JP2002300893A - ヒト成長ホルモン - Google Patents

ヒト成長ホルモン

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JP2002300893A
JP2002300893A JP2002018215A JP2002018215A JP2002300893A JP 2002300893 A JP2002300893 A JP 2002300893A JP 2002018215 A JP2002018215 A JP 2002018215A JP 2002018215 A JP2002018215 A JP 2002018215A JP 2002300893 A JP2002300893 A JP 2002300893A
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leu
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ティモシー・エイ・コールマン
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マーク・ディー・アダムス
Jeannine D Gocayne
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 骨成長、乳汁産生、代謝プロセスに関連する
成長ホルモンの開発が望まれている。 【解決手段】 本発明は、ヒト成長ホルモンの天然に存
在するスプライス変異体、hGHV−2(88)および
hGHV−3(53)をコードするDNA(またはRN
A)ポリヌクレオチド配列であって、その両方が野生型
ヒト成長ホルモンをコードする遺伝子中に通常存在する
ヌクレオチド配列を欠いているポリヌクレオチド配列を
提供するものである。本発明の成長ホルモン変異体はヒ
ト起源であって、ある種のヒト疾患に関する、診断目
的、予防目的および治療目的に有用である。本発明はま
た組換えDNA技法によるヒト成長ホルモンの生成方法
に関する。拮抗を方向づける抗体の生成方法、したがっ
て野生型成長ホルモンの活性を阻害する方法もまた提供
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(技術分野)本発明は新たに同定されたポ
リヌクレオチド、かかるポリヌクレオチドによりコード
されるポリペプチド、かかるポリヌクレオチドおよびポ
リペプチドの使用、ならびにかかるポリヌクレオチドお
よびポリペプチドの産生に関する。より詳しくは、本発
明のポリヌクレオチドはヒト成長ホルモンの天然に存在
するスプライス変異体、hGHV−2(88)およびh
GHV−3(53)に関するものである。本発明はまた
かかるポリペプチドの作用を阻害することに関する。
【0002】(従来技術)ヒト成長ホルモンは下垂体に
て産生され、そこから放出される。hGHwtは幾つか
の有用な機能を有するペプチドである。ヒト成長ホルモ
ンの一の特徴的な活性はそれが骨成長に関連することで
ある。ヒト成長ホルモンはまた、乳汁産生活性を有し、
脂質、窒素および炭水化物代謝のような代謝プロセスに
関連していることが明らかにされた。ヒト成長ホルモン
に関する最近の研究は、分子の異なる領域が前記した活
性を調整するのに関連しているかもしれないと示唆して
いる。ヒト成長ホルモンの別の適用は、年配の人の臀部
骨折、慢性腎不全、ターナー症候群、癌およびHIV感
染症およびその後の作用の治療における使用を包含す
る。
【0003】人体における特定の標的でのヒト成長ホル
モンの作用を調節する試みにて、かなりの努力がヒト成
長ホルモン分子と人体の他の細胞および器官との相互作
用を研究するのに費やされた。例えば、野生型ヒト成長
ホルモン(hGHwt)は、現在、下垂体機能低下(十
分なヒト成長ホルモンが天然に存在しない)を治療する
のに用いられる。したがって、下垂体機能低下における
ヒト成長ホルモンの自然な産生を刺激するか、または患
者が下垂体機能亢進に付されている場合、ヒト成長ホル
モンのレセプター部位と競合させる手段は、特にある種
の成長異常が出産前に診断できるという事実に照らして
みれば、大変有効な手段である。ヒト成長ホルモンの変
異体蛋白質の産生、ならびにそのDNA配列および組換
えDNA技法による191個のアミノ酸のアミノ酸配列
の決定についての手段および方法が、1987年6月2
日付けでシーバーグ(Seeburg)に付与された米国特許
第4,670,393号に開示されたが、本発明に至るま
で、ヒト成長ホルモンのポリペプチドの2種の天然に存
在するスプライス変異体について何の開示もない。
【0004】(発明の開示)本発明のポリペプチドは、
ヒト成長ホルモンのスプライス変異体として推定され
た。この同定は、野生型ヒト成長ホルモン(hHGw
t)とアミノ酸配列が相同性を有するという結果なされ
たものである。本発明の一の態様によれば、ヒト成長ホ
ルモンの天然に存在するスプライス変異体、hGHV−
2(88)およびhGHV−3(53)である新たな成
熟ポリペプチド、ならびに生物学的に活性があり、診断
上または治療上有用なそのフラグメント、アナログまた
は誘導体が得られる。本発明のポリペプチドはヒト起源
のものである。本発明のもう一つ別の態様によれば、m
RNA、DNA、cDNA、ゲノムDNAならびにその
アナログ、および生物学的に活性があり、診断上または
治療上有用なフラグメントを包含する、hGHV−2
(88)およびhGHV−3(53)をコードする単離
核酸分子が提供される。さらに別の態様によれば、本発
明は、hGHV−2(88)またはhGHV−3(5
3)核酸配列を含有する組換え原核生物および/または
真核生物の宿主細胞を、該蛋白質の発現を促進する条件
下で培養し、その後、該蛋白質を回収することからなる
組換え法による、かかるポリペプチドの産生方法を提供
する。
【0005】本発明のさらなる態様によれば、治療目
的、例えば、野生型hGHの作用を刺激するための、か
かるポリペプチド、またはそのようなポリペプチドをコ
ードするポリヌクレオチドの使用方法、および野生型h
GHの作用を阻害するための方法が得られる。本発明の
さらなる別の態様によれば、また、ヒトhGHV−2
(88)およびhGHV−3(53)配列に特異的にハ
イブリダイズするに十分な長さの核酸分子からなる核酸
ブローブが得られる。本発明のさらなる別の態様によれ
ば、そのようなポリペプチドに対する抗体が得られる。
本発明のさらに別の態様によれば、そのようなポリペプ
チドに対するアンタゴニストであって、かかるポリペプ
チドの作用を阻害するのに、例えば下垂体機能亢進症の
治療にて用いられるアンタゴニストが得られる。本発明
のこれらの態様および他の態様は本明細書の教示から当
業者に明らかである。なお、配列決定は373自動DN
Aシークエンサー(アプライド・バイオシステムズ・イ
ンコーポレイテッド(Applied Biosystems,Inc.)を用
いて行った。配列決定の精度は97%以上であると予想
される。
【0006】(発明を実施するための最良の形態)本発
明の態様によれば、図2ないし7(配列番号5および
6)の推定アミノ酸配列を有する成熟ポリペプチドを、
またはhGHV−2(88)およびhGHV−3(5
3)について、各々、1993年11月3日付けでAT
CC寄託番号75600および75601で寄託された
クローンのcDNAでコードされる成熟ポリペプチドを
コードする単離核酸(ポリヌクレオチド)が得られる。
本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは
下垂体組織より得られる。それらは構造的にhGHwt
に関連しており、172および151アミノ酸の成熟ポ
リペプチドをコードするオープンリーディングフレーム
を有する。それらは、もう一のmRNAスプライシング
の結果、欠失したアミノ酸を除き、hGHwtと完全に
相同する。変異体hGHV−2(88)および変異体h
GHV−3(53)は、エクソン−2のスプライスドナ
ー部位がエクソン−3中にある2つの交互部位に融合す
る、プレ−mRNAのもう一のスプライシングにより生
成される。これは、各々、57および120のヌクレオ
チドの除去に起因する。
【0007】本発明のポリヌクレオチドはRNAの形態
またはDNAの形態であってもよく、該DNAはcDN
A、ゲノムDNAおよび合成DNAを包含する。DNA
は2本鎖または1本鎖であってもよく、1本鎖がコーデ
ィング鎖または非コーディング(アンチセンス)鎖であ
ってもよい。成熟ポリペプチドをコードするコーディン
グ配列は図2ないし7(配列番号5および6)に示され
るコーディング配列または寄託されたクローンの配列と
同じであってもよく、または遺伝暗号の余剰または縮重
の結果として、図2ないし7(配列番号2および3)の
DNAまたは寄託されたcDNAと同じ成熟ポリペプチ
ドをコードする別のコーディング配列であってもよい。
【0008】図2ないし7(配列番号5および6)の成
熟ポリペプチドまたは寄託されたcDNAによりコード
される成熟ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
は、限定されるものではないが、成熟ポリペプチドにつ
いてのコーディング配列のみ;成熟ポリペプチドについ
てのコーディング配列およびリーダー配列または分泌配
列あるいはプロプロテイン配列のようなさらなるコーデ
