JP2002300890A - 組換えヤドリギレクチン(rML) - Google Patents

組換えヤドリギレクチン(rML)

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JP2002300890A JP2001401821A JP2001401821A JP2002300890A JP 2002300890 A JP2002300890 A JP 2002300890A JP 2001401821 A JP2001401821 A JP 2001401821A JP 2001401821 A JP2001401821 A JP 2001401821A JP 2002300890 A JP2002300890 A JP 2002300890A
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レンゼン ハンス
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エッケ ユーゲン
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バウアー アクセル
Holger Zinke
ジンケ ホルガー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の根底にある課題は、ヤドリギレクチン
を純粋な形態で、そして大規模でのその利用が可能にな
る量で提供することにある。 【解決手段】ヤドリギレクチンの遺伝子配列を初めて提
供することによって、インビトロにて再会合し得、そし
てそれゆえタンパク質化学、酵素活性、および構造に関
して均質なrMLホロタンパク質を生成する個々の高純
度組換え鎖(rMLA、rMLB)が、該配列から開始
することにより得られ得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成熟後にヤドリギ
レクチンダイマーの生物学的活性を有するプレプロタン
パク質をコードする核酸分子、これらの核酸分子を含有
するベクター、該ベクターで形質転換された宿主、およ
びこれらの核酸分子によってコードされるポリペプチド
および/またはポリペプチドダイマーに関する。本発明
のポリペプチドおよび/またはポリペプチドダイマー
は、治療上広範に適用可能である。従って、本発明はさ
らに、本発明のポリペプチドおよび/またはポリペプチ
ドダイマーを含有するイムノトキシンならびに薬学組成
物に関する。さらに、本発明は、本発明の核酸分子、本
発明のポリペプチドおよび/またはポリペプチドダイマ
ー、および/または本発明の核酸分子と特異的にハイブ
リダイズするプライマーを含有する診断組成物に関す
る。最後に、本発明は、本発明のポリペプチドおよび/
または本発明のポリペプチドダイマーを含有する植物保
護剤に関する。
【0002】
【従来の技術】ヤドリギ抽出物は数世紀にわたって治療
に用いられている。今世紀始めから、ヤドリギ調製物は
ガンの治療に用いられ、様々な成功例がある(Bocc
i,1993; Gabius ら、1993; Ga
bius および Gabius, 1994; Ga
nguly および Das, 1994)。Hajt
o ら (1989, 1990)は、治療効果が、特
にいわゆるヤドリギレクチン(ビスキュミン(visc
umin)、Viscum albumアグルチニン、
VAA)によって媒介されるということを示すことがで
きた。今日、細胞傷害効果の他に、従来技術では特に、
(非特異性)免疫刺激について論じられており、この正
の効果を腫瘍患者の随伴治療およびアフターケアに利用
される。生活の質の向上は、このような患者において内
因性エンドルフィンの分泌によりおそらく媒介される
(Heiny および Beuth, 1994)。イ
ンビトロ(Hajto ら、1990; Maenne
l ら、1991; Beuth ら、1993)およ
びインビボ(Hajto, 1986; Hajto
ら、1989; Beuth ら、1991; Beu
th ら、1992)での多数の研究ならびに臨床試験
(Beuth ら、1992)において、炎症性サイト
カイン(TNF−α、IL−1、IL−6)の増加した
放出ならびに免疫系の細胞成分(TH細胞、NK細胞)
の活性化が報告されている。
【0003】今日、60kDaのヤドリギレクチンタン
パク質は、抽出物から生化学的に得られるヤドリギ抽出
物の活性成分であると考えられている(Franz
ら、1977; Gabius ら、1992)。ML
タンパク質は、2個の共有S−S結合したサブユニット
からなり、そのA鎖はリボソームの酵素的不活性化を担
い(Endo ら、1988)、そして、そのB鎖は炭
水化物結合を担う。今日、生物学的活性は、主にB鎖の
レクチン活性による(Hajto ら、1990)。
【0004】しかしながら、ヤドリギレクチン(ML)
の構造/機能関係についてはほとんど知られていない。
観察される作用様式および/または治療効果に対してど
ちらの単鎖ならびにその異なる生化学的活性および酵素
活性が寄与するかは未だに明らかでない。構造/機能関
係の分析は、調製物に他のヤドリギ植物成分が混入する
ため、困難になっている(Stein および Ber
g, 1994)。抽出調製物の活性は調製物の異なる
組成に依存し得、次にはこの組成は宿主樹木(リンゴ、
マツ、ポプラなど)の種類に依存し得ることが論じられ
る(Huelsen ら、1986)。ビスコトキシン
(viscotoxin)(Garcia−Olmed
o ら、1983; Mendez ら、1990)お
よびその他のビスキュミン(viscumin)(例え
ば、ML−2、ML−3など)は、同様の効果を有する
と言われる(Eifler ら、1994)。生化学的
に(アフィニティークロマトグラフィーにより)高度に
精製されたML調製物ですらも実質的には不均一である
(図8参照)。この不均一さは、生化学的に評価可能な
鎖の活性、インビトロおよびインビボにおいて引き起こ
される効果およびタンパク質構造それ自体に関する。構
造変異体は、MLのAおよびB鎖のグリコシル化ならび
に配列変異について論じられる。Gabius ら
(1992)および Dietrich ら (199
2)は、ML−1のA1鎖およびA2鎖の配列変異性を
示す。
【0005】ヤドリギレクチンの治療効果についてより
詳細な分析を行うには、ヤドリギレクチンが純粋な形態
の構造的に均一な物質として利用可能であることが望ま
しい。さらに、科学者らにとっては、ヤドリギレクチン
/その成分を薬学組成物の活性成分として大規模に用い
得るように、これを純粋な形態で大量に調製できること
が重要である。これらの目的は、当該分野で公知のプロ
セスでは達成し得なかった。当該分野の現在の状況に従
う植物原料からの単離では、常に不均一な物質の混合物
しか得られない。
【0006】植物ヤドリギレクチン調製物の不均一さは
特に、イソ型であるML−2およびML−3へのML−
1の翻訳後プロセシングの結果である。そのため、ヤド
リギレクチン調製物は、単離方法または発酵期間に依存
して異なる含有量のML−1、ML−2およびML−3
を有する(Jaeggy ら、1995)。さらに、上
述した任意のイソ型はさらに、等電点電気泳動によって
ML−1について図8に例示されるようにたいてい微小
不均一(microheterogeneous)であ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
根底にある課題は、ヤドリギレクチンを純粋な形態で、
そして大規模でのその利用が可能になる量で提供するこ
とにある。この課題は、請求の範囲において特徴付けら
れる実施態様によって解決される。
【0008】したがって、本発明は、(a)成熟後にヤ
ドリギレクチンダイマーの生物学的機能を有し、そして
図4cに示されるヌクレオチド配列を有するプレプロタ
ンパク質をコードする核酸分子;(b)(a)のプレプ
ロタンパク質のフラグメントであってヤドリギレクチン
ダイマーの生物学的に活性な成分をコードする核酸分
子;(c)遺伝暗号の縮重により(a)または(b)の
核酸分子と異なる核酸分子;あるいは(d)ストリンジ
ェントな条件下で(a)、(b)、または(c)の核酸
分子とハイブリダイズし、そして(a)または(b)に
示される生物学的機能および/または活性を有するポリ
ペプチドをコードする核酸分子に関する。
【0009】
【課題を解決するための手段】1.本発明は、核酸分子
であって、 (a) 成熟後にヤドリギレクチンダイマーの生物学的機
能を示し、かつ図4Cに示される核酸配列を有するプレ
プロタンパク質をコードする; (b) (a)に記載のプレプロタンパク質のフラグメントで
あって、ヤドリギレクチンダイマーの生物学的に活性な
部分であるフラグメントをコードする; (c) (a)または(b)に記載の核酸分子とは遺伝子コード
の縮重に起因して異なる;または (d) ストリンジェントな条件下で(a)、(b)、または(c)
に記載の核酸分子とハイブリダイズし、かつ(a)または
(b)に示される生物学的機能または活性を有するポリペ
プチドをコードする、核酸分子、に関する。
【0010】2.本発明の好ましい実施形態では、上記
フラグメントが、図4aに示されるヌクレオチド配列に
よってコードされるヤドリギレクチンのA鎖である、1
に記載の核酸分子が提供される。
【0011】3.本発明の好ましい実施形態では、上記
フラグメントが、図4bに示されるヌクレオチド配列に
よってコードされるヤドリギレクチンのB鎖である、1
に記載の核酸分子が提供される。
【0012】4.本発明の好ましい実施形態では、DN
A分子である、1〜3のいずれかに記載の核酸分子が提
供される。
【0013】5.本発明の好ましい実施形態では、RN
A分子である、1〜3のいずれかに記載の核酸分子が提
供される。
【0014】6.本発明の好ましい実施形態では、1〜
5のいずれかに記載の核酸分子に対してアンチセンス鎖
である、核酸分子が提供される。
【0015】7.本発明の好ましい実施形態では、1〜
6のいずれかに記載の核酸分子を少なくとも1つ含有す
る、ベクターが提供される。
【0016】8.本発明の好ましい実施形態では、2ま
たは4に記載の核酸分子および3または4に記載の核酸
分子の両方を含有する、7に記載のベクターが提供され
る。
【0017】9.本発明の好ましい実施形態では、上記
ベクターが発現ベクターである、7または8に記載のベ
クターが提供される。
【0018】10.本発明の好ましい実施形態では、7
〜9のいずれかに記載のベクターの少なくとも1つで形
質転換されている、宿主が提供される。
【0019】11.本発明の好ましい実施形態では、哺
乳動物細胞、植物細胞、細菌、カビ細胞、酵母細胞、昆
虫細胞またはトランスジェニック植物である、10に記
載の宿主が提供される。
【0020】12.本発明の好ましい実施形態では、上
記細菌がE.coliであり、上記カビ細胞がAspe
rgillus細胞であり、上記昆虫細胞がSpodo
ptera細胞であり、好ましくはSpodopter
a frugiperda細胞である、11に記載の宿
主が提供される。
【0021】13.本発明の好ましい実施形態では、1
〜5のいずれかに記載の核酸分子または7〜9のいずれ
か1つに記載のベクターによってコードされ、および/
または10〜12のいずれかに記載の宿主によって産生
される、ポリペプチドが提供される。
【0022】14.本発明の好ましい実施形態では、少
なくとも1つの化学的または酵素的な修飾を示す、13
に記載のポリペプチドが提供される。
【0023】15.本発明の好ましい実施形態では、上
記ポリペプチドが、融合タンパク質である、13または
14に記載のポリペプチドが提供される。
【0024】16.本発明の好ましい実施形態では、ヤ
ドリギレクチンの生物学的機能を有するポリペプチドダ
イマーであって、第1のモノマーが2、4、または5に
記載の核酸分子によってコードされ、そして第2のモノ
マーが3〜5のいずれかに記載の核酸分子によってコー
ドされる、ポリペプチドダイマーが提供される。
【0025】17.本発明の好ましい実施形態では、上
記モノマーの少なくとも1つが、14または15に記載
のポリペプチドである、16に記載のポリペプチドダイ
マーが提供される。
【0026】18.本発明の好ましい実施形態では、1
3〜15のいずれかに記載のポリペプチドおよび/また
は16または17に記載のポリペプチドダイマーに特異
的に結合する抗体またはそのフラグメントもしくは誘導
体が提供される。
【0027】19.本発明の好ましい実施形態では、1
0〜12のいずれかに記載の宿主を適当な条件下で培養
し、そのようにして得られるポリペプチドまたはポリペ
プチドダイマーが単離される、13〜15のいずれかに
記載のポリペプチドまたは16もしくは17に記載のポ
リペプチドダイマーを生成するための方法が提供され
る。
【0028】20.本発明の好ましい実施形態では、1
3〜15のいずれかに記載のポリペプチドまたは16も
しくは17に記載のポリペプチドダイマーを少なくとも
1つ含む、イムノトキシンが提供される。
【0029】21.本発明の好ましい実施形態では、1
3〜15のいずれかに記載のポリペプチドおよび/また
は16もしくは17に記載のポリペプチドダイマーおよ
び/または20に記載のイムノトキシンを、必要に応じ
て、薬学的に受容可能な担体との混合物中に含む、医薬
組成物が提供される。
【0030】22.本発明の好ましい実施形態では、1
〜5のいずれか1つに記載の核酸分子またはその相補的
鎖に特異的にハイブリダイズするプライマーまたはプラ
イマー対が提供される。
【0031】23.本発明の好ましい実施形態では、診
断組成物であって、少なくとも (a) 1〜5のいずれかに記載の核酸分子; (b) 22に記載のプライマーおよび/またはプライ
マー対;および/または (c) 13〜15のいずれかに記載のポリペプチドお
よび/または16または17に記載のポリペプチドダイ
マーを含有する、診断組成物が提供される。
【0032】24.本発明の好ましい実施形態では、1
