HUT53937A - Process for producing human fibroblast growth factor derivatives - Google Patents

Process for producing human fibroblast growth factor derivatives Download PDF

Info

Publication number
HUT53937A
HUT53937A HU895573A HU557389A HUT53937A HU T53937 A HUT53937 A HU T53937A HU 895573 A HU895573 A HU 895573A HU 557389 A HU557389 A HU 557389A HU T53937 A HUT53937 A HU T53937A
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
bfgf
human
bovine
amino acids
growth factor
Prior art date
Application number
HU895573A
Other languages
English (en)
Other versions
HU895573D0 (en
Inventor
Laura Bergonzoni
Antonella Isacchi
Paolo Sarmientos
Gilles Cauet
Original Assignee
Erba Carlo Spa
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 Erba Carlo Spa filed Critical Erba Carlo Spa
Publication of HU895573D0 publication Critical patent/HU895573D0/hu
Publication of HUT53937A publication Critical patent/HUT53937A/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • 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
    • C07K14/50Fibroblast growth factor [FGF]
    • C07K14/503Fibroblast growth factor [FGF] basic FGF [bFGF]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00Drugs for dermatological disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Description

ELJÁRÁS HUMÁN FIBROBLASZT NÖVEKEDÉSI FAKTOR SZÁRMAZÉKOK
ELŐÁLLÍTÁSÁRA
FARMITALIA Carlo Erba S.r.l., Milánó, Olaszország
Feltalálók:
BERGONZONI Laura, Milánó ISACCHI Antonella, Milánó
SARMIENTOS Paolo, Milánó
CAUET Gilles, Buccinasco
OLASZORSZÁG
A bejelentés napja: 13.?3,Ρί, l$~.
Elsőbbsége: 1988.09.16. (8821795.5) Nagy-Britannia
A nemzetközi bejelentés száma: PCT/EP89/01075
Pc efcxu<£v.· \X/ű cZSOO
69779-1679-GI » · · · • ·· « · · ···· • · ·· ······· ·
-2A találmány tárgya a bázikus fibroblaszt növekedési faktor (bGF) technikákkal, új származékai, előállításuk rekombináns DNS valamint a megfelelő plazmidok és DNS kódoló szekvenciák.
A találmány szerinti új variánsok az angiogenikus folyamatban a vad agonistáiként és/vagy szuperagonistáiként találmány szövegében ismertetett eljárás molekuláknak, valamint a vad előállítására
Ξ. coli rekombináns humán és szarvasmarha ármazékait plazmidokkal transzformáltunk.
típu molekuláris bGF
típusú molekula
hatnak. A jelen
ezeknek az új
ú bGF- nek az
;seken alapul,
bGF-et valamint
hordozó
fontos b iológiai
folyamatban végbemegy, akár fiziológiás folyamatban, például a sebek gyógyulása során, patológiás folyamatban.
például
3.S the vulnerable element
217-225 (1984); Hobson
B. and Denekamp J.: Endothelial proliferaticn in tumours and normál tissues: continous labelling studies Br. J. Cancer,
49. 405-413 (1984); Folkman J.: Tumour angiogenesis, Adv. Cancer Rés.’, 43, 175-203 (1985)].
Miközben a neovaszkularizáeióhoz vezető események sorrendjét morfológiailag jellemezték, a molekuláris mechanizmusok, amelyek révén ez a folyamat lejátszódik, még mindig kevéssé ismertek. A kapilláris endotéliumban lejátszódó növekedés szabályozása nagyon szigorúnak tűnik, mivel ezek a sejtek normális körülmények között statikus egysejt-réteget képeznek, amelyek szaporodását az • · · · angiogenikus folyamat indítja be [Folkman J.: Tumor angiogenesis, Adv. Cancer Rés., 43, 175-203 (1985); Joseph-Silverstein J. and Rifkin B.D.: Endothelial cell growth factors'and the véssél wall, Seminars in Thromb. and Hemost., 13, 504-513 (1987)].
Az endoteliális sejtek általában nyugodt természetét részben az endoteliális növekedési faktorok látszólagos endoteliális sejt-mitogének valójában nem jóllehet jelen vannak majdnem t anulmányozott szövet normális valamint rákos sejtvonalban
504-513 (1987); Folkman J.
and Klagsbrun M.: Angiogenic (1987)].
lojíál i s indukciója magában foglalhatja endoteliális sejt mitogének felszabadulását környezeti ingerekre adott válaszként.
polipeptid növekedési faktor család, beleértve az alap fibroblaszt növekedési faktort (bFGF), amelyet a heparinhoz való erős miatt heparinhoz kötődő növekedési faktorként is ismerünk [Thomas K.:
factors, FASEB J.,· 1, 434-440 (1987); Gospodarowicz D.,
Neufeld G. and Schweigerer L.: Fibroblast growth factor:
structural and biological properties, J.Cell. Physiol., 3,
15-26 (1987)].
-4Az alap FGF-et a legtöbb mezoderma- vagy neuroektoderma-eredetü szövetből vagy sejtekből izolálták.
A szerkezeti vizsgálatok kimutatták, hogy a bFGF egy 146 aminosavból álló egyláncú polipeptid, amely az NHs-végen csonkult formában is létezik, mikoris az első 10-20 aminosav hiányzik.
Az FGF csonka formái éppolyan hatékonyak mint a natív bFGF, amelyet radioreceptor kötéssel és biológiai vizsgálatokkal igazoltak [Gospodarovicz D., Neufeld G. and Schweigerer L.: Fibroblast growth factor, Mól. Cell. Endocrin., 46. 187-206 (.1986); Gospodarowicz D. , Neufeld G. and Schweigerer L.: Molecular and biological characterization of fibroblast growth factor: an angicgenic factor which alsó controls the proliferation and differentiation of mesoderm and neuroectoderm derived cells, Cell. Differ., 12, 1-17 (1986) ; Thomas K. and Gimenez-Gallego G.: Fibroblast growth factors: broad spectrum mitogens with potent angiogenic activity; Trends Biochem. Sci. 11. 81-84 (1986)].
Ezenkívül a tisztítási protokollok módosítása olymódon, hogy a homogenizált szövet semleges extrakcióját savas extrakcióval helyettesítjük, és proteáz inhibitorokat használunk, egy hosszabb, 154 aminosavból álló formát eredményezett [Ueno N., Baird A., Esch F., Ling N. and Guillemin R. : Iso'lation of an amino terminál extended form of basic fibroblast growth factor, Biochem. Biophys. Rés.
Commun., 138. 580-588 (1986); Story M.T., Esch.F., Shimasaki
S., Sasse J., Jacobs S.C. and Lawson R.K.: Aminoterminal sequence of a large form of basic fibroblast growth factor • · · · · · · isolated from humán benign prostatic hyperplastic tissue,
Biochem. Biophys.
Commun.
, 1A2, 702-709 (1937) ;
Klagsbrun M., Smith S., Sullivan R.
Shing Y., Davidson S.,
Smith J.A. and Sasse J.: Multiple forms of basic f ibroblast growth factor: amino-terminal cleavages by tumor cell- and brain-cell derived acid proteinsses, Proc. Natl.
Acad. Sci.
Az részben
1839-1343 (1937)].
legalábbis következménye, amely vagy in vivő történik, vagy tűnnek, valószínűleg fiziológiásán lényegtelen.
evolúció során.
am i n c s av j ukbó1 csak kettőben különböznek, ezzel egy 93.7 %-os átlagos aminosav-szekvencia homológiát mutatva and biological characterization of fibroblast growth factor:
an angiogenic factor which alsó controls the proliferation and differentiátion of mesoderm and neuroectoderm derived cells, Cell. Differ., IS, 1-17 (1986)].