ィング配列;成熟ポリペプチドについてのコーディング
配列(所望により、さらなるコーディング配列)および
非コーディング配列、例えば、イントロン、または成熟
ポリペプチドのコーディング配列の5'および/または
3'側の非コーディング配列を包含する。かくして、
「ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド」なる語
は、ポリペプチドについてのコーディング配列だけを含
むポリヌクレオチドならびにさらなるコーディングおよ
び/または非コーディング配列を含むポリヌクレオチド
を包含する。
【0009】本発明はさらには、図2ないし7(配列番
号5および6)の推定アミノ酸配列を有するポリペプチ
ドまたは寄託されたクローンのcDNAによりコードさ
れるポリペプチドのフラグメント、アナログおよび誘導
体をコードする前記したポリヌクレオチドの変異体に関
する。ポリヌクレオチドの変異体はポリヌクレオチドの
天然に存在する対立遺伝子変異体またはポリヌクレオチ
ドの天然に存在しない変異体であってもよい。かくし
て、本発明は図2ないし7(配列番号5および6)に示
されるのと同じ成熟ポリペプチドまたは寄託されたクロ
ーンのcDNA、ならびに図2ないし7(配列番号5お
よび6)のポリペプチドまたは寄託されたクローンのc
DNAによってコードされるポリペプチドのフラグメン
ト、誘導体またはアナログをコードするそのようなポリ
ヌクレオチドの変異体によりコードされる同一の成熟ポ
リペプチドをコードするポリヌクレオチドを包含する。
かかるヌクレオチド変異体は欠失変異体、置換変異体お
よび付加または挿入変異体を包含する。
【0010】前記されているように、ポリヌクレオチド
は、図2ないし7(配列番号2および3)に図示するコ
ーディング配列の、または寄託されたクローンのコーデ
ィング配列の天然に存在する対立遺伝子変異体であるコ
ーディング配列を有していてもよい。当該分野において
知られているように、対立遺伝子変異体は、コードされ
るポリペプチドの機能を実質的に変えない、1個または
2個以上のヌクレオチドの置換、欠失または付加を有す
るポリヌクレオチド配列の別の形態である。本発明はま
た、成熟ポリペプチドについてのコーディング配列が宿
主細胞由来のポリペプチドの発現および分泌を助成する
ポリヌクレオチド配列、例えば、該細胞由来のポリペプ
チドの輸送を調節する分泌配列として機能するリーダー
配列に同一リーディングフレームにて融合されていても
よいポリヌクレオチドを包含する。リーダー配列を有す
るポリペプチドはプレ蛋白質であり、宿主細胞により開
裂されたリーダー配列を有し、該ポリペプチドの成熟形
を形成してもよい。該ポリヌクレオチドはまた、さらな
る5'アミノ酸残基を加えた成熟蛋白質であるプロ蛋白
質をコードしてもよい。プロ配列を有する成熟蛋白質は
プロ蛋白質であり、不活性形の蛋白質である。プロ蛋白
質が切断されると、活性成熟蛋白質が残る。かくして、
例えば、本発明のポリヌクレオチドは、成熟蛋白質を、
またはプロ配列を有する蛋白質を、またはプロ配列およ
びプレ配列(リーダー配列)の両方を有する蛋白質をコ
ードしてもよい。
【0011】本発明のポリヌクレオチドはまた、本発明
のポリペプチドの精製を可能とするマーカー配列にイン
−フレーム(in-frame)で融合したコーディング配列を
有していてもよい。マーカー配列は、細菌宿主の場合、
該マーカーに融合した成熟ポリペプチドを精製するため
に、pQE−9ベクターにより供給されるヘキサヒスチ
ジンタグであってもよく、または、例えば、哺乳動物宿
主、例えば、COS−7細胞を用いる場合、該マーカー
配列は赤血球凝集素(HA)タグであってもよい。該H
Aタグはインフルエンザ赤血球凝集素蛋白質由来のエピ
トープに対応する(ウィルソン・アイ(Wilson,I)ら、セ
ル(Cell)、37:767(1984))。
【0012】本発明はさらに、少なくとも50%、好ま
しくは70%の配列間同一性がある場合に、前記した配
列とハイブリダイズするポリヌクレオチドに関する。本
発明は、特に、厳密な条件下、前記したポリヌクレオチ
ドにハイブリダイズするポリヌクレオチドに関する。本
明細書にて用いる場合、「厳密な条件」なる語は、ハイ
ブリダイゼーションが、少なくとも95%、好ましくは
少なくとも75%の配列間同一性がある場合にのみ起こ
ることを意味する。好ましい具体例において、前記した
ポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチ
ドは、図2ないし7(配列番号2および3)のcDNA
または寄託されたcDNAによりコードされる成熟ポリ
ペプチドと、実質的に、同じ生物学的機能または活性を
保持するポリヌクレオチドをコードする。
【0013】本明細書にいう寄託体は、特許手続き上の
微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の下
に維持されるものを意味する。これらの寄託体は、単に
当業者の便宜のために提供されるのであり、寄託体が3
5U.S.C.§112の下に要求されることを承認する
ものではない。寄託物に含まれるポリヌクレオチドの配
列、ならびにそれによりコードされるポリペプチドのア
ミノ酸配列は、出典明示により本明細書の一部とされ、
本明細書の記載と矛盾するいずれの事象をも制御してい
る。寄託物を調製し、使用し、または販売するには承諾
が必要とされ、本明細書ではそのような承諾を何ら認め
るものではない。
【0014】本発明はさらに、図2ないし7(配列番号
5および6)の推定アミノ酸配列を有するか、または寄
託されたcDNAによりコードされるアミノ酸配列を有
するポリペプチド、ならびにそのようなポリペプチドの
フラグメント、アナログおよび誘導体に関する。図2な
いし7(配列番号5および6)のポリペプチドまたは寄
託されたcDNAによりコードされるポリペプチドをい
う場合、「フラグメント」、「誘導体」および「アナロ
グ」なる語は、そのようなポリペプチドと本質的に同じ
生物学的機能または活性を保持するポリペプチドを意味
する。かくして、アナログはプロ蛋白質部分を開裂する
ことにより活性化され、活性な成熟ポリペプチドを産生
しうるプロ蛋白質を包含する。
【0015】本発明のポリペプチドは組換えポリペプチ
ド、天然ポリペプチドまたは合成ポリペプチドであり、
好ましくは組換えポリペプチドである。図2ないし7
(配列番号5および6)のポリペプチドまたは寄託され
たcDNAによりコードされるポリペプチドのフラグメ
ント、誘導体またはアナログは、(i)1または2個以
上のアミノ酸残基が保存性または非保存性アミノ酸残基
(好ましくは、保存性アミノ酸残基)で置換されている
ものであって、かかる置換アミノ酸残基は遺伝暗号によ
りコードされたもの、またはコードされたものでなくて
もよく、または(ii)1または2個以上のアミノ酸残基
が置換基を有するもの、または(iii)成熟ポリペプチ
ドが、別の化合物、例えば、ポリペプチドの半減期を増
加させるような化合物(例、ポリエチレングリコール)
に融合しているもの、または(iv)さらなるアミノ酸が
成熟ポリペプチドに融合しているもの、例えば、リーダ
ーまたはセクレトリー配列または成熟ポリペプチドの精
製に用いられる配列あるいはプロ蛋白質配列であっても
よい。このようなフラグメント、誘導体およびアナログ
は、本願明細書の教示から当該技術分野の範囲内にある
と見なされる。本発明のポリペプチドまたはポリヌクレ
オチドは、好ましくは、単離形態にて提供され、均質ま
で精製されるのが好ましい。
【0016】「単離」なる語は、物質がその元の環境
(例えば、天然に存在するならば、天然環境)より取り
出されることを意味する。例えば、生きている動物中に
存在する天然のポリヌクレオチドまたはポリペプチドは
単離されないが、天然系にて同時に存在する数種または
すべての物質より分離される同一のポリヌクレオチドま
たはポリペプチドが単離される。そのようなポリヌクレ
オチドはベクターの一部でありうるし、および/または
そのようなポリヌクレオチドまたはポリペプチドは組成
物の一部でありうるし、またそのようなベクターまたは
組成物はその天然環境の一部でないように単離される。
【0017】本発明はまた、本発明のポリヌクレオチド
を含むベクター、本発明のベクターで遺伝学的に操作さ
れた宿主細胞および組換え技法による本発明のポリペプ
チドの産生に関する。宿主細胞を、例えば、クローニン
グベクターまたは発現ベクターであってもよい本発明の
ベクターで遺伝学的に操作(形質変換、形質転換または
形質導入)する。該ベクターは、例えば、プラスミド、
ウイルス粒子、ファージなどの形態であってもよい。該
操作された宿主細胞は、プロモーターを活性化し、形質
転換体を選択し、hGHV−2(88)およびhGHV
−3(53)遺伝子を増幅するように適宜修飾された通
常の栄養培地にて培養することができる。温度、pHな
どの培養条件は、発現について選択された宿主細胞で以
前に用いられた条件であり、当業者に明らかである。
【0018】本発明のポリヌクレオチドを用い、組換え
技法によりポリペプチドを産生してもよい。したがっ
て、例えば、ポリヌクレオチドは、ポリペプチドを発現
するための種々の発現ベクターのいずれか1つに含まれ
ていてもよい。かかるベクターは、染色体、非染色体お
よび合成DNA配列、例えば、SV40の誘導体;細菌
プラスミド;ファージDNA;バキュロウイルス;酵母
プラスミド;プラスミドとファージDNAの組み合わせ