3〜15のいずれかに記載のポリペプチドおよび/また
は16または17に記載のポリペプチドダイマーを含有
する、植物保護因子が提供される。
【0033】
【発明の実施の形態】ヤドリギレクチンの遺伝子配列を
初めて提供することによって、インビトロにて再会合し
得、そしてそれゆえタンパク質化学、酵素活性、および
構造に関して均質なrMLホロタンパク質を生成する個
々の高純度組換え鎖(rMLA、rMLB)が、該配列
から開始することにより得られ得る。再会合した組換え
タンパク質は、特にその一次構造および翻訳後修飾(グ
リコシル化、リン酸化)においては変異しないだけでな
く微小不均一でもないため、ホロタンパク質としても、
部分鎖としてもサブフラグメントの形状でも治療上特に
有用である。
【0034】本発明によれば、ヤドリギレクチンプレプ
ロタンパク質の「フラグメント」は、天然に存在するフ
ラグメントのみならず、ヤドリギレクチンダイマーの生
物学的に活性な成分であるいかなるフラグメントでもあ
ることが理解される。当業者らは、ヤドリギレクチンダ
イマーのこのような生物学的に活性な成分はまた、明瞭
であるという理由で、言うまでもなくダイマーの単鎖の
成分でもあると理解することが示される。したがって、
図4cに示される配列の一部を形成する単鎖またはその
フラグメントも本発明に包含される。
【0035】本発明において、「ヤドリギレクチンの成
分」に関して用いられる「天然に」という用語は、この
ように特徴付けされたフラグメントが、ヤドリギレクチ
ンダイマー鎖または該鎖において天然に存在する鎖のサ
ブフラグメントのいずれかであることを指すものと理解
される。これらのフラグメントは、好ましくは生物学的
に活性である。
【0036】本発明において、「生物学的に活性」とい
う用語は、これらのフラグメントが、本願において記載
されるような鎖またはダイマーの生物学的機能、あるい
は単鎖またはダイマーの任意のその他の生物学的機能を
少なくとも1つ有することを指すものと理解される。さ
らに、「生物学的に活性」という用語は、薬理学的な活
性および/または免疫学的活性にも関連していることを
意味する。
【0037】さらに組換えMLタンパク質を初めて使用
することで、実験によって個々のドメインおよびサブド
メインの貢献度を調査し得る。組換えMLタンパク質お
よび組換えサブユニット/部分鎖は、抽出調製物および
標準抽出物の代わりに使用し得るように対応して規定さ
れた単一物質調製物の主成分である。
【0038】従来のクローニング方法が失敗した後に、
驚くべきことに新たなクローニング方法に基づいてヤド
リギレクチンをコードする遺伝子のクローニングがもた
らされ得た。
【0039】ヤドリギレクチンML−1については多数
のタンパク質化学データが知られている。その分子量お
よびサブユニット構造、特に短いN−末端ペプチドが知
られている。これらのアミノ酸配列は、Dietric
h ら (1992)およびGabius ら (19
92) (DE4221836号も参照のこと)によっ
て個々に記載されている。アミノ酸組成およびこれらの
ペプチドから開始するAおよび/またはB鎖のN−末端
ペプチドの高縮重度のために、ゲノム遺伝子ライブラリ
ーをスクリーニングする場合にML遺伝子フラグメント
を同定し得るほど十分に縮重度が低い合成オリゴヌクレ
オチドを調製することは事実上不可能である。Visc
um albumポリ−(A+)RNAに基づいて調製
されたcDNA遺伝子ライブラリーについても同様のこ
とが言える。
【0040】ポリメラーゼ連鎖反応によって、既知のス
トレッチの間に位置しているDNAストレッチを増幅す
ることができる(Erlich ら、1988)。ML
AのN−末端から開始する「センス」オリゴヌクレオチ
ドおよびMLBのN−末端から開始する「アンチセン
ス」オリゴヌクレオチドを使用すると、ML遺伝子にイ
ントロンが含まれていなければ、介在遺伝領域が増幅さ
れると考えられる(図1a)。しかしながら、実際には
B鎖のN−末端配列を分析してみると、オリゴヌクレオ
チドの考えられる組み合わせの縮重度はこの方法を実現
させるには高すぎるということが分かる。その原因は特
に、オリゴヌクレオチド構成にとっては好ましくなく、
そして公知のアミノ酸配列領域から開始されるML遺伝
子配列の増幅を実行不可能にするB鎖のN−末端の配列
にあり得る(図1b)。
【0041】改変されたPCRストラテジーを使用して
ML遺伝子をクローニングしようとする場合、科学者ら
は、特にヤドリギレクチンとI型およびII型のリボソ
ーム不活性化タンパク質(RIP)との類似点に基づく
タンパク質データをさらに追加し、増幅オリゴヌクレオ
チドを構成するよう試みた(Stirpe ら、199
2)。(a)I型RIPタンパク質およびリシンのA鎖
ならびに(b)アブリンおよびリシンのB鎖の複数アラ
インメントに基づいて保存領域を全部で8つの配列スト
レッチにおいて同定した。これらの配列領域から開始し
て、関連種のコドン選択表についても考慮し、全部で2
1個のオリゴヌクレオチドを構築して200回を超える
増幅試験において様々な組み合わせで使用した。しかし
ながら、アニーリング温度、Mg2+含有量ならびにサイ
クルパラメータに関してPCR条件を広範に変化させた
にもかかわらず、いずれの場合においても特異的な増幅
産物を得ることはできなかった。
【0042】上述したように熟考したところ、ゲノムラ
イブラリーおよびcDNAライブラリーをスクリーニン
グしてもPCR技術を使用しても、特異的なMLのDN
A配列に達することはできなかった。
【0043】したがって、増幅オリゴヌクレオチドの構
築においてリシンおよびアブリンの構造の構造的特性を
さらに含むための新たな方法を見いだすための試みが行
われている。
【0044】リボソーム不活性化タンパク質(RIP)
(ここでは特にII型のRIPリシン)の酵素メカニズ
ムはMLの酵素メカニズムと類似している(Endo
ら、1988a + 1988b)ため、これらのタン
パク質もまた機能的一次構造および三次構造のレベルで
構造的に類似しているということを除外することはでき
なかった。リシンの結晶構造(Katzin ら、19
91; Rutenber および Robertu
s, 1991; Weston ら、1994)から
開始して、リシンA鎖の鎖の可変性を分析したところ、
保存配列領域内に位置しているArg180の移動度の
低さが指摘された。さらに、基質の相互作用を十分に検
討しながら、鎖の「バックボーン」の立体配置が原因で
起こり得る活性中心のこの領域での可能性のあるアミノ
酸置換についても分析した。このように熟考の結果は、
リシンA鎖およびさらにI型RIPの広範囲の配列アラ
インメントについての評価と相関していた。
【0045】このように、構造データを含むことによる
配列比較の結果を補足したところ、特定の位置における
特定のアミノ酸残基の発生率についての確率データが得
られた。これらのデータを使用して、この領域には多数
の理論MLアミノ酸配列が存在するのではないかと仮定
し、後者に基づいて、驚くほど縮重度の低い(図1c)
対応のオリゴヌクレオチド(RMLA2)を構築するこ
とができた。
【0046】RMLA1(MLA鎖のN−末端アミノ酸
配列由来の縮重オリゴヌクレオチド;例えば図1b)
と、上述した熟考内容に基づいて構築された「活性部
位」オリゴヌクレオチドRMLA2とを組み合わせるこ
とにより、上述した他のアプローチが全て失敗に終わっ
た後に、複合ゲノムML−DNAから開始される所定の
PCRパラメータでフラグメントを得ることができた。
【0047】次に、フラグメントa(図3)をクローニ
ングして配列決定することによって得られるMLAの部
分遺伝子配列由来の特異的な非縮重オリゴヌクレオチド
プライマーと、RIP Iおよびリシン/アブリン配列
アラインメント由来の縮重オリゴヌクレオチドとによっ
て、さらにPCR増幅を行って遺伝子の配列情報を完成
させた。縮重B鎖オリゴヌクレオチドを構築するため
に、高度に保存された領域が認められるリシンおよびア
ブリンのB鎖の配列アラインメントを使用した。
【0048】ホロタンパク質の5’末端および3’末端
と、B鎖の部分フラグメントと、5’非翻訳領域および
3’非翻訳領域とを決定するために、単離したヤドリギ
RNAから開始される逆転写によってアナログcDNA
を合成し、RACE技術(Frohman ら、198
8)を使用してそれぞれの遺伝子セクションを得た。多
数のオーバーラップ遺伝子フラグメントを利用できるよ
うになると(図3)、それぞれ複合ゲノムヤドリギDN
Aから開始される完全なA鎖およびB鎖遺伝子セクショ
ンを、特異的PCRによって得た。rMLAおよびrM
LBの遺伝子配列はいずれも末端修飾されていた。これ
を図4aおよび図4bに示す。5’非翻訳領域および
3’非翻訳領域ならびにエンドペプチドおよびシグナル
ペプチドをコードする遺伝子セクションを有する完全な
ML遺伝子配列を図4cに示す。
【0049】本発明の核酸分子の好ましい実施態様にお
いて、フラグメントは、図4aに示されるヌクレオチド
配列によってコードされるヤドリギレクチンのA鎖(M
LA)である。
【0050】本発明の核酸分子のさらに好ましい実施態
様において、フラグメントは、図4bに示されるヌクレ
オチド配列によってコードされるヤドリギレクチンのB
鎖(MLB)である。
【0051】本発明のさらに好ましい実施態様は、DN
A分子である核酸分子に関する。
【0052】本発明において、「DNA分子」という用
語は、ゲノム分子およびcDNA分子の両方または
(半)合成DNA分子と関係しているものと解される。
本発明の教示内容のついての知識において、これらの様
々なDNA分子を調製するためのプロセスは当業者に周
知である。
【0053】本発明のさらに好ましい実施態様におい
て、核酸分子はRNA分子である。
【0054】本発明はさらに、本発明の上述した核酸分
子のいずれかに対するアンチセンス鎖である核酸分子に
関する。このようなアンチセンス鎖は、転写阻害に実験
的に使用され得、したがって植物における発現および調
節の研究に実験的に使用され得る。
【0055】本発明はまた、本発明による少なくとも1
つの核酸分子を含有するベクターに関する。
【0056】本発明のベクターは、例えば、ヤドリギレ
クチンプレプロタンパク質全体をコードする本発明の1
つの核酸分子を含有し得る。上記ベクターが発現ベクタ
ーであると仮定すると、プレプロタンパク質は適切な形
質転換宿主においてプロセスされ得、そしてインビボま
たはインビトロにてモノマー単位を結合し、ヤドリギレ
クチンダイマーを得ることができる。他の実施態様にお
いて、本発明のベクターは、本発明の核酸の増殖にのみ
使用されるベクターである。
【0057】好ましい実施態様において、本発明のベク
ターは、ヤドリギレクチンのA鎖またはそのフラグメン
トをコードする核酸分子およびB鎖またはそのフラグメ
ントをコードする核酸分子の両方を含有する。好ましく
は、これらのモノマーのフラグメントは生物学的に活性
である。
【0058】さらに好ましい実施態様において、本発明
のベクターは発現ベクターである。様々な宿主生物に適
した発現ベクターをどのようにして得るかについては、
当業者には明らかである。
【0059】本発明によれば、ヤドリギレクチンA鎖を
コードする配列を、複合ゲノムヤドリギDNAから開始
される特異的PCRによって、異種発現用に生成した。
使用するプライマーオリゴヌクレオチドの非相補的領域
を介して翻訳制御エレメントならびに制限エンドヌクレ
アーゼの認識配列を加え、それによって、ゲノム形態で
存在するプレプロヤドリギレクチン遺伝子に基づいてヤ
ドリギレクチンA鎖をクローニングして別々に発現させ
ることができた。
【0060】2つのオリゴヌクレオチドをハイブリダイ
ゼーションおよびクローニングすることにより、および
翻訳開始コドンを加えることにより、アミノ酸配列残基
チロシン1−チロシン17に対応するrMLAをコードす
る配列の5’領域(Dietrich ら、1992;
Gabius ら、1992)を合成遺伝子フラグメ
ントとして調製した。このように、Escherich
ia coliにおいて強く発現する遺伝子について説
明されている(Gribskov ら、1984)よう
にコドンの選択に関して遺伝子配列を最適化した。合成
rMLA遺伝子フラグメントの3’末端ならびにPCR
によって得られるrMLA遺伝子フラグメントの5’末
端において、TACからTATへのチロシン17コドンの
特異的な交換によってSsp I制限部位を導入した。
この制限部位によって、ベクターpML14−17(図
5)を得ながら2つのrMLA遺伝子フラグメントを融
合させることができた。DNA配列決定(図4a)によ
ってrMLAをコードする配列を確認した。Esche
richia coliにおいてrMLAを発現させる
ために、ベクターpML14−17から遺伝子配列を単
離し、これを発現ベクターpT7−7に挿入することに
よってT7−RNAポリメラーゼプロモーターーおよび
転写ターミネーターーの制御下においた(Studie
r およびMoffart, 1986)。得られた発
現ベクターpT7−MLA(図5)を使用して、E.
coli発現菌株BL21を形質転換した。遺伝子発現
の誘導は、相対分子量が25kDaを有する非グリコシ
ル化組換えヤドリギレクチンA鎖に対応するタンパク質
バンドの発生によって特徴付けられる。この組換え発現
産物についてのアッセイおよび同定を、特異的抗MLA
抗体を使用してウェスタンブロット分析によって実施し
た(図7)。
【0061】ヤドリギB鎖の異種発現用に、複合ゲノム
Viscum album DNAから特異的PCRに
よって完全なMLBコード配列を増幅した。使用するプ
ライマーオリゴヌクレオチドの非相補的領域を介して、
制限エンドヌクレアーゼの翻訳制御エレメントおよび認
識配列を導入した(図6)。得られた0.8kbpのP
CR産物を、発現ベクターpT7−7に挿入することに
よってTAクローニングベクターpCRIIでクローニ
ングした後、翻訳制御エレメントの制御下におき、そし
て得られた発現ベクターpT7−MLBで発現菌株E.