A bFGF-fel rokon a savas FGF (aFGF), amely 55%-os szekvencia-homológiát mutat a bFGF-fel. A savas FGF egy 140 aminosavból álló polipeptid, amely az NH2-végen csonkított formában is létezhet, mikoris az első hat aminosav hiányzik [Gimenez-Gallego G., Conn G., Hatcher V.B. and Thomas K.A.: The complete amino acid sequence of humán brain-derived acidic fibroblast growth factor; Biochem. Biophys. Rés.
Commun., 133. 611-617 (1986)].
Az alap FGF és a savas FGF két potenciális heparin-kötö domént tartalmaz, az egyiket az NH2 terminálisukhoz közel, a másikat a COOH-terminálisukhoz közel. Mindkét dómén résztvehet az FGF erős heparin affinitásában [Gospodarovicz
D. , Neufeld G. and Sohweigerer L. : Fibroblast growth factor, Mól. Cell. Endocrin., 46. 187-206 (1986); Gospodarowicz D. , Neufeld G. and Schweigerer L.: Molecular and biological characterization of fibroblast growth factor: an angiogenic factor which alsó controls the proliferation and differentiation of mesoderm and neuroectoderm derived cells, Cell. Differ., 19. 1-17 (1986); Eaird A., Schubert D. , Ling N. and Guillemin R. : Receptor- and heparin heparin-binding domains of basic fibroblast growth factor; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 35, 2324-2328 (1988)].
Az aFGF és a bFGF homológiájának magas foka azt sugallja, hogy egyetlen közös ősi génből származnak. Nemrégiben az FGF géneket klónozták, és mind a bFGF mind az aFGF komplementer DNS szekvenciáját meghatározták [Abraham
J.A., Whang J.L., Tumolo A., Mergia A., Friedman J., Gospodarowicz D. and Fiddes J.C.: Humán basic fibroblast growth factor: nucleotide sequence and genomic organization; EMBO J., 5, 2523-2528 (1986); Abraham J.A., Mergia A., Whang
J.L., Tumolo A., Friedman J., Hjerrild K.A., Gospodarowicz D. and Fiddes J.C.: Nucleotide sequence of a bovine clone encoding the angiogenic protein, basic fibroblast growth factor; Science, 223. 545-548 (1986) ; Jaye M., Howk R., Burgess G.A., Ricca W., Chiu I.M., Ravera M.W., O'Brien
S.J., Módi W.S., Maciag T. and Drolian W.N.: Humán
-7« · · · « · · • ·· · · · ···· ·· · · ······· · endothelial cell growth factor: Cloning nucleotide sequence and chromosome localization; Science, 233. 541-545 (1986)].
A humán és szarvasmarha cDNS kiónok nukleotid szekvenciájának analízise azt sugallja, hogy az alap FGF elsődleges transzlációs terméke 155 aminosavból áll. Azonban újabban
Sommer és munkatársai egy új,
157 aminosavas formáját izolálták a humán alap amely az
NHa-terminálison két extra aminosavat tartalmaz [Sommer A.,
Brewer M.T., Thompson R.C., Moscatelli D.,
Présta M.
and
Rifkin D.B.: A form of humán basic fibroblast growth factor with an extended amino terminus; Biochem. Biophys. Rés. Commun., 144. 543-550 (1937)].
Érdekes, hogy ez a két aminosav megfelel az előzőleg leírt humán cDNS kiónban talált kodonoknak. Az első ábrn foglaljuk össze a mai napig izolált vagy a cDNS szekvenciából kikövetkeztetett alap FGF-ek különböző formáit. A 2. ábrán látható a 155 aminosavas forma elsődleges szerkezete.
Amint az előzőkben említettük, a jelen találmány tárgya a humán alap FGF-ek molekuláris variánsai. Ezeket az új molekulákat, amelyek azelőtt nem léteztek a természetben, a 155 aminosavas formát kódoló gén helyspecifikus mutagenezisével állítjuk elő.
Azonban az alap FGF-ek . amino-t^rminálisának mikroheterogenitásá, és ezek elhanyagolható fiziológiai hatása azt mutatja, hogy a jelen találmányban a 155 aminosavas formára leírt és közölt módosítások azonos értékűek azokkal, amelyeket elő lehet állítani az FGF egyéb formáival (lásd az alábbiakban).
·*·· ·· · ·· ·
-8• · · · · · · • · · · · ···· ·· · · ······« ·
Amint arra az előzőkben rámutattunk, az angiogenezis egy szigorúan szabályozott folyamat, amely patológiai jelentőséget tételez fel, mivel hozzájárul a szilárd daganatok kifejlődéséhez. Figyelembe véve a bFGF kulcsszerepét az angiogenezisben, ennek a molekulának a variánsai, amelyek az endogén FGF-fel versenghetnek miközben biológiailag inaktívak, hasznos eszközei lehetnek a rákellenes terápiának.
Másrészről, az új kapilláris növekedés alapja a normális homeosztatikus mechanizmusoknak, amelyek támogatják a reprodukciót, növekedést és fejlődést. Ennek következtében a megnőtt biológiai aktivitással rendelkező bFGF analógok számos különböző esetben nyerhetnek alkalmazást, például égések, sebek (beleértve a szaruhártyáét) és sebészeti vágások gyógyításában; börfekélyek, beleértve a felfekvéseket, kezelésében; szívrohamok után a véráramlásújraindításában, a roncsolt szövetben újra létrehozva az ereket; valamint bizonyos vázizom sérülések kezelésében.
A jelen találmány tárgya tehát módosított biológiai aktivitással rendelkező alap FGF rekombináns analógok tervezése és előállítása.
Ahhoz hogy megértsük, az alap FGF aminosav szekvenciájának milyen megváltoztatása érinti funkcionális tulajdonságait, számos rokon fehérjét vizsgálhatunk meg, amelyek nagyon erősen homológok az alap FGF-fel. Ebbe a fehérjecsaládba tartozik a savas FGF, valamint a hst és int-2, két újabban felfedezett onkogén termék [Yoshida T., Miyagawa K., Odagiri H., Sakamoto H., Little P.F.R., Terada M. and Sugimura T.: Genomic sequence of hst, a transforming
-9gene encoding a protein homologous to fibroblast growth factors and the int-2-encoded protein; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84. 7305-7309 (1987) ; Delli Bovi P., Curatola A.M., Kern.F.G., Greco A., Ittman M. and Easilico C. : An oncogene isolated by transfection of kaposi's sarcoma DNA encodes a growth factor that is a member of the FGF family; Cell, 50, 729-737 (1937)].
t Az Összes ilyen molekula, beleértve a bFGF-et, egy olyan családba tartozik, amely résztvesz a sejt-növekedésben és szabályozásban. Ezeknek a fehérjéknek az elsődleges szekvenciáját a 3. ábrán hasonlítjuk össze.
Ha vizsgáljuk a homológiát ezek között a fehérjék között, akkor az elsődleges szerkezetben erősen konzerválódott régiókat figyelhetünk meg. Ezeknek a Jemeneknek a megörzödése nemcsak szerkezeti, hanem bizonyos funkcionális homológiát is mutat ezek között a fehérjék között.
Valóban,az összes ilyen fehérje erős affinitást mutat a heparinhoz, és úgy tűnik, hogy fontos szerepet játszik az érképzödési folyamatokban, valószínűleg ideértve a daganat kifejlődést támogató új kapilláris proliferációt.