に由来のベクター;ワクシニア、アデノウイルス、鶏痘
ウイルスおよび仮性狂犬病のようなウイルスDNAを包
含する。しかし、他のいずれのベクターも、そのベクタ
ーが宿主にて複製でき、生存しうる限り用いることがで
きる。適当なDNA配列を種々の操作によりベクターに
挿入してもよい。一般に、DNA配列は、当該分野にお
ける公知操作により適当な制限エンドヌクレアーゼ部位
に挿入される。かかる操作および他の操作は当該技術分
野の範囲内にあると見なされる。
【0019】発現ベクター中のDNA配列は、適当な発
現調節配列(プロモーター)に作動可能に結合し、mR
NA合成を指令する。かかるプロモーターの代表例とし
て、以下のもの:LTRまたはSV40プロモーター、
イー・コリのlacまたはtrp、ファージ・ラムダP
Lプロモーターおよび原核生物または真核生物細胞また
はそれらのウイルス中で遺伝子の発現を調整することが
知られている他のプロモーターが挙げられる。該発現ベ
クターはまた、翻訳開始のためのリボソーム結合部位お
よび転写ターミネーターを含有する。該ベクターはま
た、発現を増幅するための適当な配列を包含してもよ
い。加えて、該発現ベクターは、好ましくは、1または
2個以上の選択可能なマーカー遺伝子を含有し、真核生
物細胞を培養するためのジヒドロ葉酸レダクターゼまた
はネオマイシン耐性のような、またはイー・コリにおけ
るテトラサイクリンまたはアンピシリン耐性のような形
質転換された宿主細胞を選択するための表現型特性を提
供する。
【0020】前記した適当なDNA配列、ならびに適当
なプロモーターまたは調節配列を含有するベクターを用
い、適当な宿主を形質転換し、宿主が蛋白質を発現させ
るようにする。適当な宿主の代表例として、以下のも
の:イー・コリ、ストレプトマイセス(Streptomyce
s)、サルモネラ・ティフィムリウム(Salmonella typh
imurium)のような細菌細胞;酵母のような真菌細胞;
ドロソフィラ(Drosophila)S2およびスポンドプテラ
(Spondoptera)Sf9のような昆虫細胞;CHO、C
OSまたはボウズ・メラノーマ(Bowes melanoma)のよ
うな動物細胞;アデノウイルス;植物細胞などが挙げら
れる。適当な宿主の選択は、本明細書の教示より当該技
術の範囲内にあると見なされる。
【0021】さらに詳細には、本発明はまた、前記に広
範に記載されているような1また2以上の配列からなる
組換え構築物を包含する。該構築物はプラスミドまたは
ウイルスベクターのようなベクターであって、その中に
本発明の配列が順方向または逆方向にて挿入されている
ベクターからなる。この具体例の好ましい態様にて、該
構築物は、さらに、例えば、該配列に作動可能に結合し
たプロモーターを包含する調節配列からなる。多数の適
当なベクターおよびプロモーターは当業者に公知であ
り、入手可能である。以下のベクターを例示として提供
する;細菌:pQE70、pQE60、pQE−9(キ
アジェン(Qiagen))、pBS、pD10、phage
script、psiX174、pbluescrip
t SK、pbsks、pNH8A、pNH16a、p
NH18A、pNH46A(ストラタジン(Stratagen
e));ptrc99a、pKK223−3、pKK2
33−3、pDR540、pRIT5(ファルマシア
(Pharmacia));真核生物:pWLNEO、pSV2
CAT、pOG44、pXT1、pSG(ストラタジ
ン)、pSVK3、pBPV、pMSG、pSVL(フ
ァルマシア)。しかし、宿主にて複製可能であり、生存
しうる限り、他のいずれのプラスミドまたはベクターを
用いてもよい。
【0022】プロモーター領域は、CAT(クロルアン
フェニコール・トランスフェラーゼ)ベクターまたは選
択可能なマーカーを有する他のベクターを用いて、いず
れか所望の遺伝子より選択することができる。2種の適
当なベクターはpKK232−8とpCM7である。特
に列挙される細菌プロモーターは、lacI、lac
Z、T3、T7、gpt、ラムダPR,PLおよびtr
pを包含する。真核生物プロモーターは、即時型CM
V、HSVチミジンキナーゼ、初期および後期SV4
0、レトロウイルス由来のLTR、およびマウスメタロ
チオネイン−Iを包含する。適当なベクターおよびプロ
モーターの選択は、十分に当業者のレベルの範囲内であ
る。
【0023】さらなる具体例において、本発明は前記し
た構築物を含有する宿主細胞に関する。該宿主細胞は、
哺乳動物細胞のような高等真核生物細胞、または酵母細
胞のような下等真核生物細胞とすることができ、あるい
は該宿主細胞は細菌細胞のような原核生物細胞とするこ
とができる。該構築物の宿主細胞への導入は、リン酸カ
ルシウム形質導入、DEAE−デキストラン媒介形質導
入(デイビス・エル、ジブナー・エム、バティー・アイ
(Davis,L.、Dibner,M.、Battey,I.)、ベーシック・メ
ソッズ・イン・モレキュラー・バイオロジー(Basic Me
thods in Molecular Biology)、(1986))により
行うことができる。宿主細胞中の構築物を常法にて用
い、組換え配列によりコードされた遺伝子生成物を産生
することができる。また、本発明のポリペプチドは、通
常のペプチド合成装置を用いて人工的に生成することが
できる。
【0024】成熟蛋白質は、適当なプロモーターの調節
下、哺乳動物細胞、酵母、細菌または他の細胞にて発現
させることができる。また、無細胞翻訳系を用い、本発
明のDNA構築物由来のRNAを用いてかかる蛋白質を
生成することができる。原核生物および真核生物宿主で
用いられる適当なクローニングおよび発現ベクターがサ
ムブルック(Sambrook)ら、モレキュラー・クローニン
グ:ア・ラボラトリー・マニュアル(Molecular Clonin
g:A Laboratory Manual)、第2版、コールド・スプリ
ング・ハーバー(Cold Spring Harbor)、ニューヨー
ク、(1989)により記載されており、その開示を出
典明示により本明細書の一部とする。
【0025】本発明のポリペプチドをコードするDNA
の高等真核生物による転写は、ベクター中にエンハンサ
ー配列を挿入することにより増強される。エンハンサー
は、DNAのシス作用性エレメントであり、通常、約1
0ないし300bpであり、プロモーターに作用してそ
の転写を増大させる。例えば、複製開始点の後期側の1
00ないし270bpのSV40エンハンサー、サイト
メガロウイルスの初期プロモーターエンハンサー、複製
開始点の後期側のポリオーマエンハンサー、およびアデ
ノウイルスエンハンサーを包含する。
【0026】一般に、組換え発現ベクターは、複製開始
点および宿主細胞の形質転換を可能とする選択可能なマ
ーカー、例えば、イー・コリのアンピシリン耐性遺伝子
およびエス・セレビシエTRP1遺伝子、下流の構造配
列の転写を指令する高発現遺伝子由来のプロモーターを
含むであろう。かかるプロモーターは、とりわけ、3−
ホスホグリセレートキナーゼ(PGK)、α−ファクタ
ー、酸ホスファターゼまたは熱ショック蛋白質のような
解糖作用性酵素をコードするオペロンより誘導させるこ
とができる。異種構造配列を、翻訳開始および終止配
列、好ましくは翻訳蛋白質のペリプラズムまたは細胞外
培地への分泌指令能を有するリーダー配列と一緒に適当
なフェースにて組み立てる。所望により、異種配列は、
所望の特性、例えば、発現組換え産物の安定化または精
製簡単化を付与するN−末端同定ペプチドを含む融合蛋
白質をコードしていてもよい。
【0027】細菌に用いるのに有用な発現ベクターは、
所望の蛋白質をコードする構造DNA配列を適当な翻訳
開始および終止シグナルと一緒に、機能性プロモーター
を有する作動性リーディングフェースに挿入することに
より構築される。該ベクターは、1または2個以上の表
現型の選択可能なマーカーと、1個の複製開始点とから
なり、ベクターの維持を確実にし、要すれば、宿主中で
の増幅を可能とする。形質転換に適する原核生物宿主
は、イー・コリ、バチルス・サブチリス、サルモネラ・
ティフィムリウムおよびシュードモナス、ストレプトマ
イセスおよびスタフィロコッカス属の種々の種を包含す
るが、他のものもまた選択の対象として用いてもよい。
【0028】限定するものではないが、代表的な例とし
て、細菌での使用に有用な発現ベクターは、選択可能な
マーカーおよび周知のクローニングベクターpBR32
2(ATCC37017)の遺伝エレメントからなる入
手可能なプラスミドに由来する細菌の複製開始点から構
成することができる。このような市販のベクターは、例
えば、pKK223−3(スウェーデン、ウプサラ、フ
ァルマシア・ファイン・ケミカルズ)およびGEM1
(アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、マジソン、プロ
メガ・バイテク(Promega Biotec))を包含する。これ
らのpBR322「骨格」部を適当なプロモーターおよ
び発現させるべき構造配列と合する。
【0029】適当な宿主株を形質転換し、宿主株を適当
な細胞密度まで増殖させた後、選択プロモーターを適当
な手段(例、温度シフトまたは化学誘発)により誘発さ
せ、細胞を適当な期間培養する。細胞を、典型的には、
遠心分離により収穫し、物理的または化学的手段により
粉砕し、得られた粗抽出物をさらに精製するために保存
する。蛋白質を発現させるのに用いる微生物細胞は、凍
結−解凍サイクル、超音波処理、機械的粉砕または細胞
溶菌剤の使用を含む、常法により粉砕することができ、
そのような方法は当業者によく知られている。
【0030】種々の哺乳動物細胞培養系もまた、組換え
蛋白質を発現させるのに用いることができる。哺乳動物
発現系は、例えば、グルズマン(Gluzman)、セル(Cel
l)、23:175(1981)に記載されている、サ
ル腎臓線維芽細胞のCOS−7細胞系、および適合ベク
ター発現能を有する他の細胞系、例えば、C127、3
T3、CHO、HeLaおよびBHK細胞系を包含する。
哺乳動物発現ベクターは、複製開始点、適当なプロモー
ターおよびエンハンサー、およびまた、必要とされるい
ずれかのリボソーム結合部位、ポリアデニレーション部
位、スプライスドナーおよびアクセプター部位、転写終
止配列、5'フランキング非転写配列からなる。SV4
0スプライス由来のDNA配列、およびポリアデニレー
ション部位を用い、必要な非転写遺伝エレメントを提供
してもよい。
【0031】本発明のポリペプチドは、硫酸アンモニウ
ムまたはエタノール沈降、酸抽出、アニオンまたはカチ
オン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマ
トグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、ア
フィニティークロマトグラフィー、ヒドロキシルアパタ
イトクロマトグラフィーおよびレクチンクロマトグラフ
ィーを包含する方法により、組換え細胞培養より回収
し、かつ精製することができる。成熟蛋白質の配置の完
成において、必要に応じて、蛋白質再生工程を用いるこ
ともできる。最後に、最終精製工程として高性能液体ク
ロマトグラフィー(HPLC)を用いることができる。
本発明のポリペプチドは、天然に精製された生成物、ま
たは化学合成操作の、もしくは組換え技法により原核生
物または真核生物宿主より産生された生成物(例えば、
培養された、細菌、酵母、高等植物、昆虫および哺乳動
物細胞)であってもよい。組換え産生操作にて用いる宿
主に応じて、本発明のポリペプチドをグリコシレーショ
ンするか、またはグリコシレーションしていなくてもよ
い。本発明のポリペプチドはまた、最初のメチオニンア
ミノ酸残基を有していてもよい。hGHwtは一次的な
骨成長を指示し、催乳活性を有し、さらに脂質、窒素お
よび炭水化物代謝のような代謝プロセスに関連している
ことが明らかにされており、また、年配者における臀部
骨折、慢性腎不全、ターナー症候群、癌およびAIDS
の治療にて用いられる。
【0032】野生型ヒト成長ホルモンに関する最近の研
究は、該分子の種々の領域がこれらの異なる活性を方向
づけることに関与しているかもしれないと示唆してい
る。hGHV−2(88)は成長ホルモンレセプターに
結合し、hGHwtの応答に類似する下流応答を引き起
こす。このように、hGHV−2(88)はhGHwt
に対するアゴニストである。逆に、hGHV−3(5
3)も該レセプターに結合するが、そのような下流応答
は生じない。このように、hGHV−3(53)は、通
常、hGHwtに関連する活性を妨げるレセプター部位
を占めるように作動する。したがって、hGHV−3
(53)はhGHwtに対するアンタゴニストである。
【0033】したがって、下垂体機能低下は異常に遅い
成長によって特徴付けられ、その結果、小人症となるた
め、hGHV−2(88)を用い、一次的な骨成長を指
示するhGHwtの産生を特異的に刺激することにより
下垂体機能低下を治療することができる。同様に、hG
HV−2(88)を用い、催乳活性を刺激することによ
り畜牛における乳産出を増加させることができる。ま
た、hGHV-2(88)を用い、その潜在的脂肪分解
活性により肥満症を治療し、脂肪細胞における脂質を破
壊することもできる。同様に、hGHV−2(88)を
用い、hGHwtの他の機能、すなわち、筋肉生成、年
配者における臀部骨折の治療、慢性腎不全、ターナー症
候群およびAIDSの治療をもたらす炭水化物代謝を行
うことができる。
【0034】本発明のヒト成長ホルモンスプライス変異
体は、hGHwtよりもアミノ酸が少ない。したがっ
て、ヒト成長ホルモン変異体は、hGHwtの特徴であ
るある種の活性を有するが、他の特徴を保持しない。か
くして、ヒト成長ホルモン変異体を用い、別の機能を増
加させることなく、hGHwtの1の機能を亢進させる
ことができる。したがって、また、hGHwtの特異的
機能を有するが、他の機能を有しない、スプライスした
ヒト成長ホルモン変異体を同定し、産生することも本発
明の範囲内にある。hGHV−3(53)は正常なhG
Hwtレセプター部位に関してhGHwtと競合するた
め、hGHV−3(53)を用いて下垂体機能低下を治
療することができる。この作用により、hGHwtの正
常な機能も遅れるか、または一緒に防止される。したが
って、hGHV−3(53)は機能亢進性下垂体に起因
する巨人症および先端巨大症の治療にて有用である。
【0035】完全な長さのhGHV−2(88)および
hGHV−3(53)遺伝子のフラグメントをcDNA
ライブラリーついてのハイブリダイゼーションプローブ
として用い、完全な長さのhGHV−2(88)および
hGHV−3(53)遺伝子を単離し、hGHV−2
(88)およびhGHV−3(53)遺伝子に対して高
配列類似性または類似する生物学活性を有する他の遺伝
子を単離してもよい。この型のプローブは、一般に、少
なくとも20個の塩基を有する。しかし、好ましくは、
該プローブは少なくとも30個の塩基を有し、一般に5
0個の塩基を越えることはないが、より多くの塩基を有
していてもよい。また、該プローブを用い、完全な長さ
の転写体ならびにゲノムクローンまたは調節領域および
プロモーター領域、エクソンおよびイントロンを含む完
全なhGHV−2(88)およびhGHV−3(53)
遺伝子を含有するクローンに対応するcDNAクローン
を同定してもよい。スクリーンの一例は、公知DNA配
列を用い、オリゴヌクレオチドプローブを合成すること
により、hGHV−2(88)およびhGHV−3(5
3)遺伝子のコーディング領域を単離することからな
る。本発明の遺伝子の配列に相補的な配列を有する標識
化オリゴヌクレオチドを用い、ヒトcDNA、ゲノムD
NAまたはmRNAのライブラリーをスクリーンし、ラ
イブラリーのどの構成要素がプローブをハイブリダイズ
するかを測定する。本発明のポリヌクレオチドおよびポ
リペプチドを、ヒト疾患に対する治療および診断を見い
だすための研究用試薬および物質として用いてもよい。
【0036】本発明はhGHV−2(88)およびhG
HV−3(53)についてのレセプターの同定方法を提
供する。該レセプターをコードする遺伝子は、当業者に
周知の多くの方法、例えば、リガンド・パンニング法お
よびFACSソーティング法(コリガン(Coligan)
ら、カーレント・プロトコルズ・イン・イムノロジー
(Current Protocols in Immun.),1(2),第5
章,(1991))により同定できる。好ましくは、発
現クローニングを用いる;ここに、ポリアデニレーショ
ン化DNAを、hGHV−2(88)およびhGHV−
3(53)リガンドに応答する細胞より調製し、このR
NAより形成させたcDNAライブラリーをプールに分
割し、COS細胞またはそれらに応答しない他の細胞を
形質導入するのに用いる。ガラススライド上に増殖させ
た形質導入細胞を標識化hGHV−2(88)およびh
GHV−3(53)に暴露する。hGHV−2(88)
およびhGHV−3(53)はヨウ素化または部位特異
的蛋白質キナーゼについての認識部位の封入を包含する
種々の手段により標識化できる。固定し、インキュベー
トした後、該スライドをオートラジオグラフィー分析に
付す。陽性のプールを同定し、サブプールを調製し、反
復サブプール工程および再スクリーン工程を用いて再び
形質導入し、最後に推定レセプターをコードする単一ク
ローンを得る。
【0037】レセプターの同定に関する別法として、標
識化されたhGHV−2(88)およびhGHV−3
(53)を、レセプター分子を発現する細胞膜または抽
出調製物とフォトアフィニティーにて結合させることが
できる。架橋物質をPAGEで分割し、X−線フィルム
に照射させる。リガンド−レセプター含有の標識化複合
体を取り出し、ペプチドフラグメントに分割し、蛋白質
のミクロ配列決定に付すことができる。ミクロ配列決定
より得られるアミノ酸配列を用い、cDNAライブラリ
ーをスクリーンし、推定レセプターをコードする遺伝子
を同定するように、一連の縮重オリゴヌクレオチドプロ
ーブを設計する。本発明のポリペプチドを適当な医薬担
体と組み合わせて用いてもよい。そのような組成物は治
療上有効量のポリペプチドと、医薬上許容される担体ま
たは希釈体とからなる。そのような担体は、限定される
ものではないが、セイライン、緩衝セイライン、デキス
トロース、水、グリセロール、エタノールおよびその組
み合わせを包含する。その処方は投与方法に適合させる
べきである。
【0038】本発明はまた、本発明の医薬組成物の1ま
たは2種以上の成分を充填した1または2個以上の容器
からなる医薬用パックまたはキットを提供する。かかる
容器は、医薬または生物学的製品の製造、使用および販
売を統制する政府機関により規定された形態の通知を伴
うものであり、ヒトに投与するために製造、使用または
販売する機関による承認が反映している。加えて、本発
明のポリペプチドは他の治療用化合物と組み合わせて用
いてもよい。医薬組成物は経口、局所、静脈内、腹膜
内、筋肉内、皮下、経鼻内または皮内経路のような通常
の方法にて投与してもよい。特定の適応症の治療および
/または予防にて効果的な量の医薬組成物を投与する。
一般に、体重当たり少なくとも約10μg/kgの量に
て、大抵の場合、一日に付き体重当たり約8mg/kg
を越えない量にて投与される。大抵の場合、投与量は、
投与経路、徴候などを考慮して、一日に体重当たり約1
0μg/kg〜約1mg/kgである。
【0039】ポリペプチドであるhGHV−2(88)
およびhGHV−3(53)はまた、かかるポリペプチ
ドのin vivoにおける発現により本発明に従って用いて
もよく、これを、しばしば、「遺伝子療法」と称され
る。かくして、例えば、患者の細胞を、ex vivoにてポ
リペプチドをコードするポリヌクレオチド(DNAまた
はRNA)で操作し、ついで該ポリペプチドで治療され
るべき患者にその操作した細胞を供給する。かかる方法
は当該分野にて周知であり、本明細書の教示から明らか
である。例えば、本発明のポリペプチドをコードするR
NA含有のレトロウイルスプラスミドベクターを用いる
ことにより細胞を操作してもよい。
【0040】同様に、例えば、当該分野において知られ
ている操作により、in vivoにてポリペプチドを発現さ
せるために、細胞をin vivoにて操作してもよい。例え
ば、パッケージ細胞が関連する遺伝子を含有する感染性
ウイルス粒子を産生するように、該パッケージ細胞を本
発明のポリペプチドをコードするRNA含有のレトロウ
イルスプラスミドベクターで形質導入する。これらのプ
ロデューサー細胞を、in vivoでの細胞の操作およびin
vivoでのポリペプチドの発現のために患者に投与しても
よい。このような方法により本発明のポリペプチドを投
与するこれらの方法および他の方法は、本発明の教示か
ら当業者に明らかであろう。
【0041】本発明はまた、診断薬としてのhGHV−
2(88)およびhGHV−3(53)遺伝子の使用に
関する。これらの変異形態の遺伝子の検出は、hGHV
−2(88)およびhGHV−3(53)の発現不足
(underexpression)に起因する、疾患の診断を可能と
し、該疾患に対する感受性を付与するであろう。ヒトh
GHV−2(88)およびhGHV−3(53)遺伝子
にて変異のある個体は種々の技法によりDNAレベルで
検出される。診断用核酸は患者の細胞、例えば血液、
尿、唾液、組織生検および剖検物質より得られる。ゲノ
ムDNAを検出に直接使用してもよく、または分析の前
に、PCR(サイキ(Saiki)ら、ネイチャー(Natur
e),324:163−166(1986))を用いる
ことにより酵素的に増幅させてもよい。RNAまたはc
DNAもまた、同一目的に用いることができる。一例と
して、hGHV−2(88)およびhGHV−3(5
3)をコードする核酸に対して相補的なPCRプライマ
ーを用いて変異を同定し、分析することができる。例え
ば、欠失およに挿入は、正常な遺伝子型との比較におい
て増幅した産生物の大きさの変化により検出することが
できる。点変異は増幅DNAを放射性標識化RNAに、
または別法として放射性標識化アンチセンスDNA配列
にハイブリダイズさせることにより同定できる。完全に
マッチした配列は、RNaseA消化により、または融点
の違いによりミスマッチの2本鎖DNAと区別すること
ができる。
【0042】対照遺伝子と変異を有する遺伝子の間の配
列差は、直接的DNA配列決定法により明らかにされ
る。加えて、クローンしたDNAセグメントをプローブ
として用い、特異的DNAセグメントを検出してもよ
い。PCRと組み合わせた場合、この方法の感度は非常
に向上する。例えば、配列決定プライマーを2本鎖PC
R産物と、または修飾PCRによって生成される1本鎖
テンプレート分子と一緒に用いる。その配列決定は、放
射性標識化したヌクレオチドを用いる常套手段により、
または蛍光タグを用いる自動配列決定操作により行われ
る。DNA配列の相違に基づく遺伝学的試験は、変性剤
と共にまたはなしでゲル中のDNAフラグメントの電気
泳動度の違いを検出することにより行ってもよい。小さ
な配列欠失および挿入は高分解性ゲル電気泳動により可
視化することができる。異なる配列のDNAフラグメン
トは、その異なるDNAフラグメントの移動がその特異
的融点または部分的融点によってゲル中の異なる位置で
妨害される、変性ホルムアミジン勾配ゲルにて区別され
る(例えば、マイヤース(Myers)ら、サイエンス(Sci
ence)230:1242(1985)参照のこと)。
【0043】特定の位置における配列の変化はまた、ヌ
クレアーゼ保護検定、例えば、RNaseおよびS1保護
または化学的開裂法(例えば、コットン(Cotton)ら、
PNAS,USA、85:4397−4401(198
5))により明らかにされる。かくして、特定のDNA
配列の検定は、ハイブリダイゼーション、RNase保
護、化学的開裂、直接的DNA配列決定または制限酵素
の使用(例えば、制限フラグメント長多形性(RFL
P))およびゲノムDNAのサザン・ブロッティング法
のような方法により行ってもよい。より慣用的なゲル−
電気泳動法およびDNA配列決定法に加えて、in situ
における分析により変異を検出することもできる。
【0044】正常な対照組織サンプルと比較してhGH
V−2(88)およびhGHV−3(53)蛋白質の過
剰発現はこれらの蛋白質の存在を検出しうるため、本発
明はまた、種々の組織におけるこれら蛋白質のレベルの
変化を検出するための診断法に関する。宿主由来のサン
プル中のhGHV−2(88)およびhGHV−3(5
3)のレベルを検出するのに用いるアッセイは当該分野
における当業者に周知であり、ラジオイムノアッセイ、
競合結合アッセイ、ウェスタンブロット分析、好ましく
はELISAアッセイを包含する。ELISAアッセイ
は、第1に、hGHV−2(88)およびhGHV−3
(53)抗原に対して特異的な抗体、好ましくはモノク
ローナル抗体を調製することからなる。加えて、レセプ
ター抗体をそのモノクローナル抗体に対して調製する。
放射性活性試薬、蛍光性試薬またはこの例ではホースラ
ディッシュペルオキシダーゼ酵素のような検出可能な試
薬を該レセプター酵素に結合させる。サンプルを宿主か
ら取り出し、固体支持体、例えば、ポリスチレン皿上で
インキュベートし、サンプル中の蛋白質を結合させる。
ついで、その皿上の無蛋白質結合部位を、BSAのよう
な非特異的蛋白質と一緒にインキュベートすることでカ
バーする。次に、モノクローナル抗体を該皿にてインキ
ュベートし、その間にモノクローナル抗体が該ポリスチ
レン皿に結合したhGHV−2(88)およびhGHV
−3(53)蛋白質に結合する。すべての非結合モノク
ローナル抗体を緩衝液で洗い流す。ホースラディッシュ
ペルオキシダーゼに結合したレセプター抗体を該皿に入
れ、該レセプター抗体をhGHV−2(88)およびh
GHV−3(53)に結合したモノクローナル抗体に結
合させる。ついで、非結合レセプター抗体を洗い流す。
ついで、ペルオキシダーゼ基質を該皿に加え、標準曲線
と比較した場合に、所定の時間に発色した着色量が、所
定量の患者のサンプル中に存在するhGHV−2(8
8)およびhGHV−3(53)の測定量である。
【0045】競合アッセイ、すなわち、hGHV−2
(88)およびhGHV−3(53)に特異的な抗体を
固体支持体に結合させ、標識化したhGHV−2(8
8)およびhGHV−3(53)ならびに宿主由来のサ
ンプルを該固体支持体に通し、固体支持体に付着して検
出される標識の量をサンプル中のhGHV−2(88)
およびhGHV−3(53)の量と相関させることがで
きるアッセイを用いてもよい。本発明の配列はまた、染
色体の同定に価値がある。該配列は特異的に標的化さ
れ、個々のヒト染色体の特定の位置とハイブリダイズし
うる。その上、現在、染色体上の特定部位を同定する必
要がある。実際の配列データ(繰り返し多形性)に基づ
くわずかな染色体マーキング試薬が、染色体の位置のマ
ーキングに現在利用可能である。本発明の染色体に対す
るDNAのマッピングは、それらの配列を疾患に付随す
る遺伝子と相関させる重要な第1工程である。簡単に言
えば、PCRプライマー(好ましくは、15−25b
p)をcDNAから調製することにより配列を染色体に
対してマッピングすることができる。遺伝子の3'非翻
訳領域をコンピューター分析に付し、ゲノムDNAの1
個より多いエクソンに及ばない、すなわち、増幅工程を
複雑にしないプライマーを速やかに選択する。ついで、
これらのプライマーを、個々のヒト染色体含有の体細胞
ハイブリッドのPCRスクリーニングに用いる。該プラ
イマーに対応するヒト遺伝子を含有するハイブリッドだ
けが増幅フラグメントを生成するであろう。
【0046】体細胞ハイブリッドのPCRマッピング
は、特定の染色体に対する特定のDNAを選定する迅速
な操作である。同一のオリゴヌクレオチドプライマーに
ついて本発明を用いると、特定の染色体または大きなゲ
ノムクローンのプールからのフラグメントのプールにつ
いて、同様の方法で、サブ局在化を行うことができる。
同様に、その染色体に対してマッピングするのに用いる
ことができる他のマッピング法は、in situにおけるハ
イブリダイゼーション、標識フロー−ソーティッド染色
体(labeled flow-sorted chromosome)を用いる予備ス
クリーニングおよび染色体特異的−cDNAライブラリ
ーを構築するためのハイブリダイゼーションによる予備
選択を包含する。
【0047】中期染色体拡張に対するcDNAクローン
の蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を
用いて一工程にて正確な染色体上の位置を得ることがで
きる。この技法は500または600塩基程度の短いc
DNAについて用いることができる。しかしながら、
2,000bpよりも大きなクローンは、簡単な検出の
ために十分なシグナル強度で独特の染色体位置に結合す
る可能性が大きい。FISHでは発現配列tag(ES
T)由来のクローンの使用を必要とし、クローンが長い
ほどよい。例えば、2,000bpが良好であり、4,0
00がより良く、4,000より長いものは、おそら
く、時間との合理的な割合で良好な結果を得るのに必要
でないであろう。この技法を検討するには、ベルマ(Ve
rma)ら、ヒューマン。クロモソームス:ア・マニュア
ル・オブ・ベイシック・テクニックス(Human Chromoso
mes:a Manual of Basic Techniques)、パーガモン・
プレス、ニューヨーク(1988)を参照すること。
【0048】配列を正確な染色体位置にマッピングした
ならば、染色体上の配列の物理的位置を遺伝学的マップ
データと相関させることができる。かかるデータは、例
えば、ブイ・マックシック(V.Mckusick)、メンデリア
ン・インヘリタンス・イン・マン(Mendelian Inherita
nce in Man)(ジョーンズ・ホプキンス大学(JohnsHop
kins University)のウェルチ・メディカル・ライブラ
リー(Welch MedicalLibrary)よりオン・ラインで利用
可能である)にて見られる。ついで、同じ染色体領域に
マッピングされた遺伝子と疾患との関係を、関連分析
(物理的に隣接した遺伝子の同時遺伝)により同定す
る。
【0049】次に、感染個体と非感染個体との間のcD
NAまたはゲノム配列における違いを測定する必要があ
る。変異がいくつかのまたはすべての感染個体で観察さ
れるが、正常な個体で観察されない場合、その変異が感
染疾患の原因である可能性がある。現在の物理的マッピ
ングおよび遺伝学的マッピング技法の分割能では、疾患
に関連する染色体領域に正確に局在化されたcDNA
は、50および500個の潜在的な原因となる遺伝子の
うちの1つとすることができる(これは、1メガ塩基の
マッピング分割能であり、1遺伝子/20kbであると
仮定している)。ポリペプチド、それらのフラグメント
もしくは他の誘導体、またはそれらのアナログ、あるい
はそれらを発現する細胞を免疫原として用いてそれらに
対する抗体を得ることができる。これらの抗体は、例え
ば、ポリクローナルまたはモノクローナル抗体である。
本発明はまた、キメラ、1本鎖、および人体抗体、なら
びにFabフラグメント、またはFab発現ライブラリ
ーの産物を包含する。当該分野において知られている種
々の方法をかかる抗体およびフラグメントの産生に用い
てもよい。
【0050】本発明の配列に対応するポリペプチドに拮
抗して生成された抗体は、ポリペプチドを動物に直接注
射することにより、またはポリペプチドを動物、好まし
くはヒト以外の動物に投与することにより得ることがで
きる。ついで、そうして得られた抗体はポリペプチド自
体に結合するであろう。このように、ポリペプチドの一
部のフラグメントのみをコードする配列を用いて、未変
性なポリペプチド全体に結合する抗体を生成することが
できる。ついで、そのような抗体を用いて、そのポリペ
プチドを発現する組織から該ポリペプチドを単離するこ
とができる。モノクローナル抗体を調製する場合、連続
的細胞系培養により産生される抗体を提供するいずれの
技法も用いることができる。例えば、ハイブリドーマ法
(コーラーおよびミルスタイン(KohlerおよびMilstei
n)、1975、ネイチャー、256:495−49
7)、トリオーマ法、ヒトB−細胞ハイブリドーマ法
(コズボール(Kozbor)ら、1983、イムノロジー・
トゥデイ(Immunology Today)4:72)およびヒトモ
ノクローナル抗体を産生するためのEBV−ハイブリド
ーマ法(コール(Cole)ら、1985、モノクローナル
・アンチボディーズ・アンド・キャンサー・セラピー
(Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy)、アラ
ン・アール・リス・インコーポレイテッド(Alan R.Lis
s,Inc.)、77−96頁)を包含する。
【0051】1本鎖抗体を産生するのに記載されている
技法(米国特許第4,946,778号)を適用し、本発
明の免疫原性ポリペプチド産物に対する1本鎖抗体を産
生することができる。また、トランスジェニックマウス
を用いて本発明の免疫原性ポリペプチド産物に対する人
体抗体を発現させてもよい。さらに、本発明を以下の実
施例を用いて説明する;しかし、本発明はそのような実
施例に限定されるものでないことを理解すべきである。
特記しない限り、すべての部または量は重量である。以
下の実施例の理解を容易にするために、ある種の頻繁に
出てくる方法および/または用語を記載する。「プラス
ミド」は、大文字および/または数字の先にあるおよび
/または後に続く小文字pで表される。本発明の出発プ
ラスミドは、市販され、制限を受けずに公的に入手可能
であるか、または公表された方法により利用可能なプラ
スミドより構築することができる。さらに、記載された
プラスミドと等価なプラスミドが当該分野において知ら
れており、当業者に明らかである。
【0052】DNAの「消化」は、DNA中のある種の
配列でのみ作用する制限酵素でのDNAの触媒的開裂を
いう。本明細書において用いられる種々の制限酵素は市
販されており、その反応条件、コファクターおよび他の
必要物質は当業者に知られている。分析を目的とするな
らば、典型的には、約20μlの緩衝液中に、1μgの
プラスミドまたはDNAフラグメントを約2ユニットの
酵素と共に使用する。プラスミド構築用のDNAフラグ
メントの単離を目的とするならば、典型的には、より大
きな体積中に、5ないし50μgのDNAを20ないし
250ユニットの酵素で消化する。特定の制限酵素に関
する適当な緩衝液および基質の量は製造業者により特定
されている。37℃で約1時間のインキュベーション時
間が通常用いられるが、提供者の指示に従って変更して
もよい。消化後、反応物をポリアクリルアミドゲル上で
直接電気泳動に付し、所望のフラグメントを単離する。
【0053】ゲデル・ディー(Goeddel,D)ら、ヌクレ
イック・アシッド・リサーチ(Nucleic Acids Res.)、
8:4057(1980)により記載された8%のポリ
アクリルアミドゲルを用いて開裂されたフラグメントの
サイズ分離を行う。「オリゴヌクレオチド」は、化学的
に合成されていてもよい1本鎖ポリデオキシヌクレオチ
ドまたは2本の相補的ポリデオキシヌクレオチド鎖のい
ずれかをいう。かかる合成オリゴヌクレオチドは、5'
リン酸を有しておらず、かくして、キナーゼ存在下でA
TPを用いてリン酸を付加しなければ別のオリゴヌクレ
オチドに結合しないであろう。合成オリゴヌクレオチド
は、デホスホリレーションされていないフラグメントに
結合するであろう。
【0054】「結合」は、2個の2本鎖核酸フラグメン
トの間のホスホジエステル結合を形成するプロセスをい
う(ティー・マニアテイスら、前掲、146頁)。特記
しない限り、10ユニットのT4 DNAリガーゼ
(「リガーゼ」)を0.5μgの略等モル量の連結させ
るべきDNAフラグメントに付いて用い、既知の緩衝液
および条件下で連結を行ってもよい。特記しない限り、
グラハム・エフおよびファン・デル・エヴ・エイ(Grah
am,FおよびVan der Eb,A.)、ウイロロジー(Virolog
y)、52:456−457(1973)の方法に記載
されているように形質転換を行う。
【0055】(実施例) 実施例1 hGHV−2(88)およびhGHV−3(53)の細
菌発現および精製 hGHV−2(88)およびhGHV−3(53)(各
々、ATCC番号75600および75601)をコー
ドするDNA配列を、最初、DNA配列の5'および3'
末端に対応するPCRオリゴヌクレオチドプライマーを
用いて増幅し、挿入フラグメントを合成する。5'オリ
ゴヌクレオチドプライマーは、配列:5’AGAGGA
TCCGCCATGGCTACAGGCTCCCGG
3’(配列番号7)を有し、BamHI制限酵素部位、つ
づいて開始コドンより出発するhGHV−2(88)お
よびhGHV−3(53)コーディング配列の21ヌク
レオチドを含有し;3’配列はCDVAクローニングベ
クターにてT7 プロモーター/配列に対する相補的配
列、翻訳停止コドンおよびhGHV−2(88)および
hGHV−3(53)コーディング配列を含有する。該
制限酵素部位は、細菌発現ベクターpQE−9(キアゲ
ン・インコーポレイテッド(Qiagen Inc.)、カリフォル
ニア州、チャッツワース)上の制限酵素部位に対応す
る。プラスミドベクターは、抗生物質抵抗性(Am
p)、細菌の複製開始点(Ori)、IPTG−調節可
能なプロモーター/オペレーター(P/O)、リボソー
ム結合部位(RBS)、6−ヒスチジン・タグ(6−H
is)および制限酵素クローニング部位をコードする。
pQE−9ベクターをBamHIおよびSalIで消化し、
ついで挿入フラグメントを細菌RBSで開始するリーデ
ィングフレームを維持しているpQE−ベクターに連結
した。図5は、この組み合わせの模式図を示す。つい
で、該結合混合物を用いてキアゲンより登録商標m15
/rep4の下で入手可能なイー・コリ株を形質転換し
た。m15/rep4はプラスミドpREP4の複数の
コピーを含有し、それはlacIレプレッサーを発現
し、またカナマイシン抵抗性(Kan)を付与する。形
質転換体を、AmpおよびKanの両方を含有するLB
プレート上で増殖するその能力により同定する。所望の
構築物を含有するクローンを、Amp(100μg/m
l)およびKan(25μg/ml)の両方を補足した
LB培地中、液体培養にて一夜(O/N)を増殖させ
た。該O/N培養物を用い、1:100ないし1:25
0の希釈度でラージ培養物を接種する。細胞を0.4と
0.6の間の600の光学密度(O.D.600)まで増
殖させた。ついで、IPTG(「イソプロピル−B−D
−チオガラクト・ピラノシド」)を1mMの最終濃度ま
で添加した。IPTGは、lacIレプレッサーを不活
性化することにより、遺伝子発現の増大をもたらすP/
Oの清澄化を誘発する。細胞をさらに3〜4時間増殖さ
せた。ついで、細胞を遠心分離(6000xgで20分
間)に付して収穫した。細胞ペレットを6モルのグアニ
ジン塩酸のカオトロピズム剤に可溶化させた。清澄後、
可溶化hGH変異体を、6−Hisタグを含有する蛋白
質によって緊密に結合させる条件下(ホチュリ・イー
(Hochuli,E.)ら、ジェネティック・エンジニアリング
・プリンシプル・アンド・メソッド(Genetic Engineer
ing,Principle&Methods)、12:87−98(199
0))、ニッケル−キレートカラム上のクロマトグラフィ
ーに付すことでこの溶液より精製した。hGHV−2
(88)およびhGHV−3(53)(95%純度)を
該カラムより6モルのグアニジン塩酸(pH5.0)にて
溶出させた。グアニジン塩酸の蛋白質復元は、数種のプ
ロトコル(ハエニクル・アールおよびルドルフ・アール
(Jaenicke,R.およびRudolph,R.)、プロテイン・スト
ラクチャー−エイ・プラクティカル・アプローチ(Prot
ein Structure−A Practical Approach)、IRL・プ
レス、ニューヨーク(1990))により行うことがで
きる。まず、段階的透析を用い、GnHClを除去する。
別法として、Ni−キレートカラムからの精製した蛋白
質単離体を、GnHClの直線的に減少する勾配で行う別
のカラムに結合させてもよい。該カラムに結合している
間に蛋白質を復元させ、その後GnHCl(pH5.0)で
溶出する。最後に、溶解性蛋白質を140mM NaC
l、20mM NaPO4および10%w/vグリコノー
ル含有の貯蔵緩衝液に対して透析する。前記した教示に
照らして、本発明について多くの修飾および変形が可能
であり、したがって、添付した請求の範囲の範囲内で、
特に記載する以外に、本発明を実施してもよい。
【0056】
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Human Genome Sciences, Inc. <120> Human Growth Hormone <130> 182348 <150> US 08/187,756 <150> 1994-01-27 <160> 7 <170> WORD PERFECT 5.1 <210> 1 <211> 654 <212> DNA <213> <400> 1 atggctgcag gctcccggac gtccctgctc ctggcttttg gcctgctctg cctgtcctgg 60 cttcaagagg gcagtgcctt cccaaccatt cccttatcca ggctttttga caacgctatg 120 ctccgcgccc gtcgcctgta ccagctggca tatgacacct atcaggagtt tgaagaagcc 180 tatatcctga aggagcagaa gtattcattc ctgcagaacc cccagacctc cctctgcttc 240 tcagagtcta ttccaacacc ttccaacagg gtgaaaacgc agcagaaatc taacctagag 300 ctgctccgca tctccctgct gctcactcag tcatggctgg agcccgtgca gctcctcagg 360 agcgtcttcg ccaacagcct ggtgtatggc gcctcggaga gcaacgtcta tcgccacctg 420 aaggacctag acgaaggcat ccaaacgctg atgtggaggc tggaagatgg cagcccccgg 480 actgggcaga tcttcaatca gtcctacagc aagtttgaca caaaatcgca caacgatgac 540 gcactgctca agaactacgg gctgctctac tgcttcagga aggacatgga caaggtcgag 600 acattcctgc gcatcgtgca gtgccgctct gtggagggca gctgtggctt ctag 654 <210> 2 <211> 597 <212> DNA <213> <400> 2 atggctgcag gctcccggac gtccctgtct ctggcttttg gctcgctctg cctgtcctgg 60 cttcaagagg gcagtgcctt cccaaccatt cccttatcca ggctttttga caacgctatg 120 ctccgcgccc gtcgcctgta ccagctggca tatgacacct atcaggagtt ttccctctgc 180 ttctcagagt ctattccaac accttccaac agggtgaaaa cgcagcagaa atctaaccta 240 gagctgctcc gcatctccct gctgctcact cagtcatggc tggagcccgt gcagctcctc 300 aggagcgtct tcgccaacag cctggtgtat ggcgcctcgg agagcaacgt ctatcgccac 360 ctgaaggacc tagaggaagg catccaaagc ctgatgtgga ggctggaaga tggcagcccc 420 cggactgggc agatcttcaa tcagtcctac agcaagtttg acacaaaatc gcacaacgat 480 gacgcactgc tcaagaacta cgggctgctc tactgcttca ggaaggacat ggacaaggtc 540 gagacattcc tgcgcatcgt gcagtgccgc tctgtcgagg gcagctgtgg cttctag 597 <210> 3 <211> 534 <212> DNA <213> <400> 3 atggctgcag gctcccggac gtccctgctc ctggcttttg gcctgctctg cctgtcctgg 60 cttcaagagg gcagtgcctt cccaaccatt cccttatcca ggctttttga caacgctatg 120 ctccgcgccc gtcgcctgta ccagctggca tatgacacct atcaggagtt taacctagag 180 ctgctccgca tctccctgct gctcactcag tcatggctgg agcccgtgca gctcctcagg 240 agcgtcttcg ccaacagcct ggtgtatggc gcctcggaca gcaacgtcta tcgccacctg 300 aaggacctag aggaaggcat ccaaacgctg atgtggaggc tggaagatgg cagcccccgg 360 actgggcaga tcttcaatca gtcctacagc aagtttgaca caaaatcgca caacgatgac 420 gcactgctca agaactacgg gctgctctac tgcttcagga aggacatgga caaggtcgag 480 acattcctgc gcatcgtgca gtgccgctct gtggagggca gctgtggctt ctag 534 <210> 4 <211> 217 <212> PRT <213> <400> 4 Met Ala Ala Gly Ser Arg Thr Ser Leu Leu Leu Ala Phe Gly Leu -25 -20 -15 Leu Cys Leu Ser Trp Leu Gln Glu Gly Ser Ala Phe Pro Thr Ile -10 -5 1 Pro Leu Ser Arg Leu Phe Asp Asn Ala Ser Leu Arg Ala His Arg 5 10 15 Leu His Gln Leu Ala Phe Asp Thr Tyr Gln Glu Phe Glu Glu Ala 20 25 30 Tyr Ile Pro Lys Glu Gln Lys Tyr Ser Phe Leu Gln Asn Pro Gln 35 40 45 Thr Ser Leu Cys Phe Ser Glu Ser Ile Pro Thr Pro Ser Asn Arg 50 55 60 Glu Glu Thr Gln Gln Lys Ser Asn Leu Glu Leu Leu Arg Ile Ser 65 70 75 Leu Leu Leu Ile Gln Ser Trp Leu Glu Pro Val Gln Phe Leu Arg 80 85 90 Ser Val Phe Ala Asn Ser Leu Val Tyr Gly Ala Ser Asp Ser Asn 95 100 105 Val Tyr Asp Leu Leu Lys Asp Leu Glu Glu Gly Ile Gln Thr Leu 110 115 120 Met Gly Arg Leu Glu Asp Gly Ser Pro Arg Thr Gly Gln Ile Phe 125 130 135 Lys Gln Thr Tyr Ser Lys Phe Asp Thr Asn Ser His Asn Asp Asp 140 145 150 Ala Leu Leu Lys Asn Tyr Gly Leu Leu Tyr Cys Phe Arg Lys Asp 155 160 165 Met Asp Lys Val Glu Thr Phe Leu Arg Ile Val Gln Cys Arg Ser 170 175 180 Val Glu Gly Ser Cys Gly Phe 185 190 <210> 5 <211> 198 <212> PRT <213> <400> 5 Met Ala Ala Gly Ser Arg Thr Ser Leu Leu Leu Ala Phe Gly Leu -25 -20 -15 Leu Cys Leu Ser Trp Leu Gln Glu Gly Ser Ala Phe Pro Thr Ile -10 -5 1 Pro Leu Ser Arg Leu Phe Asp Asn Ala Ser Leu Arg Ala His Arg 5 10 15 Leu His Gln Leu Ala Phe Asp Thr Tyr Gln Glu Phe Ser Leu Cys 20 25 30 Phe Ser Glu Ser Ile Pro Thr Pro Ser Asn Arg Glu Glu Thr Gln 35 40 45 Gln Lys Ser Asn Leu Glu Leu Leu Arg Ile Ser Leu Leu Leu Ile 50 55 60 Gln Ser Trp Leu Glu Pro Val Gln Phe Leu Arg Ser Val Phe Ala 65 70 75 Asn Ser Leu Val Tyr Gly Ala Ser Asp Ser Asn Val Tyr Asp Leu 80 85 90 Leu Lys Asp Leu Glu Glu Gly Ile Gln Thr Leu Met Gly Arg Leu 95 100 105 Glu Asp Gly Ser Pro Arg Thr Gly Gln Ile Phe Lys Gln Thr Tyr 110 115 120 Ser Lys Phe Asp Thr Asn Ser His Asn Asp Asp Ala Leu Leu Lys 125 130 135 Asn Tyr Gly Leu Leu Tyr Cys Phe Arg Lys Asp Met Asp Lys Val 140 145 150 Glu Thr Phe Leu Arg Ile Val Gln Cys Arg Ser Val Glu Gly Ser 155 160 165 Cys Gly Phe 170 <210> 6 <211> 177 <212> PRT <213> <400> 6 Met Ala Ala Gly Ser Arg Thr Ser Leu Leu Leu Ala Phe Gly Leu -25 -20 -15 Leu Cys Leu Ser Trp Leu Gln Glu Gly Ser Ala Phe Pro Thr Ile -10 -5 1 Pro Leu Ser Arg Leu Phe Asp Asn Ala Ser Leu Arg Ala His Arg 5 10 15 Leu His Gln Leu Ala Phe Asp Thr Tyr Gln Glu Phe Asn Leu Glu 20 25 30 Leu Leu Arg Ile Ser Leu Leu Leu Ile Gln Ser Trp Leu Glu Pro 35 40 45 Val Gln Phe Leu Arg Ser Val Phe Ala Asn Ser Leu Val Tyr Gly 50 55 60 ala Ser Asp Ser Asn Val Tyr Asp Leu Leu Lys Asp Leu Glu Glu 65 70 75 Gly Ile Gln Thr Leu Met Gly Arg Leu Glu Asp Gly Ser Pro Arg 80 85 90 Thr Gly Gln Ile Phe Lys Gln Thr Tyr Ser Lys Phe Asp Thr Asn 95 100 105 Ser His Asn Asp Asp Ala Leu Leu Lys Asn Tyr Gly Leu Leu Tyr 110 115 120 Cys Phe Arg Lys Asp Met Asp Lys Val Glu Thr Phe Leu Arg Ile 125 130 135 Val Gln Cys Arg Ser Val Glu Gly Ser Cys Gly Phe 140 145 151 <210> 7 <211> 30 <212> DNA <213> <400> 7 agaggatccg ccatggctac aggctcccgg 30
【図面の簡単な説明】
【図1】 野生型ヒト成長ホルモンのポリペプチド、変
異体hGHV−2(88)および変異体hGHV−3
(53)の模式図を示す。
【図2】 野生型hGHのcDNA配列および対応する
推定アミノ酸配列を示す。
【図3】 図2のcDNA配列に続く図である。
【図4】 hGHV−2(88)に対応するcDNA配
列および対応する推定アミノ酸配列を示す。
【図5】 図4のcDNA配列に続く図である。
【図6】 hGHV−3(53)のcDNA配列および
対応する推定アミノ酸配列を示す。
【図7】 図6のcDNA配列に続く図である。
【図8】 野生型hGH、hGHV−2(88)および
hGHV−3(53)についてのコーディング配列を含
有するクローンを細菌発現および精製した後のゲルを示
す。
【図9】 図8に示される精製蛋白質のIM−9細胞に
通常存在するhGHレセプターに結合する能力を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/00 A61P 13/12 4C087 5/00 19/00 4H045 13/12 31/00 19/00 31/18 31/00 35/00 31/18 43/00 107 35/00 C07K 14/61 43/00 107 16/26 C07K 14/61 C12N 1/15 16/26 1/19 C12N 1/15 1/21 1/19 C12P 21/02 C 1/21 C12N 15/00 ZNAA C12P 21/02 A61K 37/36 (72)発明者 クレーグ・エイ・ローゼン アメリカ合衆国メリーランド州20882、レ イトンズビル、ローリング・ヒル・ロード 22400番 (72)発明者 ティモシー・エイ・コールマン アメリカ合衆国メリーランド州20879、ゲ イザースバーグ、ボックスベリー・テラス 7512番 (72)発明者 マーク・ディー・アダムス アメリカ合衆国メリーランド州20878、ノ ース・ポトマック、ドゥフィーフ・ドライ ブ15205番 (72)発明者 ジャニー・ディー・ゴカイン アメリカ合衆国メリーランド州20902、シ ルバー・スプリング、ハーモン・ロード 2715番 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 BA03 CA04 DA06 EA04 GA11 HA11 4B064 AG13 CA02 CA19 CC24 DA01 DA13 4B065 AA26X AA93Y AB01 AC14 BA02 CA24 CA44 CA46 4C084 AA02 AA06 AA07 AA13 BA08 BA22 BA23 CA53 CA56 DB22 NA14 ZA812 ZA962 ZB262 ZC042 ZC112 ZC212 ZC552 4C085 AA13 BB07 4C087 AA01 AA02 BB65 BC83 NA13 NA14 ZA81 ZA96 ZB22 ZB26 ZC04 ZC11 ZC21 ZC55 4H045 AA10 AA11 AA20 AA30 CA40 DA31 DA75 EA20 EA50 FA73 FA74

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に明細書中に記載されているポリ
    ヌクレオチド、ベクター、宿主細胞、ポリペプチドの産
    生方法、細胞の産生方法、DNA、ポリペプチド、抗
    体、治療法、組成物あるいはポリヌクレオチド、ポリペ
    プチドまたは抗体の使用法。
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