coli BL21を形質転換した。
【0062】DNA配列決定(図4b)によってrML
Bコード配列の完全性を確認した。特異的抗MLB抗体
(TB33、Tonevitsky ら、1995)を
使用して、ウェスタンブロットアッセイにて発現を検出
した。ここで、遺伝子発現を誘導した2時間後に非グリ
コシル化組換えヤドリギレクチンB鎖に対応する相対分
子量31kDAの免疫反応性タンパク質が生じた(図7
b)。E. coli細胞を完全に細胞破砕した後の細
胞画分の分析では、合成rMLB鎖が上清における可溶
性画分とE. coli細胞破砕時の沈降物における不
溶性封入体画分とに分かれることを示した。誘導の4時
間後に、可溶性および不溶性画分はそれぞれ全収量の5
0%を占めていた(図7b)。
【0063】本発明はさらに、本発明の少なくとも1つ
のベクターで形質転換された宿主に関する。
【0064】当業者が追求する目的に応じて、本発明の
宿主は、一つのモノマーのみまたは両方のモノマーの組
み合わせのいずれかを、好ましくは会合ダイマーとして
調製するためにのみ使用することができる。本発明の宿
主は、真核生物細胞または原核生物細胞、トランスジェ
ニック植物またはトランスジェニック動物であり得る。
【0065】好ましくは、本発明の宿主は、哺乳類細
胞、植物細胞、細菌、カビ細胞、酵母細胞、昆虫細胞ま
たはトランスジェニック植物である。
【0066】特に好ましい実施態様において、本発明の
宿主は、細菌E. coli、Aspergillus
細胞またはSpodoptera細胞であり、好ましく
はSpodoptera frugiperdaであ
る。
【0067】本発明はさらに、本発明の核酸分子または
本発明のベクターによってコードされるポリペプチドお
よび/または本発明の宿主によって産生されるポリペプ
チドに関する。
【0068】本発明のポリペプチドは、好ましくはヤド
リギレクチンのA鎖またはB鎖の生物学的活性を有す
る。しかし、他の実施態様においては、本発明のポリペ
プチドは、生物学的活性の一部のみ呈し得るかあるいは
全く生物学的活性を呈することができない。本発明にお
いて、「生物学的活性の一部」は、低減された活性およ
び/または生物学的活性の範囲からの多数の活性のいず
れかに関するものと解される。本発明のポリペプチド
は、上述した特性を呈するA鎖またはB鎖のフラグメン
トであり得る。
【0069】(rMLA、rMLBおよびrMLホロタ
ンパク質の特性についての試験) ((I) 相対分子量および構造)還元条件下でのSD
Sポリアクリルアミドゲル電気泳動と、これに続く銀ま
たはクーマシーブリリアントブルーでのタンパク質染色
とによって、あるいはウェスタンブロット分析における
免疫染色によって、相対分子量を測定した。
【0070】驚くべきことに、組換え非グリコシル化ヤ
ドリギレクチンA鎖は25kDaの相対分子量を有して
おり、従って天然に存在するヤドリギレクチンA鎖のA
1の31kDAおよびA2の29kDAとは有意に異な
っているということが分かった。従来技術においてはA
鎖はグリコシル化されないと仮定されていたため、相対
分子量にこのような差異が見られたのは極めて驚くべき
ことである。組換えヤドリギB鎖は31kDaの相対分
子量を有しており、従って36kDaのグリコシル化さ
れた天然に存在するヤドリギレクチンB鎖よりも実質的
に軽い(図7)。
【0071】グリコシル化および/または配列変異によ
る天然に存在するMLタンパク質の不同質性は、SDS
ゲルにおいて広いバンドとして明らかになり、試験を行
ったいかなる例の組換え種においても生じない。
【0072】再会合したrMLA/rMLBホロタンパ
ク質(rML)の相対分子量は、これよりも重い65〜
67kDaのnMLと比較すれば、合計で56kDaに
なる。
【0073】((II) 等電同質性)rMLAは、等
電点5.2;5.4;5.7および6.2を有する4種
に分類される高度に精製された天然に存在するヤドリギ
レクチンA鎖と比較すると、等電点6.8を有する等電
的に均一なタンパク質であることが分かる(図8)。
【0074】rMLBは、等電点7.1および7.3を
有する2種に分類される天然に存在するヤドリギレクチ
ンB鎖と比較すると、等電点5.1を有する等電的に均
一なタンパク質であることが分かる(図8)。
【0075】このため、天然に存在するMLホロタンパ
ク質については可能性のある分子変異体および組み合わ
せ(図8下)が多数存在するが、組換えヤドリギレクチ
ンタンパク質についてはIEFクロマトフォーカシング
における移動度が均一である。このことは、天然に存在
するタンパク質種の微小不均一に対するrMLの同質性
を示す。
【0076】((III) rMLAの酵素活性)組み
合わせた転写/翻訳アッセイにイムノアフィニティー精
製rMLA調製物を使用すると、rMLA(可溶性発現
産生画分から単離)およびrMLA(不溶性「封入体」
画分から単離)についての翻訳阻害活性を検出すること
ができた。
【0077】rMLAは、翻訳阻害の用量依存性および
使用した網状赤血球溶解物における非阻害可能な残基翻
訳活性に関して、天然に存在するヤドリギレクチンA鎖
に対して異なる阻害特性を示した(図9を参照のこ
と)。MLホロタンパク質の毒性作用の基礎を形成する
酵素特性は、組換え種において有意に減少する。
【0078】((IV) rMLBの炭水化物結合活
性)一次発現産物からの再生および再酸化によって生成
されたrMLB鎖は、インビトロで再会合したrMLA
/rMLB、rMLA/MLBおよびMLA/rMLB
ホロタンパク質と同様に、炭水化物マトリクスのアシア
ロフェチュインまたはフェチュインに結合することによ
る酵素結合レクチンアッセイ(ELLA)によって検出
され得る炭水化物結合活性を有する。ELLA系におい
て、ガラクトース、β−ラクトース、N−アセチルガラ
クトサミン(GalNAc)およびシアル酸(sial
ic acid)(N−アセチルノイラミン酸(N−a
cetyl neuraminic acid, NA
NA)の競合条件下で、組換えrMLB鎖の炭水化物特
異性が測定および定量され得る。驚くべきことに、競合
ELLAテストはnMLBおよびrMLBに対して異な
る炭水化物特異性を示す。結合親和性は、ガラクトース
(IC50 nMLB; 4.5mM; IC50 r
MLB:相互作用が低すぎるため測定できない)、β−
ラクトース(IC50 nMLB: 4.9 mM;
IC50 rMLB: > 70mM)、N−アセチル
ガラクトサミン(IC50 nMLB: 20.7m
M; IC50 rMLB: 109mM)による固定
化アシアロフェチュインリガンド、またはシアル酸(I
C50 nMLB: 49.8 mM; IC50 r
MLB: 47.1 mM)による固定化フェチュイン
リガンドのタンパク質の半値幅置換の系特異的IC50
値によって特徴付けられる。
【0079】ガラクトース特異的レクチンとして説明さ
れているnMLB鎖は予想通りガラクトースおよびβ−
ラクトースによって置換され得るが、E. coliに
おいて組換えにより得られるrMLB鎖はガラクトース
と検出可能な相互作用を少しも示さず、β−ラクトース
とわずかな相互作用を示すのみである。組換えrMLB
は、順にN−アセチルガラクトサミンおよびシアル酸に
対して明らかな親和性を有しており、驚くべきことに、
植物nMLBに関してN−アセチルガラクトサミン/シ
アル酸特異的レクチンに対する炭水化物特異性の実質的
なシフトを示す。rMLBおよびホロタンパク質を含有
しているrMLBの生物学的活性に関して、これによっ
てリガンド、レセプターまたは標的細胞が、ある範囲で
存在する可能性が生じる。この範囲は、植物ヤドリギレ
クチンタンパク質での範囲を超えるかまたはこれとは異
なっている。
【0080】好ましい実施態様において、本発明のポリ
ペプチドは少なくとも1つの化学的または酵素的な修飾
を有する。
【0081】この修飾は、ポリペプチドの生物学的活性
を、もしあるのであれば、変化、低下または上昇させ得
る。このような修飾は、例えばポリペプチドの翻訳およ
び単離後に行うことができる。このような修飾はまた、
本発明のポリペプチドの化学的または半合成的な調製中
に導入することができる。これらの修飾は、当業者がそ
れ自体公知の方法によって導入し、ヤドリギレクチンの
薬理学的活性を変化させ、好ましくはこれを改善するこ
とができる。
【0082】他の好ましい実施態様において、本発明の
ポリペプチドは融合タンパク質である。この融合タンパ
ク質は、好ましくは先に定義した生物学的活性を有す
る。
【0083】本発明のポリペプチドのこの実施態様はま
た、好ましくは、ヤドリギレクチンポリペプチドの薬理
学的特性を細胞レベルでの標的用に変化させ、好ましく
はこれを改善するよう設計される。
【0084】本発明はさらに、2つのモノマーが本発明
の核酸分子によってコードされている、ヤドリギレクチ
ンの生物学的活性を有するポリペプチドダイマーに関す
る。
【0085】「ヤドリギレクチンの生物学的活性」とい
う用語は、ヤドリギレクチンの全体の生物学的活性スペ
クトル(specter)のあらゆる生物学的活性を含
むものと解される。このような機能は、例えば、ヤドリ
ギレクチンの薬理学的作用である。
【0086】植物ヤドリギ1は、アポトーシスメカニズ
ムによってヒトおよびマウス起源の多数の腫瘍細胞株に
おいて細胞溶解を誘導した(Janssen. 199
3)。ヤドリギレクチン1またはB鎖単独は、健常ヒト
血液ドナーの末梢単核細胞からのサイトカインの放出を
誘導した(Hajto, 1990)。ヤドリギレクチ
ン1は、ガン患者の好中球顆粒球からのスーパーオキシ
ドアニオンの分泌を誘導した(Timoshenko,
1993)。ヤドリギレクチン1は、健常ヒト血液ド
ナーの末梢リンパ球におけるインターロイキン2レセプ
ター(CD25)のA鎖および/またはHLA DQ抗
原の発現を誘導した(Beuth, 1992)。ヤド
リギレクチン1をマウスに適用した後、胸腺細胞数、胸
腺における細胞傷害性Tリンパ球(Lyt−2+)およ
びヘルパーT細胞(L3T4+)数、および末梢マクロ
ファージ数、特に活性化マーカーMAC−3を有する末
梢マクロファージ数の増加が観察され得た(Beut
h, 1994)。実験動物の胸腺におけるL3T4+
/Lyt2+の関連が増加した。マウスの末梢血におい
て、ヤドリギレクチン1での処理後に、白血球、リンパ
球、一般におよび特に細胞表面にてインターロイキン2
受容体を活性化マーカーとして発現するリンパ球の単
球、および活性化マーカーMAC3を発現する単球の密
度が増加した(Beuth, 1994)。ガン患者の
血液では、ヤドリギレクチン1によって、Tリンパ球
(CD4+、CD8+)、ナチュラルキラー細胞および
Bリンパ球の密度が増加した(Beuth, 199
2)。
【0087】さらに、ヤドリギレクチン1の適用後、乳
癌患者の血液血漿中にて内因性オピエートメディエータ
であるβ−エンドルフィンの増加が検出され得た(He
iny, 1994)。さらに、ヤドリギレクチン1
は、K−562腫瘍細胞に対する末梢のナチュラルキラ
ー細胞の細胞傷害性効果を増強し、ならびに末梢血にお
ける大顆粒リンパ球(LGL)の密度を高めることが確
認された(Hajto,1989)。マウスの肉腫細胞
におけるヤドリギレクチン1の抗転移活性も検出され得
た(Beuth, 1991)。
【0088】他の実施態様において、本発明のポリペプ
チドダイマーは天然に存在するヤドリギレクチンダイマ
ーと同じ範囲の生物学的活性を有する。
【0089】((V) 組換えヤドリギレクチンの生物
学的活性)同時折り畳み(co−folding)工程
での可溶性折り畳み鎖または変性rMLAおよびrML
B鎖から開始して、インビトロにて別々の工程で組換え
により合成した単鎖を使用して、rMLホロタンパク質
を生成した。ここで、rMLBは、好ましくは、グルタ
チオン酸化還元系の存在下、特にタンパク質ジスルフィ
ドイソメラーゼの存在下でモル過剰のrMLAと再会合
された。N−アセチルガラクトサミンアガロースまたは
ラクトシルアガロースを用いたアフィニティクロマトグ
ラフィーによる再会合反応から、ヘテロダイマーに対応
するrMLホロタンパク質を単離および精製し、これに
よりこのタンパク質を遊離rMLAおよびrMLAダイ
マーから分離した。類似の方法で、rMLA/rMLB
(rML)およびrMLA/nMLBヘテロダイマーホ
ロタンパク質を調製した。
【0090】(細胞傷害性活性)再会合したホロタンパ
ク質の生物学的活性の一例としての細胞傷害性作用をヒ
ト単球白血病細胞株(MOLT4)で試験した。B鎖
(表面結合)およびA鎖(酵素リボソーム不活性化)の
両方とも観察された細胞傷害性作用に寄与している。イ
ンビトロで再会合したrMLA/rMLBホロタンパク
質ならびにインビトロで再会合したrMLA/nMLB
ホロタンパク質を、天然に存在するnMLホロタンパク
質の2つのバッチと比較した。組換えrMLA/rML
BおよびrMLA/nMLBホロタンパク質は、IC値
が約10〜30pg/mlの比較的高い細胞傷害特性を
示す(図11)。これは、組換え鎖を使用してインビト
ロで再会合されたrMLホロタンパク質の機能的完全性
および生物学的活性を示す。驚くべきことに単離された
rMLB鎖のみでは細胞傷害活性を有さないため、細胞
傷害活性を作用させるためにはB鎖が酵素的に活性なA
鎖と作動可能に連結される必要がある。したがって、上
述の植物ヤドリギレクチンB鎖調製物の細胞傷害活性
は、おそらくnMLホロタンパク質の残留含量に起因し
得る。このように、単鎖の組換え生成によって、ヤドリ
ギレクチンの炭水化物結合および酵素活性について別々
に説明してこれを利用することが初めて可能になる。
【0091】(アポトーシスの誘導)ヤドリギレクチン
の生物学的活性の一例としてのアポトーシス誘導能を、
単球細胞株U937を使用して、組換えrMLホロタン
パク質について示した。70pg/mlで細胞を処理し
た24時間後、rMLホロタンパク質によるアポトーシ
スの誘導を検出することができた(図12)。MOLT
−4細胞および末梢血単核細胞(PBMC)についての
ヤドリギレクチンでの試験は、低用量範囲でのアポトー
シスプロセスの誘導がヤドリギレクチンの細胞傷害活性
の基礎であることを示した。サイトカイン誘導は低細胞
傷害性の濃度範囲内で起こる(図13、図14)ため、
アポトーシス誘導活性との相関がありそうではあるが、
高用量範囲においてならびにインキュベーション時間を
長くすると、アポトーシスは壊死作用により重畳され
る。アポトーシスの結果として生じる細胞傷害性は、感
受性MOLT−4細胞を組換えB鎖で処理した場合には
検出できなかったため、低用量範囲におけるアポトーシ
ス誘導の生物学的活性は、ホロタンパク質の作用にのみ
起因し得る。
【0092】(免疫刺激活性)組換えヤドリギレクチン
ホロタンパク質の生物学的活性の例としての免疫刺激作
用を、健康な血液ドナー(PBMCモデル)のヒト単核
細胞からの腫瘍壊死因子α(TNF−α)およびインタ
ーフェロンγ(IFN−γ)放出の誘導と、ヒト一次角
化細胞および皮膚線維芽細胞(皮膚2 ZK1200モ
デル)の共同培養物におけるインターロイキン1α(I
L−1α)およびインターロイキン6(IL−6)放出
の誘導とについて実験的に試験した。PBMCモデルに
おいて組換えrMLホロタンパク質3〜48ng/ml
でTNF−αおよびIFN−γの用量依存放出が起こ
り、皮膚2モデルでは組換えrMLホロタンパク質0.
25〜8ng/mlでIL−1αおよびIL−6の用量
依存放出が起こった。
【0093】上述したサイトカインはいずれも関係のあ
るヒト免疫系の刺激メディエータであり、特に細胞性免
疫応答の活性化の際に中心となる機能を有する。
【0094】免疫刺激活性は主にB鎖のレクチン活性が
原因で起こるとしている現在までの従来技術の状況(H
ajto ら、1990)とは対照的に、上述したサイ
トカイン放出はいずれも組換えrMLB鎖のみを用いて
誘導することはできなかった。免疫刺激活性は、低用量
範囲にて作動可能に結合されたrMLホロタンパク質に
よってのみ達成された。この驚くべき所見から、植物r
MLB鎖の免疫刺激調製物は依然としてnMLホロタン
パク質の痕跡を含んでおり、そしてnMLB鎖に起因す
る免疫刺激作用は、nMLの残留量に起因しているに違
いないと考えられる。したがって、今まで述べられてい
るnMLBを調製するための方法では、ホロタンパク質
を定量的に分離することはできず、個々のヤドリギレク
チン鎖の組換えを実現することで、均一なヤドリギレク
チンB鎖調製物を試験して提供することが初めて可能に
なる。これによって、A鎖およびB鎖の生物学的活性を
別々に説明してこれを利用し、そして一本鎖の生物学的
活性と作動可能に結合したホロタンパク質の生物学的活
性とを区別することが初めて可能になる。
【0095】((VI) 組換えヤドリギレクチンB鎖
(rMLB)の生物学的活性)免疫担当細胞の活性化マ
ーカーとして、細胞表面タンパク質CD69の誘導を試
験した。CD69は、T細胞、B細胞および特にナチュ
ラルキラー細胞(NK細胞)の活性化後に最初の細胞表
面抗原の1つとして現れる。細胞表面タンパク質は休止
リンパ球では発現しないため、CD69は上述した免疫
担当細胞集団の活性化マーカーの機能を有する。さら
に、誘導可能なCD69表面タンパク質は、NK細胞お
よびTcRγ/δT細胞の細胞溶解活性に対して助ける
機能を持っていることが明らかにされている(More
tta ら、1991)。
【0096】細胞表面でのCD69の発生およびCD6
9陽性細胞のシェアの両方に関して、抗CD69 mA
bを使用するフローサイトメトリー(FACS)を利用
して濃度範囲1〜100ng/mlで単核細胞の活性化
を検出した。用量依存性曲線は釣り鐘型で、rMLB鎖
の2つのリガンド結合部位を介して細胞レセプターが相
互に結合する必要性を示している。rMLBが100n
g/mlの最高濃度においても本試験で検討されたPB
MCに対する細胞傷害作用を証明することはできなかっ
た。
【0097】好ましい実施例において、本発明によるポ
リペプチドダイマーは、モノマーのうちの少なくとも1
つとして化学的または酵素的に修飾された本発明による
ポリペプチドまたは本発明による融合タンパク質を呈す
る。
【0098】修飾を利用して効力を最適化することがで
きるが、特定の品質(例えば、B鎖の炭水化物結合部位
またはA鎖のグリコシダーゼ活性)をなくして、考えら
れる副作用をなくすことによって、考えられる治療用途
を拡げることもできる。特性が変化したポリペプチドも
また作用メカニズムを明瞭にするためのツールとして役
に立つことができる。特定の治療には、ポリペプチドの
抗原性および免疫原性を弱めることおよび/またはその
薬物動態学的特性を最適化することが必要とされる。こ
れは、個々のアミノ酸を特異的に交換することによって
可能になる。
【0099】本発明はさらに、本発明によるポリペプチ
ドおよび/またはポリペプチドダイマーと特異的に結合
する抗体またはそのフラグメントまたは誘導体に関す
る。したがって、これらの抗体またはそのフラグメント
または誘導体は、天然に存在するヤドリギレクチンまた
はその一本鎖を認識しない。好ましくは、本発明による
抗体は天然に存在するヤドリギレクチンのグリコシル化
によってマスクされるエピトープと結合する。この抗体
は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体または
(半)合成抗体であり得る。フラグメントは、例えば、
Fab’、F(ab)2またはFvフラグメントであり
得る。抗体の誘導体も従来技術において公知である。
【0100】本発明はさらに、本発明によるポリペプチ
ドまたはポリペプチドダイマーを調製するための方法に
関する。この方法では、本発明による宿主を適切な条件
下で培養し、このようにして得られるポリペプチドまた
はポリペプチドダイマーを単離する。
【0101】当業者であれば、宿主を培養して単離する
ための適切な条件を熟知している。例えば、本発明によ
るポリペプチドまたはポリペプチドダイマーを適切な発
現系を介して宿主から輸出することができ、そして培地
において収集することができる。一方、ポリペプチドま
たはポリペプチドダイマーを細胞中に残存させ、そこか
ら単離することもできる。以下、本発明による方法の別
の好ましい実施態様について説明する。
【0102】rMLAを単離するために、適切な発現ベ
クターで形質転換させたE. coli細胞を破壊し、
そして遠心分離によって可溶性と不溶性細胞画分とを分
離した。細胞画分を分析したところ、発現条件および発
現期間に応じて、組換えヤドリギレクチンA鎖は5〜5
0%が可溶形態で蓄積され、50〜95%が不溶性タン
パク質凝集体(「封入体」)の形態で蓄積されることが
分かった。
【0103】可溶性および不溶性のタンパク質の存在
は、rMLAタンパク質の再折り畳みまたは復元が可能
であるならば、rMLAを単離する方法は少なくとも2
つあることを示す。変性条件下で沈降物を洗浄してE.
coliタンパク質を除去した後、凝集して「封入
体」になるrMLAを溶解し(Babbitt ら、1
990)、そして折り畳み緩衝液(50mM Tris
−HCl、2mM DTT、1mM EDTA、pH
8.0)にて90倍に希釈することによって再折り畳み
した。
【0104】このような処理によって、図9に示される
ように、複元された本来不溶性の変性rMLA種とちょ
うど同様の完全な酵素活性を有する可溶性折り畳みタン
パク質種が得られた。抗MLA特異抗体TA5を使用し
てイムノアフィニティクロマトグラフィーによって可溶
性rMLAと同様に復元rMLAを単離することができ
る(Tonevitsky ら、 1995)。
【0105】可溶形態ならびに不溶性「封入体」の形態
のrMLBが存在することから、組換えヤドリギレクチ
ンB鎖を単離するための方法は2つあることが分かる。
【0106】E. coli細胞質の強還元環境から可
溶性rMLB鎖を単離するために、還元および酸化させ
たグルタチオンからなるレドックス系の存在下でこれを
インキュベートして鎖間ジスルフィド橋を構築し、リガ
ンドβ−ラクトースの存在下でインキュベートして活性
折り畳み生成物を安定させる。折り畳み反応活性から、
単一工程プロセスにおいて、ラクトシルアガロースまた
はN−アセチルガラクトサミンアガロースを使用するア
フィニティクロマトグラフィーによって、炭水化物結合
rMLB鎖を選択的に単離および/または精製した。
【0107】「封入体」として存在する不溶性発現生成
物画分からrMLBを単離するために、E. coli
細胞の完全細胞破壊の沈降物を洗浄してE. coli
タンパク質を除去し(Babbitt ら、199
0)、そして変性および還元条件下で溶解した。還元お
よび酸化させたグルタチオンからなるレドックス系の存
在下ならびにリガンドβ−ラクトースの存在下で、希釈
によって復元を行った。N−アセチルガラクトサミンア
ガロースまたはラクトシルアガロースを使用するアフィ
ニティクロマトグラフィーによって、復元反応物から活
性炭水化物結合rMLB鎖を選択的に単離して精製し
た。
【0108】本発明はさらに、本発明によるポリペプチ
ドまたは本発明によるポリペプチドダイマーおよび/ま
たは後述する本発明によるイムノトキシンを、任意に薬
学的に許容可能な担体と混合して含有する薬学組成物に
関する。
【0109】本発明によるポリペプチド、その会合物ま
たは修飾物は、天然に存在するヤドリギレクチンで知ら
れている薬理学的特性と同様にガンまたは感染症の治療
における様々な用途に役立つ。
【0110】体が本来持っている免疫防御作用を直接的
および/または間接的に刺激し、腫瘍および考えられる
転移とより効果的に闘うことができるようにすること
で、免疫刺激作用を腫瘍治療に利用することができる。
感染症、特にウイルスによる感染症についても同じこと
が言える。
【0111】本発明によるポリペプチドを、インターフ
ェロン、サイトカインまたはコロニー刺激因子などの他
の免疫刺激剤と組み合わせて投与し、相乗効果を達成し
たり、あるいは組み合わせ調製物の必要用量を減らして
副作用を少なくすることもできる。
【0112】静細胞因子または放射線療法と組み合わせ
ることで、従来の治療方法によって引き起こされる免疫
系の機能低下が軽減されるため、白血球減少症/骨髄抑
制の副作用を緩和または軽減することができる。
【0113】グリコシダーゼ活性を有するポリペプチド
の直接的な細胞傷害作用は、腫瘍細胞のアポトーシスの
原因となるものであり、治療の目的で使用することもで
きる。本発明によるポリペプチドが適切な抗体と結合さ
れれば、この原理をイムノトキシンの投与により具体的
に使用することができる。このため、本発明はさらに、
本発明によるポリペプチドまたはポリペプチドダイマー
を少なくとも1つ含むイムノトキシンにも関する。例え
ば、活性A鎖またはホロタンパク質は、タンパク質化学
の方法によって抗体またはそのフラグメントと結合する
ことができる。このような結合方法は当業者間で公知で
あり、対応の抱合体は多くの用途に有用である(Vit
etta, 1993)。あるいは、例えば抗体および
これに加えて本発明によるポリペプチドの細胞傷害フラ
グメントから得られる抗原結合ドメインを含有する、対
応して構成された融合タンパク質構成物を発現させるこ
とができる。
【0114】さらに、腫瘍細胞が他の細胞に結合するの
を阻害できれば、転移病巣が形成されるのを防止するこ
とができる。本発明によるポリペプチドを使用して、競
合レクチン結合を利用することでこのような結合を防止
することができる。
【0115】本発明はさらに、本発明による核酸分子ま
たはその相補鎖と特異的にハイブリダイズするプライマ
ーおよび/またはプライマー対にも関する。
【0116】本発明はさらに、少なくとも a) 本発明による核酸分子と、 b) 本発明による核酸分子またはその相補鎖と特異的
にハイブリダイズするプライマーおよび/またはプライ
マー対および/または c) 本発明によるポリペプチドおよび/または本発明
によるポリペプチドダイマーと、を含有する診断組成物
にも関する。
【0117】例えば薬学的に興味深いレクチンをコード
し得る新たなレクチン遺伝子を見いだすなどの目的で、
プライマーおよび/またはプライマー対を含有する本発
明による診断組成物を使用してレクチン遺伝子の存在に
関して生物をスクリーニングすることができる。本発明
による診断組成物に含まれる本発明による核酸分子を使
用し、例えばサザンブロットまたはノーザンブロット法
によって、このようなレクチン遺伝子の存在について生
物をスクリーニングすることができる。ハイブリダイゼ
ーションのストリンジェント性を変化させることによっ
て、関連のレクチン遺伝子をスクリーニングすることが
できる。ポリペプチド(ダイマー)を使用して、例えば
それ自体公知の方法によって様々な生物中のそれぞれの
(ヤドリギ)レクチンを検出することができる抗体また
は抗血清を生成することができる。
【0118】最後に、本発明は、本発明によるポリペプ
チドおよび/または本発明によるポリペプチドダイマー
を含有する植物保護因子に関する。植物のヤドリギレク
チンについて論じられている機能に基づいて、本発明に
よるポリペプチド、その会合物または修飾物を植物保護
因子として使用することができる。抗ウイルス保護とし
てのヤドリギレクチンの機能は、食べられることに対す
る植物の保護対策としての有毒な特性ならびに膜の透過
性および構成に影響する特性がゆえに論じられている。
【0119】以下の実施例は、本発明を例示するための
