológiailag aktív β-típusú transzformáló növekedési faktor (TGF-p)-szerű fehérje vagy sója előállítására, azzal jellemezve, hogy a (TGF-β)szerű fehérje denaturált, monomer formáját egy térszerkezet kialakítására alkalmas (folding) pufferrel kezeljük, amely tartalmaz egy enyhe detergenst, ez lehetővé teszi, hogy a monomer (TGF-p)-szerű fehérje háromdimenziós térszerkezetet vegyen fel, amely dimerizálás után biológiai aktivitást nyújt, miközben a monomer oldható alakban marad és egy szerves oldószert, éspedig dimetil-szulfoxidot, dimetil-formamidot, dimetilszulfont vagy a dimetil-szulfoxidból, dimetil-formamidból és dimetil-szulfonból álló csoport két vagy három tagjának tetszőleges keverékét.
    HU 222 830 Bl
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan puffért alkalmazunk, amely egy redukálószert is tartalmaz.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy enyhe detergensként digitonint, CHAPSt, CHAPSO-t vagy a digitoninból, CHAPS-ból és CHAPSO-ból álló csoport tagjainak tetszőleges keverékét alkalmazzuk.
  4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy enyhe detergensként CHAPS-t, CHAPSO-t vagy a CHAPS és CHAPSO tetszőleges keverékét alkalmazzuk.
  5. 5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan foldingpuffert alkalmazunk, amelyben az enyhe detergens körülbelül 1 és 100 mM közötti koncentrációban van jelen.
  6. 6. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan foldingpuffert alkalmazunk, amelyben az enyhe detergens 30 és 60 mM közötti koncentrációban van jelen.
  7. 7. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan foldingpuffert alkalmazunk, amelyben az enyhe detergens 30 mM koncentrációban van jelen.
  8. 8. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves oldószert a dimetil-szulfoxidot, dimetil-formamidot és dimetil-szulfont tartalmazó csoportból választjuk.
  9. 9. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves oldószert körülbelül 5% és körülbelül 40% közötti koncentrációban alkalmazzuk.
  10. 10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerves oldószert körülbelül 10% és körülbelül 30% közötti koncentrációban alkalmazzuk.
  11. 11. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy dimetil-szulfoxidot alkalmazunk körülbelül 10% és körülbelül 30% közötti koncentrációban.
  12. 12. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy dimetil-szulfoxidot alkalmazunk körülbelül 30%os koncentrációban.
  13. 13. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy dimetil-formamidot alkalmazunk körülbelül 10% és körülbelül 30% közötti koncentrációban.
  14. 14. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy dimetil-formamidot alkalmazunk körülbelül 10%-os koncentrációban.
  15. 15. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy dimetil-szulfont alkalmazunk körülbelül 10%-os koncentrációban.
  16. 16. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy dimetil-szulfoxid és dimetil-formamid elegyét alkalmazzuk összesen körülbelül 10% és 30% közötti koncentrációban.
  17. 17. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a TGF-p-szerű fehérjét a TGF-p2-t, TGF-p3-at, TGF-pi-2 hibridet, TGF-pl-3 hibridet, TGF-p2-3 hibridet, TGF-P3-2 hibridet és a ΒΜΡ-2-t tartalmazó csoport tagjai közül választjuk.
  18. 18. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy TGF-P-szerű fehérjeként TGF-p3-at alkalmazunk.
  19. 19. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy körülbelül 6 és körülbelül 10 közötti pH-értékű puffért alkalmazunk.
  20. 20. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy körülbelül 0 °C és körülbelül 40 °C közötti hőmérsékletű puffért alkalmazunk.
  21. 21. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy redukálószerként egy redukált szulfhidrilvegyületet alkalmazunk.
  22. 22. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a redukált szulfhidrilvegyületet a redukált alakú glutationt, a redukált alakú -β-merkapto-etanolt, a redukált alakú merkapto-metanolt, a ciszteint, ciszteinamint és a redukált alakú ditiotreitolt tartalmazó csoportból választjuk.
  23. 23. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a redukált szulfhidrilvegyületet körülbelül 1 és 100 mM közötti koncentrációban alkalmazzuk.
  24. 24. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a redukált szulfhidrilvegyületet körülbelül 1 és 10 mM közötti koncentrációban alkalmazzuk.
  25. 25. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a redukált szulfhidrilvegyületet körülbelül 2,5 mM koncentrációban alkalmazzuk.
HU9700210A 1994-07-25 1995-07-12 Eljárás biológiailag aktív dimer TGF-béta protein előállítására HU222830B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP94810438 1994-07-25
PCT/EP1995/002718 WO1996003432A1 (en) 1994-07-25 1995-07-12 Novel process for the production of biologically active dimeric protein

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT76668A HUT76668A (en) 1997-10-28
HU222830B1 true HU222830B1 (hu) 2003-11-28

Family

ID=8218292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9700210A HU222830B1 (hu) 1994-07-25 1995-07-12 Eljárás biológiailag aktív dimer TGF-béta protein előállítására