Ha a konzervált domének lehetnek a felelősek ezeknek a fehérjéknek a közös tulajdonságaiért, akkor az erősen eltérő szekvenciák lehetnek az okai ezeknek a faktoroknak a különböző biológiai szerepéért. Tehát bármely ilyen régióban végzett változtatás drasztikusan befolyásolja az alap FGF biológiai aktivitását.
Ezeknek a megfontolásoknak az alapján a jelen találmány szerzői génsebészeti technikák felhasználásával humán és ··· ···· • · ···· szarvasmarha alap FGF új származékait hozták létre, amelyek egyes esetekben a bFGF molekula különböző régióiban aminosav deléciót szenvedtek, más esetekben bizonyos pozíciókban aminosav helyettesítést szenvedtek. A módosításokat számos ismert növekedési faktor homológiái és különbségei alapján határoztuk meg. A mutánsok molekuláris jellemzőit az alábbiakban írjuk le.
Analógokat rekombináns fehérjék formájában kaphatunk egy kiválasztott expressziős rendszerben.
A kívánt változtatásokat úgy érhetjük el hogy génsebészeti technikákkal módosítjuk a szervezetben expresszáljuk.
A bFGF gén alatt cDNS könyvtárból olyan DNS szekvenciát értünk, amelyet klónozva, vagy szintetikus oligonukleotidok összerakásával kapunk [Maniatis T. , Fritsch S.F. and Sambrook J.: líolecular cloning. A laboratory manual; Goid Spring Harbour Laboratory; Cold Spring Harbour, NY (1982 ) ].
A találmány tárgya továbbá rekombináns DNS módszer bFGF és származékai előállítására.
A mutánsok molekuláris jellemzése
A jelen találmány során az analógok, mutánsok, vagy származékok kifejezések alatt olyan bFGF molekulákat értünk, amelyeknek megváltozott az aminosav sorrendje. A mai napig izolált és ' a bevezetésben leírt összes természetes bFGF-et meg lehet változtatni, azonos értékű analógokat állítva elő. A választott analógok a 155 aminosavat tartalmazó mutánsok. A jelen találmány során mind a humán mind a szarvasmarha szekvenciákat megváltoztattuk. Az új ·*···· · ·· ·
-11• * · · · · · • · · · · · ···♦ • · «· ······* · bFGF származékokat helyspecifikus oligonukleotid műtagenezissei állítottuk elő.
Lényegében az oligonukleotidokat úgy terveztük és szintetizáltuk, hogy a humán és szarvasmarha bFGF gének kódoló régióiban deléciókat okozzanak. A mutánsok előállítására használt mutagenezis technikát részletesen a Módszerek című részben írjuk le.
A mutált géneket ezután E.coli expressziós vektorokba építjük be, amelyek képesek az új bFGF származékok szintézisét szabályozni. A rekombináns molekulákat ezután tisztítjuk, jellemezzük és végül nagy mennyiségben előállítjuk.
Az új bFGF származékokat, amelyek a jelen találmány tárgyát képezik, a továbbiakban részletesen ismertetjük és általánosan illusztráljuk a 4. ábrán. Az aminosavak számozása megfelel a 155 aminosavas formának, a metionin az 1-es számú csoport, a szerin a 155-ös számú csoport. Azonban az összes leírt bFGF forma megváltoztatható hogy ugyanolyan deléciókat kapjunk. Továbbá mind a szarvasmarha mind a humán forma felhasználható a mutánsok előállítására.
A kiválasztott bFGF származékok az alábbiak:
az ΜΙ-bFGF az a bFGF származék, amelynél a 27-32 sorszámú csoportok hiányoznak (Lys-Asp-Pro-Lys-Arg-Leu) az aminosav szekvenciából;
az M2-bFGF az a bFGF származék, amelynél az 54-58 sorszámú csoportok hiányoznak (Glu-Lys-Ser-Asp-Pro) az aminosav szekvenciából;
···· ·· · ·· ·
-12• · · · · « · • ·* · · · ···· ·· ·· ······« · az M3-bFGF az a bFGF származék, amelynél a 70-75 sorszámú csoportok hiányoznak (Gly-Val-Val-Ser-Ile-Lys) az aminosav szekvenciából;
az M4-bFGF az a bFGF származék, amelynél a 78-83 sorszámú csoportok hiányoznak (Cys-Ala-Asn-Arg-Tyr-Leu) az aminosav szekvenciából;
az M5-bFGF az a bFGF származék, amelynél a 110-120 sorszámú csoportok hiányoznak (Asn-Asn-Tyr-Asn-Thr-Tyr-Arg-Ser-Arg-Lys-Tyr) az aminosav szekvenciából;
az M6a-bFGF az a bFGF származék, amelynél a 119-es sorszámú lizin illetve a 129-es sorszámú arginin csoportokat glutamin csoport helyettesíti;
az M6b-bFGF az a bFGF származék, amelynél a 119-es és 128-as sorszámú lizin illetve a 118-as és 129-es sorszámú arginin csoportokat glutamin csoport helyettesíti;
A mutánsok részletes aminosav szekvenciáját az 5. ábrán mutatjuk be.
Az akár az NH2, akár a COOH véghez, vagy mindkettőhöz hozzáadott plusz aminosavakat tartalmazó fehérjék is a jelen találmány oltalmi körébe tartoznak. Az ilyen hozzáadások technikai okokból lehetnek szükségesek a mutánsok rekombináns DNS technikával való expresszálása során [Courtney Μ., Jallat S., Tessier L.H., Benavente A. and Crystal R.G.: Synthesis in E.coli pf alfal-antitrypsin variants of therapeutic potential fór emphysema and thrombosis; Natúré, 313. 149-151 (1985); Nagai K. and Thogersen H.C.: Generation of β-globin by sequence specific proteolysis of a hybrid protein produced in E.coli; Natúré, 302, 810-812 (1984)].
···« c
-13Egy másik módszer szerint a hozzáadott aminosavak célja az, hogy megnöveljék a mutánsok farmakológiai hatékonyságát, olymódon például, hogy megnövelik keringési fél-életidejüket a plazmában.
A mutánsok előállítására kifejlesztett eljárás részletei
Az új bFGF származékok hatékony előállítása céljából rekombináns DNS eljárást fejlesztettünk ki, amely lehetővé teszi laboratóriumi és kísérleti üzemi méretekben a különböző molekulák szükséges mennyiségének előállítását biológiai és klinikai értékelésük céljára.
A jelen eljárás génsebészeti módszerekkel úgy módosított
E.coli törzsek fermentálásán alapszik, hogy a törzsek magas szinten expresszálják a mutált géneket.
A termelési eljárás részletei az alábbiak:
1.) bFGF-t kódoló szintetikus DNS szekvencia előállítása
A vad típusú alap FGF és származékai expresszálására használt összes szekvenciát szintetikusan állítjuk elő. Ezt úgy végezzük, hogy átlapoló szekvenciákat tartalmazó oligonukleotidokat szintetizálunk egy automatikus DNS szintetizátoron, például az Applied Biosystems Inc. 380B modellen [Caruthers M.H.: Gene synthesis machines; DNA chemistry and its uses; Science, 230. 281-285 (1985)].
Az átlapoló oligonukleotidokat úgy illesztjük össze, hogy kétszálú DNS lánc keletkezzen, a hiányokat DNS polimerázzal és T4 DNS ligázzal töltjük fel.
-14• ·· · »4
Az FGF-et kódoló szekvencia kódoló szálán közvetlenül az 5' véghez egy ATG start-jelet illesztünk. A bFGF 155 aminosavas formája esetében start ködönként használhatjuk az első ködönként a természetben előforduló, metionint kódoló ATG-t, tehát nincs szükség arra hogy az expresszált polipeptid N-terminálisára extra aminosavat tegyünk [Abraham J.A., Whang J.L., Tumolo A., Mergia A., Friedman J., Gospodarowicz D. and Fiddes J.C.: Humán basic fibroblast growt’n factor: nucleotide sequence and genomic organization; ΞΜΒΟ J., 5, 2523-2523 (1986); Abraham J.A., Mergia A., Whang •J.L., Tumolo A., Friedman J., Hjerrild K.A., Gospodarowicz D. and Fiddes J.C.: Nucleotide sequence of a bovine clone encoding the angiogenic protein, basic fibroblast growth factor; Science, 22J2, 545-548 (1936)].
Egy másik módszer szerint az FGF E.coli-ban való expressziéjának növelésére megváltoztatjuk a gén 5' végét, anélkül, hogy megváltoztatnánk a fehérje primer szerkezetét. Részletesebben, a nukleotid szekvenciát a 6. ábrán leírt módon változtatjuk meg.
2) A bFGF származékok mutált szekvenciáinak előállítása
A jelen találmányban leírt mutánsok előállítása céljából a vad típusú bFGF szekvenciát megváltoztatjuk a kívánt deléciók előállítása céljából. Ezt úgy érjük el, hogy a gént helyspecifikus mutagenezissel módosítjuk [Norris K., Norris
F., Christiansen L. and Fiil N.: Efficient site-directed mutagenesis by simultaneous use of two primers; Nucleic Acid Research, H, 5103-5112 (1983)].
·-··« • · ·· · *
Ennek a módszernek az az alapja, hogy a bFGF gént olyan vektorban szubklónozzuk, amely egyszálú formában is elöálítható, például az M13 fágvektorban.
A rekombináns egyszálú fágot egy olyan komplementer szintetikus oligodezoxiribonukleotiddal illesztjük, amely a kívánt változtatásokat kódolja. Ezután a DNS polimerázt és ligást, használjuk az új szál meghosszabbítására és cirkuláris formában való ligálására. Az újonnan előállított heteroduplex DNS-t használjuk egy olyan sejtvonal transzformálására, amelyben képes replikálódni és olyan leszármazottakat eredményez, amelyekben a vad típusú gént valamint a kívánt deléciót tartalmazó gént tartalmazó fágok két különböző molekulatípusra szegregálódnak.
A kiinduláshoz használt mutagén oligonukleotidot lehet ezután próbaként használni a mutált gének felismerésére. A helyspecifikus mutagenezis technikát részletesen a Módszerek részben írjuk le.
Részletesebben, a vad típusú bFGF-et kódoló szintetikus szekvenciát, akár szarvasmarha, akár humán szekvenciát egy M13 vektorba építjük be, és a kapott egyszálú DNS-t használjuk mutagenezis templátként [Norris K., Norris F., Christiansen L. and Fiil N.: Efficient site-directed mutagenesis by simultaneous use of two primers; Nucleic Acid Research, 11, 5103-5112 (1983)].
3-l_A vad típusú bFGF valamint származékai expressziója
A vad típusú bFGF és mutált származékai expresszálása céljából rekombináns E.coli törzsekben ezeket a szekvenciákat olyan expressziós plazmidokba építjük be, ····
amelyek az új gének transzkripciójáért és transzlációjáért felelős szekvenciákat tartalmazzák. Részletesebben, szabályozó szekvenciaként az E.coli triptofán promoterét használjuk, a riboszómális kötőhelyet a lambda CII proteinből vesszük [Hendrix R.W., Roberts J.W., Stahl F.W. and Weisberg R.A.: Lambda II Cold Spring Harbour Laboratory, Cold Spring Harbour, N.Y. (1983)].
A Ptrp triptofán promotert a kereskedelmi forgalomban levő pDR720 plazmidból (Pharmacia) nyertük ki. A CII Shine-Dalgarno szekvenciát kémiailag szintetizáljuk, a publikált szekvencia alapján [Hendrix R.W., Roberts J.W., Stahl F.W. and Weisberg R.A.: Lambda II Cold Spring Harbour Laboratory, Cold Spring Harbour, N.Y. (1983)].
A vad típusú bFGF és származékai expresszálására használt tipikus expressziós vektort a 7. ábrán mutatjuk be. Részletesebben a következő fragmentumok összeállításával állítjuk elő:
a) a pDS20 plazmid nagy EcoRI-BamHI fragmentje [Duester
G., Elford R.M., Holmes W.N.: Fusion of the Escherichia coli leucyl transfer RNS-I promoter to the gal-K gene. Analysis of sequences necessary fór growth rate dependent regulátion; Cell, 3Q, 855-964 (1982)];
b) egy EcoRI-Sall fragmant a pDR720 plazmidból (Pharmacia, Svédország), amely a triptofán promotert tartalmazza;
c) a cll riboszómális kötőhelyet kódoló szintetikus Sall-Ndel oligonukleotid;
d) a bFGF és származékai vad típusú vagy mutált szekvenciáját tartalmazó szintetikus Ndel-XhoII (BamHI
4· · kompatibilis) fragment.
A vad típusú bFGF választott szekvenciáját a 6. ábrán mutatjuk be. A bFGF analógok kiválasztott szekvenciái ennek a szekvenciának a módosításai, az 5. ábrán bemutatott mutációk szerint.
Az új gének expressziójának indukcióját és a keletkező rekombináns fehérjék elemzését a 'Módszerek' részben leírtak szerint hajtjuk végre.
4J__Δ__rekombináns molekulák__tisztítása.__ás—biológiai vizsgálata
A rekombináns mutánsokat baktérium lizátumokból lehet tisztítani, biológiai jellemzőik a vad típusú bFGF-fel összehasonlítva vizsgálhatók.
Egy tipikus tisztítási eljárás a következő: a sejteket ultrahangos besugárzással feltárjuk, centrifugáljuk, majd a kapott felülúszőt ioncserélő S-Sepharose oszlopra visszük. A fehérjét nátrium-klorid gradienssel eluáljuk, majd közvetlenül heparin-Sepharose affinitás-oszlopra visszük.
A fehérjét nátrium-klorid gradienssel eluáljuk, majd gélszüréssel sőtalanitjuk liofilezés előtt.
A tisztított analógoknak ezután megvizsgálhatjuk a biológiai aktivitását.
A mutánsok tulajdonságai, alkalmazásuk és adagolásuk
A jelen találmány szerinti új molekulák a vad típusú bFGF antagonistájaként és vagy szuperagonistájaként hathatnak.
-18A bFGF agonista aktivitást vizsgálhatjuk például azon az alapon, hogy képes-e megnövelni az endoteliális sejtek szaporodását egy olyan tesztben, amely analóg a Presta és munkatársai által leírttal [Molecular and Cellular Bioi., β, 4060 (1986)].
A bFGF antagonista aktivitást vizsgálhatjuk például azon az alapon, hogy gátolja az I125-bFGF kötődését egy olyan tesztben, amely analóg a Baird és munkatársai által leírtakkal [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 2324 (1988)].
így például a találmány szerinti, M6b jelzésű anyagról kiderült, hogy 50%-kal megnöveli az endoteliális sejtek szaporodási sebességét 1 ng/ml dózisban, ami azt jelzi, hogy meglehetősen elfogadható bFGF agonista aktivitással rendelkezik.
Ismét egy példa, a találmány szerinti M3-bFGF ' és M6a jelzésű anyagokról kiderült, hogy körülbelül 20, illetve 50%-ban gátolják az I125-bFGF kötődését, ha 300 ng/ml koncentrációban vannak jelen, ami a bFGF antagonista aktivitás jele.
bFGF szuperagonistaként a találmány szerinti vegyületek hathatnak a vaszkularizáció, sejt-növekedés vagy sejt-túlélés elösegítöjeként és így alkalmazást találhatnak például a szövetek regenerálásában, úgymint a sebek, égések, csonttörések, sebészeti hegek, fekélyek gyógyításában, beleértve a szövetek regenerálását ischemia és szívinfarktus esetében.
bFGF antagonistaként a találmány szerinti vegyületek hathatnak angiogenezis inhibitorokként és ezáltal használhatók lehetnek például olyan betegségek kezelésében,
-19ahol a neovaszkularizáció a domináns patológia, például a a szem retinopátiája, neovaszkuláris glaukóma; börrendellenességek, például pszoriázis; krónikus gyulladás; reumatoid artrítisz; valamint, amint azt az előzőkben említettük, bizonyos neoplazmák főleg az angiogén neoplazmák kezelésében, a daganatos angiogenezis gátlásának hasznos eszközeként.
A találmány szerinti vegyületeketet beadhatjuk emlősöknek, beleértve az embereket is, kombinálva egy vagy több gyógyászatilag elfogadható hordozóval és/vagy higítóanyaggal, így állítva elő gyógyászati készítményt.
A hatóanyag megkívánt dózisa függ a kezelendő beteg életkorától, testsúlyától és állapotától, valamint az adagolás módjától és a kívánt kezelés időtartamától.
A gyógyászati készítményeket, amelyek például lokális, szem, orális, intravénás, szubkután kezelésre alkalmasak, szokásos módon állíthatjuk elő a szokásos adalékanyagok felhasználásával.
A lokális kezelésre alkalmas készítményeket, például a krémeket, borogatóvizeket vagy pasztákat úgy állíthatjuk elő, hogy az aktív adalékanyagot szokásos olajos vagy emulgeáló töltőanyagokkal keverjük össze. A lokális kezelésre használt borogatóvizek tartalmazhatnak például 10-100 mg/ml aktív adalékanyagot, és akár hétszer is alkalmazhatók egy nap az érintett területen.
Pufferben vagy fiziológiás sóoldatban vagy más megfelelő hordozóanyagban levő készítmények használhatók szemcseppekként.
• · · • · 9 ·* ··
A szájon át való adagolásra használt készítmények, azaz a tabletták vagy kapszulák a hatóanyag mellett tartalmazhatnak higítőanyagokat, például laktózt, dextrózt, szacharózt, cellulózt, kukoricakeményítöt vagy burgonyakeményítöt; csúsztatószereket, például szilikátot, talkumot, szt-ear insavat, magnézium- vagy kalcium-sztearátot és/vagy polietilén-glikolt; kötőanyagokat, például keményítőket, arabikumokat, zselatint, metil-cellulőzt, karboximeti1-cellulózt vagy polivinil-pirrolidont; dezaggregáló anyagokat, például keményítőt, alginsavat, alginátokat vagy keményítö-glikolát-nátriumsckat; pezsgő anyagokat; festékeket; édesítőszereket; nedvesítő anyagokat, például lecitint,poliszorbátokat, laurilszulfátokat; és általában nem-toxikus, farmakológiailag inaktív vegyületeket használnak a gyógyászati készítményekben. Az említett gyógyászati készítményeket szokott módon lehet előállítani, például keveréssel, granulálással, tablettázással, cukorbevonással vagy filmképző eljárásokkal.
Az intramuszkuláris injekciók szuszpenziói vagy oldatai a hatóanyaggal együtt tartalmazhatnak egy győgyászatilag elfogadható hordozóanyagot, például steril vizet, olívaolajat, etil-oleátot, glikolokat, pl. propilén-glikolt, és ha szükséges, akkor megfelelő mennyiségű lidokain-hidrokloridot.
Az intravénás injekciók vagy infúziók hordozóként tartalmazhatnak például steril vizet, vagy előnyösebben, egy steril, vizes, izotóniás sóoldat formájában lehetnek.
A találmány szerinti hatóanyagokat beadhatjuk mind győgyászatilag elfogadható sók, mind komplexek formájában.
-21A savak közé tartoznak a savaddíciós sók, mind a szervetlen kénsav és maleinsav, sók, azaz foszforsav citromsav, például a sósav, hidrogén-bromid, valamint a szerves savak, azaz a ecetsav, benzoesav borostyánkösav, aszkorbinsav és borkösav.
A komplexek lehetnek például cink vagy vas komplexek.
MMsz.erek
1) A plazmidok előállítása
A szintetikus fragmenteket úgy állítjuk elő, hogy átlapoló szekvenciájú oligonukleotidokat szintetizálunk egy Applied Biosystem 380B modell automata DNS szintetizátorral. A nukleotid szekvenciákat a didezoxi szekvenálási módszerrel határozzuk meg, miután a fragmenteket M13 vektorba szubklónoztuk [Messing J.: Methods Enzymol, JLQ1, 20-78 (1983)].
A restrikciós enzimeket a ligázt és a polimerázt a gyártók előírása szerint használjuk, az E.coli sejteket az ismert módszerekkel transzformáljuk [Maniatis T., Fritsch E.F. and Sambrook J.: Molecular cloning. A laboratory manual; Cold Spring Harbour Laboratory; Cold Spring Harbour, NY (1982)].
2) Mutagenezis
A vad típusú bFGF szintetikus szekvenciát, akár humán akár szarvasmarha fehérjét kódol, M13 fágvektorba klónozzuk. A rekombináns fágvektorok egyszálú formáját az ismertetett módszerek szerint növesztjük [Messing J. : MJethods Enzymol,
1Ö1, 20-78 (1983)].
Ezekből az egyszálú M13 melegítünk 10 mmól TRIS-HC1 NaCl összetételű oldatban oligonukleotidokkal szobahőmérsékletre hűtve, komponenseket adjuk hozzá: 0.12 mmól; dATP 0.04 mmól Klenow fragment és 0.5 egység végtérfogat 6 mmól MgC12, órán át E.coli JM szerint Molecular
Laboratory;
A
DNS-ekböl 20 (pH=7.5), 0.1 mmól percig, majd hibridizáljuk Ezt követően (az E.coli
T4 DNS ligáz ni 35 mmól TRIS-HC1
0.006 mmől DTT összetételű ng-ot 95°C-ra EDTA, 50 mmól a megfelelő lépésenként a következő dCTP, dGTP, dTTP végkoncentrációban, 1 egység DNS polimeráz nagy fragmentje), (Boehringer Mannheim). A (pH=7.5), 0.1 mmól EDTA, oldatban. Miután 12
DNS oldatot használjuk az ismert eljárás and Sambrook J.: Cold Spring Harbour
NY (1982)].
oligonukleotidok radioaktivan
15°C-on inkubáltuk, ezt a
101 sejtek transzfekciójára, [Maniatis T., Fritsch E.F. cloning. A laboratory manual;
Cold
Spring Harbour kívánt mutációkat okozó jelzettek, a jelzéshez 150 nCi (gamma-32 P) ATP-t (New England Nuclear 6000 Ci/mmól) használunk 70 mmólos TRIS-HC1 pufferben (pH=8), amely 50 pl reakcióelegyben 10 mmól MgCls-ot, 5 mmól DTT-t és 10 egység T4 polinukleotid kinázt tartalmaz, az elegyet 30 percig 37°C-on inkubálva. Ezután a jelzett oligonukleotidokat használjuk tarfolt hibridizáláshoz, a ’mutagenizált fág DNS-ek kimutatására.
A hibridizálást éjszakán át 65°C-on végezzük 10 mmól TRIS-HCl-ben (pH=8.0), amely 3x SSC-t, 0.1% SDS-t lOx Denhardt oldatot és 0.2 mg/ml denaturált lazac-sperma DNS-t tartalmaz.
-23A nitrocellulóz szürölapokat 30 percig 0.4x SSC, 0.1% SDS összetételű oldatban mossuk 65°C-on, az oldatot többször cserélve, majd éjszakán át röntgrn filmre helyezve exponáljuk. A pozitív hibridizációt mutató tarfoltokat kiválasztjuk és Sanger didezoxinukleotidős módszerével szekvenáljuk, az Amersham M13 szekvenáló kit felhasználásával.
ug/ml tetraciklint tartalmazó Luria táptalajt
0.4% glükózzal, 0.4% 1 azé es mögött levő gén expressziójának indukciójára.
táptalajban, a sejteket centrifugálással kinyerjük. A baktérium-tenyészetek alikvot részeit minta-felvivö pufferben szuszpendáljuk, majd SDS-PAGE módszerrel vizsgáljuk Laemmli módszervei [Laemmli U.K.:
Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4; Natúré, 22Z, 680-685 (1985)].
Egy másik módszer szerint a sejteket lizozimmal vagy ultrahangos kezeléssel feltárjuk, majd az oldható és oldhatatlan frakciókat centrifugálással való elválasztás után külön vizsgáljuk.
Elektroforézis után a géleket
Coomassie blue festékkel festve megfestjük az összes sejtfehérjét.
Western biottot csinálunk olyan poliklonális nyúl antiszérummal, amely bFGF eredetű szintetikus peptidek ellen • · · · • ·
-24készült. Második antitestként biotinilezett kecske anti-nyúl IgG-t tartalmazó Vectastatin ABC kiteket (Vector Laboratories, Ca. USA) használunk a gyártó előírásai szerint.
Aa ábrák magyarázata
1. ábra: Az alap FGF mai napig izolált különböző természetes formáinak sematikus bemutatása. A 155 aminosavas formát a cDNS nukleotid szekvenciájából következtették ki.
2. ábra: A humán és szarvasmarga FGF aminosav szekvenciáját mutatja be. A két szekvencia a 121-es és 137-es halyen tér el egymástól. A szarvasmarha formának megfelelő aminosavakat kiemelt karakterekkel mutatjuk be.
3. ábra: Ezt az ábrát már publikálták [Yoshida T., Miyagawa
K., Odagiri H. , Sakamoto H., Little P.F.R., Terada M. and Sugimura T.: Genomic sequence of hst, a transforming gene encoding a protein homologous to fibroblast growth factors and the int-2-encoded protein; Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
7305-7309 (1987)].
A hst fehérje, a humán alap FGF (hbFGF) a humán savas FGF (haFGF) és az egér int-2 fehérje teljes aminosav-szekvenciája szerepel egymás mellett és van összehasonlítva. A kötőjelek az optimális illesztéés céljából bevitt hiányokat mutatják. A hst szekvenciával azonos csoportok be vannak keretezve. A szekvencia sorok feletti számok a hst csoportoknak felelnek meg.
4. ábra: Az alap FGF származékok sematikus bemutatása. A számok a 155 aminosavas formának felelnek meg. A kitöltött • · ·· • · ·· ······♦ · régiók a kiesett aminosav szekvenciáknak felelnek meg. A fekete pontok az egyes aminosav helyettesítéseknek felelnek meg.
5. ábra: A humán bFGF és mutánsai teljes aminosav szekvenciáját mutatja egymáshoz illesztve. A kötőjelek a kihagyott aminosavaknak felelnek meg. A csillagok az egyes aminosav cseréket mutatják.
6. ábra: A humán és szarvasmarha bFGF nukleotid szekvenciája. Ezt a szekvenciát szintetikusan állítottuk elő és használtuk a bFGF expresszálására. Az első 20 aminosav
kodonját, amelyeket csillag jelöl, módosítottuk, anélkül
hogy a megí felelő aminosav sorrendet megváltoztattuk volna.
Azokat a kodonokat, amelyek a szarvasmarha szekvenciában a
két eltérő aminosavat kódolják, aláhúztuk.
7. ábra: A pDS20 az az általános plazmid háttér, amelyet a
bFGF expressziős plazmidok készítésénél felhasználtunk. A galK gént a bFGF génnel helyettesítve és a Ptrp expressziós szignál, valamint a lambda fág cll Shine-Dalgarno szekvencia beépítésével kapjuk a pFC80 szerkezetet.
A jelen találmány tárgya az alap FGF új származékainak előállítása. A kiindulási alap FGF molekula lehet akár humán vagy szarvasmarha eredetű.
Ezek az új, rekombináns DNS technikával előállított származékok a bFGF 155 aminosavas formájának deléciős vagy szubsztitúciós mutánsai. A szakirodalomból ismert, hogy a humán és a szarvasmarha alap FGF különböző formákban izolálható, amelyek között a különbség csak az NHz végi meghosszabbításban van. Pontosabban, úgy látszik, hogy a 126
aminosav hosszúságú, valamint a 157 aminosav hosszúságú forma egyformán aktív.
A jelen találmány végrehajtása során mutációkat vittünk be a bFGF molekula különböző régióiba, amelyek elég messze vannak ettől a heterogén NHz-terminális doméntöl. Példaként használtuk a 155 aminosavas formát. Az nyilvánvaló tehát, hogy a jelen találmány tárgyát képező módosításokat a bFGF más formáin is végre lehet hajtani, például a 126-157 aminosavas formák bármelyikén
Amint azt a korábbiakban kijelentettük, a találmány szerinti új molekulák a vad típusú bFGF molekula antagonistáiként és/vagy szuperagonistáiként működhetnek. Amint azt korábban említettük, a bFGF antagonisták részben értékes eszközök lehetnek a daganatos angiogenezis gátlásában. A bFGF szuperagonistái a natív szekvenciához képest értékesebb farmakolőgiai tulajdonságokkal rendelkezhetnek.
A jelen találmány szerinti vegyületek biológiai aktivitásának értékelése lehetővé tette hogy megkülönböztessük a bFGF molekula egyes régióit, amelyek különösen fontosnak tűnnek a bFGF biológiai és biokémiai tulajdonságai szempontjából.
Az ilyen régiók, pontosabban az ΜΙ-bFGF, M2-bFGF és M3-bFGF származékokból kihagyott régiók azonosítása azt sugallja, hogy további mutációk (szubsztitúciók, deléciók vagy módosítások) ugyanabban a régióban, megnövekedett gyógyászati értékű bFGF származékokhoz vezetnek.
A jelen találmány oltalmi körébe ezek a további mutációk is beletartoznak.
···· ·· · ·· ·
-27• · · · · · · • · · · · · ···· ·· ·· ·»···*· ·
Amint azt már említettük, a jelen találmány tárgya továbbá rekombináns DNS eljárás ezeknek az új molekuláknak az előállítására. Érdekes módon ez az eljárás sikeresen alkalmazható a vad-típusú bFGF előállítására is. Ismételten, az összes említett megfontolás egyformán érvényes a humán és szarvasmarha alap FGF szekvenciákra is.
A jelen találmány szövegében ismertetett rekombináns DNS eljárás a kívánt FGF molekulát kódoló gént tartalmazó plazmid DNS-sel transzformált E.coli baktérium törzseken alapul. A jelen találmány szerzői természetesen tudják, hogy más rekombináns DNS is közöltek már [Iwane M., Kurokawa T., Sasada R. , Seno M., Nakagawa S., Igarashi K.: Ezpressicn of cDNS encoding humán basic fibroblast growth factor in E.coli; Biochem. Biophys. Rés. Commun., 146. 470-477 (1987)].
Azonban az itt ismertetett eljárás új jellemzőkkel bír és nagymennyiségű rekombináns bFGF-et eredményez, amelyet eddig még nem írtak le.
Ennek az eljárásnak egyik fő jellemzője az alap FGF termelésében gazdaként alkalmazott E.coli törzs típusa. Tény, hogy az ismert, hogy a törzs típusa az egyik fö paraméter, amely befolyásolja a heterológ génexpressziót E.coli-ban [Harris T.J.R. and Emtage J.S.: Expression of heterologous genes in E.coli; Microbiological Sciences, 3, 28-31 (1986)].
A jelen találmány szerint a B típusú E.coli törzsek nagyon hatékony gazdaszervezetek a rekombináns bFGF, valamint a bFGF származékok termelésére. Valóban, ha ugyanazt a bFGF expressziós vektort egy másik E.coli törzsbe • · ·
-28építjük be (például K-12, C, stb. típusúba), akkor nem keletkezik annyi bFGF.
A jelen eljárás egy másik jellemzője néhány optimizált kodon beépítése a különböző bFGF molekulákat kódoló génekbe. A szerzők úgy találták, hogy szükséges volt bizonyos számú DNS kodont módosítani az aminosav-sorrend megtartása mellett, hogy megnöveljék az expresszió szintjét. A választott DNS kódoló szekvenciát a jelen találmány szövegében közöljük (lásd 6. ábra).
Ez a két jellemző, a gazdaszervezetként használt törzs típusa, és az optimalizált kodonok, az újdonság a jelen, a bFGF és mutánsai előállítására használt rekombináns DNS eljárásban. Ezt a két szempontot a mai napig nem említették vagy publikálták a szakirodalomban az alap bFGF-re vonatkoztatva.

Claims (22)

1. Egy humán vagy szarvasmarha alap fibroblaszt növekedési faktor, azzal jellemezve, hogy a 27-32 sorszámú aminosavak (Lys-Asp-Pro-Lys-Arg-Leu) hiányoznak belőle, a fenti aminosavak számozása megfelel a humán vagy szarvasmarha
FGF 155 aminosavas formájának.
faktor.
azzal jellemezve, hogy az 54-58 sorszámú (Glu-Lys-Ser-Asp-Pro) hiányoznak belőle, a fenti aminosavak számozása megfelel a humán vagy szarvasmarha alap FGF 155 aminosavas formájának.
3. Egy humán vagy szarvasmarha alap fibroblaszt növekedési faktor, azzal jellemezve, hogy a 70-75 sorszámú aminosavak (Gly-Val-Val-Ser-Ile-Lys) hiányoznak belőle, a fenti aminosavak számozása megfelel a humán vagy szarvasmarha alap FGF 155 aminosavas formájának.
4. Egy humán vagy szarvasmarha alap fibroblaszt növekedési faktor, azzal jellemezve, hogy a 78-83 sorszámú aminosavak (Cys-Ala-Asn-Arg-Tyr-Leu) hiányoznak belőle, a fenti aminosavak számozása megfelel a humán vagy szarvasmarha alap FGF 155 aminosavas formájának.
·«· ····
-30•
5. Egy humán vagy szarvasmarha alap fibroblaszt növekedési faktor, azzal jellemezve, hogy a 110-120 sorszámú aminosavak (Asn-Asn-Tyr-Asn-Thr-Tyr-Arg-Ser-Arg-Lys-Tyr) hiányoznak belőle, a fenti aminosavak számozása megfelel a humán vagy szarvasmarha alap FGF 155 aminosavas formájának.
6. Egy humán vagy szarvasmarha alap fibroblaszt növekedési faktor, azzal Jellemezve, hogy a 128-as sorszámú aminosavat (Lys) és a 129-es sorszámú aminosavat (Arg) glutaminnal (Gin) helyettesítjük, a fenti aminosavak számozása megfelel a humán vagy szarvasmarha alap FGF 155 aminosavas formájának.
7. Egy humán vagy szarvasmarha alap fibroblaszt növekedési faktor, azzal jellemezve, hogy mind a 118-as (Arg), mind a 119-es (Lys), mind a 123-as (Lys) és a 129-es sorszámú aminosavat (Arg) glutaminnal (Gin) helyettesítjük, a fenti aminosavak számozása megfelel a humán vagy szarvasmarha alap FGF 155 aminosavas formájának.
8. Egy humán vagy szarvasmarha alap fibroblaszt növekedési faktor származék, azzal jellemezve, hogy a humán vagy szarvasmarha bFGF bármely természetes formáját tartalmazza, az előző igénypontok bármelyike szerinti mutációkkal.
9. Az előző igénypontok bármelyike szerinti bFGF származék, azzal jellemezve, hogy az NH2 és/vagy a COOH terminálison további aminosavakat tartalmaz.
10.
Az előző igénypontok bármelyike szerinti bFGF származék, azzal jellemezve, hogy tartalmaz vagy nem tartalmaz glikozidos oldalláncokat.
11.
igénypontok bármelyike szerinti bFGF származék, aZZc.1 hogy bFGF szuperagonistaként használják.
12. Az előző igénypontok bármelyike szerinti bFGF származék, azzal jellemezve, hogy bFGF antagonistaként használják.
13. A 12. igénypont szerinti bFGF származék, daganatos angiogenezis gátlására.
14. Rekombináns DNS eljárás, az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti alap fibroblaszt növekedési faktor származék előállítására.
15. A pFCSO expressziós plazmid, azzal jellemezve, hogy természetes vagy módosított, humán vagy szarvasmarha bFGF aminosav szekvenciát kódoló genomiális DNS, cDNS, szintetikus vagy módosított gén expresszálására használják.
16. A 15. igénypont szerinti expressziós plazmid, azzal jellemezve, hogy legalább egy olyan gént tartalmaz, amely antibiotikum rezisztenciát, vagy bármely más szelektálható markert kódol.
17. A 15. vagy 16. expressziős plazmid, igénypontok bármelyike szerinti azzal jellemezve, hogy az 1-10.
-32igénypontok bármelyike szerinti származékot kódoló gén expresszálására használják.
18. B típusú E.coli törzsek alkalmazása humán vagy szarvasmarha bFGF rekombináns származékok előállítására.
19. B típusú E.coli törzsek alkalmazása az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti rekombináns származékok előállítására.
20. A 15. vagy 16. igénypont szerinti plazmid és egy B típusú E.ooli törzs alkalmazása az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti származékok előállítására.
21. A 6. ábra szerinti DNS szekvencia.
22. B típusú E.coli törzsek és a 6. ábra szerinti DNS szekvencia kombinált alkalmazása rekombináns humán vagy szarvasmarha bFGF előállítására.
23. B típusú E.coli törzsek és a 6. ábra szerinti DNS szekvencia kombinált alkalmazása az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti rekombináns származék előállítására.
HU895573A 1988-09-16 1989-09-16 Process for producing human fibroblast growth factor derivatives HUT53937A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB888821795A GB8821795D0 (en) 1988-09-16 1988-09-16 New derivatives of human/bovine basic fibroplast growth factor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU895573D0 HU895573D0 (en) 1990-11-28
HUT53937A true HUT53937A (en) 1990-12-28

Family

ID=10643728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU895573A HUT53937A (en) 1988-09-16 1989-09-16 Process for producing human fibroblast growth factor derivatives

Country Status (21)

Country Link
EP (2) EP0396664A1 (hu)
JP (1) JP2888575B2 (hu)
KR (1) KR900702027A (hu)
CN (1) CN1041181A (hu)
AT (1) ATE98693T1 (hu)
AU (1) AU620925B2 (hu)
CA (1) CA1340834C (hu)
DE (1) DE68911461T2 (hu)
DK (1) DK120290A (hu)
ES (1) ES2061855T3 (hu)
FI (1) FI902391A0 (hu)
GB (1) GB8821795D0 (hu)
HU (1) HUT53937A (hu)
IL (1) IL91615A0 (hu)
MY (1) MY104910A (hu)
NO (1) NO902176L (hu)
NZ (1) NZ230621A (hu)
PT (1) PT91719B (hu)
WO (1) WO1990002800A1 (hu)
YU (1) YU179489A (hu)
ZA (1) ZA897020B (hu)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5143829A (en) * 1990-03-29 1992-09-01 California Biotechnology Inc. High level expression of basic fibroblast growth factor having a homogeneous n-terminus
US5478804A (en) * 1990-09-19 1995-12-26 The Salk Institute For Biological Studies Treatment of tumorigenic pathophysiological conditions with FGF-cytoxic conjugates
US6833354B1 (en) 1990-12-19 2004-12-21 Kaken Pharmaceutical Co., Ltd. Agent for the treatment of bone diseases
JP3135138B2 (ja) * 1990-12-19 2001-02-13 科研製薬株式会社 骨疾患治療剤
DE69205466T2 (de) * 1991-03-21 1996-05-30 Procter & Gamble Mittel zur Kontrolle von Hautfalten, die die Arg-Ser-Arg-Lys-Sequenzen enthalten.
JP3303211B2 (ja) * 1991-04-26 2002-07-15 武田薬品工業株式会社 bFGFムテインおよびその製造法
TW275068B (hu) * 1993-09-24 1996-05-01 American Cyanamid Co
AUPO247496A0 (en) 1996-09-23 1996-10-17 Resmed Limited Assisted ventilation to match patient respiratory need
US6214795B1 (en) 1996-11-12 2001-04-10 Praecis Pharmaceuticals, Inc. Peptide compounds useful for modulating FGF receptor activity
US6274712B1 (en) 1997-12-23 2001-08-14 3-Dimensional Pharmaceuticals, Inc. Analogs of human basic fibroblast growth factor mutated at one or more of the positions glutamute 89, aspartate 101 or leucine 137
FR2780416B1 (fr) * 1998-06-10 2002-12-20 Rhone Poulenc Nutrition Animal Procede industriel de production de proteines heterologues chez e. coli et souches utiles pour le procede
WO2001013031A2 (en) 1999-08-13 2001-02-22 Chiron Corporation Dose of an angiogenic factor and method of administering to improve myocardial blood flow
DE69933057T2 (de) * 1999-12-22 2007-03-15 Ortho-Mcneil Pharmaceutical, Inc. Analoge des humanen basischen fibroblasten-wachstumsfactors
CA2430112C (en) 2000-11-27 2010-07-27 Dnavec Research Inc. Paramyxovirus vector encoding angiogenesis gene and use thereof
US8772460B2 (en) * 2011-12-16 2014-07-08 Wisconsin Alumni Research Foundation Thermostable FGF-2 mutant having enhanced stability
CN106957359B (zh) * 2016-08-31 2020-04-24 黄志锋 Fgf1突变体及其医药应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK122687A (da) * 1986-03-14 1987-09-15 Takeda Chemical Industries Ltd Polypeptid, dna og anvendelse deraf
JPH01501840A (ja) * 1987-01-16 1989-06-29 アムジエン・インコーポレーテツド 繊維芽細胞成長因子の産生
JP2526965B2 (ja) * 1987-02-24 1996-08-21 武田薬品工業株式会社 ムテイン,dnaおよびその用途
EP0377579A1 (en) * 1987-07-07 1990-07-18 California Biotechnology, Inc. Recombinant fibroblast growth factors
EP0326907A1 (en) * 1988-01-26 1989-08-09 Takeda Chemical Industries, Ltd. Polypeptide, DNA and its use

Also Published As

Publication number Publication date
MY104910A (en) 1994-06-30
PT91719B (pt) 1995-05-31
DK120290A (da) 1990-07-16
CA1340834C (en) 1999-11-30
NO902176D0 (no) 1990-05-15
ATE98693T1 (de) 1994-01-15
DK120290D0 (da) 1990-05-15
EP0363675A1 (en) 1990-04-18
AU620925B2 (en) 1992-02-27
DE68911461T2 (de) 1994-05-19
PT91719A (pt) 1990-03-30
JPH03501855A (ja) 1991-04-25
IL91615A0 (en) 1990-04-29
AU4317189A (en) 1990-04-02
ZA897020B (en) 1990-08-29
WO1990002800A1 (en) 1990-03-22
NO902176L (no) 1990-07-13
HU895573D0 (en) 1990-11-28
NZ230621A (en) 1992-06-25
FI902391A0 (fi) 1990-05-14
KR900702027A (ko) 1990-12-05
GB8821795D0 (en) 1988-10-19
ES2061855T3 (es) 1994-12-16
JP2888575B2 (ja) 1999-05-10
EP0396664A1 (en) 1990-11-14
EP0363675B1 (en) 1993-12-15
CN1041181A (zh) 1990-04-11
YU179489A (en) 1991-10-31
DE68911461D1 (de) 1994-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HUT53937A (en) Process for producing human fibroblast growth factor derivatives
US6737404B2 (en) Methods of using analogs of human basic fibroblast growth factor mutated at one or more of the positions glutamate 89, aspartate 101 or leucine 137
FI96316C (fi) bFGF:n muteiinia koodaava DNA, mainittua DNA:ta sisältävä transformoitu bakteeri ja menetelmä muteiinin tuottamiseksi
US5352589A (en) Deletion mutant of basic fibroblast growth factor and production thereof
US5223483A (en) Cysteine-modified acidic fibroblast growth factor
JP4280786B2 (ja) 同一のn末端を有する塩基性繊維芽細胞増殖因子の高レベル発現
NZ245047A (en) Hybrid transforming growth factor and recombinant dna encoding such a hybrid
US20240182521A1 (en) Cell-penetrating peptide variant and use thereof
DK174961B1 (da) Fibroblast-vækstfaktor, nucleotidsekvens kodende derfor, præparat indeholdende faktoren og fremgangsmåde til fremstilling deraf
EP1248844B1 (en) Analogs of human basic fibroblast growth factor
CZ98097A3 (en) Acid fibroblast growth factor analogs exhibiting increased stability and biological activity
US5312911A (en) Cysteine-modified acidic fibroblast growth factor
EP0421455B1 (en) A mutein of HST-1 and production thereof
EP0613946B1 (en) hst-2 Mutein, DNA coding for the same and preparation thereof
RU2454425C2 (ru) Производные метастина и их применение
JP3127246B2 (ja) ポリペプチド,dnaおよびその用途
JPH07126293A (ja) hst−2ムテイン、その製造法および用途

Legal Events

Date Code Title Description
DFC9 Refusal of application