ものである。
【0120】
【実施例】(実施例1) (一次増幅オリゴヌクレオチドの構築)ヤドリギレクチ
ン(ML)は、様々な系統由来の植物で広く一般的なタ
ンパク質ファミリーを表すリボソーム不活性化タンパク
質のクラスに属している(Stirpe ら、199
2)。MLは、そのサブユニットの活性がゆえにII型
リボソーム不活性化タンパク質のグループに属していた
(Endo ら、1988a)。
【0121】しかしながら、Viscum album
cDNAライブラリーおよびゲノムライブラリーをス
クリーニングする自明なアプローチは、ML遺伝子配列
を見つけるには全く不適切である。様々なDNAプロー
ブを使用したにもかかわらず、Viscum albu
mポリA+RNAからの遺伝子ライブラリーでML特異
性クローンを同定することはできなかった。ML遺伝子
配列はイントロンを含有していないという仮定に基づい
て、PCR方法を実施した。N−末端アミノ酸配列はM
LA鎖およびMLB鎖の両方について知られている(D
ietrichら、1992; Gabius ら、1
992)ため、周知のペプチドから誘導された縮重増幅
オリゴヌクレオチド(図1a)を使用してMLAコード
領域を増幅することは可能であるように思われた。低縮
重度の有用なオリゴヌクレオチドはMLA鎖のN−末端
(RMLA1、図1b)から誘導できるため、対応の十
分に特異なオリゴヌクレオチドをMLB鎖のN−末端
(RMLB1、RMLB2、RMLB3、図1b)から
構築することは不可能である。
【0122】したがって、関連のタンパク質のタンパク
質データを含ませることで、それまで知られていなかっ
たML配列領域から増幅オリゴヌクレオチドを誘導する
ことを可能にする他の戦略を展開せざるを得なかった。
I型およびII型のリボソーム不活性化タンパク質のア
ミノ酸配列分析を行ったところ、配列相同性の高い多数
の保存領域が認められた。図1cは、リシンの活性中心
についてのI型RIPとII型RIPとの共通度の高さ
を示す。配列モチーフMISEAARF内で、E177
およびR180に関して、これらは酵素メカニズムに何
らかの役割を果たしていると論じられた(Kim ら、
1992; Lord ら、1994)。少なくともこ
れら2つの残基はML配列中に存在しているという結論
に達した。コドン利用の縮重度が低いものに特に注意を
払って個々の残基の存在に関してさらに構造面から熟考
したところ、増幅オリゴヌクレオチドRMLA2の構築
が得られた。このオリゴヌクレオチドの配列を図1cに
示す。
【0123】(実施例2) (ML遺伝子特異DNAフラグメントの調製)Baur
ら (1993)の方法に準じて、新鮮なViscu
m album葉(宿主樹木Populus wils
onii)から高分子ゲノムDNAを単離した。PCR
によってML遺伝子特異DNAフラグメントを調製する
ために、各増幅反応に100ngのゲノムDNAを使用
した。PCR緩衝液(10mMTris−HCl、1.
5mM MgCl2、50mM KCl、0.25mM
dNTP、pH8.3)、プライマーRMLA1を7
8pmolおよびRMLA2を50pmol(反応2)
または100pmol(反応1)を含有する全容量50
μlで増幅を実施した。Biometraサーモサイク
ラーにて、Boehringer Mannheimの
Taq DNAポリメラーゼ(1.5U/反応)を使用
してPCRを実施した。PCRパラメーターは、90℃
での変性1分、50℃でのアニーリング1分、72℃で
の延長1分を全部で30サイクルとした。5%ポリアク
リルアミドゲル電気泳動および臭化エチジウム(eth
idium bromide)を用いた染色によって増
幅生成物を分析した(図2)。反応2において得られた
大きさ約500bpの特異増幅生成物をゲル溶出によっ
て単離し、TAベクターでのクローニングに供した。
【0124】(実施例3) (クローニング方法)一次PCRに使用される増幅オリ
ゴヌクレオチドの誘導を実施例1(図1a)に示し、以
下、「a」と呼ぶViscum album ML遺伝
子の一次遺伝子フラグメントの調製を実施例2(図2)
に示す。クローン化した遺伝子フラグメント「a」配列
から開始して、ML遺伝子はイントロンを持たないとい
う仮定から、フラグメント「b」、「c」、「d」およ
び「e」の増幅を可能にする配列特異5’オリゴヌクレ
オチドを誘導することが可能であった。「c」の3’オ
リゴヌクレオチドも「a」のDNA配列から誘導された
が、I型(「b」)およびII型(「d」、「e」、
「g」)RIPタンパク質の均一領域を分析することに
よって、遺伝子フラグメント「b」、「d」、「e」お
よび「g」の増幅用の縮重3’プライマーを構成しなけ
ればならなかった。タンパク質ファミリー内での配列比
較を再度使用して、コドン使用の縮重度が低い残基に特
に注意を払って個々の残基の存在を推定した。特に、既
知のリシンおよびアブリンcDNAおよび誘導タンパク
質配列を使用して、約50のML特異オリゴヌクレオチ
ドの組み合わせを構成した。図3は、特異増幅生成物と
してクローン化可能かつさらに分析可能な遺伝子フラグ
メントのみを示す。その他のオリゴヌクレオチドの組み
合わせから開始すると、ML特異増幅生成物を生成する
ことはできなかった。遺伝子フラグメント「f」(ML
A鎖をコードする)および「g」(MLB鎖をコードす
る)の調製については、それぞれ実施例5および6にお
いて詳細に説明する。
【0125】ML遺伝子の翻訳配列領域および非翻訳配
列領域の5’領域および3’領域を分析するために、
5’および3’RACEの条件(Frohman ら、
1988)を確立した。これは、フラグメント「h」、
「i」および「j」の生成を引き起こすものである。し
たがって、RACE−PCRによるフラグメント「j」
の増幅は、完全なMLB遺伝子フラグメントの調製に代
わるものである。逆転写によってヤドリギ葉から単離さ
れたViscum album全RNAから調製された
cDNA(宿主樹木Populus wilsoni
i)を使用してRACE反応を実施した。
【0126】(実施例4) (DNA配列および翻訳生成物rMLAおよびrML
B)様々なML特異オリゴヌクレオチドを使用して、
「プライマー歩行」方法(2つの鎖の完全に重複してい
る配列の検出)を利用する標準的な手順によって発現ベ
クターpT7−MLAおよびpT7−MLBの挿入断片
の配列を決定した(図4a、b)。下線を付した配列領
域は、pT7発現ベクターへのクローニング用の制限部
位を示す。実施例5および6において説明するような発
現ベクターの構成スキームに基づいて、2つの遺伝子フ
ラグメントを修飾した。図4cは、上記のフラグメント
から誘導された完全なML遺伝子配列を示す。この配列
は、5’非翻訳領域および3’非翻訳領域ならびにエン
ドペプチドおよびシグナルペプチドコード領域を有す
る。
【0127】(実施例5) (発現ベクターpT7−MLAの構成)異種発現用に、
複合ゲノムヤドリギDNAから開始して特異的PCRに
よってヤドリギレクチンA鎖をコードする配列を調製
し、末端修飾した。使用するプライマーオリゴヌクレオ
チドの非相補的領域を介して翻訳調節要素ならびに制限
エンドヌクレアーゼの認識配列を加え、これによってゲ
ノムプレプロヤドリギレクチンに基づくヤドリギレクチ
ンA鎖のクローニングおよび別個の発現を可能にした。
【0128】図5bは、PCRによるMLAコード遺伝
子フラグメントの調製を示す。MLAコード遺伝子配列
を増幅するために、PCR緩衝液(10mM Tris
−HCl、50mM KCl、それぞれ0.25mMの
dNTP、pH8.3)中のゲノムViscum al
bum DNAを200ngと、1.5mM(反応1)
または2.5mM(反応2)塩化マグネシウムと、プラ
イマーオリゴヌクレオチドRML16およびRML17
をそれぞれ40pmolとを全容量50μlで使用し
た。94℃で変性を1分、52℃でアニーリングを1
分、72℃で延長を1.5分の温度プロファイルを全部
で30サイクルとして、Taqポリメラーゼ(1.5U
/反応、Boehringer Mannheim)を
使用してPCRを実施した。1%アガロースゲル電気泳
動および臭化エチジウムを用いた染色によって増幅生成
物を分析し(図5b)、ゲル溶出によってTAベクター
でのクローニングに供した。
【0129】2つのオリゴヌクレオチドのハイブリダイ
ゼーションおよびクローニングならびに翻訳開始コドン
の追加によって、アミノ酸配列残基チロシン1−チロシ
17と対応するrMLAをコードする配列の5’領域
(Dietrich ら、1992; Gabius
ら、1992)を合成遺伝子フラグメントとして調製し
た。このように、Escherichia coliに
おいて強く発現する遺伝子について説明されているよう
にコドンの選択に関して遺伝子配列を最適化した(Gr
ibskov ら、1984)。PCRによって得られ
る合成rMLA遺伝子フラグメントの3’末端ならびに
rMLA遺伝子フラグメントの5’末端において、TA
CからTATへのチロシン17コドンの特異的な交換によ
ってSspI制限部位を導入した。この制限部位によっ
て、ベクターpML14−17を得ながら2つのrML
A遺伝子フラグメントを融合させることができた(図
5)。
【0130】DNA配列決定(図4a)によってrML
Aをコードする完全生成配列を確認した。Escher
ichia coliにおいてrMLAを発現させるた
めに、遺伝子配列をベクターpML14−17から単離
し、発現ベクターPT7−7に挿入することによってこ
れをT7−RNAポリメラーゼプロモーターおよび転写
ターミネーターの制御下においた。得られた発現ベクタ
ーpT7−MLA(図5)を使用して、E. coli
発現菌株BL21を形質転換した。
【0131】(実施例6) (発現ベクターpT7−MLBの構築)ヤドリギレクチ
ンB鎖の異種発現のために、使用するプライマーオリゴ
ヌクレオチドの非相補的領域を介して翻訳調節要素なら
びに制限エンドヌクレアーゼの認識配列を導入して、特
異的PCRによって複合ゲノムViscum albu
m DNAからMLBをコードする完全配列を増幅し
た。
【0132】図6bは、rMLBを完全にコードする全
遺伝子フラグメントのPCRによる調製を示す。PCR
緩衝液(10mM Tris−HCl、50mM KC
l、1.5mM MgCl2、それぞれ0.25mMの
dNTP、pH8.3)およびゲノムViscum a
lbum DNAを200ng、プライマーオリゴヌク
レオチドRML25を50pmolおよびプライマーオ
リゴヌクレオチドRML26を30pmol(反応1)
および10pmol(反応2)の全容量50μlでPC
R反応物においてrMLBコードDNAフラグメントの
増幅を実施した。94℃で変性を1分、52℃でアニー
リングを1分、72℃で延長を1.5分を全部で30サ
イクルとして、Taqポリメラーゼ(1.5U/反応、
Boehringer Mannheim)を使用して
PCRを実施した。1%アガロースゲル電気泳動および
臭化エチジウムを用いた染色によってPCR生成物を分
析した。結果は0.8kbpのPCR生成物であり、こ
れをゲル溶出によって単離してTAベクターでのクロー
ニングに供した。このrMLBコード遺伝子フラグメン
トを、発現ベクターPT7−7に挿入することによって
翻訳調節要素の制御下におき、得られた発現ベクターp
T7−MLBで発現菌株E. coli BL21を形
質転換した。rMLBをコードするPCR生成完全配列
の完全性をDNA配列決定によって確認した(図4
b)。
【0133】(実施例7) (rMLAおよびrMLBの発現、免疫学的分析、再生
およびインビトロでの再会合) ((I) E. coliでのrMLAの発現)組換え
ヤドリギレクチンA鎖を発現させるために、定常成長さ
せたE. coli BL21/pT7−MLAのLB
Amp前培養物5mlと共にLBAmp培地1000mlを2
リットルの溝付組織培養フラスコに接種し、振盪しなが
ら37℃で培養した。578nmの比濁分析によって成
長を観察した。細胞密度が約OD 5780.9〜1.0に
達したら0.5mM IPTGを加えて遺伝子発現を誘
導した。収穫するために、5,000rpmの遠心分離
によって20分間4℃でGS−3ローター(Sorva
ll)にて誘導後に細胞を2時間沈降させ、培養液をデ
カントした。1リットルの培養容積から開始して、3〜
4g(含水重量)の細胞塊を単離した。
【0134】French−Press(SML In
struments)を使用して細胞破壊を行った。細
胞沈降物を破壊緩衝液B(50mM Tris−HC
l、100mM NaCl、1mM EDTA、5mM
DTT、1mM PMSF、pH8.0)20mlに
再懸濁させ、そして二工程French−Pressに
よって1,500psiで破壊した。続いて、10,0
00rpmで30分間、4℃でSS−34ローター(S
orvall)にて遠心分離を行って不溶性細胞画分お
よび考えられる「封入体」を沈降させ、そしてこれを上
清に残った可溶性E. coliタンパク質または可溶
性発現生成物から分離した。
【0135】発現を分析するために、12.5%SDS
ポリアクリルアミドゲル電気泳動およびクーマシーブリ
リアントブルーでの染色ならびにMLA特異抗血清TA
5を使用するウェスタンブロットによって等容量の細胞
破壊画分を試験した(図7a)。モノクローナル抗体T
A5(Tonevitsky ら、1995)を著者か
ら入手した。本発明において使用する他の抗体と同様
に、これらの抗体もそれぞれの免疫原(TA5の場合に
は、ML−1またはMLA)を使用する標準的な技術に
よって調製され得る。発現を検出するために、E. c
oli破壊物の等容量の可溶性画分(レーン2、4、
6、8)ならびに不溶性「封入体」画分(レーン1、
3、5、7)をrMLA含有量について試験した。発現
経過を示すために、遺伝子発現の誘導前(レーン1およ
び2)、2時間後(レーン3および4)、4時間後(レ
ーン5および6)および6時間後(レーン7および8)
を使用した。発現は、rMLAに対応する免疫反応性の
25kDaの発現生成物の発生によって誘導1時間後に
すでに特徴付けされており、その最大発現は誘導2時間
後に達成されている。誘導2時間後の可溶性および不溶
性の細胞破壊画分にわたるrMLAの分布はそれぞれ約
50%であり、発現期間が長くなると不溶性「封入体」
の形成量が増加する。
【0136】((II) 不溶性「封入体」からのrM
LAの単離)Babitt ら (1990)に従っ
て、E. coli完全細胞破壊物の沈降物を、それぞ
れSTET緩衝液(50mM Tris−HCl、8%
(w/v)スクロース、50mM EDTA、1.5%
(v/v)Triton X−100、pH7.4)2
0mlで2回洗浄し、E. coliタンパク質を除去
した。「封入体」を含有する残りの沈降物を、室温にて
16時間、一定攪拌下でインキュベートすることによっ
て変性緩衝液(6M塩化グアニジニウム(guanid
iniumchloride)、100mM DTT、
50mM Tris−HCl、pH8.0)20mlに
溶解した。
【0137】rMLAを再生するために、変性緩衝液中
に存在するタンパク質溶液を、90倍容量の折り畳み緩
衝液(50mM Tris−HCl、2mM DTT、
1mM EDTA、pH8.0)にゆっくりと滴下して
加え、そして攪拌しながら室温にて16時間インキュベ
ートした。GS−3ローター(Sorvall)におい
て6,000rpmで30分間、4℃で遠心分離するこ
とによって、沈殿したタンパク質を分離した。rMLA
含有上清を、保存のために20%(v/v)グリセロー
ルに調整し、4℃で保存した。
【0138】((III) イムノアフィニティークロ
マトグラフィーによるrMLAの精製)イムノアフィニ
ティークロマトグラフィーによるrMLA(可溶性発現
生成物画分または再折り畳みタンパク質)の一工程精製
のために、Harlow および Spur (198
8)の方法に従って、ヤドリギレクチンA鎖に対して方
向付けられたモノクローナル抗体抗nMLA−IgG
(TA5, Tonevitsky ら、1995)2
60μgを、プロテインAセファロースCL4B(Si
gma, Deisenhofen)上に共有結合的に
固定した。イムノアフィニティーマトリックスをrML
A試料とともにインキュベートし、このマトリックスを
10カラム床容量(column bed volum
e)の洗浄緩衝液1(1M NaCl、10mMリン酸
緩衝液、pH7.0)および10カラム床容量の洗浄緩
衝液2(10mMリン酸緩衝液、pH7.0)で洗浄し
て非特異的に結合したタンパク質を除去した後、特異的
に結合したrMLAを、溶出緩衝液(0.1Mグリシ
ン、pH2.5)で溶出した。溶出を行ってpH8.0
の1Mリン酸緩衝液を含む容器中でpHを再調整した。
【0139】((IV) E. coliでのrMLB
の発現)組換えヤドリギレクチンB鎖を発現させるため
に、定常増殖させたE. coli BL21/pT7
−MLBのLBAmp前培養物5mlと共にLBAmp培地1
000mlを2Lの溝付組織培養フラスコに接種し、そ
して振盪下で37℃にて培養した。578nmの比濁分
析によって増殖を観察した。細胞密度OD578が約0.
9〜1.0に達したときに、0.5mM IPTGを加
えて遺伝子発現を誘導した。回収するために、誘導4時
間後、GS−3ローター(Sorvall)における
5,000rpmで20分間4℃にての遠心分離によっ
て細胞を沈降させ、そして培養培地をデカントした。
【0140】French−PressTM(SLM I
nstruments)を使用して細胞を破壊した。細
胞沈降物を、破壊緩衝液B(20mMリン酸緩衝液、5
0mM NaCl、1mM EDTA、1mM PMS
F、pH7.2)20mlに再懸濁し、そして2回のF
rench−Press工程によって1,500psi
で破壊した。続いて、SS−34ローター(Sorva
ll)において10,000rpmで30分間、4℃で
遠心分離を行うことによって不溶性細胞画分および考え
られる「封入体」を沈降させ、そしてこれを上清に残る
可溶性E. coliタンパク質または可溶性発現生成
物から分離した。
【0141】発現を分析するために、12.5%SDS
ポリアクリルアミドゲル電気泳動、およびクーマシーブ
リリアントブルーでの染色、ならびにMLB特異的抗血
清TB33を使用するウェスタンブロットによって、等
容量の細胞破壊画分を試験した(図7b)。モノクロー
ナル抗体TB33(Tonevitsky ら、199
5)を著者から入手した。この抗体は標準的な技術によ
って調製された。対応する抗体は、ML−1またはML
Bを免疫原として使用する標準的な技術によって、当業
者により調製され得る。発現を分析するために、E.
coliの等容量の可溶性画分(レーン2、4、6、
8)および不溶性「封入体」画分(レーン1、3、5、
7)をrMLB含有量について試験した。発現経過を示
すために、遺伝子発現の誘導前(レーン1および2)、
2時間後(レーン3および4)、4時間後(レーン5お
よび6)および6時間後(レーン7および8)の試料を
使用した。発現は、rMLBに対応する免疫反応性の3
1kDa発現生成物の出現によって誘導1時間後にすで
に特徴付けられており、その最大発現は誘導4時間後に
達成される。誘導4時間後の可溶性および不溶性の細胞
破壊画分にわたるrMLBの分布はそれぞれ約50%で
あり、より長い発現期間は不溶性「封入体」の形態での
発現rMLBの蓄積が生じる。
【0142】((V) 不溶性「封入体」からのrML
Bの単離)Babitt ら (1990)に従って、
E. coli完全細胞破壊物の沈降物を、それぞれS
TET緩衝液(50mM Tris−HCl、8%(w
/v)スクロース、50mM EDTA、1.5%(v
/v) Triton X−100、pH7.4)20
mlで2回洗浄し、E. coliタンパク質を除去し
た。「封入体」を含有する残りの沈降物を、室温にて1
6時間、振盪させながらインキュベートすることによっ
て変性緩衝液(6M塩化グアニジニウム、100mM
DTT、50mM Tris−HCl、pH8.0)2
0mlに溶解した。
【0143】rMLABを再生するために、変性緩衝液
中に存在するタンパク質溶液を、90倍容量の折り畳み
緩衝液(20mMリン酸緩衝液、50mM KCl、1
mMEDTA、100mMグルコース、10%(v/
v)グリセロール、10mMβ−ラクトース、pH5.
5)にゆっくりと滴下して加え、攪拌しながら室温にて
16時間インキュベートした。GS−3ローター(So
rvall)において6,000rpmで30分間、4
℃で遠心分離することによって、沈殿したタンパク質を
可溶性折り畳みrMLG画分から分離した。
【0144】((VI) N−アセチル−D−ガラクト
サミンアガロースでのアフィニティークロマトグラフィ
ーによるrMLBの単離)活性な炭水化物結合rMLB
を単離するために、N−アセチル−ガラクトサミンアガ
ロースアフィニティーマトリックス(PIERCE,
USA)を、10カラム床容量のクロマトグラフィー緩
衝液(50mMリン酸緩衝液、300mMNaCl、1
mM EDTA、10%(v/v)グリセロール、0.
05%(v/v)Tween−20、pH7.0)で
平衡化した。rMLB含有試料溶液中で少なくとも2時
間4℃でアフィニティーマトリックスをバッチインキュ
ベートすることによって、試料の適用を実施した。クロ
マトグラフィー緩衝液でアフィニティーマトリックスを
洗浄して非特異的に結合したタンパク質を除去した後、
pH4.0のクロマトグラフィー緩衝液中で0.3M
N−アセチル−ガラクトサミンとの競合的置換によって
結合rMLBを溶出させた。
【0145】((VII) ホロタンパク質を調製する
ためのインビトロでのヤドリギレクチン鎖の再会合)組
換えヤドリギレクチンホロタンパク質(rML)は、単
離した折り畳みヤドリギレクチンAおよびヤドリギレク
チンB鎖から開始するか、あるいは変性ヤドリギレクチ
ン鎖(共折り畳みによって再生された)から開始して調
製し得る。
【0146】単離した折り畳み一本鎖を再会合するため
に、単離したヤドリギレクチンB鎖(nMLBまたはr
MLB)を、20mMリン酸緩衝液、50mM NaC
l、1mM EDTA;pH7.2中で4℃で16〜4
8時間、モル過剰のrMLAとともにインキュベートし
た。鎖間ジスルフィド架橋を形成させるために、6mM
グルタチオン(還元型対酸化型の比5:1)または10
mMグルタチオン(還元型対酸化型の比2:1)+1μ
Mタンパク質ジスルフィドイソメラーゼ(Boehri
nger Mannheim)のレドックス系の存在下
で反応物をインキュベートした。
【0147】共折り畳みにより変性一本鎖から開始する
再会合のために、rMLA鎖を、6M塩化グアニジニウ
ム、2mM DTT、50mM Tris−HCl、p
H8.0に濃度2mg/mlまで溶解した。システイン
残基を完全に還元するために、rMLB鎖を、6M塩化
グアニジニウム、100mM DTT、50mM Tr
is−HCl、pH8.0に溶解し、室温で20分間の
インキュベーションの後、PD−10(Pharmac
ia, Sweden)でのゲル浸透によって6M塩化
グアニジニウム、50mM Tris−HCl、pH
8.0で再び緩衝化し、そして濃度200μg/mlに
調整した。カップリング緩衝液(50mMリン酸ナトリ
ウム緩衝液、50mM KCl、1mM EDTA、1
0%(v/v)グリセロール、100mMグルコース、
20mMラクトース、pH8.0)中でグアニジウム溶
液を1:30までゆっくりと希釈し、そして4℃で16
時間インキュベートすることにより、rMBLをモル過
剰のrMLAと共折り畳みすることによって再会合を実
施した。鎖間ジスルフィド架橋を形成させるために、2
mMグルタチオン(還元型対酸化型の比1:1)のレド
ックス系の存在下で反応物をインキュベートした。
【0148】カップリング反応物を、保存緩衝液(50
mMリン酸ナトリウム緩衝液、300mM NaCl、
1mM EDTA、10%(v/v)グリセロール、
0.05%(v/v)Tween−20、pH8.
0)に対して透析した。非還元条件下でのSDS−PA
GEおよびこれに続くヤドリギレクチンA鎖またはヤド
リギレクチンB鎖に対する特異的モノクローナル抗体
(TA5またはTB33)を使用するウェスタンブロッ
ト分析によって、形成されたヘテロダイマーのアッセイ
および同定を実施した。(VI)において説明したよう
に、N−アセチル−ガラクトサミンセファロースまたは
ラクトシルアガロースでのアフィニティークロマトグラ
フィーによって、形成されたホロタンパク質の単離、ま
たは遊離rMLAまたはrMLA凝集体の分離を実施し
た。
【0149】(実施例8) (rMLAおよびrMLBの等電同質性)rMLA、天
然に存在するMLA、rMLB、天然に存在するMLB
またはMLホロタンパク質1〜2μgを、IEFタンパ
ク質標準(BioRad, USA)と一緒に、Ser
valyt PreNets IEFゲル(pH 3〜
10、125×125mm、150μm、Serva
Heidelberg)上の一点に置いた(focu
s)。分析のために、これらのタンパク質を、ニトロセ
ルロースメンブラン(0.2μm、Schleiche
r & Schuell, Dassel)上での半乾
燥エレクトロブロッティングによって固定した。rML
AおよびnMLAについてはモノクローナルMLA特異
抗体(TA5、Tonevitsky ら、1995)
を使用し、あるいはrMLB、nMLBおよびMLホロ
タンパク質についてはモノクローナルMLB特異抗体
(TB33、Tonevitsky ら、1995)を
使用して、免疫染色を実施した。アルカリホスファター
ゼと結合した抗マウスIgG−IgG(Sigma,
Deisenhofen)を使用し、基質であるNBT
およびBCIPを反応させて免疫複合体を染色した(図
8)。
【0150】高純度の植物性ヤドリギレクチンA鎖およ
び高純度のヤドリギレクチンB鎖は、nMLAの等電点
が5.2:5.4:5.5:6.2で、nMLBの等電
点が7.1:7.3である等電的に非同質なタンパク質
である一方、等電点6.8を有する組換えrMLA鎖お
よび等電点5.1を有する組換えrMLB鎖は、均一な
タンパク質である(図8)。このため、天然に存在する
MLホロタンパク質については多数の異質な分子変異体
が存在する(図8下)一方、組換えヤドリギレクチンタ
ンパク質の均一な移動度から、rMLの同質性および植
物性ヤドリギレクチンの微小異質性が明らかになる。
【0151】(実施例9) (rMLAの酵素的なリボソーム不活化活性の検出)イ
ムノアフィニティークロマトグラフィーによって精製さ
れたrMLA(再折り畳み)およびrMLA(可溶)の
タンパク質濃度ならびに天然に存在するMLA鎖(nM
LA)のタンパク質濃度を、BSA標準を使用してBr
adford(1976)に従って測定した。
【0152】MLAの酵素的rRNA−N−グリコシダ
ーゼ活性の検出および定量のために、「TNT結合網状
赤血球系」(Promega, USA)を使用して非
放射活性試験系を確立した。反応ごとに、等量(20μ
l)のTNT系を、30℃にて15分間プレインキュベ
ートした。翻訳阻害の定量化のために、対応の緩衝液2
0μlをコントロール反応物に添加し、そしてグラジエ
ントMLA希釈物2μl(濃度範囲350〜0pM)を
試験反応物に添加した。各反応から、8分間の間隔で2
つの試料を採取し、そして液体窒素中で凍結して反応を
停止させた。翻訳活性の尺度として、生物発光試験にお
いて、シンチレーションカウンターによって相対ルシフ
ェラーゼ量(cpmの平方根)を測定した。各反応につ
いて、異なる時点に採取された試料の測定されたcpm
の平方根の差を相対翻訳活性の尺度として決定した。R
IPを含まないコントロール反応物の活性を、0%不活
化率(IAR)に設定した。
【0153】使用したrMLA濃度に対して相対翻訳不
活化率を適用して、非線形回帰によってコントロール反
応物と比較した場合に翻訳活性の50%阻害を生じるタ
ンパク質濃度を決定した。このIC50値は、系に依存す
る値であり、これは、rMLA(可溶)、rMLA(再
折り畳み)およびnMLAの酵素活性の検出および定量
を可能にする(図9)。
【0154】図9は、組換えMLA鎖の酵素的リボソー
ム不活化活性の検出を示す。可溶性発現生成物内容を単
離すること(可溶rMLA)、および「封入体」から単
離されたタンパク質を再び折り畳むこと(再折り畳みr
MLA)によって、酵素的に活性な発現生成物を入手し
得る。rMLA(可溶)およびrMLA(再折り畳み)
は、IC50値が10.7±1.3pMまたは15.6±
6.6pMである対応の活性を示す。従って、これら
は、天然に存在するMLA鎖(IC501.1±0.7p
M)よりも低い毒性活性を示す。
【0155】(実施例10) (ヤドリギレクチンB鎖の炭水化物結合活性)組換えヤ
ドリギレクチンB鎖の炭水化物結合活性の検出ならびに
組換えレクチンB鎖と植物性ヤドリギレクチンB鎖との
炭水化物結合活性および特異性の比較を、競合炭水化物
の存在下で、酵素結合レクチンアッセイ(ELLA)に
よって実施する。圧倒的なガラクトースおよびN−アセ
チル−ガラクトサミン残基に固定化したアシアロフェチ
ュインマトリックスを使用することならびに圧倒的なシ
アル酸残基に固定したフェチュインマトリックスを使用
することによって、nMLBおよびrMLB鎖の結合を
確立した。
【0156】炭水化物マトリックスを固定化するため
に、PBS 11ml中のアシアロフェチュイン(Si
gma, Deisenhofen)1.1mgの溶液
またはフェチュイン(Sigma, Deisenho
fen)1.1mgの溶液100μlを、MaxiSo
rp C96 マイクロタイタープレート(Nunc,
Wiesbaden)のウェルに移し、そして室温にて
16時間インキュベートした。マイクロタイタープレー
トを150μl/ウェルのPBS−T(10mMリン酸
ナトリウム緩衝液、130mM NaCl、0.1%
(v/v) Tween−20、pH7.2)で3回
洗浄した後、このマイクロタイタープレートを、200
μl/ウェルのPBS−T−1% BSA(10mMリ
ン酸ナトリウム緩衝液、130mM NaCl、0.1
%(v/v) Tween−20、1%(w/v)
BSA、pH7.2)とともに36℃で1時間インキュ
ベートして非特異的結合部位をブロックし、続いて上述
したように洗浄した。試験を行うために、濃度100〜
500ng/ml、好ましくは400ng/mlでB鎖
含有調製物100μlを使用した。試料をPBS−0.
05% BSA(10mMリン酸ナトリウム緩衝液、1
30mM NaCl、0.05%(w/v)BSA、p
H7.2)に希釈することによって試験濃度を調整し
た。試験濃度およびコントロールごとに、2〜3のレプ
リカを調製した。PBS−0.05%BSAまたはそれ
ぞれの調製緩衝液を用いてコントロール測定を実施し
た。結合特異性を測定するために、遊離競合糖の存在下
で試料をインキュベートした。アシアロフェチュインま
たはフェチュインマトリックスへの結合からのrML
B、nMLBまたはMLホロタンパク質の置換のため
に、好ましくは濃度範囲が0〜280mMのガラクトー
ス、濃度範囲0〜280mMのN−アセチル−ガラクト
サミン、濃度範囲0〜140mMのラクトースまたは濃
度範囲0〜140mMのシアル酸を使用した。
【0157】ロード後、プレートを36℃で2時間イン
キュベートし、続いて上述したように洗浄した。ロード
したウェルに、100μl/ウェルのヤギ抗ヤドリギレ
クチン血清(PBS−T−0.1% BSA−Tx(1
0mMリン酸ナトリウム緩衝液、130mM NaC
l、0.1%(v/v) Tween−20、0.1
%(w/v) BSA、1%(v/v) Triton
X100、pH7.2)における血清プールの1:1
9800希釈物)を添加し、36℃で2時間インキュベ
ートし、次いで上述のように洗浄した。免疫複合体をア
ッセイするために、ロードしたウェルごとに、PBS−
1% BSA(10mMリン酸ナトリウム緩衝液、13
0mM NaCl、1%(w/v) BSA、pH7.
2)中の1:3500希釈物に西洋ワサビペルオキシダ
ーゼ(Sigma, Deisenhofen)と結合
した100μlの抗ヤギIgG−IgGを添加し、そし
て36℃で1時間インキュベートした。次に、これらの
ウェルを150μl/ウェルのPBS−T で6回洗浄
した。発色のために、100μl/ウェルの基質溶液
(25mlの65mMクエン酸(pH5.0)+10μ
lの30%過酸化水素中に o−フェニレンジアミン錠
(Sigma, Deisenhofen)1個)を添
加し、暗所にて室温で20分間インキュベートした。1
00μl/ウェルの1M硫酸を添加することによって反
応を停止させた。参照波長690nmの450nmでの
吸光光度法により、そして測定データの4パラメータフ
ィットで表されるIC50値の算出によって評価を行っ
た。
【0158】図10は、ELL系において観察された、
Dガラクトース(図10a)、β−ラクトース(図10
b)またはN−アセチルガラクトサミン(図10c)の
量を増加させることによる固定アシアロフェチュインリ
ガンドからのrMLBおよびnMLBの置換の値、なら
びにシアル酸(図10d)の量を増加させることによる
固定フェチュインリガンドからの置換の値を示す。最大
置換の半値に関するIC50値によってnMLBおよび
rMLBの結合特性を表す。
【0159】植物性nMLB鎖の炭水化物結合は、主に
ガラクトース(IC50=4.5mM)およびβ−ラク
トース(IC50=4.9mM)によって競合される
が、驚くべきことに組換えrMLB鎖は、明らかに変化
していた炭水化物特異性を有する。nMLBとは対照的
に、rMLBの炭水化物結合活性は、ガラクトースによ
って競合され得ず(IC50検出不能)、β−ラクトー
スによっては限られた程度にしか競合され得ない(IC
50>70mM)。ガラクトースおよびβ−ラクトース
に対する劇的に低下した親和性を除けば、組換えrML
B鎖はN−アセチルガラクトサミンに対する顕著な特異
性を有する(IC50=109mM)。nMLBについ
て表されたシアル酸リガンドに対する他の結合活性もま
た、組換えMLB鎖について検出され得る(図10
d)。植物性nMLB鎖(IC50=49.8mM)お
よび組換えrMLB鎖(IC50=47.1mM)につ
いて、同じ結合親和性が検出された。
【0160】植物性の主にガラクトース/β−ラクトー
ス特異的nMLB鎖に対して、組換え調製したrMLB
鎖は、N−アセチルガラクトサミン/シアル酸結合の方
向にシフトした明らかに異なる炭水化物特異性を有す
る。
【0161】(実施例11) (ヒトリンパ性白血病細胞に対するインビトロで再会合
したrMLホロタンパク質の細胞傷害性の検出)ヒト単
核(リンパ性)白血病細胞MOLT−4株(Europ
ean Collection of Animal
Cell Cultures No.8501141
3)に対する細胞傷害性を定量分析することによって、
ヤドリギレクチンホロタンパク質の完全性を検出した。
【0162】MOLT−4細胞を無血清MDC−1培地
(PAN SYSTEMS, Aidenbach)に
おいて培養し、そして試験のために生存可能性>98%
で細胞密度1.5×105 MOLT−4細胞/mlに
調整した。細胞傷害性を測定するために、96ウェルマ
イクロタイタープレートのウェルごとに、18000細
胞/ウェルに対応するMOLT−4細胞懸濁液90μl
を加え、そして試料溶液10μlと混合した。
【0163】試験を行うために、ヤドリギレクチンホロ
タンパク質調製物(ラクトシルセファロース(Fran
z ら、1977)を使用する標準的な技術によってヤ
ドリギ葉またはヤドリギ茶から単離されたバッチNo.
220793 (Madaus)およびBRAIN
12/94)、ならびに濃度範囲1〜100pg/ml
のインビトロで再会合したrMLホロタンパク質を、希
釈系列をMDC−1細胞培養培地において調製して、対
応させて使用(1.6fM〜1.66pM)した。各試
料濃度およびコントロールごとに、6つのレプリカを調
製した。
【0164】細胞をインキュベーター中で37℃で5%
CO2にて72時間インキュベートした。対応のCe
ll Proliferation Reagent
WST−1 (Boehringer Mannhei
m)を使用するWST−1法(Scudiero ら、
1988)に従って、可溶性ホルマザン染料を使用して
細胞の生存可能性を測定することによって細胞傷害効果
の定量化を行った。
【0165】組換えホロタンパク質およびキメラホロタ
ンパク質rMLB/nMLBは、天然に存在するタンパ
ク質に対して同じ生物学的活性を示し、MOLT−4細
胞傷害性に関するIC50値は約10〜30pg/ml
である。しかし、試験した濃度範囲(最大1ng/ml
のrMLB)では、rMLBは細胞傷害活性を示さな
い。
【0166】(実施例12) (組換えヤドリギレクチン(rML)によってヒト単球
細胞U937株について示されるアポトーシスの誘導)
核を蛍光染料DAPI(Hotz ら、1992)で染
色することによって、組換えヤドリギレクチン(rML
A/rMLB)によるアポトーシスプロセスの誘導を検
出する。核の形態の代表的なアポトーシス性変化は、顕
微鏡下で観察され得、そして1試料あたり500〜10
0個の細胞を計数することによって定量化し得る。血清
タンパク質の存在は利用可能なレクチンの量を劇的に減
少させる(10%FCSで約40分の1、Ribere
au−Gayon ら、1995)ので、アッセイの感
度のためには無血清培地を使用することが必須である。
24時間の誘導時間は、MOLTアッセイとの直接相関
を部分的にのみ可能にする。なぜなら、細胞傷害効果
は、生存可能性アッセイにおいて72時間後にやっと明
らかに肉眼で認められるが、アポトーシスはより早く検
出され得る効果であるからである。インキュベーション
時間が長すぎる場合、アポトーシスは二次壊死によって
消滅する。
【0167】図12は、組換えMLホロタンパク質での
処理後のアポトーシスU937細胞の率の顕著な増加を
示す。70pg/mlで、無血清培地における2つの異
なる培養物中の24時間後のアポトーシス細胞の数は3
倍に増加する。このため、天然に存在するタンパク質の
ような組換えヤドリギレクチン(Janssen ら、
1993)はアポトーシス性の細胞死を誘導し得る。
【0168】(実施例13) (PBMCモデルにおける組換えヤドリギレクチンの免
疫刺激効果)サイトカインであるTNF−α(単球、マ
クロファージ)およびIFN−γ(Tヘルパー細胞)
は、ヒトの免疫学的システムの複雑なネットワーク内の
中心メディエータである。
【0169】健康な血液ドナー由来のヒト単核細胞(P
BMC、単球およびリンパ球を含む)を、FICOLL
−PAQUE密度勾配遠心分離により生産者(Pha
rmacia, Sweden)の指示に従って単離し
た。
【0170】TNF−αの放出を誘導するために、細胞
(4×106単核細胞/ml)を、10%(v/v)ウ
シ胎仔血清と、ペニシリン100U/mlと、ストレプ
トマイシン100μg/mlとを含有するRPMI 1
640培地で、気体を供給したインキュベーター内のU
字型マイクロタイター細胞培養プレート中で、37℃、
5% CO2および相対湿度>95%にて、最初は組換
えヤドリギレクチンタンパク質のみとともに18時間、
続いて同時刺激因子としてSalmonella ab
ortus equi由来のリポ多糖1μg/mlとと
もにさらに24時間インキュベートした。次に、無細胞
上清において任意のELISA(Genzyme Di
agnostics, Ruesselsheim)に
よってTNF−αの濃度を定量した。
【0171】IFN−γの放出を誘導するために、細胞
を、上述の培地において、組換えヤドリギレクチンタン
パク質のみとともに1時間、次いで上述のような同時刺
激因子としてのフィトヘムアグルチニンL 0.5μg
/mlとともにさらに65時間インキュベートした。次
に、IFN−γのそれぞれの濃度を、ELISA(EN
DOGEN INC., Cambridge, US
A)によって無細胞上清において定量した。
【0172】(実施例14) (皮膚2ZK1200モデルにおける組換えヤドリギレ
クチンの免疫刺激効果)バイオアッセイとして確立され
た皮膚2モデルは、三次元の線維芽細胞含有皮膚および
角質化していないケラチノサイト由来の構造表皮からな
る(これらの細胞自身が天然に分泌するマトリックス
中)(Joller ら、1996)。皮膚組織片(1
1×11mm2、ヒトから調製、一次細胞、Advan
ced Tissue Sciences Inc.
(ATS), La Jolla,USA)はアガロー
ス中のナイロングリッドで提供され、これを受領時にす
みやかにspecial medium A(ATS,
La Jolla, USA)に移した。
【0173】IL−1αおよびIl−6はいずれもヒト
の免疫学的システムの関連刺激サイトカインである。
【0174】IL−1αまたはIL−6の放出を誘導す
るために、皮膚2組織片を、試験物質とともにspec
ial medium B(ATS, La Joll
a,USA)2ml中にて37℃、空気中5%のC
2、相対湿度>95%で、12カップの細胞培養プレ
ート(Corning Glass Works, C
orning, USA)において24時間インキュベ
ートした。次に、IL−1α(Quantikine
human IL−1α Assay、R &D Sy
stems Inc., Minneapolis,
USA)の濃度およびIL−6(h−interleu
kin 6 ELISA、Boehringer Ma
nnheim GmbH)の濃度を、無細胞上清におい
てELISAによって定量した。
【0175】0.25〜8ng rML/mlで誘導し
たIL−1αの用量依存的放出および0.25〜8ng
rML/mlで誘導したIL−6の用量依存的放出に
よって皮膚2モデルを特徴付けた(図14)。驚くべき
ことに、組換えrMLB鎖だけでは上述したサイトカイ
ン放出はいずれも達成し得なかった。この知見は、免疫
刺激活性が主にB鎖のレクチン活性に起因するという従
来技術の知識(Hajto ら、1990)とは絶対的
に矛盾する。
【0176】(実施例15) (組換えヤドリギレクチンB鎖(rMLB)による免疫
担当細胞の活性化)細胞表面タンパク質CD69の誘導
を使用して免疫担当細胞の活性化を試験した。CD69
は、T細胞、B細胞および特にナチュラルキラー細胞
(NK細胞)の活性化後に最初の細胞表面抗原の1つと
して現れる。これらの細胞は、その新生物細胞を認識し
そして溶解する能力のために、腫瘍に対する天然の防御
において中心的な役割を果たす。細胞表面タンパク質は
休止リンパ球では発現しないので、CD69は上述の免
疫担当細胞集団の活性化マーカーである。さらに、誘導
可能なCD69表面タンパク質については、NK細胞お
よびTcRγ/δT細胞の細胞溶解活性に対する伝達機
能を検出することができた(Moretta ら、19
91)。
【0177】フローサイトメトリー(FACS)によっ
てヒト単核細胞上の表面マーカーを検出するために、実
施例13と同様のHypaque (Sigma)での
密度勾配によってPBMCを単離した。細胞を、5%F
CSを含むRPMI 160培地に溶解し、マイクロタ
イタープレートの1カップあたり約250000細胞を
播種した後、この溶液を、1、10、30および100
ngの試験物質rMLBとともに4時間インキュベート
した。氷浴中で蛍光標識抗CD69 MAbとの20分
間のインキュベーション後、5% FCSを含むHan
k溶液で洗浄した。沈降した標識細胞をSheath
Fluid 200μlに添加し、FACScan(B
ecton Dickinson)で測定した。細胞1
個あたりのCD69細胞表面マーカーの数および全細胞
集合団においてCD69陽性細胞が占める率に対応して
蛍光の中央値を適用する。
【0178】濃度範囲1〜100ng/mlで、細胞表
面でのCD69の出現率およびCD69陽性細胞が占め
る率の両方に関して、単核細胞の活性化を検出し得た。
釣り鐘状の用量依存曲線が観察できた。rMLBの最高
濃度100ng/mlでさえも、本実施例において試験
したPBMCに対する細胞傷害効果は検出できなかっ
た。
【0179】本発明は、成熟後にヤドリギレクチンダイ
マーの生物学的活性を有するプレプロタンパク質をコー
ドする核酸分子、そのような核酸分子を含有するベクタ
ー、該ベクターで形質転換された宿主、およびこれらの
核酸分子によってコードされるポリペプチドおよび/ま
たはポリペプチドダイマーに関する。本発明のポリペプ
チドおよび/またはポリペプチドダイマーは、治療上広
く適用可能である。したがって、本発明はさらに、本発
明のポリペプチドおよび/またはポリペプチドダイマー
を含有するイムノトキシンならびに医薬組成物に関す
る。さらに、本発明は、本発明の核酸分子、本発明のポ
リペプチドおよび/またはポリペプチドダイマーおよび
/または本発明の核酸分子と特異的にハイブリダイズす
るプライマーを有する診断組成物に関する。最後に、本
発明は、本発明のポリペプチドおよび/または本発明の
ポリペプチドダイマーを有する植物保護因子に関する。
【0180】
【発明の効果】ヤドリギレクチンを純粋な形態で、そし
て大規模でのその利用が可能になる量で提供する。この
課題は、請求の範囲において特徴付けられる実施態様に
よって解決される。
【0181】
【化2】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、一次増幅オリゴヌクレオチドの構築で
ある。
【図2】図2は、一次Viscum album ML
増幅生成物である。
【図3】図3は、ML遺伝子を得るためのクローニング
方法である。
【図4ab】図4a+bは、rMLAおよびrMLB用
の発現ベクターの挿入断片の遺伝子配列である。
【図4c】図4cは、完全なML遺伝子配列である。
【図5】図5は、rMLAについての構築スキーム発現
ベクターである。
【図6】図6は、rMLBについての構築スキーム発現
ベクターである。
【図7】図7は、rMLA、rMLBの発現および免疫
検出である。
【図8】図8は、rMLAおよびrMLB対天然MLの
IEFクロマトフォーカシングである。
【図9】図9は、rMLA(RIP)の酵素活性であ
る。
【図10】図10は、rMLBの炭水化物結合特性であ
る。
【図11】図11は、rMLのMOLT4細胞傷害性で
ある。
【図12】図12は、rMLによるアポトーシスの誘導
である。
【図13】図13は、PBMCモデルにおける組換えヤ
ドリギレクチンの免疫刺激作用である。
【図14】図14は、皮膚2モデルにおける組換えヤド
リギレクチンの免疫刺激作用である。
【図15】図15は、PBMCにおける細胞表面マーカ
ーCD69の誘導である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 31/12 A61P 37/04 35/00 43/00 105 37/04 C12N 15/00 ZNAA 43/00 105 A61K 37/02 (72)発明者 アクセル バウアー ドイツ国 メアーブッシュ 40668, オ ッスム 13アー, ハウス グリップスワ ルド (72)発明者 ホルガー ジンケ ドイツ国 ビッケンバッハ 64404, ハ ルテナウエル シュトラーセ 49 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 CA03 DA06 EA04 4C084 AA02 AA07 AA17 BA05 CA13 CA53 NA06 NA14 ZB092 ZB222 ZB262 ZB322 ZB332 ZC412 4C085 AA14 AA25 CC21 CC23

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 核酸分子であって、 (a) 成熟後にヤドリギレクチンダイマーの生物学的
    機能を示し、かつ以下の図: 【化1】 に示される核酸配列を有するプレプロタンパク質をコー
    ドする; (b) (a)に記載のプレプロタンパク質のフラグメ
    ントであって、ヤドリギレクチンダイマーの生物学的に
    活性な部分であるフラグメントをコードする; (c) (a)または(b)に記載の核酸分子とは遺伝
    子コードの縮重に起因して異なる;または(d) スト
    リンジェントな条件下で(a)、(b)、または(c)
    に記載の核酸分子とハイブリダイズし、かつ(a)また
    は(b)に示される生物学的機能または活性を有するポ
    リペプチドをコードする、核酸分子。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK1012256T3 (da) * 1997-01-02 2004-07-12 Viscum Ag Rekombinante fusionsproteiner på basis af ribosom-inaktiverende proteiner fra misteltenen Viscum album
CN1104438C (zh) * 1997-06-02 2003-04-02 山东医科大学附属医院 槲寄生提取物及其用途
DE19804210A1 (de) * 1998-02-03 1999-08-12 Biosyn Arzneimittel Gmbh Rekombinante Mistellektine
KR20010011330A (ko) * 1999-07-27 2001-02-15 김종배 한국산 겨우살이 추출물과 이로부터 분리한 단백질 및 상기 단백질에서 분리한 렉틴
DE10044027A1 (de) * 2000-09-06 2002-03-14 Viscum Ag Rekombinant erzeugtes Mistellektin (ML III)
NZ526202A (en) * 2000-11-14 2005-08-26 Ian Pryme Orally ingestible preparation of mistletoe lectins, ML-I, ML-II and ML-III and methods fro treating cancer and autoimmune diseases
DE60220068T2 (de) 2001-07-09 2008-01-24 University Of Copenhagen Verfahren und ableger für die massenvermehrung von pflanzenparasiten
DE10149030A1 (de) 2001-10-05 2003-04-10 Viscum Ag Stabile galenische gefriergetrocknete Arzneimittelzubereitung von rViscumin
ATE362106T1 (de) * 2001-12-21 2007-06-15 Viscum Ag Verfahren zur bestimmung der responsivität eines individuums für mistellektin
DE102011003478A1 (de) * 2011-02-01 2012-08-02 Cytavis Biopharma Gmbh Antivirales Mittel enthaltend rekombinante Mistellektine
EP2508195A1 (de) * 2011-04-06 2012-10-10 Cytavis BioPharma GmbH Arzneimittel enthaltend rekombinante Mistellektine zur Behandlung des malignen Melanoms
EP2723374B1 (de) * 2011-06-27 2017-09-06 Melema Pharma GmbH Rekombinantes mistellektin und dessen verwendung als adjuvans
US9616114B1 (en) 2014-09-18 2017-04-11 David Gordon Bermudes Modified bacteria having improved pharmacokinetics and tumor colonization enhancing antitumor activity
EP3205348A1 (de) 2016-02-15 2017-08-16 Melema Pharma GmbH Arzneimittel enthaltend rekombinante mistellektine zur behandlung von hirntumoren
CN106166223A (zh) * 2016-09-17 2016-11-30 四川易创生物科技有限公司 一种治疗肺肾阴亏、潮热盗汗的中药组合物及其制备方法
US11180535B1 (en) 2016-12-07 2021-11-23 David Gordon Bermudes Saccharide binding, tumor penetration, and cytotoxic antitumor chimeric peptides from therapeutic bacteria
US11129906B1 (en) 2016-12-07 2021-09-28 David Gordon Bermudes Chimeric protein toxins for expression by therapeutic bacteria
CN115025207B (zh) * 2022-06-23 2023-02-07 黑龙江中医药大学 一种用于治疗类风湿性关节炎的药物及其制备方法
CN117924453B (zh) * 2024-03-19 2024-08-06 广东现代汉方科技有限公司 一种甘露糖特异性凝集素重组植物蛋白的制备方法及应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6127532A (en) * 1989-09-12 2000-10-03 Board Of Trustees Operating Michigan State University Lectin cDNA and transgenic plants derived therefrom
US5407454A (en) * 1989-11-07 1995-04-18 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Larvicidal lectins and plant insect resistance based thereon
DE4221836A1 (de) 1992-07-03 1994-01-05 Gabius Hans Joachim Prof Dr Das biochemisch aufgereinigte Mistel-Lektin (ML-1) als therapeutisch anwendbarer Immunmodulator
DE4341476A1 (de) * 1993-12-02 1995-06-08 Uwe Dr Pfueller Mittel zur Untersuchung und Beeinflussung zellulärer Veränderungen auf Lektinbasis

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