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6057430A (hu)
EP (1) EP0775159B1 (hu)
JP (2) JP3923516B2 (hu)
KR (1) KR100432839B1 (hu)
AT (1) ATE207933T1 (hu)
AU (1) AU690311B2 (hu)
CA (1) CA2194582C (hu)
DE (1) DE69523605T2 (hu)
DK (1) DK0775159T3 (hu)
ES (1) ES2166401T3 (hu)
FI (1) FI118083B (hu)
HU (1) HU222830B1 (hu)
IL (1) IL114701A (hu)
NO (1) NO316926B1 (hu)
NZ (1) NZ290373A (hu)
PT (1) PT775159E (hu)
TW (1) TW440566B (hu)
WO (1) WO1996003432A1 (hu)
ZA (1) ZA956138B (hu)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW517059B (en) * 1994-07-25 2003-01-11 Ciba Geigy Ag New process for the production of biologically active protein
JP4019432B2 (ja) * 1995-12-21 2007-12-12 味の素株式会社 ヒトアクチビンaのリフォールディング方法
DE19906096A1 (de) 1999-02-13 2000-08-17 Walter Sebald Protein mit einem Heparin-bindenden Epitop
US20030120042A1 (en) * 2000-03-30 2003-06-26 Takao Yamada Process for producing recombinant protein
WO2001072331A1 (en) * 2000-03-31 2001-10-04 Vaccine Chip Technology Aps Immunostimulating properties of a fragment of tgf-beta
US7572474B2 (en) * 2005-06-01 2009-08-11 Mead Johnson Nutrition Company Method for simulating the functional attributes of human milk oligosaccharides in formula-fed infants
US8075934B2 (en) * 2008-10-24 2011-12-13 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional composition with improved digestibility
GB0514262D0 (en) * 2005-07-12 2005-08-17 Renovo Ltd Promotion of epithelial regeneration
GB0604938D0 (en) 2006-03-11 2006-04-19 Renovo Ltd Proteins, nucleic acids and medicaments
GB0604966D0 (en) 2006-03-11 2006-04-19 Renovo Ltd Medicaments and proteins
GB0604964D0 (en) 2006-03-11 2006-04-19 Renovo Ltd Protein folding
GB0617816D0 (en) * 2006-09-11 2006-10-18 Renovo Ltd Nucleic acids and methods of protein expression
US8986769B2 (en) * 2008-10-24 2015-03-24 Mead Johnson Nutrition Company Methods for preserving endogenous TGF-β
NZ746109A (en) 2016-12-30 2022-12-23 Biogend Therapeutics Co Ltd Recombinant polypeptides and nucleic acid molecules, compositions, and methods of making and uses thereof
CN113348000A (zh) * 2018-09-17 2021-09-03 德克萨斯大学体系董事会 用于治疗骨损伤的组合物和方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4731440A (en) * 1985-02-22 1988-03-15 Monsanto Company Method of somatotropin solubilization using dimethylsulfone and naturation
JPH0759598B2 (ja) * 1986-02-14 1995-06-28 藤沢薬品工業株式会社 ヒトインスリン様成長因子▲i▼の製造法
EP0293785A3 (en) * 1987-05-29 1990-05-02 Oncogen Limited Partnership Cloning and expression of simian transforming growth factor-ss1
US5061786A (en) * 1989-05-25 1991-10-29 Genentech, Inc. Biologically active polypeptides based on transforming growth factor-β
GB8927546D0 (en) * 1989-12-06 1990-02-07 Ciba Geigy Process for the production of biologically active tgf-beta
US5144006A (en) * 1991-06-13 1992-09-01 The Rockefeller University Oxidative folding of peptide and protein substrates using hydrocarbon sulfoxides
AU2738392A (en) * 1991-11-11 1993-05-13 Ciba-Geigy Ag Novel hybrid transforming growth factors

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007031453A (ja) 2007-02-08
IL114701A0 (en) 1995-11-27
PT775159E (pt) 2002-04-29
AU3109595A (en) 1996-02-22
ZA956138B (en) 1996-03-07
DK0775159T3 (da) 2002-02-11
US6057430A (en) 2000-05-02
ES2166401T3 (es) 2002-04-16
EP0775159B1 (en) 2001-10-31
ATE207933T1 (de) 2001-11-15
TW440566B (en) 2001-06-16
NO970325L (no) 1997-03-06
KR100432839B1 (ko) 2004-08-30
CA2194582C (en) 2008-09-02
JPH11505506A (ja) 1999-05-21
FI970229A0 (fi) 1997-01-20
NO316926B1 (no) 2004-06-28
JP3923516B2 (ja) 2007-06-06
WO1996003432A1 (en) 1996-02-08
NO970325D0 (no) 1997-01-24
FI970229A (fi) 1997-01-20
IL114701A (en) 2005-11-20
DE69523605D1 (de) 2001-12-06
AU690311B2 (en) 1998-04-23
NZ290373A (en) 1998-04-27
EP0775159A1 (en) 1997-05-28
CA2194582A1 (en) 1996-02-08
HUT76668A (en) 1997-10-28
DE69523605T2 (de) 2002-07-11
FI118083B (fi) 2007-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4354980B2 (ja) 生物学的に活性なタンパク質の製造のための新規の方法
AU638075B2 (en) Process for the production of biologically active protein
JP2007031453A (ja) 生物学的に活性な二量体型タンパク質の製造のための新規の方法
NZ245047A (en) Hybrid transforming growth factor and recombinant dna encoding such a hybrid
KR101022934B1 (ko) 태반성장인자 타입 1 뮤테인의 제조방법 및 이의 사용방법

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20030924

HPC4 Succession in title of patentee

Owner name: NOVARTIS AG., CH

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees